操作系统复习简答题
操作系统A部分数学系05级使用第一章概论
1．简述现代计算机系统的组成及其层次结构
答：组成分硬件和软件；层次结构应用程序-〉系统程序-〉操作系统-〉硬件。
2．操作系统的资源分类
答：硬件处理器、寄存器、存储器、各种I/O设施和设备（输入型，输出型，存储型）。
信息资源程序、数据
3．什么是操作系统,配置操作系统的主要目标
答：操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务、合理组织计算机工作流程、为用户有效使用计算机提供良好运行环境的系统软件。
目标：方便用户使用、扩大机器功能、管理系统资源、提高系统效率、构筑开发环境。
7．什么是系统调用
答：系统调用是为了扩充机器功能、增强系统能力、方便用户使用而在系统中建立的过程；
功能分类进程和作业管理、文件操作、设备管理、内存管理、信息维护、通信。
8．什么是系统程序
答：又称标准程序或实用程序，是os的高层功能，借助于系统调用实现。
分类文件管理、状态信息、程序设计语言支持、程序的装入和执行支持、通信、其他软件工具。
9．系统调用实现原理
答：实现系统调用功能的机制成为陷入或异常处理机制
a、编写系统调用处理程序-〉
b、设计一张系统调用入口地址表…….
c、陷入处理机制（参数传递）
10．系统调用与过程调用的主要区别
答：a、调用形式不同前者按功能号调用；
后者适用一般调用指令；
b、被调用代码位置不同前者属于动态调用，它的处理代码在操作系统中；
后者属于静态调用，调用程序和被调代码在同一程序内，使目标代码的一部分。过程改动
后，必须重新编译连接；
c、提供方式不同，前者由操作系统提供；
后者由编译系统提供，不同编译系统提供的过程可以不同；
d、调用的实现不同前者程序通过中断机构实现，要从用户态-〉核心态，在管理状态运行；
后者程序使用一般机器指令调用过程，在用户态运行；
===?程序执行系统调用安全性好。
11．系统调用与库函数关系
答：在一些程序设计语言中，提供一些与各系统调用对应的库函数。因此，在高级语言中，应用程序可通过对应的库函数来使用系统调用；库函数的目的是隐藏访管指令的细节，使系统调用更像过程调用。一般说来，库函数属于用户程序，而非系统程序。
12、假脱机-〉ch5 spooling系统
15、什么是多道程序
答：多道程序是允许多个作业同时进入一个计算机系统的内存储器并启动进行交替计算的方法；
特点提高了CPU的利用率
提高了内存和I/O设备的利用率
改进了系统的吞吐率
充分发挥了系统的并行性
16、实现多道程序的三个基本问题
答：存储保护与程序浮动
处理器的管理与分配
系统资源的管理和调度
29、什么是虚拟性，怎样实现虚拟性
答：虚拟性是把物理上的一个实体变为逻辑上的多个对应物，或把物理上的多个实体变为逻辑上的一个对应物。
方法物理计算机资源通过多重化和共享技术变为多个虚拟机
用一类物理设备来模拟另一类物理设备分时地使用一类物理设备
31、什么是操作系统的内核
答：内核是提供支持系统运行的基本功能和基本操作的一组程序模块，分为微内核和单内核
功能中断处理&&短程调度（分配处理器）&&原语管理
内核的执行有以下属性内核是由中断驱动的
内核的执行是连续的
内核在屏蔽中断状态下执行
内核可以使用特权指令
内核+ 裸机 = 虚拟机
虚拟机特性没有中断
虚拟机为每个进程提供了一台虚拟处理器
它为进程提供了功能较强的指令系统
补充：类程管理私有资源，对类程的调用表示对私有资源的操作，它仅能被进程及起源于同一进程的其它类程或管程嵌套调用链所调用。
32、微内核操作系统的优缺点
答：操作系统的绝大多数功能由用户态进程来实现，内核主要起信息验证、交换的作用。是现代操作系统的特征之一。
优点一致性接口可扩充性可移植性可靠性
支持分布式系统支持面向对象的操作系统
缺点所有进程只能通过微内核相互通信，在通信频繁的系统中无法提供高效率。
34、层次式操作系统优缺点
答：把操作系统划分为内核和若干模块（或进程），这些模块（或进程）按功能的调用次序排列成若干层次，各层之间只能是单向依赖或单向调用关系。
优点把整体问题局部化
有利于系统的维护和扩充（增加、修改或替换一个层次不影响其它层次）
缺点分层单向依赖，必须建立模块间的通信机制，通信开销较大。
35、虚拟机结构操作系统优缺点
答：所谓虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的。在构造os时，把os分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务。这样逐次扩充以完成操作系统的功能。
37、从执行方式看，操作系统的各种实现模型
答：非进程内核模型
OS功能（函数）在用户进程内执行的模型
OS功能（函数）作为独立进程执行的模型
补充：OS功能在用户进程内执行的模型
当发生一次中断或系统调用后，处理器状态将被置成内核模式，控制权从用户进程手中被剥夺并传递给操作系统例行程序。此时，发生了模式切换，模式上下文（现场）信息被保存。但是进程上下文切换并没有发生，操作系统仍在该用户进程中执行，提供单独的内核堆栈用于管理进程在核心态下执行时的调用和返回。操作系统的例行程序和数据放在共享地址空间，且被所有用户进程共享。
当OS例程完成了工作之后，如果应该让当前程序继续运行的话，做一次模式切换恢复执行原先被中断的用户进程。*********************************************************************************************************** 第二章处理器管理
1、PSW的主要作用
答：Program Status Word 程序状态字，用于区别不同的处理器工作状态（处于何种状态，能否执行特权指令）主要作用是方便地实现程序状态的保护和恢复。
3、为什么要设置多个CPU状态
答：处理器上的不同执行程序对资源和机器指令有不同的使用权限。
一般设有管态、目态，管态可以执行全部指令访问所有资源，且可以改变处理器状态；目态下只能执行非特权指令。
5、为什么要分特权指令和非特权指令
答：指令系统，是机器指令的集合，分为数据处理类，转移类，数据传送类，I/O类，移位与字符串类。
用户程序执行一些有关资源管理的指令很容易导致系统混乱，造成系统或用户信息的破坏。因此，用户程序只能使用指令系统的一个子集。
6、硬件如何发现中断，如何处理中断
答：a、中断是程序执行过程中，当发生某个事件时，中止CPU上现行程序的运行，引出处理该事件的服务程序执行的过程。
b、中断装置：发现中断源并产生中断的硬件（中断逻辑线路，中断寄存器）
发现多个中断源时，根据规定的优先级，先后提出中断请求；
保护现场（即运行程序的执行上下文）
启动处理中断的中断处理程序，处理器状态从目态切换到管态；
中断寄存器记录中断事件，中断字的每一位对应一个中断事件；
c、中断处理程序
寻找中断处理程序的向量地址表
保护第二现场（未被硬件保护的一些必需的处理状态）
识别各个中断源，分析产生中断的原因
处理发生的中断事件
恢复正常操作
7、中断性质分类中断
答：a、强迫性中断事件机器故障中断事件
程序性中断事件，如溢出、越位等（异常）
外部中断事件，如时钟的定时中断
输入输出中断事件，如传输结束
b、自愿性中断事件正在运行的程序期待的事件
原因：执行了一条访管指令
8、中断事件来源分类中断
答：a、外中断处理器和主存之外的中断
b、内中断又称异常，处理器和主存内部的中断
异常不能被屏蔽，一旦出现应立即响应并加以处理
9、处理程序性中断时，什么情况可转用户中断续元处理
答：a、纯属程序错误而又难以克服的事件（非法使用特权指令），报告操作员并请求干预
b、其它，转交用户程序自行处理 on<条件><中断续元入口>
11、为什么要中断分级
答：分级按中断请求的轻重缓急的程度预定的顺序成为中断的优先级
为了确定中断装置响应中断的顺序
15、中断在操作系统中的重要性及其主要作用
答：重要性用户程序请求操作系统服务，实现并行工作，处理突发事件，满足实时要求
作用处理突发事件。
16、时钟中断在操作系统中的作用
答：时钟是操作系统进行调度工作的重要工具（绝对时钟、间隔时钟），如让分时进程作时间片轮转，让实时进程定时发出或接受控制信号；系统定时唤醒或阻塞一个进程，对用户进程进行记帐。
17、中断屏蔽的作用
答：中断屏蔽可以禁止主机对某类中断的响应。
不可被屏蔽的中断有：计算机的断电中断、自愿性访管中断。
补充：禁止中断嵌套是指当一个中断发生时，应当处理完当前中断后再处理另外一个中断，而不应当在中断处理过程中再转去处理更高级别的中断。可以在中断处理程序中进行中断屏蔽，以保证中断处理的完整性。
18、操作系统如何处理多重中断
答：多重中断事件：同时出现中断或者同时发现中断，产生中断的嵌套。
a、同一中断类型的不同中断源，使用同一个中断处理程序按照预定的次序分别处理
b、不同类型的中断
禁止发生中断（屏蔽其它中断）缺点：没有考虑相对优先级和时间限制
定义中断优先级
响应并进行中断处理，适用情况：运行中断处理例行程序时，出现程序性中断源
补充：某个异常事件在处理过程中又发生了新的异常事件（如处理溢出过程中又产生了溢出），可以再转改种中断程序吗答：不能
因为在处理异常时系统处于和心态，这时又出现了改种异常事件，此时属于同级中断，所以不能再转入该种中断处理程
序。处理方法：在该种异常事件处理结束后，判断中断寄存器中是否有该种异常，如果有则立即报告错误。
21、解释windows的中断、异常和陷阱
答：中断和异常把处理器转向正常控制流之外的代码
中断是异步事件，可能随时发生，与处理器正在执行的内容无关，主要由I/O设备、处理器时钟或定时器产生可以启用或禁用。
异常是同步事件，它是某一个特定指令执行的结果。内核将系统服务视为异常
陷阱是指处理意外事件的一种硬件机制，相当于前面的中断响应和处理机构。
25、linux底半处理
答：引入底半处理原因：发生中断时，系统把中断送到相应的设备驱动程序去处理（和心态），此时系统需要关闭中断，资源非常低。
原理将中断处理分为两部分，底半处理和上半处理。将耗时较多的工作放在开中断的状态下处理，即底半处理，以提高系统对中断的处理效率。
26、什么是进程，为什么要引入进程
答：进程理论角度对正在运行的程序活动规律的抽象
实现角度一种数据结构
目的刻画系统的动态性，发挥系统的并行性，提高资源利用率，描述程序动态执行过程。
解决共享性，正确描述程序的执行状态，引入可再入程序和可再用程序的概念
补充：可再入程序（纯代码，自身不改变），可再用程序（自身修改）
进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程。
属性结构性程序块，数据块，进程控制块
共享性多个进程可共享同一程序
动态性与程序不同，程序作为一种系统资源永久存在。
独立性系统中进行资源分配和保护的基本单位
并发性
28、进程基本状态及其切换
答：运行态进程占有处理器正在运行
就绪态进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行
等待态不具备运行条件，等待某事件的完成
运行----等待等待使用资源或者某事件发生，如等待外设传输
等待----就绪资源得到满足或某事件已经发生
运行----就绪运行时间片到，或出现有更高优先权的进程
就绪----运行CPU空闲时调度选中一个就绪进程执行
29、新建态和终止态的主要作用
答：新建态对应于进程刚刚被创建的状态，此时进程并没有被提交执行，而是在等待操作系统完成创建进程的必要操作。
终止态一个进程到达自然结束点
or出现了无法克服的错误
or被操作系统终结
or被其它有终止权的进程终止
进入终止态的进程不再执行，依然保留在操作系统中等待善后。
30、引起创建一个进程的主要事件
答：4个事件提交一个批处理作业
在终端上一个交互式作业登陆
操作系统创建一个服务进程
存在的进程创建新的进程
32、什么是进程的挂起状态，其主要特征
答：系统资源不能够满足进程运行的要求，就必须挂起某些进程，对换到磁盘镜像区中，释放它占有的某些资源，暂时不参与低级调度。
主要特征a、该进程不能立即被执行
b、挂起进程可能会等待一个事件，但所等待的事件是独立于挂起条件的，事件结束并不能导致进程具备执
行条件。
c、进程进入挂起状态时由于操作系统、父进程或进程本身阻止它的运行。
d、结束进程挂起状态的命令只能通过操作系统或父进程发出。
33、什么情况下会产生挂起等待态和挂起就绪态
答：等待态-〉挂起等待态当前不存在就绪进程
挂起等待态-〉挂起就绪态引起进程等待的事件发生
35、进程控制块
答：Process Control Block,PCB
操作系统用于记录和刻画进程状态及有关信息的数据结构，也是OS掌握进程的唯一资料结构，是OS控制和管理进程的主要依据。
从进程管理角度进程标识通信角度消息队列首指针
进程状态访问小子队列互斥信号量
进程优先级消息计数
队列指针
中断处理角度上下文信息&&中断源及类型
40、模式切换与进程切换
答：当从用户态转到核心态时，内核要保留足够的信息以便后来能返回到用户态并让进程从它的断点继续执行。用户态和核心态的切换时CPU模式的改变，而不是进程上下文切换。
当中断发生时，暂时中断正在执行的用户进程，把进程从用户态切换到内核状态，去执行OS例行程序以获得服务，这就是一次模式切换。
步骤：a、保存被中断进程处理器现场信息
b、根据中断号设置程序计数器
c、把用户状态切换到核心状态，以便执行中断处理程序
45、UNIX SVR4进程管理的特点
答：采用基于用户进程的运行模型，OS功能在用户进程的环境中执行，需要在用户模式和内核模式间切换。
unix允许两类进程：用户进程（在用户模式下执行用户程序）系统进程（在内核模式下运行，完成系统的一些重要功能）系统调用、中断和异常将引起模式切换。
48、操作系统引入线程的原因
答：在传统的OS中，进程是系统资源分配的基本单位，也是CPU调度的基本单位。
但是a、进程时空的开销大，频繁的进程调度将耗费大量CPU时间，要为每个进程分配存储空间限制了操作系统中进程个数。
b、进程通信的代价大，每次通信均要涉及通信进程之间或通信进程与操作系统之间的信息传递。
c、进程的并发性粒度较粗，并发度不高，过多的进程切换和通信延迟使得细粒度的并发得不偿失。
d、不适合并行计算和分布式并行计算的要求，对于多CPU和分布式的计算机来说，进程之间大量频繁的通信和
切换会大大降低并行度。
e、不适合C/S计算的要求。对于C/S结构来说，需要频繁I/O操作并同时大量计算的服务器进程很难体现效率
因此引入线程，减少了程序并发执行时所付出的时空开销，使得并发粒度更细，并发性更好。
50、叙述多线程环境中，进程和线程的定义
答：进程是操作系统中进行保护和分配资源的基本单位，
它具有一个虚拟地址空间，用来容纳进程的镜像
对处理器、其它（通信的）进程、文件和I/O资源等的有控制有保护的访问。
线程是OS中能够独立执行的实体（控制流），是处理器调度和分派的基本单位。它是进程的组成部分，每个进程内允许包含多个并发执行的实体（控制流），这就是多线程。
同一进程中的所有线程共享进程获得的主存空间和资源，但不拥有资源
线程具有线程执行状态
当线程不运行时，有一个受保护的线程上下文，用来储存现场信息
一个执行堆栈
一个容纳局部变量的主存储区
52、比较进程和线程
答：调度进程--切换vs 线程--若同一进程内有就绪线程，调度运行并发性并发性差并发性好
拥有资源yes no
系统开销多少
具体来说，进程具有独立的虚地址空间，以进程为单位进行任务调度，系统必须交换地址空间，切换时间长；而在同一进程中的多线程共享同一地址空间，因而可快速切换线程。
对多个进程的管理，系统开销大，如响应客户请求建立一个新的服务进程的服务器应用中，创建的开销比较显著。
而线程的创建、终止，系统的开销小得多。
线程对所有全局数据均可自由访问，而进程通信则相当复杂，必须借助通信机制、消息缓冲、管道机制等设施
并发程度提高
多线程合用进程地址空间，而不同进程独占地址空间。
53、叙述ULT和KLT的区别
答：KLT 线程管理的所有工作由操作系统内核来做，任何应用都可被程序设计成多个线程，当提交给操作系统执行时，内核为它创建一个进程和一个线程。内核为整个进程和每个线程维护现场信息。
在内核空间建立和维护PCB和TCB，内核的调度是在线程的基础上进行的。
优点多CPU，内核可同时调度同一进程中的多个线程执行
某一线程阻塞，则调度其它线程运行
内核线程仅有很小的数据结构和堆栈，KLT切换快
缺点应用程序线程在用户态运行，而线程调度和管理在内核实现。在同一进程中，控制权从一线程传到另一线程需要“用户态—内核态—用户态“模式切换，系统开销大。
ULT 线程管理的所有工作由应用程序来做，在用户空间实现。
用户级多线程由用户空间运行的线程库来实现，任何应用程序均需通过线程库进行程序设计，再与线程库连接后运行来实现多线程
线程库是一个ULT管理的例行程序包，线程库是线程的运行支撑环境
此时，内核按照进程为单位进行调度。
优点线程切换不需要内核特权模式，节省内核的宝贵资源和模式切换的开销
线程库的调度算法与操作系统的低级算法无关
缺点线程执行系统调用时，阻塞同进程的所有线程（需要用护套jacketing技术解决）
多线程应用不能利用多重处理的优点
56、挂起状态与线程
答：由于线程不适资源的拥有单位，挂起状态对线程是没有意义的。由挂起操作引起的状态是进程级状态，此进程的所有线程共享了进程的地址空间，作相同操作。
59、叙述solaris中的进程与线程概念
答：在solaris中，
进程process 通常的UNIX进程，它包含用户的地址空间、堆栈和PCB
用户级线程 ULT 通过线程库在用户地址空间中实现，对操作系统来讲是不可见的，ULT是应用程序并行机制的接口轻量进程LWP light weight process
每个LWP可看作ULT和KLT之间的映射，每个LWP支持多个ULT，并映射到一个KLT上。LWP与
KLT对应，由内核独立调度，可以在多个处理器上并行执行
内核级线程 KLT 是能被调度和指派到处理器上运行的基本实体
补充：作业控制块JCB job control block
批作业进入系统时，由spooling系统建立的，它是作业存在于系统的标志。它的主要内容是从作业说明书（用户利用JCL编写的一个控制作业执行的程序）中获得
包括作业情况资源需求资源使用情况作业控制作业类型
72、处理器调度分类
答：a、高级调度（long-term scheduling）
按照系统预定的调度测量决定把后备队列作业中的部分满足其资源要求的作业调入主存，为它们创建进程，分配所需资源。为作业做好运行前的工作并启动它们运行，作业完成后做好善后工作。
对于分时系统来说，高级调度决定是否接受一个终端用户的连接
一个交互式作业能否被计算机系统接纳并构成进程
一个新建态的进程是否能够立即加入就绪进程队列
b、中级调度（mediun level scheduling）又称平衡负载调度，中程调度
它决定主存中所能容纳的进程数，这些进程将允许参与竞争处理器和有关资源，而有些暂时不能运行的进程则被调出主存，这时这个进程处于挂起状态。
当进程具备了运行条件，且主存中又有空闲区域时，再由中级调度决定把一部分这样的进程重新调回主存工作。
作用短期平滑和调整系统负荷。
c、低级调度（low level scheduling）又称进程调度或线程调度
它的主要功能是按照某种原则决定就绪队列中的哪个进程或内核级线程能获得处理器，并将CPU出让给它进行工作。
低级调度中执行CPU分配的程序称为dispatcher分派程序，它是操作系统最为核心的部分，执行十分频繁。
方式第一类剥夺方式preemptive scheduling
当一个进程在处理器上执行时，系统可以根据规定的原则剥夺分配给它的CPU，而把CPU分配给其
它进程使用。
常用的剥夺原则高优先级进程或线程可以剥夺低优先级进程或线程
当运行时间片用完后被剥夺处理器
第二类非剥夺方式 nonpreemptive scheduling
一旦某个进程或线程开始执行后便不再出让处理器，除非该进程或线程运行结束或发生了某个事件不
能继续执行。
73、叙述衡量一个处理器调度算法好坏的主要标准
答：资源利用率
响应时间分时系统和实时系统衡量调度性能的一个重要指标
周转时间批处理系统衡量调度性能好坏的一个重要指标
吞吐率
公平性
补充：进程调度指标CPU利用率
等待时间进程在就绪状态中的等待时间
响应时间
I/O设备利用率以I/O为主的进程优先运行，提高CPU与I/O间的并行度
时空代价
74、叙述作业调度和低级调度的关系
答：首先看作业和进程间的主要关系：作业是任务实体，进程是完成任务的执行实体
作业调度属于高级调度层次，它选中了一个作业且把它装入主存时就为该作业创建了一个用户进程，这些进程将在低级调度的控制下占有CPU运行。
作业调度与低级调度的配合能实现多道程序作业的同时执行。
76、解释
答：作业周转时间批处理用户从作业提交给系统开始，到作业完成为止的时间间隔
作业带权周转时间带权周转时间=周转时间/需要运行的时间
响应时间交互式进程从提交一个请求（命令）到接收到响应之间的时间间隔
吞吐率单位时间内处理的作业数
补充：JCL job control language，作业控制语言
系统提供给用户描述其作业控制意图的工具。
81、响应比最高者优先算法
答：highest response ratio first 介乎FCFS和SJF之间的一种折中的策略
响应比=作业响应时间/作业估计计算时间
83、优先权调度是否会导致进程饥饿状态
答：不会导致饥饿。一个进程在队列中等待CPU的时间越长，那么在它再次获得调度时的优先数就越高。
89、叙述典型的实时调度算法
答：a、单比率调度算法
事先为每个进程分配一个与事件发生频率成正比的优先数，运行时调度程序总是调度优先数最高的就绪进程，并采取抢占式分配策略。
b、限期调度算法
就绪队列按照截至期限排序
c、最少裕度法 laxity
裕度= 截止时间—（就绪时间+ 计算时间）
第三章并发进程（编程题另外再写）
2、叙述并发程序设计的特点
答：进程的并发性（concurrency）是指一组进程的执行在时间上是重叠的。
并发的实质是一个处理器在几个进程间的多路复用，是对优先的物理资源强制行使多用户共享，消除计算机部件之间的互等现象，以提高系统的资源利用率。
特点并发性 & 共享性& 制约性& 交互性
优点a、若为单CPU系统，可有效利用资源，让CPU和I/O设备、I/O设备和I/O设备之间同时工作，充分发挥机器部件的并行能力。
b、若为多CPU系统，可让进程在不同CPU上物理地并行工作，从而加快计算速度
c、简化了程序设计任务
缺点程序的运行环境不再是封闭的，程序结果可能是不确定的，计算过程具有不可再现性。
4、解释并发性与并行性
答：并发性是指进程的并发性，两个或多个事件在同一时间间隔内发生，执行在时间上是重叠的。
并行性是指硬件的并行性，parallel 两个或多个事件在同一时刻进行。
9、说明进程的互斥和同步访问的异同
答：进程互斥指若干个进程要使用同一共享资源时，任何时刻最多允许一个进程去使用，其它要使用的进程必须等待，直到占有资源的进程释放该资源；
进程同步指两个以上进程基于某个条件来协调它们的活动。一个进程的执行依赖于另一个协作进程的消息或信号。当一个进程没有得到来自于另一个进程的消息或信号时则需等待，直到消息或信号到达才被唤醒。
进程互斥是一种特殊的进程同步关系。
补充：快表
在MMU（内存管理单元）中设置一个高速缓冲存储器（TLB，translation look-aside buffer）。在TLB中的页表成为快表。补充：为了让用户互斥地进入临界区，可以把整个临界区实现成为不可中断的过程，即让用户具有屏蔽所有中断的能力。
但是这样做有缺点：
用户进程进入临界区时屏蔽所有中断，应当也包括系统程序。但系统发出的中断也被屏蔽，则会引起错误。因为
系统外中断往往与当前运行的程序无关，却可能是一些重要的硬件中断，如电源故障等。故不可盲目屏蔽所有中
断；又或者当时发生故障中断的中断源恰好是该临界资源，则更应及时处理。
17、管程及其属性
答：基本思路把分散在各进程中的临界区集中起来进行管理，并把系统中的共享资源用数据结构抽象地表示出来。
代表共享资源的数据结构及在其上操作的一组过程就构成了管程。
属性共享性管程中的移出过程可被所有要求调用管程的过程的进程所共享
安全性管程的局部变量只能由该管程的进程存取，不允许进程或其它管程来直接存取。一个管程的过程也不应该存取任何非局部于它的变量。
互斥性
19、比较管程和进程
答：管程| 进程
公用数据结构| 私有数据结构
把共享变量上的同步操作集中| 临界区分散在每个进程中
为管理共享资源而建立的| 为占有系统资源和实现系统并发性而引入的
管程是被欲使用共享资源的进程所调用的 | 进程之间能并行工作，并发性是其固有特性
管程和调用它的进程不能并行工作|
管程是语言或操作系统的成分，不必创建或撤销 | 进程有生命周期，由创建而产生，至撤销便灭亡
21、为什么要有消息传递机制
答：系统中的交互式进程通过信号量及有关操作可以实现进程的互斥与同步。在用信号量解决生产者问题时，不是单靠信号量而是要另外引入有界缓冲来存放产品，既不方便，局限性也大。
有时进程间可能需要交换更多的信息，这种大量的信息传递可使用message passing。由于OS提供的这类机制隐蔽了许多实现细节，通过消息传递机制就能够简化程序编制的复杂性，方便易用。
23、简述消息缓冲通信机制的实现思想
答：基本思想由操作系统统一管理一组用于通信的消息缓冲存储区，每一个消息缓冲存储区可存放一个消息（信件）。
当一个进程要发送消息时，先在自己的消息发送区生成待发送的消息（包括接受进程名，消息长度，正文），然后向系统申请一个消息缓冲区把消息从发送区复制到消息缓冲区中，在复制过程中系统将接受进程名换成发送进程名，
以便接受者识别。随后该消息缓冲区被挂到接受消息的进程的消息队列上，供接受者在需要的时候从消息队列摘下并复制大消息接受区中使用，同时释放消息缓冲区。
24、通过管道机制实现进程间通信
答：pipeline是连接读写进程的一个特殊文件，允许进程按先进先出方式传输数据，也能使进程同步执行操作。
管道和消息队列的区别：管道中的消息是无界的，它存在于外存；消息队列是位于内存的。
一个进程正在使用某个管道写入或读出数据时，另一个进程就必须等待；
发送者和接受者双方必须能够知道对方是否存在；
发送信息和接受信息之间一定要实现正确的同步关系；
进程在关闭管道的读出或写入端时，应唤醒等待写或读此管道的进程。
27、进程的低级通信工具和高级通信工具
答：IPC inter-process communication
高低级区分：低进程间控制信息的交换
高进程间大批数据的交换
低级：信号（singal）通信机制
信号量及其原语操作（PV、读写锁、管程）控制的共享存储区（shared memory）通信机制交换的信息量少且效率低下，仅适用于集中式操作系统
高级： 管道（pipeline）提供的共享文件通信机制
通道（I/O处理机）是实现I/O操作的硬件装置，通道对管道的实现提供硬件支持。
信箱和发信/收信原语的消息传递通信机制
适用于集中式操作系统& 分布式操作系统
29、死锁产生的条件
答：mutual exclusion 互斥条件
hold and wait 占有和等待条件
no preemption 不剥夺条件
circular wait 循环等待条件
30、死锁防止策略
答：a、静态分配策略
破坏占有和等待条件，但是严重降低了资源利用率。
b、层次分配策略
阻止循环等待条件的出现
资源被分成多个层次，一个进程得到某一层的一个资源，只能在申请较高一层的资源：当一个进程要释放某层的一个资源时，必须先释放所占用的较高层的资源；当另一个进程获得了某一层的一个资源后，它想再申请该层中的另一个资源，必须先释放在该层中已占资源。
c、按序分配策略
把系统的所有资源安排一个顺序，按顺序给每个资源一个编号，规定每个进程申请两个以上资源时，总是先申请编号小的再申请编号大的资源。这样，在进程集合中总存在某个进程，它占有了已申请资源最大的资源。因而，它无权申请其他资源。当它运行结束后，就可以释放占用的全部资源。
按序分配通过破坏死锁的循环等待条件而防止死锁。
31、银行家算法及其基本思想
答：约束条件每个客户必须预先说明自己所要求的最大资金量
每个客户每次提出部分资金量申请和获得分配
如果银行家满足客户对资金的最大需求量，那么客户在资金运作后，应在有限时间内全部归还银行。
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第四章存储管理
1、简述存储管理的基本功能
答：负责管理主存储器主存空间的分配和去配
地址转换和存储保护
主存空间的共享
主存空间的扩充
补充：解决大作业和小内存矛盾的途径
答：a、覆盖技术
由用户把一个程序划分为若干个功能相对独立的程序段，并根据程序的逻辑结构让不会同时执行的程序段共享同一块内存区。程序运行时依需要把程序段调入覆盖区。
b、虚拟技术部分装入、部分对换
3、逻辑地址空间与物理地址空间
答：把用户目标程序使用的地址单元成为逻辑地址（相对地址），一个作业的目标程序的逻辑地址集合称为该作业的逻辑地址空间。
把主存中的实际存储单元成为物理地址（绝对地址），物理地址的总体构成了用户程序实际运行的物理地址空间。
物理地址空间是由存储器地址总线扫描出来的空间。大小取决于主存容量。
4、地址转换（重定位）
答：把程序和数据的逻辑地址转换为物理地址。
用两种方式a、静态重定位在作业装入时由作业装入程序实现地址转换
b、动态重定位在程序执行过程中，CPU访问程序和数据之前实现地址转换，必须借助于硬件的地址转换
机构
5、分区存储管理中的分配策略
答：基本思想：给进入主存的用户作业划分一块连续存储区域
固定分区（fixed partition）存储管理/定长分区/静态分区模式
静态地把可分配的主存分割成若干个连续区域，每个区域位置固定，每个分区在任何时刻只装入一道程序执行
优点：解决单道程序运行在并发环境下不能与CPU速度很好匹配的问题
解决了单道程序运行主存空间利用率低的问题
缺点：预先规定了分区大小，不方便
主存利用率不高
作业运行中要求动态扩充主存困难
共享程序和数据难以实现
限制了多道运行的程序数
可变分区（variable partition）存储管理/变长分区模式
按照作业的大小划分分区，划分时间、大小、位置都是动态的。
补充：常用的可变分区算法
答：a、最先适应first fit 从未分配区表头顺序查找
b、下次适应next fit 从上次扫描结束处查找
c、最优适应best fit 扫描整个未分配区表
d、最坏适应worst fit 挑一个最大的空闲区
e、快速适应quick fit 为经常用到的长度的空闲区设立单独的空闲区链表
补充：程序的局部性
答：principle of locality
a、程序中只有少量分支和过程调用，大都是顺序执行的；
b、往往包含若干个循环；
c、很少会出现连续不断的过程调用序列；
虚拟存储器是基于程序局部性原理上的一种假想的，而不是物理存在的存储器。
11、请求分段虚拟存储管理的实现原理
答：在作业执行中访问某段时，由硬件的地址转换机构查段表。若该段在主存，则按分段式存储管理的办法进行地址转换得到绝对地址；若该段不再内存，则硬件发出一个缺页中断。操作系统处理这个中断时，查找主存分配表，找出一个足够大的连续区域容纳该分段。如果找不到足够大的连续区域，则检查空闲区的总合：移动，将该段装入内存 || 调出数个分段到辅存，将该分段装入主存。
12、分页虚拟存储管理器中有哪些页面淘汰算法（中科大，1998）
答：理想算法 Belady算法/最佳替代算法optimal
a、随机页面替换算法
b、FIFO 低开销的页面替换算法，适用于具有线性顺序特性的程序
c、LRU least recently used 最近最少用页面替换算法，算法的操作复杂，代价高。
模拟：NRU not recently used，最近没有使用页面替换
老化算法
LFU least frequently used，最不常用页面替换
d、第二次机会页面替换算法 second chance
e、时钟页面替换算法 clock policy
采用循环队列机制构造页面队列一个页面首次装入主存时，其引用位置0；
在主存中的任何一个页面被访问时，其引用位置1；
遇1清0条过，遇0淘汰，指针推进一步；
f、改进的时钟页面替换算法
考虑了淘汰已修改的页面的情形
补充：对于任意给定的驻留集尺寸，在什么样的引用串情况下，FIFO与LRU替换算法一样
答：若发生页面故障时被替换的页均一样 FIFO替换最早进入主存的页
LRU替换上次访问距当前最远的页
===〉当出现页故障时，最先进入主存的页仅被访问一次
故“访问串中所有页号均不同，若相同则必须排列在一起”。
13、比较分页式存储管理和分段式存储管理（清华，1999）
答：分页分段
目的：提高主存空间利用率| 满足用户（程序员）编成和使用上的要求
缺点得到的是一维地址结构的可装 |
配模块，但页面与源程序无逻辑关系|
难以实现对源程序已模块为单位进行|
分配、共享和保护|
方式：信息的物理单位，与源程序逻辑结构| 分段式信息的逻辑单位，由源程序的逻辑结构所决定，用户可见；
无关，用户不可见| 段长可根据用户需要来规定，段起始地址可以从任何主存地址开始，
页长由系统决定，页面只能以页大小| 源程序（段号、段内位移）经连接装配后仍保持二维地址结构。
的整数倍地址开始。|
源程序经连接装配后变成一维地址 |
14、给出几种存储保护方法
答：分页管理提供地址越界保护，即由地址变换机构中的页表长度值和所要访问的逻辑地址相比较完成
通过页表中的访问控制信息对内存信息提供保护。
分段管理提供存取控制保护法
地址越界保护法
利用段表寄存器中的段表长度与逻辑地址中的段号比较，若段号越界则产生越界中断；再利用段表项中
的段长与逻辑地址中的段内位移进行比较，若段内位移大于段长，产生越界中断。
不过在允许段内动态增长的系统中，允许越界，不过应设置相应的增补位）
15、存储管理中的碎片
答：内零头（内部碎片）：若存储单元长度为n，该块存储的作业长度为m，则（n-m）为内零头；
外零头（外部碎片）：若存储单元长度为n，在该系统所采用的调度算法下，较长时间内无法选出一道长度不超过该块的作业
固定分区内& 外
可变分区！内& 外
页式虚拟分区内&！外
段式虚拟分区！内& 外
补充：动态链接
当程序运行到需要调用某一模块时再去链接。对于未使用的模块，就可以不必链接。
采用段式内存分配方法可以实现这种技术。
21、页式存储器共享
答：分页存储管理在实现共享时，必须区分数据共享和程序共享
实现数据共享时，可允许不同的作业对共享的数据页用不同的页号，只要让各自页表中的有关表目指向共享的数据信息块。
实现程序共享时，由于页式存储结构要求逻辑地址空间是连续的，所以程序运行前它们的页号是确定的。
可再入代码（纯代码）允许多个进程同时访问的代码，不允许任何进程对其进行修改。
23、叙述段页式存储器的优缺点
答：段式存储是基于用户程序结构的存储管理技术，有利于模块化程序设计，便于段的扩充、动态链接、共享和保护。但往
往会生成段间碎片浪费存储空间。
页式存储是基于系统存储结构的存储管理技术，存储利用率高，便于系统管理。但不易实现存储共享、保护和动态扩充。补充：IPT inverted page table 反置页表
IPT维护了一个页表的反置页表，它为内存的每一个物理块建立一个页表项并按照块号排序，该表的每个表项包含正在访问该页框的进程标识号、特征位和hash链指针等，用来完成内存页框到访问进程的页号，即物理地址到逻辑地址的转换。
************************************************************************************************************ 第五章设备管理
1、叙述设备管理器的基本功能
答：基本功能外围设备中断处理
缓冲区管理
外围设备的登记和使用情况跟踪、分配、去配
外围设备驱动调度
提高系统效率虚拟设备及其实现
2、简述各种I/O控制方式及其优缺点
答：按照I/O控制器功能的强弱，以及与CPU之间联系方式的不同分类
a、询问方式/程序直接控制方式查询指令----查询设备是否就绪
传送指令----当设备就绪时，执行数据交换
转移指令----当设备未就绪时，执行转移指令转向查询指令继续查询缺点： CPU在反复查询过程中，浪费了宝贵的CPU时间
CPU参与数据的传递工作，不能执行原程序
CPU和I/O设备串行工作
b、中断方式
中断机构引入后，外围设备有了反映其状态的能力
缺点输入输出操作直接由CPU控制，每传送一个字符或一个字，都要发生一次中断，消耗大量CPU时间
c、DMA方式
direct memory access 直接主存存取
主存和I/O设备之间有一条数据通路，在主存和I/O设备之间成块地传送数据过程中，不需要CPU干
预，由DMA直接执行完成。
特点：外围设备在硬件支持下直接与内存交换成批数据而不需要CPU干预，地址总线、数据总线及相关控制信号线均与CPU共用。当DMA时，使用窃取总线控制权的方法，DMA控制器接管总线，控制外设与内
存间成批交换数据。当DMA传送的数据完成后发出一个中断，由CPU相应中断并回收控制权。
d、通道方式/输入输出处理器（又称I/O处理机）
DMA中，每发出一次I/O指令，只能读写一个数据块。
采用通道技术主要解决了输入输出操作的独立性和各部件（设备与CPU）工作的并行性。
分类字节多路通道：连接大量慢速外围设备
选择通道：连接磁带和磁盘快速设备，同一时刻只能为一台设备服务，一个输入输出请求完成后
才选择其它设备
数组多路通道
补充：DMA方式与中断方式主要区别（国防科大，2001）
答：a、中断方式在每个数据完成后中断CPU
DMA在一批数据传完后中断CPU
b、中断方式的数据传送是在中断处理时，由CPU完成
DMA方式则是在DMA控制器控制下完成
补充：DMA和通道的区别
答：a、DMA要求CPU执行设备驱动程序启动设备，并做好传送数据的有关准备工作
b、通道完全是一个相对独立的I/O控制系统，仅当CPU发出I/O启动命令后，它便接收控制，完成全部I/O操作。
7、叙述I/O系统层次及其功能
答：各层次用户进程 ：进行I/O调用、格式化I/O、spooling
设备无关软件：命名、保护、阻塞、缓冲、分配
设备驱动程序：建立设备寄存器、检查状态
中断处理程序：当I/O结束时，唤醒驱动程序
硬件：执行I/O操作
9、通道命令与通道程序
答：channel command word（CCW，通道命令）是通道从主存取出并控制I/O设备执行I/O操作的命令字，用CCW编写的程序称为通道程序（由多条通道命令组成，每次启动可完成复杂的I/O控制）。
12、缓冲技术及其基本思想
答：引入缓冲的目的改善中央处理器与外围设备之间速度不配的问题
协调逻辑记录大小与物理记录大小不一致
提高CPU和I/O设备的并行性
减少I/O对CPU的中断次数和放宽对CPU中断相应时间的要求
基本思想进程执行写操作输出数据时，向系统申请一个缓冲区，若为顺序写请求，则不断把数据填到缓冲区，直到装满。此后，进程继续计算，系统将缓冲区内容写到I/O设备上。
进程执行输入数据操作时，向系统申请一个缓冲区，系统将一个物理记录的内容读到缓冲区，根据进程的要求，把当前需要的逻辑记录从缓冲区中选出并传送给进程。
在输入数据时，仅当缓冲区空而进程又要从中读取数据时，它才被迫等待
在输出数据时，只有在系统还来不及腾空缓冲区而进程又要写数据时，它才需要等待。
14、驱动调度
答：按照一定次序执行要求访问的诸请求
作用：减少为若干个I/O请求服务所需的总时间，提高系统效率。
常用移臂调度算法：
a、电梯调度算法 elevator algorithm
选择沿臂的移动方向最近的柱面
b、最短时间查找优先shortest seek time first algorithm
执行查找时间最短的磁盘请求
c、扫描 scan algorithm
沿一个方向移动，到最后一个柱面，再向相反方向移动过来
d、分步扫描N-steps scan algorithm
将I/O请求分组，每组不超过N个，每次选一组进行扫描
e、循环扫描 circular scan algorithm
一次扫描完成后，从0号柱面重复进行。
补充：磁盘不不仅用于存放文件，还可作为主存的延伸，即提供虚拟管理。在虚存的设计思想中，主存作为实际的物理空间，仅存放目前较为活跃的程序部分，其它不活跃的部分暂存于辅存，等待调度程序在主、辅存间进行交换调度。
补充：叙述RAID
答： redundant array of independent disks
一种大容量外存系统，用一组较小容量、独立、可并行工作的磁盘组成存储阵，借助冗余存储技术，实现数据的多组织分布存储，从而能够并行开展单个或多个I/O请求，提高系统性能和效率。
补充：提高磁盘I/O速度的方法
答：为磁盘设置高速缓存（内容由操作系统控制）
提前读
延迟写
虚拟盘（内容完全由用户控制）
23、叙述spooling系统
答：spooling系统 = spooling技术 + 速度匹配技术
spooling技术是用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术，它使独占使用的设备变成可共享的设备。
补充：分四层讨论I/O软件的功能
答：设备中断处理程序分析中断类型并作出相应处理，检查和修改进程状态
设备驱动程序（包括所有与设备相关的代码）设备控制，把用户提交的逻辑I/O转化为物理I/O的启动和执行
与设备无关的I/O软件执行适用于所有设备的常用I/O功能，并向用户层提供一个一致的接口。
用户层I/O软件包括 spooling程序、在用户空间运行的I/O库例程、调用、格式化、假脱机
31、设备独立性
答：设备独立性是指用户程序独立于所使用的具体物理设备，即用户只使用逻辑设备名。
设备独立（无关）性体现
a、从程序设计的角度看待设备，各种设备所体现的接口应该都是一致的，程序中可使用相同的命令读出不同设备
上的数据，也可以用相同的命令将输出数据送到各种不同的设备上。不同设备之间的差异有操作系统处理，对程
序加以屏蔽。
b、在操作系统管理设备和相关操作时，对所有的设备都采用统一的方式进行。一般采用层次式、模块化的思想来
实现设备管理子系统。
补充：联想存储器（各命名有所不同）associate memory（lookaside缓冲器）
虚拟地址直接映射到物理地址
与普通存储器不同，它不是通过地址引用。
它得到一个搜索值，同时它搜索所有元素来查找一个相符的索引值。分页系统使用小型的高速联想存储器来改进性能。************************************************************************************************************ 第六章文件管理
1、叙述概念
答：卷是物理介质的存储单位
块是存储介质上连续信息所组成的一个区域，也叫做物理记录
记录是信息的单位
文件是由文件名字标识的一组信息的集合
2、记录的成组和分解操作及其优缺点
答：若干个逻辑记录合并成一组，写入一个块叫做记录成组。每块中逻辑记录的个数成为块因子。
当存储介质上的一个物理记录读进缓冲区后，把逻辑记录从块中分离出来的操作叫做记录的分解。
由于顺序文件是顺序存取得，可采用成组和分解的操作加速文件的输入输出。
优点：节省存储空间
减少输入输出操作次数，提高系统效率
缺点：需要软件进行成组和分解的额外操作
需要能容纳最大块长的输入输出缓冲区
补充：文件系统提供给用户程序的一组系统调用，通过这些系统调用用户能获得文件系统的各种服务。
10、windows文件系统特点之考点
答：文件加密，EFS encrypting file system
补充：使用文件系统时，通常要显式进行文件的open、close操作，叙述目的、能否取消（北大，1992）
答：a、显式的open操作完成文件的打开功能，将基本文件目录中的内容读入用户的文件表中，并在系统活动文件表中记录文件打开次数。
显式的close操作完成文件的关闭操作。撤销用户的活动文件表中的相应的表项，改变系统活动文件表中的文件打开次数信息。如果需要，还要将被改动的文件目录信息写回基本文件目录中。
b、可以取消二者。此后系统在进行文件操作之前需判断文件是否打开。若未打开，则应自动完成文件的打开功能，以建
立用户与文件间的关系。同时，在系统结束时还应自动关闭所有被打开的文件，更新系统的基本文件目录。
c、取消后市的文件的读写操作变得复杂。因为在每次读写前都要判断文件是否已打开，此外，系统在结束时也要做一些
额外的工作，以完成close应该完成的操作。
19、文件共享的分类和实现思想
答：文件共享是指不同用户（进程）共同使用同一个文件
a、文件的静态共享：提高文件资源的利用率，节省文件的物理存储空间
文件链接――一个文件同属于多个目录，但仅有一处物理存储。
只允许链接到文件
ｂ、文件的动态共享
多进程动态共享使用 系统中不同的用户进程或同一用户的不同进程并发地访问同一文件。这种关系只有当用户 进程存在时才可能出现。
ｃ、符号链接
通过路径名间接访问
第七章 操作系统的安全与保护
１、叙述计算机系统的可靠性和安全性之间的联系与区别
答：可靠性是指硬件系统正常持续运行的程度，目标为反故障
安全性是指不因人为疏漏或者蓄谋作案而导致信息资源被泄漏、篡改和破坏，目标为反泄密
可靠性是基础，安全性更为复杂。
３、叙述操作系统安全性的主要内容
答：安全策略
安全模型
安全机制认证机制 authentication
授权机制 authorization
加密机制 encryption
审计机制 audit
4、计算机网络系统四项安全要求
答：机密性 confidentiality
完整性 integrity
可用性 availability
真实性 authenticity
21、策略与机制
答：策略规定要达到的特定目标，系统地安全策略制定了对本组织人员和非本组织人员资源的共享方式机制是完成任务和特定目标的方法，系统提供用于强制执行安全策却得特定步骤和工具
优点：留有灵活性，策略发生变化时，整个系统变化小
30、简述操作系统地安全保护技术
答：状态隔离对计算机系统设置不同工作状态
运行在管态下的程序比在目态下的程序有更多的访问权
限制用户使用容易造成系统混乱的那些及其指令，达到保护系统程序或其它用户程序的目的空间隔离为不同作业分配不同的地址空间，避免相互干扰
每个用户进程的内存空间可以通过虚拟存储技术来实现内存保护。
隔离技术能保证系统程序和用户程序的安全性
37、试说明DES加密解密过程
答：decrypt ( key1 , encrypt ( key , plain text ) ) = plain text
补充：什么是RPC
答：remote procedure call 远程过程调用
允许不同计算机上的进程使用简单的过程调用和返回结果的方式进行交互
补充：如何实现进程迁移，如何处理已打开的文件
答：将系统中已迁移进程撤销，在目标系统中建立一个相同的新进程
所迁移的是进程映像，包括进程控制快、程序、数据和栈。此外，被迁移的进程于其它进程之间的关联应作相应修改。
对于已经打开的文件： 法a、将已打开的文件随进程一起迁移；
法b、仅当迁移后的进程又提出对该文件的访问要求时，再进行迁移。
********************************************************************************************************** 书后简答题到此结束
没有做的题目是我认为不需要掌握（对于初试）的内容。
做题时间：2008年4月2日8:00-12:20，13:40-18:00，19:00-23:10
2008年4月3日9:00-13:00，15:00-19:00，20:20-22:30
所有内容来自高亮考研OS笔记
操作系统-简答题教学提纲
操作系统-简答题
操作系统 一、1.什么是操作系统？从资源管理看操作系统的功能有哪些？答：(1).操作系统是一个系统软件，它能有效地管理和控制计算机系统中的各种硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程，方便用户使用的程序和数据的集合。 (2).a.处理机管理：分配和控制处理机 b.存储器管理：分配及回收内存 c. I/O(Input/Output)设备管理：I/O分配与操作 d.文件管理：文件存取、共享和保护（详见课本P2-3） 2.什么叫并发性？什么叫并行性？ 答：并发性：两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。 并行性：两个或两个以上事件在同一时刻发生。 3.试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。 答：及时性：实时系统要求更高 [分时系统 :秒级(一般情况）实时系统: 微秒级甚至更小] 交互性：分时系统交互性更强 可靠性：实时系统要求更高（详见课本P9和P11） 三、1.在操作系统中为什么要引入进程的概念？它与程序的区别和联系是怎样的？ 答：（1）程序在并发执行方式下，运行时具有异步性的特征，“程序”这个静态概念已经不足以描述程序的执行过程。这样，就需要一个数据结构PCB来记录程序的状态，以及控制其状态转换所需的一些信息。因此，将PCB、程序、
数据三者组成一个完整的实体，就是进程实体。进程是程序的一次执行，引入进程的概念，便于操作系统对于程序的运行进行控制。 （2）区别：1）进程是指令的有序集合，是静态的，进程是程序的执行，是动态的。2）进程的存在是暂时的，程序的存在是永久的。3）进程的组成应包括程序和数据。除此之外，进程还应由记录进程状态信息的“进程控制块”组成。 联系：程序是构成进程的组成部分之一，一个进程的运行目标是执行它所对应的程序。如果没有程序，进程就失去了其存在的意义。从静态的角度看，进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。 2.什么是进程的互斥与同步？ 答：进程互斥：指两个或两个以上的进程由于竞争资源而形成的制约关系。 进程同步：指两个或两个以上的进程由于某种时序上的限制而形成的相互合作的制约关系。 3.一个进程进入临界区的调度原则是什么？ 答：①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。 4.说明进程的结构、特征和基本状态。 答：进程是程序在其数据集合上的一次运行活动，是资源分配和独立调度的基本单位。进程由程序、数据和进程控制块组成
操作系统期末试卷(含答案)79149
操作系统复习题1 一、判断题 1.分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。（） 2.多个进程可以对应于同一个程序，且一个进程也可能会执行多个程序。（） 3.一个进程的状态发生变化总会引起其他一些进程的状态发生变化。（） 4.在引入线程的OS中，线程是资源分配和调度的基本单位。（） 5.信号量的初值不能为负数。（） 6.最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。（） 7.为提高对换空间的利用率，一般对其使用离散的分配方式。（） 8.设备独立性是指系统具有使用不同设备的能力。（） 9.隐式链接结构可以提高文件存储空间的利用率，但不适合文件的随即存取。（） 10.访问控制矩阵比访问控制表更节约空间。（） 二、选择题 1.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是（A）；在设计实时操作系统时，首先要考虑的是（B）；在设计批处理系统时，首先要考虑的是（C）。 A,B,C ：（1）灵活性和适应性；（2）交互性和响应时间；（3）周转时间和系统吞吐量；（4）实时性和可靠性。 2.对一个正在执行的进程：如果因时间片完而被暂停执行，此时它应从执行状态转变为（D）状态；如果由于终端用户的请求而暂停下来，则它的状态应转变为（E）状态；如果由于得不到所申请的资源而暂停时下来，则它的状态应转变为（F）状态。D,E,F:（1）；静止阻塞（2）；活动阻塞（3）；静止就绪（4）；活动就绪（5）执行。 3.我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用（G）；为照顾紧急作业用户，应采用（H）；为能实现人机交互，应采用（I）；而能使短作业、长作业和交互作业用户满意时，应采用（J）。 G,H,I,J：（1）；FCFS调度算法（2）；短作业优先调度算法；（3）时间片轮转算法；（4）多级反馈队列调度算法；（5）基于优先权的剥夺调度算法。 4.由固定分区发展为分页存储管理方式的主要推动力是（K）；由分页系统发展为分段系统，进而发展为段页式系统的主要动力分别是(L)和(M)。 K,L,M:（1）提高内存利用率；（2）提高系统吞吐量；（3）满足用户需要；（4）更好地满足多道程序进行的需要；（5）既满足用户需求，又提高内存利用率。 5.在存储管理中，不会产生内部碎片的存储管理方式是（N）；支持虚拟存储器，但不能以自然的方式提供存储器的共享和存取保护机制的存储管理方式是（O）。 N：(1)分页式存储管理；(2)分段式存储管理；(3)固定分区式存储管理；(4)段页式存储管理。 O：（1）段页式存储管理；（2）请求分区页式存储管理；（3）请求分段式存储管理；（4）可变分区存储管理；（5）固定分区存储管理；（6）单一连续分区式存储管理。 6.磁盘调度主要是为了优化（P），下列算法中能避免磁盘粘着的现象的是（Q）。P：（1）寻道时间；（2）旋转延迟时间；（3）传输时间。 Q：（1）SSTF;（2）FCFS;（3）SCAN;（4）CSCAN;（5）FSCAN。 7.文件系统中，目录管理最基本的功能是（R），位示图的主要功能是（S），FAT 表的主要功能是（T）。 R，S，T：（1）实现按名存取；（2）提高文件存储空间利用率；（3）管理文件存储器的空闲空间；（4）指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址；（5）管理文件存储器的空闲空间，并指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址。 8.文件系统采用多级目录结构，可以（U）和（V）。 U,V：（1）缩短访问文件存储器时间；（2）节省主存空间；（3）解决不同用户文件的命名冲突；（4）方便用户读写文件；（5）提高检索目录的速度。9.计算机系统中信息资源的安全包括（W）、（X）和（Y）三个方面，其中程序被删除属于（W）方面的威胁，数据被非法截取属于（X）方面的威胁，消息被更改属于（Y）方面的威胁。 W,X,Y：（1）保密性；（2）完整性；（3）可用性；（4）方便性。 三、填空题 1.操作系统最基本的特征是（1）和（2），最主要的任务是（3）。 2.引入进程的主要目的是（4），进程存在的唯一标志是（5）。 3.（6）是指通过破坏死锁产生的必要条件来防止死锁的发生。引起死锁的四个必要条件中，（7）是不应该被破坏的，但对某些特殊的资源（如打印机），该条可通过（8）来破坏；而其他能被破坏的三个必要条件分别是（9）、（10）和（11）。 4.虚拟存储器管理的基础是（12）原理，在请求分页管理方式中，页表中的状态位用来只是对应页（13）修改位用来只是对应页（14），引用位则是供（15）使用；而在请求分段系统还增加了增补位，它用来指示（16）。 5.设备驱动程序是（17）与（18）之间的通信程序如果系统中有3台相同的单显和2台相同的彩显则必须为它们配置（19）种设备驱动程序 6.廉价磁盘冗余阵列可组成一个大容量磁盘系统，它利用（20）技术来提高磁盘系统的存取进度，而利用（21）技术来增加磁盘系统的可靠性 7.包过滤防火墙工作在（22）层，采用代理服务技术的防火墙则工作在（23）层 8.UNIX文件系统对文件存储空间采用（23）分配方式，它通过（24）来管理空闲的文件存储空间。 四、问答题 1.假设某多道程序设计系统中有供用户使用的内存100k，打印机1台。系统采用可变分区管理内存：对打印机采用静态分配，并假设输入输出操作的时间忽略不计：采用最短剩余时间优先的进程调度算法，进程剩余执行时间相同时采用先来先服务算法；进程调度时机在执行进程结束时或有新进程到达时。现有一进程序列如下： 假设系统优先分配内存的低地址区域，且不需移动已在主存中的进程，请：（1）给出进度调度算法选中进程的次序，并说明理由。 （2）全部进程执行结束所用的时间是多少？ 2.请用信号量解决以下的过独木桥问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向的行人必须等待：另一方向的行人必须等待：当某一方向无人过桥是，另一方向的行人可以过桥。 3.提高内存利用率的途径有哪些？ 4.何谓脱机输入/输出技术？ 5. 将目录文件当作一般数据文件来处理有什么优缺点？ 操作系统复习题1答案 一、判断题 1、错 2、对 3、错 4、对 5、对 6、错 7、错 8、错 9、对10、错 二、选择题 1、A ：(2)；B：(4)；C：（3）。 2、D：（4）；E:(3)；F:(2)。 3、G：（2）；H:（5）；I:（3）；J：（4）。 4、K：（1）；L：（3）；M：（5）。 5、N：（2）；O：（2）。 6、P：（1）寻道时间；Q：（5）。 7、R：（1）；S：（3）；T：（5）。 8、U：（3）；V：（5）。 9、W：（3）；X：（1）；Y：（2）。
自考操作系统简答题
操作系统简答题整理 1、进程与线程有什么区别？ 答:从调度,并发性,系统开销,拥有资源等方面来比较线程和进程:⑴调度.在传统的操作系统中,独立调度,分派的基本单位是进程.而在引入线程的操作系统中,则把线程作为调度和分派的基本单位.⑵并发性.在引入线程的操作系统中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行,因而使操作系统具有更好的并发性,从而能更有效地使用系统资源和提高系统吞吐量.⑶拥有资源.不论是传统的操作系统,还是设有线程的操作系统,进程都是拥有资源的一个独立单位,它可以拥有自己的资源.一般地说,线程自己不拥有系统资源(也有一点必不可少的资源),但它可以访问其隶属进程的资源，同一进程中的多个线程共享其资源.⑷系统开销.由于在创建,撤销或切换进程时,系统都要为之分配或回收资源,保存CPU现场.因此,操作系统所付出的开销将显著地大于在创建,撤销或切换线程时的开销. 2、AND信号量集机制的基本思想是什么,它能解决什么问题？ 答：AND同步机制的基本思想是，将进程在整个运行过程中所需要的所有临界资源一次性全部分配给进程，待该进程使用完后再一起释放。只要尚有一个资源未能分配给该进程，其他所有可能为之分配的资源也不分配给它。亦即，对若干个临界资源的分配采取原子操作方式，要么全部分配到进程，要么一个也不分配。它能解决的问题：避免死锁的发生 4、试述分页和分段的主要区别。 答：区别：（1）页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率。分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。段则是信息的逻辑单位，它喊有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。（2）页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而在系统中只能有一种大小的页面；而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时，根据信息的性质来划分。 （3）分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可以表示一个地址；而分段的作业地址空间则是二维的，程序员在标识一个地址时，既需要给出段名，，又需给出段内地址。 5、什么是虚拟存储器，其实现方式有哪些？ 答：虚拟存储器，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储齐系统。 实现方式：1）分页请求系统2）请求分段系统 6.什么是临界资源？什么是临界区？ 答：（1）临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。 属于临界资源有硬件打印机、磁带机等,软件在消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等。（2）不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区 7.请说明SPOOLing系统的组成及特点？ SPOOLing系统的组成：输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程。 SPOOLing技术的特点：(1)提高了I/O速度. (2)将独占设备改造为共享设备。(3)实现了虚拟设备功能.多个进程同时使用一独享设备,而对每一进程而言,都认为自己独占这一设备,不过,该设备是逻辑上的设备. 8. 内存管理有那些功能？ 1）内存分配2）内存保护3）地址映射4）内存扩充
操作系统简答及大题
1、请举例说明单用户单任务的操作系统与多用户多任务的操作系统之间的区别？ 2、死锁产生的4个必要条件是什么？它们是彼此独立的吗？ 3、当系统中的地址空间非常大时（例如32位），会给页表的设计带来什么问题？请给出一个方案并分析其优缺点。 4、文件在磁盘上存放的形式有几种？它们与存取方法有何关系？ 5、试比较进程与程序的异同。 6、脱机命令接口和联机命令接口有什么不同？ 1、答案：DOS是单用户单任务的操作系统，通常这种操作系统没有进程调度，内存管理也比较简单，只划分为系统区和用户区，是单道的程序运行环境。Unix是多用户多任务的操作系统，有进程管理，内存管理也比较复杂。它们都具有设备管理系统和文件管理系统，但功能也有差别。 2、互斥，请求和保持，不剥夺，环路等待。 不是相互独立的，前三个条件是必要条件，而环路等待实际上是在前三者基础上的一种可能的结果，是死锁的一种现象。 3、会导致页表过长从而很难找到一块连续的存储空间存放页表，此外如果页表中的行不连续也会加大访问页表的查找时间。 可以用多级页表解决这个问题，将页表分页，离散地存储在不同区域，同时建立另一张页表映射原来页表的每一页。优点是不需要大块的连续空间，但并没有减少页表的空间，同时也增加了访存次数。 4、三种存储结构的特点略。 5、答案：进程与程序是紧密相关而又完全不同的两个概念：1）每个进程实体中包含了程序段和数据段这两个部分，因此他们是紧密相关的。但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即进程控制块PCB。2）进程是程序的一次执行过程，因此是动态的；动态性还表现在进程由创建而产生、由调度而进行、由撤销而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序只是一组指令的有序集合，并可以永久的驻留在某种介质上，其本身不具有运动的含义，是静态的。3）多个进程实体可同时存放在内存中并发执行，其实这正是引入进程的目的。而程序的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确并发执行。4）进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位，而程序不可能在多道环境下独立运行。5）进程与程序不一一对应，同一个程序多次运行，将形成不同的进程；同一个程序的一次执
1操作系统试题及答案
操作系统试题及答案 一、选择题 1、操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（）。 A．程序库 B．数据 C．文件 D．资源 2、在操作系统中，（）是竞争和分配计算机系统资源的基本单位。 A．程序 B．进程 C．作业 D．用户 3、在操作系统中，并发性是指若干个事件（）发生。 A，在同一时刻 B。一定在不同时刻 C．某一时间间隔内 D。依次在不同时间间隔内 4、产生死锁的基本原因是（）和进程推进顺序非法。 A．资源分配不当B．系统资源不足C．作业调度不当D．进程调度不当 5、文件系统采用多级目录结构的目的是（） A．系统开销B．节省存储空间C．解决命名冲突D．缩短传送时间 6、位示图方法可用于（） A．盘空间的管理 B．盘的驱动调度 C．文件目录的查找 D．页式虚拟存储管理中的页面调度 7、下列算法中用于磁盘移臂调度的是( ) A．时间片轮转法 B． LRU算法 C．最短寻找时间优先算法 D．优先级高者优先算法 8、存放在磁盘上的文件，（）。 A．即可随机访问，又可顺序访问 B。只能随机访问 C．只能顺序访问 D。只能读/写不能访问 9、一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（）A．2 B．1 C．3 D．0.5 10、进程和程序的本质区别是（）。 A．内存和外存 B。动态和静态特征 C。共享和独占使用计算机资源D。顺序和非顺序执行机器指令 11、对于硬盘上存放的信息，物理上读写的最小单位是一个（）。 A．二进位 B。字节 C。物理块 D。逻辑记录 12、多道程序设计是指（） A．在实时系统中并发运行多个程序 B．在分布系统中同一时刻运行多个程序 C．在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D．在一台处理机上并发运行多个程序 13、进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） A．被选中占有处理机 B．等待某一事件 C．等待的事件已发生 D．时间片用完 14、由于系统无法预先知道一个作业未来访问页面的情况，所以（）在实际上是无法实现的。 A．先进先出淘汰算法 B。最近最少使用淘汰算法 C．最优淘汰算法 D。最不常用页面淘汰算法 15、文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是（）。
操作系统期末考试简答题
第一章：操作系统 1.什么是操作系统：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是一些程序模块的集合。他们能有效地组织和 管理硬件及软件资源，合理组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行。 2.OS的主要作用：（1）是计算机硬件、软件资源的管理者；（2）是用户使用系统硬件、软件的接口；（3）OS还 是扩展机和虚拟机；（4）合理组织工作流程。 3.OS的特征：（1）并发性：多个事件在同一时间段内发生；（2）共享性：多个进程共享有限的计算机资源；（3） 虚拟性：一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体；（4）异步性（也叫不确定性、随机性）：进程的执行顺序和执行时间不确定。 4.OS的功能：（1）处理及管理；（2）存储管理；（3）设备管理；（4）文件管理；（4）用户接口。 5.* OS的分类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、个人计算机 操作系统。 第二章： 1.操作系统为用户提供两种接口，一个是命令接口，一个是程序接口（系统调用接口）。（1）命令接口：用户通 过这些命令来组织和控制作业的执行。（2）程序接口：编程人员使用他们来请求操作系统服务。 2.使用操作命令进行作业控制的两种方式：联机方式（联机命令接口）、脱机方式（脱机命令接口）。 第三章：进程 1.进程的概念：进程是程序在执行过程中管理和分配资源的最小单位。 2.进程的特征：并发性；动态性；独立性；交往性；异步性。 3.进程的3种状态：运行态、就绪态、阻塞态。 4.3种状态的转化：【重要】 5.临界区：（解释一）把不允许多个并发进程交叉执行的一段程序称为临界区。（解释二）把系统中不允许同时多 个进程访问的资源称为临界资源，而在进程中访问临界资源的那段程序称为临界区。 6.信号量：信号量是一种特殊的变量，用于管理临界区的共有资源。 7.综述：PV操作，涉及计算题。 第四章：死锁 1.死锁定义：一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到资源， 这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。 2.死锁产生的条件：（1）互斥使用（资源独占）；（2）不可强占（不可剥夺）；（3）请求和保持（部分分配，占有 已分配）；（4）循环等待（环路等待）。 3.*解决死锁的方法：（1）鸵鸟策略（忽略不管）；（2）预防死锁（破坏其产生条件）；（3）避免死锁（分配过程中 采取策略）；（4）检测死锁（允许发生死锁）；（5）解除死锁（与检测死锁配套使用）。 4.死锁预防：（1）破坏“不可剥夺”条件；（2）破坏“请求和保持”条件；（3）破坏“循环等待”条件。 5.死锁避免定义：在系统运行过程中，对进程发出的每一个系统能够满足的资源申请进行动态检查，并根据检查 结果决定是否分配资源，若分配后系统可能发生死锁，则不予分配，否则予以分配。（思索避免具有两种状态：安全状态和非安全状态） 6.死锁预防与死锁避免的区别：死锁预防是设法破坏产生死锁的必要条件，严格防止死锁的发生（根本就不会发 生死锁）。而死锁避免则没有这么严格，它是一种动态策略（允许发生死锁）。
计算机操作系统考试重点习题集
计算机操作系统习题 原语：由若干多机器指令构成的完成某种特定功能的一段程序，具有不可分割性；即原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许被中断 死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去 进程：是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位 线程：进程内一个相对独立的、可调度的执行单元，是系统独立调度和分派CPU的基本单位指运行中的程序的调度单位 管程：管程(英语：Monitors，也称为监视器) 是一种程序结构，结构内的多个子程序（对象或模块）形成的多个工作线程互斥访问共享资源。这些共享资源一般是硬件设备或一群变数 链接文件：在文件之间创建链接，实际上是给系统中已有的某个文件指定另外一个可用于访问它的名称 文件系统：操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法 快表 虚拟存储器：作业装入的时候只装入一部分，另一部分放在磁盘上，当需要的时候再装入到主存，用户的逻辑地址空间可以比主存的绝对地址空间要大 逻辑地址：是指由程序产生的与段相关的偏移地址部分 物理地址：是指出现在CPU外部地址总线上的寻址物理内存的地址信号，是地址变换的最终结果地址 驱动程序：是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序。相当于硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作，假如某设备的驱动程序未能正确安装，便不能正常工作 临界区：指的是一个访问共用资源的程序片段，而这些共用资源又无法同时被多个线程访问的特性 程序控制块; 系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构。系统用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。同时，系统可以利用PCB来控制和管理进程 文件控制块: 操作系统为管理文件而设置的一组具有固定格式的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有属性信息（文件属性或元数据） 处理机: 处理机包括中央处理器，主存储器，输入-输出接口，加接外围设备就构成完整的计算机系统。处理机是处理计算机系统中存储程序和数据，并按照程序规定的步骤执行指令的部件 操作系统: 是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行 页表: 页表是一种特殊的数据结构，放在系统空间的页表区，存放逻辑页与物理页帧的对应关系 DMA:直接存储器访问 库函数：把函数放到库里，供别人使用的一种方式。.方法是把一些常用到的函数编完放到一个文件里，供不同的人进行调用。调用的时候把它所在的文件名用#include<>加到里面就可以了
操作系统 简答题
操作系统 一、1、什么就是操作系统？从资源管理瞧操作系统的功能有哪些？答:(1)、操作系统就是一个系统软件,它能有效地管理与控制计算机系统中的各种硬件与软件资源、合理组织计算机的工作流程,方便用户使用的程序与数据的集合。 (2)、a、处理机管理:分配与控制处理机b、存储器管理:分配及回收内存 c、I/O(Input/Output)设备管理:I/O分配与操作 d、文件管理:文件存取、共享与保护(详见课本P2-3) 2、什么叫并发性？什么叫并行性？ 答:并发性:两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。 并行性:两个或两个以上事件在同一时刻发生。 3、试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较。 答:及时性:实时系统要求更高 [分时系统:秒级(一般情况)实时系统: 微秒级甚至更小] 交互性:分时系统交互性更强 可靠性:实时系统要求更高(详见课本P9与P11) 三、1、在操作系统中为什么要引入进程的概念？它与程序的区别与联系就是怎样的？ 答:(1)程序在并发执行方式下,运行时具有异步性的特征,“程序”这个静态概念已经不足以描述程序的执行过程。这样,就需要一个数据结构PCB来记录程序的状态,以及控制其状态转换所需的一些信息。因此,将PCB、程序、数据三者组成一
个完整的实体,就就是进程实体。进程就是程序的一次执行,引入进程的概念,便于操作系统对于程序的运行进行控制。 (2)区别:1)进程就是指令的有序集合,就是静态的,进程就是程序的执行,就是动态的。2)进程的存在就是暂时的,程序的存在就是永久的。3)进程的组成应包括程序与数据。除此之外,进程还应由记录进程状态信息的“进程控制块”组成。 联系:程序就是构成进程的组成部分之一,一个进程的运行目标就是执行它所对应的程序。如果没有程序,进程就失去了其存在的意义。从静态的角度瞧,进程由程序、数据与进程控制块三部分组成。 2、什么就是进程的互斥与同步？ 答:进程互斥:指两个或两个以上的进程由于竞争资源而形成的制约关系。 进程同步:指两个或两个以上的进程由于某种时序上的限制而形成的相互合作的制约关系。 3、一个进程进入临界区的调度原则就是什么？ 答:①如果有若干进程要求进入空闲的临界区,一次仅允许一个进程进入。②任何时候,处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区,则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。③进入临界区的进程要在有限时间内退出,以便其它进程能及时进入自己的临界区。④如果进程不能进入自己的临界区,则应让出CPU,避免进程出现“忙等”现象。 4、说明进程的结构、特征与基本状态。 答:进程就是程序在其数据集合上的一次运行活动,就是资源分配与独立调度的基本单位。进程由程序、数据与进程控制块组成 进程的特征:动态性、并发性、独立性、异步性
操作系统试题及答案
操作系统试题一 一、单选题（每小题1分，共20分） 1、操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的【A 】。 A、利用率 B、可靠性 C 、稳定性D、兼容性 2、如果分时操作系统的时间片一定，那么【C】，则响应时间越短。 A、内存越少 B、内存越多 C、用户数越少 D、用户数越多 3、若把操作系统看作资源管理者，下列的【C】不属于操作系统所管理的资源。 A、CPU B、内存 C、中断 D、程序 4、操作系统是通过【D 】感知进程存在的。 A、程序名 B、进程的状态 C、中断 D、进程控制块 5、当【B 】时，进程从执行状态变为就绪状态。 A、进程被进程调度程序选中 B、时间片用完 C、等待某一事件 D、等待的事件发生 6、以下的进程状态变化中，不可能发生的变化是【D 】。 A、执行状态到就绪状态 B、等待状态到就绪状态 C、执行状态到等待状态 D、等待状态到执行状态 7、若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为-3，则表示有【D】
个等待进程。 A、0个 B、1个 C、2个 D、3个 8、P、V操作是【A】 1 / 22 A、两条低级进程通信原语 B、两条高级进程通信原语 C、两条系统调用命令 D、两组不同的机器指令 9、用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒的进程状态变为【B 】。 A、等待 B、就绪 C、执行 D、完成 0、资源的有序分配策略破坏【D 】条件，是一种死锁预防策略。 A、互斥条件 B、保持和请求条件 C、不剥夺条件 D、环路等待条件 1、银行家算法是一种【B 】算法。 A、死锁预防 B、死锁避免 C、死锁检测 D、死锁解除 2、某系统中有同类资源10个，每个进程的资源需求量为3个，则不会发生死锁的最大并发进程数为【C】 A、2 B、、4 D、5 3、分区管理中采用首次适应分配算法时，应把空闲区按【C】次序进行管理。 A、大小递增 B、大小递减 C、地址递增 D、地址递减 4、很好地解决了内存碎片问题的存储管理方案是【C 】。
操作系统试题库简答题
1、什么是操作系统？它有什么基本特征？ 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。 操作系统的基本特征是：并发、共享和异步性。 2、操作系统的含义及其功能是什么？ 1）、含义：OS是一组系统软件，它是软硬件资源的控制中心，它以尽量合理有效的方法组织多个用户共享计算机的各种资源。 2）功能：管理计算机的软硬件资源（包括：处理机管理，作业管理，存储管理，设备管理，文件管理）、提高资源的利用率、方便用户。 3、叙述操作系统的含义及其功能，并从资源管理角度简述操作系统通常由哪几部分功能模 块构成，以及各模块的主要任务。 答： 1)、OS是一个系统软件，是控制和管理计算机系统硬件和软件资源，有效、合理地组 织计算机工作流程以及方便用户使用计算机系统的程序集合。 2）功能：管理计算机的软硬件资源、提高资源的利用率、方便用户。 3）组成模块： （1）、处理机管理（或进程管理）：对CPU的管理、调度和控制。 （2）、存储管理：管理主存的分配、使用和释放。 （3）、设备管理：管理设备的分配、使用、回收以及I/O控制。 （4）、文件管理：管理外存上文件的组织、存取、共享和保护等。 （5）、作业管理：对作业的管理及调度。(或用户接口，使用户方便的使用计算机) 4、什么是中断向量？什么是多级中断？中断处理的过程一般有哪几步？ （1）、中断向量：存放中断处理程序入口地址的内存单元称为中断向量。 （2）、多级中断：为了便于对同时产生的多个中断按优先次序来处理，所以在设计硬件时，对各种中断规定了高低不同的响应级别。优先权相同的放在一级。 （3）、中断处理步骤：响应中断，保存现场；分析中断原因，进入中断处理程序；处理中断；恢复现场，退出中断。 5、什么是多道程序设计技术 多道程序设计技术就是在系统（内存）中同时存放并运行多道相互独立的程序（作业），主机以交替的方式同时处理多道程序。它是一种宏观上并行，微观上串行的运行方式。 6、分时系统和实时系统有什么不同？ 答：分时系统通用性强，交互性强，及时响应性要求一般（通常数量级为秒）；实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合在一起，实时系统并不强调资源利用率，而更关心及时响应性（通常数量级为毫秒或微秒）、可靠性等。
计算机操作系统习题及答案()
第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间
操作系统简答题试题及答案
1.I/O软件一般分为哪几个层次？ 从硬件层到用户层分为中断处理程序；设备驱 动程序；与设备无关的I/O软件；用户空间的 I/O软件等4层。 2.操作系统有哪些基本类型？ 基本的操作系统类型有三种：多道批处理操作 系统，分时操作系统及实时操作系统。.各举 出一个实例？随着计算机体系结构的发展，先 后出现了个人计算机操作系统、嵌入式操作系 统、多处理机操作系统、网络操作系统和分布 式操作系统。 3.有几种I/O控制方式?各自的含义是什么？ 答：常用的I/O控制技术有4种：程序直接控 制方式、中断控制方式、DMA方式和通道控制 方式。 程序直接控制方式是由用户进程直接控制内 存或CPU和外围设备之间的信息传送。这种方 式控制者都是用户进程。 中断方式被用来控制外围设备和内存与CPU 之间的数据传送。这种方式要求CPU与设备 （或控制器）之间有相应的中断请求线，而且 在设备控制器的控制状态寄存器的相应的中 断允许位。 DMA方式又称直接存取(direct memory access)方式。其基本思想是在外围设备和内 存之间开辟直接的数据交换通道。 通道控制（channel control）方式与DMA 方式相类似，也是一种以内存为中心，实现设 备和内存直接交换数据的控制方式。与之不同 的是，在DMA方式中数据传送方向、存放数据 内存始址以及传送的数据块长度等都是由 CPU控制，而在通道方式中这些都是由专管输 入输出的硬件——通道来进行控制 4.常见的文件物理结构有哪些？各有什么特 点？各自与文件的存取方式的关系如何？ 常见的文件物理结构有顺序结构，链接结构， 索引结构。 顺序结构以编号连续的磁盘块存储文件内容， 适合于顺序存取和直接存取； 链接结构将逻辑上连续的文件块存放到不连 续的物理块中、然后在每一个物理块保存一个 存放下一个逻辑块的物理块的指针，以保持逻 辑块的连续性，此类结构顺序存取；以索引结 构存储的文件，适合于顺序存取、直接存取。 索引结构是在文件目录中设置一张文件物理 块的索引表，表中依文件逻辑块的顺序登记各 个逻辑块所在的物理块地址。该方式适合于顺 序存取、直接存取。以顺序结构存储的文 件，适合于顺序存取和直接存取，以链接结构 存储的文件，适合于顺序存取，以索引结构存 储的文件，适合于顺序存取、直接存取。 5.给出两种I/O调度算法，并说明为什么I/O 调度中不能采用时间片轮转法。 答： I/O调度程序通常采用（1）先来先服 务调度和（2）优先级调度两种调度算法。 由于I/O操作中一般会涉及通道操作，而通道 程序已经启动就不能停止，直至完成。在它完 成之前不会被中断，即通道程序不接受从CPU 来的中断。因此I/O调度程序不能采用时间片 轮转调度算法。 6.何谓缓冲区？为什么要引入缓冲？ 缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划 出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器 件。 引入缓冲是为了匹配外设和CPU之间的处理速 度，减少中断次数和CPU的中断处理时间，同 时。解决DMA或通道方式时的数据传输瓶颈问 题 7.何谓进程通信？常见的进程通信方法有哪 些？ 进程之间的信息交换共享存储区，信息传 递，共享文件 8.何谓死锁？产生死锁的原因有哪些？ 若系统中存在一组进程（两个或多个），它们 中的每一个进程都占用了某种资源而又都在 等待其中另一进程所占用的资源，这种等待永 远不能结束，这种现象称为死锁。 产生死锁的原因包括竞争资源和进程推进顺 序不当。 9.何谓死锁？为什么将所有资源按类型赋予不 同的序号，并规定所有的进程按资源号递增 的顺序申请资源后，系统便不会产生死锁? 所谓死锁，是指多个进程在运行过程中因争夺 资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些
操作系统试卷及答案1
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____________________________。3unIx系统进程控制块由____________和____________两部分组成。4常用的资源分配策略有优先调度和____________算法。5p操作可以使进程由运行状态变为____________状态。 6当采用资源有序分配方法时，它破坏了产生死锁的四个必要条件中的________条件。 7文件目录采用树型结构而不采用简单表结构的最主要原因是____________。8在请求分页系统中，为支持淘汰一页的功能实现，在页表中应增加_____和____两个数据项。 9常用的设备分配技术有独占分配、共享分配和_______________技术。 10文件系统中的链接技术，指的是在_____________________之间进行链接。二、选择填空 （）1．________不是实时系统的基本特征。A．安全性b．公平响应c．实时性D．高可靠 （）2．在用户程序中要将一个字符送到显示器上显示，应使用操作系统提供的________接口。 A．系统调用b．键盘命令c．原语D．子程序调用 （）3．并发进程失去封闭性特征，是指_______。 A．多个相互独立的进程以各自的速度向前推进b．并发进程的执行结果与速度无关c．并发进程执行时，在不同时刻发生的错误D．并发进程共享公共变量，其执行结果与速度有关
操作系统简答题(含答案)
1. OS 的主要功能 操作系统的基本功能： 处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理） 、用 户接口。 2. OS 有哪三种类型？各有什么特点？ 操作系统一般可分为三种基本类型，即批处理系统、分时系统和实时系统。 批处理操作系统的特点是：多道和成批处理。 分时系统具有多路性、交互性、 独占”性和及时性的特征。 实时系统特点：及时响应和高可靠性 3. OS 的基本特征是什么？ 并发性、共享性、虚拟技术、异步性 4. OS 一般为用户提供了哪三种接口？各有什么特点? 1. 联机命令接口 提供一组命令供用户直接或间接操作。 根据作业的方式不同，命令接口又分为联 机命令接口和脱机命令接口。 2. 程序接口 程序接口由一组系统调用命令组成，提供一组系统调用命令供用户程序使用。 3. 图形界面接口 通过图标 窗口 菜单 对话框及其他元素 ，和文字组合,在桌面上形成一个直观易 懂使用方便的计算机操作环境 ? 5. OS 主要有那些类型的体系结构？ 单体结构、层次结构、微内核结构与客户机 6. 多道程序设计的主要特点是什么？ 多道程序设计技术是指在内存同时放若干道程序, 统中 的各种资源。当一道程序暂停执行时， ［特点］:多道、宏观上并行（不同的作业分别在 单CPU 上交叉运行）。 7. OS 在计算机系统中处于什么地位？ 操作系统在计算机系统中占有特殊重要的位置， 所有其他软件都建立在操作系统基础上, 并得到其支持和服务；操作系统是支撑各种应用软件的平添。用户利用操作系统提供的 命令和服务操纵和使用计算机。可见，操作系统实际上是一个计算机系统硬件、软件资 源的总指挥部。操作系统的性能决定了计算机系统的安全性和可靠性。 8. 解释一下术语：进程、进程控制块、进程映像、线程、进程的互斥和同步、临界区和临 界资源、竞争条 件、原语、信号量、管程、死锁、饥饿 进程：进程是程序在一个数据集合上的运行过程， 是系统进行资源分配和调度的一个独立的 基本单位。 进程控制块（Procedure Control Block ）:使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含 数据），成 -服务器模型、虚拟机结构 使它们在系统中并发执行， 共享系 CPU 立即转去执行另一道程序。 CPU 和外设上执行）、微观上串行（在
最新操作系统试题及答案
一、单项选择题(每题2分，共20分) 1．以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是( )。 A．DOS系统B．UNIX系统 C．Windows NT系统D．OS／2系统 2．在操作系统中，进程的最基本的特征是( )。 A．动态性和并发性B．顺序性和可再现性 C．与程序的对应性D．执行过程的封闭性 3．操作系统中利用信号量和P、V操作，( )。 A．只能实现进程的互斥B．只能实现进程的同步 C．可实现进程的互斥和同步D．可完成进程调度 4．作业调度的关键在于( )。 A．选择恰当的进程管理程序B．用户作业准备充分 C．选择恰当的作业调度算法D．有一个较好的操作环境 5．系统抖动是指( )。 A．使用机器时，屏幕闪烁的现象 B．由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象 C．系统盘有问题，致使系统不稳定的现象 D．被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 6．在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过( )实现的。 A．段表B．页表 C. PCB D．JCB
7．在下述文件系统目录结构中，能够用多条路径访问同一文件(或目录)的目录结构是( ) A．单级目录B．二级目录 C．纯树型目录D．非循环图目录 8．SPOOLing技术可以实现设备的( )分配。 A．独占B．共享 C．虚拟D．物理 9．避免死锁的一个著名的算法是( )。 A．先人先出算法B．优先级算法 C．银行家算法D．资源按序分配法 10．下列关于进程和线程的叙述中，正确的是( )。 A．一个进程只可拥有一个线程 B．一个线程只可拥有一个进程 C．一个进程可拥有若干个线程 D．一个线程可拥有若干个进程 二、判断题(选择你认为正确的叙述划√，认为错误的划×并说明原因。每题2分，共10分) 1．简单地说，进程是程序的执行过程。因而，进程和程序是一一对应的。( ) 2．V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加l后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，使该进程变为阻塞状态，而现进程继续进行。( )
操作系统简答题
操作系统 一、1.什么是操作系统？从资源管理看操作系统的功能有哪些？ 答：（1）.操作系统是一个系统软件，它能有效地管理和控制计算机系统中的各种 硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程，方便用户使用的程序和数据的集合。（2）.a处理机管理：分配和控制处理机 b.存储器管理：分配及回收内存 c.1/0（1 nput/Output）设备管理：I/O分配与操作 d.文件管理：文件存取、共享和保护（详见课本P2-3） 2什么叫并发性？什么叫并行性？ 答：并发性：两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。 并行性：两个或两个以上事件在同一时刻发生。 3. 试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。 答：及时性：实时系统要求更高 ［分时系统：秒级（一般情况）实时系统：微秒级甚至更小］交互性：分时系统交互性更强 可靠性：实时系统要求更高（详见课本P9和P11） 三、1.在操作系统中为什么要引入进程的概念？它与程序的区别和联系是怎样的？ 答：（1）程序在并发执行方式下，运行时具有异步性的特征，“程序”这个静 态概念已经不足以描述程序的执行过程。这样，就需要一个数据结构PCB来记 录程序的状态，以及控制其状态转换所需的一些信息。因此，将PCB、程序、数 据三者组成一个完整的实体，就是进程实体。进程是程序的一次执行，引入进程的概念，
便于操作系统对于程序的运行进行控制。 （2）区别：1）进程是指令的有序集合，是静态的，进程是程序的执行，是 动态的。2）进程的存在是暂时的，程序的存在是永久的。3）进程的组成应包括程序和数据。除此之外，进程还应由记录进程状态信息的“进程控制块”组成。 联系：程序是构成进程的组成部分之一，一个进程的运行目标是执行它所对应的程序。如果没有程序，进程就失去了其存在的意义。从静态的角度看，进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。 2什么是进程的互斥与同步？ 答：进程互斥：指两个或两个以上的进程由于竞争资源而形成的制约关系。 进程同步：指两个或两个以上的进程由于某种时序上的限制而形成的相互合 作的制约关系。 3?—个进程进入临界区的调度原则是什么？ 答：①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。 4. 说明进程的结构、特征和基本状态。 答：进程是程序在其数据集合上的一次运行活动，是资源分配和独立调度的基本单位。进程由程序、数据和进程控制块组成进程的特征：动态性、并发性、独立性、异步性进