計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)考試重點(diǎn)習(xí)題集

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)考試重點(diǎn)習(xí)題集計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)考試重點(diǎn)習(xí)題集計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)考試重點(diǎn)習(xí)題集xxx公司計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)考試重點(diǎn)習(xí)題集文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)習(xí)題原語(yǔ)：由若干多機(jī)器指令構(gòu)成的完成某種特定功能的一段程序，具有不可分割性；即原語(yǔ)的執(zhí)行必須是連續(xù)的，在執(zhí)行過(guò)程中不允許被中斷死鎖：是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中，由于競(jìng)爭(zhēng)資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現(xiàn)象，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法推進(jìn)下去進(jìn)程：是計(jì)算機(jī)中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位線程：進(jìn)程內(nèi)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的、可調(diào)度的執(zhí)行單元，是系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派CPU的基本單位指運(yùn)行中的程序的調(diào)度單位管程：管程(英語(yǔ)：Monitors，也稱為監(jiān)視器)是一種程序結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)子程序（對(duì)象或模塊）形成的多個(gè)工作線程互斥訪問(wèn)共享資源。這些共享資源一般是硬件設(shè)備或一群變數(shù)鏈接文件：在文件之間創(chuàng)建鏈接，實(shí)際上是給系統(tǒng)中已有的某個(gè)文件指定另外一個(gè)可用于訪問(wèn)它的名稱文件系統(tǒng)：操作系統(tǒng)用于明確存儲(chǔ)設(shè)備或分區(qū)上的文件的方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；即在存儲(chǔ)設(shè)備上組織文件的方法快表虛擬存儲(chǔ)器：作業(yè)裝入的時(shí)候只裝入一部分，另一部分放在磁盤(pán)上，當(dāng)需要的時(shí)候再裝入到主存，用戶的邏輯地址空間可以比主存的絕對(duì)地址空間要大邏輯地址：是指由程序產(chǎn)生的與段相關(guān)的偏移地址部分物理地址：是指出現(xiàn)在CPU外部地址總線上的尋址物理內(nèi)存的地址信號(hào)，是地址變換的最終結(jié)果地址驅(qū)動(dòng)程序：是一種可以使計(jì)算機(jī)和設(shè)備通信的特殊程序。相當(dāng)于硬件的接口，操作系統(tǒng)只有通過(guò)這個(gè)接口，才能控制硬件設(shè)備的工作，假如某設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序未能正確安裝，便不能正常工作臨界區(qū)：指的是一個(gè)訪問(wèn)共用資源的程序片段，而這些共用資源又無(wú)法同時(shí)被多個(gè)線程訪問(wèn)的特性程序控制塊;系統(tǒng)為了管理進(jìn)程設(shè)置的一個(gè)專門(mén)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)用它來(lái)記錄進(jìn)程的外部特征，描述進(jìn)程的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程。同時(shí)，系統(tǒng)可以利用PCB來(lái)控制和管理進(jìn)程文件控制塊:操作系統(tǒng)為管理文件而設(shè)置的一組具有固定格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放了為管理文件所需的所有有屬性信息（文件屬性或元數(shù)據(jù)）處理機(jī):處理機(jī)包括中央處理器，主存儲(chǔ)器，輸入-輸出接口，加接外圍設(shè)備就構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。處理機(jī)是處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，并按照程序規(guī)定的步驟執(zhí)行指令的部件操作系統(tǒng):是管理和控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序，是直接運(yùn)行在“裸機(jī)”上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行頁(yè)表:頁(yè)表是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，放在系統(tǒng)空間的頁(yè)表區(qū)，存放邏輯頁(yè)與物理頁(yè)幀的對(duì)應(yīng)關(guān)系DMA:直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)庫(kù)函數(shù)：把函數(shù)放到庫(kù)里，供別人使用的一種方式。.方法是把一些常用到的函數(shù)編完放到一個(gè)文件里，供不同的人進(jìn)行調(diào)用。調(diào)用的時(shí)候把它所在的文件名用#include<>加到里面就可以了簡(jiǎn)答題1.OS有哪幾大特征其最基本的特征是什么并發(fā)、共享、虛擬、異步，最基本的是并發(fā)和共享2.什么是時(shí)分復(fù)用技術(shù)舉例說(shuō)明它能提高資源利用率的根本原因是什么a.時(shí)分復(fù)用技術(shù)：將資源在不同的時(shí)間片內(nèi)分配給各進(jìn)程以使該資源被重復(fù)利用，從而提高資源的利用率。b.如采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)的虛擬處理機(jī)，能夠在不同的時(shí)間片內(nèi)處理多個(gè)用戶的請(qǐng)求，從而使得用戶感覺(jué)自己獨(dú)占主機(jī)，而處理機(jī)在這期間也被充分的利用。3.為什么要引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)？

答：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。引入實(shí)時(shí)OS是為了滿足應(yīng)用的需求，更好地滿足實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域的需要4.在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，應(yīng)用了哪些新技術(shù)？

采用客戶/服務(wù)器模式和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)。5.何謂微內(nèi)核技術(shù)在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能答：把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）中去運(yùn)行，而留下一個(gè)盡量小的內(nèi)核，用它來(lái)完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能，稱這種技術(shù)為微內(nèi)核技術(shù)。在微內(nèi)核中通常提供了進(jìn)程（線程）管理、低級(jí)存儲(chǔ)器管理、中斷和陷入處理等功能。6.在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程的概念它會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行，并對(duì)并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述，在操作系統(tǒng)中引入了進(jìn)程概念。影響:使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實(shí)行7.PCB提供了進(jìn)程管理和進(jìn)程調(diào)度所需要的哪些信息

進(jìn)程標(biāo)識(shí)符、處理機(jī)狀態(tài)、進(jìn)程調(diào)度信息、進(jìn)程控制信息。8.何謂操作系統(tǒng)內(nèi)核內(nèi)核的主要功能是什么操作系統(tǒng)內(nèi)核是指大多數(shù)操作系統(tǒng)的核心部分。它由操作系統(tǒng)中用于管理存儲(chǔ)器、文件、外設(shè)和系統(tǒng)資源的那些部分組成。操作系統(tǒng)內(nèi)核通常運(yùn)行進(jìn)程，并提供進(jìn)程間的通信9.為什么要在OS中引入線程

在OS中引入進(jìn)程的目的，是為了使多個(gè)程序能并發(fā)執(zhí)行，以提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。在OS中再引入線程，則是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開(kāi)銷，使OS具有更好的并發(fā)性。10.線程控制塊TCB中包含了哪些內(nèi)容

一般TCB中的內(nèi)容較少，因?yàn)橛嘘P(guān)資源分配等多數(shù)信息已經(jīng)記錄于所屬進(jìn)程的PCB中．TCB中的主要信息包括線程標(biāo)識(shí)、線程狀態(tài)、調(diào)度參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)、鏈接指針，其中現(xiàn)場(chǎng)信息主要包括通用寄存器、指令計(jì)數(shù)器PC以及用戶棧指針．對(duì)于操作系統(tǒng)支持的線程，TCB中還應(yīng)包含系統(tǒng)棧指針。11.何謂用戶級(jí)線程和內(nèi)核支持線程

答：（1）用戶級(jí)線程：僅存在于用戶空間中的線程，無(wú)須內(nèi)核支持。調(diào)度單位：進(jìn)程（2）內(nèi)核支持線程：在內(nèi)核支持下運(yùn)行的線程。調(diào)度單位：線程12.試比較FCFS和SJF兩種進(jìn)程調(diào)度算法。相同點(diǎn)：兩種調(diào)度算法都可以用于作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度。不同點(diǎn)：FCFS調(diào)度算法每次都從后備隊(duì)列中選擇一個(gè)或多個(gè)最先進(jìn)入該隊(duì)列的作業(yè)，將它們調(diào)入內(nèi)存、分配資源、創(chuàng)建進(jìn)程、插入到就緒隊(duì)列。該算法有利于長(zhǎng)作業(yè)/進(jìn)程，不利于短作業(yè)/進(jìn)程。SPF算法每次調(diào)度都從后備隊(duì)列中選擇一個(gè)或若干個(gè)估計(jì)運(yùn)行時(shí)間最短的作業(yè)，調(diào)入內(nèi)存中運(yùn)行。該算法有利于短作業(yè)/進(jìn)程，不利于長(zhǎng)作業(yè)/進(jìn)程。13.在時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法中，應(yīng)如何確定時(shí)間片的大小

答：時(shí)間片應(yīng)略大于一次典型的交互需要的時(shí)間。一般應(yīng)考慮三個(gè)因素：系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)時(shí)間的要求、就緒隊(duì)列中進(jìn)程的數(shù)目和系統(tǒng)的處理能力。14.什么是最早截止時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法舉例說(shuō)明之。根據(jù)任務(wù)的開(kāi)始截止時(shí)間確定的任務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。截止時(shí)間越早則優(yōu)先級(jí)越高。該算法要求在系統(tǒng)中保持一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)就緒隊(duì)列，該隊(duì)列按各任務(wù)截止時(shí)間的先后排序。舉例：非搶占式調(diào)度方式用于非周期實(shí)時(shí)任務(wù)15.什么是最低松弛度優(yōu)先調(diào)度算法舉例說(shuō)明之。

答：該算法是根據(jù)任務(wù)緊急(或松弛)的程度，來(lái)確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。任務(wù)的緊急程度愈高，

為該任務(wù)所賦予的優(yōu)先級(jí)就愈高，以使之優(yōu)先執(zhí)行。例如，一個(gè)任務(wù)在200ms時(shí)必須完成，

而它本身所需的運(yùn)行時(shí)間就有100ms，因此，調(diào)度程序必須在100ms之前調(diào)度執(zhí)行，該任務(wù)的緊急程度(松弛程度)為100ms。又如，

另一任務(wù)在400ms時(shí)必須完成，

它本身需要運(yùn)行150ms，則其松弛程度為250ms16.何謂死鎖產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么答：死鎖是指多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中因爭(zhēng)奪資源而造成的一種僵局，當(dāng)進(jìn)程處于這種僵持狀態(tài)時(shí)，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法再向前推進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的原因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)資源和進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。其必要條件是：互斥條件、請(qǐng)求和保持條件、不剝奪條件、環(huán)路等待條件。17.在解決死鎖問(wèn)題的幾個(gè)方法中，哪種方法最易于實(shí)現(xiàn)哪種方法使資源利用率最高答：解決死鎖的四種方法即預(yù)防、避免、檢測(cè)和解除死鎖中，預(yù)防死鎖最容易實(shí)現(xiàn)；解除死鎖使資源的利用率最高。18.可采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存它們分別適用于何種場(chǎng)合（1）絕對(duì)裝入方式，只適用于單道程序環(huán)境。（2）可重定位裝入方式，適用于多道程序環(huán)境。（3）動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式，用于多道程序環(huán)境；不允許程序運(yùn)行時(shí)在內(nèi)存中移位置。19.何謂裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接方式有何優(yōu)點(diǎn)答：裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接是指將用戶源程序編譯后得到的一組目標(biāo)模塊，在裝入內(nèi)存時(shí)采用邊裝入邊鏈接的鏈接方式。優(yōu)點(diǎn)：加快程序的裝入過(guò)程，且可以節(jié)省大量?jī)?nèi)存空間。20.何謂運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接方式有何優(yōu)點(diǎn)答：運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接是將對(duì)某些模塊的鏈接推遲到程序執(zhí)行時(shí)才進(jìn)行鏈接，也就是，在執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)被調(diào)用模塊尚未裝入內(nèi)存時(shí)，立即由OS去找到該模塊并將之裝入內(nèi)存，把它鏈接到調(diào)用者模塊上。優(yōu)點(diǎn)：凡是在執(zhí)行過(guò)程中未被用過(guò)的目標(biāo)模塊，都不會(huì)被調(diào)入內(nèi)存和被鏈接到裝入模塊上，這樣不僅能加快程序的裝入過(guò)程，而且可節(jié)省大量的內(nèi)存空間。21.在采用首次適應(yīng)算法回收內(nèi)存時(shí)，可能出現(xiàn)哪幾種情況應(yīng)怎樣處理這些情況答：在采用首次適應(yīng)算法回收內(nèi)存時(shí)可能出現(xiàn)4種情況：（1）回收區(qū)前鄰空閑區(qū)。將回收區(qū)與前鄰空閑區(qū)合并，將前鄰空閑區(qū)大小修改為兩者之和。（2）回收區(qū)后鄰空閑區(qū)。將兩區(qū)合并，改后鄰空閑區(qū)始址為回收區(qū)始址，大小為兩者之和。（3）回收區(qū)前后均鄰空閑區(qū)。將三個(gè)分區(qū)合并，修改前鄰空閑區(qū)大小為三者之和。（4）回收區(qū)前后均不鄰空閑區(qū)。為回收區(qū)設(shè)置空閑區(qū)表項(xiàng)，填入回收區(qū)始址和大小并插入空閑區(qū)隊(duì)列。22.為什么要引入對(duì)換對(duì)換可分為哪幾種類型

在多道環(huán)境下，一方面，在內(nèi)存中的某些進(jìn)程由于某事件尚未發(fā)生而被阻塞，但它卻占用了大量的內(nèi)存空間，甚至有時(shí)可能出現(xiàn)在內(nèi)存中所有進(jìn)程都被阻塞而迫使CPU停止下來(lái)等待的情況；另一方面，卻又有著許多作業(yè)在外存上等待，因無(wú)內(nèi)存而不能進(jìn)入內(nèi)存運(yùn)行的情況。顯然這對(duì)系統(tǒng)資源是一種嚴(yán)重的浪費(fèi)，且使系統(tǒng)吞吐量下降。為了解決這一問(wèn)題，在操作系統(tǒng)中引入了對(duì)換(也稱交換)技術(shù)?？梢詫⒄麄€(gè)進(jìn)程換入、換出，也可以將進(jìn)程的一部分(頁(yè)、段)換入、換出。前者主要用于緩解目前系統(tǒng)中內(nèi)存的不足，后者主要用于實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)。23.在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對(duì)換時(shí)，每次是否都將整個(gè)進(jìn)程換出為什么答：在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對(duì)換時(shí)，并非每次都將整個(gè)進(jìn)程換出。這是因?yàn)椋?1)從結(jié)構(gòu)上講，進(jìn)程由程序段、數(shù)據(jù)段和進(jìn)程控制塊組成的，其中進(jìn)程控制塊總有部分或全部常駐內(nèi)存，不被換出。(2)程序段和數(shù)據(jù)段可能正被若干進(jìn)程共享，此時(shí)它們也不能換出。24.什么是頁(yè)面什么是物理塊頁(yè)面的大小應(yīng)如何確定答：頁(yè)面，物理塊——分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式中的單元。頁(yè)面：分頁(yè)存儲(chǔ)管理將進(jìn)程的邏輯地址空間分成若干個(gè)頁(yè)，并為各頁(yè)加以編號(hào)。物理塊：相應(yīng)地，也將內(nèi)存的物理空間分成若干個(gè)物理塊，同樣為它們加以編號(hào)頁(yè)面大?。杭炔荒芴∫膊荒芴螅鸬綔p少內(nèi)存碎片總空間的作用，也不能使頁(yè)表過(guò)長(zhǎng)，總之要選擇適中，且頁(yè)面大小應(yīng)是2的冪，通常為1KB-8KB。

25.什么是頁(yè)表頁(yè)表的作用是什么答：在分頁(yè)系統(tǒng)中，允許將進(jìn)程的各個(gè)頁(yè)離散地存儲(chǔ)在內(nèi)存的任一物理塊中，為保證進(jìn)程仍讓能夠正確地運(yùn)行，

即能在內(nèi)存中找到每個(gè)頁(yè)面所對(duì)應(yīng)的物理塊，系統(tǒng)又為每個(gè)進(jìn)程建立了一張頁(yè)面映像表，簡(jiǎn)稱頁(yè)表。頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射。26.具有快表時(shí)是如何實(shí)現(xiàn)地址變換的

系統(tǒng)將有效地址(邏輯地址)中的頁(yè)號(hào)與頁(yè)表寄存器中的內(nèi)容比較，若頁(yè)號(hào)太大，表示訪問(wèn)越界，于是產(chǎn)生越界中斷；若未出現(xiàn)越界情況，地址變換機(jī)構(gòu)自動(dòng)地將頁(yè)號(hào)P送入高速緩存，再確定所需要的頁(yè)是否在快表(高速緩存)中。若在則直接讀出該頁(yè)所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，并送物理地址寄存器；若在快表中未找到對(duì)應(yīng)

的頁(yè)表項(xiàng)，需再訪問(wèn)內(nèi)存中頁(yè)表，找到后，把從頁(yè)表中讀出的頁(yè)表項(xiàng)存入快表中

的一個(gè)寄存器單元中，以取代一個(gè)老的、已被認(rèn)為不再需要的頁(yè)表項(xiàng)。與此同時(shí)，再將有效地址寄存器中的頁(yè)內(nèi)地址直接送入物理地址寄存器，從而完成了從有效地址(邏輯地址)到物理地址的轉(zhuǎn)換27.虛擬存儲(chǔ)器有哪些特征其中最本質(zhì)的特征是什么虛擬存儲(chǔ)器有多次性、對(duì)換性、虛擬性三大特征。最本質(zhì)的特征是虛擬性。28.實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器需要哪幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)

答：（1）在分頁(yè)請(qǐng)求系統(tǒng)中是在分頁(yè)的基礎(chǔ)上，增加了請(qǐng)求調(diào)頁(yè)功能和頁(yè)面置換功能所形成的頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)頁(yè)面的程序（及數(shù)據(jù)），便啟動(dòng)運(yùn)行。（2）在請(qǐng)求分段系統(tǒng)中是在分段系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了請(qǐng)求調(diào)段及分段置換功能后形成的段式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)段（而非所有段）的用戶程序和數(shù)據(jù)，即可啟動(dòng)運(yùn)行。29.在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，應(yīng)從何處將所需頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存

答：請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中的缺頁(yè)從何處調(diào)入內(nèi)存分三種情況：（1）系統(tǒng)擁有足夠?qū)Q區(qū)空間時(shí)，可以全部從對(duì)換區(qū)調(diào)入所需頁(yè)面，提高調(diào)頁(yè)速度。在進(jìn)程運(yùn)行前將與該進(jìn)程有關(guān)的文件從文件區(qū)拷貝到對(duì)換區(qū)。（2）系統(tǒng)缺少足夠?qū)Q區(qū)空間時(shí)，不被修改的文件直接從文件區(qū)調(diào)入；當(dāng)換出這些頁(yè)面時(shí)，未被修改的不必?fù)Q出，再調(diào)入時(shí)，仍從文件區(qū)直接調(diào)入。對(duì)于可能修改的，在換出時(shí)便調(diào)到對(duì)換區(qū)，以后需要時(shí)再?gòu)膶?duì)換區(qū)調(diào)入。（3）UNIX方式。未運(yùn)行頁(yè)面從文件區(qū)調(diào)入。曾經(jīng)運(yùn)行過(guò)但被換出頁(yè)面，下次從對(duì)換區(qū)調(diào)入。UNIX系統(tǒng)允許頁(yè)面共享，某進(jìn)程請(qǐng)求的頁(yè)面有可能已調(diào)入內(nèi)存，直接使用不再調(diào)入。30.試說(shuō)明在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中頁(yè)面的調(diào)入過(guò)程。31.當(dāng)前可以利用哪幾種方法來(lái)防止“抖動(dòng)”

預(yù)防方法：1.采取局部置換策略。2.把工作集算法融入到處理及調(diào)度中。3.利用“L=S”準(zhǔn)則調(diào)節(jié)缺頁(yè)率。4.選擇暫停的進(jìn)程32.簡(jiǎn)要說(shuō)明I/O軟件的四個(gè)層次的基本功能。從硬件層到用戶層分為中斷處理程序；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；與設(shè)備無(wú)關(guān)的I/O軟件；用戶空間的I/O軟件等4層33.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常要完成哪些工作

答：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常要完成如下工作：（1）將抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求；（2）檢查I/O請(qǐng)求的合法性；（3）讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài)；（4）傳送必要的參數(shù)；（5）設(shè)置工作方式；（6）啟動(dòng)I/O設(shè)備。34.什么是線程它與進(jìn)程有什么關(guān)系答：線程是進(jìn)程中執(zhí)行運(yùn)算的最小單位，即處理機(jī)調(diào)度的基本單位。它與進(jìn)程的關(guān)系是：一個(gè)線程只能屬于一個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程；資源分配給進(jìn)程，同一進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程的所有資源；處理機(jī)分給線程，即真正在處理機(jī)上運(yùn)行的是線程；線程在運(yùn)行過(guò)程中，需要協(xié)作同步，不同進(jìn)程的線程間要利用消息通信的辦法實(shí)現(xiàn)同步。特別注意的是：傳統(tǒng)操作系統(tǒng)中的進(jìn)程概念與現(xiàn)代操作系統(tǒng)中的進(jìn)程概念不同——簡(jiǎn)單說(shuō)，傳統(tǒng)操作系統(tǒng)中進(jìn)程具有分配資源、調(diào)度運(yùn)行兩大功能，而現(xiàn)代操作系統(tǒng)中進(jìn)程只作為分配資源單位，線程才作為調(diào)度運(yùn)行單位。35.假脫機(jī)系統(tǒng)向用戶提供共享打印機(jī)的基本思想是什么答：（1）系統(tǒng)不是即時(shí)執(zhí)行程序輸出的打印操作，而是將數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)，沒(méi)真實(shí)打印但給用戶系統(tǒng)已經(jīng)在打印的錯(cuò)覺(jué)；真正打印操作是在打印機(jī)空閑且打印任務(wù)在隊(duì)列隊(duì)首時(shí)進(jìn)行；打印操作是利用CPU的一個(gè)時(shí)間片，沒(méi)有使用專們的外圍機(jī)。36.文件系統(tǒng)的模型可分為三層，試說(shuō)明其每一層所包含的基本內(nèi)容。答：第一層：對(duì)象及其屬性說(shuō)明（文件、目錄、硬盤(pán)或磁帶存儲(chǔ)空間）；第二層：對(duì)對(duì)象操縱和管理的軟件集合（I/O控制層即設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、基本文件系統(tǒng)即物理I/O層、基本I/O管理程序或文件組織模塊層、邏輯文件系統(tǒng)層）第三層：文件系統(tǒng)接口（命令接口/圖形化用戶接口與程序接口）。37.為什么在大多數(shù)OS中都引入了“打開(kāi)”這一文件系統(tǒng)調(diào)用打開(kāi)的含意是什么

當(dāng)用戶要求對(duì)一個(gè)文件實(shí)施多次讀/寫(xiě)或其它操作時(shí)，每次都要從檢索目錄開(kāi)始，浪費(fèi)時(shí)間，低效。為了避免多次重復(fù)地檢索目錄，在大多數(shù)OS

中都引入了“打開(kāi)”這一文件系統(tǒng)調(diào)用。當(dāng)用戶第一次請(qǐng)求對(duì)某文件進(jìn)行操作時(shí)，先利用“打開(kāi)”系統(tǒng)調(diào)用將該文件

打開(kāi)，磁盤(pán)索引結(jié)點(diǎn)被拷貝到內(nèi)存中，后面的目錄檢索都在內(nèi)存中進(jìn)行。38.何謂文件的邏輯結(jié)構(gòu)何謂文件的物理結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)是指從用戶的觀點(diǎn)出發(fā)所觀察到的文件組織形式，也就是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)，它獨(dú)立于物理特性,；而文件的物理結(jié)構(gòu)則是指文件在外存上的存儲(chǔ)組織形式，與存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)性能有關(guān)。39.目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)形式是哪種它有什么優(yōu)點(diǎn)答：現(xiàn)代操作系統(tǒng)都采用多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)。基本特點(diǎn)是查詢速度快、層次結(jié)構(gòu)清晰、文件管理和保護(hù)易于實(shí)現(xiàn)。40.何謂路徑名和當(dāng)前目錄

文件路徑名:根目錄到任何數(shù)據(jù)文件只有唯一通路，從根目錄開(kāi)始把目錄名與數(shù)據(jù)文件一次地用“/”連接，構(gòu)成唯一路徑名。當(dāng)前目錄就是你現(xiàn)在所在的目錄!41.進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么①如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入。②任何時(shí)候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程不可多于一個(gè)。如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待。③進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限時(shí)間內(nèi)退出，以便其它進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū)。④如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進(jìn)程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。42.什么是臨界區(qū)43.什么是進(jìn)程的同步與互斥？

答：進(jìn)程的同步與互斥是指進(jìn)程在推進(jìn)時(shí)的相互制約關(guān)系。在多道程序系統(tǒng)中，由于進(jìn)程合作與資源共享，這種進(jìn)程間的制約稱為可能。我們把前者稱為進(jìn)程同步，后者稱為進(jìn)程互斥。進(jìn)程同步是進(jìn)程間共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生相互作用的關(guān)系。為進(jìn)程之間的直接制約關(guān)系。在多道環(huán)境下，這種進(jìn)程間在執(zhí)行次序上的協(xié)調(diào)是必不可少的。同步進(jìn)程之間的關(guān)系如同接力賽跑中的運(yùn)動(dòng)員，或生產(chǎn)流水線的每一道工序。進(jìn)程互斥是進(jìn)程之間的間接制約關(guān)系。在多道系統(tǒng)中，每次只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱為臨界資源，進(jìn)程互斥就是保證每次只有一個(gè)進(jìn)程使用臨界資源?；コ膺M(jìn)程之間的關(guān)系如同汽車在交叉路口爭(zhēng)用車道，籃球比賽中雙方爭(zhēng)搶籃板球。44.用PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步與互斥應(yīng)該注意什么？

答：用PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步與互斥，應(yīng)該注意以下四個(gè)方面：⑴對(duì)每一個(gè)共享資源都要設(shè)立信號(hào)量?；コ鈺r(shí)對(duì)一個(gè)共享資源設(shè)立一個(gè)信號(hào)量；同步時(shí)對(duì)一個(gè)共享資源可能要設(shè)立兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)量，要視由幾個(gè)進(jìn)程來(lái)使用該共享變量而定；⑵互斥時(shí)信號(hào)量的初值一般為1；同步時(shí)至少有一個(gè)信號(hào)量的初值大于等于1；⑶PV操作一定要成對(duì)調(diào)用?；コ鈺r(shí)在臨界區(qū)前后對(duì)同一信號(hào)量作PV操作；同步時(shí)則對(duì)不同的信號(hào)量作PV操作，PV操作的位置一定要正確。⑷對(duì)互斥和同步混合問(wèn)題，PV操作可能會(huì)嵌套，一般同步的PV操作在外，互斥的PV操作在內(nèi)。45.什么是死鎖產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是什么

46.簡(jiǎn)述進(jìn)程的幾種狀態(tài)和引起狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因，以及相關(guān)的操作原語(yǔ)。答：進(jìn)程的基本狀態(tài)有：新、就緒，阻塞，執(zhí)行、掛起和終止六種。新到就緒：交換，創(chuàng)建原語(yǔ)，就緒到執(zhí)行：進(jìn)程調(diào)度，執(zhí)行到阻塞：I/O請(qǐng)求，阻塞原語(yǔ)阻塞到就緒：I/O完成，喚醒原語(yǔ)執(zhí)行到就緒：時(shí)間片完阻塞到掛起：掛起原語(yǔ)掛起到就緒：?jiǎn)拘言Z(yǔ)執(zhí)行到終止：進(jìn)程執(zhí)行完畢47.什么是請(qǐng)求頁(yè)式管理能滿足用戶哪些需要

答：請(qǐng)求頁(yè)式管理的基本原理是將邏輯地址空間分成大小相同的頁(yè)，將存儲(chǔ)地址空間分塊，頁(yè)和塊的大小相等，通過(guò)頁(yè)表進(jìn)行管理。頁(yè)式系統(tǒng)的邏輯地址分為頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)位移量。頁(yè)表包括頁(yè)號(hào)和塊號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)，它們一一對(duì)應(yīng)。根據(jù)邏輯空間的頁(yè)號(hào)，查找頁(yè)表對(duì)應(yīng)項(xiàng)找到對(duì)應(yīng)的塊號(hào)，塊號(hào)乘以塊長(zhǎng)，加上位移量就形成存儲(chǔ)空間的物理地址。每個(gè)作業(yè)的邏輯地址空間是連續(xù)的，重定位到內(nèi)存空間后就不一定連續(xù)了。此外，頁(yè)表中還包括特征位（指示該頁(yè)面是否在內(nèi)存中）、外存地址、修改位（該頁(yè)的內(nèi)容在內(nèi)存中是否修改過(guò)）等。頁(yè)式存儲(chǔ)管理在動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要確定某一頁(yè)是否已經(jīng)調(diào)入主存。若調(diào)入主存，則可直接將虛擬地址轉(zhuǎn)換為實(shí)地址，如果該頁(yè)未調(diào)入主存，則產(chǎn)生缺頁(yè)中斷，以裝入所需的頁(yè)。頁(yè)式存儲(chǔ)管理將不常用的頁(yè)面調(diào)出內(nèi)存，使內(nèi)存的利用率高；虛擬的容量大，用戶不必?fù)?dān)心內(nèi)存不夠；不要求作業(yè)連續(xù)存放，有效地解決了“碎片”問(wèn)題。48.進(jìn)程調(diào)度中可搶占和非搶占兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開(kāi)銷更大為什么

（1）可搶占式會(huì)引起系統(tǒng)的開(kāi)銷更大。（2）可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時(shí)刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有處理機(jī)運(yùn)行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時(shí)機(jī)，引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場(chǎng)，為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等時(shí)間開(kāi)銷增大。49.一個(gè)含五個(gè)邏輯記錄的文件，系統(tǒng)把它以鏈接結(jié)構(gòu)的形式組織在磁盤(pán)上，每個(gè)記錄占用一個(gè)磁盤(pán)塊，現(xiàn)要求在第一記錄和第二記錄之間插入一個(gè)新記錄，簡(jiǎn)述它的操作過(guò)程。從文件目錄中找到該文件，按址讀出第一個(gè)記錄；取出第一個(gè)記錄塊中指針，存放到新記錄的指針位置；把新記錄占用的物理塊號(hào)填入第一個(gè)記錄的指針位置啟動(dòng)磁盤(pán)把第一個(gè)記錄和新記錄寫(xiě)到指字的磁盤(pán)塊上。50.試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn)（1）作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個(gè)作業(yè)能進(jìn)入主存。進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個(gè)進(jìn)程占有中央處理機(jī)（或）作業(yè)調(diào)度是高級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)的作業(yè)管理層次。進(jìn)程調(diào)度是低級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層。（2）作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內(nèi)存。進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個(gè)占用處理機(jī)。三、應(yīng)用題1.在一個(gè)采用頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，有一用戶作業(yè)，它依次要訪問(wèn)的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若該作業(yè)的第0頁(yè)已經(jīng)裝入主存，現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共300字，頁(yè)的大小為100字，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生次缺頁(yè)中斷，依次淘汰的頁(yè)號(hào)為，缺頁(yè)中斷率為。按FIFO調(diào)度算法將產(chǎn)生5次缺頁(yè)中斷；依次淘汰的頁(yè)號(hào)為：0，1，2；缺頁(yè)中斷率為：5/10=50%

（2）按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生次缺頁(yè)中斷，依次淘汰的頁(yè)號(hào)為，缺頁(yè)中斷率為。按LRU調(diào)度算法將產(chǎn)生6次缺頁(yè)中斷；依次淘汰的頁(yè)號(hào)為：2，0，1，3；

缺頁(yè)中斷率為：6/10=60%2.設(shè)系統(tǒng)有三種類型的資源，數(shù)量為(4，2，2)，系統(tǒng)中有進(jìn)程A，B，C按如下順序請(qǐng)求資源：進(jìn)程A申請(qǐng)(3，2，1)

進(jìn)程B申請(qǐng)(1，0，1)

進(jìn)程A申請(qǐng)(0，1，0)

進(jìn)程C申請(qǐng)(2，0，0)

請(qǐng)你給出一和防止死鎖的資源剝奪分配策略，完成上述請(qǐng)求序列，并列出資源分配過(guò)程，指明哪些進(jìn)程需要等待，哪些資源被剝奪。3.假設(shè)一個(gè)可移動(dòng)磁頭的磁盤(pán)具有200個(gè)磁道，其編號(hào)為0~199，當(dāng)前它剛剛結(jié)束了125道的存取，正在處理149道的服務(wù)請(qǐng)求，假設(shè)系統(tǒng)當(dāng)前磁盤(pán)請(qǐng)求序列為：88,

147,

95,

177,

94,

150,

102,

175,

138。試問(wèn)對(duì)以下的磁盤(pán)調(diào)度算法而言，滿足以上請(qǐng)求序列，磁頭將如何移動(dòng)？并計(jì)算總的磁道移動(dòng)數(shù)。

（1）先來(lái)先服務(wù)策略（2）最短尋道時(shí)間優(yōu)先策略（3）掃描策略4.已知某程序訪問(wèn)以下頁(yè)面：0、1、4、2、0、2、6、5、1、2、3、2、1、2、6、2、1、3、6、2，如果程序有3個(gè)頁(yè)框可用且使用下列替換算法，求出現(xiàn)缺頁(yè)的次數(shù)。（1）FIFO替換算法（2）LRU替換算法四、程序與算法題

1.

假定系統(tǒng)有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程read,

move和print共享緩沖器B1和B2.進(jìn)程read負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備上讀信息,每讀出一個(gè)記錄后把它存放到緩沖器B1中.進(jìn)程move從緩沖器B1中取出一記錄,加工后存入緩沖器B2.進(jìn)程print將B2中的記錄取出打印輸出.緩沖器B1和B2每次只能存放一個(gè)記錄.要求三個(gè)進(jìn)程協(xié)調(diào)完成任務(wù),使打印出來(lái)的與讀入的記錄的個(gè)數(shù),次序完全一樣.

請(qǐng)用PV操作,寫(xiě)出它們的并發(fā)程序.2．系統(tǒng)運(yùn)行有三個(gè)進(jìn)程：輸入進(jìn)程、計(jì)算進(jìn)程和打印進(jìn)程，它們協(xié)同完成工作。輸入進(jìn)程和計(jì)算進(jìn)程之間共用緩沖區(qū)buffer1,計(jì)算進(jìn)程和打印進(jìn)程之間共用緩沖區(qū)buffer2。輸入進(jìn)程接收外部數(shù)據(jù)放入buffer1中；計(jì)算進(jìn)程從buffer1中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后將結(jié)果放入buffer2；打印進(jìn)程從buffer2取出數(shù)據(jù)打印輸出。用算法描述這三個(gè)進(jìn)程的工作情況，并用wait和signal原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)其同步操作。3.請(qǐng)用信號(hào)量描述哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題。4.用信號(hào)量和P，V操作描述讀者-寫(xiě)者問(wèn)題：即允許多個(gè)讀者同時(shí)讀一個(gè)共享對(duì)象，但絕不允許一個(gè)寫(xiě)者和其它進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)共享對(duì)象。5.設(shè)有一緩沖池P，P中含有20個(gè)可用緩沖區(qū)，一個(gè)輸入進(jìn)程將外部數(shù)據(jù)讀入P，另有一個(gè)輸出進(jìn)程將P中數(shù)據(jù)取出并輸出。若講程每次操作均以一個(gè)緩沖區(qū)為單位，試用記錄型信號(hào)量寫(xiě)出兩個(gè)進(jìn)程的同步算法,要求寫(xiě)出信號(hào)量的初值。6.下面是兩個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程，它們能正確運(yùn)行嗎？若不能請(qǐng)舉例說(shuō)明，并改正。

intx;process_P1{process_P2{inty,z;intt,u;x=1;x=0;y=0;t=0;if(x>=1)if(x<=1)y=y+1;t=t+2;z=y;u=t;}}解答：P1和P2兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果是不確定的，它們都對(duì)同一變量X進(jìn)程操作，X是一個(gè)臨界資源，而沒(méi)有進(jìn)行保護(hù)。例如：若先執(zhí)行完P(guān)1再執(zhí)行P2，結(jié)果是x=0,y=1,z=1,t=2,u=2.若先執(zhí)行P1到x=1，然后一個(gè)中斷去執(zhí)行完P(guān)2，再一個(gè)中斷回來(lái)執(zhí)行完P(guān)1，結(jié)果是x=0,y=0,z=0,t=2,u=2。顯然兩次執(zhí)行結(jié)果不同，所以這兩個(gè)并發(fā)過(guò)程不能正確運(yùn)行?？梢詫⒊绦蚋臑椋篿ntx;semaphoreS=1;process_P1{process