操作系統(tǒng)簡(jiǎn)答

操作系統(tǒng)簡(jiǎn)答題請(qǐng)簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)的作用答：①OS用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口:OS處于用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間，用戶通過(guò)OS來(lái)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在OS的幫助下能夠更方便、快捷、可靠地操縱計(jì)算機(jī)硬件和運(yùn)行程序；②OS作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者：OS主要對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的處理機(jī)、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備和文件（數(shù)據(jù)和程序）等資源進(jìn)行有效的管理。處理機(jī)管理用于分配和控制處理機(jī)；存儲(chǔ)器管理主要負(fù)責(zé)內(nèi)存的分配和回收；I/O設(shè)備管理負(fù)責(zé)I/O設(shè)備的分配（回收）與操縱；文件管理是用于實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的存取、共享和保護(hù)；③OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象：OS對(duì)諸如I/O設(shè)備等資源加以適當(dāng)?shù)某橄螅噪[藏掉物理設(shè)備的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，僅提供模型接口使用戶更容易使用計(jì)算機(jī)資源。請(qǐng)簡(jiǎn)述主存儲(chǔ)器和寄存器的概念主存儲(chǔ)器：簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的主要部件，用于保存進(jìn)程運(yùn)行時(shí)的程序和數(shù)據(jù)，并能由CPU直接存取，也稱可執(zhí)行存儲(chǔ)器。寄存器：CPU內(nèi)的組成部分，具有與CPU相同的速度，主要用于存放處理機(jī)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)，以加快存儲(chǔ)器的訪問(wèn)速度。請(qǐng)簡(jiǎn)述I/0系統(tǒng)的基本功能隱藏物理設(shè)備的細(xì)節(jié)：I/O系統(tǒng)必須通過(guò)對(duì)設(shè)備加以適當(dāng)?shù)某橄?，以隱藏掉物理設(shè)備的差異和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，并提供接口方便使用。與設(shè)備的無(wú)關(guān)性：不僅可以使用抽象的I/O命令，還可以使用抽象的邏輯設(shè)備名來(lái)使用設(shè)備。提高處理機(jī)和I/O設(shè)備的利用率：I/O系統(tǒng)盡可能地讓處理機(jī)和I/O設(shè)備并行操作，以提高它們的利用率。一方面要求處理機(jī)能快速響應(yīng)用戶的需求，使I/O設(shè)備運(yùn)行起來(lái)；另一方面盡量減少在每個(gè)I/O設(shè)備運(yùn)行時(shí)處理機(jī)的干預(yù)時(shí)間。對(duì)I/O設(shè)備進(jìn)行控制：對(duì)I/O設(shè)備進(jìn)行控制是驅(qū)動(dòng)程序的功能。四種方式：采用輪詢的可編程方式、采用中斷的可編程方式、直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)方式、I/O通道方式。確保對(duì)設(shè)備的正確共享錯(cuò)誤處理請(qǐng)解釋文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄和文件的概念數(shù)據(jù)項(xiàng)：最低級(jí)的數(shù)據(jù)組織形式，分為基本數(shù)據(jù)項(xiàng)（字段）和組合數(shù)據(jù)項(xiàng)。記錄：記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描述一個(gè)對(duì)象在某方面的屬性。文件：文件是由創(chuàng)建者所定義的、具有文件名的一組相關(guān)元素的集合，可分為有結(jié)構(gòu)（若干相關(guān)記錄組成）和無(wú)結(jié)構(gòu)文件（字符流）。請(qǐng)簡(jiǎn)述外存的組織方式答：①連續(xù)組織方式：在對(duì)文件采取連續(xù)組織方式時(shí)，為每個(gè)文件分配一片連續(xù)的磁盤空間，由此形成的文件物理結(jié)構(gòu)是順序式的結(jié)構(gòu)。②鏈接組織方式：在對(duì)文件采取鏈接組織方式時(shí)，可以為每個(gè)文件分配不連續(xù)的磁盤空間，通過(guò)鏈接指針將一個(gè)文件的所有盤塊鏈接在一起，由此所形成的將是鏈接式文件結(jié)構(gòu)。③索引組織方式：在對(duì)文件采取索引組織方式時(shí)，所形成的將是索引文件結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)中，通常僅采用其中一種組織方式來(lái)組織文件。多道批處理系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題答：①處理機(jī)爭(zhēng)用問(wèn)題：既要能滿足各道程序運(yùn)行的需要，又要能提高處理機(jī)的利用率。②內(nèi)存分配和保護(hù)問(wèn)題：系統(tǒng)應(yīng)能為每道程序分配必要的內(nèi)存空間，使它們“各得其所”，且不會(huì)因某道程序出現(xiàn)異常情況而破壞其他程序。③I/O設(shè)備分配問(wèn)題：系統(tǒng)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)牟呗詠?lái)分配系統(tǒng)中的I/O設(shè)備，以達(dá)到既能方便用戶對(duì)設(shè)備的使用，又能提高設(shè)備利用率的目的。④文件的組織和管理問(wèn)題：系統(tǒng)應(yīng)能有效地組織存放在系統(tǒng)中的大量的程序和數(shù)據(jù)，使它們既便于用戶使用，又能保證數(shù)據(jù)的安全性。⑤作業(yè)管理問(wèn)題：系統(tǒng)中存在著各種作業(yè)，系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)系統(tǒng)中所有的作業(yè)進(jìn)行合理的組織，以滿足這些作業(yè)用戶的不同需求。⑥用戶與系統(tǒng)的接口問(wèn)題：為使用戶能方便的使用操作系統(tǒng)，OS還應(yīng)該提供用戶與OS之間的接口。請(qǐng)簡(jiǎn)述高速緩存和磁盤緩存的含義答：①高速緩存：高速緩存是位于寄存器和主存儲(chǔ)器之間的存儲(chǔ)器，主要用于備份主存中常用的數(shù)據(jù)，以減少處理機(jī)對(duì)主存儲(chǔ)器的訪問(wèn)次數(shù)，這樣可大幅度地提高程序執(zhí)行速度。②磁盤緩存：它是為了緩和磁盤的I/O速度和對(duì)主存的訪問(wèn)速度而設(shè)置的，主要用于暫時(shí)存放頻繁使用的一部分磁盤數(shù)據(jù)和信息，以減少訪問(wèn)磁盤的次數(shù)。與高速緩存不同，它本身不是實(shí)際存在，而是主存中的部分存儲(chǔ)空間。設(shè)備控制器的基本功能答：①接收和識(shí)別命令：設(shè)備控制器能接收并識(shí)別處理機(jī)發(fā)來(lái)的多種命令。②數(shù)據(jù)交換：設(shè)備控制器可實(shí)現(xiàn)CPU與控制器之間、控制器與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。③標(biāo)識(shí)和報(bào)告設(shè)備的狀態(tài)：控制器應(yīng)記下設(shè)備的狀態(tài)供CPU了解。④地址識(shí)別：就像內(nèi)存中的每一個(gè)單元都有一個(gè)地址一樣，系統(tǒng)中的每一個(gè)設(shè)備也都有一個(gè)地址。⑤數(shù)據(jù)緩沖區(qū)：由于I/O設(shè)備的速率較低，而CPU和內(nèi)存的速率卻很高，故在控制器中必須設(shè)置一緩沖區(qū)。⑥差錯(cuò)控制：對(duì)于由I/O設(shè)備傳來(lái)的數(shù)據(jù)，設(shè)備控制器還監(jiān)管進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。請(qǐng)根據(jù)文件的組織方式簡(jiǎn)述有結(jié)構(gòu)文件的分類答：①順序文件：指有一系列記錄按照某種順序排列成所形成的文件，其中的記錄可以是定長(zhǎng)記錄或可變長(zhǎng)記錄。②索引文件：指為可變長(zhǎng)記錄文件記錄一張索引表，為每個(gè)記錄設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，以加速對(duì)記錄的檢索速度。③索引順序文件：這是順序文件和索引文件相結(jié)合的產(chǎn)物，為每個(gè)文件建立一張索引表時(shí)，并不是為每一個(gè)記錄建立一個(gè)索引表項(xiàng)，而是為一組記錄中的第一個(gè)記錄建立一個(gè)索引表項(xiàng)。提高對(duì)文件訪問(wèn)速度的三個(gè)途徑答：①改進(jìn)文件的目錄結(jié)構(gòu)以及檢索目錄的方法來(lái)減少對(duì)目錄的目錄的查找時(shí)間②選取好的文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以提高對(duì)文件的訪問(wèn)速度③提高磁盤的I/O速度，能將文件中的數(shù)據(jù)快速地從磁盤傳送到內(nèi)存中，或者相反。什么是假脫機(jī)系統(tǒng)答：SPOOLing系統(tǒng)，即外圍設(shè)備聯(lián)機(jī)并行操作，它除了是一種速度匹配技術(shù)外、也是一種虛擬設(shè)備技術(shù)。用一種物理設(shè)備模擬另一類物理設(shè)備，使各作業(yè)在執(zhí)行期間只使用虛擬的設(shè)備，而不直接使用物理的獨(dú)占設(shè)備。這種技術(shù)可使獨(dú)占的設(shè)備變成可共享的設(shè)備，使得設(shè)備的利用率和系統(tǒng)效率都能得到提高的系統(tǒng)。簡(jiǎn)述虛擬存儲(chǔ)器中的請(qǐng)求分頁(yè)管理答：請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)是建立在基本分頁(yè)基礎(chǔ)上的，為了能支持虛擬存儲(chǔ)器功能，而增加了請(qǐng)求調(diào)頁(yè)和頁(yè)面置換功能。請(qǐng)求分頁(yè)是目前最常用的一種實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的方式。說(shuō)明進(jìn)程在三種狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的典型原因答：①就緒->執(zhí)行：處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，在調(diào)度程序?yàn)橹峙淞颂幚頇C(jī)之后便可執(zhí)行后轉(zhuǎn)為執(zhí)行態(tài)。②執(zhí)行->就緒：處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程如果因分配給它的時(shí)間片已完而被剝奪處理機(jī)暫停執(zhí)行時(shí)，其狀態(tài)便有執(zhí)行轉(zhuǎn)為就緒。③執(zhí)行->阻塞：因發(fā)生某事件致使當(dāng)前進(jìn)程的執(zhí)行受阻使之無(wú)法執(zhí)行，則該進(jìn)程由執(zhí)行轉(zhuǎn)為阻塞。④阻塞->就緒：因其等待的事件已經(jīng)發(fā)生（如I/O完成）進(jìn)程由阻塞轉(zhuǎn)為就緒。簡(jiǎn)述抖動(dòng)和抖動(dòng)產(chǎn)生的原因答：①抖動(dòng)：系統(tǒng)中運(yùn)行的進(jìn)程太多，頻繁地發(fā)生缺頁(yè)，每個(gè)進(jìn)程地大部分時(shí)間用于換進(jìn)/換出，幾乎不能做有效地工作，從而導(dǎo)致發(fā)生處理機(jī)地利用率急劇下降并趨于0的情況②抖動(dòng)原因：同時(shí)在系統(tǒng)中運(yùn)行的進(jìn)程太多，分配給每一個(gè)進(jìn)程的物理塊太少不能滿足進(jìn)程運(yùn)行的基本要求，導(dǎo)致缺頁(yè)請(qǐng)求系統(tǒng)調(diào)頁(yè)。說(shuō)明索引文件和索引順序文件的檢索方法答：①索引文件檢索方法：檢索時(shí)根據(jù)用戶（程序）提供的關(guān)鍵字利用折半查找去檢索索引表，從中找到相應(yīng)的表項(xiàng)。再利用該表項(xiàng)中給出的指向記錄的指針值去訪問(wèn)所需的記錄。②索引順序文件的檢索方法：利用用戶（程序）所提供的關(guān)鍵字以及某種查找算法去檢索索引表，找到該記錄所在記錄組中第一個(gè)記錄的表項(xiàng)，從中得到該記錄組第一個(gè)記錄在主文件中的位置。然后，再利用順序查找法去查找主文件，從中找到所要求的記錄。什么是虛擬存儲(chǔ)器答：指具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量加以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)系統(tǒng)。簡(jiǎn)述四種I/O控制方式答：①使用輪詢的可編程I/O方式： ②使用中斷的可編程I/O方式：③直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)方式：④I/O通道控制方式：說(shuō)明進(jìn)程調(diào)度和作業(yè)調(diào)度的區(qū)別答：進(jìn)程調(diào)度是真正讓某個(gè)就緒狀態(tài)的進(jìn)程到處理機(jī)上運(yùn)行，而作業(yè)調(diào)度只是使作業(yè)具有了競(jìng)爭(zhēng)處理機(jī)的機(jī)會(huì)。簡(jiǎn)述程序的局部性原理答：程序的局部性原理是指程序在執(zhí)行時(shí)呈現(xiàn)出局部性規(guī)律，即在一段時(shí)間內(nèi)，整個(gè)程序的執(zhí)行僅限于程序中的某一部分。相應(yīng)地，執(zhí)行所訪問(wèn)的存儲(chǔ)空間也局限于某個(gè)內(nèi)存區(qū)域。局部性原理又表現(xiàn)為：時(shí)間局部性和空間局部性。時(shí)間局部性是指如果程序中的某條指令一旦執(zhí)行，則不久之后該指令可能再次被執(zhí)行；如果某數(shù)據(jù)被訪問(wèn)，則不久之后該數(shù)據(jù)可能再次被訪問(wèn)?？臻g局部性是指一旦程序訪問(wèn)了某個(gè)存儲(chǔ)單元，則不久之后。其附近的存儲(chǔ)單元也將被訪問(wèn)。什么是進(jìn)程的同步和互斥答：①同步:在多道程序環(huán)境下，進(jìn)程是并發(fā)執(zhí)的，不同進(jìn)程之間存在著不同的相互制約關(guān)系。②互斥：兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程，不能同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)域，一個(gè)進(jìn)程正在訪問(wèn)臨界資源，另一個(gè)訪問(wèn)該資源的進(jìn)程必須等待。微機(jī)操作系統(tǒng)按運(yùn)行的分類答：①單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)：只允許一個(gè)用戶上機(jī)且只允許用戶程序作為一個(gè)任務(wù)運(yùn)行。②單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)：只允許一個(gè)用戶上機(jī)，但允許用戶把程序分為若干個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，從而有效地改善系統(tǒng)的性能。③多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)：允許多個(gè)用戶通過(guò)各自的終端，使用同一臺(tái)機(jī)器，共享主機(jī)的資源，每個(gè)用戶程序可以進(jìn)一步分成幾個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行。請(qǐng)簡(jiǎn)述模塊裝入內(nèi)存的三種方式答：①絕對(duì)裝入方式：當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)很小且能運(yùn)行單道程序時(shí)完全有可能知道程序駐留在內(nèi)存的什么位置，此時(shí)可以用絕對(duì)裝入方式，程序經(jīng)編譯后將產(chǎn)生絕對(duì)地址（物理地址）的目標(biāo)代碼。②可重定位裝入方式：用戶程序編譯所形成的若干個(gè)目標(biāo)模塊，他們的起始地址都是從0開始的，程序中的其他地址也都是相對(duì)于起始地址計(jì)算的，采用可重定位裝入方式。③動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)的裝入方式：動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)的裝入程序在把裝入模塊裝入內(nèi)存后，并不立即把裝入模塊中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址，而是把這種地址轉(zhuǎn)換推遲到程序真正要執(zhí)行時(shí)才進(jìn)行。請(qǐng)解釋中斷和陷入答：①中斷（外中斷）：中斷是指CPU對(duì)I/O設(shè)備發(fā)來(lái)的中斷信號(hào)的一種響應(yīng)。CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留CPU環(huán)境后，自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該I/O設(shè)備的中斷處理程序。執(zhí)行完后再回到斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序。②陷入（內(nèi)中斷）：由CPU內(nèi)部事件所引起的中斷，例如進(jìn)程在運(yùn)算中發(fā)生了上溢或下溢，通常把這類中斷稱為內(nèi)中斷或陷入。請(qǐng)簡(jiǎn)述文件控制塊FCB包含的三類信息答：①基本信息：包括文件名、文件物理位置、文件邏輯結(jié)構(gòu)、文件的物理結(jié)構(gòu)②存取控制信息：包括文