計算機操作系統試題與答案_題庫.doc

計算機操作系統試題一 填空：1操作系統為用戶提供三種類型的使用接口，它們是命令方式和系統調用和圖形用戶界面。 2主存儲器與外圍設備之間的數據傳送控制方式有程序直接控制、中斷驅動方式、dma方式和通道控制方式。 3在響應比最高者優(yōu)先的作業(yè)調度算法中，當各個作業(yè)等待時間相同時，運行時間短的作業(yè)將得到優(yōu)先調度；當各個作業(yè)要求運行的時間相同時，等待時間長的作業(yè)得到優(yōu)先調度。 4當一個進程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：封閉性和可再現性。 6文件的邏輯結構分流式文件和記錄式文件二種。7進程由程度、數據和fcb組成。 8對信號量s的操作只能通過原語操作進行，對應每一個信號量設置了一個等待隊列。 9操作系統是運行在計算機裸機系統上的最基本的系統軟件。10虛擬設備是指采用spooling技術，將某個獨享設備改進為供多個用戶使用的的共享設備。 11文件系統中，用于文件的描述和控制并與文件一一對應的是文件控制塊。 12段式管理中，以段為單位 ，每段分配一個連續(xù)區(qū)。由于各段長度不同，所以這些存儲區(qū)的大小不一，而且同一進程的各段之間不要求連續(xù)。13邏輯設備表（lut）的主要功能是實現設備獨立性。14在采用請求分頁式存儲管理的系統中，地址變換過程可能會因為缺頁和越界等原因而產生中斷。17文件的物理結構分為順序文件、索引文件和索引順序文件。18所謂設備控制器，是一塊能控制一臺或多臺外圍設備與cpu并行工作的硬件。 19.unix的文件系統空閑空間的管理是采用成組鏈接法。20分頁管理儲管理方式能使存儲碎片盡可能少，而且使內存利用率較高，管理開銷小。20.計算機操作系統是方便用戶、管理和控制計算機軟硬件資源的系統軟件。21.操作系統目前有五大類型：批處理操作系統、分時操作系統、實時操作系統、網絡操作系統和分布式操作系統。22.按文件的邏輯存儲結構分，文件分為有結構文件，又稱為記錄式文件和無結構文件，又稱流式文件。23.主存儲器與外圍設備之間的信息傳送操作稱為輸入輸出操作。24、在設備管理中，為了克服獨占設備速度較慢、降低設備資源利用率的缺點，引入了虛擬分配技術，即用共享設備模擬獨占設備。25、常用的內存管理方法有分區(qū)管理、頁式管理、段式管理和段頁式管理。26、動態(tài)存儲分配時，要靠硬件地址變換機構實現重定位。 27、在存儲管理中常用虛擬存儲器方式來擺脫主存容量的限制。 28、在請求頁式管理中，當硬件變換機構發(fā)現所需的頁不在內存時，產生缺頁中斷信號，中斷處理程序作相應的處理。 29、置換算法是在內存中沒有空閑頁面時被調用的，它的目的是選出一個被淘汰的頁面。如果內存中有足夠的空閑頁面存放所調入的頁，則不必使用置換算法。 30、在段頁式存儲管理系統中，面向用戶的地址空間是段式劃分，面向物理實現的地址空間是頁式劃分。31、文件的存儲器是分成大小相等的物理塊，并以它為單位交換信息。 32、虛擬設備是通過spooling技術把獨占設備變成能為若干用戶共享的設備。 33、緩沖區(qū)的設置可分為單緩沖、雙緩沖、多緩沖和緩沖池。 34、在多道程序環(huán)境中，用戶程序的相對地址與裝入內存后的實際物理地址不同，把相對地址轉換為物理地址，這是操作系統的地址重地位功能。 35. 在操作系統中，進程是一個資源分配的基本單位，也是一個獨立運行和調度的基本單位。36. 在信號量機制中，信號量s 0時的值表示可用資源數目；若s 0，則表示等待該資源的進程數，此時進程應阻塞。37. 操作系統提供給編程人員的唯一接口是系統調用。38. 設備從資源分配角度可分為獨占設備，共享設備和虛擬設備。39. 設備管理的主要任務是控制設備和cpu之間進行i/o操作。40. 常用的文件存取方法有順序存取法，隨機存取法和按鍵存取法。 41. 在頁面置換算法中最有效的一種稱為lru算法。42. 地址變換機構的基本任務是將虛地址空間中的邏輯地址變換為內存中的物理地址。44現代操作系統的兩個重要特征是并發(fā)和共享。47. 操作系統的基本類型有批處理操作系統，分時操作系統和實時操作系統三種。48采用對換方式在將進程換出時，應首先選擇處于阻塞且優(yōu)先權低的進程換出內存。49. 能方便實現信息共享的存儲管理辦法有段式和段頁式。50選擇距當前磁頭最近，且方向一致的磁盤調度算法循環(huán)掃描算法。51在頁面置換算法中可實現的最有效的一種稱為lru。54在成組鏈結法中，將第一組的空閑塊號和該組的空閑塊數目 記入到 內存的工作棧中，作為當前可供分配的空閑盤塊號。54現代操作系統的兩個重要特征是并發(fā)和共享。55為文件 file 增加執(zhí)行權限的 unix 命令為chmod +x file。56顯示目錄 mydir 中文件的詳細信息的 unix 命令為ls l mydir。57在動態(tài)分區(qū)式內存分配算法中，傾向于優(yōu)先使用低地址部分空閑區(qū)的算法是首次適應算法 ；能使內存空間中空閑區(qū)分布較均勻的算法是循環(huán)首次適應算法。58在分時系統中，當用戶數目為100時，為保證響應時間不超過2秒，此時時間片最大應為20ms。分時系統采用的調度方法是時間片輪轉調度算法。59. 常用的進程通信方式有管道、共享存儲區(qū)、消息機制和郵箱機制。60. 正在執(zhí)行的進程等待i/o操作，其狀態(tài)將由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)。61頁是信息的物理單位，進行分頁是出于系統管理 的需要；段是信息的邏輯單位，分段是出于用戶 的需要。 62存儲管理中的快表是指聯想存儲器。63分段保護中的越界檢查是通過段表寄存器 中存放的段表長度 和段表中的段長 等數據項。64在請求調頁系統中的調頁策略有預調入策略，它是以預測為基礎的；另一種是請求調入，由于較易實現，故目前使用較多。65若干個事件在同一時刻發(fā)生稱為并行，若干個事件在同一時間間隔內發(fā)生稱為并發(fā)。66使用緩沖區(qū)能有效地緩和i/o設備和cpu之間速度不匹配的矛盾。67用戶編寫的程序與實際使用的物理設備無關，而由操作系統負責地址的重定位，我們稱之為設備無關性（設備獨立性）。68用戶是通過命令方式或者程序接口向計算機發(fā)出請求的。69在操作系統中的異步性主要是指在系統中進程推進的順序是走走停停。70進程間通信的方式有管道、共享存儲區(qū)和消息傳遞方式。71計算機操作系統是方便用戶、管理和控制計算機系統資源的系統軟件。72. 在多道程序環(huán)境中，用戶程序的相對地址與裝入內存后的實際物理地址不同，把相對地址轉換為物理地址，這是操作系統的地址重地位功能。 73操作系的動態(tài)分區(qū)管理內存分配算法有首次適應算法、循環(huán)首次適應算法、和最佳適應算法。74動態(tài)存儲分配時，要靠硬件地址變換機構實現重定位。 75在存儲管理中常用虛擬存儲器方式來擺脫主存容量的限制。 76在請求頁式管理中，當硬件變換機構發(fā)現所需的頁不在內存時，產生缺頁中斷信號，中斷處理程序作相應的處理。 77置換算法是在內存中沒有空閑頁面時被調用的，它的目的是選出一個被淘汰的頁面。如果內存中有足夠的空閑頁面存放所調入的頁，則不必使用置換算法。 78在段頁式存儲管理系統中，面向用戶的地址空間是段式劃分，面向物理實現的地址空間是頁式劃分。79文件的存儲器是分成大小相等的物理塊，并以它為單位交換信息。 80通道是一個獨立于cpu的專管i/o的處理機，它控制設備與內存之間的信息交換。 81緩沖區(qū)的設置可分為單緩沖 、雙緩沖、循環(huán)緩沖和緩沖池。 其中關于緩沖池的操作有提取輸入、提取輸出、收容輸入和收容輸出。82操作系統為用戶編程所提供的接口是系統調用。 83文件的邏輯結構分為流式文件、順序文件、索引文件和索引順序文件。 84進程由程序、數據和pcb組成。85一張1.44m的軟盤，其fat表占的空間為2.16k。86緩沖池包括空白緩沖隊列、裝滿輸入數據的緩沖隊列和裝滿輸出數據的緩沖隊列三種隊列。87在生產者消費者問題中，消費者進程的兩個wait原語的正確順序為wait(full)；和wait(mutex);。88段式管理中，提供二維維的地址結構。以段為單位進行空間分配，每段分配一個連續(xù)內存區(qū)。89邏輯設備表（lut）的主要功能是實現邏輯設備到物理設備的映射。90在一個請求分頁系統中，假如系統分配給一個作業(yè)的物理塊數為3，且此作業(yè)的頁面走向為2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。otp算法的頁面置換次數為3 ，lru算法的頁面置換次數為4，clock算法的頁面置換次數為5。91設單cpu環(huán)境下，有三道作業(yè)，它們的提交時間及運行時間如下表：作業(yè)提交時間(單位：基本時間單位)運行時間(單位：基本時間單位)j1j2j3023742若采用短作業(yè)優(yōu)先調度策略，作業(yè)單道串行運行時的調度次序為j1,j3,j2，平均周轉時間=8。92進程間通信的類型有：共享存儲區(qū)、管道機制、消息隊列和信箱機制。93在響應比最高者優(yōu)先的作業(yè)調度算法中，當各個作業(yè)等待時間相同時，運行時間短的作業(yè)將得到優(yōu)先調度；當各個作業(yè)要求運行的時間相同時，等待時間長的作業(yè)得到優(yōu)先調度。94若干個等待訪問磁盤者依次要訪問的磁道為20，44，40，4，80，12，76，移動臂當前位于40號柱面，則先來先服務算法的平均尋道長度為292； 最短尋道時間優(yōu)先算法的平均尋道長度為120；掃描算法（當前磁頭移動的方向為磁道遞增）的平均尋道長度為116。95.系統為一個有6頁的進程分配4個物理塊，其頁表如下所示（時間單位：滴答），頁的大小為1k，請計算邏輯地址為0x17c8的物理地址。頁號塊號裝入時間 上次引用時間 r(讀) m(修改)0 7126279 0014230 2601 022120 272 1 139160 280 1 1按clock算法為0x03c8；按fifo算法為0x0bc8；按lru算法為0x07c8。96.有三個同時到達的作業(yè)j1，j2和j3，它們的執(zhí)行時間分別是t1，t2和t3，且t1t2t3。系統按單道方式運行且采用短作業(yè)優(yōu)先算法，則平均周轉時間是(3*t1+2*t2+t3)/3。97位示圖是利用二進制的一個位來表示磁盤中一個盤塊的使用情況。98在spooling系統中，進程執(zhí)行輸出的過程是：將進程產生的數據送到磁盤的輸出井，輸出程序再將數據提出，通過內存的輸出緩沖區(qū)送往輸出設備。99、在請求分頁系統中，假如一個作業(yè)的頁面走向為1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，當分配給該作業(yè)的物理塊數m為3，采用先進先出頁面置換算法時，訪問過程中發(fā)生的缺頁次數為：_；采用最佳頁面置換算法時，缺頁次數為：_；采用lru頁面置換算法時，缺頁次數為：_。（假定開始時，物理塊中為空）100頁是信息的 單位，進行分頁是出于 的需要。段是信息的 單位，分段是出于用戶的需要。101進程和線程都是系統進行 的基本單位，它們最大的區(qū)別在于 。102將數據從設備送入緩沖池稱為： ；將數據從緩沖池送入設備稱為： ；103用戶程序必須通過 方能取得操作系統的服務。104如果信號量的當前值為3，表示可用的資源數目為3，如果信號量的當前值為-3，則表示 。105i/o控制的方式有程序直接控制方式、中斷控制方式、dma方式和通道方式。106. 在首次適應算法中，要求空閑分區(qū)按地址遞增順序鏈接成空閑分區(qū)鏈；在最佳適應算法中是按空閑分區(qū)從小到大順序形成空閑分區(qū)鏈。107. 文件的物理結構有順序文件、鏈接文件文件和索引文件三種。108. 現代操作系統的特征是并發(fā)、共享、虛擬和異步性。109.產生死鎖的四個必要條件是互斥條件和請求和保持，不剝奪條件和環(huán)路條件。110.操作系統的五大功能是cpu管理、存儲管理、設備管理、文件系統和用戶接口。111.在操作系統中進程和線程的區(qū)別是：擁有資源。112文件系統的基本任務是實現按名存取。113靜態(tài)鏈接是在程序編譯時進行，動態(tài)鏈接是在執(zhí)行時進行。114文件的保護是通過存取控制表來實現的。115文件共享的方式有基于索引結點的方式和利用符號鏈。116unix系統對空閑空間的管理方式采用_成組鏈接法_。117. 能方便實現信息共享的存儲管理方法有 和 。118操作系統為用戶提供兩種類型的使用接口，它們是命令接口和 。119.一次只允許一個進程訪問的資源叫臨界資源。120在操作系統中進程是一個擁有資源的單位，也是一個調度和執(zhí)行的基本單位。121如果信號量的當前值為4，則表示 ，如果信號量的當前值為-4，則表示 。122在批處理兼分時的系統中，往往由分時系統控制的作業(yè)稱為前臺作業(yè)，而由批處理系統控制的作業(yè)稱為后臺作業(yè)。 123操作系統為用戶提供兩種類型的使用接口，它們是操作員（或用戶）接口和程序員（或程序）接口。 124操作系統中，進程可以分為系統進程和用戶進程兩類。 125用戶調用建立和打開（可交換次序）文件操作來申請對文件的使用權。 126主存儲器與外圍設備之間的信息傳送操作稱為輸入輸出操作。 127當一個進程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：封閉性和可再現性。 128unix的shell有兩層含義，一是指由shell命令組成的shell命令語言；二是指該命令的解釋程序。129操作系統是運行在計算機基本硬件（或：硬件）系統上的最基本的系統軟件。 130程序經編譯或匯編以后形成目標程序，其指令的順序都是以零作為參考地址，這些地址稱為相對地址（或：邏輯地址、虛擬地址）。 131文件的邏輯結構分字符流式文件和記錄式文件二種。 132一個作業(yè)從進入系統到運行結束，一般要經歷“后備”、“執(zhí)行”和“完成”三個 不同狀態(tài)。 133windows nt操作系統結構由兩個部分構成：一是保護子系統，另一是執(zhí)行體。 134目前硬盤中最常使用的兩種接口是ide接口和scsi接口。 135用戶要求計算機系統所做的工作的集合稱為作業(yè)。 136進程由程度、數據集合、進程控制塊及相關表格組成。 137對信號量s的操作只能通過p、v操作進行，對應每一個信號量設置了一個等待隊列。 138在存貯器可變式分區(qū)管理中，對內存狀態(tài)的記錄和分配管理通?？刹捎帽砀穹ā⑽粓D法和鏈表法。 139虛擬設備是指采用某種io技術，將某個獨占設備改進為多個用戶可共享 的設備。 140文件系統中，用于文件的描述和控制并與文件一一對應的是文件控制塊（或：fcb）。 141所謂通道，是一塊能控制一臺或多臺外圍設備與cpu并行工作的硬件。 142用戶是通過命令接口或者程序接口向計算機發(fā)出請求的。 143在所有主機操作系統都是unix系統的tcpip網絡中，進行遠程注冊的命令是 rlogin。 144在tcpip網絡中，unix操作系統下發(fā)送電子郵件的命令是mail。145.操作系統的主要設計目標是方便用戶使用或界面友好和系統能高效工作或資源利用率高。146.當一個進程完成了特定的任務后，系統收回這個進程所占的工作區(qū)或主存空間或資源和取消該進程的進程控制塊(pcb)就撤消了該進程。147.單個分區(qū)存儲管理僅適用于個人計算機(單用戶)和專用計算機(單道，單作業(yè))系統。148.每個索引文件都必須有一張索引表，其中每個登記項用來指出一個邏輯記錄的存放位置 或指針 或首地址。149.實現spool系統時必須在磁盤上辟出稱為輸入井和輸出井 (可交換次序)的專門區(qū)域，以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結果。150.一個理想的作業(yè)調度算法應該是既能提高系統效率或吞吐量高 及時得到計算結果又能使進入系統的作業(yè)周轉時間短等_。二、判斷題（）1并發(fā)性是指若干事件在同一時刻發(fā)生。（）2虛存容量的擴大是以犧牲cpu工作時間以及內、外存交換時間為代價的。（）3用戶為每個自己的進程創(chuàng)建pcb，并控制進程的執(zhí)行過程。（）4樹型目錄結構能夠解決文件重名問題。 （）5原語是一種不可分割的操作。（）6通道一旦被啟動就能獨立于cpu運行，這樣可使cpu和通道并行操作。（）7頁式的地址是一維的，段式的地址是二維的（）8位示圖方法可用于磁盤的調度管理。（）9虛擬設備是指把一個物理設備變換成多個對應的邏輯設備，它通過邏輯設備表來實現的。（）10頁式管理易于實現不同進程間的信息共享。（）1在虛擬存儲方式下，程序員編制程序時不必考慮主存的容量，但系統的吞吐量在很大程度上依賴于主存儲器的容量；（）1可重定位分區(qū)管理可以對作業(yè)分配不連續(xù)的內存單元；（）1采用動態(tài)重定位技術的系統，目標程序可以不經任何改動，而裝入物理內存；（）1頁式存儲管理中，一個作業(yè)可以占用不連續(xù)的內存空間，而段式存儲管理，一個作業(yè)則是占用連續(xù)的內存空間。（）1線程是最小的擁有資源的單位。（）1文件系統最基本的功能是實現按名存取。（）17存取控制表是每個用戶一張，表明該用戶對不同文件的存取權限。（）18spooling技術可以解決進程使用設備死鎖問題。（）19對于一個具有三級索引表的文件，存取一個記錄需要訪問三次磁盤。（）20在i/o控制的多種方式中，傳輸速率高，對主機影響少的方式最好。（）21進程可以刪除自己的pcb表。（）22可重定位分區(qū)法能夠支持虛擬存儲器的技術。（）23單級目錄結構能夠解決文件重名問題。（）24分頁式存儲管理中，頁的大小是可以不相等的。（）25執(zhí)行原語時不會響應任何中斷。（）26段頁式管理實現了段式、頁式兩種存儲方式的優(yōu)勢互補。（）27對臨界資源應采取互斥訪問方式來實現共享。（）28文件系統中分配存儲空間的基本單位是記錄。（）29外存對換空間保存的是虛擬內存管理系統調出的程序。（）30虛存容量的擴大是以犧牲cpu工作時間以及內、外存交換時間為代價的。四 名詞解釋： 1.原語：它是由若干條機器指令所構成，用以完成特定功能的一段程序，為保證其操作的 正確性，它應當是原子操作，即原語是一個不可分割的操作。2.設備獨立性：指用戶設備獨立于所使用的具體物理設備。即在用戶程序中要執(zhí)行i/o操作時，只需用邏輯設備名提出i/o請求，而不必局限于某特定的物理設備。3.文件的邏輯結構：又稱為文件邏輯組織，是指從用戶觀點看到的文件組織形式。它可分為兩類：記錄式文件結構，由若干相關的記錄構成；流式文件結構，由字符流構成。4.樹形結構目錄：利用樹形結構的形式，描述各目錄之間的關系。上級目錄與相鄰下級目錄的關系是1對n。樹形結構目錄能夠較好地滿足用戶和系統的要求。5.操作系統：操作系統是控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理地組織計算機的工作流程，以及方便用戶的程序的集合。其主要功能是實現處理機管理、內存管理、i/o設備管理、文件管理和用戶接口。6.位示圖：它是利用一個向量來描述自由塊使用情況的一張表。表中的每個元素表示一個盤塊的使用情況，0表示該塊為空閑塊，1表示已分配。7.置換策略：虛擬式存儲管理中的一種策略。用于確定應選擇內存中的哪一頁(段) 換出到磁盤對換區(qū)，以便騰出內存。通常采用的置換算法都是基于把那些在最近的將來，最少可能被訪問的頁(段)從內存換出到盤上。8.用戶接口：操作系統提供給用戶和編程人員的界面和接口。包括程序接口、命令行方式和圖形用戶界面。9. 死鎖：指多個進程因競爭資源二造成的一種僵局，若無外力的作用，這些進程將永遠不能再向前推進。10.文件系統:os中負責管理和存取文件信息的軟件機構。負責文件的建立，撤消，存入，續(xù)寫，修改和復制，還負責完成對文件的按名存取和進行存取控制。11.進程:進程是程序在一個數據集合上的運行過程，是系統進行資源分配和調度的一個獨立的基本單位。12.wait(s)原語wait(s) ：beginlock out interrupts;s = s 1;if s 0 thenbeginstatus(q) = blocked;insert(wl, q);unlock interrupts; scheduler;endelseunlock interrupts;end13.鏈接文件邏輯文件中的不同記錄可以存儲在離散的磁盤塊中。每個盤塊中都設置了一個指向下一個盤塊的鏈接指針，用這些指針可將一個文件中的所有盤塊拉成一條鏈，而在文件控制塊中的“文件地址指針”便指向存放該文件的第一個盤塊的編號。14.快表 采用聯想存儲器加快查表速度 ,在地址變換機構中，加入一個高速，小容量、具有并行查詢能力的聯想存儲器，構成快表,存放正運行的作業(yè)的當前頁號和塊號。 在快表中找到，直接進行地址轉換；未找到，則在主存頁表繼續(xù)查找，并把查到的頁號和塊號放入聯想存儲器的空閑單元中，如沒有，淘汰最先裝入的頁號。 15虛擬存儲器 指具有請求調入功能和置換功能，能從邏輯上對內存容量進行擴充的一種存儲器系統。從用戶觀點看，虛擬存儲器具有比實際內存大得多的容量。這既方便了用戶，又提高了內存的利用率和系統的吞吐量。 16文件目錄為了項用戶提供對文件的存取控制及保護功能，而按一定規(guī)則對系統中的文件名，(亦可包含文件屬性)進行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。17i/o控制：我們把從用戶進程的輸入/輸出請求開始，給用戶進程分配設備和啟動有關設備 進行i /o操作，以及在i /o 操作完成之后響應中斷，進行善后處理為止的整個系統控制過程稱為i /o 控制。18. 緩沖池： 這是具有多個緩沖區(qū)的公用緩沖器，其中的各個緩沖區(qū)可供多個進程或設備共享。為便于管理，通常把緩沖池中的緩沖區(qū)，按其性質的不同而構成若干個鏈表或隊列，如空緩沖隊列，輸入緩沖隊列等。19. spooling： 即同時聯機外圍操作，又稱脫機操作。在多道程序環(huán)境下，可利用多道程序中的一道程序，來模擬脫機的輸入輸出功能。即在聯機條件下，將數據從輸入設備傳送到磁盤，或從磁盤傳送到輸出設備。20.邏輯地址與物理地址:在具有地址變換機構的計算機中，允許程序中編排的地址和信息實際存放在內存中的地址有所不同。邏輯地址是指用戶程序經編譯后，每個目標模塊以0為基地址進行的順序編址。邏輯地址又稱相對地址。物理地址是指內存中各物理存儲單元的地址從統一的基地址進行的順序編址。物理地址又稱絕對地址，它是數據在內存中的實際存儲地址。21虛擬存儲器:答：虛擬存儲器是一種存儲管理技術，用以完成用小的內存實現在大的虛空間中程序的運行工作。它是由操作系統提供的一個假想的特大存儲器。但是虛擬存儲器的容量并不是無限的，它由計算機的地址結構長度所確定，另外虛存容量的擴大是以犧牲cpu工作時間以及內、外存交換時間為代價的。22.pcb:23.聯想存儲器:24.設備獨立性:25.系統調用:26.設備驅動程序:五 問答題 1在單處理機環(huán)境下，進程間有哪幾種通信方式，是如何實現的？1. 作業(yè)調度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。進程調度：從就緒進程隊列中根據某個策略選取一個進程，使之占用cpu。交換調度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進程調入內存，把內存中的非執(zhí)行進程交換到外存交換區(qū)中。2.設備管理中的數據傳送控制方式有哪幾種？分別簡述如何實現的。2. 程序直接控制：由用戶進程來直接控制內存或cpu和外設間的信息傳送。中斷方式：進程通過cpu發(fā)出指令啟動外設，該進程阻塞。當輸入完成時，i/o控制器通過中斷請求線向cpu發(fā)出中斷信號，cpu進行中斷處理。dma方式：在外設和內存之間開辟直接的數據交換通路。通道控制方式：cpu發(fā)出啟動指令，指出通道相應的操作和i/o 設備，該指令就可啟動通道并使該通道從內存中調出相應的通道指令執(zhí)行。3.簡述進程的幾種狀態(tài)和引起狀態(tài)轉換的典型原因，以及相關的操作原語。3. 進程的基本狀態(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 就緒到執(zhí)行：進程調度 執(zhí)行到阻塞：i/o請求，阻塞原語阻塞到就緒：i/o完成，喚醒原語執(zhí)行到就緒：時間片完阻塞到掛起：掛起原語掛起到就緒：喚醒原語 執(zhí)行到終止：進程執(zhí)行完畢4.什么是段式存儲管理？它從邏輯地址到物理地址是怎么變換的？4.把程序按內容或構成關系分成段，每段有自己的名字。一個用戶作業(yè)或進程包含的段對應于一個二維虛擬儲存器。以段為單位分配內存，然后通過地址映射機構把邏輯地址轉換成物理地址。只將那些經常訪問的段駐留內存，其他的段放在外存，待需要時自動調入。地址變換過程：由虛地址中的段號為索引，查段表。找出該段在內存的起始地址，并將其和段內地址相加，從而得到物理地址。5.什么是請求頁式管理？能滿足用戶哪些需要？答：請求頁式管理的基本原理是將邏輯地址空間分成大小相同的頁，將存儲地址空間分塊，頁和塊的大小相等，通過頁表進行管理。頁式系統的邏輯地址分為頁號和頁內位移量。頁表包括頁號和塊號數據項，它們一一對應。根據邏輯空間的頁號，查找頁表對應項找到對應的塊號，塊號乘以塊長，加上位移量就形成存儲空間的物理地址。每個作業(yè)的邏輯地址空間是連續(xù)的，重定位到內存空間后就不一定連續(xù)了。此外，頁表中還包括特征位（指示該頁面是否在內存中）、外存地址、修改位（該頁的內容在內存中是否修改過）等。頁式存儲管理在動態(tài)地址轉換過程中需要確定某一頁是否已經調入主存。若調入主存，則可直接將虛地址轉換為實地址，如果該頁未調入主存，則產生缺頁中斷，以裝入所需的頁。頁式存儲管理將不常用的頁面調出內存，使內存的利用率高；虛擬的容量大，用戶不必擔心內存不夠；不要求作業(yè)連續(xù)存放，有效地解決了“碎片”問題。6在段頁式虛擬存儲系統中，不同進程之間是如何實現程序共享的？6.在系統內設置有系統段表，用戶段表指向系統段表，系統段表內有當前共享的用戶數。當用戶進程調入一個程序段之前，先查找系統段表，如果所需段存在，則將共享用戶數加一，在將此段登記在用戶進程段表中。當進程退出時，共享計數減一，最后一個用戶刪除共享代碼段。7.試比較內存管理和外存管理的異同點.答：主要任務：內存管理的主要任務是為多道程序的運行，提供良好的環(huán)境；而外存管理的主要任務則是為文件提供存儲空間。基本功能：內存管理的基本功能包含了內存空間的分配、回收、內存保護、對換、內存擴充等方面；而對外存管理的基本功能則只是對外存空間的分配和回收。分配方式：它們都可采用連續(xù)分配或離散分配方式，且都以離散分配方式為主。分配算法或機制：對于連續(xù)分配方式，內存與外存管理中的分配和回收算法類似，主要有首次適應算法、循環(huán)首次適應算法等；在離散分配方式中，兩者采用的機制不同，內存管理主要是利用頁（段）表；而在外存管理中，則主要利用文件分配表fat。8.spooling的含義是什么？試述spooling系統的特點、功能以及控制過程。答：spooling是simultaneous peripheral operation on-line （即外部設備聯機并行操作）的縮寫，它是關于慢速字符設備如何與計算機主機交換信息的一種技術，通常稱為“假脫機技術”。spooling技術是在通道技術和多道程序設計基礎上產生的，它由主機和相應的通道共同承擔作業(yè)的輸入輸出工作，利用磁盤作為后援存儲器，實現外圍設備同時聯機操作。spooling系統由專門負責i/o的常駐內存的進程以及輸入井、輸出井組成；它將獨占設備改造為共享設備，實現了虛擬設備功能。9在生產者消費者問題中，能否將生產者進程的wait(empty)和wait(mutex)語句互換，為什么？不能。（2分）因為這樣可能導致系統死鎖。當系統中沒有空緩沖時，生產者進程的wait(mutex)操作獲取了緩沖隊列的控制權，而wait(empty) 導致生產者進程阻塞，這時消費者進程也無法執(zhí)行。（3分）10進程的基本狀態(tài)有哪些？這些狀態(tài)之間是如何轉換的？進程的基本狀態(tài)有：就緒，阻塞，執(zhí)行三種。（2分） 就緒到執(zhí)行：進程調度 執(zhí)行到就緒：時間片完 執(zhí)行到阻塞：i/o請求或等待事件發(fā)生 阻塞到就緒：i/o完成或事件已發(fā)生 （3分）11什么是快表？它在地址轉換中起什么作用？快表是一個高速、具有并行查詢能力的聯想存儲器，用于存放正運行的進程的當前頁號和塊號，或者段號和段起始地址。（2分）加入快表后,在地址轉換時，首先在快表中查找，若找到就直接進行地址轉換；未找到，則在主存頁表繼續(xù)查找，并把查到的頁號和塊號放入聯想存儲器中?？毂淼拿新屎芨?，有效地提高了地址轉換的速度。 （3分）12什么是設備獨立性，它是如何實現的？設備獨立性即應用程序獨立于使用的物理設備，在應用程序中使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備。系統在執(zhí)行時，是使用物理設備名稱。（3分）要實現設備獨立性必須由設備獨立性軟件完成，包括執(zhí)行所有設備的公有操作軟件提供統一的接口，其中邏輯設備到物理設備的映射是由邏輯設備表lut完成的。 （2分）13文件的物理結構有哪幾類，那種結構能支持大型文件？文件的物理結構有：順序文件、鏈接文件和索引文件。（4分）其中索引文件能支持大型文件。（1分）14.試說明和比較幾種文件共享的方法繞彎路法：連訪法：利用基本文件目錄實現文件共享：基于索引節(jié)點的共享方法：利用符號鏈實現文件共享：15.處理機調度分為哪三級？各自的主要任務是什么？答：作業(yè)調度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。進程調度：從就緒進程隊列中根據某個策略選取一個進程，使之占用cpu。交換調度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進程調入內存，把內存中的非執(zhí)行進程交換到外存交換區(qū)中。16什么是高級調度、中級調度和低級調度？答：作業(yè)調度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。進程調度：從就緒進程隊列中根據某個策略選取一個進程，使之占用cpu。交換調度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進程調入內存，把內存中的非執(zhí)行進程交換到外存交換區(qū)中。17請描述請求頁式管理機制中的地址變換過程。18.目前操作系統采用的目錄結構是什么？它具有什么優(yōu)點？為了給用戶提供對文件的存取控制及保護功能，而按一定規(guī)則對系統中的文件名，(亦可包含文件屬性)進行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。目前操作系統采用的目錄結構是樹型目錄結構，它的優(yōu)點有：（1） 有效地提高對目錄的檢索速度；（2） 允許文件重名；（3） 便于實現文件共享。19什么是死鎖？產生死鎖的四個必要條件是什么？死鎖：當某進程提出資源申請后，使得系統中一些進程處于無休止的阻塞狀態(tài)，在無外力作用下，永遠不能再繼續(xù)前進。產生死鎖的必要條件：互斥條件：某段時間內某資源只能由一個進程使用。不剝奪條件：資源在未使用完前，不能被剝奪，由使用進程釋放。部分分配（請求和保持）：進程因請求資源而阻塞時，對已分配給它的資源保持不放。環(huán)路條件：發(fā)生死鎖時，有向圖必構成一環(huán)路。20.什么是內存分頁存儲管理？它有什么特點？分頁存儲管理是將各進程的地址空間分成大小相等的頁，把內存的存儲空間也分成與頁大小相同的片，稱為物理塊。在分配存儲空間時，以塊為單位來分配。優(yōu)點：有效解決存儲器的零頭問題，能在更高的程度上進行多道程序設計，從而相應提高了存儲器和cpu 的利用率。缺點：采用動態(tài)地址變換為增加計算機成本和降低cpu 的速度。表格占內存空間，費時來管理表格。存在頁內碎片。作業(yè)動態(tài)的地址空間受內存容量限制。21說明進程的結構、特征和基本狀態(tài)。答：結構：pcb (進程控制塊)+程序+數據集合。特征：動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性、制約性、結構性?；緺顟B(tài)：就緒態(tài)、執(zhí)行態(tài)、等待態(tài)。22在生產者消費者問題中，如果缺少了signal(full)或signal(empty)，對執(zhí)行結果會有什么影響？23頁式和段式內存管理有什么區(qū)別？怎樣才能實現共享和保護？答：段式與頁式存儲管理的比較如下表所示。段式頁式分段由用戶設計劃分，每段對應一個相應的的程序模塊，有完整的邏輯意義。分頁用戶看不見，由操作系統為內存管理劃分。段面是信息的邏輯單位頁面是信息的物理單位便于段的共享，執(zhí)行時按需動態(tài)鏈接裝入。頁一般不能共享段長不等，可動態(tài)增長，有利于新數據增長。頁面大小相同，位置不能動態(tài)增長。二維地址空間：段名、段中地址；段號、段內單元號一維地址空間管理形式上象頁式，但概念不同往往需要多次缺頁中斷才能把所需信息完整地調入內存實現頁（段）的共享是指某些作業(yè)的邏輯頁號（段號）對應同一物理頁號（內存中該段的起始地址）。頁（段）的保護往往需要對共享的頁面（段）加上某種訪問權限的限制，如不能修改等；或設置地址越界檢查，對于頁內地址（段內地址）大于頁長（段長）的存取，產生保護中斷。24在哲學家算法中，是否能防止或解除死鎖？為什么？答：銀行家算法部分防止和解除死鎖，因為它只能根據安全狀態(tài)防止部分死鎖，沒有防止和解除所有死鎖的能力。25在原語執(zhí)行期間，是否可以響應中斷？為什么？答：原語執(zhí)行期間可以響應中斷，只是不能進行進程切換。26不同用戶的不同任務之間的進程是有臨界區(qū)？為什么？請舉例說明。答：完全可能有臨界區(qū)，如打印程序是可以由不同用戶的不同進程使用，但是只能有一個進程在某一時刻進入。27文件目錄有何作用？答：實現文件目錄到物理地址的轉換。28.什么是文件的邏輯結構和物理結構？文件的邏輯結構（文件的組織）：從用戶角度看到的文件的全貌，也就是它的記錄結構，包括流式文件、順序文件、索引文件和索引順序文件。文件的物理結構（文件的存儲結構）：文件在外存上的存儲組織形式，包括連續(xù)文件、串聯文件和索引文件。29請說明系統利用緩沖池進行輸入操作的過程。（7分）收容輸入：數據從設備輸入到緩沖池hin = get-buf (emq)；數據裝入hin中；put-buf (inq, hin)：；提取輸入：數據從緩沖池輸入到內存sin = get-buf (inq)；數據從sin中提走；put-buf (emq, sin)；30什么是虛擬存儲器，它有什么特點？答：虛擬存儲器是一種存儲管理技術，用以完成用小的內存實現在大的虛空間中程序的運行工作。它是由操作系統提供的一個假想的特大存儲器。但是虛擬存儲器的容量并不是無限的，它由計算機的地址結構長度所確定，另外虛存容量的擴大是以犧牲cpu工作時間以及內、外存交換時間為代價的。31比較基于索引節(jié)點和基于符號鏈的文件共享方法。（8分）答：基于索引節(jié)點的文件共享是在文件的目錄中填上需要共享文件的索引節(jié)點的序號，在索引節(jié)點中加上用戶計數?；诜栨湹奈募蚕硎墙⒁环N特殊的鏈接文件，內容為需要共享的文件的路徑和名字，訪問該文件時，根據路徑找到共享的文件?；谒饕?jié)點的文件共享訪問速度快，但可能使索引節(jié)點指針懸空；基于符號鏈的文件共享安全，但訪問速度慢，要占用索引節(jié)點。六 算法題1. 這是一個從鍵盤輸入到打印機輸出的數據處理流圖，其中鍵盤輸入進程通過緩沖區(qū) buf1 把輸入數據傳送給計算進程，計算進程把處理結果通過緩沖 buf2 傳送給打印進程。buf1 和 buf2 為臨界資源，試寫出鍵盤輸入進程，計算進程及打印進程間的同步算法。（10分） 輸入進程 buf1 計算進程 buf2 打印進程解答：從鍵盤輸入到打印機輸出的數據傳送過程，可以看作是由鍵盤輸入進程到計算進程，以及由計算進程到打印輸出進程這兩個數據傳送進程所組成。其中，對鍵盤輸入進程而言，計算進程是消費者進程；而對打印輸出進程而言，計算進程又是生產者進程。據此可將它們之間的同步問題描述如下： var：mutex1，mutex2，empty1，empty2，full1，full2：=1，1，1，1，0，0；ip:begin repeat p(empty); p(mutex1); input a charcter from keyboard;add to buffer;v(mutex1);v(full);until false endcp:begin repeatp(full);p(mutex1);take a charactor form buffer1;add to ch1;v(mutex1);v(empty1);p(empty2);p(mutex2);take a charactor form ch1;add to buffer2;v(mutex2);v(full2); until falseendop:begin repeat p(full2);p(mutex2);take a charactor from buffer2;add to printer controler;start printer;v(mutex2);v(empty2); until falseend2設在一個頁面大小為 1k的系統中，正在處理器上執(zhí)行的一個進程的頁表如圖所示：頁號狀態(tài)位訪問位修改位物理塊號01104111172000-310024000-51010起始頁號和塊號均為0。1詳述在設有快表的請求分頁存儲管理系統中，一個虛地址轉換成物理內存地址的過程。2下列虛地址（十進制）對應與什么物理地址：5449，2221。解：（10分）5449的物理地址為：3292221的物理地址為：22213設系統有三種類型的資源，數量為(4，2，2)，系統中有進程a，b，c按如下順序請求資源： 進程a申請(3，2，1) 進程b申請(1，0，1) 進程a申請(0，1，0) 進程c申請(2，0，0)請你給出一和防止死鎖的資源剝奪分配策略，完成上述請求序列，并列出資源分配過程，指明哪些進程需要等待，哪些資源被剝奪。(10分)解：(10分) 分配策略為：當進程pi申請ri類資源時，檢查ri中有無可分配的資源：有則分配給pi；否則將pi占有的資源全部釋放而進入等待狀態(tài)。(pi等待原占有的所有資源和新申請的資源) 資源分配過程：剩余資源進程a：(3，2，1)(1，0，1)進程b：(1，0，1)(0，0，0)進程a：(0，1，0)(不滿足)(3，2，1)a的所有資源被剝奪，a處于等待進程c：(2，0，0)(1，2，1)c，b完成之后，a可完成。4設公共汽車上，司機和售票員的活動分別是： 司機：啟動車輛 售票員：上乘客正常行車關車門到站停車售票開車門下乘客在汽車不斷地到站，停車，行使過程中，這兩個活動有什么同步關系？并用 wait和signal 原語操作實現它們的同步。解：begin integer stop,run;stop:=0;run:=0;cobegindriver: begin l1: wait(run);啟動車輛；正常行車；到站停車； signal(stop); goto l1;endconductor:beginl2：上乘客；關車門；signal(run);售票； wait(stop);開車