操作系統(tǒng)小抄

1、專業(yè)好文檔 1.1什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)與普通的程序工作方式有何不同？ 至今沒(méi)有統(tǒng)一的定義，但人們可以從不同的角度對(duì)操作系統(tǒng)加以理解： 操作系統(tǒng)作為一臺(tái)“虛擬機(jī)”； 操作系統(tǒng)作為資源管理器。操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的軟件，它確保這些資源被高效合理地使用； 操作系統(tǒng)作為用戶與計(jì)算之間的接口。這一接口為用戶提供了兩種使用操作系統(tǒng)的方式：命令方式和系統(tǒng)調(diào)用方式 總之，操作系統(tǒng)實(shí)際上是一組計(jì)算機(jī)程序，與普通的程序工作方式相同。主要區(qū)別在于程序的意圖和運(yùn)行模式不同。操作系統(tǒng)控制cpu和其它系統(tǒng)資源的使用，并 調(diào)度cpu運(yùn)行普通程序的時(shí)間。os的程序在核心態(tài)(kernel mode)下運(yùn)行，硬件保護(hù)

2、它免受用戶程序的破壞；而應(yīng)用程序都在用戶態(tài)(user mode)下運(yùn)行，它們不受硬件保護(hù)。 什么是作業(yè)？ 在批處理方式中，一個(gè)用戶程序及其所需要的數(shù)據(jù)和操作命令的總和稱為一個(gè)作業(yè)(job) 什么是通道？什么是中斷？ 所謂通道，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)功能單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的i/o處理器，它獨(dú)立于cpu并直接控制外設(shè)與內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 所謂中斷，指在i/o正常結(jié)束或出現(xiàn)硬件故障時(shí)，相應(yīng)硬件向cpu發(fā)出中斷信號(hào)，cpu停止正在執(zhí)行的操作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序，中斷處理完畢后cpu再回到原來(lái)的斷點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行。 什么是多道程序技術(shù)的主要思想？ 在內(nèi)存中同時(shí)放入若干道用戶作業(yè)，當(dāng)一個(gè)作業(yè)需要等待i/o請(qǐng)求時(shí)，cpu轉(zhuǎn)去

3、執(zhí)行另一道作業(yè)。多道程序系統(tǒng)也稱為多任務(wù)處理(multitasking) 什么是分時(shí)系統(tǒng)(time sharing)？ 在分時(shí)系統(tǒng)中使用了多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)處理多個(gè)交互的進(jìn)程。有時(shí)也稱為多任務(wù)分時(shí)系統(tǒng)。在分時(shí)系統(tǒng)中處理器的時(shí)間被多個(gè)用戶分享。在分時(shí)系統(tǒng)中多個(gè)用戶通過(guò)終端(terminal)同時(shí)訪問(wèn)系統(tǒng)。 什么是并發(fā)？什么是并行 并發(fā)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。 并行是指兩個(gè)或兩個(gè)以上事件在同一時(shí)刻發(fā)生。 操作系統(tǒng)內(nèi)核的結(jié)構(gòu)有哪三種構(gòu)建方式？各有何特點(diǎn)？ 操作系統(tǒng)內(nèi)核的結(jié)構(gòu)有三種構(gòu)建方式：整體式系統(tǒng)、層次式系統(tǒng)、客戶/服務(wù)系統(tǒng) 1.整體式系統(tǒng)(monolithicq kernel

4、)：整體式的內(nèi)核是指在一大塊代碼中實(shí)際上包含了所有操作系統(tǒng)功能，并作為一個(gè)單一進(jìn)程運(yùn)行，內(nèi)核中的所有函數(shù)可以訪問(wèn)所有內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和例 程。對(duì)內(nèi)核任何部分的修改都必須重新編譯、鏈接整個(gè)內(nèi)核、重新安裝、重新啟動(dòng)。如：linux內(nèi)核 2.層次式系統(tǒng)：把系統(tǒng)看作一系列的層，每層完成操作系統(tǒng)功能的相關(guān)子集，每一層依賴下一層,而下一層完成更原始的功能通過(guò)定義層,分解一個(gè)問(wèn)題成更易于處理的子問(wèn)題q 3.客戶/服務(wù)系統(tǒng)-微內(nèi)核結(jié)構(gòu)(microkernel)：只給內(nèi)核分配一些最基本的功能，包括地址空間、q 內(nèi)部進(jìn)程間通信(ipc)、基本的調(diào)度(scheduling)。其他的操作系統(tǒng)服務(wù)都是由運(yùn)行在用戶模式下的進(jìn)

5、程提供的，這些程序也稱為服務(wù)程序。微內(nèi) 核結(jié)構(gòu)很適合于構(gòu)建分布式系統(tǒng)，可能是現(xiàn)代操作系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢(shì)。如：windows2000 1、操作系統(tǒng)的形成過(guò)程經(jīng)歷了哪幾個(gè)主要階段？ 答：1、人工操作階段，20世紀(jì)50年代前；2、單道批量處理，第二代計(jì)算機(jī)，可分早期和脫機(jī)批量處理；3、執(zhí)行系統(tǒng)，20世紀(jì)50年代末到60年代初；4、多道程序系統(tǒng)。 2、操作系統(tǒng)基本類型及主要特性： 答：1、多道批處理，多道、無(wú)序、調(diào)度；2、分時(shí)系統(tǒng)，多路、獨(dú)立、交到；3、實(shí)時(shí)系統(tǒng)，多路、獨(dú)立、及時(shí)、交互。 3、操作系統(tǒng)基本特征含義及相互關(guān)系： 答：特征：并發(fā)兩個(gè)以上事件在同一時(shí)間間隔發(fā)生；共享，硬、軟件資源可為多用戶同

6、時(shí)使用；虛擬，把物理上的一個(gè)實(shí)體變成邏輯上的多個(gè)對(duì)應(yīng)物；異步性，內(nèi)存中多進(jìn)程按各自獨(dú)立、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。其中并發(fā)與共享是最基本的，相輔相成，互為依存條件。第二章 用戶接口 什么是系統(tǒng)調(diào)用？ 所謂系統(tǒng)調(diào)用，指運(yùn)行在用戶態(tài)的應(yīng)用程序請(qǐng)求操作系統(tǒng)為之服務(wù)的一種手段。它由運(yùn)行在核心態(tài)的操作系統(tǒng)的一段程序來(lái)完成特定功能，屬于一種特殊的過(guò)程調(diào)用。 4、作業(yè)是計(jì)算機(jī)按指定步驟，為用戶一次上扣解題所完成作業(yè)的總和，作業(yè)管理是指一用戶作業(yè)提交系統(tǒng)后，系統(tǒng)對(duì)其實(shí)施的所有管理和控制工作，包括作業(yè)控制和調(diào)度。 5、作業(yè)由源程度、數(shù)據(jù)和作業(yè)處理的說(shuō)明組成。源程序和數(shù)據(jù)是用戶上機(jī)運(yùn)算的具體內(nèi)容，后者是用戶要求的計(jì)

7、算機(jī)所做的具體步驟。 6、系統(tǒng)為用戶提供命令接口(分配與聯(lián)機(jī)，是各種操作命令，組織作業(yè)的工作流程和控制作業(yè)運(yùn)行)，程序接口（是一組系統(tǒng)調(diào)用命令，是管理程序提供的服務(wù)界 面，負(fù)責(zé)管理和控制正運(yùn)行程序，幫它請(qǐng)求其他資源和服務(wù)），圖形接口（為用戶提供圖形界面支好，有一定智能的用戶環(huán)境）的接口，用聲、色的鍵盤等驅(qū)動(dòng)命 令，控制作業(yè)運(yùn)行。 7、作業(yè)控制有作業(yè)控制卡、作業(yè)說(shuō)明書、鍵盤命令、命令文件方式。 第三章進(jìn)程管理 多道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)的三個(gè)特征是什么？ (1) 程序指令執(zhí)行間斷性。 (2) 失去封閉性，資源共享。 (3) 運(yùn)行結(jié)果不可再現(xiàn)性。 進(jìn)程(process)的定義和特征 定義：進(jìn)程是一個(gè)正在執(zhí)

8、行的程序。進(jìn)程是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過(guò)程，它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。 進(jìn)程和程序相關(guān)聯(lián)，但是是兩個(gè)截然不同的概念。進(jìn)程有五個(gè)基本特征： (1)動(dòng)態(tài)性。有生命期。 (2)并發(fā)性。多個(gè)進(jìn)程實(shí)體同存于內(nèi)存，能并發(fā)執(zhí)行。 (3)獨(dú)立性。具備申請(qǐng)系統(tǒng)資源的獨(dú)立單位。 (4)異步性。進(jìn)程以各自獨(dú)立、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。 (5)結(jié)構(gòu)特性。為描述進(jìn)程的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程，每個(gè)進(jìn)程都由程序段、數(shù)據(jù)段和一個(gè)進(jìn)程控制塊(pcb)三部分組成進(jìn)程控制的主要任務(wù)是什么？ 進(jìn)程控制的主要任務(wù)是對(duì)進(jìn)程生命期控制(創(chuàng)建、撤銷進(jìn)程)，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換(就緒態(tài)、運(yùn)行態(tài)、阻塞態(tài))。包含三個(gè)內(nèi)容： 執(zhí)行進(jìn)程

9、時(shí)，采取哪種執(zhí)行模式(核心態(tài)或者用戶態(tài)) 進(jìn)程怎樣創(chuàng)建、怎樣撤消 何時(shí)切換進(jìn)程：時(shí)鐘中斷時(shí);發(fā)生i/o中斷時(shí);管理程序調(diào)用或系統(tǒng)調(diào)用. 什么是原語(yǔ)，舉例說(shuō)明？ 如：創(chuàng)建進(jìn)程原語(yǔ)：create(n)，撤銷進(jìn)程原語(yǔ)：destroy(n)，阻塞進(jìn)程原語(yǔ)：block()，喚醒進(jìn)程原語(yǔ)：wakeup(n)所謂原語(yǔ)，是操作系統(tǒng)內(nèi)核中，由若干條指令構(gòu)成、用于完成一個(gè)特定的功能的一個(gè)過(guò)程，該過(guò)程在執(zhí)行時(shí)是不可中斷的。 什么是臨界資源？臨界區(qū)？ 操作系統(tǒng)中將一次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱為臨界資源。對(duì)共享資源訪問(wèn)的程序片段稱為臨界區(qū)(critical section )。 什么是進(jìn)程同步(process syn

10、chronization)？ 所謂進(jìn)程同步是指多個(gè)進(jìn)程合作完成任務(wù)，它們?cè)趫?zhí)行速度上相互協(xié)調(diào)，即一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行依賴于另一個(gè)進(jìn)程的消息，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程沒(méi)有得到另一進(jìn)程的消息時(shí)應(yīng)等 待，直到消息到達(dá)被喚醒為止。進(jìn)程的互斥實(shí)際上是進(jìn)程同步的一種特例。不同的是，進(jìn)程同步的并發(fā)進(jìn)程在使用共享資源時(shí)，進(jìn)程間存在一種必然的依賴關(guān)系。進(jìn) 程互斥有時(shí)并不能解決進(jìn)程同步問(wèn)題。 怎樣利用信號(hào)量機(jī)制編程解決生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題？ struct semaphore s,empty,full=1,n,0; message buffern; int in,out=0,0; cobegin /* 用s對(duì)臨界區(qū)實(shí)行互斥*/ void

11、 produce_i(void) void consume_j(void) message x; message y; while(true) while(true) produce a new message into x; p(full); /*遞減滿槽數(shù)*/ p(empty); /*遞減空槽數(shù)*/ p(s); /*進(jìn)入臨界區(qū)*/ p(s); /*進(jìn)入臨界區(qū)*/ y=bufferout; out=(out+1) mod n; bufferin=x; in=(in+1) mod n; v(s); /*離開臨界區(qū)*/ v(s); /*離開臨界區(qū)*/ v(empty); /*遞增空槽數(shù)*/ v(

12、full); /*遞增滿槽數(shù)*/ consume message y; coend 怎樣利用信號(hào)量機(jī)制編程解決哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題? struct semaphore fork5= 1, 1, 1, 1, 1 ; struct semaphore count = 4; cobegin void philosopher( int i ) while(true) think(); /*哲學(xué)家思考*/ p(count); /*最多同允許4位哲學(xué)家就餐*/ p( forki ); /*哲學(xué)家拿起左邊的叉子*/ p( fork(i+1) mod 5 ); /*哲學(xué)家拿起右邊的叉子*/ eat(); /*哲學(xué)家

13、就餐*/ v( fork(i+1) mod 5 ); /*哲學(xué)家放下右邊叉子*/ v( forki ); /*哲學(xué)家放下左邊的叉子*/ v( count ); coend 進(jìn)程間通信的三種常用類型 1.共享存儲(chǔ)器系統(tǒng) 2.消息傳遞系統(tǒng) 3.管道通信系統(tǒng) 線程的定義 線程是進(jìn)程中可獨(dú)立執(zhí)行的子任務(wù)，一個(gè)進(jìn)程可以有一個(gè)或多個(gè)線程?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)都引入了線程的概念。 8、程序順序執(zhí)行特征為順序性、封閉性、可再現(xiàn)性，并發(fā)執(zhí)行為間斷性、失去封閉性和不可再現(xiàn)性。 9、bernstein條件：滿足此條件，相關(guān)程序可并發(fā)執(zhí)行，否則按順序執(zhí)行，1966年bernstein首次提出。 如r（p1）nw(p2)r(p

14、2)w（p1）w（p1）w（p2）= 即p1的讀集與p2寫集的交集，p2讀與p2寫的交，p1寫與p2寫的交，均為空集。 10、進(jìn)程最少設(shè)置3個(gè)狀態(tài)，執(zhí)行、就緒和阻塞態(tài)。因：進(jìn)程實(shí)質(zhì)是程序的一次執(zhí)行過(guò)程，最多一個(gè)執(zhí)行程序占用cpv（就緒），os為進(jìn)程服務(wù)期間不能繼續(xù)執(zhí)行，放棄cpv處于阻塞等待態(tài)。 11、多進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)存在兩種制約關(guān)系。間接制約是多個(gè)進(jìn)程間無(wú)邏輯關(guān)系，僅由于同處系統(tǒng)共享資源而有關(guān)。例：分時(shí)系統(tǒng)兩用戶進(jìn)程編譯pascal源程 序，分時(shí)占用處理扣編譯各自的源程序，存在間接制約關(guān)系。直接制約是多個(gè)協(xié)作進(jìn)程間存在的邏輯制約關(guān)系，即一進(jìn)程的執(zhí)行依賴另一進(jìn)程的消息，無(wú)消息應(yīng)等 待，有消息被

15、喚醒。如共享一緩沖器的讀進(jìn)程和打印進(jìn)程，須同步才能完成共同任務(wù)。 12、臨界資源：系統(tǒng)中一次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源。臨界區(qū)指系統(tǒng)每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段代碼段。 13、具體分析讀者寫者問(wèn)題的同步算法，指出哪些語(yǔ)用控制讀寫互斥，寫寫互斥。 答：讀一寫問(wèn)題指保證一個(gè)寫者必須與其他寫進(jìn)程或讀進(jìn)程互斥地訪問(wèn)一個(gè)共享對(duì)象的同步問(wèn)題。寫者進(jìn)程p（wrt）操作能實(shí)現(xiàn)寫寫，讀寫互斥，wrt=1， 寫者調(diào)用p（wrt）后信息量值為0，進(jìn)入寫操作，readcount=0，讀者進(jìn)程阻塞等待，實(shí)現(xiàn)讀寫互斥。在讀者進(jìn)程中的p（wrt）操作僅能實(shí)現(xiàn)讀 寫互斥。 第四章 死鎖及其對(duì)策 死鎖的定義？死鎖(deadloc

16、k)是指一組進(jìn)程由于競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)資源或互相通信而導(dǎo)致永久阻塞的狀況。至今沒(méi)有完美有效的解決方案。 產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件？ 1）互斥(mutual exclusion) 在一段時(shí)間內(nèi)某資源只能由一個(gè)進(jìn)程占有。 2）占有且等待(hold and wait) 已占有了一些資源的進(jìn)程可能還要等待申請(qǐng)其他的資源才能繼續(xù)工作。 3）非剝奪(no preemption) 已分配給某進(jìn)程的資源不可被其他進(jìn)程剝奪，除非該進(jìn)程自己釋放該資源。 4) 循環(huán)等待(circular wait)存在一個(gè)封閉的進(jìn)程-資源循環(huán)鏈。 什么是鴕鳥算法？ 解決死鎖最簡(jiǎn)單的方法是像鴕鳥一樣對(duì)死鎖視而不見。 怎樣考慮死鎖預(yù)防？ 事前預(yù)防

17、手段：如果能保證死鎖的四個(gè)條件中至少一個(gè)不成立,則死鎖不會(huì)發(fā)生。 打破互斥條件：能作到不互斥就最好不互斥.如采用spooling技術(shù). 打破占有且等待條件：初始時(shí)就申請(qǐng)所有的資源. 打破非剝奪條件：將資源剝奪. 打破環(huán)路等待條件：對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào). 怎樣考慮死鎖避免？ 死鎖避免是通過(guò)對(duì)每一次資源申請(qǐng)，采取邊申請(qǐng)、邊進(jìn)行分析，來(lái)判斷本次申請(qǐng)是否是一次安全的分配，即是否達(dá)到系統(tǒng)安全狀態(tài)。是否存在一種能作出正確選擇的算法，從而避免死鎖呢?回答是肯定的,但條件是:必須事先獲得進(jìn)程將來(lái)的資源請(qǐng)求信息 尋找死鎖避免算法的思路是：如果啟動(dòng)一個(gè)新進(jìn)程而引發(fā)的資源請(qǐng)求可能導(dǎo)致死鎖，則暫不啟動(dòng)這個(gè)進(jìn)程。如果一個(gè)

18、進(jìn)程提出新的資源請(qǐng)求會(huì)導(dǎo)致死鎖，則暫不允許這個(gè)進(jìn)程提出新的資源請(qǐng)求。 怎樣考慮死鎖的檢測(cè)和恢復(fù)？ 死鎖檢測(cè)算法(回溯)：每次資源被申請(qǐng)或釋放時(shí),檢測(cè)系統(tǒng)資源圖是否存在環(huán)路(此時(shí)死鎖可能還沒(méi)有發(fā)生)，如果存在環(huán)路,則逐一在環(huán)路中選擇一進(jìn)程撤消,直至死鎖消除. 缺點(diǎn):效率太低，導(dǎo)致系統(tǒng)總體性能太為下降。 死鎖恢復(fù)策略(事后恢復(fù))：依次流產(chǎn)所有的死鎖進(jìn)程，直至死鎖解除；依次剝奪資源直到死鎖解除；預(yù)先定義檢測(cè)點(diǎn)，備份每一個(gè)死鎖的進(jìn)程，然后重啟這些進(jìn)程。 缺點(diǎn)：原來(lái)的死鎖可能再次出現(xiàn) 14、死鎖系統(tǒng)并非所有的資源都分配完畢。 第五章 處理器調(diào)度管理 處理器調(diào)度(processor scheduling)

19、的類型是什么？ 1. long-term scheduling長(zhǎng)程調(diào)度(作業(yè)調(diào)度)：用于決定哪些作業(yè)有執(zhí)行資格。 2. medium-term scheduling中程調(diào)度(中級(jí)調(diào)度)：用于決定哪些有執(zhí)行資格的暫時(shí)被掛起(在外存)的進(jìn)程可以進(jìn)入主存中。實(shí)質(zhì)是將進(jìn)程在內(nèi)存和外存之間進(jìn)行交換。 3. short-term scheduling短程調(diào)度(又稱為進(jìn)程調(diào)度或cpu調(diào)度)：用于決定哪個(gè)在主存中的進(jìn)程占用處理器。 的兩類調(diào)度模式是什么？ cpu非剝奪調(diào)度模式，簡(jiǎn)稱非剝奪調(diào)度模式：進(jìn)程一直運(yùn)行,直到結(jié)束，除非自己的i/o操作而中止或阻塞。不適合多用戶、多任務(wù)系統(tǒng)。易于實(shí)現(xiàn)。 cpu可剝奪調(diào)度模

20、式，簡(jiǎn)稱可剝奪調(diào)度模式：當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程可以被操作系統(tǒng)中斷、并轉(zhuǎn)移到就緒態(tài)。所有進(jìn)程提供較好的服務(wù)，因?yàn)槿魏芜M(jìn)程都不能獨(dú)占處理器很長(zhǎng)的時(shí)間。較難實(shí)現(xiàn)，較大開銷。適合多用戶、多任務(wù)系統(tǒng) 選擇調(diào)度算法時(shí)應(yīng)考慮什么因素？ 響應(yīng)時(shí)間:使交互的用戶的響應(yīng)時(shí)間盡可能短。 吞吐率:單位時(shí)間內(nèi)處理的作業(yè)數(shù)最多。 處理器效率:使cpu百分之百忙碌。 什么是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法(round robin)？ 使用基于時(shí)針的剝奪調(diào)度模式。允許每個(gè)進(jìn)程周期性地使用處理器一個(gè)時(shí)間片長(zhǎng)(通常為10-100 milliseconds) 。以一定的間隔周期性地產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘中斷。當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程置于就緒隊(duì)列中。下一就

21、緒進(jìn)程被選中變?yōu)檫\(yùn)行態(tài)。這種技術(shù)也稱為時(shí)間片輪轉(zhuǎn)技 術(shù)。 ，什么是多級(jí)反饋算法？ 思想:處罰運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的作業(yè) 方法：建立多級(jí)就緒調(diào)度隊(duì)列，每個(gè)就緒隊(duì)列對(duì)應(yīng)一個(gè)調(diào)度優(yōu)先級(jí)別，第1級(jí)隊(duì)列優(yōu)先級(jí)最高，第2級(jí)隊(duì)列優(yōu)先級(jí)次之，依此類推。 各級(jí)就緒隊(duì)列具有不同大小的時(shí)間片，優(yōu)先級(jí)最高的第1級(jí)隊(duì)列中進(jìn)程的時(shí)間片最短，其余隊(duì)列中進(jìn)程的時(shí)間片依次增長(zhǎng)。 一個(gè)新進(jìn)程首先放到第1級(jí)就緒隊(duì)列末尾。同級(jí)的進(jìn)程按fcfs分配處理器，若進(jìn)程完成全部工作則撤離，否則加入下一級(jí)就緒隊(duì)到末尾。 按隊(duì)列優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度。 15、批處理中，作業(yè)從提交互退出有4種狀態(tài)。提交是程序員把存儲(chǔ)有作業(yè)實(shí)體信息的介質(zhì)交給機(jī)房或用戶通

22、過(guò)終端鍵盤向計(jì)算機(jī)輸入其作業(yè)實(shí)體信息時(shí)所處狀 態(tài)。后備是作業(yè)實(shí)體信息已被輸?shù)捷斎刖?，建立jcb，等待作業(yè)調(diào)度態(tài)。運(yùn)行是作業(yè)被調(diào)度到裝入的存、創(chuàng)建相應(yīng)進(jìn)程，投入運(yùn)行態(tài)。完成是作業(yè)運(yùn)行結(jié)束或因錯(cuò) 誤而終止時(shí)，釋放所占全部資源，準(zhǔn)備離開態(tài)。提交后備操作員啟動(dòng)作業(yè)注冊(cè)過(guò)程，涉及脫機(jī)輸入程序或聯(lián)機(jī)spooling的輸入進(jìn)程，及作業(yè)注冊(cè)程序；后 備運(yùn)行涉及作業(yè)調(diào)度程序、內(nèi)存管理程序和設(shè)備管理的功能程序；運(yùn)行完成在進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程控制原語(yǔ)及os資源管理程序幫助下結(jié)束或作業(yè)終止程序處理出錯(cuò) 工作。 16、作業(yè)調(diào)度功能：選擇作業(yè)，分配資源，建立作業(yè)進(jìn)程，建有關(guān)表格作業(yè)善后處理，用于批處理系統(tǒng)。進(jìn)程調(diào)度按某調(diào)度算法

23、從就緒態(tài)進(jìn)程選一個(gè)互處理機(jī)上運(yùn) 行，在os中必備。中級(jí)調(diào)度掛起和解除掛起進(jìn)程，將程序數(shù)據(jù)在內(nèi)外存對(duì)換，矩短期調(diào)整系統(tǒng)負(fù)荷。配置于有掛起功能的系統(tǒng)。 17、分時(shí)系統(tǒng)不必設(shè)作業(yè)調(diào)度，因用戶鍵盤輸入的命令數(shù)據(jù)，直接入內(nèi)存，無(wú)需配置。 18、搶占調(diào)度三原則：時(shí)間片、優(yōu)先級(jí)、短進(jìn)程優(yōu)先原則。 19、調(diào)度隊(duì)列模型有三：進(jìn)程型，用于分時(shí)系統(tǒng)，作業(yè)和進(jìn)程型，在純多道批處理系統(tǒng)，作業(yè)進(jìn)程和中級(jí)型，用于多道批處理和分時(shí)處理系統(tǒng)。 20、作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間指從用戶提交作業(yè)的全部實(shí)體信息進(jìn)入輸入片到作業(yè)完成時(shí)刻的間隔。作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間t= （n為被測(cè)作業(yè)流中的作業(yè)數(shù)，ti是該作業(yè)流中第i個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間）；作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)

24、時(shí)間w= （tri指作業(yè)i的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間） 21、響應(yīng)時(shí)間是用戶從提交一個(gè)請(qǐng)求開始，到屏幕上顯示結(jié)果的一段時(shí)間間隔，分時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間35s，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)秒級(jí)、毫秒級(jí)乃至低于100us。 22、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，選擇時(shí)間片因素：系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求，就緒隊(duì)列中進(jìn)程的數(shù)目，系統(tǒng)的處理能力。 23、短作業(yè)優(yōu)先是對(duì)長(zhǎng)作業(yè)不公平，最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度不能用于分時(shí)系統(tǒng)。 第六章 存儲(chǔ)器管理 什么是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)？ 若干千字節(jié)（kb）非?？焖佟嘿F、易變的高速緩存（cache）。 若干兆字節(jié)（mb）的中等速度、中等價(jià)格、易變的主存儲(chǔ)器（ram），簡(jiǎn)稱為內(nèi)存或主存。 若干千兆字節(jié)（gb）的低速、價(jià)廉、不易

25、變的磁盤組成，簡(jiǎn)稱為外存或輔存。 什么是內(nèi)部碎片？外部碎片？ 在固定式分區(qū)存儲(chǔ)器管理中，這種由于被裝入的數(shù)據(jù)塊小于分區(qū)從而使得分區(qū)內(nèi)部有空間浪費(fèi)的現(xiàn)象稱作內(nèi)部碎片。 在可變分區(qū)存儲(chǔ)器管理中，系統(tǒng)運(yùn)作一段時(shí)間后，導(dǎo)致小分區(qū)越來(lái)越多，而且越來(lái)越小的現(xiàn)象。這種方法最終導(dǎo)致在主存中出現(xiàn)許多空洞，這種現(xiàn)象稱作外部碎片。 什么叫虛擬存儲(chǔ)器？ 虛擬存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱為虛存）基于“分頁(yè)”技術(shù)或結(jié)合了“分頁(yè)和分段”技術(shù)，提供給用戶(比實(shí)際內(nèi)存容量要大)足夠大地址空間，是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中普通采用的存儲(chǔ)器管理技術(shù)。 實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的基本原理是什么？ 虛存對(duì)應(yīng)用程序透明，使每個(gè)進(jìn)程在處理時(shí)好像有無(wú)限的主存可用。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，

26、操作系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程在磁盤上創(chuàng)建一個(gè)虛擬地址空間，在需要時(shí)，部分虛存被取 進(jìn)主存中。按照這種方法，許多進(jìn)程可以共享相對(duì)較小的主存。一般有專門的硬件機(jī)制實(shí)現(xiàn)虛擬地址與物理地址之間的地址轉(zhuǎn)換。 什么是請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理？ 所謂請(qǐng)求式分頁(yè)管理,是指在進(jìn)程開始執(zhí)行前，不要求把進(jìn)程一次性全部裝入主存，而只把當(dāng)前需要的一部分頁(yè)面裝入主存，其它部分在進(jìn)程執(zhí)行過(guò)程中需要時(shí)，再?gòu)妮o存(硬盤)上調(diào)入主存。 優(yōu)點(diǎn)： 一個(gè)進(jìn)程的大小可以大過(guò)主存的全部。 在主存中可以維持更多的進(jìn)程，對(duì)每一個(gè)進(jìn)程僅僅裝入了它的部分頁(yè)。 請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理當(dāng)執(zhí)行一個(gè)程序時(shí)其過(guò)程是什么？ 1.首先，操作系統(tǒng)僅取程序開始處的幾個(gè)頁(yè)放到主存中。 2.

27、缺頁(yè)中斷處理階段：如果處理器處理一個(gè)不在主存中的邏輯地址(稱為缺頁(yè))，則產(chǎn)生一個(gè)中斷。操作系統(tǒng)將該進(jìn)程的運(yùn)行態(tài)置為阻塞態(tài)。os發(fā)出一個(gè)磁盤 i/o read 請(qǐng)求；當(dāng)發(fā)生磁盤i/o時(shí)，os調(diào)度另一進(jìn)程運(yùn)行；當(dāng)os收到磁盤i/o完成的消息時(shí)，將剛才由于缺頁(yè)而阻塞的進(jìn)程重新放入就緒隊(duì)列 3. 操作系統(tǒng)根據(jù)提取頁(yè)面策略(fetch policy)，把包含引發(fā)缺頁(yè)的邏輯地址的頁(yè)取進(jìn)主存。 什么是局部性原理？ 在一個(gè)進(jìn)程中，程序和數(shù)據(jù)的引用趨向于簇聚性。(表現(xiàn)為空間局部性，即指令和數(shù)據(jù)的引用通常不會(huì)偏離太遠(yuǎn))；一個(gè)短的時(shí)間周期內(nèi)，訪問(wèn)運(yùn)行僅僅涉及到進(jìn)程的少數(shù)幾個(gè)塊。(表現(xiàn)為時(shí)間局部性，即剛剛使用過(guò)的指令

28、和數(shù)據(jù)馬上又會(huì)被使用) 什么是抖動(dòng)(thrashing)？一個(gè)進(jìn)程的頁(yè)面剛剛交換到硬盤馬上又需要取回來(lái)使用的現(xiàn)象稱為抖動(dòng)。抖動(dòng)情況下，處理器大部分時(shí)間花費(fèi)在交換塊，而不是執(zhí)行指令。頁(yè)替換算法要盡可能防止抖動(dòng)發(fā)生。 分頁(yè)存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 優(yōu)點(diǎn)： 不要求進(jìn)程的程序段和數(shù)據(jù)段在主存中連續(xù)存放，從而有效地消除了外部碎片問(wèn)題。 有利于多道程序運(yùn)行和大程序運(yùn)行。 分頁(yè)對(duì)程序員是透明的。 缺點(diǎn)： 要求有相應(yīng)硬件支持完成地址變換。 可能造成抖動(dòng)。 段式存儲(chǔ)管理的基本思想是什么？ 把程序按過(guò)程（函數(shù)）關(guān)系分成段，每段有自己的段名，一個(gè)用戶進(jìn)程所包含的段對(duì)應(yīng)于一個(gè)二維的線性虛擬空間，也就是一個(gè)二維虛擬存儲(chǔ)

29、器。段式管理以段為單位為用戶進(jìn)程分配主存，然后通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)把段式虛擬地址轉(zhuǎn)換成實(shí)際的主存物理地址。 段式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 優(yōu)點(diǎn)： 便于模塊化處理，便于共享分段，便于保護(hù)。 分段對(duì)程序員是可見的。 分段具有處理不斷增長(zhǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的能力 缺點(diǎn)： 為滿足分段的動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)和減少外部碎片，要采用拼接手段。 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的基本思想是什么？ 用分段方法來(lái)分配和管理虛擬存儲(chǔ)器。即按程序的自然邏輯關(guān)系把進(jìn)程的地址空間分成若干段，每段有各自的段名；用分頁(yè)方法來(lái)分配和管理主存，即把主存分成大 小相等的小塊（幀）；進(jìn)程的每一段又采用分頁(yè)方法，按幀的大小把每段分成許多頁(yè)。每段的分頁(yè)從0開始連續(xù)編號(hào)。則邏輯地址

30、結(jié)構(gòu)為(s, p, d)，其中s表示段號(hào)，p表示段內(nèi)頁(yè)號(hào)，d表示頁(yè)內(nèi)偏移量。主存以幀為單位分配給每個(gè)進(jìn)程。 系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程建立一個(gè)段表，為每個(gè)段建立一個(gè)頁(yè)表。系統(tǒng)硬件負(fù)責(zé)將邏輯地址轉(zhuǎn)換為主存的物理地址。 24、存儲(chǔ)管理功能：存儲(chǔ)分配、地址變換、“擴(kuò)充”主存容量、存儲(chǔ)保護(hù)。 25、靜態(tài)分配：裝配程序把目標(biāo)模塊進(jìn)行連接裝入時(shí)確定它們?cè)谥鞔嬷械奈恢脛?dòng)態(tài)分配；作業(yè)在存儲(chǔ)空間的位置在裝入時(shí)確定，但在執(zhí)行過(guò)程可根據(jù)需要申請(qǐng)附加的存儲(chǔ)空間。 26、地址的重定位是把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中物理地址的過(guò)程，也算地址映射。靜態(tài)重定位是在程序運(yùn)行前由裝配程序完成的,優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需 加硬件地址變換機(jī)構(gòu),可

31、在一般計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)是不需分配連續(xù)存儲(chǔ)空間，動(dòng)態(tài)申請(qǐng)空間和在主存中移動(dòng)，有利程序段共享；缺點(diǎn)是需附加硬件，軟件算法較復(fù) 雜。 27、分頁(yè)存儲(chǔ)管理實(shí)現(xiàn)原理：等分主存；用戶邏輯地址空間的分頁(yè)；邏輯地址的表示；主存分配原則；、頁(yè)表和頁(yè)表地址寄存器。實(shí)現(xiàn)邏輯地址變主存物理地址的機(jī)構(gòu)為每頁(yè)設(shè)一重定位寄存器，一組為頁(yè)表。 28、段式管理程序以段為單元分配主存，并通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)把段式虛擬地址轉(zhuǎn)換成實(shí)際的主存物理地址。指令和數(shù)據(jù)的單元地址包括表段名的段號(hào)s和位量w即段內(nèi)地址。 第七章 i/o 系統(tǒng)及設(shè)備管理 什么是i/o操作？ 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸操作稱為i/o操作。 i/o操作

32、的四種控制方式是什么？ 程序直接控制方式 程序中斷i/o控制方式 dma控制方式 i/o通道控制方式 什么是spooling技術(shù)？ spooling技術(shù)又稱為聯(lián)機(jī)同時(shí)外圍設(shè)備操作技術(shù)。通常在磁盤上開辟稱為“井”的專門存儲(chǔ)區(qū)域(緩沖區(qū))來(lái)存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結(jié)果，設(shè)置一個(gè)預(yù)輸 入程序把作業(yè)流中作業(yè)信息傳送到“輸入井”和一個(gè)緩輸出程序把“輸出井”中執(zhí)行結(jié)果輸出到i/o設(shè)備。事實(shí)上，大多數(shù)低速i/o設(shè)備都屬于獨(dú)享設(shè)備，采用 spooling技術(shù)后，把原來(lái)的獨(dú)享設(shè)備改造成為了可共享的設(shè)備。 什么是尋道時(shí)間, 旋轉(zhuǎn)延遲, 傳送時(shí)間？ 尋道時(shí)間：磁頭在移動(dòng)臂帶動(dòng)下定位到指定柱面/磁道所需要的時(shí)間。 旋轉(zhuǎn)

33、延遲：指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到達(dá)磁頭位置的時(shí)間。 傳送時(shí)間：由磁頭把扇區(qū)中信息讀到主存或從主存讀信息寫到扇區(qū)所需的時(shí)間。與上兩項(xiàng)相比它可忽略不計(jì)。 什么是scan掃描算法（電梯算法）？ 磁頭臂僅僅沿一個(gè)方向移動(dòng)，在途中滿足所有未完成的請(qǐng)求，直到到達(dá)這個(gè)方向上的最后一個(gè)磁道，或在這個(gè)方向上沒(méi)有別的請(qǐng)求為止。然后倒轉(zhuǎn)服務(wù)方向。 29、設(shè)備管理任務(wù)控制i/o設(shè)備操作，完成輸入/輸出，減輕用戶程序負(fù)擔(dān)；按算法把i/o設(shè)備分配給請(qǐng)求進(jìn)程；發(fā)揮設(shè)備使用率，提高寫cpu并行操作程度。基本功能為進(jìn)行設(shè)備分配；實(shí)現(xiàn)真正的i/o操作；管理緩沖區(qū)；使用戶程序與實(shí)際物理設(shè)備無(wú)關(guān)。 30、（1）按資源分配方式，外設(shè)分三類獨(dú)占。字

34、符設(shè)備如打印機(jī)。共享。塊設(shè)備如磁盤。虛擬設(shè)備。用spooling技術(shù)將獨(dú)占改為共享設(shè)備。 31、虛擬設(shè)備：系統(tǒng)采用spooling技術(shù)，具備預(yù)輸入程序，井、媛輸出程序進(jìn)行聯(lián)機(jī)同時(shí)外設(shè)操作。 32、設(shè)備分配機(jī)制四因素：i/o設(shè)備的固有屬性；系統(tǒng)所采用的分配策略；安全性；與設(shè)備無(wú)關(guān)性。 第八章 文件管理系統(tǒng) 文件的定義是什么？ 文件是被命名的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合體，它通常在外存(如磁盤)上，可以作為一個(gè)獨(dú)立單位被存放并實(shí)施相關(guān)操作(如：打開、關(guān)閉、讀、寫等)。 文件的邏輯組織可分為哪兩種形式？ 文件的邏輯組織可分為兩種形式：記錄式文件和無(wú)結(jié)構(gòu)(流式)文件。 記錄式文件：把文件看作是相關(guān)記錄的集合。用戶

35、文件常采用這種邏輯組織方式。 無(wú)結(jié)構(gòu)(流式)文件：把文件構(gòu)成看作是字符流的集合。 什么是文件分配表(fat)？ 在文件分配表(fat)中，記錄一個(gè)文件的塊分配情況只需要一個(gè)記錄項(xiàng)，內(nèi)容是：開始?jí)K和文件長(zhǎng)度。 33、文件是被命名的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合體，在外存，可作獨(dú)立單位被存放并設(shè)施相應(yīng)操作。文件系統(tǒng)是系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存取輔助存儲(chǔ)器上文件信息的軟件和數(shù) 據(jù)，具備功能訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)，完成文件按名存??；創(chuàng)刪文件，操作指定文件；文件保護(hù)、保密、共享；管理存儲(chǔ)空間；轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)。 34、文件分類按性質(zhì)、用途、系統(tǒng)、庫(kù)、用戶；按操作保護(hù)：只讀、讀寫不保護(hù)；按組織形式：普通、目錄、特別文件（輸入/輸出設(shè)備）。 3

36、5、文件目錄使用：實(shí)現(xiàn)按名存取文件，是文件說(shuō)明的有序集合，目錄項(xiàng)包括文件名；邏輯結(jié)構(gòu)；在外存的物理位置；存取控制信息；管理信息；文件類型；使用計(jì)數(shù)。 第九章 linux操作系統(tǒng) linux特性是什么？ linux是一個(gè)多用戶，多任務(wù)系統(tǒng)。 它帶有豐富的與unix兼容的工具. 支持多種類型的文件系統(tǒng)(fat、ext2、ext3)。 完全支持標(biāo)準(zhǔn)的unix網(wǎng)絡(luò)模型. 內(nèi)核可按需定制。 支持設(shè)備的獨(dú)立性。 支持虛擬內(nèi)存管理。 linux 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及核心功能是什么？ 內(nèi)核(kernel)負(fù)責(zé)抽象硬件細(xì)節(jié)內(nèi)核代碼運(yùn)行在核心態(tài)，它能訪問(wèn)所有的計(jì)算機(jī)物理資源所有的內(nèi)核代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用單一的地址空間； 系統(tǒng)

37、調(diào)用庫(kù)(system libraries)定義了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)集合。通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用，用戶應(yīng)用程序與內(nèi)核交互，從而達(dá)到即使用戶應(yīng)用程序沒(méi)有內(nèi)核代碼那么大的訪問(wèn)權(quán)限，也能完成許多操作系統(tǒng)的功能； 系統(tǒng)應(yīng)用程序(system utilities)完成獨(dú)立的、專門的管理任務(wù)操作系統(tǒng)原理模擬試題a卷 一、 填空題(每空1分,共30分) 1、 人工操作方式存在問(wèn)題是資源獨(dú)占、串行工作、人工干預(yù)。 2、 多道批處理具有多道性、無(wú)序性、調(diào)度性。 3、特權(quán)指令只管態(tài)下執(zhí)行，在用戶態(tài)執(zhí)行則是非法指令。 4、操作系統(tǒng)功能括用戶接口、處理機(jī)、存儲(chǔ)、設(shè)備和文件管理。 5、命令接口分脫機(jī)和聯(lián)機(jī)命令接口。 6、程序順序執(zhí)行具

38、有順序性、封閉性和可再現(xiàn)性。 7、進(jìn)程通信利用的信箱可分為私用、公用和共享信箱。 8、解決死鎖的方法有死鎖的預(yù)防、避免、檢測(cè)與恢復(fù)。 9、文件存儲(chǔ)空間管理常用的技術(shù)有空白文件目錄、位示圖、空閑塊鏈。 10、選擇調(diào)度算法時(shí)通常應(yīng)考慮以下幾個(gè)主要因素：系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)、均衡地處理系統(tǒng)和用戶的要求、系統(tǒng)資源利用率、優(yōu)先級(jí)。 11、通常選擇時(shí)間片時(shí)要考慮以下幾個(gè)因素：系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求、就緒隊(duì)列中進(jìn)程的數(shù)目、系統(tǒng)的處理能力。 12、存儲(chǔ)管理應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下功能：存儲(chǔ)分配、地址變換、“擴(kuò)充”主存容量、存儲(chǔ)保護(hù)。 13、實(shí)現(xiàn)spooling系統(tǒng)時(shí)必須在磁盤上辟出稱為輸入井和輸出井的專門區(qū)域，以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)

39、行結(jié)果。 14、i/o操作的控制方式有程序直接、中斷、dma、通道控制方式。 15、按文件的邏輯結(jié)構(gòu)分類，將文件分為流式和記錄式文件。 二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分） 1、操作系統(tǒng)的主要功能是管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源 2、只適合順序存取，不提供隨機(jī)存取功能的存儲(chǔ)介質(zhì)是磁帶 3、段式存儲(chǔ)管理中的地址格式是二維地址。 4、用戶程序的邏輯地址可以不連續(xù)的存儲(chǔ)管理方式是段式 5、把邏輯文件存放到存儲(chǔ)介質(zhì)上時(shí)，如果組織成順序文件，則邏輯記錄必須按順序存放在相鄰的存儲(chǔ)塊中。 6、在多進(jìn)程的并發(fā)系統(tǒng)中，肯定不會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)cpu而產(chǎn)生死鎖。 7、硬件采用了中斷和通道技術(shù)，使得cpu與外設(shè)能并行工作。 8、文

40、件的保密是指防止文件被竊取 9、進(jìn)程所請(qǐng)求的一次打印輸出結(jié)束后，將使進(jìn)程狀態(tài)從等待態(tài)變?yōu)榫途w態(tài) 10、為使大作業(yè)在小的主存空間運(yùn)行，可采用請(qǐng)求頁(yè)式技術(shù)。 三、判斷題（每小題1分，共10分） 1、分時(shí)系統(tǒng)中，時(shí)間片越小越好。f 2、作業(yè)控制語(yǔ)言是供用戶編寫程序以實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)計(jì)算任務(wù)。f 3、文件目錄存放在內(nèi)存的一個(gè)固定區(qū)域。f 4、虛擬設(shè)備是把一個(gè)物理設(shè)備變換成多個(gè)對(duì)應(yīng)的邏輯設(shè)備。t 5、在分配共享設(shè)備和獨(dú)占設(shè)備時(shí)，都可能引起死鎖。f 6、段式存儲(chǔ)管理便于共享分段。t 7、文件的索引訪問(wèn)方式是一種直接訪問(wèn)方式。t 8、分時(shí)系統(tǒng)不需要作業(yè)調(diào)度，因而也無(wú)作業(yè)后備隊(duì)列。t 9、線程既是資源分配單位，又是一

41、個(gè)執(zhí)行單位。f 10、由于最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度是優(yōu)先短作業(yè)，故可用于分時(shí)系統(tǒng)。f 四、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共30分） 1、同步：并發(fā)進(jìn)程之間存在的相互制約和相互依賴的關(guān)系。 互斥：若干進(jìn)程共享一資源時(shí)，任何時(shí)刻只允許一個(gè)進(jìn)程使用。 區(qū)別：進(jìn)程互斥是進(jìn)程間競(jìng)爭(zhēng)共享資源的使用權(quán)，這種競(jìng)爭(zhēng)沒(méi)有固定的必然關(guān)系。而進(jìn)程同步是涉及共享資源的并發(fā)進(jìn)程間的一種必然的依賴關(guān)系。 2、引入虛擬存儲(chǔ)器的的原因：虛擬存儲(chǔ)器是系統(tǒng)為了滿足用戶對(duì)存儲(chǔ)器容量的巨大需求而虛構(gòu)的一個(gè)非常大的地址空間，從而用戶編程時(shí)無(wú)需擔(dān)心存儲(chǔ)器的不足，似乎有一個(gè)足夠大的存儲(chǔ)器供用戶使用一樣。 為實(shí)現(xiàn)分頁(yè)式虛擬存貯，頁(yè)表中至少應(yīng)含有的內(nèi)容：頁(yè)號(hào)、

42、中斷位、主存塊號(hào)、輔存地址 3、文件：文件是被命名的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合體。 文件系統(tǒng)：文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存取輔助存儲(chǔ)器上文件信息的軟件和數(shù)據(jù)。 文件系統(tǒng)的功能：對(duì)文件的按名存?。怀Ｓ玫奈募僮?；文件的保護(hù)、保密和共享；文件存儲(chǔ)空間的管理；文件的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)。 五、應(yīng)用題（10分） 假定一磁盤有200個(gè)柱面，編號(hào)為0199，當(dāng)前移動(dòng)臂的位置在143號(hào)柱面上，并剛剛完成125號(hào)柱面的服務(wù)請(qǐng)求，如果請(qǐng)求隊(duì)列的先后順序是86， 147，91，177，94，150，102，175，130。請(qǐng)按下列算法分別計(jì)算為完成上述各次訪問(wèn)總共需要的磁頭移動(dòng)量，并寫出磁頭的移動(dòng)順序。 （1）先來(lái)先服務(wù)算法(f

43、cfs)；總量：565 移動(dòng)順序：143-86-147-91-177-94-150-102-175-130 （2）最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法(sstf)?？偭浚?62 移動(dòng)順序：143-147-150-130-10294-91-86- 175-17 操作系統(tǒng)原理模擬試題b卷 一、 填空題(每空1分,共30分) 1、操作系統(tǒng)的形成經(jīng)歷了人工操作、單道批處理、執(zhí)行系統(tǒng)和多道程序系統(tǒng)階段。 1、 分時(shí)系統(tǒng)的特征是多路性、獨(dú)立性、及時(shí)性和交互性。 3、并發(fā)進(jìn)程中涉及到共享變量的程序段稱為臨界區(qū)，兩個(gè)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入相關(guān)的臨界區(qū)可能會(huì)造成與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。 4、從靜態(tài)觀點(diǎn)看，作業(yè)包括對(duì)應(yīng)的源程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)處理步

44、驟。 5、程序順序執(zhí)行時(shí)具有順序性、封閉性和可再現(xiàn)性。 6、進(jìn)程高級(jí)通信機(jī)制可分為共享存儲(chǔ)器、消息傳遞和管道通信系統(tǒng)。 7、解決死鎖的方法有死鎖的預(yù)防、避免、檢測(cè)與恢復(fù)。 8、斯普林 (spooling)系統(tǒng)中，作業(yè)執(zhí)行時(shí)，從磁盤上的輸入井中讀取信息，并把作業(yè)的執(zhí)行結(jié)果暫時(shí)存放在磁盤上的輸出井中。 9、按資源分配方式可將設(shè)備分為獨(dú)占、共享、虛擬設(shè)備。 10、頁(yè)式存貯管理中，頁(yè)表是用來(lái)指出作業(yè)的邏輯頁(yè)號(hào)與主存頁(yè)幀號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 11、選擇調(diào)度算法時(shí)通常應(yīng)考慮以下幾個(gè)主要因素：系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)、均衡地處理系統(tǒng)和用戶的要求、系統(tǒng)資源使用率、優(yōu)先級(jí)。 12、實(shí)時(shí)系統(tǒng)提供必要的調(diào)度信息包括：就緒時(shí)間、開始截

45、和完成截止時(shí)間、處理時(shí)間、資源要求、優(yōu)先級(jí)。 13、設(shè)備分配機(jī)制與下述四個(gè)因素有關(guān)：i/o設(shè)備的固有屬性、系統(tǒng)所采用的分配策略、設(shè)備分配中的安全性、與設(shè)備的無(wú)關(guān)性。 14、常用的文件存取控制方法有存取控制矩陣、存取控制表、用戶存取權(quán)限表、口令核對(duì)法、密碼技術(shù)。 15、搶占調(diào)度的原則有三點(diǎn)：時(shí)間片、優(yōu)先級(jí)、短進(jìn)程優(yōu)先原則。 二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分） 1、磁盤是共享設(shè)備，每一時(shí)刻最多有一個(gè)進(jìn)程與它交換信息。 2、用戶通過(guò)終端使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制作業(yè)執(zhí)行的方式稱為聯(lián)機(jī)控制方式。 3、有若干并發(fā)進(jìn)程均將一個(gè)共享變量count中的值加1一次，若控制這些并發(fā)進(jìn)程互斥執(zhí)行count加1操作，co

46、unt中的值正確。 4、設(shè)計(jì)批處理多道系統(tǒng)時(shí)，首先要考慮的是系統(tǒng)效率和吞吐量 5、對(duì)磁盤進(jìn)行移臂調(diào)度的目的是為了縮短尋找時(shí)間。 6、頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，地址轉(zhuǎn)換工作是由硬件完成的。 7、臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)程中訪問(wèn)共享變量的程序段。 8、在以下存貯管理方案中，不適用于多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)的是單道連續(xù)分配。 9、多道程序設(shè)計(jì)是指在一臺(tái)處理機(jī)上并發(fā)運(yùn)行多個(gè)程序。 10、如果允許不同用戶的文件可以具有相同的文件名，通常采用多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)來(lái)保證按名存取的安全。 三、判斷題（每小題1分，共10分） 1、銀行家算法是防止死鎖發(fā)生的方法之一。f 2、文件的存取方法與文件物理結(jié)構(gòu)和用戶使用方法密切相關(guān)。t 3、在進(jìn)行頁(yè)面替

47、換時(shí)，被淘汰的頁(yè)都要回寫到輔存。f 4、程序的并發(fā)執(zhí)行就是多個(gè)程序同時(shí)在一個(gè)處理機(jī)執(zhí)行。f 5、dma（直接存儲(chǔ)器存?。┓绞娇蓪?shí)現(xiàn)cpu與外設(shè)并行。t 6、對(duì)臨界資源，應(yīng)采用互斥訪問(wèn)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)共享。t 7、在進(jìn)行頁(yè)面替換時(shí)，被淘汰的頁(yè)都要回寫到輔存。f 8、輔助存儲(chǔ)器是文件的主要存儲(chǔ)介質(zhì)。t 9、打開文件就是把文件內(nèi)容由輔存調(diào)入主存。f 10、當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生死鎖時(shí)，則系統(tǒng)中的所有資源都已分配完畢。f 四、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共30分） 1、主存與外圍設(shè)備之間的信息傳送操作稱為輸入輸出操作。通道可稱為輸入輸出處理機(jī)。 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

48、，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（和空間）開銷增大。 3、資源靜態(tài)分配策略防死鎖原因。它要求每個(gè)進(jìn)程在開始執(zhí)行前申請(qǐng)所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為之分配了所需的全部資源后，該進(jìn)程才開始執(zhí)行。這樣，進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中不再申請(qǐng)資源，從而破壞了死鎖的四個(gè)必要條件之一“占有并等待條件”，從而防止死鎖的發(fā)生。 五、應(yīng)用題（10分） 用pv操作解決讀者寫者問(wèn)題的正確程序如下： struct semaphore mutex, wrt:=1,1; int readcount=0; cobegin void readeri (void)( i=1,2,k)

49、 while(true) p(mutex） if readcount =0 p(wrt); readcount:= readcount +1; v(mutex）; read file; p(mutex）; readcount:= readcount 1; if readcount =0 v(wrt); v(mutex）; ) ; void writerj(void) (j=1,2,m) while(true) p(wrt); write file; v(wrt) ; ; coend ; 請(qǐng)回答：（1）信號(hào)量mutex的作用；(1) mutex用于讀者計(jì)數(shù)readcount的互斥信號(hào)量；（2）程

50、序中什么語(yǔ)句用于讀寫互斥，寫寫互斥；if readcount =1 p(wrt)中的p（s）用于讀寫互斥，寫者進(jìn)程中的p(wrt)用于寫寫互斥，讀寫互斥。（3）若規(guī)定僅允許5個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀怎樣修改程序？程序中增加一 個(gè)信號(hào)量s5，初值為5，p(s5)語(yǔ)句加在讀者進(jìn)程第1個(gè)p(mutex)之前，v(s5)語(yǔ)句加在讀者進(jìn)程第2個(gè)v(mutex)之后。 操作系統(tǒng)原理模擬試題c卷 一、 填空題(每空1分,共30分) 1、進(jìn)程調(diào)度的職責(zé)是按給定的調(diào)度算法從就緒隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程，讓它占用處理器。 2、多道批處理系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是資源利用率高、系統(tǒng)吞吐量大。 3、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特征是多路性、獨(dú)立性、及時(shí)性、交互性

51、和高可靠性。 4、操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要有如下三種主要類型：整體式、層次式和客戶/服務(wù)器系統(tǒng)。 5、作業(yè)管理包括作業(yè)控制和調(diào)度兩大部分。 6、程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)具有間斷性、失去封閉性和不可再現(xiàn)性。 7、常用的解除死鎖的方法有撤消和掛起進(jìn)程。 8、作業(yè)的四個(gè)狀態(tài)為提交、后備、運(yùn)行和完成狀態(tài)。 9、按調(diào)度的層次分類，處理機(jī)調(diào)度分為作業(yè)、中級(jí)和進(jìn)程。 10、調(diào)度算法的性能通常從周轉(zhuǎn)和響應(yīng)時(shí)間評(píng)價(jià)。 11、分區(qū)存儲(chǔ)管理算法有首次適應(yīng)、最佳和最壞適應(yīng)算法。 12、文件的基本存取方法有順序存取、隨機(jī)（直接）存取、按鍵存取的方法。 13、常用的兩種轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法是全量和增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)。 14、作業(yè)控制方式有作業(yè)控制卡、作業(yè)說(shuō)明

52、書、鍵盤命令和命令文件方式。 15、文件的共享方法有繞道法、鏈訪法、基本文件目錄和符號(hào)文件目錄結(jié)構(gòu)。 二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分） 1、作業(yè)調(diào)度選中一個(gè)作業(yè)后，按作業(yè)控制說(shuō)明書中第一個(gè)作業(yè)步的要求創(chuàng)建該作業(yè)的進(jìn)程，并使進(jìn)程的狀態(tài)為就緒 2、若當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程因時(shí)間片用完而讓出處理機(jī)時(shí)，該進(jìn)程應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。 3、處理器執(zhí)行的指令被分成兩類，其中有一類稱為特權(quán)指令，它只允許操作系統(tǒng)使用。 4、任何兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程之間可能存在同步或互斥關(guān)系 5、用磁帶作為文件存貯介質(zhì)時(shí)，文件只能組織成順序文件。 6、多道程序設(shè)計(jì)是指在一臺(tái)處理機(jī)上并發(fā)運(yùn)行多個(gè)程序。 7、在請(qǐng)求頁(yè)式系統(tǒng)中，頁(yè)表中應(yīng)包括頁(yè)幀號(hào)。

53、8、關(guān)于資源靜態(tài)分配，（“提高了資源的利用率”）的說(shuō)法是錯(cuò)誤的。 9、用戶程序中的輸入輸出操作實(shí)際上是由操作系統(tǒng)完成 10、（頁(yè)式）是可以不連續(xù)的內(nèi)存分配方法。 三、判斷題（每小題1分，共10分） 1、若無(wú)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)，則就緒隊(duì)列和等待隊(duì)列均為空。（ f ） 2、關(guān)閉文件和撤消文件執(zhí)行的操作完全相同。（f ） 3、為提高計(jì)算機(jī)的利用率引入了多道程序系統(tǒng)。（t ） 4、系統(tǒng)調(diào)用與程序級(jí)的子程序調(diào)用是一致的。（f ） 5、虛擬存儲(chǔ)空間實(shí)際上就是輔存空間。（ f） 6、臨界段是指進(jìn)程中用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的那段代碼。（f ） 7、spooling指的是一種“假脫機(jī)輸入輸出”技術(shù)。（ t） 8、管態(tài)下能執(zhí)行所有指令。（ t） 9、在頁(yè)式虛擬系統(tǒng)中，為了提高內(nèi)存利用率，允許用戶使用大小不同的頁(yè)面。 （ f） 10、在資源分配過(guò)程中，打