操作系統(tǒng)簡(jiǎn)答題及答案

1、1.0s的作用是什么？1 .操作系統(tǒng)作為用戶與硬件系統(tǒng)之間的接口。2. 操作系統(tǒng)作為資源的管理者。3. 操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的抽象。2. 單道批處理是什么概念，解決了什么問題，是如何解決的*? ”還存 在什么問題?1 .單道批處理是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)一批作業(yè)（但在內(nèi)存中僅有一道作業(yè)） 自動(dòng)進(jìn)行處理。2. 解決了人機(jī)矛盾和cpu與i/o設(shè)備速度不匹配矛盾。3. 通過提高系統(tǒng)資源的利用率和系統(tǒng)吞吐量。4. 不能充分利用系統(tǒng)資源。3. 多道批處理是什么概念，解決了什么問題，是如何解決的？1 .在內(nèi)存中同時(shí)存放多道相互獨(dú)立程序，按照一定的算法，共享cpu 和系統(tǒng)中的各種資源。2. 提高了資源的利用率和系統(tǒng)吞

2、吐量。3. 它能使多道程序交替運(yùn)行，使得cpu和其他資源保持忙碌狀態(tài)4. 實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)應(yīng)解決那些問題?1. 處理機(jī)管理問題2. 內(nèi)存管理問題 3.i/o設(shè)備管理問題4. 文件管理問題5. 作業(yè)管理問題5. 對(duì)比分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特征，它們的含義有何異同？?jī)烧咄瑫r(shí)具有多路性交互性獨(dú)立性及時(shí)性四個(gè)特征但實(shí)時(shí)系統(tǒng)額外 具有可靠性分時(shí)系統(tǒng)沒有實(shí)時(shí)系統(tǒng)具有的容錯(cuò)機(jī)制可靠6. 為什么引入進(jìn)程的概念?這是因?yàn)椴l(fā)執(zhí)行的程序（即進(jìn)程）是“停停走走”地執(zhí)行，只有在為它 創(chuàng)建進(jìn)程后，在它停下時(shí)，方能將其現(xiàn)場(chǎng)信息保存在它的pcb中，待 下次被調(diào)度執(zhí)行時(shí)，再?gòu)膒cb中恢復(fù)cpu現(xiàn)場(chǎng)并繼續(xù)執(zhí)行，而傳統(tǒng) 的程序卻無

3、法滿足上述要求。7. 如何理解并發(fā)性和共享性的聯(lián)系？并發(fā)性和共享性互為存在條件，是操作系統(tǒng)最基本的特征。一方面資 源共享是以程序（進(jìn)程）的并發(fā)性執(zhí)行為條件的，若系統(tǒng)不允許程序 并發(fā)執(zhí)行，自然不存在資源共享問題。另一方面若系統(tǒng)不能對(duì)資源共 享實(shí)施有效管理，則也必將影響到程序并發(fā)執(zhí)行。如果自己用的操作 系統(tǒng)，不能并發(fā)執(zhí)行，你每次只能打開一個(gè)程序，要打開另外一個(gè)就 得關(guān)閉前一個(gè)，會(huì)十分痛苦。而你打開多個(gè)程序的時(shí)候不可避免會(huì)用 到同一個(gè)資源。8. 什么是同步和異步的概念？如何理解操作系統(tǒng)的異步性?異步：在多批道處理系統(tǒng)中，由于并發(fā)進(jìn)行的進(jìn)程中，存在調(diào)度的隨 機(jī)性和執(zhí)行速度的獨(dú)立性，即間接制約，導(dǎo)致各個(gè)

4、進(jìn)程走走停停同步: 多個(gè)進(jìn)程之間存在直接制約關(guān)系，而為了提高執(zhí)行速度，讓各個(gè)進(jìn)程 之間互相發(fā)送消息，確定執(zhí)行順序，而不會(huì)出現(xiàn)走走停停的情況，達(dá) 到同步。同步不是指多個(gè)進(jìn)程同時(shí)執(zhí)行，而是指多個(gè)進(jìn)程之間互相發(fā) 送消息，不會(huì)出現(xiàn)走走停停的混亂情況，將無序變?yōu)橛行颉?. 為什么說操作系統(tǒng)是對(duì)裸機(jī)的首次虛擬？算機(jī)的硬件、軟件以及軟件的各部分之間是一種層次結(jié)構(gòu)的關(guān)系。硬 件在最底層，操作系統(tǒng)是裸機(jī)上的第一層軟件，是對(duì)硬件功能的首次 擴(kuò)充。10. 為什么說處理機(jī)管理體現(xiàn)為進(jìn)程管理？因?yàn)樘幚頇C(jī)是計(jì)算機(jī)中寶貴的資源，有效地將處理機(jī)分配和回收給各 個(gè)進(jìn)程體現(xiàn)才能系統(tǒng)性能。11 .存儲(chǔ)器管理有哪些功能？?jī)?nèi)存分配和回

5、收，內(nèi)存保護(hù)，地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充ie:12.設(shè)備管理有哪些功能?緩沖管理、設(shè)備無關(guān)性、設(shè)備分配、設(shè)備處理、虛擬設(shè)備功能13.如何劃分程序模塊？對(duì)模塊有什么要求?劃分：功能相對(duì)獨(dú)立的一段代碼 要求：高內(nèi)聚，低耦合14 .簡(jiǎn)述馮諾依曼計(jì)算機(jī)的工作原理存儲(chǔ)程序加程序控制15. 什么是中斷？為什么要引入中斷機(jī)制？中斷是系統(tǒng)運(yùn)行期間發(fā)生任何緊急事件，使得cpu暫停正在執(zhí)行的程 序，保留現(xiàn)場(chǎng)后自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)事件的處理程序。引入中斷機(jī)制的目的有：1、使實(shí)時(shí)處理緊急事件成為可能2、可增加處理機(jī)的執(zhí)行效率3、可簡(jiǎn)化os的程序設(shè)計(jì)16. cpu如何感知中斷請(qǐng)求，又如何響應(yīng)中斷請(qǐng)求？中斷源向cpu發(fā)出中斷請(qǐng)求，c

6、pu收到中斷請(qǐng)求后保留現(xiàn)場(chǎng)信息轉(zhuǎn) 相應(yīng)的事件處理程序去處理中斷源，處理完后返回現(xiàn)場(chǎng)信息，繼續(xù)處 理之前沒有完成的任務(wù)。中斷處理過程是怎樣的？1、保留現(xiàn)場(chǎng)到各個(gè)寄存器內(nèi)2、處理觸發(fā)中斷源的中斷事件，即真正執(zhí)行具體的為某個(gè)中斷源服務(wù) 的中斷服務(wù)程序3、關(guān)閉中斷，以防止在恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)過程中被新的中斷請(qǐng)求打斷，接著恢 復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，然后開放中斷，以便返回原來的程序后可響應(yīng)其他的中斷請(qǐng) 求cpu的現(xiàn)場(chǎng)信息主要包括哪些內(nèi)容？cpu各個(gè)寄存器（通用寄存器和指令寄存器）、程序狀態(tài)字psw以 及用戶棧指針 什么是程序執(zhí)行結(jié)果的不可再現(xiàn)性？如何確保執(zhí)行結(jié)果的可再現(xiàn)?不可再現(xiàn)性：由于程序的并發(fā)執(zhí)行，打破了由另一程序獨(dú)占系統(tǒng)資

7、源 的封閉性，因而破壞了可再現(xiàn)性解決：必須通過berstein條件的限制，保證程序在異步環(huán)境下的執(zhí)行 結(jié)果是確定的 為什么要引入進(jìn)程的概念？進(jìn)程有哪些特征？為了實(shí)現(xiàn)多道程序并發(fā)執(zhí)行，而進(jìn)程是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過程，資源分 配和調(diào)度的獨(dú)立單位。特征：動(dòng)態(tài)性，并發(fā)性，獨(dú)立性，異步性，結(jié)構(gòu)性 進(jìn)程圖與前趨圖的作用分別是什么？進(jìn)程圖：描述進(jìn)程家族關(guān)系，一個(gè)結(jié)點(diǎn)代表一個(gè)進(jìn)程，一條孤代表進(jìn)程間的父子關(guān)系。前趨圖：表示語句或者進(jìn)程間的執(zhí)行順序。引起進(jìn)程阻塞和喚醒的典型原因有哪些？1、請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)大無法獲得服務(wù)，進(jìn)程主動(dòng)阻塞 大服務(wù)完成，由服務(wù)釋放進(jìn)程喚醒阻塞進(jìn)程2、啟動(dòng)某種操作大進(jìn)程主動(dòng)阻塞，等待操作完成大操作

8、完成，由中斷處理程序喚醒阻塞進(jìn)程3、合作數(shù)據(jù)尚未到達(dá)大合作進(jìn)程的數(shù)據(jù)尚未到達(dá)，等待進(jìn)程阻塞大新數(shù)據(jù)到達(dá),由合作進(jìn)程喚醒阻塞進(jìn)程。 4、無新工作可做大系統(tǒng)進(jìn)程無新工作可作，主動(dòng)阻塞 大新工作到達(dá)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)程被喚醒 創(chuàng)建進(jìn)程需要執(zhí)行哪些操作？1 .申請(qǐng)空白pcb2. 為新進(jìn)程分配資源3. 初始化pcb4. 將pcb插入隊(duì)列進(jìn)程的同步機(jī)制解決什么問題？解決進(jìn)程在并發(fā)執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生結(jié)果的不可再現(xiàn)性（不確定性），也可以 說進(jìn)程的異步性。其實(shí)現(xiàn)了多個(gè)相關(guān)進(jìn)程在執(zhí)行次序上的協(xié)調(diào)。什么是臨界區(qū)，引入臨界區(qū)的目的是什么？臨界區(qū)：在進(jìn)程中涉及到臨界資源的程序段目的：為了讓諸進(jìn)程互斥，實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源的互斥訪問 利用信號(hào)

9、量機(jī)制如何實(shí)現(xiàn)資源的互斥使用？進(jìn)入臨界區(qū)前，進(jìn)程通過鎖變量判斷臨界資源是否被占用 占用：進(jìn)程反復(fù)測(cè)試w的狀態(tài)否則：為臨界資源加鎖，然后進(jìn)入臨界區(qū)，為臨界資源開鎖 互斥信號(hào)量機(jī)制如何體現(xiàn)資源的互斥準(zhǔn)則？空閑讓進(jìn)，忙則等待，有限等待，讓權(quán)等待信號(hào)機(jī)機(jī)制在有合作關(guān)系的進(jìn)程中如何描述進(jìn)程同步？先操作的進(jìn)程執(zhí)行后設(shè)置v原語，在后操作的進(jìn)程執(zhí)行前設(shè)置p原語, 這一對(duì)原語同時(shí)存在 討論生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題中互斥信號(hào)量設(shè)置的必要性。從生產(chǎn)者角度看，如果多個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)入緩沖區(qū)進(jìn)行各自的操作，可能 會(huì)出現(xiàn)覆蓋等錯(cuò)誤；從消費(fèi)者角度看，同樣可能出現(xiàn)錯(cuò)誤；單純從生 產(chǎn)者消費(fèi)者的角度來看，一個(gè)生產(chǎn)者和一個(gè)消費(fèi)者進(jìn)入緩沖區(qū)，修

10、改 的是各自的緩沖區(qū)，沒有沖突，可以不必設(shè)置互斥信號(hào)量。哲學(xué)家就餐問題可以有哪些方法避免死鎖1最多允許4個(gè)哲學(xué)家同時(shí)坐在桌子旁邊2僅當(dāng)一個(gè)哲學(xué)家左右兩邊的筷子都可以用時(shí)才允許拿筷子3給所有哲學(xué)家編號(hào)，奇數(shù)號(hào)的哲學(xué)家必須首先拿左邊的筷子，偶數(shù) 號(hào)的哲學(xué)家則反之，最后總有一個(gè)哲學(xué)家能獲得兩只筷子而進(jìn)餐 讀者一寫者問題是如何實(shí)現(xiàn)讀者優(yōu)先或?qū)懻邇?yōu)先的？讀者優(yōu)先：第一個(gè)讀者可以讀，只有第一個(gè)讀者阻塞寫者，只有最后 一個(gè)讀者才能喚醒寫者。寫者優(yōu)先：第一個(gè)寫者可以讀，只有第一個(gè)寫者阻塞讀者，只有最后 一個(gè)寫者才能喚醒讀者。i：!直接消息通信機(jī)制中，接收進(jìn)程的pcb需要保存哪些與通信有關(guān)的數(shù) 據(jù)？1、mq （

11、消息隊(duì)列隊(duì)首指針）2、mutex （消息隊(duì)列互斥信號(hào)量）3、sm （消息隊(duì)列資源信號(hào)量） 管道通信的工作原理和基本要求是什么？工作原理：火管道是連接發(fā)送進(jìn)程和接收進(jìn)程的共享文件（pipe文件） 大發(fā)送進(jìn)程以字符流的形式將消息寫入管道大接收進(jìn)程按先進(jìn)先出的順序從管道讀出數(shù)據(jù)基本要求：大對(duì)管道的互斥使用大發(fā)送進(jìn)程與接收進(jìn)程的同步大確定通信對(duì)方的存在 討論管道通信的代碼描述 創(chuàng)建管道文件 建立通信然后實(shí)現(xiàn)連接 信息交換后由任意一方斷開連接 引入線程的目的是什么？增加并發(fā)程度和減少并發(fā)開銷 線程與進(jìn)程有什么區(qū)別與聯(lián)系？1)調(diào)度的基本單位:線程是調(diào)度和分派的基本單位，而在未設(shè)置線程時(shí), 進(jìn)程也是進(jìn)行資源

12、分配和調(diào)度執(zhí)行的獨(dú)立單位(2) 并發(fā)性:進(jìn)程之間、線程之間均可并發(fā)執(zhí)行(3) 擁有資源:進(jìn)程擁有資源,線程繼承資源(4) 獨(dú)立性:同一進(jìn)程中的線程的獨(dú)立性低于不同進(jìn)程的線程獨(dú)立性(5) 系統(tǒng)開銷:線程的系統(tǒng)開銷小于進(jìn)程(6) 支持多處理機(jī)系統(tǒng):可將一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程分配到多個(gè)處理機(jī)中 調(diào)度有哪幾個(gè)層次，分別作用于什么范圍?作業(yè)調(diào)度、內(nèi)存調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度 引起進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)和原因有哪些？1、當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束。因任務(wù)完成而正常結(jié)束，或者因出現(xiàn)錯(cuò)誤 而異常結(jié)束。2、當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程因某種原因，比如i/o請(qǐng)求、p操作、阻塞原語等， 從運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入阻塞狀態(tài)。3、執(zhí)行完系統(tǒng)調(diào)用等系統(tǒng)程序后返回用戶進(jìn)程，這

13、時(shí)可以看作系統(tǒng)進(jìn) 程執(zhí)行完畢，從而可以調(diào)度一個(gè)新的用戶進(jìn)程。4、在采用搶占調(diào)度方式的系統(tǒng)中，一個(gè)具有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程要求使 用處理器，則使當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列(與調(diào)度方式有關(guān))。5、在分時(shí)系統(tǒng)中，分配給該進(jìn)程的時(shí)間片已用完(與系統(tǒng)類型有關(guān))o作業(yè)與進(jìn)程有什么區(qū)別與聯(lián)系？區(qū)別：進(jìn)程是一個(gè)程序的一次執(zhí)行，而作業(yè)是任務(wù)。聯(lián)系：一個(gè)作業(yè)通常包括多個(gè)進(jìn)程，多個(gè)進(jìn)程共同完成一個(gè)作業(yè)。一 個(gè)是任務(wù)的靜態(tài)描述，一個(gè)是任務(wù)的動(dòng)態(tài)描述?；ハ嘌a(bǔ)充作業(yè)有哪幾種狀態(tài)？后備狀態(tài)、提交狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)和完成狀態(tài) 作業(yè)調(diào)度的時(shí)機(jī)與任務(wù)是什么？時(shí)機(jī)：內(nèi)存中的進(jìn)程數(shù)小于多道度。任務(wù)：從后備隊(duì)列中選取多少個(gè) 作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，取決于

14、多道度，而接納哪些作業(yè)取決于調(diào)度算法。進(jìn)程調(diào)度有哪兩種調(diào)度方式?各自的調(diào)度時(shí)機(jī)是什么?1 .非搶占式: 發(fā)生調(diào)度的時(shí)機(jī)：正在運(yùn)行的進(jìn)程運(yùn)行正常/異常結(jié)束；進(jìn)程發(fā)生阻塞;2 .搶占式 發(fā)生調(diào)度的時(shí)機(jī)：有優(yōu)先權(quán)更高的進(jìn)程到達(dá)；有更短的進(jìn)程到達(dá)；時(shí) 間片用完了。進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)有靜態(tài)優(yōu)先權(quán)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)兩種形式，試分析基于這兩 種優(yōu)先權(quán)的非搶占式調(diào)度和搶占*式調(diào)度的調(diào)度時(shí)機(jī)和調(diào)度原則。非搶占式調(diào)度方式的調(diào)度時(shí)機(jī)：cpu空閑 搶占式調(diào)度方式的調(diào)度時(shí)機(jī)：cpu空閑或新進(jìn)程到達(dá) 基于優(yōu)先權(quán)的搶占式調(diào)度: 新進(jìn)程到達(dá)時(shí): 靜態(tài)優(yōu)先權(quán)：新老進(jìn)程比較優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)：重新計(jì)算新老進(jìn)程、就緒進(jìn)程優(yōu)先級(jí)cpu空閑時(shí)：靜態(tài)

15、優(yōu)先權(quán)：選擇就緒隊(duì)列優(yōu)先權(quán)最高者動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)：重新計(jì)算新進(jìn)程、就緒進(jìn)程優(yōu)先級(jí) 那種調(diào)度方式既考慮等待時(shí)間又兼顧服務(wù)時(shí)間?iwj響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法為什么說多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法是綜合性能比較好的？1 .對(duì)于終端型用戶，作業(yè)比較小，可在第一隊(duì)列即可完成，響應(yīng)時(shí)間 很短。2. 對(duì)于短批處理作業(yè)用戶，這類作業(yè)屬于稍長(zhǎng)的短作業(yè)，可在第二或 第三隊(duì)列即可完成，周轉(zhuǎn)時(shí)間也比較短。3. 對(duì)于長(zhǎng)批處理作業(yè)用戶，它總會(huì)被運(yùn)行的，不用擔(dān)心它長(zhǎng)期得不到 處理。討論教材圖3.9最低松弛度優(yōu)先算法的正確性。我認(rèn)為，3.9基于搶占會(huì)發(fā)生于實(shí)時(shí)任務(wù)隊(duì)列中存在松弛度為0的任 務(wù)的前提。故，在t=10時(shí)，a1已完成，由于b1松弛度小

16、于a2,故 執(zhí)行b1；而當(dāng)t=30時(shí)，a2松弛度為0,調(diào)度程序搶占b1的處理機(jī) 而調(diào)度a2。同理可得后面的調(diào)度順序，故3.9是自洽的。什么是死鎖？引起死鎖的原因是什么？死鎖是指多個(gè)進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)共享資源而造成的一種僵局，若無外力作用, 這些進(jìn)程都將無法向前推進(jìn)。引起死鎖的原因有：競(jìng)爭(zhēng)不可搶占性資 源，競(jìng)爭(zhēng)可消耗性資源，進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng)。產(chǎn)生死鎖的必要條件是什么?1、互斥條件：進(jìn)程對(duì)占有的資源進(jìn)行排他性使用2、3、不可搶占條件：對(duì)己經(jīng)分配給進(jìn)程的資源不可搶占使用請(qǐng)求和保持條件：動(dòng)態(tài)分配策略中，進(jìn)程占有資源卻又申請(qǐng)新的資4、環(huán)路等待條件：發(fā)生死鎖時(shí)，系統(tǒng)的rag必然出現(xiàn)環(huán)路預(yù)防死鎖的策略有哪幾個(gè)，分別

17、破壞什么條件?1 .破壞“請(qǐng)求和保持條件”2. 破壞“不可搶占”條件3 .破壞“環(huán)路等待”條件 簡(jiǎn)述銀行家算法的工作流程1、檢測(cè)請(qǐng)求資源數(shù)量是否合理：不合理拒絕請(qǐng)求并報(bào)錯(cuò)，合理繼續(xù);2、檢測(cè)系統(tǒng)是否有足夠可用資源分配;沒有等待，有繼續(xù);3、利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行試探性分配;4、利用安全性算法，檢測(cè)此次分配后系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)；是則分配資源，否則恢復(fù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如何檢測(cè)申請(qǐng)不同類資源的進(jìn)程是否存在死鎖？1 .在rag中找一個(gè)非孤立，非阻塞的進(jìn)程結(jié)點(diǎn)，去掉所有邊將其變成 孤立結(jié)點(diǎn)2. 把等待該資源的請(qǐng)求邊變成分配邊3. 如果所有進(jìn)程結(jié)點(diǎn)均成為孤立結(jié)點(diǎn)，則資源分配圖是可以完全化簡(jiǎn) 的4. 若可以完全

18、化簡(jiǎn)資源分配圖，則不存在死鎖，否則，系統(tǒng)中存在死 鎖程序要運(yùn)行必須經(jīng)過哪幾個(gè)步驟,各自完成什么任務(wù)?1. 編譯：由編譯程序?qū)υ闯绦蚓幾g得到0,1代碼的目標(biāo)模塊2. 鏈接：由鏈接程序?qū)⒕幾g后形成的一組目標(biāo)模塊以及庫(kù)函數(shù)鏈接形 成可執(zhí)行的裝入模塊3. 裝入：由裝入程序?qū)⒀b入模塊裝入內(nèi)存地址映射有靜態(tài)映射和動(dòng)態(tài)映射，試比較兩者的優(yōu)劣靜態(tài)映射靈活性低，但對(duì)硬件要求也低；動(dòng)態(tài)映射靈活性高，速度快, 但是對(duì)硬件要求高用界限寄存器如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)存保護(hù)？每當(dāng)cpu要訪問內(nèi)存時(shí)，硬件自動(dòng)將被訪問的內(nèi)存地址與界限寄存器 的內(nèi)容進(jìn)行比較，以判斷是否越界，如果沒有越界，則按此地址訪問 內(nèi)存，否則將產(chǎn)生越界中斷。固定分區(qū)和

19、動(dòng)態(tài)分區(qū)分配初始的分區(qū)是如何得到的?固定分區(qū)：分區(qū)說明表。動(dòng)態(tài)分區(qū)：空閑分區(qū)表，空閑鏈。引入對(duì)換技術(shù)的目的是什么？對(duì)換有哪兩種類型?使進(jìn)程在內(nèi)存和外存之間能夠動(dòng)態(tài)調(diào)度。有整體對(duì)換和頁面對(duì)換兩種類型。分頁存儲(chǔ)管理方式是如何實(shí)現(xiàn)的？系統(tǒng)將一個(gè)進(jìn)程的邏輯地址空間分成若干個(gè)大小相等的頁面，相應(yīng)地, 將內(nèi)存空間分成若干個(gè)與頁面同樣大小的物理塊，內(nèi)存的分配以塊為 單位，并允許將一個(gè)進(jìn)程的若干頁分別裝入到多個(gè)可以不相鄰接的物 理塊中。邏輯地址分為兩部分：頁號(hào)和頁內(nèi)地址。在程序運(yùn)行時(shí)，為 了能在內(nèi)存中找到每個(gè)頁面對(duì)應(yīng)的物理塊，系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程建立了一 張頁表。進(jìn)程的每個(gè)頁占頁表的一個(gè)表項(xiàng)，其中記錄了相應(yīng)頁對(duì)應(yīng)的

20、 內(nèi)存塊的塊號(hào)，以及用于分頁保護(hù)的存取控制信息。頁式存儲(chǔ)管理系 統(tǒng)中，邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換是在進(jìn)程執(zhí)行的過程中，由硬件地 址變換機(jī)構(gòu)借助頁表自動(dòng)進(jìn)行的。分頁存儲(chǔ)管理方式中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些，分別有什么作用？面向進(jìn)程：頁面請(qǐng)求表，整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一一張頁面請(qǐng)求表，記錄所有進(jìn) 程使用內(nèi)存的請(qǐng)況。面向內(nèi)存：內(nèi)存塊表（空閑塊表，空閑塊鏈，位示圖）。進(jìn)程和內(nèi)存的對(duì)應(yīng)：頁表，記錄每個(gè)頁面在內(nèi)存所對(duì)應(yīng)的物理塊。分頁方式中如何將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址？當(dāng)進(jìn)程要訪問某個(gè)邏輯地址中的數(shù)據(jù)時(shí)，分頁地址變換機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)地 將有效地址（相對(duì)地址）分為頁號(hào)和頁內(nèi)地址兩部分再以頁號(hào)為索引 去檢索頁表。查找操作由硬件執(zhí)行。在執(zhí)行檢

21、索前，先將頁號(hào)與頁表 進(jìn)行比較，如果頁號(hào)大于或等于頁表長(zhǎng)度，則表示本次所訪問的地址 已超越進(jìn)程的地址空間。于是，這一錯(cuò)誤將被系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，并產(chǎn)生一地 址越界中斷。若未出現(xiàn)越界錯(cuò)誤，則將頁表始址與頁號(hào)和頁表項(xiàng)長(zhǎng)度 的乘積相加，變得到該表項(xiàng)在頁表的位置，于是可從得到該頁的物理 塊號(hào)，將之裝入物理地址寄存器中，與此同時(shí)，在將有效地址寄存器 中的頁內(nèi)地址送入物理地址寄存器的塊內(nèi)地址字段中。引入分段存儲(chǔ)管理方式有什么好處？1 .方便編程，2. 分段便于實(shí)現(xiàn)信息共享，信息保護(hù)3. 而且分段可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)鏈接 段頁式存儲(chǔ)管理方式的地址變換中，三次訪問內(nèi)存的目的分別是什么? 第一次：獲取頁表地址第二次：獲取指

22、令或數(shù)據(jù)的物理地址第三次：從所得地址中取出指令或數(shù)據(jù)什么是虛擬存儲(chǔ)器？虛存的容量如何衡量?i=.i 虛擬存儲(chǔ)器是指具有請(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)器系統(tǒng)。其邏輯容量由內(nèi)存容量和外存容量之 和所決定。闡述實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的理論依據(jù)。（1）基于局部性原理，應(yīng)用程序在運(yùn)行之前并不必全部裝入內(nèi)存，僅 須將當(dāng)前要運(yùn)行的那部分程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存便可啟動(dòng)程序的運(yùn)行， 其余部分仍駐留在外存上；當(dāng)要執(zhí)行的指令或訪問的數(shù)據(jù)不在內(nèi)存時(shí), 再由os請(qǐng)求調(diào)入；如果內(nèi)存已滿，則通過置換功能進(jìn)行程序或數(shù)據(jù)之間的置換。(2) 虛擬存儲(chǔ)器還必須建立在離散分配的基礎(chǔ)上，其實(shí)現(xiàn)方式可分成 請(qǐng)求分頁

23、、請(qǐng)求分段和請(qǐng)求分段分頁等方式。虛擬存儲(chǔ)器具有哪些特征?多次性對(duì)換性虛擬性 請(qǐng)求分頁存儲(chǔ)管理方式的頁表中各字段有什么作用?1)頁號(hào)和內(nèi)存塊號(hào)：當(dāng)頁面在內(nèi)存時(shí)，用于地址變換(2) 中斷位：表不該貝是在內(nèi)存還是在外存(3) 外存地址：如果頁面在外存，記錄磁盤塊號(hào)(4) 訪問位：記錄該頁最近被訪問的次數(shù)或多久未被訪問，根據(jù)訪問 位來決定淘汰哪頁(5) 修改位：查看此頁是否在內(nèi)存中被修改過缺頁率與哪些因素有關(guān)？1. 頁面大小2. 進(jìn)程所分配物理塊的數(shù)目3. 頁面置換算法4. 程序固有特性 為什么fifo置換算法存在belady異?，F(xiàn)象？因?yàn)轳v留在內(nèi)存最久的頁面不代表它的訪問頻率最小，可能是經(jīng)常訪 問或

24、者是剛剛訪問過，如果把這樣的頁面換出去，在未來可能會(huì)頻繁 地?fù)Q進(jìn)來，導(dǎo)致命中率低下。lru置換算法的思想是什么，如何實(shí)現(xiàn)頁面的“計(jì)時(shí)”?lru算法是選擇最近最久未使用的頁面予以淘汰。利用寄存器實(shí)現(xiàn)頁面的“計(jì)時(shí)”。為每個(gè)在內(nèi)存中的頁面配置一個(gè)移位寄存器。當(dāng)進(jìn)程訪問 某物理塊時(shí)，將相應(yīng)寄存器的rn-1位置成1.此時(shí)，定時(shí)信號(hào)將每隔一 定時(shí)間將寄存器右移一位。如果我們把n位寄存器的數(shù)看作是一個(gè)整 數(shù)，那么，具有最小數(shù)值的寄存器所對(duì)應(yīng)的頁面，就是最近最久未使 用的頁面。簡(jiǎn)述改進(jìn)的clock算法的執(zhí)行過程。先為每一個(gè)頁面設(shè)置一個(gè)訪問位，再將所有的頁面通過指針鏈接起來 形成一個(gè)循環(huán)隊(duì)列，當(dāng)頁面沒有被訪問時(shí)

25、，訪問位為1,當(dāng)需要換出 頁面時(shí)，替換指針從原來的位置開始，每次判斷所指的頁面的訪問位 是否為0,若為0則換出，若為1,則設(shè)置為0,尋找下一個(gè)頁面，若到 隊(duì)尾則重新從對(duì)首開始尋找產(chǎn)生抖動(dòng)的原因是什么？多道度太高的清況下，頁面在內(nèi)存與外存之間頻繁調(diào)度，以至于cpu 難以有效工作，導(dǎo)致系統(tǒng)效率急劇下降甚至系統(tǒng)崩潰，即產(chǎn)生抖動(dòng)。為什么引入工作集機(jī)制可以預(yù)防抖動(dòng)？在進(jìn)程初始分配內(nèi)存塊時(shí)，分配大于等于工作集的內(nèi)存塊數(shù)，使其在 比較低的缺頁率下開始工作。請(qǐng)求分段存儲(chǔ)管理方式的地址越界中斷如何處理？處理地址越界中斷時(shí)，首先判斷該段的擴(kuò)充位，如果可擴(kuò)充，則增加 段長(zhǎng)，否則發(fā)生越界中斷，進(jìn)行出錯(cuò)處理 如何實(shí)現(xiàn)分

26、段共享？配置一張共享段表，所有各共享段表中記錄共享分段的進(jìn)程數(shù)，表中 包括該段的各種信息，以及各進(jìn)程利用該共享段的信息。i/o系統(tǒng)的軟件有哪幾個(gè)層次？用戶層i/o軟件設(shè)備獨(dú)立性軟件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中斷處理程序簡(jiǎn)述字符設(shè)備控制器的組成和原理。組成：寄存器、i/o邏輯、借口。引入通道的目的是什么？為了建立獨(dú)立的i/o操作，不僅使數(shù)據(jù)的傳送能獨(dú)立于cpu,而且也 希望有關(guān)對(duì)i/o操作的組織、管理及其結(jié)束處理盡量獨(dú)立，以保證 cpu有更多的時(shí)間去進(jìn)行數(shù)據(jù)處理操作系統(tǒng)是如何識(shí)別中斷請(qǐng)求，如何調(diào)用中斷處理程序的?每個(gè)中斷源用一固定觸發(fā)器寄存中斷信號(hào)，稱為中斷位值為1表 示有中斷信號(hào)，為0則無。當(dāng)某一中斷源需要

27、cpu為其進(jìn)行中斷服務(wù) 時(shí)，就輸出中斷請(qǐng)求信號(hào)，使中斷請(qǐng)求觸發(fā)器置位，向cpu請(qǐng)求中斷。每一種中斷都有一個(gè)與之相聯(lián)系的中斷號(hào)，并有一個(gè)與之相聯(lián)系的中 斷處理程序，而每種中斷的中斷處理程序按中斷號(hào)的順序存放在一張 中斷向量表中。在中斷響應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)中斷號(hào)去查找中斷向量表, 從中獲得相應(yīng)的中斷處理程序的入口地址，這樣便可以轉(zhuǎn)入中斷處理 程序執(zhí)行。中斷和陷阱有什么區(qū)別？1、陷阱由處理機(jī)正在執(zhí)行的指令引起，而中斷由與現(xiàn)行指令無關(guān)的中 斷源引起2、陷阱處理程序提供的服務(wù)為當(dāng)前進(jìn)程所用，而中斷處理程序提供的 服務(wù)不是為當(dāng)前進(jìn)程3、cpu可以在指令執(zhí)行中響應(yīng)陷阱，而必須在指令執(zhí)行后響應(yīng)中斷 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

28、的主要功能是什么？1、接收由與設(shè)備無關(guān)的軟件發(fā)來的命令和參數(shù)，并將命令中的抽象要 求轉(zhuǎn)換為與設(shè)備相關(guān)的低層操作序列2、檢查用戶i/o請(qǐng)求的合法性，了解i/o設(shè)備的工作狀態(tài)，傳遞與i/o 設(shè)備操作有關(guān)的參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式3、發(fā)出i/o命令，如果設(shè)備空閑，便立即啟動(dòng)i/o設(shè)備，完成指定的 i/o操作；如果設(shè)備忙碌，則將請(qǐng)求者的請(qǐng)求塊掛在設(shè)備隊(duì)列上等待4、及時(shí)響應(yīng)由設(shè)備控制器發(fā)來的中斷請(qǐng)求，并根據(jù)其中斷類型，調(diào)用 相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理 中斷驅(qū)動(dòng)的i/o控制方式與dma的i/o控制方式有什么區(qū)別？1、中斷方式是以字符為單位傳送數(shù)據(jù)，而dma方式是以塊為單位傳 送數(shù)據(jù)2、中斷方式是在dr滿后

29、發(fā)中斷信號(hào)，而dma方式是在數(shù)據(jù)塊傳送 完成后發(fā)中斷信號(hào)3、中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是在cpu的控制下由中斷處理程序完成的， 而dma方式的數(shù)據(jù)傳送是在控制器的控制下盜用cpu周期完成的dma控制方式中，進(jìn)入控制器dr中的數(shù)據(jù)如何傳送到內(nèi)存？不斷挪用cpu周期，將dr中的數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存指定單元，直至dc=o 通道控制方式中什么情況下需要盜取cpu周期1 .通道獲取下一條通道指令2. 數(shù)據(jù)控制器將數(shù)據(jù)傳到內(nèi)存 操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)邏輯設(shè)備名向物理設(shè)備名的映射？在系統(tǒng)中配置一張邏輯設(shè)備表，每個(gè)表目包含三項(xiàng)邏輯設(shè)備名、 物理設(shè)備名和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的入口地址。當(dāng)進(jìn)程用邏輯設(shè)備名請(qǐng)求分 配i/o設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的

30、具體情況，為它分配一臺(tái)相應(yīng)的物理 設(shè)備。與此同時(shí)，在邏輯設(shè)備表上建立一個(gè)表目，填上應(yīng)用程序中使 用的邏輯設(shè)備名和系統(tǒng)分配的物理設(shè)備名，以及該設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的入 口地址。當(dāng)以后進(jìn)程再利用該邏輯設(shè)備名請(qǐng)求i/o操作時(shí)，系統(tǒng)通過 查找lut,便可找到該邏輯設(shè)備所對(duì)應(yīng)的物理設(shè)備和該設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程獨(dú)占設(shè)備的分配流程是怎樣的？1 .分配設(shè)備2. 分配控制器3. 分配通道用戶層實(shí)現(xiàn)的spooling技術(shù)其原理和目的是什么？目的是實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備功能引入緩沖區(qū)的目的是什么？1 .緩和cpu與i/o設(shè)備間速度不匹配的矛盾2. 減少對(duì)cpu的中斷頻率，放寬對(duì)cpu中斷響應(yīng)時(shí)間的限制3. 解決數(shù)據(jù)粒度不匹配的問題4. 提高

31、cpu和i/o設(shè)備間的并行性簡(jiǎn)述緩沖池的基本組成和工作過程。1、組成三個(gè)緩沖隊(duì)列空閑緩沖隊(duì)列emq:由空緩沖區(qū)所鏈成的隊(duì)列輸入隊(duì)列inq:由裝滿輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)所鏈成的隊(duì)列.輸出隊(duì)列outq:由裝滿輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)所鏈成的隊(duì)列四個(gè)工作緩沖區(qū)輸入收容hin輸出收容hout輸入提取sin輸出提取sout簡(jiǎn)述磁盤的格式和物理扇區(qū)號(hào)的結(jié)構(gòu)1）硬盤有數(shù)個(gè)盤片，每盤片兩個(gè)面，每個(gè)面一個(gè)磁頭（2）盤片被劃分為多個(gè)扇形區(qū)域即扇區(qū)（3）同一盤片不同半徑的同心圓為磁道 （4）不同盤片相同半徑構(gòu)成的圓柱面即柱面邏輯扇區(qū)號(hào)與物理扇區(qū)號(hào)如何相互轉(zhuǎn)換?通過邏輯扇區(qū)號(hào)計(jì)算柱面號(hào)-磁道號(hào)-扇區(qū)號(hào) 磁盤訪問時(shí)間如何計(jì)算巡道時(shí)間+平均旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間+傳輸時(shí)間 對(duì)比fcfs、sstf、scan磁盤調(diào)度算法的優(yōu)劣。先來先服務(wù)算法（fcfs）這是一種比較簡(jiǎn)單的磁盤調(diào)度算法。它根據(jù)進(jìn)程請(qǐng)求訪問磁盤的先后 次序進(jìn)行調(diào)度。此算法的優(yōu)點(diǎn)是公平、簡(jiǎn)單，且每個(gè)進(jìn)程的請(qǐng)求都能 依次得到處理，不會(huì)出現(xiàn)某一進(jìn)程的請(qǐng)求長(zhǎng)期得不到滿足的情況。此