操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料-整理版本

1、操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)第一章 概述1、操作系統(tǒng)的概念、基本類型、基本特征及基本功能；2、操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；第二章 進(jìn)程管理1、多道程序設(shè)計技術(shù)（多道程序設(shè)計技術(shù)是在計算機(jī)內(nèi)存中同時存放幾道相互獨立的程序，使它們在管理 程序控制下，相互穿插運(yùn)行） ;2、進(jìn)程的概念、特征、基本狀態(tài)及與程序的區(qū)別和聯(lián)系；3、PCB 的概念、前趨圖與進(jìn)程圖；4、原語的概念及進(jìn)程控制原語的種類；5、進(jìn)程的同步與互斥的概念、臨界資源與臨界區(qū)的概念；6、信號量及其應(yīng)用；7、線程的概念及種類、引入線程的目的；第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖1、調(diào)度的層次與作用 ;2、常用調(diào)度算法及計算 ;3、死鎖的概念、產(chǎn)生的原因及必要條件；4、處理死

2、鎖的基本方法 ;5、銀行家算法及計算 ;第四章 存儲管理1、存儲管理的目的及功能；2、重定位的概念及方法 ;3、內(nèi)碎片與外碎片 ;4、常用分區(qū)分配算法及對應(yīng)的空閑區(qū)排列方式;5、基本分頁（分段、段頁式 ）的概念、頁（段）表的作用、地址變換；6、分頁與分段的區(qū)別、各自的優(yōu)缺點；7、快表的作用、內(nèi)存訪問時間的計算;8、虛擬存儲器的基本概念、理論依據(jù)、基本特征及關(guān)鍵技術(shù);9、頁面置換算法、缺頁率計算、 LRU 算法的硬件實現(xiàn)方法、抖動、 Belady 異常、缺頁中斷 ; 第五章 設(shè)備管理1、設(shè)備管理的任務(wù)、功能及目標(biāo)；2、I/O 設(shè)備的分類，設(shè)備、控制器及通道的關(guān)系；3、通道的基本概念及分類；4、I

3、/O 控制方式及推動發(fā)展的因素、各自適用的場合及設(shè)備類型；5、緩沖區(qū)的概念、分類及引入目的；6、I/O 軟件的層次、各層主要功能、設(shè)備獨立性的概念；7、SPOOLING 技術(shù)的概念、作用及 SPOOLING 系統(tǒng)的組成；8、磁盤訪問過程及訪問時間的確定、塊號與柱面、磁道、扇區(qū)號的對應(yīng)關(guān)系、磁盤調(diào)度算法及其計算；扇 區(qū)的優(yōu)化；第六章 文件管理1、文件系統(tǒng)的組成、功能 ;2、打開、關(guān)閉操作的目的；3、文件邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)的分類；4、FAT表的作用、FAT表大小的計算；5、混合索引分配方式的結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算；6、文件的目錄結(jié)構(gòu)、索引節(jié)點及文件控制塊的作用；7、文件空閑區(qū)的管理方法 （空閑表、空閑鏈、

4、位示圖與成組鏈接法）第一章名詞解釋：OS操作系統(tǒng)，是配置在計算機(jī)硬件上的第一層軟件，是對硬件的首次擴(kuò)展。習(xí)題 P332:OS 的作用可表現(xiàn)在哪幾方面？（1）：OS作為用戶與計算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口（2）: OS作為計算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者（3）:OS實現(xiàn)了對計算機(jī)資源的抽象（擴(kuò)展機(jī)）13： OS有幾大特征？其最基本的特征是？四大特征 : 并發(fā)，共享 , 虛擬，異步 最基本為并發(fā)性，是其他的基礎(chǔ)。第二章名詞解釋：臨界資源 ：在同一時刻，只能有一個進(jìn)程對其訪問的資源。臨界區(qū) ：在每個進(jìn)程中，訪問臨界資源的一段代碼 .進(jìn)程 ：一個具有一定獨立功能的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的一次動態(tài)執(zhí)行過程。線程 : 減少

5、程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的時間和空間開銷。PCB ：記錄用于描述進(jìn)程情況及控制進(jìn)程運(yùn)行的全部信息。簡答題：1. PCB的主要內(nèi)容，PCB是如何組織的？內(nèi)容: （1）：進(jìn)程描述信息 （2） ：處理機(jī)狀態(tài)信息（ 3）：進(jìn)程調(diào)度信息（ 4）：進(jìn)程控制信息鏈表：同一狀態(tài)的進(jìn)程其 PCB成一鏈表，多個狀態(tài)對應(yīng)多個不同的鏈表。索引：同一狀態(tài)的進(jìn)程歸入一個index表（由index指向PCB ,多個狀態(tài)對應(yīng)多個不同的 index表2. 進(jìn)程與程序的區(qū)別1）進(jìn)程是動態(tài)的，程序是靜態(tài)的：程序是有序代碼的集合；進(jìn)程是程序的執(zhí)行。2）進(jìn)程是暫時的，程序是永久的：進(jìn)程是一個狀態(tài)變化的過程，程序可長久保存。3）進(jìn)程與程序

6、的組成不同：進(jìn)程的組成包括程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊（即進(jìn)程狀態(tài)信息 ）。4）進(jìn)程與程序的對應(yīng)關(guān)系 ： 通過多次執(zhí)行，一個程序可對應(yīng)多個進(jìn)程；通過調(diào)用關(guān)系，一個進(jìn)程 可包括多個程序 .3. 進(jìn)程與線程的區(qū)別（1）地址空間和其他資源（如打開文件） ：進(jìn)程間相互獨立，同一進(jìn)程的各線程間共享某進(jìn)程內(nèi) 的線程在其他進(jìn)程不可見（2）通信： 進(jìn)程間通信 IPC, 線程間可以直接讀寫進(jìn)程數(shù)據(jù)段（如全局變量 ）來進(jìn)行通信需要進(jìn)程同步和互斥手段的輔助，以保證數(shù)據(jù)的一致性（3）調(diào)度和切換 ： 線程上下文切換比進(jìn)程上下文切換要快得多。4. 為什么引入進(jìn)程概念 ?在多道程序環(huán)境下，程序的執(zhí)行屬于并發(fā)性，此時他們將失去封閉

7、性，并具有間斷性和不可再現(xiàn)性的特性. 這決定了通常的程序是不能并發(fā)執(zhí)行的, 則程序結(jié)果不可再現(xiàn)。 為使程序能并發(fā)執(zhí)行， 且為了對其進(jìn)行控制，則引入了進(jìn)程。習(xí)題 P818: 試說明進(jìn)程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因？（1）處于就緒態(tài)的進(jìn)程，在調(diào)度程序位置分配處理機(jī)后。其即從就緒態(tài)轉(zhuǎn)為執(zhí)行態(tài) .（2）對執(zhí)行的進(jìn)程，如果系統(tǒng)分配給它的時間片用完 , 而被暫停執(zhí)行時，其由執(zhí)行態(tài)轉(zhuǎn)為就緒態(tài) .（3）如果因發(fā)生某事件而使進(jìn)程的執(zhí)行受阻，使其無法繼續(xù)執(zhí)行，該進(jìn)程有執(zhí)行太轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麘B(tài) 典型原因有 :I/O 請求、申請緩沖空間18: 同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準(zhǔn)則 ?為啥？（1）空閑讓進(jìn)；當(dāng)無進(jìn)程處于臨界區(qū)時 ,

8、 表明臨界資源處于空閑階段，應(yīng)允許一個請求進(jìn)入臨界區(qū)。（2）忙則等待；當(dāng)已經(jīng)有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時表明臨界資源正在被訪問，則應(yīng)該讓其他的請求等待。（3）有限等待；對要求訪問臨界區(qū)的進(jìn)程，應(yīng)保證其在有限時間內(nèi)進(jìn)入臨界區(qū)，以免死等 .（4）讓權(quán)等待 ;當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)時 , 應(yīng)釋放處理機(jī)，以免忙等。36:為什么要在OS中弓I入線程?引入線程是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的時間和空間開銷，使OS有更好的并發(fā)性。第三章名詞解釋：高級調(diào)度 ：又稱作業(yè)調(diào)度、宏觀調(diào)度，從用戶工作流程的角度，一次提交的若干個流程， 其中每個程序按照進(jìn)程調(diào)度。時間上通常是分鐘、小時或天。低級調(diào)度：進(jìn)程換線程，微觀調(diào)度，

9、從 CPU資源的角度，執(zhí)行的單位。時間上通常是毫秒。因為執(zhí)行頻繁， 要求在實現(xiàn)時達(dá)到高效率。中級調(diào)度 ：內(nèi)外存交換，從存儲器資源的角度，將進(jìn)程的部分或全部換出到外存上，將當(dāng)前所需部分換入到內(nèi)存。簡答題 : 為什么引入中級調(diào)度 ?為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量，其實現(xiàn)的就是存儲系統(tǒng)中的對換功能。習(xí)題 P1146：在搶占調(diào)度方式中，搶占的原則是？（1）優(yōu)先權(quán)原則；通常是對一些重要的或緊急的作業(yè)賦予較高優(yōu)先權(quán).（2）短作業(yè)優(yōu)先 ; 當(dāng)新的作業(yè)比正在執(zhí)行的作業(yè)所需的時間少時，則應(yīng)該優(yōu)先執(zhí)行。（3）時間片原則；各進(jìn)程按照時間片輪流運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)給的時間片用完，則進(jìn)程應(yīng)停止執(zhí)行重新等待調(diào) 度。18：何謂死鎖

10、？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么?指多個進(jìn)程在運(yùn)行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局， 當(dāng)進(jìn)程處于這種狀態(tài)時 ，如果沒有外力作用 ，它們將無法進(jìn)行下去。原因 ：競爭資源 ; 進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。必要條件 : 互斥條件；請求和保持條件；不剝奪條件；環(huán)路等待條件。 20：預(yù)防死鎖的途徑？（1）擯棄請求和保持 ' 條件 ; （2）擯棄不剝奪'條件 ;， 完成虛擬地址到實（3）擯棄環(huán)路等待 ' 條件 . 第四章 名詞解釋 : 動態(tài)重定位 : 在可執(zhí)行文件中記錄虛擬內(nèi)存地址，裝入和執(zhí)行時通過硬件地址變換機(jī)構(gòu)際內(nèi)存地址的變換。交換：一個進(jìn)程可以從內(nèi)存臨時交換到后備存儲器(外存)上存放

11、，其后需要執(zhí)行時再將其調(diào)入內(nèi)存中。 可重入代碼：又稱純代碼，是一種允許多個進(jìn)程同時訪問的代碼。進(jìn)程不能多起修改。 簡答題：1. 可以采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存？(1) 絕對裝入：在可執(zhí)行文件中記錄內(nèi)存地址，裝入時直接定位在上述內(nèi)存地址。(2) 可重定位裝入：可執(zhí)行文件中，列出各個需要重定位的地址單元和相對地址值，裝入時再根據(jù)所定 位的內(nèi)存地址去修改每個重定位 地址項，添加相應(yīng)偏移量(3) 動態(tài)運(yùn)行期裝入(動態(tài)重地位) 在可執(zhí)行文件中記錄虛擬內(nèi)存地 址，裝入和執(zhí)行時通過硬件地址 變換機(jī)構(gòu)，完成虛擬地址到實際 內(nèi)存地址的變換。2. 簡述在具有快表的請求分頁系統(tǒng)中， 將邏輯地址變換為物理地址的過程

12、。如右圖：習(xí)題P1593 :何謂靜態(tài)鏈接？何謂裝入時動態(tài)鏈接和運(yùn)行時動態(tài)鏈接？靜態(tài)鏈接：在程序執(zhí)行前，先將各目標(biāo)模塊及他們所需的庫函數(shù)，鏈接成一個完整的裝配模塊，以后不再拆 開。裝入時動態(tài)鏈接：指用戶源程序編譯后所得的目標(biāo)模塊，在裝入內(nèi)存時，采用邊裝入邊鏈接的方式運(yùn)行時動態(tài)鏈接：指對某目標(biāo)模塊的鏈接，是在程序執(zhí)行中需要該程序塊時才對其進(jìn)行鏈接 13：為實現(xiàn)分頁存儲管理，需要哪些硬件支持？(1) 頁表機(jī)制，在請求分頁系統(tǒng)中所需要的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是頁表。(2) 缺頁中斷機(jī)制，當(dāng)所訪問的頁不再內(nèi)存中時，便產(chǎn)生一次缺頁中斷，請求系統(tǒng)將所缺的頁調(diào)入內(nèi)存。(3 )地址變換機(jī)制。17:分頁和分段存儲管理有何

13、區(qū)別？(1) 頁是信息的物理單位，分頁是為了實現(xiàn)離散分配方式，提高內(nèi)存利用率；段則是信息的邏輯單位，含 有一組其意義相對完整的信息。(2) 頁的大小固定，系統(tǒng)把頁劃分為頁號和頁內(nèi)地址，同一系統(tǒng)頁大小一致；段長度不定，由用戶的程 序決定(3) 分頁的作業(yè)地址空間是一維的；分段的作業(yè)空間是二維的。19：虛擬存儲器有哪些特征 ?其本質(zhì)的特征是？多次性、對換性、虛擬性(本質(zhì)特征)。21：實現(xiàn)虛擬存儲器需要哪幾個關(guān)鍵技術(shù)？請求分頁系統(tǒng)(請求分頁的頁表、缺頁中斷、地址變換)請求分段系統(tǒng)(請求分段的段表、缺段中斷、地址變換)22：在請求分頁中，頁表應(yīng)包括哪些數(shù)據(jù)項？每項的作用是？從左至右：頁號、物理塊號、狀

14、態(tài)位P、訪問字段A、修改位 M外存地址。狀態(tài)位P:指示該頁是否已經(jīng)調(diào)入內(nèi)存。訪問字段A:記錄該頁在一定時間中訪問的次數(shù).修改位M顯示該頁在調(diào)入內(nèi)存后是否被修改。外存地址：指出該頁的物理塊號。25:在請求分頁中，通常采用哪幾種頁面分配方式？為啥？1 固定分配局部置換2 可變分配全局置換3 可變分配局部置換29: 說明請求分頁系統(tǒng)中的缺頁中斷處理過程 。訪問快表（無） 、訪問頁表 （無）、在內(nèi)存中（無 ） 、缺頁中斷、保護(hù)現(xiàn)場、外存中找到缺頁、內(nèi)存滿（選出一頁換出）否則 OS命令CPU從外存讀缺頁、啟動I/O硬件、將該頁換入內(nèi)存、修改頁表、返回 第五章名詞解釋：磁盤高速緩存 ：指利用內(nèi)存中的存儲空

15、間來暫存從磁盤中讀出的一系列盤塊中的信息。虛擬設(shè)備：通過SPOOLing技術(shù)把原獨占設(shè)備改造成能為若干用戶共享的設(shè)備，以提高設(shè)備的利用率。SPOOLing：利用假脫機(jī)技術(shù)，也稱為虛擬設(shè)備技術(shù) ，可把獨享設(shè)備轉(zhuǎn)變成具有共享特征的虛擬設(shè)備，從而提高設(shè)備利用率 .簡答題：1 為何引入虛擬設(shè)備？通過利用SPOOLing技術(shù)可把獨享設(shè)備轉(zhuǎn)變成具有共享特征的虛擬設(shè)備，從而提高設(shè)備利用率。2. 簡述OS中設(shè)備管理模塊的層次結(jié)構(gòu)，及各層的功能。1） 用戶層軟件；實現(xiàn)與用戶交互的接口，用戶可直接調(diào)用在用戶層提供的、與I/O 操作有關(guān)的庫函數(shù) .2）設(shè)備獨立性軟件；負(fù)責(zé)實現(xiàn)與設(shè)備驅(qū)動器的統(tǒng)一接口、設(shè)備命名、設(shè)備保

16、護(hù)及設(shè)備的分配與釋放。3） 設(shè)備驅(qū)動程序；負(fù)責(zé)具體實現(xiàn)系統(tǒng)對設(shè)備發(fā)出的操作命令，驅(qū)動I/O 設(shè)備工作的驅(qū)動程序。4）中斷處理程序：用于保護(hù)被中斷進(jìn)程的 CPU環(huán)境，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷程序處理后，在恢復(fù)被中斷進(jìn)程的 現(xiàn)場返回到被中斷進(jìn)程。習(xí)題 P20215：為何要引入設(shè)備獨立性？如何實現(xiàn)設(shè)備的獨立性？為了提高OS的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，便引入了；引入后的好處有提高了設(shè)備分時的靈活性，易于實現(xiàn)I/O的重定向 .如何實現(xiàn) ?驅(qū)動程序是一個與硬件緊密相關(guān)的軟件 ， 為了實現(xiàn)設(shè)備獨立性 ， 必須要再在驅(qū)動程序之上設(shè)置一 層設(shè)備獨立性軟件。18:試說明SPOOLing系統(tǒng)的組成？（1 ）：輸入井和輸出井；是在磁

17、盤上開辟的兩大存儲空間 ， 輸入井是模擬脫機(jī)輸入時的磁盤設(shè)備，用于暫存I/O 設(shè)備輸入數(shù)據(jù)，輸出井是模擬脫機(jī)輸出時的磁盤，用于暫存輸出數(shù)據(jù)。（2） :輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)；為緩和CPU和磁盤撿得速度差異，在內(nèi)存中開辟的兩緩沖區(qū)，輸入緩沖 區(qū)用于暫存輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)，輸出緩沖區(qū)用于暫存輸出井送來的數(shù)據(jù)。（3） :輸入進(jìn)程SPi和輸出進(jìn)程SPo；進(jìn)程SPi模擬脫機(jī)輸入時的外圍控制機(jī)將用戶要求的數(shù)據(jù)從輸入機(jī) 通過輸入緩沖區(qū)在送到輸入井，當(dāng)CPU需要數(shù)據(jù)時再從輸入井讀入內(nèi)存，SPo亦類似。名詞解釋：文件目錄 ：是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于標(biāo)志系統(tǒng)中文件及其物理地址 ，供檢索時使用。索引結(jié)點 ：采用文件名于

18、文件描述信息分開的辦法，亦即，使文件描述信息單獨成為一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，此數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)稱為索引結(jié)點。FCB： 文件控制塊，為文件設(shè)置用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 通常含有三方面信息，即基本信息、存取控制信息、使用信息。簡答題：1. 簡要說明實現(xiàn)文件共享的兩種方法（1） ：基于索引結(jié)點的共享方式（硬鏈接） ；在樹型結(jié)構(gòu)的目錄中 ，當(dāng)有多個用戶要共享一個子目錄貨文件時，必須將共享文件或目錄鏈接到多個用戶的目錄中，才能方便地找到該文件 .（2 ）:利用符號連實現(xiàn)文件共享 （軟鏈接）；例如為使B能共享C的一個文件F,可以由系統(tǒng)創(chuàng)建一個 LINK 類型的新文件，也取名為F,并將F寫入B的目錄中，以實現(xiàn) B的目

19、錄與文件F的鏈接.2. OS中對空閑盤塊的管理方法。（1） :空閑表法；其屬于連續(xù)分配的方式，為每個文件分配一塊連續(xù)的存儲空間，即系統(tǒng)也為外存上所 有空閑區(qū)建立一張空閑表， 每個空閑區(qū)對應(yīng)一個空閑表， 其中包括表項序號、 該空閑區(qū)的第一個盤塊號、 該區(qū)的空閑塊數(shù)。（2） : 空閑鏈表法 ； 將所有的空閑盤區(qū)拉成一條空閑鏈?？煞譃榭臻e盤塊鏈（盤塊為單位）、空閑盤區(qū)鏈（盤區(qū)為單位 ） 。3. OS在磁盤上為文件分配空間的方法有哪些？簡述各種方法的技術(shù)要點。 （1）:連續(xù)分配；要求每個文件分配一組相鄰的盤塊，一組盤塊的地址定義了磁盤上的一段線性地址， 這樣所形成的文件結(jié)構(gòu)稱為順序文件結(jié)構(gòu)。（2）:鏈

20、接分配；不要求把整個文件分配到一塊連續(xù)的空間，而可以將文件離散的裝到多個盤中， 在采用鏈接分配時，可通過在每個盤塊上的指針鏈接。分為隱式鏈接、顯示鏈接。（3 ） :FAT和NTFS技術(shù)；以盤塊或簇為基本分配單位（4）: 索引分配 ； 此法為每一個文件分配一塊索引表，再把分配給文件的所有盤塊號都記錄在該索引塊 中，因而該索引塊就是一個含有許多盤塊號的數(shù)組。 分為單級索引分配、 多級索引分配、 混合索引分配 . 習(xí)題 p2462: 文件系統(tǒng)的模型可分為三層，試說明其每層所包含的基本內(nèi)容？1）文件系統(tǒng)接口； 分為命令接口 （用戶和文件系統(tǒng)交互的接口） 、程序接口（用戶程序與文件系統(tǒng)的接口） .2）對

21、對象操縱和管理的軟件集合； 文件管理系統(tǒng)的核心， 包括對文件存儲空間的管理、 對文件目錄的管理、 用于將文件的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的機(jī)制、對文件讀寫的管理、對文件的共享和保護(hù)。3）對象及屬性 ； 對象有文件、目錄、磁盤存儲空間等?？荚囶}型 : 選擇、填空、是非、簡答、運(yùn)算 運(yùn)算題型:銀行家算法進(jìn)程調(diào)度算法 頁面置換算法 PV 操作四 名詞解釋：1. 原語：它是由若干條機(jī)器指令所構(gòu)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(yīng)當(dāng)是原子操作，即原語是一個不可分割的操作。2。設(shè)備獨立性：指用戶設(shè)備獨立于所使用的具體物理設(shè)備。即在用戶程序中要執(zhí)行I/O 操作時 , 只需用邏輯設(shè)備名提出

22、I/O 請求 ,而不必局限于某特定的物理設(shè)備。3. 文件的邏輯結(jié)構(gòu)：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(jié)構(gòu)，由若干相關(guān)的記錄構(gòu)成 ; 流式文件結(jié)構(gòu)，由字符流構(gòu)成。4. 樹形結(jié)構(gòu)目錄 :利用樹形結(jié)構(gòu)的形式 ,描述各目錄之間的關(guān)系 .上級目錄與相鄰下級目錄的關(guān)系是1對 n。樹形結(jié)構(gòu)目錄能夠較好地滿足用戶和系統(tǒng)的要求。5。操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)是控制和管理計算機(jī)硬件和軟件資源，合理地組織計算機(jī)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(xiàn)處理機(jī)管理、內(nèi)存管理、 I/O 設(shè)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

23、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(yīng)選擇內(nèi)存中的哪一頁（段）換出到磁盤對換區(qū)，以便騰出內(nèi)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(nèi)存換 出到盤上。8. 用戶接口：操作系統(tǒng)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(jìn)程因競爭資源二造成的一種僵局，若無外力的作用，這些進(jìn)程將永遠(yuǎn)不能再向前推進(jìn)10. 文件系統(tǒng)：OS中負(fù)責(zé)管理和存取文件信息的軟件機(jī)構(gòu)。負(fù)責(zé)文件的建立，撤消，存入，續(xù)寫，修改和復(fù)制 , 還負(fù)責(zé)完成對文件

24、的按名存取和進(jìn)行存取控制 .11. 進(jìn)程：進(jìn)程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)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 then BeginStatus(q) = blocked;Insert ( WL ， q);Scheduler ；Unlock interrupts ；EndElse unlock 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。 用這些指針可將一個文件中的所有盤塊拉成一條鏈， 件的第一個盤塊

25、的編號 .每個盤塊中都設(shè)置了一個指向下一個盤塊的鏈接指針， 而在文件控制塊中的 “文件地址指針 " 便指向存放該文14?？毂?采用聯(lián)想存儲器加快查表速度 ，在地址變換機(jī)構(gòu)中，加入一個高速 , 小容量、具有并行查詢能力的聯(lián)想存 儲器，構(gòu)成快表，存放正運(yùn)行的作業(yè)的當(dāng)前頁號和塊號 . 在快表中找到 ,直接進(jìn)行地址轉(zhuǎn)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(lián)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(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。從用戶觀點看，虛 擬存儲器具有比實際內(nèi)存大得多的容量。這既方便了用戶，又

26、提高了內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)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(hù)功能，而按一定規(guī)則對系統(tǒng)中的文件名，（ 亦可包含文件屬性）進(jìn)行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄。進(jìn)行 I /O 操作，以及在 控制。17 I/O 控制： 我們把從用戶進(jìn)程的輸入 /輸出請求開始 , 給用戶進(jìn)程分配設(shè)備和啟動有關(guān)設(shè)備 I /O 操作完成之后響應(yīng)中斷，進(jìn)行善后處理為止的整個系統(tǒng)控制過程稱為 I /O18。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(jìn)程或設(shè)備共享 . 為便于管理，通常把緩 沖池中的緩沖區(qū) , 按其性質(zhì)的不同而構(gòu)成若干個鏈表或隊列，如空緩沖隊列, 輸入緩沖隊列等

27、 .19. SPOOLING:即同時聯(lián)機(jī)外圍操作， 又稱脫機(jī)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(jī)的輸 入輸出功能 . 即在聯(lián)機(jī)條件下 , 將數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備傳送到磁盤，或從磁盤傳送到輸出設(shè)備。20。邏輯地址與物理地址：在具有地址變換機(jī)構(gòu)的計算機(jī)中，允許程序中編排的地址和信息實際存放在內(nèi)存中的地址有所不同。邏輯 地址是指用戶程序經(jīng)編譯后， 每個目標(biāo)模塊以 0 為基地址進(jìn)行的順序編址 .邏輯地址又稱相對地址 .物理地址 是指內(nèi)存中各物理存儲單元的地址從統(tǒng)一的基地址進(jìn)行的順序編址.物理地址又稱絕對地址，它是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的實際存儲地址。21 虛擬存儲器答：虛擬存儲器是

28、一種存儲管理技術(shù) 作系統(tǒng)提供的一個假想的特大存儲器 確定 ,另外虛存容量的擴(kuò)大是以犧牲,用以完成用小的內(nèi)存實現(xiàn)在大的虛空間中程序的運(yùn)行工作。它是由操 .但是虛擬存儲器的容量并不是無限的,它由計算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)長度所CPU 工作時間以及內(nèi)、外存交換時間為代價的。22。PCB:23。聯(lián)想存儲器 :24。設(shè)備獨立性：25。系統(tǒng)調(diào)用 :26。設(shè)備驅(qū)動程序 :五 問答題1在單處理機(jī)環(huán)境下，進(jìn)程間有哪幾種通信方式，是如何實現(xiàn)的？1。 作業(yè)調(diào)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(jìn)程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊列中根據(jù)某個策略選取一個進(jìn)程 , 使之占用 C

29、PU。 交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存 交換區(qū)中 .2.設(shè)備管理中的數(shù)據(jù)傳送控制方式有哪幾種？分別簡述如何實現(xiàn)的.2。 程序直接控制：由用戶進(jìn)程來直接控制內(nèi)存或CPU和外設(shè)間的信息傳送。中斷方式：進(jìn)程通過 CPU發(fā)出指令啟動外設(shè)，該進(jìn)程阻塞。當(dāng)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(jìn)行中斷處理。DMA方式：在外設(shè)和內(nèi)存之間開辟直接的數(shù)據(jù)交換通路。通道控制方式：CPU發(fā)出啟動指令，指出通道相應(yīng)的操作和I/O設(shè)備，該指令就可啟動通道并使該通道從內(nèi)存中調(diào)出相應(yīng)的通道指令執(zhí)行。3. 簡述進(jìn)程的幾種狀態(tài)和引起狀態(tài)轉(zhuǎn)

30、換的典型原因,以及相關(guān)的操作原語。3. 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)建原語就緒到執(zhí)行 ： 進(jìn)程調(diào)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(jìn)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(nèi)容或構(gòu)成關(guān)系分成段，每段有自己的名字。一個用戶作業(yè)或進(jìn)程包含的段對應(yīng)于一個二維虛 擬儲存器。以段為單位分配內(nèi)存，然后通過地址映射機(jī)構(gòu)把邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址。只將那些經(jīng)常訪問 的段駐留內(nèi)存，其他的段

31、放在外存，待需要時自動調(diào)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(nèi)存的起始地址，并將其和段內(nèi)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(jìn)行管理。頁式系統(tǒng)的邏輯地址分為頁號和頁內(nèi)位移量. 頁表包括頁號和塊號數(shù)據(jù)項，它們一一對應(yīng)。根據(jù)邏輯空間的頁號 , 查找頁表對應(yīng)項找到對應(yīng)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(nèi)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

32、該頁面是否在內(nèi)存中 ） 、外存地址、修改位（該頁的內(nèi)容在內(nèi)存中是 否修改過 ） 等。頁式存儲管理在動態(tài)地址轉(zhuǎn)換過程中需要確定某一頁是否已經(jīng)調(diào)入主存。若調(diào)入主存，則可直接將虛 地址轉(zhuǎn)換為實地址，如果該頁未調(diào)入主存, 則產(chǎn)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(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 ”問題。6在段頁式虛擬存儲系統(tǒng)中，不同進(jìn)程之間是如何實現(xiàn)程序共享的？6。在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有系統(tǒng)段表，用戶段表指向系統(tǒng)段表，系統(tǒng)段表內(nèi)有當(dāng)前共享的用戶數(shù)。當(dāng)用戶進(jìn)程調(diào)入 一個程序段之前， 先查找系統(tǒng)段表 ,如果所

33、需段存在， 則將共享用戶數(shù)加一 ,在將此段登記在用戶進(jìn)程段表中 當(dāng)進(jìn)程退出時 ,共享計數(shù)減一，最后一個用戶刪除共享代碼段。7. 試比較內(nèi)存管理和外存管理的異同點。 答：主要任務(wù)：內(nèi)存管理的主要任務(wù)是為多道程序的運(yùn)行，提供良好的環(huán)境；而外存管理的主要任務(wù)則是 為文件提供存儲空間?；竟δ埽簝?nèi)存管理的基本功能包含了內(nèi)存空間的分配、回收、內(nèi)存保護(hù)、對換、內(nèi)存擴(kuò)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(jī)制：對于連續(xù)分配方式，內(nèi)存與外存管理中的分配和回收算法類似，主要有首次適應(yīng)算法、

34、循環(huán)首次適應(yīng)算法等；在離散分配方式中，兩者采用的機(jī)制不同，內(nèi)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(tǒng)的特點、功能以及控制過程。答： SPOOLing 是 Simultaneous Peripheral Operation On Line （即外部設(shè)備聯(lián)機(jī)并行操作）的縮寫，它 是關(guān)于慢速字符設(shè)備如何與計算機(jī)主機(jī)交換信息的一種技術(shù)，通常稱為 “假脫機(jī)技術(shù) ”.SPOOLing 技術(shù)是在通道技術(shù)和多道程序設(shè)計基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它由主機(jī)和相應(yīng)的通道共同承擔(dān)作業(yè)的輸入 輸出工作，利用磁盤作為后援存儲器

35、 ,實現(xiàn)外圍設(shè)備同時聯(lián)機(jī)操作。SPOOLing 系統(tǒng)由專門負(fù)責(zé) I/O 的常駐內(nèi)存的進(jìn)程以及輸入井、輸出井組成；它將獨占設(shè)備改造為共享設(shè) 備,實現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。9在生產(chǎn)者消費(fèi)者問題中，能否將生產(chǎn)者進(jìn)程的 不能. （2 分）wait （ empty ）和 wait （ mutex ）語句互換 , 為什么？因為這樣可能導(dǎo)致系統(tǒng)死鎖。當(dāng)系統(tǒng)中沒有空緩沖時，生產(chǎn)者進(jìn)程的 wait（mutex ）操作獲取了緩沖隊 列的控制權(quán)，而 wait（empty ） 導(dǎo)致生產(chǎn)者進(jìn)程阻塞，這時消費(fèi)者進(jìn)程也無法執(zhí)行。（3 分）10進(jìn)程的基本狀態(tài)有哪些？這些狀態(tài)之間是如何轉(zhuǎn)換的？ 進(jìn)程的基本狀態(tài)有 :就緒，阻塞 , 執(zhí)

36、行三種。（2 分） 就緒到執(zhí)行：進(jìn)程調(diào)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(zhuǎn)換中起什么作用?快表是一個高速、具有并行查詢能力的聯(lián)想存儲器，用于存放正運(yùn)行的進(jìn)程的當(dāng)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(zhuǎn)換時，首先在快表中查找,若找到就直接進(jìn)行地址轉(zhuǎn)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(lián)想存儲器中?？毂淼拿新屎芨?，有效地提高了地址轉(zhuǎn)換的速度。（ 3 分）12什么是設(shè)備獨立性，它是如何實現(xiàn)的？ 設(shè)備獨立性即應(yīng)用程序獨立于使用的物理設(shè)備，

37、在應(yīng)用程序中使用邏輯設(shè)備名稱來請求使用某類設(shè)備。系統(tǒng)在執(zhí)行時，是使用物理設(shè)備名稱。 （3 分）要實現(xiàn)設(shè)備獨立性必須由設(shè)備獨立性軟件完成 , 包括執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作軟件提供統(tǒng)一的接口 , 其中邏 輯設(shè)備到物理設(shè)備的映射是由邏輯設(shè)備表 LUT 完成的。 （2 分）13文件的物理結(jié)構(gòu)有哪幾類，那種結(jié)構(gòu)能支持大型文件?文件的物理結(jié)構(gòu)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(xiàn)文件共享： 基于索引節(jié)點的共享方法： 利用符號鏈實現(xiàn)文件共享：15。處理機(jī)調(diào)度分為哪三級 ?各自的主要任務(wù)

38、是什么？ 答：作業(yè)調(diào)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(jìn)程，掛入就緒隊列。執(zhí) 行完后 , 回收資源。進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊列中根據(jù)某個策略選取一個進(jìn)程，使之占用 CPU.交換調(diào)度： 按照給定的原則和策略， 將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存 , 把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存交 換區(qū)中。16什么是高級調(diào)度、中級調(diào)度和低級調(diào)度?答：作業(yè)調(diào)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(jìn)程，掛入就緒隊列。執(zhí) 行完后 , 回收資源。進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊列中根據(jù)某個策略選取一個進(jìn)程，使之占用CPU交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中

39、的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存 交換區(qū)中。17請描述請求頁式管理機(jī)制中的地址變換過程.Wi牛 Pi怦 Tub kt lidjk TLBmmfr'atn i.Tt.BrMtnmrikail?in Mi in ll UH*叮二Ki lurn hi lbWiwl iRNrik hinlit FuhJIIHiUnc【Tli J IttndvrdnFdJlt1 nbk1ftiy'I nmttfnd rnmi l>ihk 伽 MuJn MckM>ncri chtfciA IIkTLHIS IiirikK'PL1 k»QiihlllK Rip- (prm DkMiFig

40、ure KJR OiMJidkrn(4 P呻Ing 胡nd Taiiihilion lAXtkjklc BufTcrfTLIh ri RIIS718目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)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(hù)功能，而按一定規(guī)則對系統(tǒng)中的文件名，(亦可包含文件屬性)進(jìn)行組織所形成的表，稱為目錄表或文件目錄目前操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)是樹型目錄結(jié)構(gòu)，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(xiàn)文件共享。19什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是什么 死鎖：當(dāng)某進(jìn)程提出資源申請后，使得系統(tǒng)中一些進(jìn)程處于無休止的阻塞狀態(tài)，在無外力作用下

41、，永遠(yuǎn)不 能再繼續(xù)前進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥條件：某段時間內(nèi)某資源只能由一個進(jìn)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(jìn)程釋放。部分分配（請求和保持）：進(jìn)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(gòu)成一環(huán)路。20。什么是內(nèi)存分頁存儲管理？它有什么特點？分頁存儲管理是將各進(jìn)程的地址空間分成大小相等的頁，把內(nèi)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(jìn)行多道程序設(shè)計，從而相應(yīng)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(jī)成本和降低CPU的速度。表格占內(nèi)存空間，費(fèi)時來管理表格存在頁內(nèi)碎片。作業(yè)動態(tài)的地址空間受內(nèi)存容量限制。21 說明進(jìn)程的結(jié)構(gòu)、特征和基本狀態(tài)答：結(jié)構(gòu)：PCB （進(jìn)程控制塊）+程序+數(shù)據(jù)集合特征：動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性、制約性