操作系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)資料全

1、第 1 章操作系統(tǒng)引論 計算機操作系統(tǒng)【第一章】1. 設(shè)計現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么答：方便性，有效性，可擴充性和開放性2. 用戶角度：OS的作用可表現(xiàn)為哪幾個方面a. 資源管理角度：OS作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口;b. OS 作為計算機系統(tǒng)資源的管理者；c. OS 實現(xiàn)了對計算機資源的抽象。3. 試說明推動多道批處理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么以及比 較優(yōu)缺點 答：不斷提高計算機資源利用率和系統(tǒng)吞吐量的需要;比較：a.單道批處理系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的一種 OS它具有自動性，順序性和單道性的特點;- 多道批處理系統(tǒng)則具有調(diào)度性，無序性和多道性的特點;b.單道批處理系統(tǒng)是在解決人機矛盾及CPU

2、和I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾中形成的，旨在提高系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，但是仍然不能很好的利用系統(tǒng)資源；- 多道批處理系統(tǒng)是對單道批處理系統(tǒng)的改進(jìn)，其主要優(yōu)點是資源 利用率高，系統(tǒng)吞吐量大；缺點是 平均周轉(zhuǎn)時間長，無交互能力 .5：多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點以及需要解決的問題答：優(yōu)點：資源利用率高、系統(tǒng)吞吐量大、提高了 I/O 設(shè)備和內(nèi)存的 利用率。缺點：平均周轉(zhuǎn)時間長、無交互能力。問題：處理機、內(nèi)存、 I/O 設(shè)備、文件、作業(yè)管理問題。6. 試說明推動分時系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么以及特征 答：用戶的需要 . 即對用戶來說，更好的滿足了人 -機交互，共享主機以及便于用戶上機的需求 .特

3、征：多路性、獨立性、及時性和交互性。7：實時系統(tǒng)答： (1) 實時控制、實時信息處理；(2) 實時任務(wù)：周期性、非周期性、硬、軟實時任務(wù)。(3) 與分時比較：多路性、獨立性、及時性、交互性和更可靠。(4) 關(guān)鍵問題：及時接收，及時處理8： OS 具有哪幾大特征它的最基本特征是什么 答：(1)并發(fā)(Concurrenee),共享(Sharing),虛擬(Virtual), 異步性(Asynchronism).(2) 其中最基本特征是并發(fā)和共享 .9：進(jìn)程和線程答：進(jìn)程：是資源分配的基本單位，由機器指令、數(shù)據(jù)和堆棧組成； 線程：是獨立運行和獨立調(diào)度的基本單位。10：處理機、內(nèi)存、設(shè)備和文件管理具有

4、哪些功能答：處理機： (1) 進(jìn)程控制 : 創(chuàng)建、撤銷進(jìn)程和控制進(jìn)程狀態(tài)；(2) 進(jìn)程同步 : 對諸進(jìn)程的運行進(jìn)行調(diào)節(jié)；(3) 進(jìn)程通信 : 實現(xiàn)在相互合作進(jìn)程之間的信息交換；(4) 調(diào)度 : 作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度； 內(nèi)存：(1) 內(nèi)存分配 (靜態(tài)和動態(tài) )；(2) 內(nèi)存保護(hù)(3) 地址映射(4) 內(nèi)存 擴充等 設(shè)備：緩沖管理，設(shè)備分配和設(shè)備處理，以及虛擬設(shè)備等。文件：對文件存儲空間的管理，目錄管理，文件的讀，寫管理以及文 件的共享和保護(hù) . 主要任務(wù)是對用戶文件和系統(tǒng)文件進(jìn)行管理， 以方 便用戶使用，并保證文件的安全性。11：模塊接口法的優(yōu)缺點答：優(yōu)點：提高操作系統(tǒng)設(shè)計的正確性、可理解性和可維

5、護(hù)性；增強 操作系統(tǒng)的適應(yīng)性；加速操作系統(tǒng)的開發(fā)過程。缺點：12：客戶/ 服務(wù)器模式的優(yōu)缺點 答：數(shù)據(jù)的分布處理和存儲；便于集中管理；靈活性和可擴充性；易 于改編應(yīng)用軟件。不足：不可靠性和瓶頸問題。13：微內(nèi)核操作系統(tǒng)的描述及優(yōu)點答：描述：足夠小的內(nèi)核、基于客戶 / 服務(wù)器模式、應(yīng)用“機制與策 略”分離原理、采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。優(yōu)點：提高了系統(tǒng)的可擴展性、增強了系統(tǒng)的可靠性、可移植性、提 供了對分布式系統(tǒng)的支持和融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù)。14：操作系統(tǒng)的用戶接口有：命令接口、程序接口、圖形接口第 2 章進(jìn)程管理1：程序順序和并發(fā)執(zhí)行的特征答：順序：順序型、封閉性和可再現(xiàn)性。并發(fā)：間斷性、失去封閉性、不

6、可再線性。2：對進(jìn)程的描述特征答：(1) 結(jié)構(gòu)特性(程序段、數(shù)據(jù)段和 PCB)；(2) 動態(tài)性； (3) 并發(fā)性；(4) 獨立性； (5) 異步性。進(jìn)程是進(jìn)程實體的運行過程，是系統(tǒng)的進(jìn)行 資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。3: 引入掛起 (suspend) 狀態(tài)的原因 答：(1) 終端用戶的請求 (2) 父進(jìn)程請求 (3) 負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要 (4) 操作系 統(tǒng)的需要。4: 進(jìn)程控制塊包含的信息及組織方式 答：(1) 進(jìn)程標(biāo)識符 (內(nèi)部和外部標(biāo)識符 )；(2) 處理機狀態(tài)(通用寄存器、指令寄存器、程序狀態(tài)字PSW和用戶棧指針)；(3) 進(jìn)程調(diào)度信息 ( 進(jìn)程狀態(tài)、 進(jìn)程優(yōu)先級、 進(jìn)程調(diào)度所需其他信息和

7、 事件如阻塞原因 ) ；(4) 進(jìn)程控制信息 ( 程序和數(shù)據(jù)的地址、 進(jìn)程同步和通信機制、 資源清 單和鏈接指針 )。組織方式：鏈接方式和索引方式。5：引起創(chuàng)建進(jìn)程的事件以及創(chuàng)建過程答:事件：(1) 用戶登錄；(2)作業(yè)調(diào)度；(3) 提供服務(wù)；(4)應(yīng)用請求(自 己創(chuàng)建進(jìn)程 )。過程： (1) 申請空白 PCB；(2) 為新進(jìn)程分配資源； (3) 初始化進(jìn)程控 制塊； (4) 將新進(jìn)程插入就緒隊列。6：引起進(jìn)程終止事件答： (1) 正常結(jié)束；(2) 異常結(jié)束 (越界錯誤、保護(hù)錯、非法指令、特權(quán)指令錯、運行超時、等待超時、算術(shù)運算錯和 I/O 故障) ；(3) 外界干預(yù)(操作員或操作系統(tǒng)干預(yù)、父

8、進(jìn)程請求和父進(jìn)程終止)7：引起進(jìn)程的阻塞 block() 或喚醒 wakeup()答：(1) 請求系統(tǒng)服務(wù) (2) 啟動某種操作 (3) 新數(shù)據(jù)尚未到達(dá) (4) 無新工 作可做。8: 同步機制應(yīng)該遵循哪些規(guī)則 答：空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待和讓全等待。9：管程組成與特性答：組成：名稱、局部于內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一組操作過程以及設(shè) 置初始值語句。特性：模塊化、抽象數(shù)據(jù)類型和信息掩蔽。管程定義共有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如消息隊列， 同步操作和初始化操作， 解決共 享資源的互斥使用問題， 被動工作方式， 不能與調(diào)用者并發(fā)是一個資 源管理模塊。進(jìn)程通信10：進(jìn)程通信的類型答：共享存儲器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)和管道通信

9、系統(tǒng) ( 互斥、同步、 確定對方存在 ) 。11：消息傳遞系統(tǒng)實現(xiàn)的問題答：(1) 通信鏈路： 1)點對點鏈接和多點鏈接 ,2) 通信方式：單向和多 向通信鏈路(2) 消息的格式 ( 短和長消息格式 )；(3) 進(jìn)程同步方式(發(fā)送與接受進(jìn)程的三種阻塞組合)線程12 線程的屬性答：輕型實體、 獨立調(diào)度和分派的基本單位、可并發(fā)執(zhí)行和共享進(jìn)程 資源。線程是比進(jìn)程更小的單位， 獨立運行的單位， 是為了減少程序并發(fā)執(zhí) 行時所付出的時空開銷，是 OS有更好的的 你 嗎并發(fā)性。13 內(nèi)核支持線程、用戶級線程和組合方式。第 3 章處理機調(diào)度與死鎖處理機的調(diào)度的層次 調(diào)度分為批量型調(diào)度和終端型調(diào)度； 批量型調(diào)度

10、過程是：高級調(diào)度 （作業(yè)調(diào)度）- 中級調(diào)度-低級調(diào)度（進(jìn)程調(diào)度） 。1：高級調(diào)度。作業(yè)的組成：程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書。作業(yè)的三個作業(yè)步：“編譯”、“連結(jié)裝配”和“運行”作業(yè)步。調(diào)度多少個作業(yè)：多道程序度 調(diào)度哪些作業(yè)：調(diào)度算法2：低級調(diào)度。功能：保存處理機的現(xiàn)場信息、 按某種算法選取進(jìn)程和把處理機分配 給進(jìn)程。實現(xiàn)調(diào)度機制：排隊器、分派器和上下文切換機制。搶占調(diào)度原則：優(yōu)先權(quán)原則、短作業(yè) （ 程序）優(yōu)先原則和時間片原則。調(diào)度隊列模型和調(diào)度準(zhǔn)則1：選擇調(diào)度算法的準(zhǔn)則答：面向用戶的準(zhǔn)則1）周轉(zhuǎn)時間短（批處理系統(tǒng) ），2）響應(yīng)時間快（分時系統(tǒng)） ，3）截至 時間的保證（實時），4）優(yōu)先權(quán)準(zhǔn)則（三種系

11、統(tǒng)） 。面向系統(tǒng)準(zhǔn)則：系統(tǒng)吞吐量（批處理） 、處理機利用率和各類資源的 平衡利用。調(diào)度算法 調(diào)度算法：根據(jù)系統(tǒng)的資源分配策略所規(guī)定的資源分配算法。算法： （1）先來先服務(wù) （FCFS）；（2）短作業(yè)（ 進(jìn)程）優(yōu)先；(3) 高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度1) 靜態(tài)優(yōu)先權(quán)和動態(tài)優(yōu)先權(quán) ;2) 高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法 : 優(yōu)先權(quán) =(等待時間 +要求服務(wù)時間) /要求服務(wù)時間(4) 基于時間片的輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法1) 時間輪轉(zhuǎn)發(fā)；2) 多級反饋隊列調(diào)度算法。 ( 適用終端型、短批處理和長批處理作 業(yè)用戶)實時調(diào)度1：實現(xiàn)實時調(diào)度應(yīng)具備一下條件。答： (1) 提供必要信息(就緒時間、開始截止時間和完成截止時間、 處理時間、

12、資源要求和優(yōu)先級)(2) 系統(tǒng)處理能力強；(3) 采用搶占式調(diào)度機制；(4) 具有快速切換機制。2：常用的集中實時調(diào)度算法。答：(1)最早截止時間優(yōu)先即EDF算法；最低松弛度優(yōu)先即LLF算 法。思索的原因和必要條件1 ：產(chǎn)生死鎖的條件和處理。答：條件：互斥條件、 請求和保持條件、 不剝奪條件和環(huán)路等待條件。處理： (1)預(yù)防死鎖(摒棄“請求和保持”、摒棄“不剝奪”、摒棄“環(huán)路等待”條件) ;(2) 避免死鎖 ;(3) 檢測死鎖和解除思索 (撤銷和掛起進(jìn)程 )。第 4 章存儲器1 ：程序鏈接分類：靜態(tài)鏈接、裝入時動態(tài)鏈接和運動時動態(tài)鏈接。連續(xù)分配方式1 ：連續(xù)分配方式緋分為：(1) 單一連續(xù)分配

13、(系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū))(2) 固定分區(qū)分配 ( 劃分分區(qū)大小相等和不等 ) ；(3) 動態(tài)分區(qū)分配 ;1) 分區(qū)分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (空閑分區(qū)表和空閑分區(qū)鏈 ) ；2) 分區(qū)分配算法(首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算 法、最壞適應(yīng)算法 - 最大塊、 伙伴系統(tǒng)和快速適應(yīng)算法 - 索引表以及哈 希算法(哈希函數(shù) )；3) 分區(qū)的分配與回收。(4) 動態(tài)可重定位分區(qū)分配。2：引入分段存儲管理方式是為了滿足用戶的下列需求答：方便編程、信息共享、信息保護(hù)、動態(tài)增長和動態(tài)鏈接。3：虛擬存儲器的特征：多次性、對喚醒和虛擬性。4: 請求分頁存儲管理方式的物理塊分配策略和算法。答：固定分配局部置換、可變分配

14、全局置換和可變分配局部置換。算法：平均分配算法、按比例分配算法和考慮優(yōu)先權(quán)的分配算法。4：頁面置換算法。答：(1) 最佳置換算法 ( 未來最長時間不被訪問 );(2) 先進(jìn)先出 FIFO 頁面置換算法 ;(3) 最近最久未使用置換算法 ( 頁表中最長時間未被使用 t=t+1) ；(4) Clock 置換算法(循環(huán)，訪問位為 0 置換出，為 1 則改為 0)。1. 可采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存它們分別適用于何種場合a. 首先由編譯程序?qū)⒂脩粼创a編譯成若干目標(biāo)模塊，再由鏈接程 序?qū)⒕幾g后形成的目標(biāo)模塊和所需的- 庫函數(shù)鏈接在一起，組成一個裝入模塊，再由裝入程序?qū)⒀b入模 塊裝入內(nèi)存；b. 裝入模

15、塊的方式有 : 絕對裝入方式，可重定位方式和動態(tài)運行時 裝入方式；c. 絕對裝入方式適用于單道程序環(huán)境下；d. 可重定位方式適用于多道程序環(huán)境下；e. 動態(tài)運行時裝入方式也適用于多道程序環(huán)境下2. 何謂靜態(tài)鏈接及裝入時動態(tài)鏈接和運行時的動態(tài)鏈接a. 靜態(tài)鏈接是指事先進(jìn)行鏈接形成一個完整的裝入模塊，以后不再 拆開的鏈接方 - 式；b. 裝入時動態(tài)鏈接是指目標(biāo)模塊在裝入內(nèi)存時，邊裝入邊鏈接的鏈 接方式；c. 運行時的動態(tài)鏈接是將某些目標(biāo)模塊的鏈接推遲到執(zhí)行時才進(jìn)行.3.在進(jìn)行程序鏈接時，應(yīng)完成哪些工作a.對相對地址進(jìn)行修改；b.變換外部調(diào)用符號4.在動態(tài)分區(qū)分配方式中，可利用哪些分區(qū)分配算法a.首

16、次適應(yīng)算法；b.循環(huán)首次適應(yīng)算法；c.最佳適應(yīng)算法 .5.在動態(tài)分區(qū)分配方式中，應(yīng)如何將各空閑分區(qū)鏈接成空閑分區(qū)鏈 應(yīng)在每個分區(qū)的起始地址部分，設(shè)置一些用于控制分區(qū)分配的信息， 以及用于鏈接各分區(qū)的前向指針； 在分區(qū)尾部則設(shè)置一后向指針， 通過前，后向指針將所有的分區(qū)鏈接 成一個雙向鏈 .6. 為什么要引入動態(tài)重定位如何實現(xiàn)a. 為了在程序執(zhí)行過程中，每當(dāng)訪問指令或數(shù)據(jù)時，將要訪問的程 序或數(shù)據(jù)的邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地- 址，引入了動態(tài)重定位 .b. 可在系統(tǒng)中增加一個重定位寄存器，用它來裝入 （ 存放 ）程序在內(nèi)存中的起始地址，程序在執(zhí)行時，真- 正訪問的內(nèi)存地址是相對地址與重定位寄存器中的地

17、址相加而形 成的, 從而實現(xiàn)動態(tài)重定位 .7. 試用類 Pascal 語言來描述首次適應(yīng)算法進(jìn)行內(nèi)存分配的過程（略）8. 在采用首次適應(yīng)算法回收內(nèi)存時，可能出現(xiàn)哪幾種情況應(yīng)怎樣處 理這些情況a. 回收區(qū)與插入點的前一個分區(qū)相鄰接，此時可將回收區(qū)與插入點 的前一分區(qū)合并，不再為回收分區(qū)- 分配新表項，而只修改前鄰接分區(qū)的大小；b. 回收分區(qū)與插入點的后一分區(qū)相鄰接，此時合并兩區(qū)，然后用回 收區(qū)的首址作為新空閑區(qū)的首址，大- 小為兩者之和；c. 回收區(qū)同時與插入點的前后兩個分區(qū)鄰接， 此時將三個分區(qū)合并， 使用前鄰接分區(qū)的首址，大小為- 三區(qū)之和，取消后鄰接分區(qū)的表項；d. 回收區(qū)沒有鄰接空閑分區(qū)

18、，則應(yīng)為回收區(qū)單獨建立一個新表項， 填寫回收區(qū)的首址和大小，并根據(jù)- 其首址，插入到空閑鏈中的適當(dāng)位置 .9. 在系統(tǒng)中引入對換后帶有哪些好處 能將內(nèi)存中暫時不運行的進(jìn)程或暫時不用的程序和數(shù)據(jù)，換到外存 上，以騰出足夠的內(nèi)存空間，把已 具備運行條件的進(jìn)程或進(jìn)程所需的程序和數(shù)據(jù)換入內(nèi)存， 從而大大地提高了內(nèi)存的利用率 .10為實現(xiàn)對換，系統(tǒng)應(yīng)具備哪幾方面功能a.對對換空間的管理；b.進(jìn)程的換出；c.進(jìn)程的換入 .11a.以進(jìn)程為單位進(jìn)行對換時，每次都將整個進(jìn)程換出；在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對換時，每次是否都將整個進(jìn)程換出為什么b. 目的為了解決內(nèi)存緊張的問題，提高內(nèi)存的利用率12 為 實現(xiàn) 分頁存 儲

19、 管理， 需 要哪些 硬 件 支持 你認(rèn)為以 Intel 8086,MC68000,Intel 80286 為芯片的微機，是否適合于實現(xiàn)分頁管理（ 有待討論 ） 13 請較詳細(xì)地說明， 引入分頁存儲管理 （估計印錯了， 是分段存儲管理）是為了滿足用戶哪幾方面的需要a.方便了編程；b.實現(xiàn)了分段共享；c.實現(xiàn)了分段保護(hù)；d.實現(xiàn)了動態(tài)鏈接；e.實現(xiàn)了動態(tài)增長 .14在具有快表的段頁式存儲管理方式中，如何實現(xiàn)地址變換 首先，必須配置一段表寄存器，在其中存放段表始址和段長 TL. 進(jìn) 行地址變換時，先利用段號 S,與段長TL進(jìn)行比較，若S=TL,表示段號太大，訪問越 界，產(chǎn)生越界中斷信號 ）于是利用

20、段表始址和段號來求出該段對應(yīng)的段表項在段表中的位置， 從中求出該段 的頁表始址，并利用邏輯地址中的段內(nèi)頁號 P 來獲得對應(yīng)頁的頁表項位置， 從中讀出該頁所在的物理塊號b，再用塊號 b 和頁內(nèi)地址構(gòu)成物理地址 .15a.為什么說分段系統(tǒng)較之分頁系統(tǒng)更易于實現(xiàn)信息共享和保護(hù) 對于分頁系統(tǒng)，每個頁面是分散存儲的，為了實現(xiàn)信息共享和保 護(hù)，則頁面之間需要一一對應(yīng)起來，為此- 需要建立大量的頁表項；b. 而對于分段系統(tǒng)，每個段都從 0 開始編址，并采用一段連續(xù)的地 址空間，這樣在實現(xiàn)共享和保護(hù)時，只需- 為所要共享和保護(hù)的程序設(shè)置一個段表項，將其中的基址與內(nèi)存 地址一一對應(yīng)起來即可 .16 分頁和分段有

21、何區(qū)別a. 分頁和分段都采用離散分配的方式，且都要通過地址映射機構(gòu)來 實現(xiàn)地址變換，這是它們的共同點；b. 對于它們的不同點有三，第一，從功能上看，頁是信息的物理單 位，分頁是為實現(xiàn)離散分配方式，以消減- 內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率，即滿足系統(tǒng)管理的需要，而不是用戶的需要；而段是信息的邏輯單位，- 它含有一組其意義相對完整的信息，目的是為了能更好地滿足用 戶的需要；c. 頁的大小固定且由系統(tǒng)確定，而段的長度卻不固定，決定于用戶 所編寫的程序；d. 分頁的作業(yè)地址空間是一維的，而分段的作業(yè)地址空間是二維的 第 5 章設(shè)備管理1： I/O 設(shè)備類型 答：(1) 按設(shè)備使用特性分類：存儲設(shè)備和輸

22、入 / 輸出設(shè)備。(2) 按傳輸速率分類：低速、中速和高速設(shè)備。(3) 按信息交換的單位分類：塊設(shè)備和字符設(shè)備。(4) 按設(shè)備的共享屬性分類：獨占設(shè)備、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備。2：設(shè)備控制器的基本功能及組成。答：功能： (1) 接收和識別命令； (2) 數(shù)據(jù)交換； (3) 標(biāo)識和報告設(shè)備 的狀態(tài)； (4) 地址識別； (5) 數(shù)據(jù)緩沖； (6) 差錯控制。組成：(1) 設(shè)備控制器與處理機的接口； (2) 設(shè)備控制器與設(shè)備的接口；(3)I/O 邏輯。3： I/O 通道的類型。答： (1) 字節(jié)多路通道 (2) 數(shù)組選擇通道 (3) 數(shù)組多路通道。4:總線：8位ISA和32位EISA總線；局部總線：V

23、ESA(Pentium微機) 和 64位 PCI 總線。5： I/O 控制方式： (1)程序控制方式； (2) 中斷驅(qū)動 I/O 控制方式； 直接存儲器訪問DMA I/O控制方式；I/O通道控制方式。6：引入緩沖的原因答: (1)緩和CPL與I/O設(shè)備間速度的不匹配；(2)較少對CPU勺中斷頻率，放寬對CPU中斷響應(yīng)時間的限制；(3)提高CPL與I/O之間的 并行性。7： I/O 軟件應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo) 答： (1) 與具體設(shè)備無關(guān) (2) 統(tǒng)一命名 (3) 對錯誤的處理 (4) 緩沖技術(shù) (5)設(shè)備的分配與釋放 (6)I/O 控制方式。8： I/O 軟件的層次式結(jié)構(gòu)答：(1) 用戶軟件 (2)

24、設(shè)備獨立性軟件 (3) 設(shè)備驅(qū)動程序 (4) 中斷處理程 序。再下就是硬件9： I/O 中斷處理過程 答： (1) 喚醒被阻塞的驅(qū)動(程序)進(jìn)程； (2) 保護(hù)被中斷進(jìn)程的 CPU環(huán)境； (3) 轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序； (4) 中斷處理； (5) 恢復(fù)被中斷 進(jìn)程的現(xiàn)場。10：設(shè)備驅(qū)動程序的特點答： (1) 驅(qū)動程序主要是指在請求 I/O 的進(jìn)程和設(shè)備控制器之間的一 個通信和轉(zhuǎn)換過程； (2) 驅(qū)動程序與設(shè)備控制器和 I/O 設(shè)備的硬件特 性緊密相關(guān)； (3) 驅(qū)動程序與 I/O 設(shè)備所采用的 I/O 控制方式緊密相 關(guān)； (4) 由于驅(qū)動程序和硬件緊密相關(guān)，因而其中的一部分必須用匯 編語言

25、書寫； (5) 驅(qū)動程序應(yīng)允許可重寫。11：設(shè)備驅(qū)動器的處理過程答：(1) 將抽象要求轉(zhuǎn)化為具體要求； (2) 檢查 I/O 請求的合法性； (3)讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài)； (4) 轉(zhuǎn)送必要的參數(shù)； (5) 工作方式的設(shè)置；(6) 啟動 I/O 設(shè)備。設(shè)備分配1 設(shè)備控制表 COC、通道控制表 CHCT和系統(tǒng)設(shè)備表SDT2：設(shè)備的固有屬性：獨自性、共享性和可虛擬設(shè)備。3：設(shè)備分配的算法：先來先服務(wù)和優(yōu)先級高者優(yōu)先。4：設(shè)備分配步驟：分配設(shè)備、分配控制器、分配通道。5：磁盤調(diào)度算法。答： (1) 先來先服務(wù) FCFS； (2) 最短尋道時間優(yōu)先 SSTF； 掃描算法SCAN (里外里)考慮到欲訪問

26、的磁道與當(dāng)前磁道間 的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭當(dāng)前的移動方向。循環(huán)掃描算法CSCAN里外再里外)獲得了較好的尋道性能又 能防止“饑餓”現(xiàn)象；(5) NStepSCA和NFSCA調(diào)度算法；防止“磁臂粘著”現(xiàn)象。NStepSCA分成長度為N的子隊列，隊列間按FCFS隊列按SCANNFSCA：上面 N=2第 6 章文件管理1：數(shù)據(jù)組分為：數(shù)據(jù)項、記錄和文件。2：文件類型：按用途：系統(tǒng)、用戶和庫文件。按文件中數(shù)據(jù)形式：源、目標(biāo)和可執(zhí)行。按存取控制：只執(zhí)行、只讀和讀寫文件。按組織形式和處理方式：普通、目錄和特殊文件。3：文件結(jié)構(gòu)的邏輯類型。答: （1）有結(jié)構(gòu)文件a 定長記錄 b 變長記錄順序文件 - 定

27、長記錄、索引文件和索引順序文件）2）無結(jié)構(gòu)文件 - 流式文件。4：文件連續(xù)分配方式優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：順序訪問容易、速度塊；缺點：要求有連續(xù)的存儲空間、 必須事先知道文件的長度。5：鏈接方式：隱式和顯式鏈接。1 分別就數(shù)據(jù)項、記錄和文件的概念進(jìn)行解釋。數(shù)據(jù)項可分為基本數(shù)據(jù)項和組合數(shù)據(jù)項。 基本數(shù)據(jù)項是用于描述一個 對象某種屬性的字符集，是數(shù)據(jù)組織中可以命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單 位，又稱為原子數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)元素或字段，其 具有數(shù)據(jù)名、數(shù)據(jù)類型 及數(shù)據(jù)值三個特性。 組合數(shù)據(jù)項則由若干數(shù)據(jù)項構(gòu)成。 記錄是一組相 關(guān)數(shù)據(jù)項的集合， 用于描述一個對象某方面的屬性。 文件是具有文件 名的一組相關(guān)信息的集合。2 按文

28、件的物理結(jié)構(gòu)，可將文件分為哪幾類按文件的物理結(jié)構(gòu)，可將文件分為三類： （1）順序文件，指把邏輯文件中的記錄順序地存儲到連續(xù)的物理盤塊中；2）鏈接文件，指文件中的各個記錄可以存放在不相鄰的各個 物理塊中，但通過物理塊中 的鏈接指針，將它們鏈接成一個鏈表； （ 3）索引文件，指文件中的各個記錄可以存放在不相鄰的各個物理塊中， 但通過為每個文件建立 張索引表來實 現(xiàn)記錄和物理塊之間的映射關(guān)系。3 文件系統(tǒng)的模型可分為三層， 試說明其每一層所包含的基本內(nèi)容。答：文件系統(tǒng)模型如圖所示：1）最低層為對象及其屬性說明，主要包括文件、目錄、磁盤存儲空間等三類對象。（2）最高層是文件系統(tǒng)提供給用戶的接口，分為命

29、令接口、程序接口和圖形化用戶接口等三種類型。（ 3）中間層是對對象進(jìn)行操縱和管理的軟件集合， 是文件系統(tǒng)的核心部分， 擁有文件 存儲空間管理、文件目錄管理、地址映射、文件讀寫管理及文件共享 與保護(hù)等諸多功 能。具體又可分為四個子層：I/O控制層（又稱 為設(shè)備驅(qū)動程序?qū)樱?，主要由磁盤驅(qū)動程序和磁帶驅(qū)動程序組成，負(fù)件系責(zé)啟動I/O設(shè)備和對設(shè)備發(fā)來的中斷信號進(jìn)行處理；基本文 統(tǒng)層（又稱為物理 I/O 層），主要用于處理內(nèi)存與磁盤或磁帶機系統(tǒng) 之間數(shù)據(jù)塊的交換， 通過向 I/O 控制層發(fā)送通用指令及讀寫的物理盤 塊號與緩沖區(qū)號等I/O參數(shù)來完成；基 本I/O管理程序?qū)樱次?件組織模塊層），負(fù)責(zé)完成與

30、磁盤 I/O 有關(guān)的大量事務(wù)，包括文件所 在設(shè)備的選定、 文件邏輯塊號到物理塊號的轉(zhuǎn)換、 空閑盤塊的管理及I/O緩沖的指定等；邏輯文件系統(tǒng)層，負(fù)責(zé)所讀寫的文件邏輯塊 號的確定、目錄項的創(chuàng)建與修改、文件與記錄的保護(hù)等。文件系統(tǒng)接口對對象操縱和管理的軟件集合邏輯文件系統(tǒng)基本 I/O 管理程序（文件組織模塊）基本文件系統(tǒng)（物理 I/O 層）I/O控制層（設(shè)備驅(qū)動程序）對象及其屬性說明4 對于一個較完善的文件系統(tǒng)，應(yīng)具備哪些功能對于一個較完善的文件系統(tǒng)， 應(yīng)具備一系列的功能， 包括對文件存儲 空間的管理、目錄管理、文件的讀寫管理以及文件的共享與保護(hù)等。其中，有些功能對用戶是透明的，就呈現(xiàn) 在用戶面前的

31、功能來說， 可通過用戶對文件所能施加的操作來表現(xiàn)。 對文件的操作可分為兩大 類：一類是對文件自身的操作，包括文件的創(chuàng)建、刪除、讀、寫、截 斷及文件讀 / 寫位 置的設(shè)置；一類是對記錄的操作， 包括記錄的遍歷即檢索所有記錄） 、單個記錄的檢索以及記錄的插入、 修改和刪除。5 什么是文件的邏輯結(jié)構(gòu)什么是文件的物理結(jié)構(gòu) 文件的邏輯結(jié)構(gòu)是指從用戶的觀點出發(fā)所觀察到的文件組織形式， 也 就是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)， 它獨立于物理特性； 而文件 的物理結(jié)構(gòu)則是指文件在外存上的存儲組 織形式，與存儲介質(zhì)的存 儲性能有關(guān)。6 你認(rèn)為內(nèi)存管理和外存管理有哪些相同點和不同點 內(nèi)存管理和外存管理均追求存儲空

32、間利用率的提高， 都具有存儲空間 的分配與回收、地址映射、 共享與保護(hù)等功能。但二者的目的和任務(wù) 不同，因而技術(shù)側(cè)重點也有所不同。具體 而言，內(nèi)存管理著眼于為 多道程序的運行提供良好的環(huán)境， 以進(jìn)程作為分配對象， 并要求能從 邏輯上擴充內(nèi)存； 而外存管理則著眼于為每個文件分配必要的外存空 間，并能有助于 提高文件系統(tǒng)的工作速度特別是文件的訪問速度。7 如何提高對變長記錄順序文件的檢索速度為了提高對變長記錄順序文件的檢索速度，可為其建立一張索引表， 以主文件中每條記錄的長度及指向?qū)?yīng)記錄的指針 （即該記錄在邏輯 地址空間的首址）作為相應(yīng)每個表項的內(nèi) 容。由于索引表本身是 個定長記錄的順序文件，

33、若將其按記錄鍵排序， 則可以實現(xiàn)對主文件 的方便快速的直接存取。需要指出的是，如果文件較大，應(yīng)通過建立 分組多級索引以 進(jìn)一步提高檢索效率。8 試說明關(guān)于索引文件和索引順序文件的檢索方法。答：對索引文件進(jìn)行檢索時，首先根據(jù)用戶（程序）提供的關(guān)鍵字, 并利用折半查找法檢索索引表， 從中找到相應(yīng)的表項； 再利用該表項中給出的指向記錄的指針值，去訪問對應(yīng)的記錄。對索引順序文 件進(jìn)行檢索時，首先利用用戶（程序）提供的關(guān)鍵字以及某種查找方 法，去檢索索引表，找到該記錄所在記錄組中的第一條記錄的表項， 從中得到該記 錄組第一個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，從而找到所要求的記錄。

34、索引文件的檢索：首先是根據(jù)用戶（程序）提供的關(guān)鍵字，并利用折 半查找法，去檢索索引表， 從中找到相應(yīng)的項，再利用該表項中給出 的指向記錄的指針值，去訪問所需的記錄 。 索引順序文件檢索：首 先利用用戶（程序）提供的關(guān)鍵字以及某種查找方法， 去檢索索引表， 找到該記錄所在記錄組中第一個記錄的表項， 從中得到該記錄組第一 個記 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。9 試從檢索速度和存儲費用兩方面對索引文件和索引順序文件進(jìn)行 比較。假設(shè)主文件擁有 N 條記錄。對于索引文件， 主文件的每條記錄均需配 置一個索引項，故存儲開銷為N;而為檢索到具有指定關(guān)鍵字的

35、記錄, 平均需要查找 N/2 條記錄。對于索引順序文件， 應(yīng)為每個記錄分組配置一個索引項，故存儲開銷為N1/2 ;而為檢索到具有指定關(guān)鍵字的 記錄，平均需要查找 N 1/ 2 條記錄。對于兩級索引順序文件，存儲 開銷為N2/3+N1/3;而為檢索到具有指定關(guān)鍵字的記錄，平均需要查 找 3 條記錄。10目錄管理主要有哪些要求答：對文件目錄的管理有以下要求：a)實現(xiàn)“按名存取”b)提高對目錄的檢索速度c)d)文件共享允許文件重名11采用單級目錄能否滿足目錄管理的主要要求采用單級目錄只能實現(xiàn)目錄管理的基本功能（即文件的按名存?。?而對于其它三項要求則不能滿足。12目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)形式是什么它有

36、什么優(yōu)點目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)形式是樹型目錄結(jié)構(gòu)，其具有檢索效率高、 允許重名、便于實現(xiàn)文件共享等一系列優(yōu)點。13. Hash檢索法有何優(yōu)點有何局限性又稱雜湊結(jié)構(gòu)或散列結(jié)構(gòu)。 這種結(jié)構(gòu)只適用于定長記錄文件和按記錄 隨機查找的訪問方式。Hash 結(jié)構(gòu)的思想是通過計算來確定一個記錄在存儲設(shè)備上的存儲位置，依次先后存入的兩個記錄在物理設(shè)備上不一定相鄰。按Hash結(jié)構(gòu)組織文件的兩個關(guān)鍵問題是： 定義一個雜湊函數(shù)； 解決沖突；14. 在Hash檢索法中，如何解決“沖突”問題15. 解釋關(guān)于樹型目錄結(jié)構(gòu)采用線性檢索法的檢索過程。假 設(shè) 用 戶 給 定 的 文 件 路 徑 名 為 /Level1/Level

37、2/ /Leveln/datafile ，則關(guān)于樹型目錄結(jié)構(gòu)采用線性檢索法檢索該文件的基本過程為：讀入第一個文件分量名Levell，用它與根目 錄文 件（或當(dāng)前目錄文件）中各個目錄項的文件名順序地進(jìn)行比較，從中 找出匹配者， 并得到匹配項的索引結(jié)點號， 再從對應(yīng)索引結(jié)點中獲知Level1 目錄文件所在的盤塊號， 將相 應(yīng)盤塊讀入內(nèi)存。 對于 2n，循環(huán)執(zhí)行以下步驟，以檢索各級目錄文件：讀入第 i 個文件分量名Leveli ，用它與最新調(diào)入內(nèi)存的當(dāng)前目錄文件中各個目錄項的文件名 順序地進(jìn)行比 較，從中找出匹配者，并得到匹配項的索引結(jié)點號， 再從對應(yīng)索引結(jié)點中獲知 Leveli 目錄文件所在的盤塊

38、號，將相應(yīng)盤塊讀入內(nèi)存。讀入最后一個文件分量名即datafile ，用它與第n 級目錄文件中各個目錄項的文件名進(jìn)行比較， 從而得到該文件對應(yīng)的 索引結(jié)點號，進(jìn)而找到該文件物理地址，目錄查找操作成功結(jié)束。如 果在上述查找過程中，發(fā)現(xiàn)任何一個 文件分量名未能找到，則停止 查找并返回“文件未找到”的出錯信息。16基于索引結(jié)點的共享方式有哪些優(yōu)缺點就基于索引結(jié)點的共享方式而言，其優(yōu)點在于“建立新的共享鏈接， 并不改變文件擁有者的關(guān)系，僅把索引結(jié)點共享計數(shù)器加 1，所以系統(tǒng)可方便獲悉由多少個目錄項指向該文件” 。同時，該方式也存在 所謂“懸空指針”的問題和缺點。具體而言，文件擁有者不能刪除自 己的文件，

39、否則將留下指向該結(jié)點的懸空指針， 造成該結(jié)點再分配時， 系統(tǒng)出錯；為此 ，擁有者只能清除自己的目錄項，且要為其它共享 者無端付費，直至其它共有者清除該文件17基于符號鏈的文件共享方式有哪些優(yōu)缺點就基于符號鏈的文件共享方式來說， 只有文件主才擁有指向其索引結(jié)點的指針，而共享該文件的其它用戶只有該文件的路徑名且沒有指向 索引結(jié)點的指針，所以也就不會發(fā)生在文 件主刪除共享文件后留下 所謂“懸空指針”的問題。當(dāng)文件擁有者把一個共享文件刪除后，其 它用戶試圖通過符號鏈來訪問一個被刪除的共享文件時將因系統(tǒng)找 不到該文件而使訪 問失敗，于是將符號鏈刪除，此時不會有任何其 它負(fù)面效應(yīng)。當(dāng)然，這種方式也存在自己

40、的問題。在其它用戶訪問共 享文件時， 系統(tǒng)是根據(jù)給定的文件路徑名， 逐個分量地去查找 目錄， 直至找到該文件的索引結(jié)點。因此，在訪問共享文件時要多次讀盤， 使每次訪問文件的系統(tǒng)開銷加大，且增加了啟動磁盤的頻率。此外， 要為每個共享用戶建立一條符號鏈 ，而該鏈實際上是一個文件，盡 管該文件非常簡單， 卻仍需為之配置一個索引結(jié)點， 故而也要消耗一 定的磁盤空間。需要指出的是，本共享方式還有一個特殊的優(yōu)點，即 它能夠用 于鏈接（通過計算機網(wǎng)絡(luò)）世界上任何地方的機器中的文 件，此時只需提供該文件所在機器的網(wǎng)絡(luò)地址以及在該機器中的文件 路徑。18什么是保護(hù)域進(jìn)程與保護(hù)域之間存在著什么動態(tài)聯(lián)系保護(hù)域規(guī)定了

41、進(jìn)程所能訪問的一組 （硬件或軟件） 對象以及相應(yīng)的操 作類型（即訪問權(quán)）。進(jìn)程與保護(hù)域之間的動態(tài)聯(lián)系是指進(jìn)程的可用 資源集在其整個生命周期中是變化的；也 就是說，進(jìn)程運行在不同 的階段時，需要從一個保護(hù)域切換到另外一個保護(hù)域。19如何利用拷貝權(quán)來擴散某種訪問權(quán)如果域 i 具有關(guān)于對象 j 的某訪問權(quán) access(i,j) 的拷貝權(quán)，則運行 在域 i 的進(jìn)程可將其關(guān)于對象 j 的訪問權(quán) access(i,j) 擴展到訪問矩 陣同一列中的其它域中， 即為運行在其它域的進(jìn)程也賦予關(guān)于同一對 象的同樣訪問權(quán)限( access(k,j) )。20如何利用擁有權(quán)來增、刪某種訪問權(quán)如果域 i 具有關(guān)于對象 j 的所有權(quán)，則運行在域 i 的進(jìn)程可以增加或 刪除在 j 列的任何項中的任何訪問權(quán)。 換言之，該進(jìn)程可以增加或刪 除在任何其它域中運行的進(jìn)程關(guān)于對象 j 的任何訪問權(quán)。21增加控制權(quán)的主要目的是什么試舉例說明控制權(quán)的應(yīng)用?？截悪?quán)和所有權(quán)均用于改變運行在不同域中的進(jìn)程對同一對象的訪 問權(quán)，而控制權(quán)則用于改變某個域中運行進(jìn)程關(guān)于不同對象的訪問 權(quán)。進(jìn)一步說，若某域訪問權(quán)access(i,j)中含 有