操作系統(tǒng)簡答題(含答案)

1、操作系統(tǒng)簡答題(含答案)1. OS的主要功能操作系統(tǒng)的基本功能：處理機管理、存儲管理、設(shè)備管理、信息管理（文件系統(tǒng)管理）、用戶接口。2. OS有哪三種類型各有什么特點操作系統(tǒng)一般可分為三種基本類型，即批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)。批處理操作系統(tǒng)的特點是：多道和成批處理。分時系統(tǒng)具有多路性、交互性、“獨占”性和及時性的特征。實時系統(tǒng)特點：及時響應(yīng)和高可靠性3. OS的基本特征是什么？并發(fā)性、共享性、虛擬技術(shù)、異步性4. OS一般為用戶提供了哪三種接口各有什么特點1.聯(lián)機命令接口 提供一組命令供用戶直接或間接操作。 根據(jù)作業(yè)的方式不同，命令接口又分為聯(lián)機命令接口和脫機命令接口。 2.程序接口 程

2、序接口由一組系統(tǒng)調(diào)用命令組成，提供一組系統(tǒng)調(diào)用命令供用戶程序使用。 3.圖形界面接口 通過圖標 窗口 菜單 對話框及其他元素,和文字組合,在桌面上形成一個直觀易懂 使用方便的計算機操作環(huán)境.5. OS主要有那些類型的體系結(jié)構(gòu)？單體結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、微內(nèi)核結(jié)構(gòu)與客戶機-服務(wù)器模型、虛擬機結(jié)構(gòu)6. 多道程序設(shè)計的主要特點是什么？多道程序設(shè)計技術(shù)是指在內(nèi)存同時放若干道程序，使它們在系統(tǒng)中并發(fā)執(zhí)行，共享系統(tǒng)中的各種資源。當一道程序暫停執(zhí)行時，CPU立即轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一道程序。 特點：多道、宏觀上并行（不同的作業(yè)分別在CPU和外設(shè)上執(zhí)行）、微觀上串行（在單CPU上交叉運行）。7. OS在計算機系統(tǒng)中處于什么地

3、位？操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中占有特殊重要的位置，所有其他軟件都建立在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，并得到其支持和服務(wù)；操作系統(tǒng)是支撐各種應(yīng)用軟件的平添。用戶利用操作系統(tǒng)提供的命令和服務(wù)操縱和使用計算機?？梢?，操作系統(tǒng)實際上是一個計算機系統(tǒng)硬件、軟件資源的總指揮部。操作系統(tǒng)的性能決定了計算機系統(tǒng)的安全性和可靠性。8. 解釋一下術(shù)語：進程、進程控制塊、進程映像、線程、進程的互斥和同步、臨界區(qū)和臨界資源、競爭條件、原語、信號量、管程、死鎖、饑餓進程：進程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立的基本單位。進程控制塊(Procedure Control Block)：使一個在多道程序環(huán)境下

4、不能獨立運行的程序（含數(shù)據(jù)），成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其它進程并發(fā)執(zhí)行的進程。進程映像：進程映像也稱進程圖像，是進程執(zhí)行的上下文環(huán)境，包括處理機中各通用寄存器的值，進程的內(nèi)存映像，打開文件的狀態(tài)和進程占用資源的信息等。它由進程控制塊（PCB）、 進程執(zhí)行的程序（code）、 進程執(zhí)行時所用的數(shù)據(jù)、 進程執(zhí)行時使用的工作區(qū)組成。線程：線程是進程中的一個實體，是被系統(tǒng)獨立調(diào)度和分派的基本單位，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點在運行中必不可少的資源，但它可與同屬一個進程的其它線程共享進程所擁有的全部資源。進程互斥：兩個或兩個以上的進程,不能同時進入關(guān)于同一組共享變量的臨界區(qū)域,否則可

5、能發(fā)生與時間有關(guān)的錯誤,這種現(xiàn)象被稱作進程互斥。進程同步：我們把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進程因直接制約而互相發(fā)送消息而進行互相合作、互相等待，使得各進程按一定的速度執(zhí)行的過程稱為進程間的同步。臨界區(qū)（Critical Section）：每個進程中訪問臨界資源的那段代碼臨界資源：每次僅允許一個進程訪問的資源。競爭條件：多個進程并發(fā)訪問和操作同一數(shù)據(jù)且執(zhí)行結(jié)果與訪問的特定順序有關(guān)。原語：它是由若干條機器指令所構(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)當是原子操作，即原語是一個不可分割的操作。信號量(Semaphore)：相當一個信號燈，表示狀態(tài)，是在多線程環(huán)境下使用的一種設(shè)施，是可

6、以用來保證兩個或多個關(guān)鍵代碼段不被并發(fā)調(diào)用。管程：代表共享資源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及由對該共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實施操作的一組過程所組成的資源管理程序，共同構(gòu)成了一個操作系統(tǒng)的資源管理模塊，我們稱之為管程。死鎖：指多個進程因競爭二個資源造成的一種僵局，若無外力的作用，這些進程將永遠不能再向前推進。饑餓：指一個進程一直得不到資源。9. 在OS為什么引入進程的概念它與程序的差別和關(guān)系是怎樣的其基本特征是什么進程引入的原因：多道程序在執(zhí)行時，需要共享系統(tǒng)資源，從而導(dǎo)致各程序在執(zhí)行過程中出現(xiàn)相互制約的關(guān)系，程序的執(zhí)行表現(xiàn)出間斷性的特征。這些特征都是在程序的執(zhí)行過程中發(fā)生的，是動態(tài)的過程，而傳統(tǒng)的程序本身是一組指令的集

7、合，是一個靜態(tài)的概念，無法描述程序在內(nèi)存中的執(zhí)行情況，即我們無法從程序的字面上看出它何時執(zhí)行，何時停頓，也無法看出它與其它執(zhí)行程序的關(guān)系，因此，程序這個靜態(tài)概念已不能如實反映程序并發(fā)執(zhí)行過程的特征。為了深刻描述程序動態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)，人們引入“進程（Process）”概念。進程和程序的區(qū)別：進程是程序的一次執(zhí)行,屬于動態(tài)概念,而程序是一組有序的指令,是一種靜態(tài)概念。但進程離開了程序也就失去了存在的意義。一個進程可以執(zhí)行一個或幾個程序；反之,同一程序可能由幾個進程同時執(zhí)行。程序可作為軟件資源長期保留,而進程是程序的一次執(zhí)行過程,是暫時的。進程具有生命期。進程具有并發(fā)性,能與其它進程并發(fā)運行。而程

8、序不具備這種特征。進程是一個獨立的運行單位,也是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。因此,進程具有獨立性,但有時進程間又具有相互制約性。特征：動態(tài)性：進程的實質(zhì)是程序在多道程序系統(tǒng)中的一次執(zhí)行過程，進程是動態(tài)產(chǎn)生，動態(tài)消亡的。 并發(fā)性：任何進程都可以同其他進程一起并發(fā)執(zhí)行 獨立性：進程是一個能獨立運行的基本單位，同時也是系統(tǒng)分配資源和調(diào)度的獨立單位； 異步性：由于進程間的相互制約，使進程具有執(zhí)行的間斷性，即進程按各自獨立的、不可預(yù)知的速度向前推進 結(jié)構(gòu)特征：進程由程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊三部分組成。10. Pcb作用是什么它是怎樣描述進程的動態(tài)性質(zhì)的進程控制塊（Procedure Contro

9、l Block）的作用是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序（包含數(shù)據(jù)），成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其它進程并發(fā)執(zhí)行的進程。PCB用于描述和控制進程運行的信息有：（1）進程標識符信息。進程標識符用于惟一地標識一個進程。一個進程，通常有以下兩個標識符：外部標識符，內(nèi)部標識符。（2）處理機狀態(tài)信息。處理機狀態(tài)信息主要是由處理機各種寄存器中的內(nèi)容所組成。（3）進程一調(diào)度信息。在PCB中還存放了一些與進程調(diào)度和進程對換有關(guān)的信息，包括：進程狀態(tài)、進程優(yōu)先級、進程調(diào)度所需要的其他信息、事件。（4）進程控制信息。進程控制信息包括：程序和數(shù)據(jù)的地址、進程同步和通信機制、資源清單、鏈接指針。1

10、1. 進程的基本狀態(tài)有哪些試描述進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖運行阻塞：進程為等待輸入而阻塞阻塞就緒：調(diào)度程序選擇另一個進程(當進程等待的一個外部事件發(fā)生時)就緒運行：調(diào)度程序選擇這個進程(再次輪到該進程占用CPU運行)運行就緒：調(diào)度程序選擇另一個進程(讓其他進程使用CPU時間時)運行態(tài)：進程占用處理器資源就緒態(tài)：進程已獲得除處理器外的所需資源，等待分配處理器資源；阻塞態(tài)：由于進程等待某種條件，在條件滿足之前無法繼續(xù)執(zhí)行。12. 進程進入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么？1、如果有若干進程要求進入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個進程進入。 2、任何時候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進程不可多于一個。如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其它所有

11、試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待。 3、進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內(nèi)退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區(qū)。 4、如果進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。13. 簡述信號量的定義和作用。P、V操作原語是如何定義的？定義：相當一個信號燈，表示狀態(tài)，是在多線程環(huán)境下使用的一種設(shè)施，是可以用來保證兩個或多個關(guān)鍵代碼段不被并發(fā)調(diào)用。用來解決進程同步于互斥問題的機制，包括一個稱為信號量的變量及對它進行的兩個原語操作。p操作和v操作是不可中斷的程序段，稱為原語。P,V原語中P是荷蘭語的Passeren，相當于英文的pass, V是荷蘭語的Verhoog,相當于英文中的inc

12、remnet。具體定義如下：P（S）：將信號量S的值減1，即S=S-1；如果S>=0，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則該進程置為等待狀態(tài)，排入等待隊列。V（S）：將信號量S的值加1，即S=S+1；如果S>0，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則釋放隊列中第一個等待信號量的進程。14. 計算機系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的根本原因？由于資源占用是互斥的，當某個進程提出申請資源后，使得有關(guān)進程在無外力協(xié)助下，永遠分配不到必需的資源而無法繼續(xù)運行，這就產(chǎn)生了一種特殊現(xiàn)象死鎖。15. 高級進程通信有哪幾類各自是如何實現(xiàn)進程間通信的  消息或郵箱機制則無論接收進程是否已準備好接收消息，發(fā)送進程都將把所要發(fā)送的消

13、息送入緩沖區(qū)或郵箱。這里，消息(message)是用來區(qū)別于命令(command)或指令(instruction)等用語的。除了表示所交換的數(shù)據(jù)傳遞大量信息之外，消息還具有兩互相通信的進程地位平等的意思。消息緩沖機制,消息緩沖機制中所使用的緩沖區(qū)為公用緩沖區(qū)，16. 解釋下列術(shù)語：作業(yè)調(diào)度、進程調(diào)度作業(yè)調(diào)度: 作業(yè)調(diào)度主要是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，以及從執(zhí)行狀念到完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。進程調(diào)度: 按一定的策略，動態(tài)地把處理機分配給處于就緒隊列中的某一個進程，以使之執(zhí)行。17. 作業(yè)存在的四種狀態(tài)是什么？提交狀態(tài)、后備狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、完成狀態(tài)18. 作業(yè)調(diào)度與進程調(diào)度兩者之間如何協(xié)調(diào)工作？

14、19. 簡述FCFS、RR和優(yōu)先級調(diào)度算法的實現(xiàn)思想。先來先服務(wù)(FCFS, First Come First Serve)先來先服務(wù)（FCFS, First Come First Serve）是最簡單的調(diào)度算法，按先后順序進行調(diào)度。1. FCFS算法按照作業(yè)提交或進程變?yōu)榫途w狀態(tài)的先后次序，分派CPU；當前作業(yè)或進程占用CPU，直到執(zhí)行完或阻塞，才出讓CPU（非搶占方式）。在作業(yè)或進程喚醒后（如I/O完成），并不立即恢復(fù)執(zhí)行，通常等到當前作業(yè)或進程出讓CPU。最簡單的算法。2. FCFS的特點比較有利于長作業(yè)，而不利于短作業(yè)。有利于CPU繁忙的作業(yè)，而不利于I/O繁忙的作業(yè)。輪轉(zhuǎn)法(Round Robin)輪轉(zhuǎn)法(Round Robin)是讓每個進程在就緒隊列中的等待時間與享受服務(wù)的時間成正比例。1. 輪轉(zhuǎn)法將系統(tǒng)中所有的就緒進程按照FCFS原則，排成一個隊列。每次調(diào)度時將CPU分派給隊首進程，讓其執(zhí)行一個時間片。時間片的長度從幾個ms到幾百ms。在一個時間片結(jié)束時，發(fā)生時鐘中斷。調(diào)度程序據(jù)此暫停當前進程的執(zhí)行，將其送到就緒隊列的末尾，并通過上下文切換執(zhí)行當前的隊首進程。進程可以未使用完一個時間片，就出讓CPU（如阻塞）。優(yōu)先級算法（Priority Scheduling）是多級隊列算法的改進，平衡各進程對響應(yīng)時間的要