江西理工大學(xué)-現(xiàn)代操作系統(tǒng)考試復(fù)習(xí)題

第一章：引論1.系統(tǒng)調(diào)用與中斷的概念。作業(yè)題解第一章引論P(yáng)E1-14.陷阱和中斷的主要差別是什么？答：陷阱是由程序造成的，并且與它同步。如果程序一而再地被運(yùn)行，陷阱將總在指令流中相同的位置的精確發(fā)生。而中斷則是由外部事件和其他時(shí)鐘造成的，不具有重復(fù)性。PE1-20.有一個(gè)文件，其文件描述符是fd,內(nèi)含下列字節(jié)序列：3，1，4，1，5，9，2，6，5，3，5.有如下系統(tǒng)調(diào)用：lseek(fd,3,SEEK_SET);//從文件開頭偏移量為3，此時(shí)將讀寫位置移到文件1，5，9，2的1處Read(fd,&buffer,4);其中l(wèi)seek調(diào)用尋找文件中的字節(jié)3.在讀操作完成之后，buffer中的內(nèi)容是什么？答：包含字：15，，2。PE1-22.塊特殊文件和字符特殊文件的基本差別是什么？答：塊特殊文件包含被編號(hào)的塊，每一塊都可以獨(dú)立地讀取或者寫入。而且可以定位于任何塊，并且開始讀出或?qū)懭?。這些對(duì)于字符特殊文件是不可能的。PE1-29.下面是單位轉(zhuǎn)換練習(xí)：(a)一微年是多少秒？(b)微米常稱micron.那么gigamicron是多長(zhǎng)？(c)1TB存儲(chǔ)器中有多少字節(jié)？(d)地球的質(zhì)量是6000yottagram,換算成kilogram是多少？答：這些都以直接轉(zhuǎn)換：(a)icroyear=1-6X35X24X300=1.36se。(b)1k。(c)有4字節(jié)，也就是199,2776字節(jié)。(d)它是6X2公斤。第二章：進(jìn)程與線程1.進(jìn)程的概念。答：進(jìn)程是對(duì)正在運(yùn)行的程序的一個(gè)抽象。是容納運(yùn)行一個(gè)程序所需要的所有信息的容器。也可以說(shuō)一個(gè)進(jìn)程就是就是一個(gè)正在運(yùn)行的實(shí)例。2.進(jìn)程的三種基本狀態(tài)。運(yùn)行態(tài)（該時(shí)刻進(jìn)程實(shí)際占用CPU）。就緒態(tài)（可運(yùn)行，但因?yàn)槠渌M(jìn)程正在運(yùn)行而暫時(shí)停止）。阻塞態(tài)（除非某種外部事件發(fā)生，否則進(jìn)程不能運(yùn)行）。3.進(jìn)程與線程的區(qū)別。答：進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng),進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位.

線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位.線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源(如程序計(jì)數(shù)器,一組寄存器和棧),但是它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其他的線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源.

一個(gè)線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個(gè)線程;同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程之間可以并發(fā)執(zhí)行.PE2-37.有5個(gè)批處理作用A到E,它們幾乎同時(shí)到達(dá)一個(gè)計(jì)算中心。估計(jì)他們運(yùn)行的時(shí)間分別為10，6，2，4和8分鐘。其優(yōu)先級(jí)（由外部設(shè)定）分別為3，5，2，1和4.其中5為最高優(yōu)先級(jí)。對(duì)于下列每種調(diào)度算法，計(jì)算其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時(shí)間，可忽略進(jìn)程切換的開銷。(a)輪轉(zhuǎn)法(b)優(yōu)先級(jí)調(diào)度(b)先來(lái)先服務(wù)。（按照10，6，2，4，8次序運(yùn)行）(c)最短作業(yè)優(yōu)先。對(duì)a）,假設(shè)系統(tǒng)具有多道程序處理能力，每個(gè)作業(yè)均公平共享CPU時(shí)間，對(duì)b)到d),假設(shè)任一時(shí)刻只有一個(gè)作業(yè)運(yùn)行。直到結(jié)束。所有的作業(yè)都完全是CPU密集型作業(yè)。答：a)對(duì)于輪轉(zhuǎn)調(diào)度，每個(gè)作業(yè)在最初的10分鐘內(nèi)獲得了1/5的CPU,10分鐘之后，C先完成作業(yè)，在接下來(lái)的8分鐘，每個(gè)作業(yè)獲得1/4的CPU,在此期間，D完成作業(yè)。剩下來(lái)的3個(gè)作業(yè)在以后的6分鐘里各獲得CPU的1/3，一直到B結(jié)束等等。這5個(gè)作業(yè)完成的時(shí)間分別是，10,18,24,28和30，平均22分鐘。b)對(duì)于優(yōu)先級(jí)調(diào)度，B首先運(yùn)行，6分鐘之后完成。剩下的4個(gè)作業(yè)完成的時(shí)間分別是14，24，26和30.平均為18.8分鐘。c)對(duì)于先來(lái)先服務(wù)。運(yùn)行作業(yè)順序從A到E，完成時(shí)間分別為10，16，18，22和30。平均為19.2分鐘。d)最短優(yōu)先作業(yè)，完成的時(shí)間分別為2，6，12，20和30，平均為14分鐘。PE2-41.一個(gè)軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)有4個(gè)周期，其周期分別為50ms,100ms,200ms和250ms。假設(shè)這4個(gè)事件分別需要35ms,20ms,10ms和Xms的CPU時(shí)間，保持系統(tǒng)可調(diào)度的最大X值是多少？答：所使的CPU的片斷為3/0+2010+000+/50為了使得進(jìn)程可調(diào)度，必須是總和小于1因此，x必小于12.5sec。PE2-51.第三章存儲(chǔ)管理1．頁(yè)面、頁(yè)表、頁(yè)框（物理塊）、頁(yè)表項(xiàng)等概念。見(jiàn)百度百科（/view/3224034.htm）第五章輸入/輸出練習(xí)題解析：PE5-11.以下各項(xiàng)工作是在四個(gè)I/O軟件層的哪一層完成的？(a)為一個(gè)磁盤讀操作計(jì)算磁道、扇區(qū)、磁頭。(b)向設(shè)備寄存器寫命令。(c)檢查用戶是否允許使用設(shè)備。(d)將二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼以便打印。答：a)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序b)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；c)設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件；d)用戶級(jí)軟件。PE5-24.磁盤請(qǐng)求以柱面10、22、20、2、40、6和38的次序進(jìn)入磁盤驅(qū)動(dòng)器。尋道時(shí)每個(gè)柱面移動(dòng)需要6ms,以下各算法所需的尋道時(shí)間是多少？a)先來(lái)先服務(wù)。b)最佳柱面優(yōu)先c)電梯算法（初始化向下移動(dòng)）d)改進(jìn)的電梯算法（始終向上）在各情形下，假設(shè)磁臂起始于柱面20.答：(a)10+12+2+18+38+34+32=146 柱面=146*6=876sec.(b)0+2+2+4+4+32=60 柱面=60*6=60sec.(c)0+2+6+2+0+4+4=8 柱面=58*6=48sec.(d)0+2+16+2+38+4+4=66 柱面=66*6=396msec.PE5-44.一臺(tái)筆記本電腦被設(shè)置成最大的利用功率節(jié)省特性，包括在一段時(shí)間不活動(dòng)之后關(guān)閉顯示器和硬盤。一個(gè)用戶有時(shí)在文本模式下運(yùn)行UNIX程序，而在其他時(shí)間使用X窗口系統(tǒng)。他驚訝地發(fā)現(xiàn)當(dāng)他使用僅限文本模式的程序時(shí)，電池壽命想當(dāng)長(zhǎng)。為什么？答：在顯示X窗口系統(tǒng)時(shí)，會(huì)比使用文本模式程序時(shí)使用更多的內(nèi)存和虛擬內(nèi)存。所以對(duì)x窗口來(lái)說(shuō)將硬盤閑置一段足夠長(zhǎng)的時(shí)間而導(dǎo)致其自動(dòng)關(guān)閉電源是不太可能的。第六章死鎖知識(shí)點(diǎn)：死鎖的概念，產(chǎn)生死鎖的4個(gè)必要條件。答：死鎖的定義：如果一個(gè)進(jìn)程中的每個(gè)進(jìn)程都在等待只能由該進(jìn)程集合中的其他進(jìn)程才能引發(fā)的事件，那么，該進(jìn)程結(jié)合就是死鎖。產(chǎn)生死鎖的4個(gè)必要條件：a)互斥條件。b)占有和等待條件c)不可搶占條件d)環(huán)路等待條件。處理死鎖的4種方法。答：1)忽略該問(wèn)題（產(chǎn)生的死鎖）。 2）檢測(cè)并恢復(fù)。 3）仔細(xì)對(duì)資源進(jìn)行分配，動(dòng)態(tài)地避免死鎖。 4）通過(guò)破壞引起死鎖的四個(gè)必要條件之一，防止死鎖的產(chǎn)生。打破死鎖的4個(gè)條件。答：a)破壞互斥條件。b)破壞占有和等待條件c)破壞不可搶占條件d)破壞環(huán)路等待條件。死鎖的避免-銀行家算法。練習(xí)題解析：PE6-16.仔細(xì)考察圖6-11b.如果D再多請(qǐng)求1個(gè)單位，會(huì)導(dǎo)致安全狀態(tài)還是不安全狀態(tài)？如果換成C提出同樣的請(qǐng)求，情形會(huì)怎樣？已有數(shù)量最大請(qǐng)求A16B15C24D47空閑：2答：D請(qǐng)求會(huì)導(dǎo)致不安全狀態(tài)，但C請(qǐng)求是安全的PE6-22.一個(gè)系統(tǒng)有4個(gè)進(jìn)程和5個(gè)可分配資源，當(dāng)前分配和最大需求如下：已分配資源最大需求量可用資源進(jìn)程A102111121200X11進(jìn)程B2011022210進(jìn)程C1101021310進(jìn)程D1111011221若保持該狀態(tài)是安全狀態(tài)，X的最小值是多少？答：各進(jìn)程所需資源的矩陣如下：01001021001030000111(可用)00X11如果x=0,會(huì)立即陷入死鎖，如果x=1,進(jìn)程D可以運(yùn)行。當(dāng)進(jìn)程D完成時(shí)，可用的資源是11221.此時(shí)進(jìn)程A可以運(yùn)行，A完成釋放資源后，可用資源是21432，此時(shí)進(jìn)程C可以運(yùn)行了，C完成，可用資源32442，進(jìn)程B可以運(yùn)行。所以避免死鎖的最小的X=1.PE6-29.解釋死鎖、活鎖和饑餓的區(qū)別。答：死鎖：一組進(jìn)程中，每個(gè)進(jìn)程都因等待由改組進(jìn)程中的另一進(jìn)程所占有的資源而導(dǎo)致阻塞。活鎖：若每個(gè)進(jìn)程使用2種資源，如果進(jìn)程A線運(yùn)行并得到資源1，然后進(jìn)程2運(yùn)行并得到資源2，以后不管哪個(gè)進(jìn)程運(yùn)行都不會(huì)有任何進(jìn)展，但是哪一個(gè)進(jìn)程都沒(méi)有被阻塞。饑餓：一些策略用來(lái)決定什么時(shí)候誰(shuí)獲得什么資源，使一些進(jìn)程永遠(yuǎn)得不到服務(wù)操作系統(tǒng)一些重要知識(shí)點(diǎn)：1產(chǎn)生死鎖的必要條件有哪些？答：1互斥條件。2請(qǐng)求和保持條件。3不剝奪條件。4環(huán)路等待條件。2進(jìn)程調(diào)度算法有哪些？答：1先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法。2短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法。3高優(yōu)先權(quán)先調(diào)度算法。4基于時(shí)間片的輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。3多道批處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)？答：1資源利用率高2系統(tǒng)吞吐量大3平均周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)4無(wú)互交能力4進(jìn)程與程序是兩個(gè)完全不同的概念，但又有密切聯(lián)系，試寫出兩者區(qū)別?答：1進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，程序是靜態(tài)的2進(jìn)程是獨(dú)立運(yùn)行的單位，程序不能作為運(yùn)行單位3個(gè)進(jìn)程間在并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相互制約關(guān)系，而程序由于是靜態(tài)的，所以不存在異步特征5設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮那些因素？答：1設(shè)備的固有屬性2設(shè)備分配算法3設(shè)備分配中的安全性。6什么是操作系統(tǒng)，主要功能？答：操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源，有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。操作系統(tǒng)的主要功能包括：存儲(chǔ)器管理，處理機(jī)管理，設(shè)備管理，文件管理以及用戶接口管理。7操作系統(tǒng)中存儲(chǔ)管理的主要功能是什么？什么叫虛擬存儲(chǔ)器？答：內(nèi)存分配，地址映射，內(nèi)存保護(hù)，內(nèi)存擴(kuò)充。虛擬存儲(chǔ)器是用戶能作為可變至內(nèi)存對(duì)待的存儲(chǔ)空間，具有請(qǐng)求調(diào)入和置換功能，在這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中虛地址被映象成實(shí)地址，是由操作系統(tǒng)提供的一個(gè)假想的特大存儲(chǔ)器。8進(jìn)程控制塊中的信息有哪些？答：1進(jìn)程標(biāo)識(shí)符2處理機(jī)狀態(tài)3進(jìn)程調(diào)度信息4進(jìn)程控制信息9什么是SPOOLing?答：為了緩和CPU的高速性與I/O設(shè)備低速性之間的矛盾而引入脫機(jī)輸入/輸出技術(shù)。該技術(shù)是利用專門的外圍控制機(jī)，將低速I/O設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳到高速磁盤上或者相反。10目錄管理的功能有哪些？答：實(shí)現(xiàn)“按名存取”2提高對(duì)目錄的檢索速度3文件共享4文件允許重名11影響缺頁(yè)終端率的因素有哪些？答：1分配給程序的主存塊數(shù)2頁(yè)面的大小3程序編制方法4頁(yè)面調(diào)度算法12什么是抖動(dòng)？答：剛被調(diào)出的頁(yè)面又立即要用而裝入，而裝入后不久又被調(diào)出，如此反復(fù)，使調(diào)度非常頻繁，這種現(xiàn)象稱為抖動(dòng)。13陷進(jìn)和中斷的主要差別是什么？答：1他們引起的中斷源不同2他們服務(wù)的對(duì)象不同3響應(yīng)時(shí)機(jī)不同4響應(yīng)執(zhí)行的上下文不同14.塊特殊文件和字符特殊文件的基本差別？答：塊特殊文件指可隨機(jī)存取的塊組成的設(shè)備，如磁盤等；字符特殊文件用于打印機(jī)，調(diào)制解調(diào)器和其他接收或輸出字符流的設(shè)備。15為什么線程要通過(guò)調(diào)用thread-yield自愿放棄CPU，畢竟由于沒(méi)有周期性的時(shí)鐘中斷，線程可以不交回CPU？答：這樣一個(gè)調(diào)用很重要，因?yàn)椴煌谶M(jìn)程，線程庫(kù)無(wú)法利用時(shí)鐘中斷強(qiáng)制線程讓出CPU，所以設(shè)法使線程行為“高尚”起來(lái)，并且隨著時(shí)間的推移自動(dòng)交出CPU，以便讓其他線程有機(jī)會(huì)運(yùn)行。16說(shuō)明硬連接優(yōu)于符號(hào)鏈接的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，并說(shuō)明符號(hào)連接優(yōu)于硬連接的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)？答:硬連接不要而外的磁盤空間，只需在節(jié)點(diǎn)記錄有多少個(gè)連接，符號(hào)鏈接需要空間存儲(chǔ)所指文件的名稱。對(duì)于符號(hào)連接，可以指向其他機(jī)器上的文件，甚至是Internet的文件，而硬鏈