2023年華僑大學計算機科學與技術操作系統(tǒng)簡答題

簡答題一、 第一章操作系統(tǒng)引論實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)的區(qū)分?多路性。實時信息處理系統(tǒng)也按分時原則為多個終端用戶效勞。實施掌握系統(tǒng)的多路性則主要表現(xiàn)在系統(tǒng)周期地對多路現(xiàn)場信息進展采集，以及對多個對象或多個執(zhí)行機構進展掌握。分時系統(tǒng)中的多路性則與用戶狀況有關，時多時少。獨立性實時信息處理系統(tǒng)中的每個終端用戶在向實時系統(tǒng)提出效勞請求時，是彼此獨立的操作，互不干擾。擾。準時性能承受的等待時間來確定的?；蛲瓿山刂箷r間來確定的。交互性定的專用效勞程序分時系統(tǒng)可以向終端用戶供給數(shù)據(jù)處理和資源共享效勞。牢靠性靠。操作系統(tǒng)的主要功能處理機治理〔含線程的運行進展協(xié)調(diào)〔兩種協(xié)調(diào)方式〕進程互斥方式進程同步方式之間的信息交換。調(diào)度：在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，包括作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度兩步存儲器治理內(nèi)存安排：分為靜態(tài)和動態(tài)兩種方式運行，彼此互不干擾。地址映射：規(guī)律地址和物理地址內(nèi)存擴大設備治理緩沖治理設備安排設備處理文件治理.名目治理文件讀寫治理與保護操作系統(tǒng)與用戶的接口用戶接口聯(lián)機用戶接口脫機用戶接口圖形用戶接口二、 其次章進程治理進程的特征：由于程序是不能參與并發(fā)執(zhí)行的，為使其并發(fā)執(zhí)行，應為之配置進程掌握塊構造特征由程序段，相關的數(shù)據(jù)段和進程掌握塊〔PCB〕三局部構成了進程實體。動態(tài)性最根本特征動態(tài)性還表示在：“它由創(chuàng)立而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，由撤銷而消亡”。并發(fā)性引入進程的目的是為了使其進程實體能和其他進程實體并發(fā)執(zhí)行；而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的。獨立性獨立性是指進程實體是一個能獨立運行獨立安排資源和獨立接收調(diào)度的根本單位。異步性進程狀態(tài)的轉換過程〔進程的三種狀態(tài)〕就緒狀態(tài)執(zhí)行狀態(tài)堵塞狀態(tài)〔等待狀態(tài)或封鎖狀態(tài)〕轉換過程：就緒態(tài)通過進程調(diào)度轉換到執(zhí)行態(tài)，執(zhí)行態(tài)時間片完成I/O懇求轉換到堵塞態(tài)，堵塞態(tài)通過I/O完成到達就緒態(tài)。引起進程掛起的緣由終端用戶的懇求：使正在執(zhí)行的進程暫停執(zhí)行。父進程的懇求：有時父進程期望掛起自己的某個子進程，以便于考察和修改子進程，或者協(xié)調(diào)個子進程間的活動。負荷調(diào)整的需要：當實時系統(tǒng)中的工作負荷較重時，系統(tǒng)可掛起一些不重要的進程，以保證系統(tǒng)能正常運行操作系統(tǒng)的需要：操作系統(tǒng)有時需要掛起某些進程，以便于檢查運行中的資源使用狀況。進程同步機制應遵循的規(guī)章空閑讓進：當無進程處于臨界區(qū)時，說明臨界區(qū)處于空間狀態(tài)，應允許一個懇求進入臨界區(qū)的進程馬上進入自己的臨界區(qū)，以有效的利用臨界資源。忙則等待：當臨界區(qū)資源正在被訪問時，其他試圖進入臨界區(qū)的進程必需等待，以保證對臨界資源的互斥訪問。有限等待：對要求訪問臨界區(qū)資源的進程，應保證在有限時間內(nèi)進入自己的臨界區(qū)，以免陷入死等狀態(tài)。讓權等待：當進程不能進入自己的臨界區(qū)時，應馬上釋放處理機，以免陷入忙等狀態(tài)。進程和管程的區(qū)分兩者都定義了數(shù)據(jù)構造，但進程定義了私有數(shù)據(jù)構造PCB，管程定義的是公共數(shù)據(jù)構造，如消息隊列等。二者都存在對各自數(shù)據(jù)構造上的操作，進程是由挨次程序執(zhí)行有關的操作，而管程主要是進展同步操作和初始化操作。設置進程的目的是在于實現(xiàn)系統(tǒng)的并發(fā)性，而管程的設置則是解決共享資源的互斥使用問題。管程是被動的工作方式，進程是主動的工作方式。進程之間能并發(fā)執(zhí)行，管程則不能與其調(diào)用者并發(fā)進程具有動態(tài)性，管程則是操作系統(tǒng)中的一個資源治理模塊，以供進程調(diào)用。進程和線程的區(qū)分調(diào)度：線程作為調(diào)度和分派的根本單位，而進程作為資源擁有的基本單位。并發(fā)性：在引入線程的操作系統(tǒng)中，不僅進程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個進程中的多個線程之間也可并發(fā)執(zhí)行，使得操作系統(tǒng)具有更好的并發(fā)性，從而能更加有效的提高系統(tǒng)資源的利用率和系統(tǒng)的吞吐量。擁有資源：進程可以擁有資源，是操作系統(tǒng)中擁有資源的一個根本單位，線程不擁有系統(tǒng)資源，但它可以訪問其隸屬進程的資源。系統(tǒng)開銷：系統(tǒng)在創(chuàng)立或撤銷進程時，付出的開銷明顯大于線程創(chuàng)建或撤銷時的開銷。三、 第三章處理機調(diào)度與死鎖三種處理機調(diào)度層次的根本功能高級調(diào)度那個選取作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，并為他們創(chuàng)立進程，安排必要的資源，將創(chuàng)立的進程插入就緒隊列預備執(zhí)行。低級調(diào)度：三個根本機制1.排隊2.分派器3.上下文切換機制保存處理機的現(xiàn)場信息按某種算法選取進程把處理器安排給進程中級調(diào)度：引入中級調(diào)度的主要目的是為提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。短作業(yè)優(yōu)先算法的缺點必需預知作業(yè)的運行時間對長作業(yè)格外不利在承受SJF算法時，人機無法實現(xiàn)交互該調(diào)度算法完全未考慮作業(yè)的緊迫程度，故不能保證緊迫性作業(yè)能得到準時處理。處理機調(diào)度算法的目標處理機調(diào)度算法的共同目標批處理系統(tǒng)的目標分時系統(tǒng)的目標實時系統(tǒng)的目標實時調(diào)度的根本條件供給必要的信息就緒時間開頭截止時間和完成截止時間處理時間資源要求優(yōu)先級系統(tǒng)處理力量強承受搶占式調(diào)度機制具有快速切換機制產(chǎn)生死鎖的必要條件進程推動挨次不當引起死鎖進程推動挨次非法互斥條件懇求和保持條件不剝奪條件環(huán)路等待條件處理死鎖的根本方法來預防死鎖避開死鎖：在資源的動態(tài)安排過程中，用某種方法去防止系統(tǒng)進入擔憂全狀態(tài)，從而避開死鎖。檢測死鎖解除死鎖四、 第四章存儲器治理程序的裝入和鏈接方式確定裝入方式可重定位裝入方式動態(tài)運行時裝入方式靜態(tài)鏈接方式裝入運行時動態(tài)鏈接時動態(tài)鏈接說明四種分區(qū)安排算法的根本原理首次適應算法：FF算法要求空閑分區(qū)鏈以地址遞增的次序鏈接。循環(huán)首次適應算法：NFFF算法演化而成，在為進程安排內(nèi)存空間時不再是每次都從鏈首開頭查找，而是從上次找到的空閑分區(qū)從中劃出一塊與懇求大小相等的內(nèi)存空間安排給作業(yè)。最正確適應算法：NF算法要求將全部的空閑分區(qū)按其容量從小到大的挨次形成一空閑分區(qū)鏈，這樣第一次找到能滿足要求的空閑區(qū)必定是最正確的。最壞適應算法：WF按其容量以從小到大的挨次形成一空閑分區(qū)鏈，查找時只要看第一個分區(qū)能否滿足作業(yè)的要求。根本分頁存儲治理方式的地址變換過程根本的地址變換機構具有塊表的地址的變換機構為什么要引入分段存儲治理方式便利編程信息共享信息保護動態(tài)增長動態(tài)鏈接根本分段存儲治理方式的地址變換過程〔PPT96〕分頁存儲治理方式和分段存儲治理方式的區(qū)分頁是信息的物理單位，分頁是為實現(xiàn)離散安排方式，以消減內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率。段是信息的規(guī)律單位，分段是為了能更好的滿足用戶的需要。頁的大小固定且由系統(tǒng)打算，而段的長度不固定由用戶所編寫的程序所確定。分頁的作業(yè)地址空間是一維的，即單一的線性地址空間。而分段的作業(yè)地址空間則是二維的。五、 第五章虛擬存儲器局部性原理及其論點程序執(zhí)行時，除少局部的轉移和過程調(diào)用之外，在大多數(shù)狀況下然是挨次執(zhí)行的程序將在一段時間內(nèi)都局限在這些過程的范圍內(nèi)運行程序中存在很多循環(huán)構造，這些雖然只由少數(shù)指令構成，但是它們將屢次執(zhí)行程序中還包括很多對數(shù)據(jù)構造的處理物理塊的安排策略固定安排局部置換：基于進程的類型，為每個進程安排肯定數(shù)目的物理塊，在整個運行期間都不再轉變。可變安排全局置換：但凡產(chǎn)生缺頁的進程，都將獲得的物理塊?？勺儼才啪植恐脫Q：為每一個進程安排肯定數(shù)目的物理塊，但當某進程覺察缺頁時，只允許從該進程在內(nèi)存的頁面中選出一頁換出，這樣就不影響其他進程的運行。物理塊的安排算法平均安排算法：將系統(tǒng)中全部可供安排的物理塊平均安排給各個進程。按比例安排算法考慮優(yōu)先權的安排算法一局部按比例的安排給個進程配給個進程。產(chǎn)生抖動的緣由同時在系統(tǒng)中運行的程序太多，由此安排給每一個進程的物理塊太少，不能滿足進程正常運行的根本要求，致使每個進程在運行時頻繁的消滅缺頁，必需懇求系統(tǒng)將所缺之頁調(diào)入內(nèi)存。六、第六章輸入輸出系統(tǒng)說明設備和掌握器之間的三種信號線數(shù)據(jù)信號線：這類信號線用于在設備和設備掌握器之間傳送數(shù)據(jù)信號。I/O設備發(fā)送掌握信號時的通路。狀態(tài)信號線：這類信號線用于傳送指示設備當前狀態(tài)的信號。中斷處理程序的處理過程測定是否有未響應的中斷信號。保護被中斷進程的CPU環(huán)境。轉入相應的設備處理程序。中斷處理回復CPU現(xiàn)場并退出中斷。SPOOLING系統(tǒng)的特點I/O速度將獨占設備改造為共享設