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1、一、一、OS基础基础1.操作系统的类型；分时系统的特征，分时系统中响应时间的计算（时间片大小与用户数量的关系，分时系统的调度算法；2.系统调用、访管指令的概念、特点和作用操作系统为支持程序设计语言的工作而编制了一些功能子程序，这些子程序称为“系统功能调用”或简称“系统调用” ，供用户程序执行中调用。所以，系统调用是操作系统为用户程序提供的一种服务界面。访管指令是一条可以在目态下执行的指令，用户程序中凡是要调用操作系统功能时就安排一条访管指令。当处理器执行到访管指令时就产生一个中断事件（自愿中断） ，暂停用户程序的执行，而让操作系统来为用户服务。3.处理机的两种状态便于设计安全可靠的操作系统。管
2、态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。通常操作系统在管态下运行，可以执行所有机器指令；而用户程序在目态下运行，只能执行非特权指令。如果用户程序企图在目态下执行特权指令，将会引起保护性中断，由操作系统终止该程序的执行，从而保护了操作系统。二、二、进程、线程的概念进程、线程的概念4.中断与是进程切换关系发生进程切换时一定发生中断。系统由一个运行进程转去运行另外一个进程，前提条件是必须进入操作系统，即处于系统态，因为处于用户态运行的进程不可能将 cpu 的使用权直接交给另一个进程，而中断是从用户态转换为系统态的必要条件。即中断是进程切换的前提（必要）条件。发生中
3、断时未必发生进程切换。如果中断处理完后原进程不再具有继续运行的条件，则一定会发生进程切换；反之，如果中断处理完后原进程仍具有继续运行的条件，则可能会发生进程切换，也可能不发生进程切换，这与处理机调度策略有关。5.进程控制块的概念、作用与内容。6.进程的三个主要状态及其状态转换。三、三、信号量、进程互斥与同步信号量、进程互斥与同步7.信号量、整形信号量、记录型信号量的概念、定义，P、V 操作对信号量的影响；8.信号量 S 的物理含义。S0 时，S 表示可使用的资源数；或表示可使用资源的进程数；S0 时，表示无资源可供使用；或表示不允许进程再进入临界区；S0 时，S 表示等待使用资源的进程个数；或
4、表示等待进入临界区的进程个数；当 S0 时，调用 P（S）的进程不会等待；调用 V（S）后使可用资源数加 1 或使可用资源的进程数加 1；当 S0 时，调用 P（S）的进程必须等待；调用 V（S）后将释放一个等待使用资源者或释放一个等待进入临界区者。9.线程的概念与多线程技术的优越性线程是进程中可独立执行的子任务，一个进程可以有一个或多个线程，每个线程都有一个惟一的标识符。线程与进程有许多相似之处，往往把线程又称为“轻型进程“，线程与进程的根本区别是把进程作为资源分配单位，而线程是调度和执行单位。多线程技术的优越性： 创建速度快、系统开销小：创建线程不需要另行分配资源； 通信简洁、速度快：线程
5、间的通信在所属进程的统一地址空间，不要额外通信机制； 并行性高：线程能独立执行，能充分利用和发挥处理器与外围设备并行工作的能力。10. 进程通信中消息缓冲方式的实现。在操作系统空间中保存有一组缓冲区，发送进程在执行 send 命令时，产生自愿性中断进入操作系统，操作系统为其分配一个缓冲区，并将所发送的消息内容由发送进程空间拷贝到缓冲区，然后将缓冲区连到接收进程的消息链中，便完成了发送。当接收进程执行到 receive 命令时，也产生自愿性中断进入操作系统，操作系统将载有消息的缓冲区由消息链中取出，并将消息内容拷贝到接收进程空间中，然后收回该空闲缓冲区，如此就完成了消息的接收。11. 若当信号量
6、 S 的值为 5 时表示可用的资源数目为 5，那么当 S 的值为-5 时，则表示阻塞于信号量 S 上的（_）数量为 5.12. 两个进程通过一个互斥信号量 s 实现对某临界资源的访问，当 s1 时表示该临界资源（_），当 s-1 时表示该临界资源（_）。13. 一售票厅只能容纳 100 人，当少于 100 人时，可以进入；否则，需在外等候。若将每一个购票者作为一个进程，请用 P、V 操作编程模拟该问题，要求说明所用信号量含义与初值。（用buyer()表示购票者进程，tickets 代表已经进入售票厅的人数）。14. 一座小桥(最多只能承重两个人)横跨南北两岸，任意时刻同一方向只允许一人过桥，南
7、侧桥段和北侧桥段较窄只能通过一人，桥中央一处宽敞，允许两个人通过或歇息试用 P、V 操作写出南、北两岸过桥的同步算法int load=2; /桥的通过能力，资源信号量int north=1; /桥北段互斥信号量int south=1; /桥南段互斥信号量tosouth()P(load);P(north);过北段桥;到桥中间;V(north);P(south);过南段桥;到达南岸;V(south);V(load);tonorth()P(load);P(south);过南段桥;到桥中间;V(south);P(north);过北段桥;到达北岸;V(north);V(load);15. 输入进程 en
8、ter()通过缓冲区 buf1 把输入数据传送给计算进程 calc()，计算进程把处理结果通过缓冲 buf2 传送给打印进程 print()。用 P、V 操作原语描述输入进程，计算进程及打印进程。int mutex1=1; / buf1 的互斥int mutex2=1; / buf2 的互斥int empty1=1; / buf1 是否为空int empty2=1; / buf2 是否为空int full1=0; / buf1 中是否有输入数据int full2=0； / buf2 中是否有计算结果/变量声明部分enter( ) P(empty);P(mutex1);Input a charc
9、ter from keyboard;Add to buf1;V(mutex1);calc( )P(full1);P(mutex1);Take a character form buf1;V(mutex1);V(empty1);Calculate a result;P(empty2);P(mutex2);Add result to buf2;V(mutex2);V(full2);V(full);Printf( )p(full2);P(mutex2);Take a result from buf2;V(mutex2);V(empty2);Add result to printer controle
10、r;四、四、作业、进程调度作业、进程调度16. 进程调度算法的评价准则。 处理器利用率； 吞吐量； 等待时间； 响应时间。17. 常用作业调度算法（概念、计算） 先来先服务(FCFS)； 短作业优先（SJF）算法； 高响应比优先（HRRF）； 优先级调度算法； 均衡调度算法18. 作业在系统中的状态: 进入状态：作业的信息从输入设备上预输入到输入井，此时称为作业处于进入状态。 后备状态：当作业的全部信息都已输入，且由操作系统将其存放在输入井中，此时称作业处于后备状态。系统将所有处于后备状态的作业组成后备作业队列，等待作业调度程序的调度。 运行状态：一个后备作业被作业调度程序选中，分配了必要的资
11、源，调入内存运行，称作业处于运行状态。 完成状态：当作业正常运行完毕或因发生错误非正常终止时，作业进入这完成状态。19. 常见作业调度算法，作业周转时间、带权周转时间的列表计算；20. 高响应比优先调度算法中响应比的计算，比如：三个作业 J1、J2、J3 的到达时间和计算时间如下表。它们在同一处理器上按单道运行，系统在 10：10 响应该三个作业。若采用高响应比优先调度算法，分析这三个作业的执行次序，并计算它们被选中时的响应比。作业名到达时间计算时间J18:003 小时J28:302 小时J39:301 小时21. 设二道作业，一道单纯计算 20 分钟，另一道计算 5 分钟，打印 15 分钟。
12、在单道程序系统中，二道作业的执行总时间至少为（_）；而在多道程序系统中，二道作业的执行总时间至少为（_）。22.设单 CPU 环境下，作业 J1、J2、J3 的提交时间分别为 0、1、3，需要运行的时间分别为8、4、2，若采用 SJF 调度策略，则三道作业的单道串行调度次序为（_），平均周转时间为（_）。五、五、死锁死锁23. 死锁产生的四个必要条件。资源独占：一个资源在同一时刻只能分配给一个进程。不可剥夺：资源只能由占有者在使用完后自愿释放。请求请求：进程在占有部分资源后还可申请新的资源，且在申请新资源时不释放已占有资源。循环等待：存在一个进程等待序列p1，p2，pn，其中 p1 等待 p2
13、 所占有的某一资源，p2等待 p3 所占有的某一资源，.，pn 等待 p1 所占有的某一资源。24. 银行家算法（包含安全性算法）的原理、相关数据结构，实例分析；25. 一台计算机有 13 台磁带机被 m 个进程竞争，每个进程最多需要 4 台磁带机，那么当 m 为不大于（_）的整数时，系统没有死锁的危险。26. 死锁的三种解决方法死锁的预防。系统按预定的策略为进程分配资源，这些分配策略能使死锁的四个必要条件之一不成立，从而使系统不产生死锁。死锁的避免：系统动态地测试资源分配情况，仅当能确保系统安全时才给进程分配资源。死锁的检测与解除。对资源的申请和分配不加限制，只要有剩余的资源就呆把资源分配给
14、申请者，操作系统要定时判断系统是否出现了死锁，当有死锁发生时设法解除死锁。27. 有四个进程(P1，P2，P3 和 P4)和三类资源(R1，R2 和 R3)在 T0 时刻的资源分配情况如表 T-2所示，试解答下列问题。a)运用安全性算法分析此刻的系统状态是否安全。b)若在 T0 时刻之后，进程 P3 发出资源请求(1，0，1)，即 P3 申请一个单位的 R1 和一个单位的 R3，系统能否将资源分配给 P3？为什么？表 T-2 T0 时刻的资源分配表MaxAllocationNeedAvailable资源 进程R1 R2 R3R1 R2 R3R1 R2 R3R1 R2 R3P13 2 21 0
15、02 2 2P26 1 35 1 11 0 2P33 1 42 1 11 0 3P44 2 20 0 24 2 01 1 228. 在银行家算法中，若出现如下资源分配情况：AllocationNeedAvailableA B C A B C A B C DDDP0:0 0 3 20 0 1 21 6 2 3P1:1 0 0 01 7 5 0P2:1 3 5 42 3 5 6P3:0 3 3 20 6 5 2P4:0 0 1 40 6 5 6(1)当前状态是否安全？(2)如果进程 P2 提出请求 Request2=(1，2，2，2)，系统能否将资源分配给它？为什么？解：（1）当前状态是安全状态。
16、运行安全性检查算法如下：（a）Work = Available；Finish = false；（b）寻找满足如下条件的 i: Finishi=false 并且 NeediWorki；如果不存在，则转（d） ；（c）Work = Work + Allocationi；Finishi = true； 转（b）（d）如果对于所有 i，Finishi = true，则系统处于安全状态，否则处于不安全状态。令 Work = Available=（1，6，2，3）运行安全性检测算法，Finish0=false 并且 Need0=(0 0 1 2)，它使 Finish=true，对于所有 0i4，因而可以断言系统当前处于安全状态（2
