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1、第一章绪论操作系统的基本功能答：操作系统的职能是管理和控制计算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）和用户接口等。研究操作系统的几种不同观点答：（1）作为计算机系统资源的管理者：处理机管理：分配和控制处理机；存储器管理：分配及回收内存；I/O设备管理：I/O分配与操作；文件管理：文件存取、共享和保护。（2）作为扩充机器：把覆盖了软件的机器称为扩充机或虚拟机；分层扩充的特点。第二章操作系统用户界面操作系统为用户提供哪两种接口答：操作系统为用户提供两个接口，一
2、个是系统为用户提供的各种命令接口，用户利用这些操作命令来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。另一个接口是系统调用，编程人员使用系统调用来请求操作系统提供服务，例如申请和释放外设等类资源、控制程序的执行速度等。什么是系统调用答：系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。编程人员利用系统调用，在源程序一级动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。因此，系统调用像一个黑箱子那样，对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。系统调用与库函数的区别答：（1）函数库提供的函数通常不需要操作系统的服务，函数在用户空间内执行，除非函数
3、涉及到I/O操作。系统调用是要求操作系统为用户提供进程，提供某种服务，通常是涉及系统的硬件资源和一些敏感的软件资源等。（2）函数库调用是语言或应用程序的一部分，而系统调用是操作系统的一部分。系统调用时在操作系统内核发现一个“trap”或中断后进行的（其中系统调用是软中断）。（3）库函数是在系统调用上的一层包装，运行在用户态。第三章进程管理进程控制块包含哪些信息答：（1）描述信息：进程名或进程标识名；用户名或用户标识名；家庭关系。（2）控制信息：进程当先状态；进程优先级；程序开始地址；各种计时信息；通信信息。（3）资源管理信息：占用内存大小及其管理用数据结构指针；对换或覆盖用的有关信息；共享程序
4、段大小及起始地址；输入输出设备的设备号，所要传送的数据长度、缓冲区地址、缓冲区长度及所用设备的有关数据结构指针；指向文件系统结构的指针及有关标识。（4）CPU场保护结构：存储退出执行时的进程现场数据。进程的五态模型及转换答：五个基本状态：初始状态、就绪状态、执行状态、等待（阻塞）状态、终止状态。图3.G过程状态转挽（返回）JL:L7创建原涪流图进程控制的原语与流程图答：把系统态下执行的某些具有特定功能的程序段称为原语。原语可分为两类：一类是机器指令级的，其特点是执行期间不允许中断，像原子一样，在操作系统它是一个不可分割的基本单位；另一类是功能级的，其特点是作为原语的程序段不允许并发执行。流程图
5、如图。1. 进程阻塞与挂起（唤醒）的区别？内存就绪与外存就绪的区别?图3*阿霍原.语圈隔MID或渭原语用户模式，系统模式答：大多数处理器至少支持两种执行模式，某些指令只能在特权模式下运行，包括读取或改变诸如程序状态字之类控制寄存器的指令、原式I/O指令和与内存管理相关的指令。另外，有部分内存区域仅在特权模式下可以被访问到。特权模式可成为系统模式或系统态、控制模式或内核模式。非特权模式通常称为用户模式或用户态，这是因为用户程序通常在该模式下运行。进程创建方式有哪两种？进程何时会被撤销答：进程创建方式有以下两种：（1）有系统程序模块统一创建；（2）由父进程创建。以下三种情况导致进程被撤销：（1）该
6、进程已完成所要求的功能而正常终止；（2）由于某种错误导致非正常中止；（3）祖先进程要求撤销某个子进程。用信号量解决生产者-消费者I可题。信号量的其它应用答：把并发进程的同步和互斥问题一般化，可以得到一个抽象的一般模型，即生产者-消费者问题。计算机系统中，每个进程都申请使用和释放各种不同类型的资源。把系统中使用某种一类资源的进程成为该资源的消费者，而把释放同类资源的进程称为该资源的生产者。生产者-消费者问题是一个同步问题。它们之间满足如下条件：消费者想接收数据时，有界缓冲区中至少有一个单元满；生产者想发送数据时，有界缓冲区至少有一个单元空；由于有界缓冲区是临界资源，因此，各生产者进程和消费者进程
7、之间必须互斥执行。设公用信号量mutex保证生产者进程和消费者进程之间的互斥，设信号量avail为生产者进程的私用信号量，信号量full为消费者进程的私用信号量。信号量avail表示有界缓冲区中的空单元数，初值为n；信号量full表示有界缓冲区中的非空单元数，初值为0。信号量mutex表示可用有界缓冲区的个数，初值为1。从而有：Deposit(data):beginP(avail)P(mutex)送数据入缓冲区某单元V(full)V(mutex)EndRcmovc(data):BeginP(full)P(mutex)取缓冲区中某单元数据V(avail)V(mutex)End由于一个过程中包含多
8、个公用、私用信号量，P、V原语的操作次序要非常小心。由于V原语是释放资源的，所以可以以任意次序出现。但P原语则不行，如果次序混乱，将会造成进程之间的死锁。解释有名管道(FIFO),(无名)管道(pipe),及两者的区别答：管道是指能够连接一个写进程和一个读进程的并允许它们以生产者-消费者方式进行通信的一个共享文件，又称为pipe文件。无名管道是一个临时文件，是利用系统调用pipe()建立起来的无名文件，没有路径名，只有调用pipe的进程及其子孙进程才能识别此文件描述符而利用改文件(管道)进行通信；有名管道是利用mknod系统调用建立的，是可以在文件系统中长期存在的，既有路径名的文件，其他进程可
9、以知道其存在，并利用该路径名来访问该文件。多进程架构，多线程应用实例答：(1)多进程的案例：Nginx主流的工作模式是多进程模式；几乎所有的websever服务器服务都有多进程；Chrome浏览器是多进程方式；Redis，多进程单线程。(2)多线程的案例：桌面软件，响应用户输入的是一个线程，后台程序处理是另外的线程；Memcached用户级线程，系统级线程，及二者区别答：线程的两个基本类型是：用户级线程和系统级线程(核心级线程)。用户级线程的管理过程全部由用户程序完成，操作系统内核只对进程进行管理。核心级线程由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API,
10、以使用户程序可以创建、执行、撤销进程。用户级线程有较高的灵活性和高效率，但并发能力较差。核心级线程有较好的并行能力，一个进程内的线程阻塞不会影响该进程内的其他线程，但线程管理的开销过大，缺乏灵活性。进程和程序的区别答：(1)进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念，程序是指令的有序集合，无执行含义，进程则强调执行的过程。（2）进程具有并行特征（独立性，异步性），程序则没有。（3）不同的进程可以包含同一个程序，同一程序在执行中也可以产生多个进程。2. 什么是互斥？什么是同步？答：进程间的互斥是指：一组并发进程中的一个或多个程序段，因共享某一公有资源而导致它们必须以一个不许交叉执行的单位执行，即不
11、允许两个以上的共享该资源的并发进程同时进入临界区。进程间的同步是指：异步环境下的一组并发进程因直接制约互相发送消息而进行互相合作、互相等待，各进程按一定的速度执行的过程。互斥有哪几种可能的实现方法答：对临界区加锁实现互斥；用信号量实现并发进程互斥；用P,V原语实现进程互斥分析加锁法的原理和存在的问题答：当某个进程进入临界区之后，他将锁上临界区，直到它退出临界区时为止。并发进程在申请进入临界区时，首先测试该临界区是否是上锁的。如果非临界区已被锁住，则该进程要等到临界区开锁之后才有可能获得临界区。设临界区的类名为S。为了保证每一次临界区中只能有一个程序段被执行，又设锁定位keyS。keyS标识该锁
12、定位属于类名为S临界区。加锁后的临界区程序描述如下。Lock（keyS）临界区Unlock（keyS）设keyS=1时表示类名为S的临界区可用，keyS=0时表示类名为S的临界区不可用。贝UUnlock（keyS）只用一条语句即可实现。keyS。1不过，由于Lock（keyS）必须满足keyS=0时，不允许任何进程进入临界区，而keyS=1时仅允许一个进程进入临界区的推测，因而实现起来较为困难。线程的概念，进程与线程的区别答：传统操作系统中只允许线程中有一个执行引擎，而现代操作系统中，进程可以包含多个执行引擎。每个执行引擎称为线程。线程是进程的一部分，有时被称为轻权进程或轻量级进程，和线程一样
13、是CPU度的一个单位。线程与进程的区别可归纳为以下4点：（1）地址空间和其它资源（如打开文件）：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。（2）通信：进程间通信IPC,线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信一一需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。（3）调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。（4）在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。第四章处理机调度最短作业优先法（SJF）的原理，存在的问题及改进方法图1.1作业的状态及其转换答：（1）定义：对优先执行时间短的作业（进程）优先分配处理机。通常后来的短作业不抢先正在执行的作
14、业。（2）缺点：对长作业非常不利，可能长时间得不到执行；未能依据作业的紧迫程度来划分执行的优先级；难以准确估计作业（进程）的执行时间，从而影响调度性能。（3）改进方法：最高响应比优先法（HRN是对FCFS方式和SJF方式的一种综合平衡。HRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短，从中选出响应比最高的作业投入执行。什么是分级调度答：一般来说，处理机调度可以分为4级。（1）作业调度。又称宏观调度或高级调度。（2）交换调度。又称中级调度。（3）进程调度。又称微观调度或低级调度。（4）线程调度。调度关系如图4.1进程调度的功能答：（1）记录系统中所有进程的执行情况；（2）选择
15、占有处理机的进程；（3）进行进程上下文切换。常见的进程调度算法答：（1）先来先服务（FCFS调度算法；（2）轮转法；（3）多级反馈轮转法；（4）优先级法;（5）最短作业优先法;（6）最高响应比优先法。第五章存储管理虚存的概念答：将进程中的目标代码、数据等虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器。虚拟存储器不考虑物理存储器的大小和信息存放的实际位置，只规定每个进程中互相关联信息的相对位置。每个进程都有自己的虚拟存储器，且虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构和寻址方式确定的。页式管理、段式管理、段页式管理中的地址变换过程答：如图分别是页式管理、段式管理、段页式管理中的地址变换过程段古也址-寄在器旋起地
16、女修丧长度起蜡地址派的K表图5段夕:式地址交换有快表时的平均存取时间计算例：有一页式系统，其页表存放在主存中：（1）如果对主存一次存取需要1.5s,实现一次页面访问的存取时间是多少？（2）如果系统加有快表，平均命中率为85%当页表项在快表中时，查找时间忽略为0,问此时的平均存取时间是多少？答：若页表存放在主存中，则要实现一次页面访问需两次访问主存：一次是访问页表，确定所存取页面的物理地址（称为定位）。第二次才根据该地址存取页面数据。页表在主存的存取访问时间=1.52=3（s）增加快表后的存取访问时间=0.85刈.5+(1-0.85)X2刈.5=1.725(也s)局部性原理答：局部性原理是指CPUB问存储器时，无论是存
