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1、第一章2：OS的作用可表现在哪几方面？（1） ：OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2） ：OS作为计算机系统资源的管理者（3） ：OS实现了对计算机资源的抽象( 扩展机 ) 13：OS有几大特征？其最基本的特征是？四大特征：并发，共享，虚拟，异步最基本为并发性，是其他的基础。第二章1 PCB的主要内容，PCB是如何组织的？内容： （1） ：进程描述信息（2） ：处理机状态信息（3） ：进程调度信息（4） ：进程控制信息链表：同一状态的进程其PCB 成一链表，多个状态对应多个不同的链表。索引：同一状态的进程归入一个index表（由index指向PCB ） ，多个状态对应多个不同的index
2、表2 进程与程序的区别1)进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。2)进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。3)进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。4)进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系， 一个进程可包括多个程序。3 进程与线程的区别(1)地址空间和其他资源（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他进程不可见(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） 来进行通信需要进程同步和互斥手段的辅助
3、，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 为什么引入进程概念？在多道程序环境下，程序的执行属于并发性，此时他们将失去封闭性，并具有间断性和不可再现性的特性。 这决定了通常的程序是不能并发执行的，则程序结果不可再现。为使程序能并发执行，且为了对其进行控制，则引入了进程。8：试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因？（1）处于就绪态的进程，在调度程序位置分配处理机后。其即从就绪态转为执行态。（2）对执行的进程，如果系统分配给它的时间片用完，而被暂停执行时， 其由执行态转为就绪态。（3）如果因发生某事件而使进程的执行受阻，使其无法继续执行，该进程有执行太转
4、变为阻塞态典型原因有：I/O 请求、申请缓冲空间18：同步机构应遵循哪些基本准则？为啥？（1）空闲让进；当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲阶段，应允许一个请求进入临界区。（2）忙则等待；当已经有进程进入临界区时表明临界资源正在被访问，则应该让其他的请求等待。（3）有限等待；对要求访问临界区的进程，应保证其在有限时间内进入临界区，以免死等。（4）让权等待；当进程不能进入自己的临界区时，应释放处理机，以免忙等。36：为什么要在OS中引入线程？引入线程是为了减少程序在并发执行时所付出的时间和空间开销，使OS有更好的并发性第三章为什么引入中级调度？为了提高内存利用率和系统吞吐量，其实现的就是存
5、储系统中的对换功能。6：在抢占调度方式中，抢占的原则是？（1）优先权原则；通常是对一些重要的或紧急的作业赋予较高优先权。（2）短作业优先；当新的作业比正在执行的作业所需的时间少时，则应该优先执行。（3）时间片原则；各进程按照时间片轮流运行当系统给的时间片用完，则进程应停止执行重新等待调度。18：何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种状态时，如果没有外力作用，它们将无法进行下去。原因：竞争资源；进程间推进顺序非法。必要条件：互斥条件；请求和保持条件；不剥夺条件；环路等待条件。20：预防死锁的途径？（1）摈弃请求和保持条件；（2）
6、摈弃不剥夺条件；（3）摈弃环路等待条件。第四章1 可以采用哪几种方式将程序装入内存？（1）绝对装入：在可执行文件中记录内存地址，装入时直接定位在上述内存地址。（2）可重定位装入：可执行文件中，列出各个需要重定位的地址单元和相对地址值，装入时再根据所定位的内存地址去修改每个重定位地址项，添加相应偏移量。（3）动态运行期装入（动态重地位）：在可执行文件中记录虚拟内存地址，装入和执行时通过硬件地址变换机构，完成虚拟地址到实际内存地名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共
7、5 页 - - - - - - - - - 址的变换。3：何谓静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？静态链接：在程序执行前，先将各目标模块及他们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。装入时动态链接：指用户源程序编译后所得的目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的方式。运行时动态链接：指对某目标模块的链接，是在程序执行中需要该程序块时才对其进行链接。13：为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持？（1）页表机制，在请求分页系统中所需要的主要数据结构就是页表。（2）缺页中断机制，当所访问的页不再内存中时，便产生一次缺页中断，请求系统将所缺的页调入内存。（3）地址变换机制。17
8、：分页和分段存储管理有何区别？（1）页是信息的物理单位，分页是为了实现离散分配方式，提高内存利用率；段则是信息的逻辑单位，含有一组其意义相对完整的信息。（2）页的大小固定，系统把页划分为页号和页内地址，同一系统页大小一致；段长度不定，由用户的程序决定。（3）分页的作业地址空间是一维的；分段的作业空间是二维的。19：虚拟存储器有哪些特征？其本质的特征是？多次性、对换性、虚拟性（本质特征）。21：实现虚拟存储器需要哪几个关键技术？请求分页系统（请求分页的页表、缺页中断、地址变换）请求分段系统（请求分段的段表、缺段中断、地址变换）22：在请求分页中，页表应包括哪些数据项？每项的作用是？从左至右：页号
9、、物理块号、状态位P、访问字段A、修改位 M 、外存地址。状态位 P：指示该页是否已经调入内存。访问字段A：记录该页在一定时间中访问的次数。修改位 M ： 显示该页在调入内存后是否被修改。外存地址：指出该页的物理块号。25：在请求分页中，通常采用哪几种页面分配方式？为啥？1 固定分配局部置换2 可变分配全局置换3 可变分配局部置换29：说明请求分页系统中的缺页中断处理过程。访问快表（无） 、访问页表（无） 、在内存中（无） 、缺页中断、保护现场、外存中找到缺页、内存满（选出一页换出）否则OS命令 CPU从外存读缺页、启动I/O硬件、将该页换入内存、修改页表、返回。第五章1 为何引入虚拟设备？通
10、过利用SPOOLing技术可把独享设备转变成具有共享特征的虚拟设备，从而提高设备利用率。2 简述 OS中设备管理模块的层次结构，及各层的功能。1）用户层软件；实现与用户交互的接口，用户可直接调用在用户层提供的、与 I/O 操作有关的库函数。2）设备独立性软件；负责实现与设备驱动器的统一接口、设备命名、设备保护及设备的分配与释放。3）设备驱动程序；负责具体实现系统对设备发出的操作命令，驱动I/O 设备工作的驱动程序。4）中断处理程序：用于保护被中断进程的CPU环境，转入相应的中断程序处理后，在恢复被中断进程的现场返回到被中断进程。15： 为何要引入设备独立性？如何实现设备的独立性？为了提高OS的
11、可适应性和可扩展性，便引入了, ；引入后的好处有提高了设备分时的灵活性，易于实现I/O的重定向。如何实现？驱动程序是一个与硬件紧密相关的软件，为了实现设备独立性，必须要再在驱动程序之上设置一层设备独立性软件。18：试说明SPOOLing系统的组成？（ 1） ：输入井和输出井；是在磁盘上开辟的两大存储空间，输入井是模拟脱机输入时的磁盘设备，用于暂存 I/O 设备输入数据，输出井是模拟脱机输出时的磁盘，用于暂存输出数据。（2） ：输入缓冲区和输出缓冲区；为缓和CPU和磁盘捡得速度差异，在内存中开辟的两缓冲区，输入缓冲区用于暂存输入设备送来的数据，输出缓冲区用于暂存输出井送来的数据。（3） ：输入进
12、程SPi 和输出进程SPo；进程SPi 模拟脱机输入时的外围控制机将用户要求的数据从输入机通过输入缓冲区在送到输入井，当CPU需要数据时再从输入井读入内存，SPo亦类似。第六章1 简要说明实现文件共享的两种方法（1） ：基于索引结点的共享方式（硬链接）；在树型结构的目录中， 当有多个用户要共享一个子目录货文件时， 必须将共享文件或目录链接到多个用户的目录中，才能方便地找到该文件。（2） ：利用符号连实现文件共享（软链接）；例如为使 B能共享 C的一个文件F，可以由系统创建一个 LINK 类型的新文件， 也取名为 F，并将 F 写入 B的目录中，以实现B的目录与文件F 的链接。2 OS中对空闲盘
13、块的管理方法。（1） ：空闲表法； 其属于连续分配的方式，为每个名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 文件分配一块连续的存储空间，即系统也为外存上所有空闲区建立一张空闲表，每个空闲区对应一个空闲表， 其中包括表项序号、该空闲区的第一个盘块号、该区的空闲块数。（2） ：空闲链表法； 将所有的空闲盘区拉成一条空闲链。可分为空闲盘块链（盘块为单位）、空闲盘区链（盘区为单位） 。3 OS 在磁盘上为文件分配空间的方法有哪些？简
14、述各种方法的技术要点。（1） ：连续分配； 要求每个文件分配一组相邻的盘块，一组盘块的地址定义了磁盘上的一段线性地址，这样所形成的文件结构称为顺序文件结构。（2） ：链接分配； 不要求把整个文件分配到一块连续的空间， 而可以将文件离散的装到多个盘中，在采用链接分配时，可通过在每个盘块上的指针链接。分为隐式链接、显示链接。（3） ：FAT 和 NTFS技术；以盘块或簇为基本分配单位（4） ：索引分配； 此法为每一个文件分配一块索引表， 再把分配给文件的所有盘块号都记录在该索引块中，因而该索引块就是一个含有许多盘块号的数组。分为单级索引分配、多级索引分配、混合索引分配。2：文件系统的模型可分为三层
15、，试说明其每层所包含的基本内容？1） 文件系统接口； 分为命令接口 （用户和文件系统交互的接口）、程序接口（用户程序与文件系统的接口） 。2） 对对象操纵和管理的软件集合；文件管理系统的核心，包括对文件存储空间的管理、对文件目录的管理、用于将文件的逻辑地址转换为物理地址的机制、对文件读写的管理、对文件的共享和保护。3） 对象及属性； 对象有文件、 目录、磁盘存储空间等。五 问答题1在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式，是如何实现的？1. 作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进
16、程，使之占用CPU 。交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。2. 设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。2. 程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。 当输入完成时， I/O 控制器通过中断请求线向 CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。DMA 方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。通道控制方式： CPU发出启动指令， 指出通道相应的操作和I/O 设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。3. 简述
17、进程的几种状态和引起状态转换的典型原因，以及相关的操作原语。3. 进程的基本状态有：新、就绪，阻塞，执行、挂起和终止六种。新到就绪：交换，创建原语就绪到执行：进程调度执行到阻塞：I/O 请求，阻塞原语阻塞到就绪：I/O 完成，唤醒原语执行到就绪：时间片完阻塞到挂起：挂起原语挂起到就绪：唤醒原语执行到终止：进程执行完毕4. 什么是段式存储管理？它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的？4. 把程序按内容或构成关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作业或进程包含的段对应于一个二维虚拟储存器。以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。只将那些经常访问的段驻留内存，其他的段放在外存，
18、待需要时自动调入。地址变换过程：由虚地址中的段号为索引，查段表。找出该段在内存的起始地址，并将其和段内地址相加，从而得到物理地址。5. 什么是请求页式管理？能满足用户哪些需要？答：请求页式管理的基本原理是将逻辑地址空间分成大小相同的页，将存储地址空间分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页式系统的逻辑地址分为页号和页内位移量。页表包括页号和块号数据项，它们一一对应。根据逻辑空间的页号，查找页表对应项找到对应的块号，块号乘以块长，加上位移量就形成存储空间的物理地址。每个作业的逻辑地址空间是连续的，重定位到内存空间后就不一定连续了。此外，页表中还包括特征位（指示该页面是否在内存中）、外存地址、
19、修改位（该页的内容在内存中是否修改过）等。页式存储管理在动态地址转换过程中需要确定某一页是否已经调入主存。若调入主存，则可直接将虚地址转换为实地址，如果该页未调入主存，则产生缺页中断，以装入所需的页。页式存储管理将不常用的页面调出内存，使内存的利用率高；虚拟的容量大，用户不必担心内存不够；不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 6在段页式虚拟存储系统中，不同进程之间是如何实现
20、程序共享的？6. 在系统内设置有系统段表，用户段表指向系统段表，系统段表内有当前共享的用户数。当用户进程调入一个程序段之前，先查找系统段表，如果所需段存在，则将共享用户数加一，在将此段登记在用户进程段表中。当进程退出时，共享计数减一，最后一个用户删除共享代码段。7. 试比较内存管理和外存管理的异同点. 答：主要任务：内存管理的主要任务是为多道程序的运行，提供良好的环境；而外存管理的主要任务则是为文件提供存储空间。基本功能：内存管理的基本功能包含了内存空间的分配、回收、内存保护、对换、内存扩充等方面；而对外存管理的基本功能则只是对外存空间的分配和回收。分配方式：它们都可采用连续分配或离散分配方式
21、，且都以离散分配方式为主。分配算法或机制：对于连续分配方式，内存与外存管理中的分配和回收算法类似，主要有首次适应算法、循环首次适应算法等；在离散分配方式中，两者采用的机制不同，内存管理主要是利用页（段）表；而在外存管理中，则主要利用文件分配表FAT 。8.SPOOLing 的含义是什么？试述SPOOLing 系统的特点、功能以及控制过程。答：SPOOLing是 Simultaneous Peripheral Operation On-Line （即外部设备联机并行操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。SPOOLing技术是在通道技术和多道
22、程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。SPOOLing系统由专门负责I/O 的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。9在生产者消费者问题中，能否将生产者进程的wait(empty)和 wait(mutex)语句互换，为什么？不能。（2 分）因为这样可能导致系统死锁。当系统中没有空缓冲时，生产者进程的wait(mutex)操作获取了缓冲队列的控制权，而wait(empty) 导致生产者进程阻塞，这时消费者进程也无法执行。（3 分）10进程的基本状态有哪些？这些状态之间
23、是如何转换的？进程的基本状态有：就绪，阻塞，执行三种。（2分）就绪到执行：进程调度执行到就绪：时间片完执行到阻塞： I/O 请求或等待事件发生阻塞到就绪： I/O 完成或事件已发生11什么是快表？它在地址转换中起什么作用？快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器，用于存放正运行的进程的当前页号和块号，或者段号和段起始地址。 （2 分）加入快表后 , 在地址转换时，首先在快表中查找，若找到就直接进行地址转换；未找到，则在主存页表继续查找， 并把查到的页号和块号放入联想存储器中。快表的命中率很高，有效地提高了地址转换的速度。12什么是设备独立性，它是如何实现的？设备独立性即应用程序独立于使用的
24、物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备。系统在执行时，是使用物理设备名称。（3 分）要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表LUT 完成的。（2 分）13文件的物理结构有哪几类，那种结构能支持大型文件？文件的物理结构有：顺序文件、链接文件和索引文件。 （ 4 分）其中索引文件能支持大型文件。（ 1 分）14. 试说明和比较几种文件共享的方法绕弯路法 , 连访法 , 利用基本文件目录实现文件共享,基于索引节点的共享方法, 利用符号链实现文件共享15. 处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是
25、什么？答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU 。交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。16什么是高级调度、中级调度和低级调度？答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU 。交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存
26、交换区中。18. 目前操作系统采用的目录结构是什么？它具有什么优点？为了给用户提供对文件的存取控制及保护功能，而按一定规则对系统中的文件名，( 亦可包含文件属性) 进名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 行组织所形成的表，称为目录表或文件目录。目前操作系统采用的目录结构是树型目录结构，它的优点有：（1）有效地提高对目录的检索速度；（2）允许文件重名；（3）便于实现文件共享。19什么是死锁？产生死锁的四个必要条件是什么？
27、死锁：当某进程提出资源申请后，使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态，在无外力作用下，永远不能再继续前进。产生死锁的必要条件：互斥条件：某段时间内某资源只能由一个进程使用。不剥夺条件：资源在未使用完前，不能被剥夺，由使用进程释放。部分分配（请求和保持）：进程因请求资源而阻塞时，对已分配给它的资源保持不放。环路条件：发生死锁时，有向图必构成一环路20. 什么是内存分页存储管理？它有什么特点？分页存储管理是将各进程的地址空间分成大小相等的页，把内存的存储空间也分成与页大小相同的片，称为物理块。在分配存储空间时，以块为单位来分配。优点：有效解决存储器的零头问题，能在更高的程度上进行多道程序设计，从而
28、相应提高了存储器和CPU 的利用率。缺点：采用动态地址变换为增加计算机成本和降低CPU 的速度。表格占内存空间，费时来管理表格。存在页内碎片。作业动态的地址空间受内存容量限制。21说明进程的结构、特征和基本状态。答：结构： PCB (进程控制块 )+ 程序 +数据集合。特征：动态性、 并发性、独立性、制约性、结构性。基本状态：就绪态、执行态、等待态。24在哲学家算法中，是否能防止或解除死锁？为什么？答：银行家算法部分防止和解除死锁，因为它只能根据安全状态防止部分死锁，没有防止和解除所有死锁的能力。25在原语执行期间，是否可以响应中断？为什么？答：原语执行期间可以响应中断，只是不能进行进程切换。
29、26不同用户的不同任务之间的进程是有临界区？为什么？请举例说明。答 . 完全可能有临界区. 如打印程序是可以由不同用户的不同进程使用. 但是只能有一个进程在某一时刻进27文件目录有何作用？答：实现文件目录到物理地址的转换。28. 什么是文件的逻辑结构和物理结构？文件的逻辑结构（文件的组织）：从用户角度看到的文件的全貌，也就是它的记录结构，包括流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。文件的物理结构（文件的存储结构）：文件在外存上的存储组织形式，包括连续文件、串联文件和索引文件。30什么是虚拟存储器，它有什么特点？答：虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行
30、工作。它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。31比较基于索引节点和基于符号链的文件共享方法。（8 分）答：基于索引节点的文件共享是在文件的目录中填上需要共享文件的索引节点的序号，在索引节点中加上用户计数。基于符号链的文件共享是建立一种特殊的链接文件，内容为需要共享的文件的路径和名字，访问该文件时，根据路径找到共享的文件。 基于索引节点的文件共享访问速度快，但可能使索引节点指针悬空；基于符号链的文件共享安全，但访问速度慢，要占用索引节点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -
