第一篇：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)期末簡(jiǎn)答題總結(jié)

1、什么是進(jìn)程？什么是線(xiàn)程？進(jìn)程與線(xiàn)程有何區(qū)別？

答：（1）進(jìn)程是具有獨(dú)立功能程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過(guò)程。（2分）

（2）線(xiàn)程是進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)執(zhí)行實(shí)體或執(zhí)行單元。（2分）

（3）進(jìn)程和線(xiàn)程的區(qū)別：（a）不同進(jìn)程的地址空間是獨(dú)立的，而同一進(jìn)程內(nèi)的線(xiàn)程共享同一地址空間。一個(gè)進(jìn)程的線(xiàn)程在另一個(gè)進(jìn)程內(nèi)是不可見(jiàn)的。(b)在引入線(xiàn)程的操作系統(tǒng)中，進(jìn)程是資源分配和調(diào)度的單位，線(xiàn)程是處理機(jī)調(diào)度和分配的單位，資源是分配給進(jìn)程的，線(xiàn)程只擁有很少資源，因而切換代價(jià)比進(jìn)程切換低。（2分）

2、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？

答：（1）在多道程序系統(tǒng)中，當(dāng)一組進(jìn)程中的每個(gè)進(jìn)程均無(wú)限期地等待被改組進(jìn)程中的另一進(jìn)程所占有且永遠(yuǎn)不會(huì)釋放的資源，此時(shí)的系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)死鎖。（2分）

（2）死鎖產(chǎn)生的原因：（a）系統(tǒng)提供的資源有限；（b）進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng)。（2分）

（3）產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥條件、不可剝奪條件、請(qǐng)求和保持條件、循環(huán)等待條件。

3、說(shuō)明作業(yè)調(diào)度，中級(jí)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度的區(qū)別，并分析下述問(wèn)題應(yīng)由哪一級(jí)調(diào)度程序負(fù)責(zé)。

(1)在可獲得處理機(jī)時(shí)，應(yīng)將它分給哪個(gè)就緒進(jìn)程；

(2)在短期繁重負(fù)載下，應(yīng)將哪個(gè)進(jìn)程暫時(shí)掛起。

答：(1)作業(yè)調(diào)度用于決定把外存中處于后備隊(duì)列中的哪些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，并為它們創(chuàng)建進(jìn)程，分配資源，然后將新創(chuàng)建進(jìn)程插入就緒隊(duì)列；中級(jí)調(diào)度負(fù)責(zé)將內(nèi)存中暫時(shí)不具備運(yùn)行條件的進(jìn)程換到外存交換區(qū)存放，但內(nèi)存空閑時(shí)，又將外存中具備運(yùn)行條件的進(jìn)程重新?lián)Q入內(nèi)存；進(jìn)程調(diào)度決定將處理機(jī)分配給就緒進(jìn)程隊(duì)列的哪個(gè)進(jìn)程。（4分）

（2）進(jìn)程調(diào)度、中級(jí)調(diào)度（2分）4.什么是操作系統(tǒng)？它的主要功能有哪些？

操作系統(tǒng)是一組控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，合理的對(duì)各類(lèi)作業(yè)進(jìn)行調(diào)度，以及方便用戶(hù)使用的程序的集合。它包含四種功能：處理機(jī)管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理和文件管理 5.什么是處理機(jī)的三級(jí)調(diào)度，它們?cè)谑裁礂l件下發(fā)生？ 高級(jí)調(diào)度、中級(jí)調(diào)度和低級(jí)調(diào)度

高級(jí)調(diào)度：當(dāng)系統(tǒng)決定選擇一個(gè)后備作業(yè)調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行時(shí)； 中級(jí)調(diào)度：在內(nèi)存緊張不能滿(mǎn)足需要時(shí)； 低級(jí)調(diào)度：選擇一個(gè)就緒進(jìn)程投入運(yùn)行時(shí)。

6.比較分段式與分頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式的主要差別。

(1)頁(yè)是物理單位目的是提高內(nèi)存的使用率,段式邏輯單位目的是方便用戶(hù)使用；(2)頁(yè)的大小是固定的由系統(tǒng)決定；段的大小不固定且由用戶(hù)決定；(3)分頁(yè)作業(yè)的地址空間是一維的；分段作業(yè)的地址空間是二維的；

7.什么是多道程序設(shè)計(jì)?為什么要采用多道程序設(shè)計(jì)? 多道程序設(shè)計(jì)是一種軟件技術(shù)，該技術(shù)使同時(shí)進(jìn)入計(jì)算機(jī)主存的幾個(gè)相互獨(dú)立的程序在管理程序控制之下相互交替地運(yùn)行。引入多道程序設(shè)計(jì)，可具有以下好處：（1）可提高CPU的利用率；（2）可提高主存和I/O設(shè)備利用率；（3）可增加系統(tǒng)吞吐量； 8.簡(jiǎn)述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別。

死鎖的防止是系統(tǒng)預(yù)先確定一些資源分配策略，進(jìn)程按規(guī)定申請(qǐng)資源，系統(tǒng)按預(yù)先規(guī)定的策略進(jìn)行分配，從而防止死鎖的發(fā)生。

而死鎖的避免是當(dāng)進(jìn)程提出資源申請(qǐng)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時(shí)才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖。9.虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是什么?虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到什么限制? 10.操作系統(tǒng)為什么要引入進(jìn)程？進(jìn)程與程序的關(guān)系是怎樣的？ 11.什么是設(shè)備無(wú)關(guān)性?實(shí)現(xiàn)設(shè)備無(wú)關(guān)性有什么好處? 設(shè)備無(wú)關(guān)性是用戶(hù)編制程序時(shí)，不直接使用物理設(shè)備名來(lái)指定特定的物理設(shè)備，而是使用邏輯設(shè)備名請(qǐng)求某類(lèi)設(shè)備，使得用戶(hù)程序獨(dú)立于具體的物理設(shè)備，由設(shè)備甘理馱件建立邏輯設(shè)備與物理設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系．好處是增加了設(shè)備分配的靈活性，易于實(shí)現(xiàn)I／O重定向。12.有結(jié)構(gòu)文件可分為哪幾類(lèi)，其特點(diǎn)是什么？

答：有結(jié)構(gòu)文件可分為以下三類(lèi)，分別是：

（1）順序文件。它是指由一系列記錄，按某種順序排列所形成的文件。

（2）索引文件。當(dāng)記錄為可變長(zhǎng)度時(shí)，通常為之建立一張索引表，并為每個(gè)記錄設(shè)置一表項(xiàng)，以加速對(duì)記錄的檢索速度。

（3）索引順序文件。這是上述兩種文件方式的結(jié)合，它為文件建立一張索引表，為每一組記錄中的第一個(gè)記錄設(shè)置一表項(xiàng)。

13.分頁(yè)系統(tǒng)與分段系統(tǒng)的區(qū)別主要在于哪些方面？

答：分頁(yè)與分段系統(tǒng)有很多相似之處，但兩者在概念上完全不同，主要表現(xiàn)在：（1）頁(yè)是信息的物理單位，分頁(yè)是為實(shí)現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外匯零頭，提高內(nèi)存利用率。段是邏輯單位，分段的目的是為了更好的滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。（2）頁(yè)的大小固定，段的長(zhǎng)度不固定

（3）分業(yè)的作業(yè)地址是一維的，分段的地址空間是二維的，在標(biāo)識(shí)一個(gè)地址時(shí)，要給出段名和段內(nèi)地址 14.簡(jiǎn)述引起進(jìn)程調(diào)度的原因。

答：引起進(jìn)程調(diào)度的事件主要有以下幾個(gè)：

（1）在執(zhí)行進(jìn)程執(zhí)行完畢或因某種事件而不能再執(zhí)行

（2）在進(jìn)程通信或同步過(guò)程中執(zhí)行某些原語(yǔ)，如P操作，block原語(yǔ)（3）執(zhí)行中的進(jìn)程因提出I/O操作而暫停執(zhí)行

（4）在可剝奪式調(diào)度中有一個(gè)比當(dāng)前進(jìn)程優(yōu)先級(jí)更高的進(jìn)程進(jìn)入到就緒隊(duì)列。（5）在分時(shí)系統(tǒng)中時(shí)間片用完 15.操作系統(tǒng)的基本特征是什么？

答：各種操作系統(tǒng)都擁有共同的特征。分別是：

（?。┎l(fā)（2）共享（3）虛擬（4）異步性

16.什么叫虛擬存儲(chǔ)器？實(shí)現(xiàn)方式有哪些？

答：所謂虛擬存儲(chǔ)器，是指將作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。也即是指具有請(qǐng)示調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)。

虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)方式有兩種：

（1）請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)（2）請(qǐng)求分段系統(tǒng) 17.操作系統(tǒng)的目標(biāo)是什么？

答：操作系統(tǒng)的目標(biāo)有以下幾點(diǎn)：

（1）方便性

（2）有效性

（3）可擴(kuò)充性

（4）開(kāi)放性 18.什么是請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)？它需要哪些方面的硬件機(jī)構(gòu)支持？

答：請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)是在分頁(yè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了請(qǐng)求調(diào)頁(yè)功能、頁(yè)面置換功能所形成的頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求調(diào)頁(yè)和置換功能，系統(tǒng)必須提供必要的硬件支持。其中，最重要的是：

（1）請(qǐng)求分頁(yè)的頁(yè)表機(jī)制。（2）缺頁(yè)中斷機(jī)構(gòu)（3）地址變換機(jī)構(gòu)

19.進(jìn)程有哪三種基本狀態(tài)？請(qǐng)分別闡述。

答：進(jìn)程在運(yùn)行中不斷地改變其運(yùn)行狀態(tài)，通常，一個(gè)進(jìn)程必須具有以下三種基本狀態(tài)。（1）就緒狀態(tài)。即進(jìn)程以分配到除CPU以外的所有必要的資源后，只要能再獲得處理機(jī)，便可立即執(zhí)行，這樣的狀態(tài)即就緒狀態(tài)。

（2）執(zhí)行狀態(tài)。指進(jìn)程已獲得處理機(jī)，其程序正在執(zhí)行。

（3）阻塞狀態(tài)。指進(jìn)程因發(fā)生某事件，如I/O請(qǐng)求，申請(qǐng)緩沖空間等而暫停執(zhí)行時(shí)的狀態(tài)，亦即進(jìn)程的執(zhí)行受到阻塞。

20.什么叫分時(shí)系統(tǒng)，它的特征是什么？ 答：分時(shí)系統(tǒng)是指一臺(tái)主機(jī)上連接了多個(gè)帶有顯示器和鍵盤(pán)的終端，同進(jìn)允許多個(gè)用戶(hù)共享主機(jī)中的資源，每個(gè)用戶(hù)都可通過(guò)自已的終端以交互方式使用計(jì)算機(jī)。分時(shí)系統(tǒng)的特征如下：

（1）多路性。即多個(gè)用戶(hù)分時(shí)使用一臺(tái)主機(jī)。

（2）獨(dú)立性。每個(gè)用戶(hù)各占一個(gè)終端，獨(dú)立操作，互不干擾。（3）及時(shí)性。用戶(hù)的請(qǐng)求能在很短時(shí)間內(nèi)獲得響應(yīng)。

（4）交互性。用戶(hù)可通過(guò)終端與系統(tǒng)進(jìn)行廣泛的人機(jī)對(duì)話(huà)。21.選擇調(diào)度方式和算法的準(zhǔn)則是什么？

答：選擇調(diào)度方式和調(diào)度算法的準(zhǔn)則，有的是面向用戶(hù)的，有的是面向系統(tǒng)的。面向用戶(hù)的準(zhǔn)則：

（1）周轉(zhuǎn)時(shí)間短（2）響應(yīng)時(shí)間快（3）截止時(shí)間的保證（4）優(yōu)先權(quán)準(zhǔn)則 面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則：

（1）系統(tǒng)吞吐量高（2）處理機(jī)利用率高（3）各類(lèi)資源的平衡利用 22.試比較進(jìn)程和程序的區(qū)別 答：（1）進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，而程序是一個(gè)靜態(tài)概念，程序是指令的有序集合，無(wú)執(zhí)行含義，進(jìn)程則強(qiáng)調(diào)執(zhí)行的過(guò)程。

（2）進(jìn)程具有并行特征（獨(dú)立性，異步性），程序則沒(méi)有。

（3）不同的進(jìn)程可以包含同一個(gè)程序，同一個(gè)程序在執(zhí)行中也可以產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程。23.什么是文件目錄？文件目錄中包含哪些信息？ 答：一個(gè)文件的文件名和對(duì)該文件實(shí)施控制管理的說(shuō)明信息稱(chēng)為該文件的說(shuō)明信息，又稱(chēng)為該文件的目錄。

文件目錄中包含文件名、與文件名相對(duì)應(yīng)的文件內(nèi)部標(biāo)識(shí)以及文件信息在文件存儲(chǔ)設(shè)備上的始址等信息。另外還可能包含關(guān)于文件邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、存取控制和管理等信息。

24.什么是段式存儲(chǔ)管理？它從邏輯地址到物理地址是怎么變換的？

.把程序按內(nèi)容或構(gòu)成關(guān)系分成段，每段有自己的名字。一個(gè)用戶(hù)作業(yè)或進(jìn)程包含的段對(duì)應(yīng)于一個(gè)二維虛擬儲(chǔ)存器。以段為單位分配內(nèi)存，然后通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)把邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址。只將那些經(jīng)常訪(fǎng)問(wèn)的段駐留內(nèi)存，其他的段放在外存，待需要時(shí)自動(dòng)調(diào)入。

地址變換過(guò)程：由虛地址中的段號(hào)為索引，查段表。找出該段在內(nèi)存的起始地址，并將其和段內(nèi)地址相加，從而得到物理地址。

25.在單處理機(jī)環(huán)境下，進(jìn)程間有哪幾種通信方式，是如何實(shí)現(xiàn)的？

作業(yè)調(diào)度：從一批后備作業(yè)中選擇一個(gè)或幾個(gè)作業(yè)，給它們分配資源，建立進(jìn)程，掛入就緒隊(duì)列。執(zhí)行完后，回收資源。

進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊(duì)列中根據(jù)某個(gè)策略選取一個(gè)進(jìn)程，使之占用CPU。

交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存交換區(qū)中。26.設(shè)備管理中的數(shù)據(jù)傳送控制方式有哪幾種？分別簡(jiǎn)述如何實(shí)現(xiàn)的。

程序直接控制：由用戶(hù)進(jìn)程來(lái)直接控制內(nèi)存或CPU和外設(shè)間的信息傳送。

中斷方式：進(jìn)程通過(guò)CPU發(fā)出指令啟動(dòng)外設(shè)，該進(jìn)程阻塞。當(dāng)輸入完成時(shí)，I/O控制器通過(guò)中斷請(qǐng)求線(xiàn)向CPU發(fā)出中斷信號(hào)，CPU進(jìn)行中斷處理。DMA方式：在外設(shè)和內(nèi)存之間開(kāi)辟直接的數(shù)據(jù)交換通路。

通道控制方式：CPU發(fā)出啟動(dòng)指令，指出通道相應(yīng)的操作和I/O 設(shè)備，該指令就可啟動(dòng)通道并使該通道從內(nèi)存中調(diào)出相應(yīng)的通道指令執(zhí)行。27.試比較內(nèi)存管理和外存管理的異同點(diǎn).答：主要任務(wù)：內(nèi)存管理的主要任務(wù)是為多道程序的運(yùn)行，提供良好的環(huán)境；而外存管理的主要任務(wù)則是為文件提供存儲(chǔ)空間。

基本功能：內(nèi)存管理的基本功能包含了內(nèi)存空間的分配、回收、內(nèi)存保護(hù)、對(duì)換、內(nèi)存擴(kuò)充等方面；而對(duì)外存管理的基本功能則只是對(duì)外存空間的分配和回收。

分配方式：它們都可采用連續(xù)分配或離散分配方式，且都以離散分配方式為主。

分配算法或機(jī)制：對(duì)于連續(xù)分配方式，內(nèi)存與外存管理中的分配和回收算法類(lèi)似，主要有首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法等；在離散分配方式中，兩者采用的機(jī)制不同，內(nèi)存管理主要是利用頁(yè)（段）表；而在外存管理中，則主要利用文件分配表FAT。

28.SPOOLing的含義是什么？試述SPOOLing系統(tǒng)的特點(diǎn)、功能以及控制過(guò)程。

答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line（即外部設(shè)備聯(lián)機(jī)并行操作）的縮寫(xiě)，它是關(guān)于慢速字符設(shè)備如何與計(jì)算機(jī)主機(jī)交換信息的一種技術(shù)，通常稱(chēng)為“假脫機(jī)技術(shù)”。

SPOOLing技術(shù)是在通道技術(shù)和多道程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它由主機(jī)和相應(yīng)的通道共同承擔(dān)作業(yè)的輸入輸出工作，利用磁盤(pán)作為后援存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)操作。

SPOOLing系統(tǒng)由專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)I/O的常駐內(nèi)存的進(jìn)程以及輸入井、輸出井組成；它將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。

29.處理機(jī)調(diào)度分為哪三級(jí)？各自的主要任務(wù)是什么？

答：作業(yè)調(diào)度：從一批后備作業(yè)中選擇一個(gè)或幾個(gè)作業(yè)，給它們分配資源，建立進(jìn)程，掛入就緒隊(duì)列。執(zhí)行完后，回收資源。

進(jìn)程調(diào)度：從就緒進(jìn)程隊(duì)列中根據(jù)某個(gè)策略選取一個(gè)進(jìn)程，使之占用CPU。

交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進(jìn)程交換到外存交換區(qū)中。

30．什么是文件的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)？ 文件的邏輯結(jié)構(gòu)（文件的組織）：從用戶(hù)角度看到的文件的全貌，也就是它的記錄結(jié)構(gòu)，包括流式文件、順序文件、索引文件和索引順序文件。文件的物理結(jié)構(gòu)（文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）：文件在外存上的存儲(chǔ)組織形式，包括連續(xù)文件、串聯(lián)文件和索引文件。

第二篇：《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》簡(jiǎn)答題總結(jié)

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》簡(jiǎn)答題總結(jié)

1、簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)的定義。

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一種系統(tǒng)軟件，它統(tǒng)一管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源和控制程序的執(zhí)行。

2、在多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)怎樣才會(huì)占領(lǐng)中央處理器？

只有當(dāng)中斷裝置發(fā)現(xiàn)有事件發(fā)生時(shí)，它才會(huì)中斷當(dāng)前占用中央處理器的程序執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的處理服務(wù)程序占用中央處理器并執(zhí)行之。

3、簡(jiǎn)述“刪除文件”操作的系統(tǒng)處理過(guò)程。

用戶(hù)用本操作向系統(tǒng)提出刪除一個(gè)文件的要求，系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)把指定文件的名字從目錄和索引表中除去，并收回它所占用的存儲(chǔ)區(qū)域，但刪除一個(gè)文件前應(yīng)先關(guān)閉該文件。

4、對(duì)相關(guān)臨界區(qū)的管理有哪些要求？

為了使并發(fā)進(jìn)程能正確地執(zhí)行，對(duì)若干進(jìn)程共享某一變量（資源）的相關(guān)臨界區(qū)應(yīng)滿(mǎn)足以下三個(gè)要求： ① 一次最我讓一個(gè)進(jìn)程在臨界區(qū)中執(zhí)行，當(dāng)有進(jìn)程在臨界區(qū)中時(shí)，其他想進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)程必須等待； ② 任何一個(gè)進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)程必須在有限的時(shí)間內(nèi)退出臨界區(qū)，即任何一個(gè)進(jìn)程都不應(yīng)該無(wú)限逗留在自己的臨界區(qū)中； ③ 不能強(qiáng)迫一個(gè)進(jìn)程無(wú)限地等待進(jìn)入它的臨界區(qū)，即有進(jìn)程退出臨界區(qū)時(shí)應(yīng)讓下一個(gè)等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程進(jìn)入它的臨界區(qū)。

5、簡(jiǎn)述解決死鎖問(wèn)題的三種方法。① 死鎖的防止。系統(tǒng)按預(yù)定的策略為進(jìn)程分配資源，這些分配策略能使死鎖的四個(gè)必要條件之一不成立，從而使系統(tǒng)不產(chǎn)生死鎖。② 死鎖的避免。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地測(cè)試資源分配情況，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時(shí)才給進(jìn)程分配資源。③ 死鎖的檢測(cè)。對(duì)資源的申請(qǐng)和分配不加限制，只要有剩余的資源就呆把資源分配給申請(qǐng)者，操作系統(tǒng)要定時(shí)判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)了死鎖，當(dāng)有死鎖發(fā)生時(shí)設(shè)法解除死鎖。

6、從操作系統(tǒng)提供的服務(wù)出發(fā)，操作系統(tǒng)可分哪幾類(lèi)？

批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)。

7、簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中斷機(jī)制及其作用。

中斷機(jī)制包括硬件的中斷裝置和操作系統(tǒng)的中斷處理服務(wù)程序。中斷裝置由一些特定的寄存器和控制線(xiàn)路組成，中央處理器和外圍設(shè)備等識(shí)別到的事件保存在特定的寄存器中，中央處理器每執(zhí)行完一條指令，均由中斷裝置判別是否有事件發(fā)生。若無(wú)事件發(fā)生，CPU繼續(xù)執(zhí)行；若有事件發(fā)生，則中斷裝置中斷原占有CPU的程序的執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的處理事件服務(wù)程序占用CPU，對(duì)出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理，事件處理完后，再讓原來(lái)的程序繼續(xù)占用CPU執(zhí)行。

8、選擇進(jìn)程調(diào)度算法的準(zhǔn)則是什么？

由于各種調(diào)度算法都有自己的特性，因此，很難評(píng)價(jià)哪種算法是最好的。一般說(shuō)來(lái)，選擇算法時(shí)可以考慮如下一些原則：

① 處理器利用率； ② 吞吐量； ③ 等待時(shí)間； ④ 響應(yīng)時(shí)間。

在選擇調(diào)度算法前，應(yīng)考慮好采用的準(zhǔn)則，當(dāng)確定準(zhǔn)則后，通過(guò)對(duì)各種算法的評(píng)估，從中選擇出最合適的算法。

9、獨(dú)占設(shè)備采用哪種分配方式？

獨(dú)占設(shè)備通常采用靜態(tài)分配方式。即在一個(gè)作業(yè)執(zhí)行前，將作業(yè)要使用的這類(lèi)設(shè)備分配給作業(yè)，在作業(yè)執(zhí)行期間均歸該作業(yè)占用，直到作業(yè)執(zhí)行結(jié)束才歸還。

10、產(chǎn)生死鎖的原因是什么？

① 系統(tǒng)資源不足； ② 進(jìn)程推進(jìn)順序不合適。

在早期的系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以及資源分配大多采用靜態(tài)分配法，使得操作系統(tǒng)死鎖問(wèn)題的嚴(yán)重性未能充分暴露出來(lái)。但今天由于多道程序系統(tǒng)，以至于數(shù)據(jù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，系統(tǒng)中的共享性和并行性的增加，軟件系統(tǒng)變得日益龐大和復(fù)雜等原因，使得系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象的可能性大大增加。

11、何謂批處理操作系統(tǒng)？

用戶(hù)準(zhǔn)備好要執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)和控制作業(yè)執(zhí)行的說(shuō)明書(shū)，由操作員輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中等待處理。操作系統(tǒng)選擇作業(yè)并按作業(yè)說(shuō)明書(shū)的要求自動(dòng)控制作業(yè)的執(zhí)行。采用這種批量化處理作業(yè)的操作系統(tǒng)稱(chēng)為批處理操作系統(tǒng)。

12、對(duì)特權(quán)指令的使用有什么限制？

只允許操作系統(tǒng)使用特權(quán)指令，用戶(hù)程序不能使用特權(quán)指令。

13、影響缺頁(yè)中斷率有哪幾個(gè)主要因素？ 影響缺頁(yè)中斷率的因素有四個(gè)：

① 分配給作業(yè)的主存塊數(shù)多則缺頁(yè)率低，反之缺頁(yè)中斷率就高。② 頁(yè)面大，缺頁(yè)中斷率低；頁(yè)面小缺頁(yè)中斷率高。

③ 程序編制方法。以數(shù)組運(yùn)算為例，如果每一行元素存放在一頁(yè)中，則按行處理各元素缺頁(yè)中斷率低；反之，按列處理各元素，則缺頁(yè)中斷率高。

④ 頁(yè)面調(diào)度算法對(duì)缺頁(yè)中斷率影響很大，但不可能找到一種最佳算法。

14、磁盤(pán)移臂調(diào)度的目的是什么？常用移臂調(diào)度算法有哪些？

磁盤(pán)移臂調(diào)度的目的是盡可能地減少輸入輸出操作中的尋找時(shí)間。常用的移臂調(diào)度算法有：

① 先來(lái)先服務(wù)算法 ② 最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法 ③ 電梯調(diào)度算法 ④ 單向掃描算法。

15、常用的作業(yè)調(diào)度算法有哪些？

① 先來(lái)先服務(wù)算法 ② 計(jì)算時(shí)間短的作業(yè)優(yōu)先算法 ③ 響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法 ④ 優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法 ⑤ 均衡調(diào)度算法

16、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源包括哪些？

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源包括兩大類(lèi)：硬件資源和軟件資源。

硬件資源主要有中央處理器、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器和各種輸入輸出設(shè)備。軟件資源有編譯程序、編輯程序等各種程序以及有關(guān)數(shù)據(jù)。

17、CPU在管態(tài)和目態(tài)下工作有何不同？ 當(dāng)中央處理器處于管態(tài)時(shí)，可以執(zhí)行包括特權(quán)指令在內(nèi)的一切面器指令，而在目態(tài)下工作時(shí)不允許執(zhí)行特權(quán)指令。

18、何為頁(yè)表和快表？它們各起什么作用？

頁(yè)表指出邏輯地址中的頁(yè)號(hào)與所占主存塊號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

作用：頁(yè)式存儲(chǔ)管理在用動(dòng)態(tài)重定位方式裝入作業(yè)時(shí)，要利用頁(yè)表做地址轉(zhuǎn)換工作?？毂砭褪谴娣旁诟咚倬彌_存儲(chǔ)器的部分頁(yè)表。它起頁(yè)表相同的作用。

由于采用頁(yè)表做地址轉(zhuǎn)換，讀寫(xiě)內(nèi)存數(shù)據(jù)時(shí)CPU要訪(fǎng)問(wèn)兩次主存。有了快表，有時(shí)只要訪(fǎng)問(wèn)一次高速緩沖存儲(chǔ)器，一次主存，這樣可加速查找并提高指令執(zhí)行速度。

19、作業(yè)在系統(tǒng)中有哪幾種狀態(tài)？

一個(gè)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)到運(yùn)行結(jié)束，一般要經(jīng)歷進(jìn)入、后備、運(yùn)行和完成四個(gè)階段，相應(yīng)地，作業(yè)亦有進(jìn)入、后備、運(yùn)行和完成四種狀態(tài)。

① 進(jìn)入狀態(tài)：作業(yè)的信息從輸入設(shè)備上預(yù)輸入到輸入井，此時(shí)稱(chēng)為作業(yè)處于進(jìn)入狀態(tài)。② 后備狀態(tài)：當(dāng)作業(yè)的全部信息都已輸入，且由操作系統(tǒng)將其存放在輸入井中，此時(shí)稱(chēng)作業(yè)處于后備狀態(tài)。系統(tǒng)將所有處于后備狀態(tài)的作業(yè)組成后備作業(yè)隊(duì)列，等待作業(yè)調(diào)度程序的調(diào)度。③ 運(yùn)行狀態(tài)：一個(gè)后備作業(yè)被作業(yè)調(diào)度程序選中，分配了必要的資源，調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行，稱(chēng)作業(yè)處于運(yùn)行狀態(tài)。④ 完成狀態(tài)：當(dāng)作業(yè)正常運(yùn)行完畢或因發(fā)生錯(cuò)誤非正常終止時(shí)，作業(yè)進(jìn)入這完成狀態(tài)。

20、用fork創(chuàng)建新進(jìn)程，它要做哪些工作？ 由fork創(chuàng)建新進(jìn)程的主要工作有：

① 在進(jìn)程表proc[ ]中為子進(jìn)程找一個(gè)空閑的表項(xiàng)，用來(lái)存放子進(jìn)程的proc結(jié)構(gòu)； ② 為子進(jìn)程分配一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)；

③ 把父進(jìn)程中的字段復(fù)制到子進(jìn)程的proc中，并把p – pid置為分配到的進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)，把p-pid置為父進(jìn)程的標(biāo)識(shí)號(hào)，把p-stat置為創(chuàng)建狀態(tài)；

④ 按父進(jìn)程中p-size所示的長(zhǎng)度為子進(jìn)程申請(qǐng)分配內(nèi)存。若有足夠的內(nèi)存，則把父進(jìn)程的user結(jié)構(gòu)、棧和用戶(hù)數(shù)據(jù)區(qū)全部復(fù)制到子進(jìn)程的空間中；若無(wú)足夠的內(nèi)存，則在磁盤(pán)對(duì)換區(qū)中分配存儲(chǔ)空間，然后復(fù)制到對(duì)換區(qū)中，置于進(jìn)程狀態(tài)為就緒狀態(tài)。

21、為什么說(shuō)批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作效率？

① 多道作業(yè)并行工作，減少了處理器的空閑時(shí)間。

② 作業(yè)調(diào)度可以合理選擇裝入主存儲(chǔ)器中的作業(yè)，充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源。③ 作業(yè)執(zhí)行過(guò)程中不再訪(fǎng)問(wèn)低速設(shè)備，而直接訪(fǎng)問(wèn)高速的磁盤(pán)設(shè)備，縮短執(zhí)行時(shí)間。④ 作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時(shí)間。

22、操作系統(tǒng)為用戶(hù)提供哪些接口？

操作系統(tǒng)為用戶(hù)提供兩種類(lèi)型的使用接口：

一是操作員級(jí)的，它為用戶(hù)提供控制作業(yè)執(zhí)行的途徑； 二是程序員級(jí)的，它為用戶(hù)程序提供服務(wù)功能。

23、什么是線(xiàn)程？多線(xiàn)程技術(shù)具有哪些優(yōu)越性？

線(xiàn)程是進(jìn)程中可獨(dú)立執(zhí)行的子任務(wù)，一個(gè)進(jìn)程可以有一個(gè)或多個(gè)線(xiàn)程，每個(gè)線(xiàn)程都有一個(gè)惟一的標(biāo)識(shí)符。線(xiàn)程與進(jìn)程有許多相似之處，往往把線(xiàn)程又稱(chēng)為“輕型進(jìn)程”，線(xiàn)程與進(jìn)程的根本區(qū)別是把進(jìn)程作為資源分配單位，而線(xiàn)程是調(diào)度和執(zhí)行單位。多線(xiàn)程技術(shù)具有多個(gè)方面的優(yōu)越性：

① 創(chuàng)建速度快、系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)?。簞?chuàng)建線(xiàn)程不需要另行分配資源；

② 通信簡(jiǎn)潔、信息傳送速度快：線(xiàn)程間的通信在統(tǒng)一地址空間進(jìn)程，不需要額外的通信機(jī)制；

③ 并行性高：線(xiàn)程能獨(dú)立執(zhí)行，能充分利用和發(fā)揮處理器與外圍設(shè)備并行工作的能力。

24、UNIX系統(tǒng)中的優(yōu)先權(quán)和優(yōu)先數(shù)有什么關(guān)系？如何確定進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)和優(yōu)先數(shù)？ UNIX中每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)優(yōu)先數(shù)，就緒進(jìn)程能否占用處理器的優(yōu)先權(quán)取決于進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小則優(yōu)先權(quán)越高。

UNIX以動(dòng)態(tài)方式確定優(yōu)先權(quán)，如核心的進(jìn)程優(yōu)先權(quán)高于進(jìn)入用戶(hù)態(tài)的進(jìn)程；降低用完一個(gè)時(shí)間片的進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)；對(duì)進(jìn)入睡眠的進(jìn)程，其等待事件越急優(yōu)先數(shù)越高；降低使用處理器時(shí)間較長(zhǎng)的進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)。

UNIX中確定進(jìn)程優(yōu)先數(shù)的方法有兩種：設(shè)置方法和計(jì)算方法。前者對(duì)要進(jìn)入睡眠狀態(tài)的進(jìn)程設(shè)置優(yōu)先數(shù)，若等待的事件急迫，則設(shè)置較小的優(yōu)先數(shù)；后者用戶(hù)進(jìn)程正在或即將轉(zhuǎn)入用戶(hù)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)確定優(yōu)先數(shù)。

25、主存空間信息保護(hù)有哪些措施？

保存主存空間中的信息一般采用以下措施：

① 程序執(zhí)行時(shí)訪(fǎng)問(wèn)屬于自己主存區(qū)域的信息，允許它既可讀，又可寫(xiě)； ② 對(duì)共享區(qū)域中的信息只可讀，不可修改；

③ 對(duì)非共享區(qū)域或非自己的主存區(qū)域中的信息既不可讀，也不可寫(xiě)。

26、共享設(shè)備允許多個(gè)作業(yè)同時(shí)使用，這里的“同時(shí)使用”的含義是什么？

“同時(shí)使用”的含義是多個(gè)作業(yè)可以交替地啟動(dòng)共享設(shè)備，在某一時(shí)刻仍只有一個(gè)作業(yè)占有。

27、簡(jiǎn)述“打開(kāi)文件”操作的系統(tǒng)處理過(guò)程。

用戶(hù)要使用一個(gè)已經(jīng)存放在存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件前，必須先提出“打開(kāi)文件”要求。這時(shí)用戶(hù)也必須向系統(tǒng)提供參數(shù)：用戶(hù)名、文件名、存取方式、存儲(chǔ)設(shè)備類(lèi)型、口令等。系統(tǒng)在接到用戶(hù)的“打開(kāi)文件”要求后，找出該用戶(hù)的文件目錄，當(dāng)文件目錄不在主存儲(chǔ)器中時(shí)還必須把它讀到主存儲(chǔ)器中；然后檢索文件目錄，指出與用戶(hù)要求相符合的目錄項(xiàng)，取出文件存放的物理地址。

對(duì)索引文件還必須把該文件的索引表存放在主存儲(chǔ)器中，以便后繼的讀寫(xiě)操作能快速進(jìn)行。

28、什么是“前臺(tái)”作業(yè)、“后臺(tái)”作業(yè)？為什么對(duì)“前臺(tái)”作業(yè)要及時(shí)響應(yīng)？ 批處理操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制無(wú)需人為干預(yù)，分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互對(duì)話(huà)，這兩種操作系統(tǒng)具有各自的優(yōu)點(diǎn)。為了充分發(fā)揮批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上配置的操作系統(tǒng)往往既具有批處理能力，又有提供分時(shí)交互的能力。這樣，用戶(hù)可以先在分時(shí)系統(tǒng)的控制下，以交互式輸入、調(diào)試和修改自己的程序；然后，可以把調(diào)試好的程序轉(zhuǎn)交給批處理系統(tǒng)自動(dòng)控制其執(zhí)行而產(chǎn)生結(jié)果。這些由分時(shí)系統(tǒng)控制的作業(yè)稱(chēng)為“前臺(tái)”作業(yè)，而那些由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱(chēng)為“后臺(tái)”作業(yè)。

在這樣的系統(tǒng)中，對(duì)前臺(tái)作業(yè)應(yīng)該及時(shí)響應(yīng)，使用戶(hù)滿(mǎn)意；對(duì)后臺(tái)作業(yè)可以按一定的原則進(jìn)行組合，以提高系統(tǒng)的效率。

29、存儲(chǔ)型設(shè)備和輸入輸出型設(shè)備的輸入輸出操作的信息傳輸單位有何不同？ 存儲(chǔ)型設(shè)備輸入輸出操作的信息傳輸單位是“塊”，而輸入輸出型設(shè)備輸入輸出操作的信息傳輸單位是“字符”。

30、簡(jiǎn)述信號(hào)量S的物理含義。

S＞0時(shí)，S表示可使用的資源數(shù)；或表示可使用資源的進(jìn)程數(shù)； S＝0時(shí)，表示無(wú)資源可供使用；或表示不允許進(jìn)程再進(jìn)入臨界區(qū)；

S＜0時(shí)，－S表示等待使用資源的進(jìn)程個(gè)數(shù)；或表示等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程個(gè)數(shù)；

當(dāng)S＞0時(shí)，調(diào)用P（S）的進(jìn)程不會(huì)等待；調(diào)用V（S）后使可用資源數(shù)加1或使可用資源的進(jìn)程數(shù)加1；

當(dāng)S＜0時(shí)，調(diào)用P（S）的進(jìn)程必須等待；調(diào)用V（S）后將釋放一個(gè)等待使用資源者或釋放一個(gè)等待進(jìn)入臨界區(qū)者。

31、簡(jiǎn)述“關(guān)閉文件”操作的系統(tǒng)處理過(guò)程。

執(zhí)行“關(guān)閉”操作時(shí)先要檢查讀到主存中的文件目錄或索引表是否被修改過(guò)，若被修改過(guò)，則應(yīng)把修改過(guò)的文件目錄或索引表重新保存好。用戶(hù)提出“關(guān)閉”要求時(shí)，必須說(shuō)明關(guān)閉哪個(gè)文件。

32、什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是按用戶(hù)的要求接收和存儲(chǔ)信息，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并輸出結(jié)果信息的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)賴(lài)以工作的實(shí)體，軟件系統(tǒng)保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按用戶(hù)指定的要求協(xié)調(diào)地工作。

33、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)怎樣實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)？

一般硬件設(shè)置了基址寄存器和限長(zhǎng)寄存器。

中央處理器在目態(tài)下執(zhí)行系統(tǒng)中，對(duì)每個(gè)訪(fǎng)問(wèn)主存的地址都進(jìn)行核對(duì)，若能滿(mǎn)足：基址寄存器值≤訪(fǎng)問(wèn)地址≤基址寄存器值＋限長(zhǎng)寄存值，則允許訪(fǎng)問(wèn)，否則不允許訪(fǎng)問(wèn)。并且不允許用戶(hù)程序隨意修改這兩個(gè)寄存器的值。這就實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)保護(hù)。

34、給出系統(tǒng)總體上的中斷處理過(guò)程。

CPU每執(zhí)行完一條指令就去掃描中斷寄存器，檢查是否有中斷發(fā)生，若沒(méi)有中斷就繼續(xù)執(zhí)行下條指令；若有中斷發(fā)生就轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。中斷處理過(guò)程可粗略的分為以下四個(gè)過(guò)程：

① 保護(hù)當(dāng)前正在運(yùn)行程序的現(xiàn)場(chǎng)；

② 分析是何種中斷，以便轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序； ③ 執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序； ④ 恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)。

35、死鎖發(fā)生的必要條件有哪些？

發(fā)生死鎖的必要條件有四點(diǎn)：互斥條件、不可搶占條件、部分分配條件和循環(huán)等待條件。① 互斥條件：系統(tǒng)中存在一個(gè)資源一次只能被一個(gè)進(jìn)程所使用； ② 非搶占條件：系統(tǒng)中存在一個(gè)資源僅能被占有它的進(jìn)程所釋放，而不能被別的進(jìn)程強(qiáng)行搶占。

③ 占有并等待條件：系統(tǒng)中存在一個(gè)進(jìn)程已占有了分給它的資源，但仍然等待其他資源。④ 循環(huán)等待條件：在系統(tǒng)中存在一個(gè)由若干進(jìn)程形成的環(huán)形請(qǐng)求鏈，其中的每一個(gè)進(jìn)程均占有若干種資源中的某一種，同時(shí)每個(gè)進(jìn)程還要求（鏈上）下一個(gè)進(jìn)程所占有的資源。

36、用戶(hù)程序中通常用什么方式指定要使用的設(shè)備？為什么？

用戶(hù)程序中通常用“設(shè)備類(lèi)、相對(duì)號(hào)”請(qǐng)求要使用的設(shè)備，即不具體指定要哪一臺(tái)設(shè)備，而是提出要申請(qǐng)哪類(lèi)設(shè)備多少臺(tái)。

這種方式使設(shè)備分配適應(yīng)性好、靈活性強(qiáng)。否則若用絕對(duì)號(hào)來(lái)指定設(shè)備，如果這臺(tái)設(shè)備已被占用或有故障時(shí)，該作業(yè)就無(wú)法裝入主存中。

37、進(jìn)程調(diào)度中“可搶占”和“非搶占”兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)更大？為什么？ 可搶占式會(huì)引起系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)更大。

可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時(shí)刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有處理機(jī)運(yùn)行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時(shí)機(jī)，引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場(chǎng)，為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等時(shí)間（和空間）開(kāi)銷(xiāo)增大。

38、一個(gè)含五個(gè)邏輯記錄的文件，系統(tǒng)把它以鏈接結(jié)構(gòu)的形式組織在磁盤(pán)上，每個(gè)記錄占用一個(gè)磁盤(pán)塊，現(xiàn)要求在第一記錄和第二記錄之間插入一個(gè)新記錄，簡(jiǎn)述它的操作過(guò)程。從文件目錄中找到該文件，按址讀出第一個(gè)記錄； 取出第一個(gè)記錄塊中指針，存放到新記錄的指針位置； 把新記錄占用的物理塊號(hào)填入第一個(gè)記錄的指針位置； 啟動(dòng)磁盤(pán)把第一個(gè)記錄和新記錄寫(xiě)到指字的磁盤(pán)塊上。

39、在SPOOL系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一張“緩輸出表”，請(qǐng)問(wèn)哪些程序執(zhí)行時(shí)要訪(fǎng)問(wèn)緩輸出表，簡(jiǎn)單說(shuō)明之。

井管理寫(xiě)程序把作業(yè)執(zhí)行結(jié)果文件登記在緩輸出表中； 緩輸出程序從緩輸出表中查找結(jié)果文件并打印輸出。40、試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn)。

① 作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個(gè)作業(yè)能進(jìn)入主存。進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個(gè)進(jìn)程占有中央處理器。

② 作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入主存。進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個(gè)占用處理器。

41、試說(shuō)明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因。

資源靜態(tài)分配策略要求每個(gè)過(guò)程在開(kāi)始執(zhí)行前申請(qǐng)所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為之分配了所需的全部資源后，該進(jìn)程才開(kāi)始執(zhí)行。這樣，進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中不再申請(qǐng)資源，從而破壞了死鎖的四個(gè)必要條件之一“占有并等待條件”，從而防止死鎖的發(fā)生。

42、簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)提供的服務(wù)功能。

處理用戶(hù)命令；讀/寫(xiě)文件；分配/回收資源； 處理硬件/軟件出現(xiàn)的錯(cuò)誤；及其他控制功能。

43、簡(jiǎn)述中斷裝置的主要職能。

中斷裝置的職能主要有三點(diǎn)： ① 檢查是否有中斷事件發(fā)生； ② 若有中斷發(fā)生，保護(hù)好被中斷進(jìn)程的斷點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)信息，以便進(jìn)程在適當(dāng)時(shí)候能恢復(fù)執(zhí)行； ③ 啟動(dòng)操作系統(tǒng)的中斷處理程序。

44、實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件是什么？操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)哪些功能程序？

硬件條件是：配置大容量的磁盤(pán)，要有中斷裝置和通道。

操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)好“預(yù)輸入”程序，“井管理”程序，“緩輸出”程序。

45、一個(gè)具有分時(shí)兼批處理功能的操作系統(tǒng)應(yīng)怎樣調(diào)度和管理作業(yè)？

① 優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當(dāng)終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時(shí)工作的作業(yè)數(shù)時(shí)，可以調(diào)度批處理作業(yè)；

② 允許終端作業(yè)的批處理作業(yè)混合同時(shí)執(zhí)行； ③ 把終端作業(yè)的就緒進(jìn)程排成一個(gè)就緒隊(duì)列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程排入另外的就緒隊(duì)列中；

④ 有終端作業(yè)進(jìn)程就緒時(shí)，優(yōu)先讓其按“時(shí)間片輪轉(zhuǎn)”法先運(yùn)行。沒(méi)有終端作業(yè)時(shí)再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進(jìn)程運(yùn)行。

46、簡(jiǎn)述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別。死鎖的防止是系統(tǒng)預(yù)先確定一些資源分配策略，進(jìn)程按規(guī)定申請(qǐng)資源，系統(tǒng)按預(yù)先規(guī)定的策略進(jìn)行分配從而防止死鎖的發(fā)生。

而死鎖的避免是當(dāng)進(jìn)程提出資源申請(qǐng)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試資源分配僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時(shí)才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖。

第三篇：《操作系統(tǒng)》-簡(jiǎn)答題

計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)

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1、什么是操作系統(tǒng)？它有什么基本特征？

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（或程序集合），是用戶(hù)與計(jì)算機(jī)之間的接口。操作系統(tǒng)的基本特征是：并發(fā)、共享和異步性。

2、操作系統(tǒng)的含義及其功能是什么？

1）、含義：OS是一組系統(tǒng)軟件，它是軟硬件資源的控制中心，它以盡量合理有效的方法組織多個(gè)用戶(hù)共享計(jì)算機(jī)的各種資源。

2）功能：管理計(jì)算機(jī)的軟硬件資源（包括：處理機(jī)管理，作業(yè)管理，存儲(chǔ)管理，設(shè)備管理，文件管理）、提高資源的利用率、方便用戶(hù)。

3、什么是多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)

多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)就是在系統(tǒng)（內(nèi)存）中同時(shí)存放并運(yùn)行多道相互獨(dú)立的程序（作業(yè)），主機(jī)以交替的方式同時(shí)處理多道程序。它是一種宏觀上并行，微觀上串行的運(yùn)行方式。

4、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)有什么不同？

答：分時(shí)系統(tǒng)通用性強(qiáng)，交互性強(qiáng)，及時(shí)響應(yīng)性要求一般（通常數(shù)量級(jí)為秒）；實(shí)時(shí)系統(tǒng)往往是專(zhuān)用的，系統(tǒng)與應(yīng)用很難分離，常常緊密結(jié)合在一起，實(shí)時(shí)系統(tǒng)并不強(qiáng)調(diào)資源利用率，而更關(guān)心及時(shí)響應(yīng)性（通常數(shù)量級(jí)為毫秒或微秒）、可靠性等。

5、SPOOLing的含義是什么？試述SPOOLing系統(tǒng)的特點(diǎn)、功能。

答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line（即并行的外部設(shè)備聯(lián)機(jī)操作）的縮寫(xiě)，它是關(guān)于慢速字符設(shè)備如何與計(jì)算機(jī)主機(jī)交換信息的一種技術(shù)，通常稱(chēng)為“假脫機(jī)技術(shù)”。

SPOOLing技術(shù)是在通道技術(shù)和多道程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它由主機(jī)和相應(yīng)的通道共同承擔(dān)作業(yè)的輸入輸出工作，利用磁盤(pán)作為后援存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)操作。SPOOLing系統(tǒng)由專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)I/O的常駐內(nèi)存的進(jìn)程以及輸入井、輸出井組成；它將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。

6、作業(yè)與進(jìn)程有何不同？它們之間有什么關(guān)系？（1）、不同：

作業(yè)：是用戶(hù)在一次上機(jī)活動(dòng)中，要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所做的一系列工作的集合。也稱(chēng)作任務(wù)（task）。

進(jìn)程：是一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次可以并發(fā)執(zhí)行的運(yùn)行活動(dòng)。

作業(yè)是一個(gè)宏觀的執(zhí)行單位，它主要是從用戶(hù)的角度來(lái)看待的。作業(yè)的運(yùn)行狀態(tài)是指把一個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，然后產(chǎn)生若干個(gè)進(jìn)程可以去競(jìng)爭(zhēng)CPU。

進(jìn)程是微觀的執(zhí)行單位，它主要從系統(tǒng)的角度來(lái)看待的，它是搶占CPU和其他資源的基本 6

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單位。進(jìn)程的執(zhí)行狀態(tài)是指一個(gè)進(jìn)程真正占用了CPU。

（2）、關(guān)系：一個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存以后，處于執(zhí)行狀態(tài)，則此作業(yè)對(duì)應(yīng)在系統(tǒng)建立若干個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程的所有狀態(tài)對(duì)應(yīng)作業(yè)的執(zhí)行狀態(tài)，通過(guò)這若干個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行，來(lái)完成該作業(yè)。

7、什么是進(jìn)程？什么是線(xiàn)程？它們的關(guān)系是什么？

進(jìn)程是一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次可以并發(fā)執(zhí)行的運(yùn)行活動(dòng)。線(xiàn)程是 進(jìn)程內(nèi)可以并行執(zhí)行的單位，即處理機(jī)調(diào)度的基本單位。

它們的關(guān)系是：一個(gè)線(xiàn)程只能屬于一個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線(xiàn)程；資源分配給進(jìn)程，同一進(jìn)程的所有線(xiàn)程共享該進(jìn)程的所有資源；處理機(jī)分給線(xiàn)程，即真正在處理機(jī)上運(yùn)行的是線(xiàn)程；線(xiàn)程在運(yùn)行過(guò)程中，需要協(xié)作同步，不同進(jìn)程的線(xiàn)程間要利用消息通信的辦法實(shí)現(xiàn)同步。

8、在OS中，引起進(jìn)程調(diào)度的因素有哪些？

1、完成任務(wù)；正在運(yùn)行的進(jìn)程完成任務(wù)，釋放CPU

2、等待資源；等待資源或事件，放棄CPU

3、運(yùn)行時(shí)刻；規(guī)定時(shí)間片已用完，時(shí)鐘中斷，讓出CPU

4、發(fā)現(xiàn)標(biāo)志；核心處理完中斷或陷入事件后，發(fā)現(xiàn)“重新調(diào)度標(biāo)志”被置上，執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度。

9、進(jìn)程調(diào)度的主要功能是什么？(1)保存當(dāng)前正在運(yùn)行進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)；

(2)從就緒隊(duì)列中挑選一個(gè)合適的進(jìn)程（使用一定的調(diào)度算法），將其狀態(tài)改為運(yùn)行態(tài)，準(zhǔn)備分配CPU給它；

(3)為選中的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，分配CPU

10、請(qǐng)說(shuō)明作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度的區(qū)別？

(1)作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它所選擇的作業(yè)只是具備獲得處理機(jī)的資格，但尚未占有處理機(jī)，不能立即在其上實(shí)際運(yùn)行；而進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它動(dòng)態(tài)地把處理機(jī)實(shí)際地分配給選中進(jìn)程，使之活動(dòng)；

(2)進(jìn)程調(diào)度相當(dāng)頻繁，而作業(yè)調(diào)度的執(zhí)行次數(shù)很少；(3)有的系統(tǒng)可以不設(shè)作業(yè)調(diào)度，但進(jìn)程調(diào)度必不可少。

11、簡(jiǎn)述時(shí)間片輪轉(zhuǎn)(RR)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)思想? 答：系統(tǒng)把所有就緒進(jìn)程按先入先出的原則排成一個(gè)隊(duì)列，新來(lái)的進(jìn)程加到就緒隊(duì)列末尾。每當(dāng)執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序總是選出就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程，讓它在CPU中運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間。當(dāng)進(jìn)程用完分配給它的時(shí)間片后，調(diào)度程序便停止該進(jìn)程的運(yùn)行，并把它放入就緒隊(duì)列的末尾；然后，把CPU分配給就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程。

12、簡(jiǎn)述優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)思想？

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答:(1)從就緒隊(duì)列中選出優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程，把CPU分配給它；

(2)非搶占式優(yōu)先級(jí)法是當(dāng)前占用CPU的進(jìn)程一直運(yùn)行直到完成任務(wù)或阻塞才讓出CPU，調(diào)度優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程占用CPU。

(3)搶占式優(yōu)先級(jí)法是當(dāng)前進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)，一旦出現(xiàn)一個(gè)優(yōu)先級(jí)更高的就緒進(jìn)程，調(diào)度程序就停止當(dāng)前進(jìn)程的運(yùn)行，強(qiáng)將CPU分給那個(gè)進(jìn)程。

13、進(jìn)程間同步和互斥的含義是什么? 同步：并發(fā)進(jìn)程之間存在的相互制約和相互依賴(lài)的關(guān)系。

互斥：若干進(jìn)程共享一資源時(shí)，任何時(shí)刻只允許一個(gè)進(jìn)程使用。

14、什么是虛擬存儲(chǔ)器，其基本特征是什么？虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到哪兩方面的限制？

答: 虛擬存儲(chǔ)器是由操作系統(tǒng)提供的一個(gè)假想的特大存儲(chǔ)器。

虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是：

(1)虛擬性。即不是物理上而是邏輯上擴(kuò)充了內(nèi)存容量；

(2)兌換性（部分裝入）。即每個(gè)作業(yè)不是全部一次性地裝入內(nèi)存，而是只裝入一部分，將當(dāng)前不運(yùn)行的程序、數(shù)據(jù)調(diào)至外存盤(pán)交換區(qū)；

(3)離散性，即不必占用連續(xù)的內(nèi)存空間，而是“見(jiàn)縫插針”；(4)多次性，即所需的全部程序和數(shù)據(jù)要分成多次調(diào)入內(nèi)存。

虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到指令中表示地址的字長(zhǎng)和外存的容量的限制。

15、存儲(chǔ)管理的主要功能是什么？

答：存儲(chǔ)管理的主要功能是解決多道作業(yè)的主存空間的分配問(wèn)題。主要包括：（1）內(nèi)存區(qū)域的分配和管理：設(shè)計(jì)內(nèi)存的分配結(jié)構(gòu)和調(diào)入策略，保證分配和回收。（2）內(nèi)存的擴(kuò)充技術(shù)：使用虛擬存儲(chǔ)或自動(dòng)覆蓋技術(shù)提供比實(shí)際內(nèi)存更大的空間。（3）內(nèi)存的共享和保護(hù)技術(shù)。除了被允許共享的部分之外，作業(yè)之間不能產(chǎn)生干擾和破壞，須對(duì)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)實(shí)施保護(hù)。

16、何謂系統(tǒng)的“抖動(dòng)”現(xiàn)象？當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生“ 抖動(dòng)”時(shí)，你認(rèn)為應(yīng)該采取什么措施來(lái)加以克服。

答: “抖動(dòng)”是指內(nèi)外存交換頻繁使效率下降的現(xiàn)象（剛調(diào)出的頁(yè)馬上又要調(diào)入，所造成頁(yè)面的頻繁轉(zhuǎn)換現(xiàn)象）

抖動(dòng)現(xiàn)象與內(nèi)存中并發(fā)的用戶(hù)進(jìn)程數(shù)以及系統(tǒng)分配給每個(gè)用戶(hù)的物理塊數(shù)有關(guān).減少抖動(dòng)的方法有:采取局部置換策略、在CPU調(diào)度中引入工作集算法、掛起若干進(jìn)程等。

17、為什么分段技術(shù)比分頁(yè)技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)程序或數(shù)據(jù)的共享？

答：1)每一段在邏輯上是相對(duì)完整的一組信息，分段技術(shù)中共享信息是在段一級(jí)出現(xiàn)的。8

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因此，任何共享的信息可以單獨(dú)作一個(gè)段，同樣段中所有內(nèi)容就可以用相同的方式進(jìn)行使用，從而規(guī)定相同的使用權(quán)限；

2)而頁(yè)是信息的物理單位，在一個(gè)頁(yè)面中可能存在邏輯上互相獨(dú)立的兩組或更多組信息都各有不同的使用方式和存取權(quán)限。

因此，分段技術(shù)較分頁(yè)技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)程序或數(shù)據(jù)的共享。

18、分頁(yè)式和分段式內(nèi)存管理有什么區(qū)別？

(1)分頁(yè)是出于系統(tǒng)管理的需要，分段是出于用戶(hù)應(yīng)用的需要。一條指令或一個(gè)操作數(shù)可能會(huì)跨越兩個(gè)頁(yè)的分界處，而不會(huì)跨越兩個(gè)段的分界處。(2)頁(yè)大小是系統(tǒng)固定的，而段大小則通常不固定。

(3)邏輯地址表示：分頁(yè)是一維的，各個(gè)模塊在鏈接時(shí)必須組織成同一個(gè)地址空間；分段是二維的，各個(gè)模塊在鏈接時(shí)可以每個(gè)段組織成一個(gè)地址空間。

(4)通常段比頁(yè)大，因而段表比頁(yè)表短，可以縮短查找時(shí)間，提高訪(fǎng)問(wèn)速度。

19、什么是物理設(shè)備？什么是邏輯設(shè)備？?jī)烧咧g有什么區(qū)別和聯(lián)系？ 進(jìn)行實(shí)際輸入輸出操作的硬件設(shè)施是物理設(shè)備.操作系統(tǒng)中規(guī)定用戶(hù)程序中不要直接使用設(shè)備的物理名稱(chēng)，而用一另外的名稱(chēng)代之來(lái)操作，這就是邏輯設(shè)備.邏輯設(shè)備是物理設(shè)備屬性的表示，它并不特指某個(gè)具體的物理設(shè)備，而是對(duì)應(yīng)于一批設(shè)備，具體的對(duì)應(yīng)則在操作系統(tǒng)啟動(dòng)初始化時(shí)確定，或在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)設(shè)備的使用情況由系統(tǒng)或用戶(hù)再次確定.20、在設(shè)備管理中設(shè)置緩沖區(qū)的作用是什么？根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置緩沖區(qū)的個(gè)數(shù)，緩沖區(qū)可以分為哪幾種？

答：在設(shè)備管理中設(shè)置緩沖區(qū)的作用：（1）緩和CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾。（2）減少中斷CPU的次數(shù)。（3）提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性。

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置緩沖區(qū)的個(gè)數(shù)，可以分為單緩沖、雙緩沖、多緩沖以及緩沖池等四種。

21、何謂文件系統(tǒng)？為何要引入文件系統(tǒng)？文件系統(tǒng)所要解決的問(wèn)題(功能)主要有哪些？

文件系統(tǒng)是指負(fù)責(zé)存取和管理文件信息的機(jī)構(gòu)，也就是負(fù)責(zé)文件的建立、撤銷(xiāo)、組織、讀寫(xiě)、修改、復(fù)制及對(duì)文件管理所需要的資源（如目錄表、存儲(chǔ)介質(zhì)）實(shí)施管理的軟件部分。

引入文件系統(tǒng)的目的: 實(shí)現(xiàn)文件的“按名存取”，力求查找簡(jiǎn)單；使用戶(hù)能借助文件存儲(chǔ)器靈活地存取信息，并實(shí)現(xiàn)共享和保密。

文件系統(tǒng)所要解決的問(wèn)題(功能)主要有：1）、有效地分配文件存貯器的存貯空間(物理介質(zhì))。2）、提供一種組織數(shù)據(jù)的方法(按名存取、邏輯結(jié)構(gòu)、組織數(shù)據(jù))3）、提供合適的存取方法(順序存取、隨機(jī)存取等)。4）、方便用戶(hù)的服務(wù)和操作。5）、可靠的保護(hù)、9

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保密手段。

22、試說(shuō)明文件系統(tǒng)中對(duì)文件操作的系統(tǒng)調(diào)用處理功能。

答：系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口。利用系統(tǒng)調(diào)用，編程人員在源程序中動(dòng)態(tài)請(qǐng)求和釋放系統(tǒng)資源，調(diào)用系統(tǒng)中已有的功能來(lái)完成那些與機(jī)器硬件部分相關(guān)的工作以及控制程序的執(zhí)行速度等。系統(tǒng)調(diào)用如同一個(gè)黑匣子，對(duì)使用者屏蔽了具體操作動(dòng)作，只是提供了有關(guān)功能。

有關(guān)文件系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用是用戶(hù)經(jīng)常使用的，包括文件的創(chuàng)建（create）、打開(kāi)(open)、讀(read)、寫(xiě)(write)、關(guān)閉(close)等。

23、在磁盤(pán)調(diào)度算法中，SSTF和C_SCAN算法分別是如何實(shí)現(xiàn)的？并比較它們的性能。（1）、SSTF方法：根據(jù)磁頭的當(dāng)前位置，首先選擇請(qǐng)求隊(duì)列中距磁頭距離最短的請(qǐng)求為之服務(wù)。

（2）、C_SCAN方法：磁頭從盤(pán)面上的一端（逐柱面地）向另一端移動(dòng)，遇到請(qǐng)求立即服務(wù)；回返時(shí)直接快速移至起始端而不服務(wù)于任何請(qǐng)求。如此往返單向地掃描并平均地為各種請(qǐng)求服務(wù)。

（3）、性能比較：SSTF方法可以獲得較短的尋道時(shí)間，但可能有餓死現(xiàn)象。適合于負(fù)載不大的系統(tǒng)。C_SCAN方法在負(fù)載較大的系統(tǒng)中，可以獲得較好的性能，并且不存在餓死現(xiàn)象。給出進(jìn)程的五種狀態(tài)變化圖，并說(shuō)明狀態(tài)變化原因。答：變化原因在圖上說(shuō)明。

第四篇：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)總結(jié)

虛擬存儲(chǔ)器應(yīng)用研究

虛擬存儲(chǔ)器是具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行作業(yè)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，它能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種虛擬的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。其邏輯容量由內(nèi)存和外存容量之和所決定，其運(yùn)行速度接近于內(nèi)存速度，而每位的成本卻又接近于外存。可見(jiàn)，虛擬存儲(chǔ)技術(shù)是一種性能非常優(yōu)越的存儲(chǔ)器管理技術(shù)，故被廣泛地應(yīng)用于大、中、小型機(jī)器和微型機(jī)中。

虛擬內(nèi)存作用

內(nèi)存在計(jì)算機(jī)中的作用很大，電腦中所有運(yùn)行的程序都需要經(jīng)過(guò)內(nèi)存來(lái)執(zhí)行，如果執(zhí)行的程序很大或很多，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存消耗殆盡。為了解決這個(gè)問(wèn)題，運(yùn)用了虛擬內(nèi)存技術(shù)，即拿出一部分硬盤(pán)空間來(lái)充當(dāng)內(nèi)存使用，當(dāng)內(nèi)存占用完時(shí)，電腦就會(huì)自動(dòng)調(diào)用硬盤(pán)來(lái)充當(dāng)內(nèi)存，以緩解內(nèi)存的緊張。

為了給用戶(hù)提供更大的隨機(jī)存取空間而采用的一種存儲(chǔ)技術(shù)。它將內(nèi)存與外存結(jié)合使用，好像有一個(gè)容量極大的內(nèi)存儲(chǔ)器，工作速度接近于主存，每位成本又與輔存相近，在整機(jī)形成多層次存儲(chǔ)系統(tǒng)。

虛擬存儲(chǔ)器的特征

離散性：指在內(nèi)存分配時(shí)采用離散的分配方式，它是虛擬存儲(chǔ)器的最基本的特征。

多次性：指一個(gè)作業(yè)被分成多次調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行，即在作業(yè)運(yùn)行時(shí)沒(méi)有必要將其全部裝入，只須將當(dāng)前要運(yùn)行的那部分程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存即可。多次性是虛擬存儲(chǔ)器最重要的特征。

對(duì)換性：指允許在作業(yè)的運(yùn)行過(guò)程中在內(nèi)存和外存的對(duì)換區(qū)之間換進(jìn)、換出。

虛擬性：指能夠從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存容量，使用戶(hù)所看到的內(nèi)存容量遠(yuǎn)大于實(shí)際內(nèi)存容量

工作過(guò)程

虛擬存儲(chǔ)器是由硬件和操作系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)信息調(diào)度和管理的。它的工作過(guò)程包括6個(gè)步驟：①中央處理器訪(fǎng)問(wèn)主存的邏輯地址分解成組號(hào)a和組內(nèi)地址b，并對(duì)組號(hào)a進(jìn)行地址變換，即將邏輯組號(hào)a作為索引，查地址變換表，以確定該組信息是否存放在主存內(nèi)。②如該組號(hào)已在主存內(nèi)，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行④；如果該組號(hào)不在主存內(nèi)，則檢查主存中是否有空閑區(qū)，如果沒(méi)有，便將某個(gè)暫時(shí)不用的組調(diào)出送往輔存，以便將這組信息調(diào)入主存。③從輔存讀出所要的組，并送到主存空閑區(qū)，然后將那個(gè)空閑的物理組號(hào)a和邏輯組號(hào)a登錄在地址變換表中。④從地址變換表讀出與邏輯組號(hào)a對(duì)應(yīng)的物理組號(hào)a。⑤從物理組號(hào)a和組內(nèi)字節(jié)地址b得到物理地址。⑥根據(jù)物理地址從主存中存取必要的信息。調(diào)度方式

調(diào)度方式有分頁(yè)式、分段式、段頁(yè)式3種。頁(yè)式調(diào)度是將邏輯和物理地址空間都分成固定大小的頁(yè)。主存按頁(yè)順序編號(hào)，而每個(gè)獨(dú)立編址的程序空間有自己的頁(yè)號(hào)順序，通過(guò)調(diào)度輔存中程序的各頁(yè)可以離散裝入主存中不同的頁(yè)面位置，并可據(jù)表一一對(duì)應(yīng)檢索。頁(yè)式調(diào)度的優(yōu)點(diǎn)是頁(yè)內(nèi)零頭小，頁(yè)表對(duì)程序員來(lái)說(shuō)是透明的，地址變換快，調(diào)入操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是各頁(yè)不是程序的獨(dú)立模塊，不便于實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的保護(hù)。段式調(diào)度是按程序的邏輯結(jié)構(gòu)劃分地址空間，段的長(zhǎng)度是隨意的，并且允許伸長(zhǎng)，它的優(yōu)點(diǎn)是消除了內(nèi)存零頭，易于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)，便于程序動(dòng)態(tài)裝配；缺點(diǎn)是調(diào)入操作復(fù)雜。將這兩種方法結(jié)合起來(lái)便構(gòu)成段頁(yè)式調(diào)度。在段頁(yè)式調(diào)度中把物理空間分成頁(yè)，程序按模塊分段，每個(gè)段再分成與物理空間頁(yè)同樣小的頁(yè)面。段頁(yè)式調(diào)度綜合了段式和頁(yè)式的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是增加了硬件成本，軟件也較復(fù)雜。大型通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多數(shù)采用段頁(yè)式調(diào)度。

頁(yè)式調(diào)度

頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，虛地址空間被分成等長(zhǎng)大小的頁(yè)，稱(chēng)為邏輯頁(yè)；主存空間也被分成同樣大小的頁(yè)，稱(chēng)為物理頁(yè)。相應(yīng)地，虛地址分為兩個(gè)字段：高字段為邏輯頁(yè)號(hào)，低字段為頁(yè)內(nèi)地址（偏移量）；實(shí)存地址也分兩個(gè)字段：高字段為物理頁(yè)號(hào)，低字段為頁(yè)內(nèi)地址。通過(guò)頁(yè)表可以把虛地址（邏輯地址）轉(zhuǎn)換成物理地址。在大多數(shù)系統(tǒng)中，每個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè)頁(yè)表。頁(yè)表中對(duì)應(yīng)每一個(gè)虛存頁(yè)面。有一個(gè)表項(xiàng)，表項(xiàng)的內(nèi)容包含該虛存頁(yè)面所在的主存頁(yè)面的地址（物理頁(yè)號(hào)），以及指示該邏輯頁(yè)是否已調(diào)入主存的有效位。地址變換時(shí)，用邏輯頁(yè)號(hào)作為頁(yè)表內(nèi)的偏移地址索引頁(yè)表（將虛頁(yè)號(hào)看作頁(yè)表數(shù)組下標(biāo)）并找到相應(yīng)物理頁(yè)號(hào)，用物理頁(yè)號(hào)作為實(shí)存地址的高字段，再與虛地址的頁(yè)內(nèi)偏移量拼接，就構(gòu)成完整的物理地址?，F(xiàn)代的中央處理機(jī)通常有專(zhuān)門(mén)的硬件支持地址變換。

段式調(diào)度

段是按照程序的自然分界劃分的長(zhǎng)度可以動(dòng)態(tài)改變的區(qū)域。通常，程序員把子程序、操作數(shù)和常數(shù)等不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)劃分到不同的段中，并且每個(gè)程序可以有多個(gè)相同類(lèi)型的段。在段式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，虛地址由段號(hào)和段內(nèi)地址（偏移量）組成。虛地址到實(shí)主存地址的變換通過(guò)段表實(shí)現(xiàn)。每個(gè)程序設(shè)置一個(gè)段表，段表的每一個(gè)表項(xiàng)對(duì)應(yīng)一個(gè)段。段式虛擬存儲(chǔ)器有許多優(yōu)點(diǎn)： ①段的邏輯獨(dú)立性使其易于編譯、管理、修改和保護(hù)，也便于多道程序共享。②段長(zhǎng)可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)改變，允許自由調(diào)度，以便有效利用主存空間。段式虛擬存儲(chǔ)器也有一些缺點(diǎn)： ①因?yàn)槎蔚拈L(zhǎng)度不固定，主存空間分配比較麻煩。②容易在段間留下許多外碎片，造成存儲(chǔ)空間利用率降低。③由于段長(zhǎng)不一定是2的整數(shù)次冪，因而不能簡(jiǎn)單地像分頁(yè)方式那樣用虛地址和實(shí)地址的最低若干二進(jìn)制位作為段內(nèi)偏移量，并與段號(hào)進(jìn)行直接拼接，必須用加法操作通過(guò)段起址與段內(nèi)偏移量的求和運(yùn)算求得物理地址。因此，段式存儲(chǔ)管理比頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式需要更多的硬件支持。

段頁(yè)式調(diào)度

段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器是段式虛擬存儲(chǔ)器和頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器的結(jié)合。實(shí)存被等分成頁(yè)。每個(gè)程序則先按邏輯結(jié)構(gòu)分段，每段再按照實(shí)存的頁(yè)大小分頁(yè)，程序按頁(yè)進(jìn)行調(diào)入和調(diào)出操作，但可按段進(jìn)行編程、保護(hù)和共享。它把程序按邏輯單位分段以后，再把每段分成固定大小的頁(yè)。程序?qū)χ鞔娴恼{(diào)入調(diào)出是按頁(yè)面進(jìn)行的，但它又可以按段實(shí)現(xiàn)共享和保護(hù)，兼?zhèn)漤?yè)式和段式的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是在映象過(guò)程中需要多次查表。在段頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，每道程序是通過(guò)一個(gè)段表和一組頁(yè)表來(lái)進(jìn)行定位的。段表中的每個(gè)表目對(duì)應(yīng)一個(gè)段，每個(gè)表目有一個(gè)指向該段的頁(yè)表起始地址及該段的控制保護(hù)信息。由頁(yè)表指明該段各頁(yè)在主存中的位置以及是否已裝入、已修改等狀態(tài)信息。如果有多個(gè)用戶(hù)在機(jī)器上運(yùn)行，多道程序的每一道需要一個(gè)基號(hào),由它指明該道程序的段表起始地址。虛擬內(nèi)存的訪(fǎng)問(wèn)

虛存空間的用戶(hù)程序按照虛地址編程并存放在輔存中。程序運(yùn)行時(shí)，由地址變換機(jī)構(gòu)依據(jù)當(dāng)時(shí)分配給該程序的實(shí)地址空間把程序的一部分調(diào)入實(shí)存。每次訪(fǎng)存時(shí)，首先判斷該虛地址所對(duì)應(yīng)的部分是否在實(shí)存中：如果是，則進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換并用實(shí)地址訪(fǎng)問(wèn)主存；否則，按照某種算法將輔存中的部分程序調(diào)度進(jìn)內(nèi)存，再按同樣的方法訪(fǎng)問(wèn)主存。由此可見(jiàn)，每個(gè)程序的虛地址空間可以遠(yuǎn)大于實(shí)地址空間，也可以遠(yuǎn)小于實(shí)地址空間。前一種情況以提高存儲(chǔ)容量為目的，后一種情況則以地址變換為目的。后者通常出現(xiàn)在多用戶(hù)或多任務(wù)系統(tǒng)中：實(shí)存空間較大，而單個(gè)任務(wù)并不需要很大的地址空間，較小的虛存空間則可以縮短指令中地址字段的長(zhǎng)度。

第五篇：操作系統(tǒng)簡(jiǎn)答題總結(jié)

四、解答題(共20分)

1．什么是操作系統(tǒng)?它的主要功能是什么?

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(或程序集合)，是用戶(hù)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(hù)接口管理。

2．操作系統(tǒng)中存儲(chǔ)器管理的主要功能是什么?什么叫虛擬存儲(chǔ)器?

存儲(chǔ)器管理的主要功能是：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(hù)能作為可編址內(nèi)存對(duì)待的存儲(chǔ)空間，在這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中虛地址被映象成實(shí)地址。或者：簡(jiǎn)單地說(shuō)，虛擬存儲(chǔ)器是由操作系統(tǒng)提供的一個(gè)假想的特大存儲(chǔ)器。

3．什么是文件的邏輯組織和物理組織?

文件的邏輯組織——用戶(hù)對(duì)文件的觀察和使用是從自身處理文件中數(shù)據(jù)時(shí)采用的組織方式來(lái)看待文件組織形式。這種從用戶(hù)觀點(diǎn)出發(fā)所見(jiàn)到的文件組織形式稱(chēng)為文件的邏輯組織。文件的物理組織——文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)組織形式稱(chēng)為文件的物理組織。

4簡(jiǎn)述死鎖產(chǎn)生的必要條件

答：（1）互斥條件：進(jìn)程對(duì)所分配到的資源進(jìn)行排他性使用。

（2）請(qǐng)求和保持條件：進(jìn)程在保持資源的同時(shí)，又去申請(qǐng)新的資源。

（3）不剝奪條件：進(jìn)程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪。

（4）循環(huán)等待條件：存在資源-進(jìn)程的循環(huán)鏈。

5.簡(jiǎn)述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別。

死鎖的防止是系統(tǒng)預(yù)先確定一些資源分配策略，進(jìn)程按規(guī)定申請(qǐng)資源，系統(tǒng)按預(yù)先規(guī)定的策略進(jìn)行分配，從而防止死鎖的發(fā)生。

而死鎖的避免是當(dāng)進(jìn)程提出資源申請(qǐng)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時(shí)才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖。

6.Spooling系統(tǒng)由幾部分組成？Spooling系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？

答：Spooling系統(tǒng)由輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程共3部分組成。

Spooling系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有：

（1）提高了I/O速度。I/O操作時(shí)針對(duì)輸入井和輸出井，避免了操作低速I(mǎi)/O設(shè)備的速度不匹配。

（2）（2）將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備。Spooling系統(tǒng)沒(méi)有為任何進(jìn)程實(shí)際分配設(shè)備，只是在輸入井或輸出井中為進(jìn)程分配一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)和建立一張I/O請(qǐng)求表。

（3）實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。宏觀上有多個(gè)進(jìn)程在同時(shí)使用一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備，但對(duì)于每一個(gè)進(jìn)程而言，他們認(rèn)為自己獨(dú)占了一個(gè)設(shè)備。

7.試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn)。

（1）作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個(gè)作業(yè)能進(jìn)入主存。進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個(gè)進(jìn)程占有中央處理機(jī)。（3分）（或）作業(yè)調(diào)度是高級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)的作業(yè)管理層次。進(jìn)程調(diào)度是低級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層。（2）作業(yè)調(diào)度是選符合條件的(收容態(tài))作業(yè)裝入內(nèi)存。進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個(gè)占用處理機(jī)。（3分）

8.簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)中的調(diào)度有哪些類(lèi)型？

1高級(jí)調(diào)度，又稱(chēng)作業(yè)調(diào)度或長(zhǎng)程調(diào)度，用于決定把后備隊(duì)列中的哪些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存；（2分）

2低級(jí)調(diào)度，又稱(chēng)進(jìn)程調(diào)度或短程調(diào)度，用來(lái)決定就緒隊(duì)列中哪個(gè)進(jìn)程應(yīng)先獲得

處理機(jī)；（2分）

3中級(jí)調(diào)度，又稱(chēng)中程調(diào)度，它按一定的算法將外存中已具備運(yùn)行條件的進(jìn)程換入內(nèi)存，而將內(nèi)存中處于阻塞狀態(tài)的某些進(jìn)程換出至外存。（2分）

9.銀行家算法中的安全狀態(tài)是一個(gè)什么樣的狀態(tài)？

在系統(tǒng)中的若干并發(fā)進(jìn)程，如果存在一個(gè)進(jìn)程的順序序列，按照這個(gè)順序去執(zhí)行，每個(gè)進(jìn)程都能獲得自己所需的資源而執(zhí)行，那么當(dāng)前進(jìn)程所處于的狀態(tài)就是安全狀態(tài)。

12若干個(gè)等待訪(fǎng)問(wèn)磁盤(pán)者依次要訪(fǎng)問(wèn)的磁道為20，44，40，4，80，12，76，假設(shè)每移動(dòng)一個(gè)磁道需要3毫秒時(shí)間，移動(dòng)臂當(dāng)前位于41號(hào)磁道，請(qǐng)按最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法計(jì)算為完成上述各次訪(fǎng)問(wèn)總共花費(fèi)的尋找時(shí)間。要求寫(xiě)出過(guò)程,也就是寫(xiě)出使移動(dòng)臂移動(dòng)的移動(dòng)次序和移動(dòng)的磁道數(shù)。

10.進(jìn)程調(diào)度中“可搶占”和“非搶占”兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)更大？為什么？-可搶占式會(huì)引起系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)更大。

可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時(shí)刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有處理機(jī)運(yùn)行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時(shí)機(jī)，引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場(chǎng)，為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等時(shí)間（和空間）開(kāi)銷(xiāo)增大。

11.進(jìn)程的三種狀態(tài)“就緒”、“執(zhí)行”、“阻塞”之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系中，從哪個(gè)狀態(tài)到哪個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換會(huì)引起進(jìn)程調(diào)度？

1)“執(zhí)行”轉(zhuǎn)換成“阻塞”，由于此時(shí)沒(méi)有運(yùn)行的進(jìn)程，要選擇一個(gè)來(lái)運(yùn)行，這是一定會(huì)引起調(diào)度的；

2)“阻塞”轉(zhuǎn)換成“就緒”，由于新轉(zhuǎn)換成“就緒”狀態(tài)的進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)可能比正在執(zhí)行的進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)高，所以可能會(huì)引起進(jìn)程調(diào)度。

12.一個(gè)具有分時(shí)兼批處理功能的操作系統(tǒng)應(yīng)怎樣調(diào)度和管理作業(yè)?

1)優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當(dāng)終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時(shí)工作的作業(yè)數(shù)時(shí)，可以調(diào)度批處理作業(yè)。

2)允許終端作業(yè)和批處理作業(yè)混合同時(shí)執(zhí)行。

3)把終端作業(yè)的就緒進(jìn)程排成一個(gè)就緒隊(duì)列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程排入另外的就緒隊(duì)列中。

4)有終端作業(yè)進(jìn)程就緒時(shí)，優(yōu)先讓其按“時(shí)間片輪轉(zhuǎn)”法先運(yùn)行。沒(méi)有終端作業(yè)時(shí)再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進(jìn)程運(yùn)行。