第一篇：《計算機操作系統(tǒng)》簡答題總結

《計算機操作系統(tǒng)》簡答題總結

1、簡述操作系統(tǒng)的定義。

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

2、在多道程序設計技術的系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)怎樣才會占領中央處理器？

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

3、簡述“刪除文件”操作的系統(tǒng)處理過程。

用戶用本操作向系統(tǒng)提出刪除一個文件的要求，系統(tǒng)執(zhí)行時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區(qū)域，但刪除一個文件前應先關閉該文件。

4、對相關臨界區(qū)的管理有哪些要求？

為了使并發(fā)進程能正確地執(zhí)行，對若干進程共享某一變量（資源）的相關臨界區(qū)應滿足以下三個要求： ① 一次最我讓一個進程在臨界區(qū)中執(zhí)行，當有進程在臨界區(qū)中時，其他想進入臨界區(qū)執(zhí)行的進程必須等待； ② 任何一個進入臨界區(qū)執(zhí)行的進程必須在有限的時間內(nèi)退出臨界區(qū)，即任何一個進程都不應該無限逗留在自己的臨界區(qū)中； ③ 不能強迫一個進程無限地等待進入它的臨界區(qū)，即有進程退出臨界區(qū)時應讓下一個等待進入臨界區(qū)的進程進入它的臨界區(qū)。

5、簡述解決死鎖問題的三種方法。① 死鎖的防止。系統(tǒng)按預定的策略為進程分配資源，這些分配策略能使死鎖的四個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)動態(tài)地測試資源分配情況，僅當能確保系統(tǒng)安全時才給進程分配資源。③ 死鎖的檢測。對資源的申請和分配不加限制，只要有剩余的資源就呆把資源分配給申請者，操作系統(tǒng)要定時判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)了死鎖，當有死鎖發(fā)生時設法解除死鎖。

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

批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)。

7、簡述計算機系統(tǒng)的中斷機制及其作用。

中斷機制包括硬件的中斷裝置和操作系統(tǒng)的中斷處理服務程序。中斷裝置由一些特定的寄存器和控制線路組成，中央處理器和外圍設備等識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)的處理事件服務程序占用CPU，對出現(xiàn)的事件進行處理，事件處理完后，再讓原來的程序繼續(xù)占用CPU執(zhí)行。

8、選擇進程調度算法的準則是什么？

由于各種調度算法都有自己的特性，因此，很難評價哪種算法是最好的。一般說來，選擇算法時可以考慮如下一些原則：

① 處理器利用率； ② 吞吐量； ③ 等待時間； ④ 響應時間。

在選擇調度算法前，應考慮好采用的準則，當確定準則后，通過對各種算法的評估，從中選擇出最合適的算法。

9、獨占設備采用哪種分配方式？

獨占設備通常采用靜態(tài)分配方式。即在一個作業(yè)執(zhí)行前，將作業(yè)要使用的這類設備分配給作業(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 進程推進順序不合適。

在早期的系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)規(guī)模較小，結構簡單，以及資源分配大多采用靜態(tài)分配法，使得操作系統(tǒng)死鎖問題的嚴重性未能充分暴露出來。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)？

用戶準備好要執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)和控制作業(yè)執(zhí)行的說明書，由操作員輸入到計算機系統(tǒng)中等待處理。操作系統(tǒng)選擇作業(yè)并按作業(yè)說明書的要求自動控制作業(yè)的執(zhí)行。采用這種批量化處理作業(yè)的操作系統(tǒng)稱為批處理操作系統(tǒng)。

12、對特權指令的使用有什么限制？

只允許操作系統(tǒng)使用特權指令，用戶程序不能使用特權指令。

13、影響缺頁中斷率有哪幾個主要因素？ 影響缺頁中斷率的因素有四個：

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

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

④ 頁面調度算法對缺頁中斷率影響很大，但不可能找到一種最佳算法。

14、磁盤移臂調度的目的是什么？常用移臂調度算法有哪些？

磁盤移臂調度的目的是盡可能地減少輸入輸出操作中的尋找時間。常用的移臂調度算法有：

① 先來先服務算法 ② 最短尋找時間優(yōu)先算法 ③ 電梯調度算法 ④ 單向掃描算法。

15、常用的作業(yè)調度算法有哪些？

① 先來先服務算法 ② 計算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法 ③ 響應比最高者優(yōu)先算法 ④ 優(yōu)先數(shù)調度算法 ⑤ 均衡調度算法

16、計算機系統(tǒng)的資源包括哪些？

計算機系統(tǒng)的資源包括兩大類：硬件資源和軟件資源。

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

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

18、何為頁表和快表？它們各起什么作用？

頁表指出邏輯地址中的頁號與所占主存塊號的對應關系。

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

由于采用頁表做地址轉換，讀寫內(nèi)存數(shù)據(jù)時CPU要訪問兩次主存。有了快表，有時只要訪問一次高速緩沖存儲器，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)？

一個作業(yè)進入系統(tǒng)到運行結束，一般要經(jīng)歷進入、后備、運行和完成四個階段，相應地，作業(yè)亦有進入、后備、運行和完成四種狀態(tài)。

① 進入狀態(tài)：作業(yè)的信息從輸入設備上預輸入到輸入井，此時稱為作業(yè)處于進入狀態(tài)。② 后備狀態(tài)：當作業(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，此時稱作業(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)隊列，等待作業(yè)調度程序的調度。③ 運行狀態(tài)：一個后備作業(yè)被作業(yè)調度程序選中，分配了必要的資源，調入內(nèi)存運行，稱作業(yè)處于運行狀態(tài)。④ 完成狀態(tài)：當作業(yè)正常運行完畢或因發(fā)生錯誤非正常終止時，作業(yè)進入這完成狀態(tài)。

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

① 在進程表proc[ ]中為子進程找一個空閑的表項，用來存放子進程的proc結構； ② 為子進程分配一個唯一的標識號；

③ 把父進程中的字段復制到子進程的proc中，并把p – pid置為分配到的進程標識號，把p-pid置為父進程的標識號，把p-stat置為創(chuàng)建狀態(tài)；

④ 按父進程中p-size所示的長度為子進程申請分配內(nèi)存。若有足夠的內(nèi)存，則把父進程的user結構、棧和用戶數(shù)據(jù)區(qū)全部復制到子進程的空間中；若無足夠的內(nèi)存，則在磁盤對換區(qū)中分配存儲空間，然后復制到對換區(qū)中，置于進程狀態(tài)為就緒狀態(tài)。

21、為什么說批處理多道系統(tǒng)能極大地提高計算機系統(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間。

② 作業(yè)調度可以合理選擇裝入主存儲器中的作業(yè)，充分利用計算機系統(tǒng)的資源。③ 作業(yè)執(zhí)行過程中不再訪問低速設備，而直接訪問高速的磁盤設備，縮短執(zhí)行時間。④ 作業(yè)成批輸入，減少了從操作到作業(yè)的交接時間。

22、操作系統(tǒng)為用戶提供哪些接口？

操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口：

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

23、什么是線程？多線程技術具有哪些優(yōu)越性？

線程是進程中可獨立執(zhí)行的子任務，一個進程可以有一個或多個線程，每個線程都有一個惟一的標識符。線程與進程有許多相似之處，往往把線程又稱為“輕型進程”，線程與進程的根本區(qū)別是把進程作為資源分配單位，而線程是調度和執(zhí)行單位。多線程技術具有多個方面的優(yōu)越性：

① 創(chuàng)建速度快、系統(tǒng)開銷小：創(chuàng)建線程不需要另行分配資源；

② 通信簡潔、信息傳送速度快：線程間的通信在統(tǒng)一地址空間進程，不需要額外的通信機制；

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

24、UNIX系統(tǒng)中的優(yōu)先權和優(yōu)先數(shù)有什么關系？如何確定進程的優(yōu)先權和優(yōu)先數(shù)？ UNIX中每個進程都有一個優(yōu)先數(shù)，就緒進程能否占用處理器的優(yōu)先權取決于進程的優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小則優(yōu)先權越高。

UNIX以動態(tài)方式確定優(yōu)先權，如核心的進程優(yōu)先權高于進入用戶態(tài)的進程；降低用完一個時間片的進程的優(yōu)先權；對進入睡眠的進程，其等待事件越急優(yōu)先數(shù)越高；降低使用處理器時間較長的進程的優(yōu)先權。

UNIX中確定進程優(yōu)先數(shù)的方法有兩種：設置方法和計算方法。前者對要進入睡眠狀態(tài)的進程設置優(yōu)先數(shù)，若等待的事件急迫，則設置較小的優(yōu)先數(shù)；后者用戶進程正在或即將轉入用戶狀態(tài)運行時確定優(yōu)先數(shù)。

25、主存空間信息保護有哪些措施？

保存主存空間中的信息一般采用以下措施：

① 程序執(zhí)行時訪問屬于自己主存區(qū)域的信息，允許它既可讀，又可寫； ② 對共享區(qū)域中的信息只可讀，不可修改；

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

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

“同時使用”的含義是多個作業(yè)可以交替地啟動共享設備，在某一時刻仍只有一個作業(yè)占有。

27、簡述“打開文件”操作的系統(tǒng)處理過程。

用戶要使用一個已經(jīng)存放在存儲介質上的文件前，必須先提出“打開文件”要求。這時用戶也必須向系統(tǒng)提供參數(shù)：用戶名、文件名、存取方式、存儲設備類型、口令等。系統(tǒng)在接到用戶的“打開文件”要求后，找出該用戶的文件目錄，當文件目錄不在主存儲器中時還必須把它讀到主存儲器中；然后檢索文件目錄，指出與用戶要求相符合的目錄項，取出文件存放的物理地址。

對索引文件還必須把該文件的索引表存放在主存儲器中，以便后繼的讀寫操作能快速進行。

28、什么是“前臺”作業(yè)、“后臺”作業(yè)？為什么對“前臺”作業(yè)要及時響應？ 批處理操作系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制無需人為干預，分時操作系統(tǒng)實現(xiàn)了人機交互對話，這兩種操作系統(tǒng)具有各自的優(yōu)點。為了充分發(fā)揮批處理系統(tǒng)和分時系統(tǒng)的優(yōu)點，在一個計算機系統(tǒng)上配置的操作系統(tǒng)往往既具有批處理能力，又有提供分時交互的能力。這樣，用戶可以先在分時系統(tǒng)的控制下，以交互式輸入、調試和修改自己的程序；然后，可以把調試好的程序轉交給批處理系統(tǒng)自動控制其執(zhí)行而產(chǎn)生結果。這些由分時系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為“前臺”作業(yè)，而那些由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為“后臺”作業(yè)。

在這樣的系統(tǒng)中，對前臺作業(yè)應該及時響應，使用戶滿意；對后臺作業(yè)可以按一定的原則進行組合，以提高系統(tǒng)的效率。

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

30、簡述信號量S的物理含義。

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

S＜0時，－S表示等待使用資源的進程個數(shù)；或表示等待進入臨界區(qū)的進程個數(shù)；

當S＞0時，調用P（S）的進程不會等待；調用V（S）后使可用資源數(shù)加1或使可用資源的進程數(shù)加1；

當S＜0時，調用P（S）的進程必須等待；調用V（S）后將釋放一個等待使用資源者或釋放一個等待進入臨界區(qū)者。

31、簡述“關閉文件”操作的系統(tǒng)處理過程。

執(zhí)行“關閉”操作時先要檢查讀到主存中的文件目錄或索引表是否被修改過，若被修改過，則應把修改過的文件目錄或索引表重新保存好。用戶提出“關閉”要求時，必須說明關閉哪個文件。

32、什么是計算機系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？

計算機系統(tǒng)是按用戶的要求接收和存儲信息，自動進行數(shù)據(jù)處理并輸出結果信息的系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)賴以工作的實體，軟件系統(tǒng)保證計算機系統(tǒng)按用戶指定的要求協(xié)調地工作。

33、計算機系統(tǒng)怎樣實現(xiàn)存儲保護？

一般硬件設置了基址寄存器和限長寄存器。

中央處理器在目態(tài)下執(zhí)行系統(tǒng)中，對每個訪問主存的地址都進行核對，若能滿足：基址寄存器值≤訪問地址≤基址寄存器值＋限長寄存值，則允許訪問，否則不允許訪問。并且不允許用戶程序隨意修改這兩個寄存器的值。這就實現(xiàn)了存儲保護。

34、給出系統(tǒng)總體上的中斷處理過程。

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，若沒有中斷就繼續(xù)執(zhí)行下條指令；若有中斷發(fā)生就轉去執(zhí)行相應的中斷處理程序。中斷處理過程可粗略的分為以下四個過程：

① 保護當前正在運行程序的現(xiàn)場；

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

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：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)中存在一個資源一次只能被一個進程所使用； ② 非搶占條件：系統(tǒng)中存在一個資源僅能被占有它的進程所釋放，而不能被別的進程強行搶占。

③ 占有并等待條件：系統(tǒng)中存在一個進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)中存在一個由若干進程形成的環(huán)形請求鏈，其中的每一個進程均占有若干種資源中的某一種，同時每個進程還要求（鏈上）下一個進程所占有的資源。

36、用戶程序中通常用什么方式指定要使用的設備？為什么？

用戶程序中通常用“設備類、相對號”請求要使用的設備，即不具體指定要哪一臺設備，而是提出要申請哪類設備多少臺。

這種方式使設備分配適應性好、靈活性強。否則若用絕對號來指定設備，如果這臺設備已被占用或有故障時，該作業(yè)就無法裝入主存中。

37、進程調度中“可搶占”和“非搶占”兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開銷更大？為什么？ 可搶占式會引起系統(tǒng)的開銷更大。

可搶占式調度是嚴格保證任何時刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權）的進程占有處理機運行，因此增加了處理機調度的時機，引起為退出處理機的進程保留現(xiàn)場，為占有處理機的進程恢復現(xiàn)場等時間（和空間）開銷增大。

38、一個含五個邏輯記錄的文件，系統(tǒng)把它以鏈接結構的形式組織在磁盤上，每個記錄占用一個磁盤塊，現(xiàn)要求在第一記錄和第二記錄之間插入一個新記錄，簡述它的操作過程。從文件目錄中找到該文件，按址讀出第一個記錄； 取出第一個記錄塊中指針，存放到新記錄的指針位置； 把新記錄占用的物理塊號填入第一個記錄的指針位置； 啟動磁盤把第一個記錄和新記錄寫到指字的磁盤塊上。

39、在SPOOL系統(tǒng)中設計了一張“緩輸出表”，請問哪些程序執(zhí)行時要訪問緩輸出表，簡單說明之。

井管理寫程序把作業(yè)執(zhí)行結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果文件并打印輸出。40、試比較進程調度與作業(yè)調度的不同點。

① 作業(yè)調度是宏觀調度，它決定了哪一個作業(yè)能進入主存。進程調度是微觀調度，它決定各作業(yè)中的哪一個進程占有中央處理器。

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

41、試說明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因。

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

42、簡述操作系統(tǒng)提供的服務功能。

處理用戶命令；讀/寫文件；分配/回收資源； 處理硬件/軟件出現(xiàn)的錯誤；及其他控制功能。

43、簡述中斷裝置的主要職能。

中斷裝置的職能主要有三點： ① 檢查是否有中斷事件發(fā)生； ② 若有中斷發(fā)生，保護好被中斷進程的斷點及現(xiàn)場信息，以便進程在適當時候能恢復執(zhí)行； ③ 啟動操作系統(tǒng)的中斷處理程序。

44、實現(xiàn)虛擬設備的硬件條件是什么？操作系統(tǒng)應設計哪些功能程序？

硬件條件是：配置大容量的磁盤，要有中斷裝置和通道。

操作系統(tǒng)應設計好“預輸入”程序，“井管理”程序，“緩輸出”程序。

45、一個具有分時兼批處理功能的操作系統(tǒng)應怎樣調度和管理作業(yè)？

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

② 允許終端作業(yè)的批處理作業(yè)混合同時執(zhí)行； ③ 把終端作業(yè)的就緒進程排成一個就緒隊列，把批處理作業(yè)的就緒進程排入另外的就緒隊列中；

④ 有終端作業(yè)進程就緒時，優(yōu)先讓其按“時間片輪轉”法先運行。沒有終端作業(yè)時再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進程運行。

46、簡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)預先確定一些資源分配策略，進程按規(guī)定申請資源，系統(tǒng)按預先規(guī)定的策略進行分配從而防止死鎖的發(fā)生。

而死鎖的避免是當進程提出資源申請時系統(tǒng)測試資源分配僅當能確保系統(tǒng)安全時才把資源分配給進程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖。

第二篇：計算機操作系統(tǒng)期末簡答題總結

1、什么是進程？什么是線程？進程與線程有何區(qū)別？

答：（1）進程是具有獨立功能程序在某個數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過程。（2分）

（2）線程是進程內(nèi)的一個執(zhí)行實體或執(zhí)行單元。（2分）

（3）進程和線程的區(qū)別：（a）不同進程的地址空間是獨立的，而同一進程內(nèi)的線程共享同一地址空間。一個進程的線程在另一個進程內(nèi)是不可見的。(b)在引入線程的操作系統(tǒng)中，進程是資源分配和調度的單位，線程是處理機調度和分配的單位，資源是分配給進程的，線程只擁有很少資源，因而切換代價比進程切換低。（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，當一組進程中的每個進程均無限期地等待被改組進程中的另一進程所占有且永遠不會釋放的資源，此時的系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，簡稱死鎖。（2分）

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

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

3、說明作業(yè)調度，中級調度和進程調度的區(qū)別，并分析下述問題應由哪一級調度程序負責。

(1)在可獲得處理機時，應將它分給哪個就緒進程；

(2)在短期繁重負載下，應將哪個進程暫時掛起。

答：(1)作業(yè)調度用于決定把外存中處于后備隊列中的哪些作業(yè)調入內(nèi)存，并為它們創(chuàng)建進程，分配資源，然后將新創(chuàng)建進程插入就緒隊列；中級調度負責將內(nèi)存中暫時不具備運行條件的進程換到外存交換區(qū)存放，但內(nèi)存空閑時，又將外存中具備運行條件的進程重新?lián)Q入內(nèi)存；進程調度決定將處理機分配給就緒進程隊列的哪個進程。（4分）

（2）進程調度、中級調度（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算機硬件和軟件資源，合理的對各類作業(yè)進行調度，以及方便用戶使用的程序的集合。它包含四種功能：處理機管理、內(nèi)存管理、設備管理和文件管理 5.什么是處理機的三級調度，它們在什么條件下發(fā)生？ 高級調度、中級調度和低級調度

高級調度：當系統(tǒng)決定選擇一個后備作業(yè)調入內(nèi)存運行時； 中級調度：在內(nèi)存緊張不能滿足需要時； 低級調度：選擇一個就緒進程投入運行時。

6.比較分段式與分頁式存儲管理方式的主要差別。

(1)頁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使用；(2)頁的大小是固定的由系統(tǒng)決定；段的大小不固定且由用戶決定；(3)分頁作業(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計?為什么要采用多道程序設計? 多道程序設計是一種軟件技術，該技術使同時進入計算機主存的幾個相互獨立的程序在管理程序控制之下相互交替地運行。引入多道程序設計，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設備利用率；（3）可增加系統(tǒng)吞吐量； 8.簡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)預先確定一些資源分配策略，進程按規(guī)定申請資源，系統(tǒng)按預先規(guī)定的策略進行分配，從而防止死鎖的發(fā)生。

而死鎖的避免是當進程提出資源申請時系統(tǒng)測試資源分配，僅當能確保系統(tǒng)安全時才把資源分配給進程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖。9.虛擬存儲器的基本特征是什么?虛擬存儲器的容量主要受到什么限制? 10.操作系統(tǒng)為什么要引入進程？進程與程序的關系是怎樣的？ 11.什么是設備無關性?實現(xiàn)設備無關性有什么好處? 設備無關性是用戶編制程序時，不直接使用物理設備名來指定特定的物理設備，而是使用邏輯設備名請求某類設備，使得用戶程序獨立于具體的物理設備，由設備甘理馱件建立邏輯設備與物理設備的對應關系．好處是增加了設備分配的靈活性，易于實現(xiàn)I／O重定向。12.有結構文件可分為哪幾類，其特點是什么？

答：有結構文件可分為以下三類，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。當記錄為可變長度時，通常為之建立一張索引表，并為每個記錄設置一表項，以加速對記錄的檢索速度。

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

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

答：分頁與分段系統(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）頁是信息的物理單位，分頁是為實現(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足用戶的需要。（2）頁的大小固定，段的長度不固定

（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，在標識一個地址時，要給出段名和段內(nèi)地址 14.簡述引起進程調度的原因。

答：引起進程調度的事件主要有以下幾個：

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

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

（4）在可剝奪式調度中有一個比當前進程優(yōu)先級更高的進程進入到就緒隊列。（5）在分時系統(tǒng)中時間片用完 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

16.什么叫虛擬存儲器？實現(xiàn)方式有哪些？

答：所謂虛擬存儲器，是指將作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運行作業(yè)的存儲器系統(tǒng)。也即是指具有請示調入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量進行擴充的一種存儲器系統(tǒng)。

虛擬存儲器的實現(xiàn)方式有兩種：

（1）請求分頁系統(tǒng)（2）請求分段系統(tǒng) 17.操作系統(tǒng)的目標是什么？

答：操作系統(tǒng)的目標有以下幾點：

（1）方便性

（2）有效性

（3）可擴充性

（4）開放性 18.什么是請求分頁系統(tǒng)？它需要哪些方面的硬件機構支持？

答：請求分頁系統(tǒng)是在分頁系統(tǒng)的基礎上，增加了請求調頁功能、頁面置換功能所形成的頁式虛擬存儲系統(tǒng)。為了實現(xiàn)請求調頁和置換功能，系統(tǒng)必須提供必要的硬件支持。其中，最重要的是：

（1）請求分頁的頁表機制。（2）缺頁中斷機構（3）地址變換機構

19.進程有哪三種基本狀態(tài)？請分別闡述。

答：進程在運行中不斷地改變其運行狀態(tài)，通常，一個進程必須具有以下三種基本狀態(tài)。（1）就緒狀態(tài)。即進程以分配到除CPU以外的所有必要的資源后，只要能再獲得處理機，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)。指進程已獲得處理機，其程序正在執(zhí)行。

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

20.什么叫分時系統(tǒng)，它的特征是什么？ 答：分時系統(tǒng)是指一臺主機上連接了多個帶有顯示器和鍵盤的終端，同進允許多個用戶共享主機中的資源，每個用戶都可通過自已的終端以交互方式使用計算機。分時系統(tǒng)的特征如下：

（1）多路性。即多個用戶分時使用一臺主機。

（2）獨立性。每個用戶各占一個終端，獨立操作，互不干擾。（3）及時性。用戶的請求能在很短時間內(nèi)獲得響應。

（4）交互性。用戶可通過終端與系統(tǒng)進行廣泛的人機對話。21.選擇調度方式和算法的準則是什么？

答：選擇調度方式和調度算法的準則，有的是面向用戶的，有的是面向系統(tǒng)的。面向用戶的準則：

（1）周轉時間短（2）響應時間快（3）截止時間的保證（4）優(yōu)先權準則 面向系統(tǒng)的準則：

（1）系統(tǒng)吞吐量高（2）處理機利用率高（3）各類資源的平衡利用 22.試比較進程和程序的區(qū)別 答：（1）進程是一個動態(tài)概念，而程序是一個靜態(tài)概念，程序是指令的有序集合，無執(zhí)行含義，進程則強調執(zhí)行的過程。

（2）進程具有并行特征（獨立性，異步性），程序則沒有。

（3）不同的進程可以包含同一個程序，同一個程序在執(zhí)行中也可以產(chǎn)生多個進程。23.什么是文件目錄？文件目錄中包含哪些信息？ 答：一個文件的文件名和對該文件實施控制管理的說明信息稱為該文件的說明信息，又稱為該文件的目錄。

文件目錄中包含文件名、與文件名相對應的文件內(nèi)部標識以及文件信息在文件存儲設備上的始址等信息。另外還可能包含關于文件邏輯結構、物理結構、存取控制和管理等信息。

24.什么是段式存儲管理？它從邏輯地址到物理地址是怎么變換的？

.把程序按內(nèi)容或構成關系分成段，每段有自己的名字。一個用戶作業(yè)或進程包含的段對應于一個二維虛擬儲存器。以段為單位分配內(nèi)存，然后通過地址映射機構把邏輯地址轉換成物理地址。只將那些經(jīng)常訪問的段駐留內(nèi)存，其他的段放在外存，待需要時自動調入。

地址變換過程：由虛地址中的段號為索引，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.在單處理機環(huán)境下，進程間有哪幾種通信方式，是如何實現(xiàn)的？

作業(yè)調度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。

進程調度：從就緒進程隊列中根據(jù)某個策略選取一個進程，使之占用CPU。

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

程序直接控制：由用戶進程來直接控制內(nèi)存或CPU和外設間的信息傳送。

中斷方式：進程通過CPU發(fā)出指令啟動外設，該進程阻塞。當輸入完成時，I/O控制器通過中斷請求線向CPU發(fā)出中斷信號，CPU進行中斷處理。DMA方式：在外設和內(nèi)存之間開辟直接的數(shù)據(jù)交換通路。

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

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、對換、內(nèi)存擴充等方面；而對外存管理的基本功能則只是對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。

分配算法或機制：對于連續(xù)分配方式，內(nèi)存與外存管理中的分配和回收算法類似，主要有首次適應算法、循環(huán)首次適應算法等；在離散分配方式中，兩者采用的機制不同，內(nèi)存管理主要是利用頁（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、功能以及控制過程。

答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line（即外部設備聯(lián)機并行操作）的縮寫，它是關于慢速字符設備如何與計算機主機交換信息的一種技術，通常稱為“假脫機技術”。

SPOOLing技術是在通道技術和多道程序設計基礎上產(chǎn)生的，它由主機和相應的通道共同承擔作業(yè)的輸入輸出工作，利用磁盤作為后援存儲器，實現(xiàn)外圍設備同時聯(lián)機操作。

SPOOLing系統(tǒng)由專門負責I/O的常駐內(nèi)存的進程以及輸入井、輸出井組成；它將獨占設備改造為共享設備，實現(xiàn)了虛擬設備功能。

29.處理機調度分為哪三級？各自的主要任務是什么？

答：作業(yè)調度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。

進程調度：從就緒進程隊列中根據(jù)某個策略選取一個進程，使之占用CPU。

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

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

第三篇：《操作系統(tǒng)》-簡答題

計算機應用專業(yè)

《操

作

系

統(tǒng)》復習題

1、什么是操作系統(tǒng)？它有什么基本特征？

操作系統(tǒng)是控制和管理計算機系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運行的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與計算機之間的接口。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用戶共享計算機的各種資源。

2）功能：管理計算機的軟硬件資源（包括：處理機管理，作業(yè)管理，存儲管理，設備管理，文件管理）、提高資源的利用率、方便用戶。

3、什么是多道程序設計技術

多道程序設計技術就是在系統(tǒng)（內(nèi)存）中同時存放并運行多道相互獨立的程序（作業(yè)），主機以交替的方式同時處理多道程序。它是一種宏觀上并行，微觀上串行的運行方式。

4、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)有什么不同？

答：分時系統(tǒng)通用性強，交互性強，及時響應性要求一般（通常數(shù)量級為秒）；實時系統(tǒng)往往是專用的，系統(tǒng)與應用很難分離，常常緊密結合在一起，實時系統(tǒng)并不強調資源利用率，而更關心及時響應性（通常數(shù)量級為毫秒或微秒）、可靠性等。

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

答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line（即并行的外部設備聯(lián)機操作）的縮寫，它是關于慢速字符設備如何與計算機主機交換信息的一種技術，通常稱為“假脫機技術”。

SPOOLing技術是在通道技術和多道程序設計基礎上產(chǎn)生的，它由主機和相應的通道共同承擔作業(yè)的輸入輸出工作，利用磁盤作為后援存儲器，實現(xiàn)外圍設備同時聯(lián)機操作。SPOOLing系統(tǒng)由專門負責I/O的常駐內(nèi)存的進程以及輸入井、輸出井組成；它將獨占設備改造為共享設備，實現(xiàn)了虛擬設備功能。

6、作業(yè)與進程有何不同？它們之間有什么關系？（1）、不同：

作業(yè)：是用戶在一次上機活動中，要求計算機系統(tǒng)所做的一系列工作的集合。也稱作任務（task）。

進程：是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次可以并發(fā)執(zhí)行的運行活動。

作業(yè)是一個宏觀的執(zhí)行單位，它主要是從用戶的角度來看待的。作業(yè)的運行狀態(tài)是指把一個作業(yè)調入內(nèi)存，然后產(chǎn)生若干個進程可以去競爭CPU。

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

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統(tǒng)》復習題

單位。進程的執(zhí)行狀態(tài)是指一個進程真正占用了CPU。

（2）、關系：一個作業(yè)調入內(nèi)存以后，處于執(zhí)行狀態(tài)，則此作業(yè)對應在系統(tǒng)建立若干個進程。進程的所有狀態(tài)對應作業(yè)的執(zhí)行狀態(tài)，通過這若干個進程的執(zhí)行，來完成該作業(yè)。

7、什么是進程？什么是線程？它們的關系是什么？

進程是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次可以并發(fā)執(zhí)行的運行活動。線程是 進程內(nèi)可以并行執(zhí)行的單位，即處理機調度的基本單位。

它們的關系是：一個線程只能屬于一個進程，而一個進程可以有多個線程；資源分配給進程，同一進程的所有線程共享該進程的所有資源；處理機分給線程，即真正在處理機上運行的是線程；線程在運行過程中，需要協(xié)作同步，不同進程的線程間要利用消息通信的辦法實現(xiàn)同步。

8、在OS中，引起進程調度的因素有哪些？

1、完成任務；正在運行的進程完成任務，釋放CPU

2、等待資源；等待資源或事件，放棄CPU

3、運行時刻；規(guī)定時間片已用完，時鐘中斷，讓出CPU

4、發(fā)現(xiàn)標志；核心處理完中斷或陷入事件后，發(fā)現(xiàn)“重新調度標志”被置上，執(zhí)行進程調度。

9、進程調度的主要功能是什么？(1)保存當前正在運行進程的現(xiàn)場；

(2)從就緒隊列中挑選一個合適的進程（使用一定的調度算法），將其狀態(tài)改為運行態(tài)，準備分配CPU給它；

(3)為選中的進程恢復現(xiàn)場，分配CPU

10、請說明作業(yè)調度與進程調度的區(qū)別？

(1)作業(yè)調度是宏觀調度，它所選擇的作業(yè)只是具備獲得處理機的資格，但尚未占有處理機，不能立即在其上實際運行；而進程調度是微觀調度，它動態(tài)地把處理機實際地分配給選中進程，使之活動；

(2)進程調度相當頻繁，而作業(yè)調度的執(zhí)行次數(shù)很少；(3)有的系統(tǒng)可以不設作業(yè)調度，但進程調度必不可少。

11、簡述時間片輪轉(RR)調度算法的實現(xiàn)思想? 答：系統(tǒng)把所有就緒進程按先入先出的原則排成一個隊列，新來的進程加到就緒隊列末尾。每當執(zhí)行進程調度時，進程調度程序總是選出就緒隊列的隊首進程，讓它在CPU中運行一個時間片的時間。當進程用完分配給它的時間片后，調度程序便停止該進程的運行，并把它放入就緒隊列的末尾；然后，把CPU分配給就緒隊列的隊首進程。

12、簡述優(yōu)先級調度算法的實現(xiàn)思想？

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答:(1)從就緒隊列中選出優(yōu)先級最高的進程，把CPU分配給它；

(2)非搶占式優(yōu)先級法是當前占用CPU的進程一直運行直到完成任務或阻塞才讓出CPU，調度優(yōu)先級高的進程占用CPU。

(3)搶占式優(yōu)先級法是當前進程在運行時，一旦出現(xiàn)一個優(yōu)先級更高的就緒進程，調度程序就停止當前進程的運行，強將CPU分給那個進程。

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

互斥：若干進程共享一資源時，任何時刻只允許一個進程使用。

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

答: 虛擬存儲器是由操作系統(tǒng)提供的一個假想的特大存儲器。

虛擬存儲器的基本特征是：

(1)虛擬性。即不是物理上而是邏輯上擴充了內(nèi)存容量；

(2)兌換性（部分裝入）。即每個作業(yè)不是全部一次性地裝入內(nèi)存，而是只裝入一部分，將當前不運行的程序、數(shù)據(jù)調至外存盤交換區(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)要分成多次調入內(nèi)存。

虛擬存儲器的容量主要受到指令中表示地址的字長和外存的容量的限制。

15、存儲管理的主要功能是什么？

答：存儲管理的主要功能是解決多道作業(yè)的主存空間的分配問題。主要包括：（1）內(nèi)存區(qū)域的分配和管理：設計內(nèi)存的分配結構和調入策略，保證分配和回收。（2）內(nèi)存的擴充技術：使用虛擬存儲或自動覆蓋技術提供比實際內(nèi)存更大的空間。（3）內(nèi)存的共享和保護技術。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，須對內(nèi)存中的數(shù)據(jù)實施保護。

16、何謂系統(tǒng)的“抖動”現(xiàn)象？當系統(tǒng)發(fā)生“ 抖動”時，你認為應該采取什么措施來加以克服。

答: “抖動”是指內(nèi)外存交換頻繁使效率下降的現(xiàn)象（剛調出的頁馬上又要調入，所造成頁面的頻繁轉換現(xiàn)象）

抖動現(xiàn)象與內(nèi)存中并發(fā)的用戶進程數(shù)以及系統(tǒng)分配給每個用戶的物理塊數(shù)有關.減少抖動的方法有:采取局部置換策略、在CPU調度中引入工作集算法、掛起若干進程等。

17、為什么分段技術比分頁技術更容易實現(xiàn)程序或數(shù)據(jù)的共享？

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

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

2)而頁是信息的物理單位，在一個頁面中可能存在邏輯上互相獨立的兩組或更多組信息都各有不同的使用方式和存取權限。

因此，分段技術較分頁技術易于實現(xiàn)程序或數(shù)據(jù)的共享。

18、分頁式和分段式內(nèi)存管理有什么區(qū)別？

(1)分頁是出于系統(tǒng)管理的需要，分段是出于用戶應用的需要。一條指令或一個操作數(shù)可能會跨越兩個頁的分界處，而不會跨越兩個段的分界處。(2)頁大小是系統(tǒng)固定的，而段大小則通常不固定。

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

(4)通常段比頁大，因而段表比頁表短，可以縮短查找時間，提高訪問速度。

19、什么是物理設備？什么是邏輯設備？兩者之間有什么區(qū)別和聯(lián)系？ 進行實際輸入輸出操作的硬件設施是物理設備.操作系統(tǒng)中規(guī)定用戶程序中不要直接使用設備的物理名稱，而用一另外的名稱代之來操作，這就是邏輯設備.邏輯設備是物理設備屬性的表示，它并不特指某個具體的物理設備，而是對應于一批設備，具體的對應則在操作系統(tǒng)啟動初始化時確定，或在運行過程中根據(jù)設備的使用情況由系統(tǒng)或用戶再次確定.20、在設備管理中設置緩沖區(qū)的作用是什么？根據(jù)系統(tǒng)設置緩沖區(qū)的個數(shù)，緩沖區(qū)可以分為哪幾種？

答：在設備管理中設置緩沖區(qū)的作用：（1）緩和CPU和I/O設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設備之間的并行性。

根據(jù)系統(tǒng)設置緩沖區(qū)的個數(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)所要解決的問題(功能)主要有哪些？

文件系統(tǒng)是指負責存取和管理文件信息的機構，也就是負責文件的建立、撤銷、組織、讀寫、修改、復制及對文件管理所需要的資源（如目錄表、存儲介質）實施管理的軟件部分。

引入文件系統(tǒng)的目的: 實現(xiàn)文件的“按名存取”，力求查找簡單；使用戶能借助文件存儲器靈活地存取信息，并實現(xiàn)共享和保密。

文件系統(tǒng)所要解決的問題(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)。2）、提供一種組織數(shù)據(jù)的方法(按名存取、邏輯結構、組織數(shù)據(jù))3）、提供合適的存取方法(順序存取、隨機存取等)。4）、方便用戶的服務和操作。5）、可靠的保護、9

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保密手段。

22、試說明文件系統(tǒng)中對文件操作的系統(tǒng)調用處理功能。

答：系統(tǒng)調用是操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口。利用系統(tǒng)調用，編程人員在源程序中動態(tài)請求和釋放系統(tǒng)資源，調用系統(tǒng)中已有的功能來完成那些與機器硬件部分相關的工作以及控制程序的執(zhí)行速度等。系統(tǒng)調用如同一個黑匣子，對使用者屏蔽了具體操作動作，只是提供了有關功能。

有關文件系統(tǒng)的系統(tǒng)調用是用戶經(jīng)常使用的，包括文件的創(chuàng)建（create）、打開(open)、讀(read)、寫(write)、關閉(close)等。

23、在磁盤調度算法中，SSTF和C_SCAN算法分別是如何實現(xiàn)的？并比較它們的性能。（1）、SSTF方法：根據(jù)磁頭的當前位置，首先選擇請求隊列中距磁頭距離最短的請求為之服務。

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

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

第四篇：計算機操作系統(tǒng)總結

虛擬存儲器應用研究

虛擬存儲器是具有請求調入功能和置換功能，能僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運行作業(yè)的存儲器系統(tǒng)，它能從邏輯上對內(nèi)存容量進行擴充的一種虛擬的存儲器系統(tǒng)。其邏輯容量由內(nèi)存和外存容量之和所決定，其運行速度接近于內(nèi)存速度，而每位的成本卻又接近于外存?？梢?，虛擬存儲技術是一種性能非常優(yōu)越的存儲器管理技術，故被廣泛地應用于大、中、小型機器和微型機中。

虛擬內(nèi)存作用

內(nèi)存在計算機中的作用很大，電腦中所有運行的程序都需要經(jīng)過內(nèi)存來執(zhí)行，如果執(zhí)行的程序很大或很多，就會導致內(nèi)存消耗殆盡。為了解決這個問題，運用了虛擬內(nèi)存技術，即拿出一部分硬盤空間來充當內(nèi)存使用，當內(nèi)存占用完時，電腦就會自動調用硬盤來充當內(nèi)存，以緩解內(nèi)存的緊張。

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

虛擬存儲器的特征

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

多次性：指一個作業(yè)被分成多次調入內(nèi)存運行，即在作業(yè)運行時沒有必要將其全部裝入，只須將當前要運行的那部分程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存即可。多次性是虛擬存儲器最重要的特征。

對換性：指允許在作業(yè)的運行過程中在內(nèi)存和外存的對換區(qū)之間換進、換出。

虛擬性：指能夠從邏輯上擴充內(nèi)存容量，使用戶所看到的內(nèi)存容量遠大于實際內(nèi)存容量

工作過程

虛擬存儲器是由硬件和操作系統(tǒng)自動實現(xiàn)存儲信息調度和管理的。它的工作過程包括6個步驟：①中央處理器訪問主存的邏輯地址分解成組號a和組內(nèi)地址b，并對組號a進行地址變換，即將邏輯組號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如該組號已在主存內(nèi)，則轉而執(zhí)行④；如果該組號不在主存內(nèi)，則檢查主存中是否有空閑區(qū)，如果沒有，便將某個暫時不用的組調出送往輔存，以便將這組信息調入主存。③從輔存讀出所要的組，并送到主存空閑區(qū)，然后將那個空閑的物理組號a和邏輯組號a登錄在地址變換表中。④從地址變換表讀出與邏輯組號a對應的物理組號a。⑤從物理組號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。調度方式

調度方式有分頁式、分段式、段頁式3種。頁式調度是將邏輯和物理地址空間都分成固定大小的頁。主存按頁順序編號，而每個獨立編址的程序空間有自己的頁號順序，通過調度輔存中程序的各頁可以離散裝入主存中不同的頁面位置，并可據(jù)表一一對應檢索。頁式調度的優(yōu)點是頁內(nèi)零頭小，頁表對程序員來說是透明的，地址變換快，調入操作簡單；缺點是各頁不是程序的獨立模塊，不便于實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的保護。段式調度是按程序的邏輯結構劃分地址空間，段的長度是隨意的，并且允許伸長，它的優(yōu)點是消除了內(nèi)存零頭，易于實現(xiàn)存儲保護，便于程序動態(tài)裝配；缺點是調入操作復雜。將這兩種方法結合起來便構成段頁式調度。在段頁式調度中把物理空間分成頁，程序按模塊分段，每個段再分成與物理空間頁同樣小的頁面。段頁式調度綜合了段式和頁式的優(yōu)點。其缺點是增加了硬件成本，軟件也較復雜。大型通用計算機系統(tǒng)多數(shù)采用段頁式調度。

頁式調度

頁式虛擬存儲系統(tǒng)中，虛地址空間被分成等長大小的頁，稱為邏輯頁；主存空間也被分成同樣大小的頁，稱為物理頁。相應地，虛地址分為兩個字段：高字段為邏輯頁號，低字段為頁內(nèi)地址（偏移量）；實存地址也分兩個字段：高字段為物理頁號，低字段為頁內(nèi)地址。通過頁表可以把虛地址（邏輯地址）轉換成物理地址。在大多數(shù)系統(tǒng)中，每個進程對應一個頁表。頁表中對應每一個虛存頁面。有一個表項，表項的內(nèi)容包含該虛存頁面所在的主存頁面的地址（物理頁號），以及指示該邏輯頁是否已調入主存的有效位。地址變換時，用邏輯頁號作為頁表內(nèi)的偏移地址索引頁表（將虛頁號看作頁表數(shù)組下標）并找到相應物理頁號，用物理頁號作為實存地址的高字段，再與虛地址的頁內(nèi)偏移量拼接，就構成完整的物理地址。現(xiàn)代的中央處理機通常有專門的硬件支持地址變換。

段式調度

段是按照程序的自然分界劃分的長度可以動態(tài)改變的區(qū)域。通常，程序員把子程序、操作數(shù)和常數(shù)等不同類型的數(shù)據(jù)劃分到不同的段中，并且每個程序可以有多個相同類型的段。在段式虛擬存儲系統(tǒng)中，虛地址由段號和段內(nèi)地址（偏移量）組成。虛地址到實主存地址的變換通過段表實現(xiàn)。每個程序設置一個段表，段表的每一個表項對應一個段。段式虛擬存儲器有許多優(yōu)點： ①段的邏輯獨立性使其易于編譯、管理、修改和保護，也便于多道程序共享。②段長可以根據(jù)需要動態(tài)改變，允許自由調度，以便有效利用主存空間。段式虛擬存儲器也有一些缺點： ①因為段的長度不固定，主存空間分配比較麻煩。②容易在段間留下許多外碎片，造成存儲空間利用率降低。③由于段長不一定是2的整數(shù)次冪，因而不能簡單地像分頁方式那樣用虛地址和實地址的最低若干二進制位作為段內(nèi)偏移量，并與段號進行直接拼接，必須用加法操作通過段起址與段內(nèi)偏移量的求和運算求得物理地址。因此，段式存儲管理比頁式存儲管理方式需要更多的硬件支持。

段頁式調度

段頁式虛擬存儲器是段式虛擬存儲器和頁式虛擬存儲器的結合。實存被等分成頁。每個程序則先按邏輯結構分段，每段再按照實存的頁大小分頁，程序按頁進行調入和調出操作，但可按段進行編程、保護和共享。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。程序對主存的調入調出是按頁面進行的，但它又可以按段實現(xiàn)共享和保護，兼?zhèn)漤撌胶投问降膬?yōu)點。缺點是在映象過程中需要多次查表。在段頁式虛擬存儲系統(tǒng)中，每道程序是通過一個段表和一組頁表來進行定位的。段表中的每個表目對應一個段，每個表目有一個指向該段的頁表起始地址及該段的控制保護信息。由頁表指明該段各頁在主存中的位置以及是否已裝入、已修改等狀態(tài)信息。如果有多個用戶在機器上運行，多道程序的每一道需要一個基號,由它指明該道程序的段表起始地址。虛擬內(nèi)存的訪問

虛存空間的用戶程序按照虛地址編程并存放在輔存中。程序運行時，由地址變換機構依據(jù)當時分配給該程序的實地址空間把程序的一部分調入實存。每次訪存時，首先判斷該虛地址所對應的部分是否在實存中：如果是，則進行地址轉換并用實地址訪問主存；否則，按照某種算法將輔存中的部分程序調度進內(nèi)存，再按同樣的方法訪問主存。由此可見，每個程序的虛地址空間可以遠大于實地址空間，也可以遠小于實地址空間。前一種情況以提高存儲容量為目的，后一種情況則以地址變換為目的。后者通常出現(xiàn)在多用戶或多任務系統(tǒng)中：實存空間較大，而單個任務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度。

第五篇：操作系統(tǒng)簡答題總結

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)是控制和管理計算機系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運行的系統(tǒng)軟件(或程序集合)，是用戶與計算機之間的接口。

操作系統(tǒng)的主要功能包括：存儲器管理、處理機管理、設備管理、文件管理以及用戶接口管理。

2．操作系統(tǒng)中存儲器管理的主要功能是什么?什么叫虛擬存儲器?

存儲器管理的主要功能是：內(nèi)存分配，地址映射，內(nèi)存保護，內(nèi)存擴充。

虛擬存儲器是用戶能作為可編址內(nèi)存對待的存儲空間，在這種計算機系統(tǒng)中虛地址被映象成實地址?；蛘撸汉唵蔚卣f，虛擬存儲器是由操作系統(tǒng)提供的一個假想的特大存儲器。

3．什么是文件的邏輯組織和物理組織?

文件的邏輯組織——用戶對文件的觀察和使用是從自身處理文件中數(shù)據(jù)時采用的組織方式來看待文件組織形式。這種從用戶觀點出發(fā)所見到的文件組織形式稱為文件的邏輯組織。文件的物理組織——文件在存儲設備上的存儲組織形式稱為文件的物理組織。

4簡述死鎖產(chǎn)生的必要條件

答：（1）互斥條件：進程對所分配到的資源進行排他性使用。

（2）請求和保持條件：進程在保持資源的同時，又去申請新的資源。

（3）不剝奪條件：進程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪。

（4）循環(huán)等待條件：存在資源-進程的循環(huán)鏈。

5.簡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)預先確定一些資源分配策略，進程按規(guī)定申請資源，系統(tǒng)按預先規(guī)定的策略進行分配，從而防止死鎖的發(fā)生。

而死鎖的避免是當進程提出資源申請時系統(tǒng)測試資源分配，僅當能確保系統(tǒng)安全時才把資源分配給進程，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？

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)、輸入進程和輸出進程共3部分組成。

Spooling系統(tǒng)的優(yōu)點有：

（1）提高了I/O速度。I/O操作時針對輸入井和輸出井，避免了操作低速I/O設備的速度不匹配。

（2）（2）將獨占設備改造為共享設備。Spooling系統(tǒng)沒有為任何進程實際分配設備，只是在輸入井或輸出井中為進程分配一個存儲區(qū)和建立一張I/O請求表。

（3）實現(xiàn)了虛擬設備功能。宏觀上有多個進程在同時使用一臺獨占設備，但對于每一個進程而言，他們認為自己獨占了一個設備。

7.試比較進程調度與作業(yè)調度的不同點。

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

8.簡述操作系統(tǒng)中的調度有哪些類型？

1高級調度，又稱作業(yè)調度或長程調度，用于決定把后備隊列中的哪些作業(yè)調入內(nèi)存；（2分）

2低級調度，又稱進程調度或短程調度，用來決定就緒隊列中哪個進程應先獲得

處理機；（2分）

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

9.銀行家算法中的安全狀態(tài)是一個什么樣的狀態(tài)？

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

12若干個等待訪問磁盤者依次要訪問的磁道為20，44，40，4，80，12，76，假設每移動一個磁道需要3毫秒時間，移動臂當前位于41號磁道，請按最短尋道時間優(yōu)先算法計算為完成上述各次訪問總共花費的尋找時間。要求寫出過程,也就是寫出使移動臂移動的移動次序和移動的磁道數(shù)。

10.進程調度中“可搶占”和“非搶占”兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開銷更大？為什么？-可搶占式會引起系統(tǒng)的開銷更大。

可搶占式調度是嚴格保證任何時刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權）的進程占有處理機運行，因此增加了處理機調度的時機，引起為退出處理機的進程保留現(xiàn)場，為占有處理機的進程恢復現(xiàn)場等時間（和空間）開銷增大。

11.進程的三種狀態(tài)“就緒”、“執(zhí)行”、“阻塞”之間的轉換關系中，從哪個狀態(tài)到哪個狀態(tài)的轉換會引起進程調度？

1)“執(zhí)行”轉換成“阻塞”，由于此時沒有運行的進程，要選擇一個來運行，這是一定會引起調度的；

2)“阻塞”轉換成“就緒”，由于新轉換成“就緒”狀態(tài)的進程的優(yōu)先級可能比正在執(zhí)行的進程的優(yōu)先級高，所以可能會引起進程調度。

12.一個具有分時兼批處理功能的操作系統(tǒng)應怎樣調度和管理作業(yè)?

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

2)允許終端作業(yè)和批處理作業(yè)混合同時執(zhí)行。

3)把終端作業(yè)的就緒進程排成一個就緒隊列，把批處理作業(yè)的就緒進程排入另外的就緒隊列中。

4)有終端作業(yè)進程就緒時，優(yōu)先讓其按“時間片輪轉”法先運行。沒有終端作業(yè)時再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進程運行。