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文檔簡介
1、計算機(jī)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)題及答案 第一章 操作系統(tǒng)概述 1.1什么是操作系統(tǒng)?操作系統(tǒng)與普通的程序工作方式有何不同? 至今沒有統(tǒng)一的定義,但人們可以從不同的角度對操作系統(tǒng)加以理解: 操作系統(tǒng)作為一臺“虛擬機(jī)”; 操作系統(tǒng)作為資源管理器。操作系統(tǒng)是管理計算機(jī)系統(tǒng)資源的軟件,它確保這些資源被高效合理地使用; 操作系統(tǒng)作為用戶與計算之間的接口。這一接口為用戶提供了兩種使用操作系統(tǒng)的方式:命令方式和系統(tǒng)調(diào)用方式 總之
2、,操作系統(tǒng)實際上是一組計算機(jī)程序,與普通的程序工作方式相同。主要區(qū)別在于程序的意圖和運行模式不同。操作系統(tǒng)控制CPU和其它系統(tǒng)資源的使用,并 調(diào)度CPU運行普通程序的時間。OS的程序在核心態(tài)(kernel mode)下運行,硬件保護(hù)它免受用戶程序的破壞;而應(yīng)用程序都在用戶態(tài)(user mode)下運行,它們不受硬件保護(hù)。 什么是作業(yè)? 在批處理方式中,一個用戶程序及其所需要的數(shù)據(jù)和操作命令的總和稱為一個作業(yè)(Job) 什么是通道?什么是中斷? 所謂通道,實質(zhì)上是一個功能單一、結(jié)構(gòu)簡單的I/O處理器,
3、它獨立于CPU并直接控制外設(shè)與內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 所謂中斷,指在I/O正常結(jié)束或出現(xiàn)硬件故障時,相應(yīng)硬件向CPU發(fā)出中斷信號,CPU停止正在執(zhí)行的操作,轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序,中斷處理完畢后CPU再回到原來的斷點繼續(xù)進(jìn)行。 什么是多道程序技術(shù)的主要思想? 在內(nèi)存中同時放入若干道用戶作業(yè),當(dāng)一個作業(yè)需要等待I/O請求時,CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一道作業(yè)。多道程序系統(tǒng)也稱為多任務(wù)處理(multitasking)§ 什么是分時系統(tǒng)(Time Sharing)? § 在分時
4、系統(tǒng)中使用了多道程序設(shè)計技術(shù)來處理多個交互的進(jìn)程。有時也稱為多任務(wù)分時系統(tǒng)。在分時系統(tǒng)中處理器的時間被多個用戶分享。在分時系統(tǒng)中多個用戶通過終端(Terminal)同時訪問系統(tǒng)。 什么是并發(fā)?什么是并行 并發(fā)是指兩個或兩個以上事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。§ 并行是指兩個或兩個以上事件在同一時刻發(fā)生。§ 操作系統(tǒng)內(nèi)核的結(jié)構(gòu)有哪三種構(gòu)建方式?各有何特點? 操作系統(tǒng)內(nèi)核的結(jié)構(gòu)有三種構(gòu)建方式:整體式系統(tǒng)、層次式系統(tǒng)、客戶/服務(wù)系統(tǒng) 1.整體式
5、系統(tǒng)(monolithicq kernel):整體式的內(nèi)核是指在一大塊代碼中實際上包含了所有操作系統(tǒng)功能,并作為一個單一進(jìn)程運行,內(nèi)核中的所有函數(shù)可以訪問所有內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和例 程。對內(nèi)核任何部分的修改都必須重新編譯、鏈接整個內(nèi)核、重新安裝、重新啟動。如:Linux內(nèi)核 2.層次式系統(tǒng):把系統(tǒng)看作一系列的層,每層完成操作系統(tǒng)功能的相關(guān)子集,每一層依賴下一層,而下一層完成更原始的功能通過定義層,分解一個問題成更易于處理的子問題q 3.客戶/服務(wù)系統(tǒng)-微內(nèi)核結(jié)構(gòu)(Microkernel):只給內(nèi)核分配一些最基本的功能,包括地址空間、q 內(nèi)部進(jìn)程間通信(
6、IPC)、基本的調(diào)度(Scheduling)。其他的操作系統(tǒng)服務(wù)都是由運行在用戶模式下的進(jìn)程提供的,這些程序也稱為服務(wù)程序。微內(nèi) 核結(jié)構(gòu)很適合于構(gòu)建分布式系統(tǒng),可能是現(xiàn)代操作系統(tǒng)發(fā)展的一種趨勢。如:Windows2000 1、操作系統(tǒng)的形成過程經(jīng)歷了哪幾個主要階段? 答:1、人工操作階段,20世紀(jì)50年代前;2、單道批量處理,第二代計算機(jī),可分早期和脫機(jī)批量處理;3、執(zhí)行系統(tǒng),20世紀(jì)50年代末到60年代初;4、多道程序系統(tǒng)。 2、操作系統(tǒng)基本類型及主要特性: 答:1、多道批處理,多道、無序、調(diào)度;
7、2、分時系統(tǒng),多路、獨立、交到;3、實時系統(tǒng),多路、獨立、及時、交互。 3、操作系統(tǒng)基本特征含義及相互關(guān)系: 答:特征:并發(fā)兩個以上事件在同一時間間隔發(fā)生;共享,硬、軟件資源可為多用戶同時使用;虛擬,把物理上的一個實體變成邏輯上的多個對應(yīng)物;異步性,內(nèi)存中多進(jìn)程按各自獨立、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。其中并發(fā)與共享是最基本的,相輔相成,互為依存條件。 第二章 用戶接口 什么是系統(tǒng)調(diào)用? 所謂系統(tǒng)調(diào)用,指運行在用戶態(tài)的應(yīng)用程序請求操作系統(tǒng)為之服務(wù)的一種手段
8、。它由運行在核心態(tài)的操作系統(tǒng)的一段程序來完成特定功能,屬于一種特殊的過程調(diào)用。 4、作業(yè)是計算機(jī)按指定步驟,為用戶一次上扣解題所完成作業(yè)的總和,作業(yè)管理是指一用戶作業(yè)提交系統(tǒng)后,系統(tǒng)對其實施的所有管理和控制工作,包括作業(yè)控制和調(diào)度。 5、作業(yè)由源程度、數(shù)據(jù)和作業(yè)處理的說明組成。源程序和數(shù)據(jù)是用戶上機(jī)運算的具體內(nèi)容,后者是用戶要求的計算機(jī)所做的具體步驟。 6、系統(tǒng)為用戶提供命令接口(分配與聯(lián)機(jī),是各種操作命令,組織作業(yè)的工作流程和控制作業(yè)運行),程序接口(是一組系統(tǒng)調(diào)用命令,是管理程序提供的服務(wù)界 面,負(fù)責(zé)管理和控制正運行程
9、序,幫它請求其他資源和服務(wù)),圖形接口(為用戶提供圖形界面支好,有一定智能的用戶環(huán)境)的接口,用聲、色的鍵盤等驅(qū)動命 令,控制作業(yè)運行。 7、作業(yè)控制有作業(yè)控制卡、作業(yè)說明書、鍵盤命令、命令文件方式。 第三章進(jìn)程管理 多道程序并發(fā)執(zhí)行時的三個特征是什么? (1) 程序指令執(zhí)行間斷性。 (2) 失去封閉性,資源共享。 (3) 運行結(jié)果不可再現(xiàn)性。 進(jìn)程(Process)的定義和特征 定義:進(jìn)程是一個正在執(zhí)行
10、的程序。進(jìn)程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程,它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。 進(jìn)程和程序相關(guān)聯(lián),但是是兩個截然不同的概念。進(jìn)程有五個基本特征:§ (1)動態(tài)性。有生命期。 (2)并發(fā)性。多個進(jìn)程實體同存于內(nèi)存,能并發(fā)執(zhí)行。 (3)獨立性。具備申請系統(tǒng)資源的獨立單位。 (4)異步性。進(jìn)程以各自獨立、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。 (5)結(jié)構(gòu)特性。為描述進(jìn)程的運動變化過程,每個進(jìn)程都由程序段、數(shù)據(jù)段和一個進(jìn)程控制塊(PCB)三部分組成
11、60; 圖示進(jìn)程的三種基本狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換 就緒態(tài)(Ready) 運行態(tài)(Running) 阻塞態(tài)(Blocked) 進(jìn)程控制的主要任務(wù)是什么? 進(jìn)程控制的主要任務(wù)是對進(jìn)程生命期控制
12、(創(chuàng)建、撤銷進(jìn)程),以及實現(xiàn)對進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換(就緒態(tài)、運行態(tài)、阻塞態(tài))。包含三個內(nèi)容: 執(zhí)行進(jìn)程時,采取哪種執(zhí)行模式(核心態(tài)或者用戶態(tài))§ 進(jìn)程怎樣創(chuàng)建、怎樣撤消§ 何時切換進(jìn)程:時鐘中斷時;發(fā)生I/O中斷時;管理程序調(diào)用或系統(tǒng)調(diào)用.§ 什么是原語,舉例說明? 如:創(chuàng)建進(jìn)程原語:create(n),撤銷進(jìn)程原語:destroy(n),阻塞進(jìn)程原語:block(),喚醒進(jìn)程原語:wakeup(n)§所謂原語,是操作系統(tǒng)內(nèi)核中,由若干條指令
13、構(gòu)成、用于完成一個特定的功能的一個過程,該過程在執(zhí)行時是不可中斷的。 什么是臨界資源?臨界區(qū)? 操作系統(tǒng)中將一次僅允許一個進(jìn)程訪問的資源稱為臨界資源。對共享資源訪問的程序片段稱為臨界區(qū)(Critical section )。 什么是進(jìn)程同步(Process Synchronization)? 所謂進(jìn)程同步是指多個進(jìn)程合作完成任務(wù),它們在執(zhí)行速度上相互協(xié)調(diào),即一個進(jìn)程的執(zhí)行依賴于另一個進(jìn)程的消息,當(dāng)一個進(jìn)程沒有得到另一進(jìn)程的消息時應(yīng)等 待,直到消息到達(dá)被喚醒為止。進(jìn)程的互斥實際上是進(jìn)程同步的一種特例。
14、不同的是,進(jìn)程同步的并發(fā)進(jìn)程在使用共享資源時,進(jìn)程間存在一種必然的依賴關(guān)系。進(jìn) 程互斥有時并不能解決進(jìn)程同步問題。 怎樣利用信號量機(jī)制編程解決生產(chǎn)者-消費者問題? struct semaphore s,empty,full=1,n,0; message buffern; int in,out=0,0; Cobegin /* 用s對臨界區(qū)實行互斥*/ void produce_i(void) void consume_j(void) message x; message y;
15、 while(TRUE) while(TRUE) produce a new message into x; P(full); /*遞減滿槽數(shù)*/ P(empty); /*遞減空槽數(shù)*/ P(s); /*進(jìn)入臨界區(qū)*/ P(s); /*進(jìn)入臨界區(qū)*/ y=bufferout; out=(out+1) mod n; bufferin=x; in=(in+1) mod n; V(s); /*離開臨界區(qū)*/ V(s); /*離開臨界區(qū)*/ V(empty
16、); /*遞增空槽數(shù)*/ V(full); /*遞增滿槽數(shù)*/ consume message y; Coend 怎樣利用信號量機(jī)制編程解決哲學(xué)家進(jìn)餐問題? struct semaphore fork5= 1, 1, 1, 1, 1 ; struct semaphore count = 4; Cobegin void philosopher( int i )
17、60; while(TRUE) think(); /*哲學(xué)家思考*/ P(count); /*最多同允許4位哲學(xué)家就餐*/ P( forki ); /*哲學(xué)家拿起左邊的叉子*/ P( fork(i+1) mod 5 ); /*哲學(xué)家拿起右邊的叉子*/ eat(); /*哲學(xué)家就餐*/ V( fork(i+1) mod 5 ); /*哲學(xué)家放下右邊叉子*/ V( forki ); /*哲學(xué)家放下左邊的叉子*/
18、160; V( count ); Coend 進(jìn)程間通信的三種常用類型 1.共享存儲器系統(tǒng)§ 2.消息傳遞系統(tǒng)§ 3.管道通信系統(tǒng)§ 線程的定義 線程是進(jìn)程中可獨立執(zhí)行的子任務(wù),一個進(jìn)程可以有一個或多個線程?,F(xiàn)代操作系統(tǒng)都引入了線程的概念。 8、程序順序執(zhí)行特征為順序性、封閉性、可再現(xiàn)性,并發(fā)執(zhí)行為間斷性、失去封閉性和不可再
19、現(xiàn)性。 9、Bernstein條件:滿足此條件,相關(guān)程序可并發(fā)執(zhí)行,否則按順序執(zhí)行,1966年Bernstein首次提出。 如R(P1)nw(P2)R(P2)W(P1)W(P1)W(P2)= 即P1的讀集與P2寫集的交集,P2讀與P2寫的交,P1寫與P2寫的交,均為空集。 10、進(jìn)程最少設(shè)置3個狀態(tài),執(zhí)行、就緒和阻塞態(tài)。因:進(jìn)程實質(zhì)是程序的一次執(zhí)行過程,最多一個執(zhí)行程序占用CPV(就緒),OS為進(jìn)程服務(wù)期間不能繼續(xù)執(zhí)行,放棄CPV處于阻塞等待態(tài)。 11、多進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時存在兩
20、種制約關(guān)系。間接制約是多個進(jìn)程間無邏輯關(guān)系,僅由于同處系統(tǒng)共享資源而有關(guān)。例:分時系統(tǒng)兩用戶進(jìn)程編譯PASCAL源程 序,分時占用處理扣編譯各自的源程序,存在間接制約關(guān)系。直接制約是多個協(xié)作進(jìn)程間存在的邏輯制約關(guān)系,即一進(jìn)程的執(zhí)行依賴另一進(jìn)程的消息,無消息應(yīng)等 待,有消息被喚醒。如共享一緩沖器的讀進(jìn)程和打印進(jìn)程,須同步才能完成共同任務(wù)。 12、臨界資源:系統(tǒng)中一次僅允許一個進(jìn)程訪問的資源。臨界區(qū)指系統(tǒng)每個進(jìn)程中訪問臨界資源的那段代碼段。 13、具體分析讀者寫者問題的同步算法,指出哪些語用控制讀寫互斥,寫寫互斥。 答:讀一寫
21、問題指保證一個寫者必須與其他寫進(jìn)程或讀進(jìn)程互斥地訪問一個共享對象的同步問題。寫者進(jìn)程P(Wrt)操作能實現(xiàn)寫寫,讀寫互斥,wrt=1, 寫者調(diào)用P(wrt)后信息量值為0,進(jìn)入寫操作,readcount=0,讀者進(jìn)程阻塞等待,實現(xiàn)讀寫互斥。在讀者進(jìn)程中的P(wrt)操作僅能實現(xiàn)讀 寫互斥。 第四章 死鎖及其對策 死鎖的定義?死鎖(Deadlock)是指一組進(jìn)程由于競爭系統(tǒng)資源或互相通信而導(dǎo)致永久阻塞的狀況。至今沒有完美有效的解決方案。 產(chǎn)生死鎖的四個必要條件? 1)互斥(Mutual exclusi
22、on)§ 在一段時間內(nèi)某資源只能由一個進(jìn)程占有。 2)占有且等待(Hold and wait)§ 已占有了一些資源的進(jìn)程可能還要等待申請其他的資源才能繼續(xù)工作。 3)非剝奪(No preemption)§ 已分配給某進(jìn)程的資源不可被其他進(jìn)程剝奪,除非該進(jìn)程自己釋放該資源。 4) 循環(huán)等待(Circular wait)存在一個封閉的進(jìn)程-資源循環(huán)鏈。§ 什么是鴕鳥算法? 解決死鎖最簡單的方法是像鴕鳥一樣對死鎖視而不見。
23、0; 怎樣考慮死鎖預(yù)防? 事前預(yù)防手段:如果能保證死鎖的四個條件中至少一個不成立,則死鎖不會發(fā)生。 打破互斥條件:能作到不互斥就最好不互斥.如采用Spooling技術(shù). 打破占有且等待條件:初始時就申請所有的資源.§ 打破非剝奪條件:將資源剝奪.§ 打破環(huán)路等待條件:對資源進(jìn)行統(tǒng)一編號.§ 怎樣考慮死鎖避免? 死鎖避免是通過對每一次資源申請,采取邊申請、邊進(jìn)行分析,來判斷本次申請是否是一次安全的分配
24、,即是否達(dá)到系統(tǒng)安全狀態(tài)。是否存在一種能作出正確選擇的算法,從而避免死鎖呢?回答是肯定的,但條件是:必須事先獲得進(jìn)程將來的資源請求信息 尋找死鎖避免算法的思路是:如果啟動一個新進(jìn)程而引發(fā)的資源請求可能導(dǎo)致死鎖,則暫不啟動這個進(jìn)程。如果一個進(jìn)程提出新的資源請求會導(dǎo)致死鎖,則暫不允許這個進(jìn)程提出新的資源請求。 怎樣考慮死鎖的檢測和恢復(fù)? 死鎖檢測算法(回溯):每次資源被申請或釋放時,檢測系統(tǒng)資源圖是否存在環(huán)路(此時死鎖可能還沒有發(fā)生),如果存在環(huán)路,則逐一在環(huán)路中選擇一進(jìn)程撤消,直至死鎖消除. 缺點:效
25、率太低,導(dǎo)致系統(tǒng)總體性能太為下降。 死鎖恢復(fù)策略(事后恢復(fù)):依次流產(chǎn)所有的死鎖進(jìn)程,直至死鎖解除;依次剝奪資源直到死鎖解除;預(yù)先定義檢測點,備份每一個死鎖的進(jìn)程,然后重啟這些進(jìn)程。 缺點:原來的死鎖可能再次出現(xiàn) 14、死鎖系統(tǒng)并非所有的資源都分配完畢。 第五章 處理器調(diào)度管理 處理器調(diào)度(Processor Scheduling)的類型是什么? 1. Long-Term Scheduling長程調(diào)度(作業(yè)調(diào)度):用于決定哪些
26、作業(yè)有執(zhí)行資格。 2. Medium-Term Scheduling中程調(diào)度(中級調(diào)度):用于決定哪些有執(zhí)行資格的暫時被掛起(在外存)的進(jìn)程可以進(jìn)入主存中。實質(zhì)是將進(jìn)程在內(nèi)存和外存之間進(jìn)行交換。 3. Short-Term Scheduling短程調(diào)度(又稱為進(jìn)程調(diào)度或CPU調(diào)度):用于決定哪個在主存中的進(jìn)程占用處理器。 的兩類調(diào)度模式是什么? CPU非剝奪調(diào)度模式,簡稱非剝奪調(diào)度模式:進(jìn)程一直運行,直到結(jié)束,除非自己的I/O操作而中止或阻塞。不適合多用戶、多任務(wù)系統(tǒng)。易于實現(xiàn)。
27、0; CPU可剝奪調(diào)度模式,簡稱可剝奪調(diào)度模式:當(dāng)前正在運行的進(jìn)程可以被操作系統(tǒng)中斷、并轉(zhuǎn)移到就緒態(tài)。所有進(jìn)程提供較好的服務(wù),因為任何進(jìn)程都不能獨占處理器很長的時間。較難實現(xiàn),較大開銷。適合多用戶、多任務(wù)系統(tǒng) 選擇調(diào)度算法時應(yīng)考慮什么因素? 響應(yīng)時間:使交互的用戶的響應(yīng)時間盡可能短。 吞吐率:單位時間內(nèi)處理的作業(yè)數(shù)最多。 處理器效率:使CPU百分之百忙碌。 什么是時間片輪轉(zhuǎn)算法(Round Robin)? 使用基于時針的剝奪調(diào)度模式。允許每個進(jìn)程周期性
28、地使用處理器一個時間片長(通常為10-100 milliseconds) 。以一定的間隔周期性地產(chǎn)生一個時鐘中斷。當(dāng)中斷發(fā)生時,當(dāng)前正在運行的進(jìn)程置于就緒隊列中。下一就緒進(jìn)程被選中變?yōu)檫\行態(tài)。這種技術(shù)也稱為時間片輪轉(zhuǎn)技 術(shù)。 ,什么是多級反饋算法? 思想:處罰運行時間較長的作業(yè) 方法:建立多級就緒調(diào)度隊列,每個就緒隊列對應(yīng)一個調(diào)度優(yōu)先級別,第1級隊列優(yōu)先級最高,第2級隊列優(yōu)先級次之,依此類推。 各級就緒隊列具有不同大小的時間片,優(yōu)先級最高的第1級隊列中進(jìn)程的時間片最短,其余隊列中進(jìn)程的時間片依次增長
29、。§ 一個新進(jìn)程首先放到第1級就緒隊列末尾。同級的進(jìn)程按FCFS分配處理器§,若進(jìn)程完成全部工作則撤離,否則加入下一級就緒隊到末尾。 按隊列優(yōu)先級從高到低進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度。§ 15、批處理中,作業(yè)從提交互退出有4種狀態(tài)。提交是程序員把存儲有作業(yè)實體信息的介質(zhì)交給機(jī)房或用戶通過終端鍵盤向計算機(jī)輸入其作業(yè)實體信息時所處狀 態(tài)。后備是作業(yè)實體信息已被輸?shù)捷斎刖CB,等待作業(yè)調(diào)度態(tài)。運行是作業(yè)被調(diào)度到裝入的存、創(chuàng)建相應(yīng)進(jìn)程,投入運行態(tài)。完成是作業(yè)運行結(jié)束或因錯 誤而終止時,釋放所占全部資源,準(zhǔn)備離
30、開態(tài)。提交后備操作員啟動作業(yè)注冊過程,涉及脫機(jī)輸入程序或聯(lián)機(jī)Spooling的輸入進(jìn)程,及作業(yè)注冊程序;后 備運行涉及作業(yè)調(diào)度程序、內(nèi)存管理程序和設(shè)備管理的功能程序;運行完成在進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程控制原語及OS資源管理程序幫助下結(jié)束或作業(yè)終止程序處理出錯 工作。 16、作業(yè)調(diào)度功能:選擇作業(yè),分配資源,建立作業(yè)進(jìn)程,建有關(guān)表格作業(yè)善后處理,用于批處理系統(tǒng)。進(jìn)程調(diào)度按某調(diào)度算法從就緒態(tài)進(jìn)程選一個互處理機(jī)上運 行,在OS中必備。中級調(diào)度掛起和解除掛起進(jìn)程,將程序數(shù)據(jù)在內(nèi)外存對換,矩短期調(diào)整系統(tǒng)負(fù)荷。配置于有掛起功能的系統(tǒng)。 17、分時系統(tǒng)不必設(shè)作業(yè)調(diào)度,因
31、用戶鍵盤輸入的命令數(shù)據(jù),直接入內(nèi)存,無需配置。 18、搶占調(diào)度三原則:時間片、優(yōu)先級、短進(jìn)程優(yōu)先原則。 19、調(diào)度隊列模型有三:進(jìn)程型,用于分時系統(tǒng),作業(yè)和進(jìn)程型,在純多道批處理系統(tǒng),作業(yè)進(jìn)程和中級型,用于多道批處理和分時處理系統(tǒng)。 20、作業(yè)周轉(zhuǎn)時間指從用戶提交作業(yè)的全部實體信息進(jìn)入輸入片到作業(yè)完成時刻的間隔。作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間T= (n為被測作業(yè)流中的作業(yè)數(shù),Ti是該作業(yè)流中第i個作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間);作業(yè)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間W= (Tri指作業(yè)i的實際運行時間) 21、響應(yīng)時間是用戶從提交一個請求開始,
32、到屏幕上顯示結(jié)果的一段時間間隔,分時系統(tǒng)響應(yīng)時間35S,實時控制系統(tǒng)秒級、毫秒級乃至低于100US。 22、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法,選擇時間片因素:系統(tǒng)對響應(yīng)時間的要求,就緒隊列中進(jìn)程的數(shù)目,系統(tǒng)的處理能力。 23、短作業(yè)優(yōu)先是對長作業(yè)不公平,最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度不能用于分時系統(tǒng)。 第六章 存儲器管理 什么是計算機(jī)存儲器層次結(jié)構(gòu)? 若干千字節(jié)(KB)非??焖佟嘿F、易變的高速緩存(cache)。 若干兆字節(jié)(MB)的中等速度、中等價格、易變的主存儲器(RAM)
33、,簡稱為內(nèi)存或主存。 若干千兆字節(jié)(GB)的低速、價廉、不易變的磁盤組成,簡稱為外存或輔存。 什么是內(nèi)部碎片?外部碎片? 在固定式分區(qū)存儲器管理中,這種由于被裝入的數(shù)據(jù)塊小于分區(qū)從而使得分區(qū)內(nèi)部有空間浪費的現(xiàn)象稱作內(nèi)部碎片。 在可變分區(qū)存儲器管理中,系統(tǒng)運作一段時間后,導(dǎo)致小分區(qū)越來越多,而且越來越小的現(xiàn)象。這種方法最終導(dǎo)致在主存中出現(xiàn)許多空洞,這種現(xiàn)象稱作外部碎片。 什么叫虛擬存儲器? 虛擬存儲器(簡稱為虛存)基于“分頁”技術(shù)或結(jié)合了“分頁和分段”技
34、術(shù),提供給用戶(比實際內(nèi)存容量要大)足夠大地址空間,是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中普通采用的存儲器管理技術(shù)。 實現(xiàn)虛擬存儲器的基本原理是什么? 虛存對應(yīng)用程序透明,使每個進(jìn)程在處理時好像有無限的主存可用。為實現(xiàn)這一點,操作系統(tǒng)為每個進(jìn)程在磁盤上創(chuàng)建一個虛擬地址空間,在需要時,部分虛存被取 進(jìn)主存中。按照這種方法,許多進(jìn)程可以共享相對較小的主存。一般有專門的硬件機(jī)制實現(xiàn)虛擬地址與物理地址之間的地址轉(zhuǎn)換。 什么是請求分頁存儲管理? 所謂請求式分頁管理,是指在進(jìn)程開始執(zhí)行前,不要求把進(jìn)程一次性全部裝入主存,而只把當(dāng)前需
35、要的一部分頁面裝入主存,其它部分在進(jìn)程執(zhí)行過程中需要時,再從輔存(硬盤)上調(diào)入主存。 優(yōu)點: 一個進(jìn)程的大小可以大過主存的全部。 在主存中可以維持更多的進(jìn)程,對每一個進(jìn)程僅僅裝入了它的部分頁。 請求分頁存儲管理當(dāng)執(zhí)行一個程序時其過程是什么? 1.首先,操作系統(tǒng)僅取程序開始處的幾個頁放到主存中。 2.缺頁中斷處理階段:如果處理器處理一個不在主存中的邏輯地址(稱為缺頁),則產(chǎn)生一個中斷。操作系統(tǒng)將該進(jìn)程的運行態(tài)置為阻塞態(tài)。OS發(fā)出一個磁盤 I/O Read 請求;當(dāng)發(fā)生磁盤I/O
36、時,OS調(diào)度另一進(jìn)程運行;當(dāng)OS收到磁盤I/O完成的消息時,將剛才由于缺頁而阻塞的進(jìn)程重新放入就緒隊列 3. 操作系統(tǒng)根據(jù)提取頁面策略(Fetch Policy),把包含引發(fā)缺頁的邏輯地址的頁取進(jìn)主存。 什么是局部性原理? 在一個進(jìn)程中,程序和數(shù)據(jù)的引用趨向于簇聚性。(表現(xiàn)為空間局部性,即指令和數(shù)據(jù)的引用通常不會偏離太遠(yuǎn));一個短的時間周期內(nèi),訪問運行僅僅涉及到進(jìn)程的少數(shù)幾個塊。(表現(xiàn)為時間局部性,即剛剛使用過的指令和數(shù)據(jù)馬上又會被使用) 什么是抖動(Thrashing)?一個進(jìn)程的頁面剛剛交換到硬
37、盤馬上又需要取回來使用的現(xiàn)象稱為抖動。抖動情況下,處理器大部分時間花費在交換塊,而不是執(zhí)行指令。頁替換算法要盡可能防止抖動發(fā)生。 分頁存儲管理的優(yōu)缺點是什么? 優(yōu)點: 不要求進(jìn)程的程序段和數(shù)據(jù)段在主存中連續(xù)存放,從而有效地消除了外部碎片問題。 有利于多道程序運行和大程序運行。 分頁對程序員是透明的。 缺點: 要求有相應(yīng)硬件支持完成地址變換。 可能造成抖動。 段式存儲管理的基本思想是什么? 把程序按過程(函
38、數(shù))關(guān)系分成段,每段有自己的段名,一個用戶進(jìn)程所包含的段對應(yīng)于一個二維的線性虛擬空間,也就是一個二維虛擬存儲器。段式管理以段為單位為用戶進(jìn)程分配主存,然后通過地址映射機(jī)構(gòu)把段式虛擬地址轉(zhuǎn)換成實際的主存物理地址。 段式存儲管理的優(yōu)缺點是什么? 優(yōu)點: 便于模塊化處理,便于共享分段,便于保護(hù)。 分段對程序員是可見的。 分段具有處理不斷增長數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的能力 缺點: 為滿足分段的動態(tài)增長和減少外部碎片,要采用拼接手段。 段頁式存儲管理的基本思想是什么?
39、; 用分段方法來分配和管理虛擬存儲器。即按程序的自然邏輯關(guān)系把進(jìn)程的地址空間分成若干段,每段有各自的段名;用分頁方法來分配和管理主存,即把主存分成大 小相等的小塊(幀);進(jìn)程的每一段又采用分頁方法,按幀的大小把每段分成許多頁。每段的分頁從0開始連續(xù)編號。則邏輯地址結(jié)構(gòu)為(s, p, d),其中s表示段號,p表示段內(nèi)頁號,d表示頁內(nèi)偏移量。主存以幀為單位分配給每個進(jìn)程。 系統(tǒng)為每個進(jìn)程建立一個段表,為每個段建立一個頁表。系統(tǒng)硬件負(fù)責(zé)將邏輯地址轉(zhuǎn)換為主存的物理地址。§ 24、存儲管理功能:存儲分配、地址變換、“擴(kuò)充”主存容量、存
40、儲保護(hù)。 25、靜態(tài)分配:裝配程序把目標(biāo)模塊進(jìn)行連接裝入時確定它們在主存中的位置動態(tài)分配;作業(yè)在存儲空間的位置在裝入時確定,但在執(zhí)行過程可根據(jù)需要申請附加的存儲空間。 26、地址的重定位是把作業(yè)地址空間中使用的邏輯地址變換成主存中物理地址的過程,也算地址映射。靜態(tài)重定位是在程序運行前由裝配程序完成的,優(yōu)點是無需 加硬件地址變換機(jī)構(gòu),可在一般計算機(jī)上實現(xiàn)。優(yōu)點是不需分配連續(xù)存儲空間,動態(tài)申請空間和在主存中移動,有利程序段共享;缺點是需附加硬件,軟件算法較復(fù) 雜。 27、分頁存儲管理實現(xiàn)原理:等分主存;用戶邏輯地址空間的分頁;
41、邏輯地址的表示;主存分配原則;、頁表和頁表地址寄存器。實現(xiàn)邏輯地址變主存物理地址的機(jī)構(gòu)為每頁設(shè)一重定位寄存器,一組為頁表。 28、段式管理程序以段為單元分配主存,并通過地址映射機(jī)構(gòu)把段式虛擬地址轉(zhuǎn)換成實際的主存物理地址。指令和數(shù)據(jù)的單元地址包括表段名的段號S和位量W即段內(nèi)地址。 第七章 I/O 系統(tǒng)及設(shè)備管理 什么是I/O操作? 計算機(jī)系統(tǒng)的主存儲器與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸操作稱為I/O操作。 I/O操作的四種控制方式是什么?
42、 程序直接控制方式 程序中斷I/O控制方式§ DMA控制方式§ I/O通道控制方式§ 什么是SPOOLing技術(shù)? SPOOLing技術(shù)又稱為聯(lián)機(jī)同時外圍設(shè)備操作技術(shù)。通常在磁盤上開辟稱為“井”的專門存儲區(qū)域(緩沖區(qū))來存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結(jié)果,設(shè)置一個預(yù)輸 入程序把作業(yè)流中作業(yè)信息傳送到“輸入井”和一個緩輸出程序把“輸出井”中執(zhí)行結(jié)果輸出到I/O設(shè)備。事實上,大多數(shù)低速I/O設(shè)備都屬于獨享設(shè)備,采用 SPOOLing技術(shù)后,把原來的獨享設(shè)備改
43、造成為了可共享的設(shè)備。 什么是尋道時間, 旋轉(zhuǎn)延遲, 傳送時間? 尋道時間:磁頭在移動臂帶動下定位到指定柱面/磁道所需要的時間。§ 旋轉(zhuǎn)延遲:指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到達(dá)磁頭位置的時間。§ 傳送時間:由磁頭把扇區(qū)中信息讀到主存或從主存讀信息寫到扇區(qū)所需的時間。與上兩項相比它可忽略不計。§ 什么是SCAN掃描算法(電梯算法)? 磁頭臂僅僅沿一個方向移動,在途中滿足所有未完成的請求,直到到達(dá)這個方向上的最后一個磁道,或在這個方向上沒有別的
44、請求為止。然后倒轉(zhuǎn)服務(wù)方向。 29、設(shè)備管理任務(wù)控制I/O設(shè)備操作,完成輸入/輸出,減輕用戶程序負(fù)擔(dān);按算法把I/O設(shè)備分配給請求進(jìn)程;發(fā)揮設(shè)備使用率,提高寫CPU并行操作程度?;竟δ転檫M(jìn)行設(shè)備分配;實現(xiàn)真正的I/O操作;管理緩沖區(qū);使用戶程序與實際物理設(shè)備無關(guān)。 30、(1)按資源分配方式,外設(shè)分三類獨占。字符設(shè)備如打印機(jī)。共享。塊設(shè)備如磁盤。虛擬設(shè)備。用Spooling技術(shù)將獨占改為共享設(shè)備。 31、虛擬設(shè)備:系統(tǒng)采用Spooling技術(shù),具備預(yù)輸入程序,井、媛輸出程序進(jìn)行聯(lián)機(jī)同時外設(shè)操作。
45、32、設(shè)備分配機(jī)制四因素:I/O設(shè)備的固有屬性;系統(tǒng)所采用的分配策略;安全性;與設(shè)備無關(guān)性。 第八章 文件管理系統(tǒng) 文件的定義是什么? 文件是被命名的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合體,它通常在外存(如磁盤)上,可以作為一個獨立單位被存放并實施相關(guān)操作(如:打開、關(guān)閉、讀、寫等)。 文件的邏輯組織可分為哪兩種形式? 文件的邏輯組織可分為兩種形式:記錄式文件和無結(jié)構(gòu)(流式)文件。 記錄式文件:把文件看作是相關(guān)記錄的集合。用戶文件常采用這種邏輯組織方式。§
46、60; 無結(jié)構(gòu)(流式)文件:把文件構(gòu)成看作是字符流的集合。§ 什么是文件分配表(FAT)? 在文件分配表(FAT)中,記錄一個文件的塊分配情況只需要一個記錄項,內(nèi)容是:開始塊和文件長度。 4圖示文件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
47、0; 33、文件是被命名的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合體,在外存,可作獨立單位被存放并設(shè)施相應(yīng)操作。文件系統(tǒng)是系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存取輔助存儲器上文件信息的軟件和數(shù) 據(jù),具備功能訪問存儲介質(zhì),完成文件按名存??;創(chuàng)刪文件,操作指定文件;文件保護(hù)、保密、共享;管理存儲空間;轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)。 34、文件分類按性質(zhì)、用途、系統(tǒng)、庫、用戶;按操作保護(hù):只讀、讀寫不保護(hù);按組織形式:普通、目錄、特別文件(輸入/輸出設(shè)備)。 35、文件目錄
48、使用:實現(xiàn)按名存取文件,是文件說明的有序集合,目錄項包括文件名;邏輯結(jié)構(gòu);在外存的物理位置;存取控制信息;管理信息;文件類型;使用計數(shù)。 第九章 Linux操作系統(tǒng) Linux特性是什么? Linux是一個多用戶,多任務(wù)系統(tǒng)。 它帶有豐富的與UNIX兼容的工具. 支持多種類型的文件系統(tǒng)(FAT、EXT2、EXT3)。 完全支持標(biāo)準(zhǔn)的UNIX網(wǎng)絡(luò)模型. 內(nèi)核可按需定制。 支持設(shè)備的獨立性。
49、60; 支持虛擬內(nèi)存管理。 Linux 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及核心功能是什么? 內(nèi)核(kernel)負(fù)責(zé)抽象硬件細(xì)節(jié)內(nèi)核代碼運行在核心態(tài),它能訪問所有的計算機(jī)物理資源所有的內(nèi)核代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用單一的地址空間; 系統(tǒng)調(diào)用庫(system libraries)定義了一個標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)集合。通過系統(tǒng)調(diào)用,用戶應(yīng)用程序與內(nèi)核交互,從而達(dá)到即使用戶應(yīng)用程序沒有內(nèi)核代碼那么大的訪問權(quán)限,也能完成許多操作系統(tǒng)的功能; 系統(tǒng)應(yīng)用程序(system utilities)完成獨立的、專門的管理任務(wù)
50、; <<計算機(jī)操作系統(tǒng)原理>>作業(yè)練習(xí)一 一, 填空題(54) 1. 人們可以從不同的角度對操作系統(tǒng)加以理解:操作系統(tǒng)可看作一臺“( )”; 操作系統(tǒng)又可看作( )管理器;操作系統(tǒng)還是用戶與計算之間的( )。它為用戶提供了兩種使用操作系統(tǒng)的方式:( )方式和( )方式。 2. 在分時系統(tǒng)中使用了( )技術(shù)來處理多個交互的進(jìn)程。在分時系統(tǒng)中( )的時間被多個用戶分享。多個用戶通過終端(Terminal)同時訪問系統(tǒng)。 3. 系統(tǒng)調(diào)用指運行在用戶態(tài)的應(yīng)用程序請求( )
51、的一種手段,是一種特殊的過程調(diào)用。 4. 進(jìn)程是一個( )的程序。進(jìn)程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程,它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。 5. 所謂原語,是操作系統(tǒng)內(nèi)核中,由若干條指令構(gòu)成、用于完成一個特定的功能的一個過程,該過程在執(zhí)行時是不可( )的。 6. 產(chǎn)生死鎖的四個必要條件: ( ),( ),( ),( ). 7. 用于決定哪些作業(yè)有執(zhí)行資格的調(diào)度稱為( )調(diào)度。 8. 計算機(jī)存儲器層次結(jié)構(gòu)中, 若干千字節(jié)(KB)非常快速、昂貴、易變的稱為( ); 若干兆
52、字節(jié)(MB)的中等速度、中等價格、易變的主存儲器,簡稱為( ); 若干千兆字節(jié)(GB)的低速、價廉、不易變的磁盤組成,簡稱為( )。 9. 確I/O操作的四種控制方式是: ( )控制方式, ( )控制方式, ( )控制方式, ( )控制方式。 10. 文件是被命名的相關(guān)聯(lián)的( )集合體,它通常在外存(如磁盤)上,可以作為一個獨立單位被存放并實施相關(guān)操作(如:打開、關(guān)閉、讀、寫等)。 二, 問答題(30) 1. 怎樣考慮死鎖預(yù)防? 2. 選擇調(diào)度算法時應(yīng)考慮什么因素?
53、; 3. 實現(xiàn)虛擬存儲器的基本原理是什么? 三, 程序題(16) 仔閱讀下列程序, 在 括號內(nèi)填入程序行: 下面是利用信號量機(jī)制(P,V操作)解決生產(chǎn)者-消費者問題的程序 struct semaphore s,empty,full=1,n,0; message buffern; int in,out=0,0; Cobegin /* 用s對臨界區(qū)實行互斥*/ void produce_i(void) void consume_j(void)&
54、#160; message x; message y; while(TRUE) while(TRUE) produce a new message into x; ; ; ; ; y=bufferout; out=(out+1) mod n;bufferin=x; in=(in+1) mod n; ; ; ; ; consume message y; Coend
55、60; <<計算機(jī)操作系統(tǒng)原理>>作業(yè)練習(xí)二 一, 填空題(54) 1. 在批處理方式中,一個用戶程序及其所需要的數(shù)據(jù)和操作命令的總和稱為一個( ). 2. 所謂( ),實質(zhì)上是一個功能單一、結(jié)構(gòu)簡單的I/O處理器,它獨立于CPU并直接控制外設(shè)與內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所謂( ),指在I/O正常結(jié)束或出現(xiàn)硬件故障時,相應(yīng)硬件向CPU發(fā)出中斷信號,CPU停止正在執(zhí)行的操作,轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序,中斷處理完畢后CPU再回到 原來的斷點繼續(xù)進(jìn)行。 3. 所謂系統(tǒng)調(diào)用,指運行在用戶態(tài)的應(yīng)用
56、程序請求操作系統(tǒng)為之服務(wù)的一種手段。它由運行在( )來完成特定功能,屬于一種特殊的過程調(diào)用。 4. 進(jìn)程是一個正在執(zhí)行的程序。進(jìn)程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程,它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個( )單位。 5. 操作系統(tǒng)內(nèi)核中,由若干條指令構(gòu)成、用于完成一個特定的功能的一個過程、該過程在執(zhí)行時是不可中斷,稱為( )。 6. 一組進(jìn)程由于競爭系統(tǒng)資源或互相通信而導(dǎo)致永久阻塞的狀況稱為( )。 7. 用于決定哪些有執(zhí)行資格的、暫時被掛起的進(jìn)程可以進(jìn)入主存中的調(diào)度稱為( )調(diào)度。其實質(zhì)是將進(jìn)程在內(nèi)存和
57、外存之間進(jìn)行( )。 8. 所謂局部性原理是指在一個進(jìn)程中,程序和數(shù)據(jù)的引用趨向于簇聚性, 這表現(xiàn)為( )局部性,即指令和數(shù)據(jù)的引用通常不會偏離太遠(yuǎn);一個短的時間周期內(nèi),訪問運行僅僅涉及到進(jìn)程的少數(shù)幾個塊, 這表現(xiàn)為( )局部性,即剛剛使用過的指令和數(shù)據(jù)馬上又會被使用。 9. SPOOLing技術(shù)又稱為聯(lián)機(jī)同時外圍設(shè)備操作技術(shù), 通常是指在( )上開辟一塊稱為“緩沖池”的專門存儲區(qū)域來存放進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果,定義一個( )專門處理緩沖池中的輸出內(nèi)容到I/O設(shè)備。 10. 本文件的邏輯組織可分為兩種形式:( )文件和( )文件。
58、前者把文件看作是相關(guān)記錄的集合, 后者把文件構(gòu)成看作是字符流的集合。 二, 問答題(30) 1. 怎樣考慮死鎖避免? 2. 什么是時間片輪轉(zhuǎn)算法(Round Robin)? 3. 什么是請求分頁存儲管理?有何優(yōu)點? 三, 程序題(16) 仔閱讀下列程序, 在 括號內(nèi)填入程序行: 下面是利用信號量機(jī)制(P,V操作)解決哲學(xué)家進(jìn)餐問題的程序 struct semaphore fork5= 1, 1, 1, 1
59、, 1 ; struct semaphore count = 4; Cobegin void philosopher( int i ) while(TRUE) think(); /*哲學(xué)家思考*/ ; ; P( fork(i+1) mod 5 ); /*哲學(xué)家拿起右邊的叉子*/ eat(); /*哲學(xué)家就餐*/ V( fork(i+1) mod
60、5 ); /*哲學(xué)家放下右邊叉子*/ ; ; Coend <<計算機(jī)操作系統(tǒng)原理>>作業(yè)練習(xí)三 一, 填空題(54) 1. 操作系統(tǒng)實際上是一組計算機(jī)( ),與普通的程序工作方式( )。主要區(qū)別在于程序的意圖和運行模式不同。操作系統(tǒng)控制CPU和其它系統(tǒng)資源的使用,并調(diào)度CPU運行普通程序的時間。操作系統(tǒng)的程序在( )下運行,硬件保護(hù)它免受用戶程序的破
61、壞;而應(yīng)用程序都在( )下運行,它們不受硬件保護(hù)。 2. 并發(fā)是指兩個或兩個以上事件在( )發(fā)生。并行是指兩個或兩個以上事件在( )發(fā)生。 3. 所謂系統(tǒng)調(diào)用,指運行在用戶態(tài)的應(yīng)用程序請求( )的一種手段,屬于一種特殊的過程調(diào)用。 4. 進(jìn)程的三種基本狀態(tài)( ),( ),( ). 5. 所謂( )是指多個進(jìn)程合作完成任務(wù),它們在執(zhí)行速度上相互協(xié)調(diào),即一個進(jìn)程的執(zhí)行依賴于另一個進(jìn)程的消息,當(dāng)一個進(jìn)程沒有得到另一進(jìn)程的消息時應(yīng)等待,直到消息到達(dá)被喚醒為止。進(jìn)程的互斥實際上是( )的一種特例。
62、 6. 產(chǎn)生死鎖的四個必要條件: ( ),( ),( ),( ). 7. 用于決定哪個在主存中的進(jìn)程占用處理器的調(diào)度稱為( )調(diào)度。 8. 一個進(jìn)程的頁面剛剛交換到硬盤馬上又需要取回來使用的現(xiàn)象稱為( )。在此情況下,處理器大部分時間花費在交換塊,而不是執(zhí)行指令,設(shè)計操作系統(tǒng)的( )算法要盡可能防止這種情況發(fā)生。 9. 磁頭臂僅僅沿一個方向移動,在途中滿足所有未完成的請求,直到到達(dá)這個方向上的最后一個磁道,或在這個方向上沒有別的請求為止, 然后倒轉(zhuǎn)服務(wù)方向的掃描算法稱為( )算法. 10
63、. Linux是一個( ),( )系統(tǒng)。它帶有豐富的與UNIX兼容的工具, 支持多種類型的文件系統(tǒng)。 二, 問答題(30) 1. 怎樣考慮死鎖的檢測和恢復(fù)? 2. 什么是多級反饋算法? 3. 請求分頁存儲管理模式中, 當(dāng)執(zhí)行一個程序時其過程是什么? 三, 程序題(16) 仔閱讀下列程序, 在 括號內(nèi)填入程序行: 下面是利用信號量機(jī)制(P,V操作)解決哲學(xué)家進(jìn)餐問題的程序 struct semaphore
64、fork5= 1, 1, 1, 1, 1 ; struct semaphore count = 4; Cobegin void philosopher( int i ) while(TRUE) think(); /*哲學(xué)家思考*/ P(count); /*最多同允許4位哲學(xué)家就餐*/ P( forki ); /*哲學(xué)家拿起左邊的叉子*/ ; eat(); /*哲學(xué)家就餐*/
65、 ; V( forki ); /*哲學(xué)家放下左邊的叉子*/ V( count ); Coend 注:上述三套作業(yè)練習(xí)題的答案請參照教材和復(fù)習(xí)題答案 操作系統(tǒng)原理模擬試題A卷 一、 填空題(每空1分,共30分) 1、 人工操作方式存在問題是資源獨占、串行工作、人工干預(yù)。 2、 多
66、道批處理具有多道性、無序性、調(diào)度性。 3、特權(quán)指令只管態(tài)下執(zhí)行,在用戶態(tài)執(zhí)行則是非法指令。 4、操作系統(tǒng)功能括用戶接口、處理機(jī)、存儲、設(shè)備和文件管理。 5、命令接口分脫機(jī)和聯(lián)機(jī)命令接口。 6、程序順序執(zhí)行具有順序性、封閉性和可再現(xiàn)性。 7、進(jìn)程通信利用的信箱可分為私用、公用和共享信箱。 8、解決死鎖的方法有死鎖的預(yù)防、避免、檢測與恢復(fù)。 9、文件存儲空間管理常用的技術(shù)有空白文件目錄、位示圖、空閑塊鏈。 1
67、0、選擇調(diào)度算法時通常應(yīng)考慮以下幾個主要因素:系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)、均衡地處理系統(tǒng)和用戶的要求、系統(tǒng)資源利用率、優(yōu)先級。 11、通常選擇時間片時要考慮以下幾個因素:系統(tǒng)對響應(yīng)時間的要求、就緒隊列中進(jìn)程的數(shù)目、系統(tǒng)的處理能力。 12、存儲管理應(yīng)實現(xiàn)如下功能:存儲分配、地址變換、“擴(kuò)充”主存容量、存儲保護(hù)。 13、實現(xiàn)SPOOLing系統(tǒng)時必須在磁盤上辟出稱為輸入井和輸出井的專門區(qū)域,以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。 14、I/O操作的控制方式有程序直接、中斷、DMA、通道控制方式。 15
68、、按文件的邏輯結(jié)構(gòu)分類,將文件分為流式和記錄式文件。 二、單項選擇題(每小題2分,共20分) 1、操作系統(tǒng)的主要功能是管理計算機(jī)系統(tǒng)中的資源 2、只適合順序存取,不提供隨機(jī)存取功能的存儲介質(zhì)是磁帶 3、段式存儲管理中的地址格式是二維地址。 4、用戶程序的邏輯地址可以不連續(xù)的存儲管理方式是段式 5、把邏輯文件存放到存儲介質(zhì)上時,如果組織成順序文件,則邏輯記錄必須按順序存放在相鄰的存儲塊中。 6、在多進(jìn)程的并發(fā)系統(tǒng)中,肯定不會因競爭
69、CPU而產(chǎn)生死鎖。 7、硬件采用了中斷和通道技術(shù),使得CPU與外設(shè)能并行工作。 8、文件的保密是指防止文件被竊取 9、進(jìn)程所請求的一次打印輸出結(jié)束后,將使進(jìn)程狀態(tài)從等待態(tài)變?yōu)榫途w態(tài) 10、為使大作業(yè)在小的主存空間運行,可采用請求頁式技術(shù)。 三、判斷題(每小題1分,共10分) 1、分時系統(tǒng)中,時間片越小越好。F 2、作業(yè)控制語言是供用戶編寫程序以實現(xiàn)某項計算任務(wù)。F 3、文件目錄存放在內(nèi)存的一個固定區(qū)域
70、。F 4、虛擬設(shè)備是把一個物理設(shè)備變換成多個對應(yīng)的邏輯設(shè)備。T 5、在分配共享設(shè)備和獨占設(shè)備時,都可能引起死鎖。F 6、段式存儲管理便于共享分段。T 7、文件的索引訪問方式是一種直接訪問方式。T 8、分時系統(tǒng)不需要作業(yè)調(diào)度,因而也無作業(yè)后備隊列。T 9、線程既是資源分配單位,又是一個執(zhí)行單位。F 10、由于最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度是優(yōu)先短作業(yè),故可用于分時系統(tǒng)。F 四、簡答題(每小題10分,共30分) 1、同步:并發(fā)進(jìn)程之間存在的相互制約和相互依賴的關(guān)系。 互斥:若干進(jìn)程共享一資源時,任何時刻只允許一個進(jìn)程使用。 區(qū)別:進(jìn)程互斥是進(jìn)程間競爭共享資源的使用權(quán),這種競爭沒有固定的必然關(guān)系。而進(jìn)程同步是涉及共享資源的并發(fā)進(jìn)程間的一種必然的依賴關(guān)系。 2、引入虛擬存儲器的的原因:虛擬存儲器是系統(tǒng)為了滿足用戶對存儲器容量的巨大需求而虛構(gòu)的一個非常大的地址空間,從而用戶編程時無需擔(dān)心存儲器的不足,似乎有一個足夠大的存儲器供用戶使用一樣。
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