1、4. 試說明推動多道批處理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么。 答：主要動力是為了進一步提高資源的利用率和系統(tǒng)吞吐量。在該系統(tǒng)中，用戶所提交的作業(yè)都先存放在 外存上并排成一個隊列，然后由作業(yè)調(diào)度程序按一定的算法從后備隊列中選擇若干個作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，使它 們共享CPU和系統(tǒng)的各種資源?？商岣?CPU的利用率，提高內(nèi)存和I/O設(shè)備利用率，增加系統(tǒng)吞吐量。7. 實現(xiàn)分時系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是什么？應(yīng)如何解決？ 答：問題是如何使用戶能與自己的作業(yè)進行交互，即當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時，系統(tǒng)應(yīng)能及時接 受并及時處理該命令，再將結(jié)果返回給用戶。為實現(xiàn)人機交互，必須徹底地改變原來批處理系統(tǒng)的運行方 式。首先，用戶作

2、業(yè)不能先進入磁盤，然后調(diào)入內(nèi)存；其次，不允許一個作業(yè)長期占用處理機，直至它運 行結(jié)束或出現(xiàn) I/O 請求后，方才調(diào)度其它作業(yè)運行。如果在不長時間（3 秒內(nèi)）能使所有的用戶作業(yè)都執(zhí)行一次，便可使每個用戶都能及時地與自己的作業(yè)交互，從而可使用戶的請求得到及時響應(yīng)。12. 試從交互性，及時性以及可靠性方面，將分時系統(tǒng)與實時系統(tǒng)進行比較。答：及時性： 實時信息處理系統(tǒng)對實時性的要求與分時系統(tǒng)類似， 都是以人所能接受的等待時間來確定的； 而實時控制系統(tǒng)的及時性，則是以控制對象所要求的開始截止時間或完成截止時間來確定的，一般為秒級 到毫秒級，甚至有的要低于 100 微秒。交互性：實時信息處理系統(tǒng)雖然也具有

3、交互性，但這里人與系統(tǒng)的 交互僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序。它不像分時系統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理和資源 共享等服務(wù)?？煽啃裕悍謺r系統(tǒng)雖然也要求系統(tǒng)可靠，但相比之下，實時系統(tǒng)則要求系統(tǒng)具有高度的可靠 性。因為任何差錯都有可能帶來巨大的經(jīng)濟損失，甚至是無法預(yù)料的災(zāi)難性后果，所以實時系統(tǒng)中，往往 都采取了多級容錯措施來保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性。13.OS有哪幾大特征其最基本的特征是什么？ 答：四大特征：并發(fā)，共享，虛擬和異步。最基本的特征是并發(fā)特征，其它三個特征以并發(fā)特征為前提的。 第二章6. 試從動態(tài)性，并發(fā)性和獨立性上比較進程和程序。答：（1）動態(tài)性是進程最基本的特性，表現(xiàn)

4、為由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，因為得不到資源而暫停執(zhí)行， 由撤銷而消亡。進程有一定的生命期，而程序只是一組有序的指令集合，是靜態(tài)實體。（2）并發(fā)性是進程的重要特征，同時也是 OS的重要特征。引入進程的目的正是為了使其程序能和其他進程的程序并發(fā)執(zhí)行， 而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的。 （3）獨立性是指進程實體是一個能獨立運行的基本單位，也是系統(tǒng)中獨立獲得 資源和獨立調(diào)度的基本單元。對于未建立任何進程的程序，不能作為獨立單位參加運行。7. 試說明PCB的作用，為什么說PCB是進程存在的唯一標(biāo)志？答：PCB是進程實體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作用是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序

5、，成為一個能獨立運行的基本單位，成為能與其它進程并發(fā)執(zhí)行的進程。OS是根據(jù)PCB 對并發(fā)執(zhí)行的進程進行控制和管理的。8. 試說明進程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。 答：就緒狀態(tài)-執(zhí)行狀態(tài)：進程分配到 CPU資源。執(zhí)行狀態(tài) -就緒狀態(tài)：時間片用完。 執(zhí)行狀態(tài) -阻塞狀態(tài)： I/O 請求。 阻塞狀態(tài) -就緒狀態(tài)： I/O 完成。1 3.在創(chuàng)建一個進程時所要完成的主要工作是什么？答：（1）OS發(fā)現(xiàn)請求創(chuàng)建新進程事件后，調(diào)用進程創(chuàng)建原語Creat（）;（ 2）申請空白 PCB；（ 3）為新進程分配資源；（ 4）初始化進程控制塊； （ 5）將新進程插入就緒隊列。19. 試從物理概念上說明記錄型信號量

6、wait 和 signal。答： wait（S） ：當(dāng) S.value>0 時，表示目前系統(tǒng)中這類資源還有可用的。執(zhí)行一次 wait 操作，意味著進程 請求一個單位的該類資源，使系統(tǒng)中可供分配的該類資源減少一個，因此描述為 S.value:=S.value-1 ；當(dāng)S.value<0 時，表示該類資源已分配完畢，進程應(yīng)調(diào)用 block 原語自我阻塞，放棄處理機，并插入到信號 量鏈表 S.L 中。 signal（S） ：執(zhí)行一次 signal 操作，意味著釋放一個單位的可用資源，使系統(tǒng)中可供分配 的該類資源數(shù)增加一個，故執(zhí)行S.value:=S.value+1 操作。若加1后S.va

7、lue < 0,則表示在該信號量鏈表中，仍有等待該資源的進程被阻塞，因此應(yīng)調(diào)用wakeup原語，將S.L鏈表中的第一個等待進程喚醒。第三章6在搶占調(diào)度方式中，搶占的原則是什么？ 答：搶占調(diào)度方式的原則：（ 1）優(yōu)先權(quán)原則。通常是對一些重要的和緊急的作業(yè)賦予較高的優(yōu)先權(quán)；（2）短作業(yè)（進程）優(yōu)先原則。當(dāng)新到達(dá)的作業(yè)（進程）比正在執(zhí)行的作業(yè)（進程）明顯短時，將暫停當(dāng)前長 作業(yè)（進程）的執(zhí)行，將處理機分配給新到的短作業(yè)（進程），使之優(yōu)先執(zhí)行；或者說，短作業(yè)可以搶占， 當(dāng)前較長作業(yè)的處理機；（ 3）時間片原則。各進程按時間片輪流運行，當(dāng)一個時間片用完后，便停止該進 程的執(zhí)行而重新進行調(diào)度。7在選

8、擇調(diào)度方式和調(diào)度算法時，應(yīng)遵循的準(zhǔn)則是什么？答：（ 1 ）面向用戶的準(zhǔn)則：周轉(zhuǎn)時間短、響應(yīng)時間快、截止時間的保證、優(yōu)先權(quán)準(zhǔn)則。（2）面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則：系統(tǒng)吞吐量高、處理機利用率好、各類資源的平衡利用。11在時間片輪轉(zhuǎn)法中，應(yīng)如何確定時間片的大小？答：在時間片輪轉(zhuǎn)算法中， 時間片的大小對系統(tǒng)性能有很大的影響，如選擇很小的時間片將有利于短作業(yè)， 因為它能較快完成，但會頻繁發(fā)生中斷，進程上下文的切換，從而增加系統(tǒng)的開銷；繁殖，如選擇太長的 時間片，使得每個進程都能在一個時間片內(nèi)完成，時間片輪轉(zhuǎn)算法便退化為 FCFS算法，無法滿足交互用戶的需求。一個較為可取的大小是，時間片略大于一次典型的交互所需的時間

9、，這樣可以使大多數(shù)進程在一 個時間片內(nèi)完成。18何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？ 答：死鎖是指多個進程在運行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局，當(dāng)進程處于這種僵持狀態(tài)時，若無外 力作用， 它們都將無法再向前推進。產(chǎn)生死鎖的原因為競爭資源和進程間推進順序非法。產(chǎn)生死鎖條件是： 互斥條件、請求和保持條件、不剝奪條件、環(huán)路等待條件。第四章5在動態(tài)分區(qū)分配方式中，應(yīng)如何將各空閑分區(qū)鏈接成空閑分區(qū)鏈？ 答：在每個分區(qū)的起始部分，設(shè)置一些控制分區(qū)分配的信息，以及用于鏈接各分區(qū)所用的前向指針；在分 區(qū)尾部設(shè)置一個后向指針，通過前后向鏈接指針，將所有空閑分區(qū)鏈成一個雙向鏈。當(dāng)分區(qū)分配出去后， 把狀態(tài)位

10、由“ 0”改為“ 1”。13為實現(xiàn)分頁存儲管理，需要哪些硬件的支持？ 答：動態(tài)重定位技術(shù)、虛擬存儲技術(shù)、多道程序設(shè)計技術(shù)。21實現(xiàn)虛擬存儲器需要哪幾個關(guān)鍵技術(shù)？ 答：（1）在分頁請求系統(tǒng)中是在分頁的基礎(chǔ)上，增加了請求調(diào)頁功能和頁面置換功能所形成的頁式虛擬存 儲系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)頁面的程序（及數(shù)據(jù)），便啟動運行。（2）在請求分段系統(tǒng)中是在分段系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了請求調(diào)段及分段置換功能后形成的段式虛擬存儲系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)段（而非所有段）的 用戶程序和數(shù)據(jù)，即可啟動運行。22在請求分頁系統(tǒng)中，頁表應(yīng)包括哪些數(shù)據(jù)項？每項的作用是什么？答：頁表應(yīng)包括：頁號、物理塊號、狀態(tài)位P、訪問字段A、修改位M

11、和外存地址。其中狀態(tài)位 P指示該頁是否調(diào)入內(nèi)存，供程序訪問時參考；訪問字段A用于記錄本頁在一段時間內(nèi)被訪問的次數(shù)，或最近已有多長時間未被訪問，提供給置換算法選擇換出頁面時參考；修改位M表示該頁在調(diào)入內(nèi)存后是否被修改過；外存地址用于指出該頁在外存上的地址，通常是物理塊號，供調(diào)入該頁時使用。25在請求分頁系統(tǒng)中，通常采用哪種頁面分配方式？為什么？答：固定分配方式是基于進程的類型（交互型 ） 或根據(jù)程序員、系統(tǒng)管理員的建議，為每個進程分配固定頁數(shù)的內(nèi)存空間，整個運行期間不再改變；采用可變分配方式有全局置換和局部置換兩種，前者易于實現(xiàn)， 后者效率高。第六章7有哪幾種 I/O 控制方式？各適用于何種場合

12、？答：共有四種 I/O 控制方式。 （1） 程序 I/O 方式：早期計算機無中斷機構(gòu)，處理機對 I/O 設(shè)備的控制采用程 序 I/O 方式或稱忙等的方式。 （2） 中斷驅(qū)動 I/O 控制方式：適用于有中斷機構(gòu)的計算機系統(tǒng)中。 （3） 直接存 儲器訪問（DMA I/O控制方式：適用于具有 DMA空制器的計算機系統(tǒng)中。（4）1/0 通道控制方式：具有通道 程序的計算機系統(tǒng)中。15為何要引入設(shè)備獨立性？如何實現(xiàn)設(shè)備獨立性？ 答：現(xiàn)代操作系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的可適應(yīng)性和可擴展性，都實現(xiàn)了設(shè)備獨立性或設(shè)備無關(guān)性。基本含義是 應(yīng)用程序獨立于具體使用的物理設(shè)備，應(yīng)用程序以邏輯設(shè)備名請求使用某類設(shè)備。實現(xiàn)了設(shè)備獨

13、立性功能 可帶來兩方面的好處：（ 1）設(shè)備分配時的靈活性； （ 2）易于實現(xiàn) I/O 重定向。為了實現(xiàn)設(shè)備的獨立性， 應(yīng)引入邏輯設(shè)備和物理設(shè)備概念。在應(yīng)用程序中，使用邏輯設(shè)備名請求使用某類設(shè)備；系統(tǒng)執(zhí)行時是使用 物理設(shè)備名。鑒于驅(qū)動程序是與硬件或設(shè)備緊密相關(guān)的軟件，必須在驅(qū)動程序之上設(shè)置一層設(shè)備獨立性軟 件，執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作、完成邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名的轉(zhuǎn)換（為此應(yīng)設(shè)置一張邏輯設(shè)備表）并向 用戶層（或文件層）軟件提供統(tǒng)一接口，從而實現(xiàn)設(shè)備的獨立性。 17何謂設(shè)備虛擬？實現(xiàn)設(shè)備虛擬時所依賴的關(guān)鍵技術(shù)是什么？ 答：設(shè)備虛擬是指把獨占設(shè)備經(jīng)過某種技術(shù)處理改造成虛擬設(shè)備?？商摂M設(shè)備是指一臺物理設(shè)

14、備在采用虛 擬技術(shù)后， 可變成多臺邏輯上的虛擬設(shè)備， 則可虛擬設(shè)備是可共享的設(shè)備， 將它同時分配給多個進程使用， 并對這些訪問該物理設(shè)備的先后次序進行控制。20試說明設(shè)備驅(qū)動程序具有哪些特點。 答：設(shè)備驅(qū)動程序具有如下特點：（1）是請求 I/O 進程與設(shè)備控制器間的一個通信程序；（2）驅(qū)動程序與 I/O 設(shè)備的特性緊密相關(guān)；（ 3）驅(qū)動程序與 I/O 控制方式緊密相關(guān)；（ 4）驅(qū)動程序與硬件緊密相關(guān)， 部分程序用匯編語言書寫，基本部分往往固化在ROM中。3試說明用戶可以對文件施加的主要操作有哪些？ 答：用戶通過文件系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用對文件實施操作。（ 1）基本文件操作：創(chuàng)建、刪除、讀、寫、截斷

15、、設(shè)置讀/寫位置等； （ 2）文件打開和關(guān)閉操作：第一步通過檢索文件目錄找到指定文件屬性及其在外存上 位置；第二步對文件實施讀寫等相應(yīng)操作。（3）其他文件操作：一是文件屬性操作；二是目錄操作；三是文件共享與文件系統(tǒng)操作的系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)等。4何謂邏輯文件？何謂物理文件？ 答：邏輯文件是物理文件中存儲的數(shù)據(jù)的一種視圖方式， 不包含具體數(shù)據(jù)， 僅包含物理文件中數(shù)據(jù)的索引。 物理文件又稱文件存儲結(jié)構(gòu)，是指文件在外存上的存儲組織形式。16試說明UNIX系統(tǒng)中所采用的混合索引分配方式。 答：混合索引分配方式是指將多種索引分配方式結(jié)合而成的分配方式。常見的是采用直接地址和一級索引 聯(lián)合的分配方式，或兩級索引分

16、配方式，甚至三級索引分配方式。在UNIXSystemV和BSDUNIX勺索引結(jié)點中，都設(shè)置了 13個地址項，即iaddr（O）iaddr（12），把所有地址項分成直接地址和間接地址。17對目錄管理的主要要求是什么？ 答：實現(xiàn)按名存取、提高檢索目錄的速度、文件共享、允許文件重名。 第七章1 操作系統(tǒng)包括哪幾種類型的用戶接口？它們分另U適用于哪種情況？ 答：操作系統(tǒng)包括四種類型的用戶接口：命令接口（分為聯(lián)機與脫機命令接口）、程序接口、圖形化用戶 接口和網(wǎng)絡(luò)用戶接口。命令接口和圖形化用戶接口支持用戶直接通過終端來使用計算機系統(tǒng)，程序接口提 供給用戶在編制程序時使用，網(wǎng)絡(luò)用戶接口是面向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的接口。

17、13. 試比較一般的過程調(diào)用和系統(tǒng)調(diào)用答：系統(tǒng)調(diào)用本質(zhì)上是過程調(diào)用的一種特殊形式，與一般過程調(diào)用有差別：（1）運行狀態(tài)不同。一般過程調(diào)用的調(diào)用過程和被調(diào)用過程均為用戶程序，或者均為系統(tǒng)程序，運行在同一系統(tǒng)狀態(tài)（用戶態(tài)或系統(tǒng)態(tài)）:系統(tǒng)調(diào)用的調(diào)用過程是用戶態(tài)下的用戶程序，被調(diào)用過程是系統(tǒng)態(tài)下的系統(tǒng)程序。（2）軟中斷進入機制。一般的過程調(diào)用可直接由調(diào)用過程轉(zhuǎn)向被調(diào)用過程；而系統(tǒng)調(diào)用不允許由調(diào)用過程直接轉(zhuǎn)向被調(diào)用過程， 一般通過軟中斷機制，先進入操作系統(tǒng)內(nèi)核，經(jīng)內(nèi)核分析后，才能轉(zhuǎn)向相應(yīng)命令處理程序。（3）返回及重新調(diào)度。一般過程調(diào)用在被調(diào)用結(jié)束后，返回調(diào)用點繼續(xù)執(zhí)行；系統(tǒng)調(diào)用被調(diào)用完后，要對系統(tǒng)中所有

18、運 行進程重新調(diào)度。只有當(dāng)調(diào)用進程仍具有最高優(yōu)先權(quán)才返回調(diào)用過程繼續(xù)執(zhí)行。（4 ）嵌套調(diào)用。一般過程和系統(tǒng)調(diào)用都允許嵌套調(diào)用，注意系統(tǒng)過程嵌套而非用戶過程。17. 為什么在訪問文件前，要用 open系統(tǒng)調(diào)用先打開該文件？答:系統(tǒng)將在用戶與該文件之間建立一條快捷通路。在文件被打開后，系統(tǒng)將給用戶返回一個該文件的句柄或描述符。18. 計算機系統(tǒng)中，運行兩類程序：系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序，為了保證系統(tǒng)程序不被應(yīng)用程序有意或無意地破壞，為計算機設(shè)置了兩種狀態(tài)：系統(tǒng)態(tài)（也稱為管態(tài)或核心態(tài)）和用戶態(tài)（也成為目態(tài)）。操作系統(tǒng)在系統(tǒng)態(tài)中運行，而應(yīng)用程序只能在用戶態(tài)運行。在實際運行過程中，處理機會在系統(tǒng)態(tài)和用戶態(tài)之間切換。相 應(yīng)地，現(xiàn)代多數(shù)操作系統(tǒng)將CPU的指令集分為特權(quán)指令和非特權(quán)指令兩類。19. 特權(quán)指令就是在系統(tǒng)態(tài)時運行的指令，是關(guān)系到系統(tǒng)全局的指令。其對內(nèi)存空間的訪問范圍基本不受限 制，不僅能訪問用戶存儲空間，也能訪