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文檔簡介
1、專業好文檔【操作系統】小抄(簡答)注:打印前,請和歷屆試題核對,能對上再打印(1)下列選擇中,_不是OS關心的主要問題。A管理計算機裸機B設計、提供用戶程序與計算機硬件系統的界面C管理計算機系統資源D高級程序設計語言的編譯器【參考答案】D;根據OS的定義和功能來分析即可。A、C都是管理,B是OS提供的接口,而D側重于程序編譯器,顯然不屬于。(2)允許多個用戶以交互方式使用計算機的操作系統稱為_,允許將多個作業提交給計算機集中處理的操作系統稱為_,計算機系統能及時處理過程控制數據并作出響應的操作系統稱為_A批處理OSB分時OSC多處理機OSD實時OSE網絡OS【參考答案】(1)選B。多用戶使用同
2、一計算機:分時OS;(2)A,根據“多個作業提交”可得;(3)B,根據“及時處理并作出響應”,實時性要求高。(3)設計實時操作系統時,首先應考慮系統的_A.可靠性和靈活性B.實時性和可靠性C.靈活性和可靠性D.優良性和分配性【參考答案】B(4)在分時系統中,當用戶數目為100時,為保證響應時間不超過2秒,此時的時間片最大應為_A.10msB.2OmsC.50msD.100ms【參考答案】2s/100=20ms,選擇B。即要在2秒內把時間片劃分為100片。注意“最大”,如果響應時間小于20ms,即在2秒內,一定能為100的用戶服務;而時間片大于20ms,在2s內,能夠服務的用戶數不足100因此說
3、20ms為最大時間片。(5)實時操作系統必須在_內完成來自外部的事件。A.響應時間B.周轉時間C.規定時間D.調度時間【參考答案】選C。實時系統的核心是關心在“規定時間”完成任務,因為其為短程任務調度,并不關心響應時間、周轉時間、調度時間,而是強調實時性能。(1)中斷發生后,應保留。A.緩沖區指針B.關鍵寄存器內容C.被中斷的程序D.頁表【參考答案】B。保留現場寄存器的數值,如PC值、PSW等寄存器值,入棧保存。(2)引入緩沖的主要目的是。A.改善CPU和I/O設備之間速度不匹配的情況B.節省內存C.提高CPU的利用率D.提高I/O設備的效率【參考答案】A,緩沖的主要目的就是解決“速度不匹配”
4、。進程(1)當_時,進程從執行狀態轉變為就緒態。A進程被調度程序選中B時間片到C等待某一事件D等待的事件發生【參考答案】B,根據狀態轉換圖可知。(2)以下進程狀態變化中,_是不可能發生的。A運行à就緒B運行à等待C等待à運行D等待à就緒【參考答案】C。根據狀態轉換圖可知。(3)有沒有這樣的狀態轉換,為什么?等待運行;就緒等待【參考答案】沒有,原因:不可能發生。(4)如果系統中有N個進程。運行進程最多幾個?最少幾個?就緒進程最多幾個?最少幾個?等待進程最多幾個?最少幾個?【參考答案】運行進程最多1個,最少0個;就緒進程最多N-1個(不可能全部就緒,如果全部
5、就緒,就肯定至少有一個進程會馬上被運行),最少0個。等待進程最多N個(沒有運行進程),最少0個(全部就緒)。(1)若信號量S的初始值為2,當前值為-1,則表示有_等待進程。A0個B1個C2個D3個【參考答案】B。初值為2,2個可用資源。如果都被使用,則S=0。而此時S=-1,說明有1個進程在等待。(2)用PV操作管理臨界區時,信號量的初值應定義為_A-1B0C1D任意值【參考答案】C(3)臨界區是_A一個緩沖區B一段共享數據區C一段程序D一個互斥資源【參考答案】C,臨界區是指程序。臨界資源?(4)對于兩個并發進程,設互斥信號量為mutex,若mutex=0,則_A表示沒有進程進入臨界區B表示有
6、一個進程進入臨界區C表示有一個進程進入臨界區,另一個等待進入D表示有兩個進程進入臨界區【參考答案】C(5)有m個進程共享同一臨界資源,若使用信號量機制實現對臨界資源互斥訪問,則信號量的變化范圍是_【參考答案】11-m。信號量的初始值為1,也是該信號量的最大值。如果有進程要訪問臨界資源,那么執行Wait()操作,信號量減1,考慮極端情況,m個進程都要求訪問臨界資源,信號量將執行m個減1操作,因此信號量的最小值為1m。(1)在操作系統中,P、V操作是一種_。A.機器指令B.系統調用命令C.作業控制命令D.低級進程通訊原語【參考答案】D(2)信箱通信是一種_通信方式。A.直接通信B.間接通信C.低級
7、通信D.信號量【參考答案】B死鎖(1)發生死鎖的必要條件有4個,要防止死鎖的發生,可以破壞這四個必要條件,但破壞條件是不大實際的。A.互斥B.不可搶占C.部分分配D.循環等待【參考答案】A(2)資源的按序分配策略可以破壞條件。A.互斥使用資源B.占有且等待資源C.非搶奪資源D.循環等待資源【參考答案】D(3)某系統有3個并發進程,都需要同類資源4個,試問該系統不可能發生死鎖的最少資源數是。A.4B.9C.10D.11【參考答案】C.設三個進程分別為p1,p2,p3,當系統中有9個該資源時,最壞的可能就是每個進程各擁有3個資源,這時,每個進程都不能得到足夠的資源但又不想釋放自己已經擁有的資源。如
8、果系統再有一個資源即第10個資源,這樣可以把這個資源給其中一個進程,比如p1,那么p1就可以得到足夠的資源完成操作,然后釋放其擁有的4個資源;這4個資源就可以給p2,p3調用。所以最少需要10個資源。1在存儲管理中,_可與覆蓋技術配合。A.頁式管理B段式管理C段頁式管理D可變分區管理【參考答案】D2在存儲管理中,采用覆蓋與交換技術的目的是_。A.節省主存空間B物理上擴充主存容量C提高CPU效率D實現主存共享【參考答案】A3動態重定位技術依賴于_。A.重定位裝入程序B.重定位寄存器C.地址機構D目標程序【參考答案】B4虛擬存儲器的最大容量_。A.為內外存容量之和B由計算機的地址結構決定C.是任意
9、的D由作業的地址空間決定【參考答案】B7很好地解決了“零頭”問題的存儲管理方法是_。A.頁式存儲管理B段式存儲管理C.多重分區管理D可變式分區管理【參考答案】A8.系統“抖動”現象的發生是由_引起的。A.置換算法選擇不當B交換的信息量過大C.內存容量不足D請求頁式管理方案【參考答案】A11在固定分區分配中,每個分區的大小是_。A.相同B隨作業長度變化C.可以不同但預先固定D可以不同但根據作業長度固定【參考答案】C12實現虛擬存儲器的目的是_。A.實現存儲保護B實現程序浮動C.擴充輔存容量D擴充主存容量【參考答案】D13采用段式存儲管理的系統中,若地址用24位表示,其中8位表示段號,則允許每段的
10、最大長度是_。A224B216C28D232【參考答案】B14作業在執行中發生了缺頁中斷,經操作系統處理后,應讓其執行_指令。A.被中斷的前一條B被中斷的C.被中斷的后一條D.啟動時的第一條【參考答案】B15把作業地址空間中使用的邏輯地址變成內存中物理地址的過程稱為_。A.重定位B物理化C.邏輯化D加載【參考答案】A16首次適應算法的空閑區是_-。A.按地址遞增順序連在一起B始端指針表指向最大空閑區C.按大小遞增順序連在一起D尋找從最大空閑區開始【參考答案】A17在分頁系統環境下,程序員編制的程序,其地址空間是連續的,分頁是由_完成的。A.程序員B編譯地址C.用戶D系統【參考答案】D18在請求
11、分頁存儲管理中,若采用FIFO頁面淘汰算法,則當分配的頁面數增加時,缺頁中斷的次數_。A減少B增加C.無影響D可能增加也可能減少【參考答案】D19在段頁式存儲管理系統中,內存等分成_,程序按邏輯模塊劃分成若干_。A.塊B基址C.分區D段E頁號F段長【參考答案】AD20虛擬存儲管理系統的基礎是程序的_理論。A.局部性B全局性C.動態性D虛擬性【參考答案】A(1)設內存分配情況如下圖所示,若要申請一塊40k字節的內存空間,采用最佳適應算法,所得到的分區首址為_。A100KB190KC330KD410K【參考答案】C。100k對應可用內存空間80k;190k對應可用空間90k;330k對應可用60k
12、;410對應可用102k。依據最佳適應算法,應該選330k(60k最接近40k)。(2)在動態分區方案中,某作業完成后,系統收回其內存空間并與相鄰空閑區合并,為此要修改可用表,造成空閑區數減1的情況是_。A無上鄰無下鄰空閑區B有上鄰無下鄰空閑區C有下鄰無上鄰空閑區D有上鄰有下鄰空閑區【參考答案】P184.(1)上鄰是空閑區,二合一;(2)下鄰是空閑區,二合一;(3)上鄰下鄰都是空閑,三合一;(4)上鄰下鄰都不空閑,不變。這樣看,BC均是答案。(1)設有一頁式存儲管理系統,向用戶提供的邏輯地址空間最大為16頁,每頁2048字節,內存總共有8個存儲塊,問邏輯地址至少應為多少位?內存空間有多大?【解
13、答】邏輯地址空間16頁=24,每頁211,邏輯地址=24×211=215;內存地址=8×(2×1024)=16KB。(1)存放在磁盤上的文件_。A既可隨機訪問,又可順序訪問B只能隨機訪問C只能順序訪問D不能隨機訪問【參考答案】A(2)用磁帶作文件存儲介質時,文件只能組織成_。A順序文件(連續)B鏈接文件C索引文件D目錄文件【參考答案】A3)下列文件的物理結構中,_B_不具有直接讀寫文件任意一個記錄的能力,_A_不利于文件長度的動態增長。A順序結構B鏈接結構C索引結構(4)假定磁帶記錄密度為每英寸800字符,每一個記錄為160個字符,塊間隙為0.6英寸。試計算磁帶利
14、用率?若要使磁帶空間利用率不少于50%,至少應以多少個邏輯記錄為一組?解:由于磁帶的啟動和停止需要一定的時間,所以各記錄間留有空隙。先計算每個記錄占據長度:160/800=0.2英寸利用率為0.2/(0.2+0.6)=25%為達到50%利用率,將記錄分組,每組長0.6英寸,所以每組記錄數為0.6/0.2=3題目:某軟盤有40個磁道,磁頭從一個磁道移動到另一個磁道需要6ms。文件在磁盤上非連續存放,邏輯上相鄰數據塊的平均距離為13磁道,每塊的旋轉延遲時間及傳輸時間分別為100ms、25ms,問讀取一個100塊的文件需要多長時間?如果系統對磁盤進行了整理,讓同一個文件的磁盤塊盡可能靠攏,從而使相鄰
15、數據塊的平均距離降為2磁道,此時讀取一個100塊的文件需要多長時間?解【參考答案】某軟盤有40個磁道,磁頭從一個磁道移動到另一個磁道需要6ms。文件在磁盤上非連續存放,邏輯上相鄰數據塊的平均距離為13磁道,每塊的旋轉延遲時間及傳輸時間分別為100ms、25ms,問讀取一個100塊的文件需要多長時間?如果系統對磁盤進行了整理,讓同一個文件的磁盤塊盡可能靠攏,從而使相鄰數據塊的平均距離降為2磁道,此時讀取一個100塊的文件需要多長時間?讀一塊數據需要時間:13*6+100+25=203ms整理后:2*6+100+25=137ms(1)通過硬件和軟件的功能擴充,把原來的獨占設備改造成能為若干用戶共享
16、的設備,這種設備稱為_。A存儲設備B系統設備C用戶設備D虛擬設備【參考答案】D。P336頁,虛擬設備是指在一類設備上模擬另一類設備。(2)通道又稱I/O處理機,用于實現_之間的信息傳輸。A內存與外設BCPU與外設C內存與外存DCPU與外存【參考答案】A判斷題(僅供參考)1.操作系統屬于最重要的、最不可缺少的應用軟件?!惧e】2.操作系統完成的主要功能是與硬件相關的?!緦Α?.操作系統的所有程序都在系統態執行。【錯】4.多道程序系統在單處理機的環境下,程序的執行是并發不是并行的,程序的執行與I/O操作也只能并發不能并行。【錯】5.當計算機系統沒有用戶程序執行時,處理機完全處于空閑狀態。【錯】6.超
17、級用戶(管理員、特權用戶)可以使用特權指令。【錯】7.系統的資源的利用率越高用戶越滿意?!惧e】8.多道程序的執行一定不具備再現性。【錯】9.分時系統不需要多道程序技術的支持?!惧e】10.分時系統的用戶具有獨占性,因此一個用戶可以獨占計算機系統的資源?!惧e】11.設計實時操作系統時,首先應考慮系統的優良性和分配性。【錯】12.批處理系統不允許用戶隨時干涉自己程序的運行?!緦Α?3.虛擬機不需要硬件的支持。【錯】14.操作系統的所有程序是長駐內存的?!惧e】1.有了線程之后,程序只能以線程的身份運行。【對】2.線程的切換會引起進程的切換?!惧e】3.多個線程可以對應同一段程序?!緦Α?.系統內可以存在
18、無父進程的進程。【對】5.線程所對應的程序肯定比進程所對應的程序短?!惧e】6.進程從CPU退下時,將“現場”保存在系統棧內?!惧e】7.在多道程序系統,進程需要等待某種事件的發生時,進程一定進入阻塞狀態。【錯】8.進程上下文是進程執行活動全過程的靜態描述。【錯】9.并發是并行的不同表述,其原理相同?!惧e】10.進程是基于多道程序技術而提出的,其基本的特征是動態性;進程的執行是在多個狀態間多次轉換的過程,但只有處于就緒和執行狀態的進程位于內存?!惧e】11.操作系統對進程的管理和控制主要是通過控制原語實現的?!緦Α?2.原語的執行是屏蔽中斷的?!緦Α?3.一般情況下,分時系統中處于就緒狀態的進程最多
19、。【對】14.系統中進程的數目越多,CPU的利用率越高.【錯】進程同步1一個臨界資源可以對應多個臨界區?!緦Α?互斥地使用臨界資源是通過互斥地進入臨界區實現的。【錯】3同步信號量的初值一般為1?!惧e】4引入管程是為了讓系統自動處理臨界資源的互斥使用問題。【對】5生產者消費者問題是一個既有同步又有互斥的問題?!緦Α?用管程實現進程同步時,管程中的過程是不可中斷的?!緦Α?進程A、B共享變量x,需要互斥執行;進程B、C共享變量y,B、C也需要互斥執行,因此,進程A、C必須互斥執行。【錯】8.單道程序系統中程序的執行也需要同步和互斥?!惧e,單道程序沒有并發性】調度與死鎖1作業調度能夠使作業獲得CPU
20、?!惧e】2在多道程序系統中,系統的現有空閑可用資源能否滿足一個后備作業J的資源要求,是選擇作業J進入內存的必要條件?!惧e】3短作業(進程)優先調度算法具有最短的平均周轉時間,因此這種算法是最好的算法?!惧e】4在優先權調度算法中確定靜態優先權時,一般說,計算進程的優先權要高于磁盤I/O進程的優先權。【錯】5摒棄不可剝奪條件的方法可用于預防多個打印進程死鎖的發生?!惧e】6操作系統處理死鎖,只要采用預防、解除、檢測、避免之中的一種就足夠了?!惧e】7如果系統在所有進程運行前,一次性地將其在整個運行過程所需的全部資源分配給進程,即所謂“靜態分配”法,是可以預防死鎖發生的。【對】8多個進程競爭比進程數目少
21、的資源時就可能產生死鎖,而當資源數目大于進程數目時就一定不會發生死鎖?!惧e】9在銀行家算法中,對某時刻的資源分配情況進行安全分析,如果該時刻狀態是安全的,則存在一個安全序列,且這個安全序列是唯一的?!惧e】10進程調度算法各種各樣,但是如果選擇不當,就會造成死鎖?!惧e】存儲管理1請求分頁存儲管理系統,若把頁面的大小增加一倍,則缺頁中斷次數會減少一倍?!惧e】2虛地址即程序執行時所要訪問的內存地址?!惧e】3交換可以解決內存不足的問題,因此,交換也實現了虛擬存儲器?!惧e】4為了使程序在內存中浮動,編程時都使用邏輯地址。因此,必須在地址轉換后才能得到主存的正確地址?!緦Α?在請求分頁式存儲管理中,頁面的
22、調入.調出只能在內存和對換區之間進行。【錯】6請求分頁存儲管理中,頁面置換算法很多,但只有最佳置換算法能完全避免進程的抖動,因而目前應用最廣。其他(如改進型CLOCK)算法雖然也能避免進程的抖動,但其效率一般很低?!惧e】7虛擬存儲器的實現是基于程序局部性原理,其實質是借助外存將內存較小的物理地址空間轉化為較大的邏輯地址空間?!緦Α?虛存容量僅受外存容量的限制。【錯】9UNIX操作系統沒有提供虛擬存儲器,為了使容量有限的內存能支持較大規模的程序,系統除采用正文段共享和自我覆蓋技術外,主要采用了程序對換技術來擴充存儲容量,使其具有類似于虛擬存儲器的作用。10靜態頁式管理可以實現虛存?!惧e】11.用
23、可變分區法可以比較有效地消除外部碎片,但不能消除內部碎片?!惧e】12頁表的作用是實現邏輯地址到物理地址的映射。【對】13系統中內存不足,程序就無法執行?!惧e】14用絕對地址編寫的程序不適合多道程序系統。【對】設備管理1操作系統采用緩沖技術的緩沖池主要是通過硬件來實現的?!惧e】2低速設備一般被設置成共享設備。【錯】3通道指令和一般機器的指令沒有什么不同?!惧e】4數組選擇通道和數組多路通道可以支持多個通道程序并發執行,而字節多路通道不支持多個通道程度并發執行?!惧e】5共享設備允許多個作業同時使用設備,即每一時刻可有多個作業在使用該共享設備,因而提高了系統設備資源的利用率?!惧e】6由于設備分配中設置
24、了若干數據結構,所以在設備分配中不會發生死鎖?!惧e】7I/O通道控制方式中不需要任何CPU干預。【錯】8.先來先服務算法、優先級高者優先算法、時間片輪轉算法等是經常在設備分配中采用算法?!惧e】9由于獨占設備在一段時間內只允許一個進程使用,因此,多個并發進程無法訪問這類設備?!惧e】10操作系統中應用的緩沖技術,多數通過使用外存來實現?!惧e】簡答題1.OS的主要目標是方便性,有效性,可擴充性和開放性.2.OS的作用可表現為哪幾個方面?a.OS作為用戶與計算機硬件系統之間的接口;b.OS作為計算機系統資源的管理者;c.OS作為擴充機器.3.多道批處理系統發展動力不斷提高計算機資源利用率和系統吞吐量的
25、需要;4脫機輸入輸出方式(Off-LineI/O)是為了解決人機矛盾及CPU和I/O設備之間速度不匹配而提出的.它減少了CPU的空閑等待時間,提高了I/O速度.具體內容是將用戶程序和數據在一臺外圍機的控制下,預先從低速輸入設備輸入到磁帶上,當CPU需要這些程序和數據時,在直接從磁帶機高速輸入到內存,從而大大加快了程序的輸入過程,減少了CPU等待輸入的時間,這就是脫機輸入技術;當程序運行完畢或告一段落,CPU需要輸出時,無需直接把計算結果送至低速輸出設備,而是高速把結果輸出到磁帶上,然后在外圍機的控制下,把磁帶上的計算結果由相應的輸出設備輸出,這就是脫機輸出技術.若這種輸入輸出操作在主機控制下進
26、行則稱之為聯機輸入輸出方式.5.分時系統形成和發展的主要動力是用戶的需要.即對用戶來說,更好的滿足了人-機交互,共享主機以及便于用戶上機的需求.6.實時任務的類型和實時系統的類型.實時任務的類型按任務執行時是否呈現周期性來劃分,分為周期性實時任務和非周期性實時任務;根據對截止時間的要求來劃分,分為硬實時任務和軟實時任務;通常把要求進行實時控制的系統統稱為實時控制系統,把要求對信息進行實時處理的系統成為實時信息處理系統.7.實現多道程序應解決哪些問題a.處理機管理問題;b.內存管理問題;c.I/O設備管理問題;d.文件管理問題;e.作業管理問題.8.試比較單道與多道批處理系統的特點及優缺點.單道
27、批處理系統是最早出現的一種OS,它具有自動性,順序性和單道性的特點;-多道批處理系統則具有調度性,無序性和多道性的特點;單道批處理系統是在解決人機矛盾及CPU和I/O設備之間速度不匹配的矛盾中形成的,旨在提高系統資源利用率和系統吞吐量,但是仍然不能很好的利用系統資源多道批處理系統是對單道批處理系統的改進,其主要優點是資源利用率高,系統吞吐量大;缺點是平均周轉時間長,無交互能力.9.實現分時系統的關鍵問題是什么?應如何解決?a.關鍵問題:及時接收,及時處理;對于及時接收,只需在系統中設置一多路卡,多路卡作用是使主機能同時接收用戶從各個終端上輸入的數據;-對于及時處理,應使所有的用戶作業都直接進入
28、內存,在不長的時間內,能使每個作業都運行一次.10為什么要引入實時操作系統?更好地滿足實時控制領域和實時信息處理領域的需要.11OS具有哪幾大特征?它的最基本特征是什么?a.并發(Concurrence),共享(Sharing),虛擬(Virtual),異步性(Asynchronism).D其中最基本特征是并發和共享.12內存管理有哪些主要功能?它們的主要任務是什么?a.主要功能:內存分配,內存保護,地址映射和內存擴充等.b.內存分配的主要任務是為每道程序分配內存空間,提高存儲器利用率,以減少不可用的內存空間,允許正在運行的程序申請附加的內存空間,以適應程序和數據動態增長的需要.內存保護的主要
29、任務是確保每道用戶程序都在自己的內存空間中運行,互不干擾.-地址映射的主要任務是將地址空間中的邏輯地址轉換為內存空間中與之對應的物理地址.內存擴充的主要任務是借助虛擬存儲技術,從邏輯上去擴充內存容量.13處理機管理具有哪些功能?它們的主要任務是什么?a.進程控制,進程同步,進程通信和調度.b.進程控制的主要任務是為作業創建進程,撤銷已結束的進程,以及控制進程在運行過程中的狀態轉換.進程同步的主要任務是對諸進程的運行進行調節-進程通信的任務是實現在相互合作進程之間的信息交換.調度分為作業調度和進程調度.作業調度的基本任務是從后備隊列中按照一定的算法,選擇出若干個作業,為它們分配必要的資源;而進程
30、調度的任務是從進程的就緒隊列中,按照一定的算法選出一新進程,把處理機分配給它,并為它設置運行現場,是進程投入運行.14設備管理有哪些主要功能?其主要任務是什么?a.主要功能:緩沖管理,設備分配和設備處理,以及虛擬設備等.b.主要任務:完成用戶提出的I/O請求,為用戶分配I/O設備;提高CPU和I/O設備的利用率;提高I/O速度;以及方便用戶使用I/O設備.15文件管理有哪些主要功能?其主要任務是什么?a.主要功能:對文件存儲空間的管理,目錄管理,文件的讀,寫管理以及文件的共享和保護.b.主要任務:對用戶文件和系統文件進行管理,以方便用戶使用,并保證文件的安全性.16分時系統與實時系統進行比較.
31、a.分時系統是一種通用系統,主要用于運行終端用戶程序,因而它具有較強的交互能力;而實時系統雖然也有交互能力,但其交互能力不及前者.b.實時信息系統對實用性的要求與分時系統類似,都是以人所能接收的等待時間來確定;而實時控制系統的及時性則是以控制對象所要求的開始截止時間和完成截止時間來確定的.c.實時系統對系統的可靠性要求要比分時系統對系統的可靠性要求高.17是什么原因使操作系統具有異步性特征?a.程序執行結果是不確定的,即程序是不可再現的.b.每個程序在何時執行,多個程序間的執行順序以及完成每道程序所需的時間都是不確定的,即不可預知性.21OS/2的主要功能a.多任務.b.進程管理.c.存儲器管
32、理.d.文件管理.e.應用程序接口API.f.表示管理.22多處理機OS有哪幾種模式?各有何優缺點?a.2種模式:非對稱多處理模式和對稱多處理模式b.前者易于實現,但資源利用率低.后者優點是允許多個進程同時運行,缺點是必須小心控制I/O,以保證能將數據送至適當的處理器,同時還必須注意使各CPU的負載平衡.23網絡OS的主要功能.a.網絡通信;b.資源管理;c.網絡服務;d.網絡管理;e.互操作能力.5.在操作系統中為什么要引入進程概念?它會產生什么樣的影響?為了使程序在多道程序環境下能并發執行,并能對并發執行的程序加以控制和描述,而引入了進程概念.影響:使程序的并發執行得以實行.6進程和程序.
33、比較a.動態性是進程最基本的特性,可表現為由創建而產生,由調度而執行,因得不到資源而暫停執行,以及由撤銷而消亡,因而進程由一定的生命期;而程序只是一組有序指令的集合,是靜態實體.b.并發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它進程的程序并發執行,而程序是不能并發執行的.c.獨立性是指進程實體是一個能獨立運行的基本單位,同時也是系統中獨立獲得資源和獨立調度的基本單位.而對于未建立任何進程的程序,都不能作為一個獨立的單位參加運行.7.PCB的作用為什么說PCB是進程存在的唯一標志a.PCB是進程實體的一部分,是操作系統中最重要的記錄型數據結構.PCB中記錄
34、了操作系統所需的用于描述進程情況及控制進程運行所需的全部信息.因而它的作用是使一個在多道程序環境下不能獨立運行的程序(含數據),成為一個能獨立運行的基本單位,一個能和其它進程并發執行的進程.b.在進程的整個生命周期中,系統總是通過其PCB對進程進行控制,系統是根據進程的PCB而不是任何別的什么而感知到該進程的存在的,所以說,PCB是進程存在的唯一標志.9.掛起狀態性質a.引入掛起狀態處于5中需要:終端用戶的需要,父進程的需要,操作系統的需要,對換的需要和負荷調節的需要.b.處于掛起狀態的進程不能接收處理機調度.10在進行進程切換時,所要保存的處理機狀態信息主要有哪些a.進程當前暫存信息;b.下
35、一條指令地址信息;c.進程狀態信息;d.過程和系統調用參數及調用地址信息.11引起進程創建的主要事件.a.用戶登陸;b.作業調度;c.提供服務;d.應用請求.12引起進程撤消的主要事件.a.正常結束;b.異常結束;c.外界干預;13創建進程a.操作系統發現請求創建新進程事件后,調用進程創建原語Creat();b.申請空白PCB;c.為新進程分配資源;d.初始化進程控制塊;e.將新進程插入就緒隊列.14撤消進程a.OS調用進程終止原語;b.根據被終止進程的標志符,從PCB集合中檢索出該進程的PCB,從中讀出該進程的狀態;c.若被終止進程正處于執行狀態,應立即中止該進程的執行,并設置調度標志為真;
36、d.若該進程還有子孫進程,還應將其所有子孫進程予以終止;e.將該進程所擁有的全部資源,或者歸還給其父進程,或者歸還給系統;f.將被終止進程(它的PCB)從所在隊列(或鏈表)中移出,等待其它程序來搜集信息.15引起進程阻塞a.請求系統服務;b.啟動某種操作c.新數據尚未到達;d.無新工作可做.16進程和線程比較.a.在引入線程的OS中,把線程作為調度和分派的基本單位,而把進程作為資源擁有的基本單位;b.在引入線程的OS中,不僅進程之間可以并發執行,而且在一個進程中的多個線程之間,亦可并發執行,因而使OS具有更好的并發性;c.進程始終是擁有資源的一個獨立單位,線程自己不擁有系統資源,但它可以訪問其
37、隸屬進程的資源;d.在創建,撤消和切換進程方面,進程的開銷遠遠大于線程的開銷.1.臨界資源和臨界區a.一次僅允許一個進程使用的資源成為臨界資源.b.在每個進程中,訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區.2.同步機構基本準則a.空閑讓進.b.忙則等待.c.有限等待.d.讓權等待.6.生產者消費者了signal(full)或signal(empty),對執行結果會有何影生產者可以不斷地往緩沖池送消息,如果緩沖池滿,就會覆蓋原有數據,造成數據混亂.而消費者始終因wait(full)操作將消費進程直接送入進程鏈表進行等待,無法訪問緩沖池,造成無限等待.7.在生產者消費者問題中,如果將兩個wait操作即wai
38、t(full)和wait(mutex)互換位或將signal(mutex)與signal(full)互換位置結果會如何?a.wait(full)和wait(mutex)互換位置后,因為mutex在這兒是全局變量,執行完wait(mutex),則mutex賦值為0,倘若full也為0,則該生產者進程就會轉入進程鏈表進行等待,而生產者程會因全局變量mutex為0而進行等待,使full始終為0,這樣就形成了死鎖.b.而signal(mutex)與signal(full)互換位置后,從邏輯上來說應該是一樣的.10試利用記錄型信號量寫出一個不會出現死鎖的哲學家進餐問題的算法.設初始值為1的信號量cI表示
39、I號筷子被拿(I=1,2,3,4,.,2n),其中n為自然數.send(I):BeginifImod2=1thenP(cI);P(cI-1mod5);Eat;V(cI-1mod5);V(cI);elseP(cI-1mod5);P(cI);Eat;V(cI);V(cI-1mod5);End12管程由三部分組成:局部于管程的共享變量說明;對該數據結構進行操作的一組過程;對局部于管程的數據設置初始值的語句.因為調用wait原語后,使進程等待的原因有多種,為了區別它們,引入了條件變量.14AND信號量為解決并行所帶來的死鎖問題,在wait操作中引入AND條件,其基本思想是將進程在整個運行過程中所需要的
40、所有臨界資源,一次性地全部分配給進程,用完后一次性釋放.15在單處理機環境下進程間有通信方式?a.共享存儲器系統通信方式;b.消息傳遞系統通信方式;c.管道通信方式.16試比較進程間的低級通信工具與高級通信工具.用戶用低級通信工具實現進程通信很不方便,因為其效率低,通信對用戶不透明,所有的操作都必須由程序員來實現.而高級通信工具則可彌補這些缺陷,用戶可直接利用操作系統所提供的一組通信命令,高效地傳送大量的數據.17所謂管道,是指用于連接一個讀進程和一個寫進程,以實現它們之間通信的共享文件,又稱pipe文件.管道通信是屬于共享存儲器系統的.消息隊列通信機制屬于消息傳遞系統通信機制,存在通信鏈路,
41、有消息的格式,有若干緩沖隊列獨特的發送原語和接收原語1.作業調度又稱宏觀調度或高級調度,其主要任務是按一定的原則對外存上處于后備狀態的作業進行-選擇,給選中的作業分配內存,輸入輸出設備等必要的資源,并建立相應的進程,以使該作業的進程獲得競爭處理機的權利.18進程調度又稱微觀調度或低級調度,其主要任務是按照某種策略和方法選取一個處于就緒狀態的進程,將處理機分配給它.c.為了提高內存利用率和系統吞吐量,引入了中級調度.2.作業調度中需做a.接納多少個作業;b.接納哪些作業.3.剝奪調度原則?a.時間片原則;b.優先權原則;c.短作業(進程)優先原則.5.選擇調度方式和調度算法時應遵循的準則是a.面
42、向用戶的準則有周轉時間短,響應時間快,截止時間的保證,以及優先權準則.b.面向系統的準則有系統吞吐量高,處理機利用率好,各類資源的平衡利用.8.時間片輪轉調度算法中因素?a.系統對相應時間的要求;b.就緒隊列中進程的數目;c.系統的處理能力.9.實時系統提出了哪些要求a.要提供必要的調度信息;b.在調度方式上要具體情況具體分析;c.要具有快速響應外部中斷的能力;d.快速任務分派.10目前常用的調度方式和算法a.對于時間片輪轉調度算法,是一種常用于分時系統的調度算法;b.對于非搶占式優先權調度算法,可用于要求不太嚴格的實時控制系統中;c.對于基于時鐘中斷搶占的優先權調度算法,有很好的響應效果,可
43、用于大多數的實時系統中;d.對于立即搶占(ImmediatePreemption)的優先權調度,要求操作系統具有快速響應外部時間的能力.11線程調度方式a.自調度方式;b.成組調度;c.專用處理機分配調度方式.14死鎖是指多個進程因競爭資源而造成的一種僵局,若無外力作用,這些進程都將永遠不能再向前推進;b.產生死鎖的原因有二,一是競爭資源,二是進程推進順序非法;c.必要條件是:互斥條件,請求和保持條件,不剝奪條件和環路等待條件.16預防死鎖途徑a.擯棄"請求和保持"條件,就是如果系統有足夠的資源,便一次性地把進程所需的所有資源分配給它;b.擯棄"不剝奪"
44、條件,就是已經保持了資源的進程,當它提出新的資源請求而不能立即得到滿足時,必須釋放它已經保持的所有資源,待以后需要時再重新申請;c.擯棄"環路等待"條件,就是將所有資源按類型排序標號,所有進程對資源的請求必須嚴格按序號遞增-的次序提出.1.程序裝入內存首先由編譯程序將用戶源代碼編譯成若干目標模塊,再由鏈接程序將編譯后形成的目標模塊和所需的-庫函數鏈接在一起,組成一個裝入模塊,再由裝入程序將裝入模塊裝入內存;b.裝入模塊的方式有:絕對裝入方式,可重定位方式和動態運行時裝入方式;c.絕對裝入方式適用于單道程序環境下;d.可重定位方式適用于多道程序環境下e.動態運行時裝入方式也適
45、用于多道程序環境下.2.何謂靜態鏈接及裝入時動態鏈接和運行時的動態鏈接?a.靜態鏈接是指事先進行鏈接形成一個完整的裝入模塊,以后不再拆開的鏈接方-式;b.裝入時動態鏈接是指目標模塊在裝入內存時,邊裝入邊鏈接的鏈接方式;c.運行時的動態鏈接是將某些目標模塊的鏈接推遲到執行時才進行.4.動態分區分配方式算法a.首次適應算法;b.循環首次適應算法;c.最佳適應算法.6.為什么要引入動態重定位a.為了在程序執行過程中,每當訪問指令或數據時,將要訪問的程序或數據的邏輯地址轉換成物理地址,引入了動態重定位.可在系統中增加一個重定位寄存器,用它來裝入(存放)程序在內存中的起始地址,程序在執行時,真正訪問的內
46、存地址是相對地址與重定位寄存器中的地址相加而形成的,從而實現動態重定位.10對換系統具備的功能a.對對換空間的管理;b.進程的換出;c.進程的換入.13分段存儲管理滿足用戶的需要a.方便了編程;b.實現了分段共享;c.實現了分段保護;d.實現了動態鏈接;e.實現了動態增長.15分段系統較之分頁系統更易于實現信息共享和保護a.對于分頁系統,每個頁面是分散存儲的,為了實現信息共享和保護,則頁面之間需要一一對應起來,為此需要建立大量的頁表項;而對于分段系統,每個段都從0開始編址,并采用一段連續的地址空間,這樣在實現共享和保護時,只需為所要共享和保護的程序設置一個段表項,將其中的基址與內存地址一一對應
47、起來即可.16分頁和分段有何區別a.分頁和分段都采用離散分配的方式,且都要通過地址映射機構來實現地址變換,這是它們的共同點;b.對于它們的不同點有三,第一,從功能上看,頁是信息的物理單位,分頁是為實現離散分配方式,以消減內存的外零頭,提高內存的利用率,即滿足系統管理的需要,而不是用戶的需要;而段是信息的邏輯單位,它含有一組其意義相對完整的信息,目的是為了能更好地滿足用戶的需要;c.頁的大小固定且由系統確定,而段的長度卻不固定,決定于用戶所編寫的程序;d.分頁的作業地址空間是一維的,而分段的作業地址空間是二維的.1.在請求分頁系統中,其頁表項中包含那些數據項?它們的作用是什么?a頁表項中包含的數
48、據項有頁號,物理塊號,狀態位P,訪問字段A,修改位M和外存地址;b.其中狀態位P指示該頁是否調入內存,供程序訪問時參考;c.訪問字段A用于記錄本頁在一段時間內被訪問的次數,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;d.修改位M表示該頁在調入內存后是否被修改過;e.外存地址用于指出該頁在外存上的地址,通常是物理塊號,供調入該頁時使用.3.虛擬存貯器有那些特征a.具有離散性,多次性,對換性和虛擬性的特征;b.其中最本質的特征是離散性,在此基礎上又形成了多次性和對換性,所表現出來的最重要的特征是虛擬性.4.實現虛擬存儲器硬件支持a.對于為實現請求分頁存儲管理方式的系統,除了需要一
49、臺具有一定容量的內存及外存的計算機外,還-需要有頁表機制,缺頁中斷機構以及地址變換機構;b.對于為實現請求分段存儲管理方式的系統,除了需要一臺具有一定容量的內存及外存的計算機外,還需要有段表機制,缺段中斷機構以及地址變換機構;8.分頁系統中頁面置換算法?a.最佳置換算法;b.先進先出算法;c.最近最久未使用LRU置換算法;d.Clock置換算法;e.此外,還有最少使用置換算法和頁面緩沖算法.10在請求分頁系統中,通常采用那種頁面分配方式a.在請求分頁系統中,有固定和可變分配兩種分配方式;b.采用固定分配方式是基于進程的類型(交互型)或根據程序員,系統管理員的建議,為每個進程分配一固定頁數的內存
50、空間,在整個運行期間不再改變;c.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,后者效率高.12在置換算法中LRU和LFU哪個更常用a.LRU與LFU置換算法的頁面的訪問圖完全相同,即使用的硬件是相同的;b.但是LFU并不能真正訪問反映出頁面的使用情況.13實現LRU算法所需的硬件支持是a.寄存器,用于記錄某進程在內存中各頁的使用情況;b.棧,用于保存當前使用的各個頁面的頁面號.16試說明請求分段系統中的缺頁中斷處理過程?(見P185圖6-12)17如何實現分段共享?a.可在每個進程的段表中,用相應的表項來指向共享段在內存中起始地址;b.配置相應的數據結構作為共享段表,可在段表項中設
51、置共享進程計數Count,每調用一次該共享段,Count指增1,每當一個進程釋放一個共享段時,Count執行減1操作,若減為0,則由系統回收該共享段的物理內存,以及取消在共享段表中該段所對應的表項;c.對于一個共享段,應給不同的進程以不同的存取權限;d.不同的進程可以使用不同的段號去共享該段.180386的分段地址變換機構的工作原理.a.采用段寄存器和虛地址結構;b.在分段部件中,地址變換是將邏輯地址變換為線性地址,然后送分頁部件中2為了實現CPU與設備控制器之間的通信,設備控制器應具有如下功能:(1)接受和識別命令(2)數據交換,(3)設備狀態的了解和報告。(4)地址識別。3I/O控制方式四
52、種I/O控制方式,即程序I/O控制方式、中斷驅動I/O控制方式、直接存儲器訪問DMA控制方式及I/O通道控制方式。4引入緩沖的主要原因是(1)緩和CPU與I/O設備間速度不匹配的矛盾;(2)減少對CPU的中斷頻率,放寬對中斷響應時間的限制;(3)提高CPU與I/O設備之間的并行性。17虛擬設備其實現所依賴的關鍵技術有哪些通過虛擬技術可將一臺獨占設備變換成若干臺邏輯設備,供若干個用戶(進程)同時使用,通常把這種經過虛擬技術處理后的設備稱為虛擬設備。其實現所依賴的關鍵技術是SPOOLING技術SPOOLing系統是對脫機I/O工作的模擬,其必須有高速隨機外存(通常采用磁盤)的支持。SPOOLING
53、系統主要有以下四個部分:(1)輸入井和輸出井,為磁盤上開辟的兩大存儲空間,分別模擬脫機輸入/出時的磁盤,并用于收容I/O設備輸入的數據和用戶程序的輸出數據;(2)輸入緩沖區和輸出緩沖區,在內存中開辟,分別用于暫存由輸入設備和輸出井送來的數據;(3)輸入進程SPi和輸出進程SPo,分別模擬脫機輸入/出時的外圍控制機,用于控制I/O過程;(4)I/O請求隊列,由系統為各個I/O請求進程建立的I/O請求表構成的隊列。19在實現后臺打印時,SPOOLING系統應為請求I/O的進程提供哪些服務?(1)由輸出進程在輸出井中為之申請一空閑盤塊區,并將要打印的數據送入其中;(2)輸出進程再為用戶進程申請一張空
54、白的用戶打印表,并將用戶的打印要求填入其中,再將該表掛到請求打印隊列上。(3)一旦打印機空閑,輸出進程便從請求打印隊列的隊首取出一張請求打印表,根據表中的要求將要打印的數據從輸出井傳送到內存緩沖區,再由打印機進行打印。20設備驅動程序特點(1)驅動程序主要是在請求I/O的進程與設備控制器之間的一個通信程序;(2)驅動程序與I/O設備的特性緊密相關;(3)驅動程序與I/O控制方式緊密相關;(4)驅動程序與硬件緊密相關,因而其中的一部分程序必須用匯編語言書寫,且基本部分往往已被固化在ROM中。21設備驅動程序功能(1)將接收到的抽象要求轉為具體要求;(2)檢查用戶I/O請求的合法性,了解I/O設備
55、的狀態,傳遞有關參數,設置設備的工作方式;(3)發出I/O命令,啟動分配到的I/O設備,完成指定的I/O操作;(4)及時響應由控制器或通道發來的中斷請求,并根據其中斷類型調用相應的中斷處理程序進行處理;(5)對于設置有通道的計算機系統,驅動程序還應該能夠根據用戶的I/O請求,自動地構成通道程序。22設備驅動程序完成工作(1)將抽象要求轉換為具體要求;(2)檢查I/O請求的合法性;(3)讀出和檢查設備的狀態;(4)傳送必要的參數;(5)設置工作方式;(6)啟動I/O設備。23設備中斷處理程序完成工作(1)喚醒被阻塞的驅動程序進程;(2)保護被中斷進程的CPU環境;(3)分析中斷原因、轉入相應的設
56、備中斷處理程序;(4)進行中斷處理;(5)恢復被中斷進程的現場。1數據項可分為基本數據項和組合數據項?;緮祿検怯糜诿枋鲆粋€對象某種屬性的字符集,是數據組織中可以命名的最小邏輯數據單位,又稱為原子數據、數據元素或字段,其具有數據名、數據類型及數據值三個特性。組合數據項則由若干數據項構成。記錄是一組相關數據項的集合,用于描述一個對象某方面的屬性。文件是具有文件名的一組相關信息的集合。2按文件的物理結構文件分為1)順序文件,指把邏輯文件中的記錄順序地存儲到連續的物理盤塊中;(2)鏈接文件,指文件中的各個記錄可以存放在不相鄰的各個物理塊中,但通過物理中的鏈接指針,將它們鏈接成一個鏈表;(3)索引文件,指文件中的各個記錄可以存放在不相鄰的各個物理塊中,但通過為每個文件建立一張索引表來實現記錄和物理塊之間的映射關系。4對于一個較完善的文件系統,應具備哪些功能?對于一個較完善的文件系統,應具備一系列的功能,包括對文件存儲空間的管理、目錄管理、文件的讀寫管理以及文件的共享與保護等。其中,有些功能對用戶是透明的,就呈現在戶面前的功能來說,可通過用戶對文件所能施加的操作來表現。對文件的操作可分為兩大類:一類是
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