本文格式為Word版，下載可任意編輯——操作系統簡答及大題1、請舉例說明單用戶單任務的操作系統與多用戶多任務的操作系統之間的區別？2、死鎖產生的4個必要條件是什么？它們是彼此獨立的嗎？

3、當系統中的地址空間十分大時（例如32位），會給頁表的設計帶來什么問題？請給出一個方案并分析其優缺點。

4、文件在磁盤上存放的形式有幾種？它們與存取方法有何關系？5、試比較進程與程序的異同。

6、脫機命令接口和聯機命令接口有什么不同？

1、答案：DOS是單用戶單任務的操作系統，尋常這種操作系統沒有進程調度，內存管理也比較簡單，只劃分為系統區和用戶區，是單道的程序運行環境。Unix是多用戶多任務的操作系統，有進程管理，內存管理也比較繁雜。它們都具有設備管理系統和文件管理系統，但功能也有區別。2、互斥，請求和保持，不剝奪，環路等待。

不是相互獨立的，前三個條件是必要條件，而環路等待實際上是在前三者基礎上的一種可能的結果，是死鎖的一種現象。

3、會導致頁表過長從而很難找到一塊連續的存儲空間存放頁表，此外假使頁表中的行不連續也會加大訪問頁表的查找時間。

可以用多級頁表解決這個問題，將頁表分頁，離散地存儲在不同區域，同時建立另一張頁表映射原來頁表的每一頁。優點是不需要大塊的連續空間，但并沒有減少頁表的空間，同時也增加了訪存次數。4、三種存儲結構的特點略。

順序結構順序隨機鏈接結構順序索引結構順序隨機5、答案：進程與程序是緊湊相關而又完全不同的兩個概念：1）每個進程實體中包含了程序段和數據段這兩個部分，因此他們是緊湊相關的。但從結構上看，進程實體中除了程序段和數據段外，還必需包含一個數據結構，即進程控制塊PCB。2）進程是程序的一次執行過程，因此是動態的；動態性還表現在進程由創立而產生、由調度而進行、由撤銷而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序只是一組指令的有序集合，并可以永久的駐留在某種介質上，其本身不具有運動的含義，是靜態的。3）多個進程實體可同時存放在內存中并發執行，其實這正是引入進程的目的。而程序的并發執行具有不可再現性，因此程序不能正確并發執行。4）進程是一個能夠獨立運行、獨立分派資源和獨立接受調度的基本單位，而程序不可能在多道環境下獨立運行。5）進程與程序不一一對應，同一個程序屢屢運行，將形成不同的進程；同一個程序的一次執

行也可以產生多個進程；而一個進程也可以執行多個程序。

6、答案：脫機命令接口是OS提供給批處理作業用戶的作業控制語言。批處理用戶不能直接與自己的運行作業進行交互，只能向系統提供用作業控制語言編寫的作業說明書，并委托系統依照作業說明書中的作業控制命令來對它們的作業進行控制和管理。聯機命令接口則不要求用戶填寫作業說明書，此時，系統將向用戶提供一組鍵盤命令或其他操作方式的命令，用戶可通過這些命令來交互的控制自己程序的運行并獲得操作系統的服務。

1、簡述分頁和分段的區別。

2、用戶級線程與內核級線程的區別是什么？

3、死鎖產生的4個必要條件是什么？它們是彼此獨立的嗎？4、文件在磁盤上存放的形式有幾種？它們與存取方法有何關系？5、在什么狀況下需要進行重定位？為什么要引入動態重定位？6、命令接口和圖形用戶接口分別有什么優缺點？

1、答案：分頁和分段有大量相像之處，但是在概念上兩者完全不通，主要表現在：①頁是信息的物理單位，分頁是為了系統管理內存的便利而進行的，故對用戶而言，分頁是不可見的，是透明的；段是信息的規律單位，分段是作業規律上的要求，對用戶而言，分段是可見的。

②頁的大小是固定的，由系統決定；段的大小是不固定的，由用戶作業本身決定。③從用戶角度看，分頁的地址空間是一維的，而段的地址空間是二維的。2、答案：比較如下：

⑴程的調度與切換速度；對于內核級線程，OS負責以線程為單位的調度，對于用戶級線程，OS的調度單

位是進程，同一個進程內部的線程切換是自己完成的。

⑵統調用；內核級線程的系統調用時只會引起該線程的阻塞，用戶級線程的系統調用將引起整個進程的

阻塞。

⑶線程執行時間；內核級線程執行時間以線程為單位，用戶級線程執行時間以進程為單位，內部線程共享。3、答案：互斥，請求和保持，不剝奪，環路等待。不是相互獨立的，前三個條件是必要條件，而環路等待實際上是在前三者基礎上的一種可能的結果，是死鎖的一種現象。4、答案：三種存儲結構的特點如下表：

順序結構順序鏈接結構順序索引結構順序隨機隨機5、答案：源程序經過編譯產生的目標模塊一般總是從0開始編址的，其中的地址都是相對于起始地址的相對地址。在將目標模塊經過鏈接裝入內存時，其分派到的內存空間的起始地址尋常不為0，因此指令和數據的實際物理地址與裝入模塊中的相對地址是不同的。此時，為了使程序能夠正確執行，必需將相對地址轉換成物理地址，即進行重定位。

進程在運行過程中經常要在內存中移動位置，引入動態重定位的目的就是為了滿足程序的這種需要，動態重定位的實現需要一定的硬件支持，重定位的過程是由硬件地址變換機構在程序執行每條指令時自動完成的。

6、答案：命令接口的優點：功能強，速度快，靈活性好，屏幕開銷小；缺點：顯示不直觀，難學，難記。圖形用戶接口的優點：顯示直觀，操作簡便，易學；缺點：實現的代碼規模大，對內外存容量、CPU速度和顯示器的要求較高。

1、何謂死鎖？為什么將所有資源按類型賦予不同的序號，并規定所有進程按資源序號遞增的順序申請資

源后，系統便不會產生死鎖？2、簡述分頁和分段的區別。3、簡述分時系統的特征？

4、一個比較完善的文件系統應當具備哪些功能？5、微內核結構具有哪些優點？

6、請說明中斷驅動I/O方式和DMA方式有什么不同？

1、答案：死鎖是指多個進程在運行過程中因競爭資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進程都將無法再向前推進。原因是死鎖的必要條件環路等待條件不可能成立。由于多個進程之間只可能存在占據較低序號資源的進程等待占據較高序號資源的進程釋放資源的狀況，但不可能存在反向的等待，因此不能形成循環等待鏈。

2、答案：分頁和分段有大量相像之處，但是在概念上兩者完全不通，主要表現在：

①頁是信息的物理單位，分頁是為了系統管理內存的便利而進行的，故對用戶而言，分頁是不可見的，是透明的；段是信息的規律單位，分段是作業規律上的要求，對用戶而言，分段是可見的。②頁的大小是固定的，由系統決定；段的大小是不固定的，由用戶作業本身決定。③從用戶角度看，分頁的地址空間是一維的，而段的地址空間是二維的。

3、答案：多路性；允許一臺主機連接多臺終端，系統按分時原則為每個用戶服務，每個用戶以時間片為單位輪番運行。

獨立性；每個用戶各占一個終端，彼此獨立操作互不干擾。

及時性；用戶的請求能在很短的時間內得到響應，用戶可以接受。交互性；用戶可通過終端與系統進行人機對話。

4、答案：文件存儲空間的管理；目錄管理；文件的讀寫管理；文件的安全性管理；提供用戶接口。5、答案：微內核結構的優點如下：1）提高了系統的靈活性和可擴展性。在微內核結構中，OS的大部分功能都是相對獨立的服務器來實現的，用戶可以根據需要選配器中的部分或全部服務器，還可以隨著計算機硬件和OS技術的發展，相應的更新若干服務器或增加一些新的服務器。2）提高了OS的可靠性。由于所有的服務器都是運行在用戶態，它們不能直接訪問硬件，因此，當某個服務器出現錯誤時，尋常只會影響到它自己，但不會引起內核和其他服務器的損壞和崩潰。3）適用于分布式系統。對用戶進程而言，假使它通過消息傳遞與服務器通信，那么他只須發送一個請求，然后等待服務器發來的響應，而無須知道這條消息是在本地機就處理還是通過網絡送給遠地機上的服務器。

6、答案：不同之處主要有：1）中斷頻率。在中斷方式中，每當輸入數據緩沖寄放器中裝滿輸入數據或將輸出數據緩沖寄放器中的數據輸出之后，設備控制器便發生一次中斷。由于設備控制器中配置的數據緩沖寄放器尋常較小，因此中斷比較頻繁；而DMA方式下，在DMA控制器的控制下，一次能完成一批連續數據的傳輸，并在整批數據傳送完后才發生一次中斷，因此可大大減少CPU處理I/O中斷的時間。2）數據的傳送方式。在中斷方式下，由CPU直接將輸入數據寫入控制器的數據緩沖寄放器供設備輸出，或在中斷發生后直接從數據緩沖寄放器中取出輸入數據供進程處理，即數據傳送必需經過CPU；而在DMA方式中，數據的傳輸在DMA控制器的控制下直接在內存和I/O設備間進行，CPU只需將數據傳輸的磁盤地址、內存地址和字節數傳給DMA控制器即可。

1.設備分派與那些因素有關？（4分）

2.某系統中磁盤的每個盤塊大小為1KB，外存分派方法采用中的混合索引結構，

其中索引節點中直接地址6項，一級索引地址2項，二級索引地址1項，每個盤塊號占用4個字節，請問該系統中允許的文件最大長度是多少？（6分）

3．為了能夠查找到文件的位置，在采用連續文件、鏈接文件和索引文件時，在目錄中需要登記那些內容？（6分）

4．某采用分頁存儲管理的系統中，物理地址占20位，規律地址中頁號占6位，頁大小為1KB，問：該系統的內存空間大小為多少？每塊的大小為多少？規律地址共幾位，每個作業最大長度為多少？若0頁放在3塊中，1頁放在7塊中，2頁放在9塊中，規律地址0420H對應的物理地址是多少？（5分）5.試述缺頁中斷與一般中斷的主要區別。（4分）6.進程的基本狀態包括哪幾種？并畫出其狀態轉換圖。

7.在一個批處理單道系統中，采用響應比高者優先的作業調度算法。當一個作業進入系統后就可以開始調度，假定作業都是僅計算，忽略調度花費的時間?，F有三個作業，進入系統的時間和需要計算的時間如表所示：

作業123進入系統時間9:009:109:15需要計算時間60分鐘45分鐘25分鐘開始時間9:00⑶⑹完成時間⑴⑷⑺周轉時間⑵⑸⑻求出每個作業的開始時間、完成時間及周轉時間并填入表中。

1.答案：設備分派策略與以下因素有關：

（1）I/O設備的固有屬性，對于獨占設備，共享設備、虛擬設備等具有不同屬性的設備，尋常采用相應的分派算法。

（2）設備分派算法，常見的有先來先服務算法、優先級高者優先算法（3）設備分派的安全性，即避免死鎖的產生。

（4）設備獨立性，設備獨立性指應用程序獨立于具體使用的物理設備。評分標準：共4個要點，每個要點1分2、答案：66054KB解題步驟及其評分標準：

直接地址可用的磁盤空間為1KB×6＝6KB（1分）；1級索引項可用的磁盤空間為1KB×256×2=512KB（2分）；2級索引項可用的磁盤空間為1KB×256×256=64MB（2分）；求和：6KB+512KB+64MB=66054KB

3、答案：連續文件：第一個磁盤塊的塊號和文件長度；鏈接文件：第一個磁盤塊的塊號；索引文件：索引盤塊號。

4、答案：內存