操作系統(tǒng)簡答題

第一章操作系統(tǒng)的目標(biāo)是什么？答：方便性，有效性，可擴(kuò)充性，開放性。什么是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng).答：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件,能有效地組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能,使得用戶能夠合理、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，使整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效運(yùn)行的一組程序模塊的集合.操作系統(tǒng)的三種基本類型是什么。答：批處理操作系統(tǒng)，分時系統(tǒng)，實(shí)時系統(tǒng)試說明多道批處理操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)是資源利用率高，系統(tǒng)吞吐量大。缺點(diǎn)是平均周轉(zhuǎn)時間長，無交互能力。試敘述多道程序設(shè)計(jì)的基本概念.答：在多道批處理系統(tǒng)中，用戶所提交的作業(yè)首先存放在外存上并排成一個隊(duì)列，成為后備隊(duì)列”；然后，按一定的作業(yè)調(diào)度算法從后備隊(duì)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)中的各種資源.簡述分時系統(tǒng)的工作原理和特征。答：（1）分時系統(tǒng)采用時間片輪轉(zhuǎn)法，將CPU的訪問時間平均分給每個用戶，使每個用戶都可以訪問到中央計(jì)算機(jī)資源.（2）分時系統(tǒng)的特性:多路性，獨(dú)立性，及時性，交互性。操作系統(tǒng)的五大管理功能是什么？答：處理機(jī)管理、存儲器管理、設(shè)備管理、文件管理、用戶接操作系統(tǒng)的四個基本特征。答：操作系統(tǒng)的四個基本特征分別是：（1）并發(fā)性：在多道程序環(huán)境下，并發(fā)性是指宏觀上在一段時間內(nèi)有多道程序在同時運(yùn)行.但在單處理機(jī)系統(tǒng)中，每一時刻僅能執(zhí)行一道程序，故微觀上這些程序是在交替執(zhí)行的.（2）共享性：共享是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用。根據(jù)資源屬性不同分為互斥共享方式和同時訪問方式。（3）虛擬性:在操作系統(tǒng)中的所謂虛擬”是指通過某種技術(shù)把一個物理實(shí)體變成若干個邏輯上的對應(yīng)物.（4）異步性：在多道程序環(huán)境下，允許多個進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，但由于資源等因素的限制，通常，進(jìn)程執(zhí)行并非一氣呵成”，而是以走走停?！钡姆绞竭\(yùn)行。第三章簡述進(jìn)程和程序的區(qū)別。答：進(jìn)程是動態(tài)的，程序是靜態(tài)的；進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨(dú)立單位，程序則不是.進(jìn)程是暫時的，程序是永久的；進(jìn)程可以實(shí)現(xiàn)并發(fā)，程序不能；進(jìn)程與程序的組成不同，進(jìn)程是由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊組成的，程序是命令的集合；簡述進(jìn)程的三個基本狀態(tài)以及各狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的原因。答：基本的三個狀態(tài)：(1)就緒狀態(tài)(2)執(zhí)行狀態(tài)(3)阻塞狀態(tài)這三種基本狀態(tài)可以依據(jù)一定的條件相互轉(zhuǎn)換：(1)就緒--＞運(yùn)行：處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，當(dāng)進(jìn)程調(diào)度為之分配了處理機(jī)后運(yùn)行一一〉就緒：正在執(zhí)行的進(jìn)程如因時間片用完或一個優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程到來而被暫停執(zhí)行運(yùn)行一一＞阻塞：正在執(zhí)行的進(jìn)程因發(fā)生某種事件而無法執(zhí)行阻塞一一＞就緒：處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程，其等待的事件已經(jīng)發(fā)生。為什么要引入掛起狀態(tài)(1)終端用戶的需要(自行調(diào)整)(2)父進(jìn)程的需要考查、修改、協(xié)調(diào)子進(jìn)程)(3)OS的需要(改善性能、協(xié)調(diào)活動)對換的需要(緩和內(nèi)存)(5負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要減輕負(fù)荷)PCB是什么？有什么作用？答：(1)PCB是進(jìn)程控制塊.PCB中記錄了OS所需的、用于描述進(jìn)程情況及控制進(jìn)程運(yùn)行所需的全部信息。PCB的作用：使一個在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序,成為一個能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個能與其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。什么是原語？原語的主要特點(diǎn)是什么？答：(1)原語是指由若干條機(jī)器指令構(gòu)成的，并用以完成特定功能的一段程序。原語的主要特點(diǎn)是原子性。什么是線程。答:線程是進(jìn)程中的一個實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位.線程自己基本不用系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源。它可以與同屬于一個進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所有擁有的全部資源。線程和進(jìn)程的區(qū)別。答：(1)調(diào)度.線程作為資源調(diào)度和分派的基本單位，進(jìn)程作為擁有資源的基本單位.并發(fā)性。一個進(jìn)程間的多個線程可并發(fā)。擁有資源。進(jìn)程是擁有資源的一個獨(dú)立單位，線程不擁有自己的資源。系統(tǒng)開銷。進(jìn)程切換的開銷要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線程切換的開銷。選擇調(diào)度方式和算法的若干準(zhǔn)則有哪些，各包括什么內(nèi)容？答：準(zhǔn)則包括兩方面。（1）面向用戶的準(zhǔn)則。包括周轉(zhuǎn)時間短，相應(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(jī)利用率好，各類資源的平衡利用。9。線程的特點(diǎn)（1輕型實(shí)體（2）獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位（3）可并發(fā)執(zhí)行（4）共享進(jìn)程資源第四章1、什么是臨界區(qū)與臨界資源？答:每個進(jìn)程中訪問臨界資源的那部分代碼稱作臨界區(qū).單位時間內(nèi)一次只允許一個進(jìn)程訪問的資源稱作臨界資源。2、請簡述進(jìn)程訪問臨界資源需要經(jīng)過哪些區(qū)，并詳細(xì)說明每個區(qū)的作用？答：進(jìn)入?yún)^(qū)：檢查當(dāng)前進(jìn)程可否進(jìn)入臨界區(qū)的一段代碼，如果可進(jìn)入臨界區(qū)，通常設(shè)置相應(yīng)標(biāo)志防止其他進(jìn)程同時進(jìn)入.臨界區(qū)：進(jìn)程中訪問臨界資源的一段代碼。退出區(qū)：用于將“正在訪問臨界區(qū)”的進(jìn)程標(biāo)志清除.剩余區(qū)：代碼中的其余部分。3、進(jìn)程同步機(jī)制應(yīng)遵循的準(zhǔn)則是什么？答：（1）空閑讓進(jìn)（2）忙則等待（3）有限等待（4）讓權(quán)等待4、請用自己的語言描述一下生產(chǎn)者一一消費(fèi)者的核心問題.答:在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間有共用緩沖池，有n個緩沖區(qū)，生產(chǎn)者不斷地向緩沖池中生產(chǎn)物品，每個緩沖區(qū)可以放一個物品;消費(fèi)者也不斷消費(fèi)物品。只要緩沖池中仍有空閑的緩沖區(qū)就可以不斷地生產(chǎn);同樣，只要有緩沖區(qū)仍有物品就可以不斷地消費(fèi).5、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因是什么？答：（1）一組進(jìn)程中，每個進(jìn)程都無限等待被該組進(jìn)程中另一個進(jìn)程所占有且永遠(yuǎn)不會釋放的資源，這種現(xiàn)象稱為進(jìn)程死鎖。（2）產(chǎn)生死鎖的原因是競爭系統(tǒng)資源和進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng).6、死鎖產(chǎn)生的必要條件是什么？答：死鎖產(chǎn)生的必要條件是（1）互斥條件（2）請求和保持條件（3）不剝奪條件（4）環(huán)路等待條件7、死鎖的預(yù)防有哪些方法？答：（1）摒棄“請求和保持”條件（2）摒棄“不剝奪”條件（3）摒棄“環(huán)路等待”條件第五章1、存儲空間的連續(xù)分配模式有哪些？離散分配方式有哪些？連續(xù)分配方式：單一連續(xù)分配、固定分區(qū)分配、動態(tài)分區(qū)分配、動態(tài)重定位分區(qū)分配離散分配方式：分頁存儲管理、分段存儲管理、段頁式存儲管理2、簡述動態(tài)分區(qū)（可變分區(qū)）分配工作原理。答:工作原理：內(nèi)存不是系統(tǒng)預(yù)先劃分好的，而是當(dāng)程序裝入時，根據(jù)程序的實(shí)際需求和內(nèi)存空間的使用情況來決定是否分配。若有足夠的空間，則按需要分割一部分分區(qū)給該進(jìn)程；否則令其等待內(nèi)存空間。3、簡述固定分區(qū)分配工作原理和特點(diǎn).答：（1）工作原理:預(yù)先把可分配的主存儲器空間分割成若干個連續(xù)區(qū)域，稱為一個分區(qū)。每個分區(qū)的大小可以相同也可以不同,但分區(qū)大小固定不變。每個分區(qū)裝一個且只能裝一個程序，而且系統(tǒng)需要建立一張分區(qū)使用表。當(dāng)分配時找到符合的內(nèi)存大小并且未分配就進(jìn)行分配。（2）特點(diǎn):內(nèi)存分配簡單，但是內(nèi)存利用率不高。4、分頁存儲的基本原理是什么？答:分頁存儲管理，是將進(jìn)程的邏輯地址空間分為固定大小的頁或頁面，而將物理內(nèi)存劃分為同樣大小的塊或頁框。在為進(jìn)程分配內(nèi)存時,以塊為單位將進(jìn)程中的若干個頁分別裝入到多個可以不相鄰接的物理塊中。5、分頁技術(shù)和分段技術(shù)的區(qū)別是什么？答：（1）頁是信息的物理單位；分頁是系統(tǒng)需要。段是信息的邏輯單位，分段是用戶的需要.（2）頁的大小固定且由系統(tǒng)確定。段的大小卻不固定。（3）頁的地址空間是一維的;段的地址空間是二維的.6、分段式存儲管理基本原理將程序的地址空間按照自身的邏輯關(guān)系劃分為若干個段，各段長度不等，系統(tǒng)為每個段分配一個連續(xù)分區(qū)，而進(jìn)程中的各個段可以不連續(xù)的存放在內(nèi)存的不同分區(qū)中7、試說明內(nèi)存分配及置換策略的三種方式.答：（1）固定分配局部置換（2）可變分配全局置換（3）可變分配局部置換8、局部性原理是什么？包括那些部分？答：程序在執(zhí)行時將呈現(xiàn)出局部性規(guī)律，即在一段較短的時間內(nèi)，程序的執(zhí)行僅限于某個部分；相應(yīng)的，它所訪問的存儲空間也局限于某個區(qū)域.局部性原理又分時間局限性和空間局限性.9、請解釋虛擬存儲器的定義？指僅把程序的一部分裝入內(nèi)存便可運(yùn)行程序的存儲器系統(tǒng)，它有請求調(diào)換功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存加以擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)10、什么是交換技術(shù)？答：對換也稱交換技術(shù)，主要是為了解決內(nèi)存不足而無法同時容納更多的程序.對換，是指把內(nèi)存中暫不能運(yùn)行的進(jìn)程，或暫時不用的程序和數(shù)據(jù)，換到外存上，以騰出足夠的內(nèi)存空間，把已具備運(yùn)行條件的進(jìn)程以及所需的數(shù)據(jù)換入內(nèi)存。第七章1。簡述設(shè)備的分類情況。（1）按所屬關(guān)系分類：系統(tǒng)設(shè)備、用戶設(shè)備（2）從資源分配角度分配（按設(shè)備的共享屬性分類）：獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備、虛擬設(shè)備（3）從外部設(shè)備分類:存儲設(shè)備、I/O設(shè)備（4）按信息交換方式分類：塊設(shè)備、字符設(shè)備2。通道分幾種類型？（1）字節(jié)多路通道（2）數(shù)組選擇通道（3）數(shù)組多路通道3。I/控制方式包括哪幾種？（1）程序直接控制方式（2）中斷方式⑶DMA方式直接存儲器訪問方式）（4）通道方式4。為了實(shí)現(xiàn)CPU和設(shè)備控制器之間的通信，設(shè)備控制器應(yīng)具備哪些功能？（1）接收和識別命令（2）數(shù)據(jù)交換（3）設(shè)備狀態(tài)的了解和報告（4）地址識別識別設(shè)備）（5）數(shù)據(jù)緩沖（6）差錯控制5。DMA方式的工作原理（1）DMA控制器從CPU完全接管對總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU，直接在內(nèi)存和I/O設(shè)備之間進(jìn)行。（2）采用DMA方式工作，由DMA控制器向內(nèi)存發(fā)出地址和控制信號，以中斷的方式向CPU報告?zhèn)魉筒僮鹘Y(jié)束。6。中斷方式的工作原理是什么？工作原理:中斷源需要CPU為它服務(wù)時向CPU發(fā)出請求，當(dāng)CPU執(zhí)行完當(dāng)前命令，當(dāng)前允許中斷的情況下響應(yīng)請求。//郭鵬上課提到的第七章可能會出的題，覺得意義不大7.I/O設(shè)備分類（1）按傳輸速率分類：低速設(shè)備、中速設(shè)備、高速設(shè)備（2）按信息交換的單位分類：塊設(shè)備、字符設(shè)備（3）按設(shè)備的共享屬性分類：獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備、虛擬設(shè)備程序直接控制方式工作原理（1）當(dāng)用戶進(jìn)程需要輸入數(shù)據(jù)時⑵通過CPU發(fā)出啟動命令（3）用戶進(jìn)程進(jìn)入測試等待狀態(tài)（4）CPU不斷地檢查是否已經(jīng)輸入完畢（5）輸入完畢之后從緩沖將數(shù)據(jù)讀到內(nèi)存或CPU中DMA方式的局限性首先DMA方式對外圍設(shè)備管理和某些操作仍由CPU控制。外圍設(shè)備較多，多個DMA控制器的同時使用顯然會引起內(nèi)存地址的沖突并使得控制過程進(jìn)一步復(fù)雜化。而多個DMA控制器的同時使用不經(jīng)濟(jì).因此除了設(shè)置DMA期間之外，還設(shè)置了專門的硬件裝置一通道。通道和DMA的區(qū)別通道控制方式和DMA方式相類似，也是一種以主存為中心，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和主存直接交換數(shù)據(jù)的更廣泛的控制方式.與DMA方式不同的是，在DMA方式中數(shù)據(jù)的傳送方向、存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存開始地址以及傳送的數(shù)據(jù)塊長度都由CPU控制。(3)而在通道方式中，這些都由專管輸入輸出的硬件一一道來控制。另外，DMA方式時每臺設(shè)備至少有一個DMA控制器與之相比，通道控制方式可以做到一個通道控制多臺設(shè)備與內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而通道方式進(jìn)一步減輕了CPU的工作負(fù)擔(dān)和增加了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的并行工作程度。程序直接控制方式和中