計算機操作系統(tǒng)題庫

1）批處理操作系統(tǒng):批處理是指用戶將一批作業(yè)提交給操作系統(tǒng)后就不再干預，由操作系統(tǒng)控制它們自動運行。這種采用批量處理作業(yè)技術的操作系統(tǒng)稱為批處理操作系統(tǒng)。批處理操作系統(tǒng)分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)。2）塊設備:塊設備是i/o設備中的一類，是將信息存儲在固定大小的塊中，每個塊都有自己的地址，還可以在設備的任意位置讀取一定長度的數(shù)據(jù)，例如硬盤,U盤，SD卡等。3）死鎖:死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行過程中，由于競爭資源或者由于彼此通信而造成的一種阻塞的現(xiàn)象，若無外力作用，它們都將無法推進下去。此時稱系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)或系統(tǒng)產(chǎn)生了死鎖，這些永遠在互相等待的進程稱為死鎖進程。4）靜態(tài)重定位:即在程序裝入內(nèi)存的過程中完成，是指在程序開始運行前，程序中的各個地址有關的項均已完成重定位，地址變換通常是在裝入時一次完成的，以后不再改變，故稱為靜態(tài)重定位。5）文件的物理結構:文件的物理結構又稱為文件的存儲結構，它是指文件在外存上的存儲組織形式，與存儲介質(zhì)的存儲性能有關。6）頁或頁面7）通用操作系統(tǒng)：通用操作系統(tǒng)具有多種類型操作特征的操作系統(tǒng)。可以同時兼有多道批處理、分時、實時處理的功能，或其中兩種以上的功能。8）分時操作系統(tǒng)：允許多個聯(lián)機用戶同時使用一個計算機系統(tǒng)進行交互式計算機的操作系統(tǒng)稱為分時操作系統(tǒng)。9）臨界區(qū)與臨界資源：臨界區(qū)指的是一個訪問共用資源（例如：共用設備或是共用存儲器）的程序片段，而這些共用資源又無法同時被多個線程訪問的特性。多道程序系統(tǒng)中存在許多進程，它們共享各種資源，然而有很多資源一次只能供一個進程使用。一次僅允許一個進程使用的資源稱為臨界資源10）外中斷：外部中斷是單片機實時地處理外部事件的一種內(nèi)部機制。當某種外部事件發(fā)生時，單片機的中斷系統(tǒng)將迫使CPU暫停正在執(zhí)行的程序，轉而去進行中斷事件的處理；中斷處理完畢后.又返回被中斷的程序處，繼續(xù)執(zhí)行下去。11）“抖動”（或者顛簸）：抖動的定義是“數(shù)字信號的各個有效瞬時對其當時的理想位置的短期性偏離”，這意味著抖動是不希望有的數(shù)字信號的相位調(diào)制。1、操作系統(tǒng)的并發(fā)性：操作系統(tǒng)的并發(fā)性指它應該具有處理和調(diào)度多個程序同時執(zhí)行的能力。.并發(fā)性：并發(fā)性指兩個或兩個以上的事件或活動在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。.程序接口：程序接口是操作系統(tǒng)為用戶提供的兩類接口之一，編程人員在程序中通過程序接口來請求操作系統(tǒng)提供服務。.多道程序設計：多道程序設計是在計算機內(nèi)存中同時存放幾道相互獨立的程序，使它們在管理程序控制之下，相互穿插的運行。兩個或兩個以上程序在計算機系統(tǒng)中同處于開始到結束之間的狀態(tài)。這就稱為多道程序設計。.設備驅動程序：是一種可以使計算機和設備進行相互通信的特殊程序。相當于硬件的接口，操作系統(tǒng)只有通過這個接口，才能控制硬件設備的工作，假如某設備的驅動程序未能正確安裝，便不能正常工作。.工作集：工作集對元素進行分組，以便顯示在視圖中，或對一組元素執(zhí)行操作。.并行性：并行性指兩個或兩個以上的事件或活動在同一時刻發(fā)生。.物理塊或頁框：物理塊是記錄介質(zhì)上的存儲數(shù)據(jù)的物理區(qū)域。頁框（pageframe）,是一個內(nèi)存管理的概念定義。性質(zhì)CPU中添加了能自動把虛擬內(nèi)存（即邏輯地址）地址轉化為物理內(nèi)存地址的電路，為了簡化這種電路，就把RAM劃分為長度為4KB或8KB的塊，這種塊就叫頁框.地址重定位或地址變換：把虛擬空間中已經(jīng)鏈接和劃分好的內(nèi)容裝入內(nèi)存，并將虛擬地址映射為內(nèi)存地址的問題，稱之為地址重定位。在程序執(zhí)行過程中，把虛擬地址轉換成主存實地址，或者把主存地址轉換成高速緩存地址的過程。.共享內(nèi)存：共享內(nèi)存指(sharedmemory)在多處理器的計算機系統(tǒng)中，可以被不同中央處理器(CPU)訪問的大容量內(nèi)存。.模式切換:模式切換是CPU從核心態(tài)到用戶態(tài)，或從用戶態(tài)到核心態(tài)。.操作接口.進程映像：進程映像也稱進程圖像，是進程執(zhí)行的上下文環(huán)境，包括處理機中各通用寄存器的值，進程的內(nèi)存映像，打開文件的狀態(tài)和進程占用資源的信息等。它是一個內(nèi)存級的實體并由：進程控制塊(PCB)、進程執(zhí)行的程序(code)/程序、進程執(zhí)行時所用的數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)集合、進程執(zhí)行時使用的工作區(qū)組成。.文件的順序訪問.邏輯地址：邏輯地址是指在計算機體系結構中是指應用程序角度看到的內(nèi)存單元(memorycell)、存儲單元(storageelement)、網(wǎng)絡主機(networkhost)的地址。.陷入或異常處理機制：在操作系統(tǒng)中，實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用功能的機制稱為陷入或異常處理機制。.文件的邏輯結構：文件的邏輯結構是用戶可見結構。邏輯文件從結構上分成二種形式:一種是無結構的流式文件，是指對文件內(nèi)信息不再劃分單位，它是依次的一串字符流構成的文件。一種是有結構的記錄式文件，是用戶把文件內(nèi)的信息按邏輯上獨立的含義劃分信息單位，每個單位稱為一個邏輯記錄(簡稱記錄)。.文件的隨機訪問(直接訪問).動態(tài)重定位：在程序執(zhí)行過程中，地址轉換工作穿插在指令執(zhí)行的過程中，每執(zhí)行一條指令，CPU對指令中涉及的邏輯地址進行轉換，這種方式稱為動態(tài)重定位。動態(tài)重定位允許程序在內(nèi)存中移動位置。動態(tài)重定位必須借助于硬件的地址轉換機構實現(xiàn)。.字符設備：字符設備是指在I/O傳輸過程中以字符為單位進行傳輸?shù)脑O備，例如鍵盤，打印機等。在UNIX系統(tǒng)中，字符設備以特別文件方式在文件目錄樹中占據(jù)位置并擁有相應的結點。.進程：是一個可并發(fā)執(zhí)行的且具有獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過程,也是操作系統(tǒng)進行濟源分配和保護的基本單位”.訪管指令：陷入指令(Traps)，又叫做自陷指令或訪管指令，出現(xiàn)在計算機操作系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)在用戶態(tài)下運行的進程調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核程序，即當運行的用戶進程或系統(tǒng)實用進程欲請求操作系統(tǒng)內(nèi)核為其服務時，可以安排執(zhí)行一條陷入指令引起一次特殊異常。.相對地址：相對地址一般指邏輯地址，邏輯地址是指在計算機體系結構中是指應用程序角度看到的內(nèi)存單元(memorycell)、存儲單元(storageelement)＞網(wǎng)絡主機(networkhost)的地址。.并發(fā)程序設計：并發(fā)程序設計(concurrentprogramming)是指由若干個可同時執(zhí)行的程序模塊組成程序的程序設計方法。.進程切換：.管程：管程是一種高級同步機制，一個管程定義一個數(shù)據(jù)結構和能為并發(fā)進程在其上執(zhí)行的一組操作，這組操作能使進程同步和改變管程中的數(shù)據(jù)。.中斷：是指CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個事件做出的一種反應，CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場后自動地去執(zhí)行相應的處理程序，處理完該事件后，如被中斷進程的優(yōu)先級最高，則返回斷點繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。.操作系統(tǒng)內(nèi)核：操作系統(tǒng)內(nèi)核一般指內(nèi)核，內(nèi)核是操作系統(tǒng)最基本的部分。它是為眾多應用程序提供對計算機硬件的安全訪問的一部分軟件，這種訪問是有限的，并且內(nèi)核決定一個程序在什么時候對某部分硬件操作多長時間。內(nèi)核的分類可分為單內(nèi)核和雙內(nèi)核以及微內(nèi)核。嚴格地說，內(nèi)核并不是計算機系統(tǒng)中必要的組成部分。.虛擬存儲器：虛擬存儲器是用戶能作為可編程內(nèi)存對待的虛擬存儲空間，在這種計算機系統(tǒng)中實現(xiàn)了用戶邏輯存儲器與物理存儲器的分離，它是操作系統(tǒng)給用戶提供的一個比真實內(nèi)存空間大的多的地址空間。.內(nèi)中斷：內(nèi)部中斷是一個算法指令，是由軟中斷指令啟動的中斷。.系統(tǒng)調(diào)用：是用戶在程序中能以“函數(shù)調(diào)用”形式調(diào)用的、由操作系統(tǒng)提供的子功能的集合。每一個子功能稱作一條系統(tǒng)調(diào)用命令。它是操作系統(tǒng)對外的接口，是用戶級程序取得操作系統(tǒng)服務的唯一途徑。.文件：由文件名字標識的一組信息的集合。.進程上下文：操作系統(tǒng)中把進程物理實體和支持進程運行的環(huán)境合稱為進程上下文。.周期挪用：周期挪用是指利用CPU不訪問存儲器的那些周期來實現(xiàn)DMA操作，此時DMA可以使用總線而不用通知CPU也不會妨礙CPU的工作。.原語：計算機進程的控制通常由原語完成。所謂原語，一般是指由若干條指令組成的程序段，用來實現(xiàn)某個特定功能，在執(zhí)行過程中不可被中斷。.磁盤調(diào)度：磁盤調(diào)度在多道程序設計的計算機系統(tǒng)中，各個進程可能會不斷提出不同的對磁盤進行讀/寫操作的請求。由于有時候這些進程的發(fā)送請求的速度比磁盤響應的還要快，因此我們有必要為每個磁盤設備建立一個等待隊列，常用的磁盤調(diào)度算法有以下四種：先來先服務算法（FCFS），最短尋道時間優(yōu)先算法（SSTF），掃描算法（SCAN），循環(huán)掃描算法（CSCAN）.通道：通道又稱I/O處理機，具有自己的指令系統(tǒng)，能完成主存儲器和設備之間的信息傳送，與CPU并行執(zhí)行的操作。.管道：管道是連續(xù)讀寫進程的一個特殊文件，允許進程以FCFS方式傳送數(shù)據(jù)，也能夠使進程同步執(zhí)行。.簡述處理器管理功能。答：處理器管理是操作系統(tǒng)的一個功能模塊，它最基本的功能是處理中斷事件。處理器只能發(fā)現(xiàn)中斷事件并產(chǎn)生中斷而不能進行處理，配置了操作系統(tǒng)后，就可對各種事件進行處理，處理器管理的另一個功能是處理器調(diào)度。處理器可能是一個也可能是多個，不同類型的操作系統(tǒng)將針對不同情況采取不同的調(diào)度策略。.簡述模式切換的步驟。.以用戶進程執(zhí)行磁盤塊讀操作為例說明I/O系統(tǒng)各層的協(xié)調(diào)活動。.什么是批處理操作系統(tǒng)？答：是將用戶群的程序按一定的順序排列，統(tǒng)一交給計算機的輸入設備，計算機系統(tǒng)自動地從輸入設備中把各個作業(yè)按照某促規(guī)則組織執(zhí)行，執(zhí)行完畢后將程序運行結果通過輸出設備交給用戶的操作系統(tǒng)。它能夠充分地利用處理機的高速度，比較好地協(xié)調(diào)了高速處理機和慢速輸入輸出設備之間的矛盾，提高了計算機系統(tǒng)的使用效率.如果一個進程在執(zhí)行過程中始終不發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用，不需要操作系統(tǒng)的服務，則該進程能夠不間斷地執(zhí)行下去嗎？為什么？.試述缺頁中斷與一般中斷的主要區(qū)別。答：缺頁口斷作為中斷，同樣需要經(jīng)歷保護CPU現(xiàn)場、分析巾斷原氏、轉缺頁巾斷處理程序設行處理、忸復CPL現(xiàn)場等步璨。但被頁申曲又是一種特咻的中斷，它與一般中斷的主要區(qū)別是:（1）在指令力布期間產(chǎn)牛和處理中斷信號，誦常,CPU都泉右一條指令執(zhí)行鋁后夫檢查是否有中斷請求到達，若有便去響應中斷；否則繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。而缺頁巾斷是在指令執(zhí)行期間，發(fā)現(xiàn)所要訪問的指令或數(shù)據(jù)不在內(nèi)存時產(chǎn)生和處理的。⑵一條指令在執(zhí)行期間可能產(chǎn)生多沈缺頁中斷。例如，對二一條讀取數(shù)據(jù)的多字節(jié)指令，指令本身跨越兩個頁面，假定指令后一部分所在頁面和數(shù)據(jù)所在頁面均為在內(nèi)存，則該指令的執(zhí)行至少產(chǎn)生兩次缺頁中斷。.設備無關I/O軟件的主要功能有哪些？答：1）為設備驅動程序提供統(tǒng)一接口2）緩沖管理3）錯誤報告4）提供與設備無緣的塊尺寸5）分配與釋放設備.處理器調(diào)度算法的功能是什么？答：（1）記往進程的狀態(tài)。這個信息一般記錄在一個進程的進程控制塊內(nèi)；（2）決定某個進程什么時候獲得處理器，以及占用多長時間；（3）把處理器分配給進程。即把選中進程的進程控制塊內(nèi)有關現(xiàn)場的信息，如程序狀態(tài)字，通用寄存器等內(nèi)容送入處理器相應相應的寄存器中，從而讓它占用處理器運行；（4）收回處理器。將處理器有關寄存器內(nèi)容送入該進程的進程控制塊內(nèi)的相應單元，從而使該進程讓出處理器。.什么是分時操作系統(tǒng)？答：有多個進程同時使用一個處理器時，處理以輪流處理各自的請求.這個時間間隔很短，每個進程就像在獨占處理器一樣.有這一功能的操作系統(tǒng)就是分時系統(tǒng).也就是多任務操作系統(tǒng).當多個終端連到服務器時,或多個程序同時運行等,都是用分時機制.現(xiàn)在的系統(tǒng)都是分時系統(tǒng)..簡述分段存儲管理系統(tǒng)的原理。答：1、程序通過分段（segmentation）劃分為多個模塊，每個段定義一組邏輯信息。如代碼段（主程序段main，子程序段X）、數(shù)據(jù)段D、棧段S等。2、每段有自己的名字（一般用段號做名），都從0編址，可分別編寫和編譯。3、裝入內(nèi)存時，每段賦予各段一個段號。4、每段占據(jù)一塊連續(xù)的內(nèi)存。（即有離散的分段，又有連續(xù)的內(nèi)存使用）。各段大小不等。5、地址結構：段號+段內(nèi)地址段表：記錄每段實際存放的物理地址11.簡述存儲保護。〔六）當多個用戶共享主存時，為使系統(tǒng)能正常工作，應防止由于一個用戶程序出錯而被壞其之用門的程序和系統(tǒng)軟件，還要防止一個用戶程序不合法的訪叵不是分巖士的主存區(qū)域。為此，系統(tǒng)提供存儲保護。通常采用的方法是：存儲區(qū)域保護和訪問方式保護。12.請簡述死鎖檢測方法。答:這種方法并不須事先采取任何限制性措施，也不必檢查系統(tǒng)是否已經(jīng)進入不安全區(qū)，此方法允許系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生死鎖。但可通過系統(tǒng)所設置的檢測機構，及時地檢測出死鎖的發(fā)生，并精確地確定與死鎖有關的進程和資源。檢測方法包括定時檢測、效率低時檢測、進程等待時檢測等。.評價作業(yè)/進程調(diào)度算法好壞的原則都有哪些？分析：評4介作加調(diào)音算法好壞的標準在CPU而用率,吞葉量、周轉時間、平泊需轉M間、帶權平均同怙匚寸間等,通爺(尤其在批處理系統(tǒng)中)更常用的是力士總同傳時間卻帶權平均周轉時間■:解答：平均周轉時叵，帶權平均周轉時間.在系統(tǒng)中只有一個進程運行時，該進程會不間斷地運行嗎？.文件創(chuàng)建系統(tǒng)調(diào)用的主要處理步驟是什么？答，C)設置系統(tǒng)調(diào)用號和參數(shù);(2)對系統(tǒng)1周用命令的一般性處三:如保護CPU現(xiàn)場，PSW、PC.系統(tǒng)調(diào)用號、用戶棧指針及通用寄存器入棧，保存用戶定義參數(shù)等。IMX中執(zhí)行CHMK命令將參數(shù)表口的參數(shù)傳到匚宓r結構的匚「-旺旦0中：量-DOS執(zhí)行INT21軟中斷.(3)根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用入口表及具體系統(tǒng)調(diào)用命令轉至對應命令處理程序具體處理;.缺頁中斷率影響因素有哪些？答：影響缺頁中斷率的因素有四個：①分配給作業(yè)的主存塊數(shù)多則缺頁率低，反之缺頁中斷率就高。②頁面大，缺頁中斷率低；頁面小缺頁中斷率高。③程序編制方法。以數(shù)組運算為例，如果每一行元素存放在一頁中，則按行處理各元素缺頁中斷率低；反之，按列處理各元素，則缺頁中斷率高。④頁面調(diào)度算法對缺頁中斷率影響很大，但不可能找到一種最佳算法。.列舉操作系統(tǒng)的3種資源管理技術，解釋其含義。.簡述內(nèi)核級線程主要優(yōu)點。答：1.實現(xiàn)了真正意義上的線程并行。2.不需要運行時系統(tǒng)(runtimesystem)的參與。.比較分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)。答：分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)的區(qū)別可以從多路性、獨立性、及時性、交互性和可靠性5個方面進行比較。1、多路性：實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)一樣具有多路性，分時系統(tǒng)按分時原則為多個終端用戶服務；而實時系統(tǒng)，其多路性則主要表現(xiàn)在經(jīng)常對多路的現(xiàn)場信息進行采集及對多個對象或多個執(zhí)行機構進行控制。2、獨立性：實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)一樣具有獨立性。每個終端用戶在向實時系統(tǒng)提出服務請求時，是彼此獨立的操作，互不干擾；而且在實時系統(tǒng)中信息的采集和對對象的控制也是彼此互不干擾的。3、及時性：實時系統(tǒng)對實時性的要求與分時系統(tǒng)類似，都是以人能接受的等待時間來確定；但實時系統(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、百毫秒直至毫秒級，甚至有的要低于100us。4、交互性：實時系統(tǒng)具有交互性，但這里人與系統(tǒng)的交換，僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務程序。它不像分時系統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理服務、資源共享等服務。5、可靠性：分時系統(tǒng)要求系統(tǒng)可靠，相比之下，實時系統(tǒng)則要求系統(tǒng)高度可靠。因為任何差錯都可能帶來巨大的經(jīng)濟損失，甚至無法預料的災難后果。因此，在實時系統(tǒng)中，采取了多級容錯措施來保證系統(tǒng)的安全及數(shù)據(jù)的安全。

.解釋程序執(zhí)行的順序性的含義。答：一個計算由若干個操作組成，若這些操作必須按照某種先后次序來執(zhí)行，以保證操作的結果是正確的，則這類計算過程稱為程序的順序執(zhí)行過程。.設備驅動程序的主要功能有哪些？答！設備驅動程序的主要功能包括：（1）將接收到的抽象要求轉為具體要求；12）檢查用戶請求合法性，了解二川設備狀態(tài).傳道有關參數(shù)，設置設備工作方式；〔3）發(fā)出I，。會令，音動分配到的］七設備：M成指kI/O操作；E）及時響應由控制器或通道發(fā)來的日斷請求.根據(jù)中斷碧型調(diào)用相應中斷處理程序處理；15）對于有通道的計算機.驅動程序還應該根據(jù)三戶工/口請求自動構成通道程序..處理器調(diào)度系統(tǒng)一般包括哪三級調(diào)度？各級調(diào)度的職責是什么？答:（1）高級調(diào)度：又稱作業(yè)調(diào)度;其主要功能是根據(jù)一定的算法，從輸入的一批作業(yè)中選出若干個作業(yè)，分配必要的資源，如內(nèi)存、外設等，為它建立相應的用戶作業(yè)進程和為其服務的系統(tǒng)進程（如輸入、輸出進程"會后把它們的程序和數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存，等待進程調(diào)度程序對其執(zhí)嚀調(diào)度，并在作業(yè)完成后作善后處理一作-（2）二級調(diào)度：又稱交換調(diào)受：為了使內(nèi)存u同時存放的進程數(shù)目不至于太多，有時就需要把某些進程從內(nèi)存中移到外存工,以減少多道程序的數(shù)三,為此設立了中級調(diào)度;特別在采用虛擬存儲技術的系統(tǒng)或分時系統(tǒng)中,往往增加中級調(diào)度這一級一所以中級調(diào)曳的功能是在內(nèi)存使用情況緊張時，將一些皙時不能運行的講程從內(nèi)存對換到外存上等待匚當以后內(nèi)存有足修的空閑空間時，再將合適的進程亙新?lián)Q人內(nèi)存，等待進程謁度;引人中級調(diào)度的三要目的是為了提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)吞吐量一它實際上就是存儲器管璉中的對換功能一⑶低級調(diào)度：又稱進程謁度一其三要功能是根據(jù)一定的算法將CPL分派給就緒隊列中的一個進程：執(zhí)干低級調(diào)度功能的程序稱做進程調(diào)度程序.由它實現(xiàn)CPU出進程目的切換.進程調(diào)度的運吁頻率很高，在分時發(fā)統(tǒng)中往往幾十亳秒就要運行一次,進程調(diào).度是操作系統(tǒng)=最基本的一種調(diào).度：在一般類型的操作系統(tǒng)二都必須有進程調(diào)度，而且它的策略的優(yōu)劣直接影響整個系統(tǒng)的計能;.簡述系統(tǒng)調(diào)用與過程（函數(shù)）調(diào)用的區(qū)別。

答：系統(tǒng)謁用本質(zhì)上是過程調(diào)用的一種特殊形式，W一般過程調(diào)用有差另上《。運行狀態(tài)不同,一般過程調(diào)用的調(diào)用過程和破詞巨過程均為用戶程序，或者均為系統(tǒng)程序，運行在同一系統(tǒng)狀態(tài)(用、態(tài)或墓統(tǒng)態(tài)以系統(tǒng)調(diào)用的調(diào)用過程是用戶態(tài)不的用戶程序，被詞目過程是系統(tǒng)態(tài)下的系統(tǒng)程序n(￡)軟中斷進入機制,一般的過程調(diào)用可直接由調(diào)用過程轉向被謁用過程；而系統(tǒng)喟用不允許由調(diào)用過程直接茸向被調(diào)用過程，一般涯過軟中斷機制，先進入操作系統(tǒng)內(nèi)椽，經(jīng)內(nèi)核分析后，才能轉向相應俞令處理程序1(3)返回及更新調(diào)度，一般過程調(diào)用在被調(diào)用結束后，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)中所有運行進程重新調(diào)度一只苣當調(diào)汨進程仍具有最高優(yōu)先權才返向調(diào)用過程繼續(xù)執(zhí)“二。0)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二系統(tǒng)調(diào)用與函數(shù)調(diào)用區(qū)別:1.調(diào)用形式和實現(xiàn)方式不同2.被調(diào)用的代碼位置不同3-提供方式不同.什么是作業(yè)和作業(yè)步？答：作業(yè)是指在一次應用業(yè)務處理過程中，從輸入開始到輸出結束，用戶要求計算機所做的有關該次業(yè)務處理的全部工作。作業(yè)由程序，數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書組成系統(tǒng)通過作業(yè)說明書控制文件形式的程序和數(shù)據(jù)，使之執(zhí)行和操作。作業(yè)步是在一個作業(yè)的處理過程中，計算機所做的相對獨立的工作。作業(yè)由不同的順序相連的作業(yè)步組成。.并發(fā)進程之間的競爭關系與協(xié)作關系分別是什么含義？答：競爭關系：系統(tǒng)中的多個進程之間彼此無關，它們并不知道其它進程的存在，并且也不接受其它進程執(zhí)行的影響，協(xié)作關系：某些進程為完成同一任務需要分工協(xié)作，由于合作的每一個進程都是獨立地以不可預知的速度推進，這就需要相互協(xié)作的進程在某些協(xié)調(diào)點上協(xié)調(diào)各自的工作.當合作進程中的一個到達排調(diào)點后，在尚未得到其伙伴進程發(fā)來的消息或信號之前應明塞自己.知道其它合作進程發(fā)來協(xié)調(diào)信號或消息后方被喚醒并繼續(xù)執(zhí)行二這種協(xié)作進程之間相互等待對方消息或隹號的彷倜關系稱為進程同步■:了用戶程序實際運行的物理地址空間：.簡述內(nèi)存映射文件原理。答：內(nèi)存映射文件，是由一個文件到一塊內(nèi)存的映射。Win32提供了允許應用程序把文件映射到一個進程的函數(shù)(CreateFileMapping)。內(nèi)存映射文件與虛擬內(nèi)存有些類似，通過內(nèi)存映射文件可以保留一個地址空間的區(qū)域，同時將物理存儲器提交給此區(qū)域，內(nèi)存文件映射的物理存儲器來自一個已經(jīng)存在于磁盤上的文件，而且在對該文件進行操作之前必須首先對文件進行映射。使用內(nèi)存映射文件處理存儲于磁盤上的文件時，將不必再對文件執(zhí)行I/O操作，使得內(nèi)存映射文件在處理大數(shù)據(jù)量的文件時能起到相當重要的作用。.什么是程序接口？答：程序接口是操作系統(tǒng)為用戶提供的兩類接口之一，編程人員在程序中通過程序接口來請求操作系統(tǒng)提供服務。.套接字(Socket)包含哪些參數(shù)，參數(shù)意義是什么？答：通信的目的IP地址、使用的傳輸層協(xié)議(TCP或UDP)和使用的端口號

.文件輔存空間管理有哪些方法？.簡述文件管理功能。統(tǒng)一管理文件存儲空間（即外存），實施存儲空間的分配與回收。即在用戶創(chuàng)建新文件時為其分配空閑區(qū)，而在用戶刪除或修改某個文件時，回收和調(diào)整存儲區(qū)。確定文件信息的存放位置及存放形式。實現(xiàn)文件從名字空間到外存地址空間的映射，實現(xiàn)文件的按名存取。即文件有一個用戶可見的邏輯結構，用戶按照文件邏輯結構所給定的方式進行信息的存取和加工，并且這種邏輯結構是獨立于物理存儲設備的，從而使用戶不必了解文件存放的物理結構和查找方法等與存取介質(zhì)有關的部分，只需給定一個代表某一文件的文件名，文件系統(tǒng)就會自動地完成對與給定文件名相對應文件的有關操作。有效實現(xiàn)對文件的各種控制操作（如建立、撤銷、打開、關閉文件等）和存取操作（如讀、寫、修改、復制、轉儲等）。實現(xiàn)文件信息的共享，并且提供可靠的文件保密和保護措施。.死鎖產(chǎn)生的必要條件有哪些？答：（1）互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用。（2）請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。（3）不剝奪條件:進程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。（4）循環(huán)等待條件:若干進程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關系。.解釋庫函數(shù)printf（"%d"，a）是如何體現(xiàn)資源抽象這種資源管理技術的？.簡述虛擬設備原理。答：虛擬機是一個抽象的計算機，和實際的計算機一樣，具有一個指令集并使用不同的存儲區(qū)域。它負責執(zhí)行指令，還要管理數(shù)據(jù)、內(nèi)存和寄存器。這臺虛擬的機器在任何平臺上都提供給編譯程序一個的共同的接口。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然后由解釋器來將虛擬機代碼轉換為特定系統(tǒng)的機器碼執(zhí)行。.簡述SPOOLing打印機工作原理。答：當某進程要求打印輸出時，操作系統(tǒng)并不是把某臺實際打印機分配給該進程，而是在磁盤上輸出井中為其分配一塊區(qū)域，該進程的輸出數(shù)據(jù)高速存入輸出井的相關區(qū)域中，而并不直接在打印機上輸出。輸出井上的區(qū)域相當于一臺虛擬的打印機，各進程的打印輸出數(shù)據(jù)都暫時存放在輸出井中，形成一個輸出隊列。最后，由SPOOLing的緩輸出程序依次將輸出隊列中的數(shù)據(jù)實際地打印輸出。.文件有哪些共享形式？答：1、基于索引結點的共享方式（硬鏈接）2、基于符號鏈的共享方式（軟連接）.什么是強迫性中斷事件？它有什么特征？答：強迫性中斷事件不是正在運行程序所期待的，而是由某種事故或外部請求信號所引起的37.解釋程序執(zhí)行的并發(fā)性含義。當多個進程并發(fā)運行的時候，在哪些情況下（列舉3種），一個進程會暫停運行，處理器分配給另一個進程？并發(fā)性：是指多個進程實體同存于內(nèi)存中，且能在一段時閆內(nèi)同時運行一引人進程的目的正是為了使其進程實體和其他進程實體并發(fā)執(zhí)行，而程序（沒有建立PCB）是不能并發(fā)執(zhí)行的,.設備控制器中一般有哪幾種寄存器？它們的作用各是什么？答：第一類是數(shù)據(jù)寄存器（在控制器中可以有一個或多個數(shù)據(jù)寄存器，用于存放從設備送來的數(shù)據(jù)（輸入）或從CPU送來的數(shù)據(jù)（輸出））；第二類是控制/狀態(tài)寄存器（在控制器中可以有一個或多個這類寄存器，用于存放從CPU送來的控制信息或設備的狀態(tài)信息）。.簡述用戶級線程的優(yōu)點。答：1)整個用戶級線程的切換發(fā)生在用戶空間，這樣的線程切換至少比陷入內(nèi)核要快一個數(shù)量級(不需要陷入內(nèi)核、不需要上下文切換、不需要對內(nèi)存高速緩存進行刷新，這就使得線程調(diào)度非常快捷)2)用戶級線程有比較好的可擴展性，線程能夠利用的表空間和堆?？臻g比內(nèi)核級線程多，這是因為在內(nèi)核空間中內(nèi)核線程需要一些固定的表格空間和堆?？臻g，如果內(nèi)核線程的數(shù)量非常大，就會出現(xiàn)問題。3)可以在不支持線程的操作系統(tǒng)中實現(xiàn)。4)創(chuàng)建和銷毀線程、線程切換代價等線程管理的代價比內(nèi)核線程少得多，因為保存線程狀態(tài)的過程和調(diào)用程序都只是本地過程5)允許每個進程定制自己的調(diào)度算法，線程管理比較靈活。這就是必須自己寫管理程序，與內(nèi)核線程的區(qū)別6)線程的調(diào)度不需要內(nèi)核直接參與，控制簡單。.簡述進程切換的步驟。答：一個進程在運行期間，不斷地從一種狀態(tài)轉換到另一種狀態(tài)，它可以多次處于就緒狀態(tài)和執(zhí)行狀態(tài)，也可以多次處于阻塞狀態(tài)。(1)就緒一＞執(zhí)行處于就緒狀態(tài)的進程，當進程調(diào)度程序為之分配了處理機后，該進程便由就緒狀態(tài)轉變成執(zhí)行狀態(tài)。(2)執(zhí)行一＞就緒處于執(zhí)行狀態(tài)的進程在其執(zhí)行過程中，因分配給它的一個時間片已用完而不得不讓出處理機，于是進程從執(zhí)行狀態(tài)轉變成就緒狀態(tài)。(3)執(zhí)行一＞阻塞 正在執(zhí)行的進程因等待某種事件發(fā)生而無法繼續(xù)執(zhí)行時，便從執(zhí)行狀態(tài)變成阻塞狀態(tài)。(4)阻塞一＞就緒 處于阻塞狀態(tài)的進程，若其等待的事件已經(jīng)發(fā)生，于是進程由阻塞狀態(tài)轉變?yōu)榫途w狀態(tài)。.簡述進程阻塞的步驟。保存現(xiàn)場信息I進程變?yōu)?8&＜蚓插入阻塞隊列q進程誦度.簡述進程喚醒的步驟。L首先把被阻塞的進程從等待該事件的阻塞隊列中移出，工將其PCB中的現(xiàn)行狀態(tài)由阻塞改為就緒，工再將該PCB插入到就緒隊列中口.簡述索引節(jié)點的構成原理？答：索引節(jié)點是一個結構，它包含了一個文件的長度、創(chuàng)建及修改時間、權限、所屬關系、磁盤中的位置等信息。一個文件系統(tǒng)維護了一個索引節(jié)點的數(shù)組，每個文件或目錄都與索引節(jié)點數(shù)組中的唯一一個元素對應。系統(tǒng)給每個索引節(jié)點分配了一個號碼，也就是該節(jié)點在數(shù)組中的索引號，稱為索引節(jié)點號。.進程切換時系統(tǒng)需要完成哪些處理工作？答：1、保存并恢復處理器信息。2、更新進程控制塊中的進程狀態(tài)。3、更新存儲器管理數(shù)據(jù)結構。.并發(fā)進程執(zhí)行時與時間有關的錯誤都有哪些？分別解釋其含義。.I/O軟件總體設計目標是什么？如何達到該目標？答：I/O軟件的總體設計目標是：高效率和通用性。要達到該目標，要具有：1.可靠性(Reliable)。軟件系統(tǒng)對于用戶的商業(yè)經(jīng)營和管理來說極為重要，因此軟件系統(tǒng)必須非?？煽?。.安全性(Secure)。軟件系統(tǒng)所承擔的交易的商業(yè)價值極高，系統(tǒng)的安全性非常重要。.可擴展性(Scalable)。軟件必須能夠在用戶的使用率、用戶的數(shù)目增加很快的情況下，保持合理的性能。只有這樣，才能適應用戶的市場擴展得可能性。.可定制化(Customizable)。同樣的一套軟件，可以根據(jù)客戶群的不同和市場需求的變化進行調(diào)整。.可伸縮(Extensible)。在新技術出現(xiàn)的時候，一個軟件系統(tǒng)應當允許導入新技術，從而對現(xiàn)有系統(tǒng)進行功能和性能的擴展。.可維護性(Maintainable)。軟件系統(tǒng)的維護包括兩方面，一是排除現(xiàn)有的錯誤，二是將新的軟件需求反映到現(xiàn)有系統(tǒng)中去。一個易于維護的系統(tǒng)可以有效地降低技術支持的花費。.客戶體驗(CustomerExperience)。軟件系統(tǒng)必須易于使用。.市場時機(TimetoMarket)。軟件用戶要面臨同業(yè)競爭，軟件提供商也要面臨同業(yè)競爭。以最快的速度爭奪市場先機非常重要。.簡述用戶級線程實現(xiàn)原理。答：用戶線程的建立、同步、銷毀和調(diào)度完全在用戶態(tài)中完成，不需要內(nèi)核的幫助。如果程序實現(xiàn)得當，這種線程不需要切換到內(nèi)核態(tài)，因此操作可以是非?？焖偾业拖牡?，也可以支持規(guī)模更大的線程數(shù)量，部分高性能數(shù)據(jù)庫中的多線程就是由用戶線程實現(xiàn)的。這種進程與用戶線程之間1：N的關系稱為一對多的線程模型。.為什么要在設備管理中引入緩沖技術？疆緩沖技術是用來在兩種不同速度的設備之三傳輸信急時平滑傳輸過程的隼用手段-在OS的設備管理中，引入緩沖技術的主要原因耳!日結為以下1點.(1)緩和CPU七二設備三速度不匹配的矛盾,一般情況程序的運行過程是時而進"計算，時而進行輸入或輸出-以打G機輸出為例，如果沒有緩沖.則程序在輸出時.必然由于打門機的速度跟不上而使CPU停F來等待；然而在計算階段，打臼機又元事更做：如果設置一個緩沖區(qū)，程序刃以將待輸出的數(shù)據(jù)先輸出到緩沖區(qū)然后繼續(xù)執(zhí)行：而打印機則可以從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)嚶慢打臼二(2)減少中斷的次數(shù)：例如，假定設備只用一位二進制數(shù)接收從系統(tǒng)外傳來的數(shù)據(jù)，則設備每接收到一位二進制數(shù)就要中斷CPC一次,如果數(shù)據(jù)通信速率為9.6Kb.，小則中斷CHJ的頊率也是9.6陽工，即每10比占就要口斷CPU一次，若設置一個具有8位的緩沖奇存器，則口「使CP匚被中斷的次數(shù)降低為前者的1/8C(3)提高CFU和「0設各之同的并行性.由于在CPC和設備之用引入十緩沖區(qū).CFL可以從緩沖區(qū)中讀取或向緩沖區(qū)寫人信息，相應地設務也可以向緩沖區(qū)寫入或從緩沖區(qū)讀取隹息，在CFI.工歸的同時，設各也能進行輸入埼出操作，這樣.CPL和二句設備就a以并行二作匚.簡述內(nèi)核級線程實現(xiàn)原理。答：內(nèi)核線程(Kernel-LevelThread,KLT)就是直接由操作系統(tǒng)內(nèi)核支持的線程，這種線程由內(nèi)核來完成線程切換，內(nèi)核通過操縱調(diào)度器對線程進行調(diào)度，并負責將線程的任務映射到各個處理器上。每個內(nèi)核線程可以視為內(nèi)核的一個分身，這種操作系統(tǒng)就有能力同時處理多件事情，支持多線程的內(nèi)核就叫做多線程內(nèi)核。.簡述虛擬文件系統(tǒng)(VFS)原理。答：虛擬文件系統(tǒng)VFS的工作原理：linux構建了一個格式統(tǒng)一的文件管理框架，其中的各個數(shù)據(jù)結構，除了保存所有文件系統(tǒng)的共性信息和框架本身所需的信息之外，同時也留出了必要的空間以存放實際文件系統(tǒng)的特殊信息。.使用共享內(nèi)存時一般經(jīng)歷哪些步驟？L阡費一塊共享內(nèi)存導hiugetQ，允許本進程使用共某塊共享內(nèi)存shuiEitt）*寫入/讀出4,禁止本進程使用這塊共享內(nèi)存仙詞由5,刪除這塊共享內(nèi)存shmctl?；蛘呙钚衦ipcnu.進程實體由哪些部分組成？各部分的作用是什么？答：進程的實體是由三部分組成的：程序、數(shù)據(jù)結構、進程控制塊①程序。作用：描述進程要完成的功能。②數(shù)據(jù)集合。作用：程序在執(zhí)行時所需要的數(shù)據(jù)和工作區(qū)。③程序控制塊。作用：包含進程的描述信息和控制信息。它是進程存在的唯一標志。53.簡述缺頁中斷處理過程。語件陷衣內(nèi)枝，衽內(nèi)核豐保行程亡」貳黑，啟動一個匯笫代碼歷程忘存誦用寄存器和巨之星失信息,發(fā)現(xiàn)缺頁中斷時?嘗試需要哪個虛擬頁面,一旦發(fā)現(xiàn)缺頁中斷的虛擬地址,檢查地讓早工■有效，廣嚏直存儲三青護艮否一致。不一致殺掉進程，如果選擇的口I至臟了，三回磁盤，一史葉巳十吊，籽工育裝入.3熱盤E浙友生，卜王標記力止掌狀態(tài)，恢復發(fā)生職貝巾斷指令以前的狀態(tài)，返回調(diào)用它的匯編語言歷程.幀復寄存器和其它狀態(tài)信息。.影響磁盤訪問的時間因素主要有哪些方面？.進程有哪些屬性？解釋其含義。答:進程具有如下的屬性.（1）用戶所有:進程為用戶所有,其可為進程提供安全措施.⑵最少有一個線程：每個進程至少有一個線程進程創(chuàng)建的同時會創(chuàng)建一個線程⑶擁有句柄：擁有的對象都有其句柄.（4）可繼承句柄：有些共有的屬性可被繼承，利用DupulicateHandle函數(shù)或在創(chuàng)建時使對象可被繼承來改變繼承標識.例如,管道是讀和寫句柄,在管道創(chuàng)建時,它就可以被指定成可繼承的..管道讀寫進程之間有哪些同步事項？.信號的產(chǎn)生者一般有哪些？分別在什么情況下或者通過什么途徑產(chǎn)生信號？.SPOOLing系統(tǒng)有哪些數(shù)據(jù)結構和程序組成？答：SPOOLing系統(tǒng)由輸入/輸出設備和通道、輸入井和輸出井、輸入井和輸出井管理程序、假脫機輸入程序以及假脫機輸出程序等部分組成。輸入設備是數(shù)據(jù)的真正來源，輸出設備是數(shù)據(jù)的最終到達地點；輸入井和輸出井由磁盤或磁鼓上的一個區(qū)域構成，是假脫機系統(tǒng)中的虛擬設備的承載實體，完成輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的暫存；輸入井和輸出井需要相應的程序來進行空間管理；假脫機輸入程序時操作系統(tǒng)的一部分，位于系統(tǒng)高層，通常以進程模式運行，屬于系統(tǒng)進程。.解釋庫函數(shù)scanf（“%d"，&a）是如何體現(xiàn)資源抽象這種資源管理技術的?.I/O軟件總體設計要考慮哪些問題？答：1）設備無關性2）出錯處理3）同步（阻塞）-異步（中斷驅動）傳輸。4）獨占性外圍設備和共享性外圍設備。.進程與線程的主要區(qū)別是什么？答：進程是指運行中的應用程序，每一個進程都有自己獨立的內(nèi)存空間,一個應用程序可以同時啟動多個進程.例如對于工E翎覽器程序，每打月一個比瀏覽器窗口，就啟動r一個新的進程.同樣，每就執(zhí)行JBK的已甌程序，就啟動r一個獨立的工虛擬機逋程.該逑程的任務是解析并執(zhí)行Ja由程序代碼.線程是指進程中的一個執(zhí)行流程，有時也稱為執(zhí)行情景0一個進程可以由多個續(xù)程組成，即在一個逑程中可以同時運行多個不同的線程，它們分別執(zhí)行不同的任務。當進程內(nèi)的多個線程同時運行時,這種運行方式稱為并發(fā)運行.哲多服務器程序,如數(shù)據(jù)庫服務器和Web服務器，都支持并發(fā)運行，這些服務器能同時響應來自不同客戶的請求。逑程和頜程的主要區(qū)別在于.每個途程都需要操作系統(tǒng)為其分配獨立的內(nèi)存地址空間.而同一進程中的所有線程在同一塊地址空間中工作，這些線程可以共享同一塊內(nèi)存和系統(tǒng)資源，比如共享—對象或者共享已經(jīng)打開的一個文件。.處理器、內(nèi)存儲器、設備、文件系統(tǒng)均可虛擬，虛擬它們的目的分別是什么？.I/O軟件有哪些層次？各層的主要功能是什么？答：（I）用戶層I/O軟件，實現(xiàn)與用戶交互的接口，用戶可直接調(diào)用該層所提供的、與IO操作有關的庫函數(shù)對設備進行操作。（2）設備獨立性軟件，用于實現(xiàn)用戶程序與設備驅動器的統(tǒng)接口、設備命名、設備的保護以及設備的分配與釋放等，同時為設備管理和數(shù)據(jù)傳送提供必要的存儲空間。（3）設備驅動程序，與硬件直接相關，用于具體實現(xiàn)系統(tǒng)對設備發(fā)出的操作指令，驅動I/O設備工作的驅動程序。（4）中斷處理程序，用于保存被中斷進程的CPU環(huán)境，轉入相應的中斷處理程序進行處理，處理完畢再恢復被中斷進程的現(xiàn)場后，返回到被中斷的進程。.分別解釋無關的并發(fā)進程與交互的并發(fā)進程的含義。答：無關的并發(fā)進程是指它們分別在不同的變量集合上的操作，一個進程的執(zhí)行與其他并發(fā)進程的進展無關，即一個進程不會改變另一個與其并發(fā)執(zhí)行的進程的變量。交互的并發(fā)進程共享某些變量，一個進程的執(zhí)行可能會影響其他進程的執(zhí)行結果，交互的并發(fā)進程之間具有制約關系。.資源共享的互斥訪問與同時訪問有什么區(qū)別？.解釋進程的并發(fā)性含義。答:在一定時間內(nèi)在物理機器上有兩個或兩個以上的程序同處于開始運行但尚未結束的狀態(tài)，并且次序不是事先確定的。.套接字連接過程分為哪些步驟？答：根據(jù)連接啟動的方式以及本地要連接的目標，套接字之間的連接過程可以分為三個步驟：服務器監(jiān)聽、客戶端請求、連接確認.服務器監(jiān)聽：所謂服務器監(jiān)聽，是指服務器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態(tài)，實時監(jiān)控網(wǎng)絡狀態(tài).客戶端請求：所謂客戶端請求，是指由客戶端的套接字提出連接請求，要連接的目標是服務器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，然后就向服務器端接字提出連接請求[3] 。

.連接確認：所謂連接確認，是指當服務器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求，就會響應客戶端套接字的請求，建立一個新的線程，并把服務器端套接字的描述發(fā)送給客戶端。一旦客戶端確認了此描述，連接就建立好了。而服務器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，接收其他客戶端套接字的連接請求.簡述請求分頁虛擬存儲系統(tǒng)的基本原理。答：在請求分頁系統(tǒng)中所使用的主要數(shù)據(jù)結構仍然是頁表。它對頁式系統(tǒng)中的頁表機制進行了擴充但其基本作用是實現(xiàn)由用戶地址空間到物理內(nèi)存空間的映射。由于只將應用程序的一部分裝入內(nèi)存，還有一部分仍在磁盤上，故需在頁表中增加若干項，供操作系統(tǒng)實現(xiàn)虛擬存儲器功能時參考。常見的系統(tǒng)中，一般對頁表的表項進行如下擴充：除了頁號對應的物理塊號，還增加了狀態(tài)位、修改位、外存地址和訪問字段等。.處理器調(diào)度機制的邏輯功能模塊有哪些？各負責什么功能？答：1）隊列管理程序：進程/線程狀態(tài)變化時，該進程/線程被加入不同隊列2）上下文切換程序：負責進程/線程上下文切換3）分派程序：從就緒隊列中選擇下個運行的進程/線程。.操作系統(tǒng)有哪些特性？解釋其含義。三：揉梏系統(tǒng)有2小特征二并發(fā)：共享，早步，虛捺，<1并發(fā)；是指青個重歲人哥仲在歲一時間同隰為發(fā)生-筑作系燙斜并全性是含L箕機系統(tǒng)邑同時存在多小運行著的程序，因此它應諫具有處理和調(diào)度荽個程序冏時執(zhí)行的能力：在這種荽道巷牛亭境一■■,一段時間內(nèi)，之觀二百方小程序亡冏時■￡行，而每一時刻：聿處坦翳不彘下實除僅能有一道■程.序執(zhí)行，敕微觀上這些程序還是在分時地交替執(zhí)行：操作系■的方發(fā)七是逋過分時得以賣配的，二意：并行主是挎L寡機系就具有匚以同時進行W算或突祚的尋性，匕三一時三定或兩種或何和以二的工作.并行哇警要官祖關哽心的江神，舛/流水接或多貝里界嚶心環(huán)境。二字；是指系統(tǒng)中的資涔工家；贊源尹螢息資源）可以枝皆小并發(fā)次行的程序共司使用，而不是被其七一個祖古：資源共與商的/吉式:三車訪問和同時訪問.并發(fā)和共享是撰作崇皴的最甚本若征，互為依存。并發(fā)執(zhí)行的要求弓I出了資源的井享：而,源共享的管理工直接影響到筆療的并發(fā)放行:異步：在多遒程率女垸二：元訐多小程聲并發(fā)現(xiàn)行，但擊手瓷源有限,進程的羽2不塞一苴到層。設是走走停停，以?？杉佳旱乃僦蚯皰爝M，這就是進程箕乒步七“異步性便浮操作系統(tǒng)運行在一種同機的環(huán)境F,可能導致進程產(chǎn)生與時聞有關的錯誤:,但是只要運行三境后同，摸七系,必須謀證多次匚?二程.序,竽獲得相三的結果1;虛擬：虛擬性是一種省理直術，壬物理上的一4實體變成遂輯二的多小對叱物，或把物理上的當小賣體變成邏輯上的一個對應物的技術，采用速擬技術的目的是為用戶提供易于使用、方便高效的謨作環(huán)境“.解釋操作系統(tǒng)中信號量的物理意義。答：信號量（Semaphore），有時被稱為信號燈，是在多線程環(huán)境下使用的一種設施，是可以用來保證兩個或多個關鍵代碼段不被并發(fā)調(diào)用。在進入一個關鍵代碼段之前，線程必須獲取一個信號量；一旦該關鍵代碼段完成了，那么該線程必須釋放信號量。其它想進入該

關鍵代碼段的線程必須等待直到第一個線程釋放信號量。為了完成這個過程，需要創(chuàng)建一個信號量VI,然后將AcquireSemaphoreVI以及ReleaseSemaphoreVI分別放置在每個關鍵代碼段的首末端。確認這些信號量VI引用的是初始創(chuàng)建的信號量.低級調(diào)度的剝奪方式和非剝奪方式分別是什么含義？答：剝奪方式：當一個進程正在處理器上執(zhí)行時，系統(tǒng)可以根據(jù)規(guī)定的原則剝奪分配給它的處理器，而把處理器分配給其他進程使用。有兩種剝奪原則：一是高優(yōu)先級進程或線程可以剝奪低優(yōu)先級進程或線程運行；二是當運行進程時間用完后被剝奪處理器。非剝奪方式：一旦某個進程或線程開始執(zhí)行后便不再出讓處理器，除非該進程或線程運行結束或發(fā)生了某個事件不能繼續(xù)執(zhí)行。.管程涉及幾種隊列？每種隊列的作用分別是什么？答：管程入口處的等待隊列：管程是互斥進入的，所以當一個進程試圖進入一個巳被占用的管程時它應當在管程的入口處等待，因而在管程的入口處應當有一個進程等待隊列，稱作入口等待隊列。管程內(nèi)的資源等待隊列：管程是用于管理資源的，當進入管程的進程因資源被占用等原因不能繼續(xù)運行時使其等待，即將等待資源的進程加入資源等待隊列，該隊列由條件變量維護。資源等待隊列可以由多個，每種資源一個隊列。.UNIX進程上下文包括哪些部分？各部分由哪些成分組成？答：進程上下文包括三個組成部分：1）用戶級上下文：是由用戶進程的程序塊、用戶數(shù)據(jù)塊（含共享數(shù)據(jù)塊）和用戶堆棧組成的進程地址空間。2）系統(tǒng)級上下文：包括進程控制塊、內(nèi)存管理信息、進程環(huán)境塊，以及系統(tǒng)堆棧等組成的進程地址空間。3）寄存器上下文：由程序狀態(tài)字寄存器、各類控制寄存器、地址寄存器、通用寄存器、用戶堆棧指針等組成。.在三態(tài)模型中，進程有哪三種基本狀態(tài)？說明各狀態(tài)之間的轉換關系和轉換條件。答：進程最基本的狀態(tài)由三種：1）運行態(tài)：進程占有處理器正在運行。2）就緒態(tài)：進程具備運行條件，等待系統(tǒng)分配處理器以便運行3）等待態(tài)：又稱為阻塞態(tài)或睡眠態(tài)，指進程不具備運行條件，正在等待某個事件的完成。.什么是自愿性中斷事件？它有什么特征？答：這類中斷事件是正在運行程序有我是3于程序員在編造程序時r因妾求操作系統(tǒng)提供“第力有總總用訪管指令或系統(tǒng)調(diào)用r從而導致中斷的，所以又稱為訪言中斷-這類中斷的發(fā)生具有必然性r而且發(fā)生位百確定口.簡述伙伴系統(tǒng)內(nèi)存分配與回收的原理。.簡述打開文件的過程。答：用戶要使用一個已經(jīng)存放在存儲介質(zhì)上的文件前，必須先提出〃打開文件〃要求。這時用戶也必須向系統(tǒng)提供參數(shù)：用戶名、文件名、存取方式、存儲設備類型、口令等。系統(tǒng)在接到用戶的〃打開文件〃要求后，找出該用戶的文件目錄，當文件目錄不在主存儲器中時還必須把它讀到主存儲器中；然后檢索文件目錄，指出與用戶要求相符合的目錄項，取出文件存放的物理地址。對索引文件還必須把該文件的索引表存放在主存儲器中，以便后繼的讀寫操作能快速進行。.簡述進程創(chuàng)建的主要過程。答：進程創(chuàng)建首先是在進程表中為進程建立一個進程控制塊PCB，采用fork（）系統(tǒng)調(diào)用將復制執(zhí)行進程的PCB塊，U區(qū)和內(nèi)存圖像到新的進程。.設備I/O控制方式有哪幾種？簡要說明其工作原理。答：循環(huán)測試I/O方式（輪詢方式）利用I/O測試指令測試設備的閑忙。若設備不忙，則執(zhí)行輸入或輸出指令；若設備忙，則I/O測試指令不斷對該設備進行測試，直到設備空閑為止。這種方式使CPU花費很多時間在I/O是否完成的循環(huán)測試中，造成極大的浪費！中斷處理方式：引入中斷之后，每當設備完成I/O操作，便以中斷請求方式通知CPU，然后進行相應處理。但由于CPU直接控制輸入輸出操作，每傳達一個單位信息，都要發(fā)生一次中斷，因而仍然消耗大量CPU時間。直接內(nèi)存存?。―MA）方式：DMA（DirectMemoryAccess，直接內(nèi)存存?。┓绞接糜诟咚偻獠吭O備與內(nèi)存之間批量數(shù)據(jù)的傳輸。它使用專門的DMA控制器，采用竊取總線程控制權的方法，由DMA控制器送出內(nèi)存地址和發(fā)出內(nèi)存讀、設備寫或者設備讀、內(nèi)存寫的控制信號完成內(nèi)存與設備之間的直接數(shù)據(jù)傳送，而不用CPU干預。當本次DMA傳送的數(shù)據(jù)全部完成時才產(chǎn)生中斷，請求CPU進行結束處理。通道方式：通道是一個用來控制外部設備工作的硬件機制，相當于一個功能簡單的處理機。通道是獨立于CPU的、專門負責數(shù)據(jù)的輸入輸出傳輸工作的處理器，它對外部設備實統(tǒng)一管理，代替CPU對I/O操作進行控制，從而使I/O操作可以與CPU并行工作。通道是實現(xiàn)計算機和傳輸并行的基礎，以提高整個系統(tǒng)的效率。.簡述設備管理功能。答：設備管理的功能（1）監(jiān)視系統(tǒng)中所有設備的狀態(tài)。（2）設備分配。（3）設備控制是設備管理的另一功能，它包括設備驅動和設備中斷處理，具體的工作過程是在設備處理的程序中發(fā)出驅動某設備工作的I/O指令后，再執(zhí)行相應的中斷處理。.存儲管理功能有哪些？答：已采納存儲管理的主要功能：（1）內(nèi)存區(qū)域的分配（2）地址映射（3）存儲共享（4）存儲保護（5）內(nèi)存擴充.文件訪問方式主要有哪幾種？它們的各自如何訪問？答：1、順序訪問方式。2、直接訪問方式3、索引順序訪問方式。.簡述分頁存儲管理的原理。分頁存儲管理如何實現(xiàn)地址變換、存儲共享、存儲保護？答：在存儲器管理中，連續(xù)分配方式會形成許多“碎片”，雖然可通過“緊湊”方法將許多碎片拼接成可用的大塊空間，但須為之付出很大開銷。如果允許將一個進程直接分散地裝入到許多不相鄰的分區(qū)中，則無須再進行‘緊湊”。基于這一思想而產(chǎn)生了離散分配方式。如果離散分配的基本單位是頁，則稱為分頁存儲管理方式。在分頁存儲管理方式中，如果不具備頁面對換功能，則稱為基本分頁存儲管理方式，或稱為純分頁存儲管理方式，它不具有支持實現(xiàn)虛擬存儲器的功能，它要求把每個作業(yè)全部裝入內(nèi)存后方能運行.描述信號量的數(shù)據(jù)結構及其P、V操作。.進程切換的時機有哪些？答：其中主動放棄處理器的場景是1.進程正常結束，主動放棄。2.進程在執(zhí)行時發(fā)生了異常。被動放棄處理器的場景.進程在執(zhí)行時有個更緊急的任務（比如IO操作）.遇到有更高優(yōu)先級的進程.進程的時間片過期1.某系統(tǒng)段表的內(nèi)容如下表所示。一邏輯地址為（2，154），它對應的物理地址為多少?段號段首址段長度0120K40K1760K30K2480K20K3370K20K480K+154（段號為2,其對應的首地址為480K，段長度為20K大于154,所以邏輯地址（2，154）對應的物理地址為480K+154。）.若磁頭的當前位置為100磁道，磁頭正向磁道號增加方向移動?，F(xiàn)有一個磁盤讀寫請求隊列：23、376、205、132、19、61、190、398、29、4、18、40。若采用最短尋道時間優(yōu)先算法，試計算出平均尋道長度為多少？58.3.在一個請求分頁系統(tǒng)中，假定系統(tǒng)分配給一個作業(yè)的物理塊數(shù)為3,并且此作業(yè)的頁面走向為2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。試用FIFO和LRU兩種算法計算出程序訪問缺頁率。先進先出（FIFO）更新算法：缺頁次數(shù)9次，置換次數(shù)6次缺頁率=缺頁次數(shù)/總頁數(shù)=9/12=75%置換率=置換次數(shù)/總頁數(shù)=6/12=50%最近最久未使用（LRU）更新算法：缺頁次數(shù)7次，置換次數(shù)4次缺頁率=缺頁次數(shù)/總頁數(shù)=7/12=58.3%（約等于）置換率=置換次數(shù)/總頁數(shù)=4/12=33.3%（約等于）.某基于動態(tài)分區(qū)存儲管理的計算機，其主存容量為55MB（初試為空閑），采用最佳適配（Bestfit）算法，分配和釋放的順序為：分配15MB，分配30MB，釋放15MB，分配8MB，分配6MB，此時主存中最大空閑分區(qū)的大小是多少？9MB（在前面兩個請求發(fā)生時，主存的空間上有空余，可以直接滿足，這樣主存還剩下最頂端的10MB閑置空間（假定從最下面開始）。在釋放15MB后，在30MB的上下分別有15MB和10MB的閑置空間。分配8MB的請求將在10MB的空間滿足，再分配6MB就只能從15MB的閑置空間滿足，剩下9MB的閑置空間。這塊空間是主存中最大的空閑分區(qū)）.一臺計算機有8臺磁帶機供N個進程競爭使用，每個進程需要3臺磁帶機。請問N為多少時，系統(tǒng)沒有死鎖危險？并說明原因。解：當N為1、2、ME寸，系統(tǒng)法有產(chǎn)生死鎖的危險。因為，當系統(tǒng)中只有1個進程時，它最多需要3臺滋帶磯，而系統(tǒng)有8臺磁帶機，其資源個皴已足夠系統(tǒng)內(nèi)的1個進程使月，因此絕不可能反生死鎖；當系統(tǒng)中有2個進程時,最多需要6臺磁帶機,而系統(tǒng)有€臺磁帶機，其賁源個數(shù)也足世系統(tǒng)內(nèi)的2個進程使用，因此也不可能發(fā)生死鎖m節(jié)系統(tǒng)巾有三個進程時,無論系統(tǒng)如何分配資源,3個進程中必■有進程可以獲得3臺磁帶機,該進程已獲得了它/需要用全部資源并將順利云行完畢.從而可將宰占有的。個資源歸環(huán)給系統(tǒng)一文就保訐了其余進程能順利運行完畢。當103時,若資源分配及釋放順序不當時,系統(tǒng)有可能死鎖。由此可知,當H為1、2,301該系統(tǒng)不會由于對這種資源的競爭而產(chǎn)生死鎖。.在單CPU多道程序系統(tǒng)中并發(fā)運行兩道程序P1和P2,它們的執(zhí)行軌跡如下：P1：I1（25ms）、CPU（12ms）、O1（10ms）；P2：I2（20ms）、CPU（10ms）、O2（20ms）；P3：CPU（30ms）、I1（20ms）、CPU（10ms）、I1（10ms）；兩道程序所需設備均為可用狀態(tài)，系統(tǒng)對CPU采用時間片輪換調(diào)度方法，時間片為5ms，對設備采用非剝奪調(diào)度方式。系統(tǒng)按照非搶占調(diào)度方式調(diào)度兩道程序。對于等待使用同樣資源的多個進程，按照最新等待的先后順序分配資源。如果最新等待順序相同，則按照P1、P2、P3的順序分配資源。（1）繪制各道程序、各硬件工作時序圖（2）計算每個程序從投入到完成分別所需的時間（周轉時間）和三道程序全部運行結束花費的總時間；（3）計算三道程序從投入到完成CPU的利用率；（4）如果單道運行，計算每道程序運行完畢花費的時間和三道程序全部運行結束需要花費的總時間。.某時刻進程的資源使用情況如下所示。進程已分配資源尚需資源可用資源R1R2R3R1R2R3R1R2R3P12 0 00 0 10 2 1P21 2 01 3 2P30 1 11 3 1P40 0 12 0 0此時是否存在安全序列？若存在，則寫出安全序列。給出分析計算過程。7.一作業(yè)在時刻a到達系統(tǒng)，估計運行時間為b。若時刻c開始執(zhí)行該作業(yè)，其響應比是多少？響應比二（等待時間+要求服務時間）/要求服務時間該題中等待時間為c-a小時，要求服務時間為b小時，所以響應比=（c-a+b）/b.在具有一級頁表的分頁存儲管理系統(tǒng)中，若頁面大小設置為4MB，地址總線寬度為40位，則（1）頁內(nèi)位移為多少位？（2）頁號為多少位？（3）邏輯地址（124E20）通勺頁號是多少？頁內(nèi)偏移是多少？（4）若該頁被裝進物理塊1024中，則物理地址是多少？.如果一個進程大小為600KB，則按照伙伴系統(tǒng)內(nèi)存分配方法至少需為該進程分配多少KB內(nèi)存空間？2的10次方

10.某計算機采用二級頁表的分頁存儲管理方式，按字節(jié)編址，頁大小為210字節(jié)，頁表項大小為2字節(jié)，邏輯地址結構為：頁目錄號頁號頁內(nèi)偏移量邏輯地址空間大小為216頁，則表示整個邏輯地址空間的頁目錄表中包含表項的個數(shù)至少是多少？頁大小為210字節(jié)，頁表項大小為2字節(jié)，采用二級頁表，一頁可存放29個頁表項，邏輯地址空間大小為216頁，那么表示整個邏輯地址空間的頁目錄表中包含表項的個數(shù)至少是216/29=27=128。.系統(tǒng)為某進程分配了4個頁框，該進程已訪問的頁號序列為2,0,2,9,3,4,2,8,2,3,8,4,5,若進程要訪問的下一頁的頁號為7,依據(jù)LRU算法，應淘汰頁的頁號是幾？答：窗口為4，元素依次為2-8-4-5，因此淘汰2進程分配了4個頁框，只能容納4個分頁，超過4個分頁時，就要從當前分頁中選擇一個淘汰LRU算法賦予每個頁面一個訪問字段，用來記錄一個頁面自上次被訪問以來所經(jīng)歷的時間t，當須淘汰一個頁面時，選擇現(xiàn)有頁面中其t值最大的，即最近最少使用的頁面予以淘汰。按這種理解，以題目所說的訪問順序，每個時刻，進程中的頁面記錄的t值為 【頁面號(t值)]時刻1：2(0)時刻2：2(1),0(0)時刻3：2(0),0(1)時刻4：2(1),0(2),9(0)上次被訪問以來所經(jīng)歷的時間t從大到小排序時刻13：2(10),4(1),8(2),5(0)為2845時刻14(答案對應的時刻)：需要淘汰一個頁面以放入頁面7,此時淘汰上次被訪問以來所經(jīng)歷的時間t從大到小排序.兩個并發(fā)執(zhí)行的程序P和Q共享初值為1的變量x。P對x加1，Q對x減1。加1和減1操作的指令序列分別如下所示。程序P：〃取x值到寄存器R1〃取x值到寄存器R1中//R1增1〃將R1的內(nèi)容存入乂//R2減1②incR1③storex,R1程序Q：①10adR2,x②decR2③storex,R21?寫出P、Q并發(fā)執(zhí)行時所有可能的指令順序和該順序執(zhí)行后的x值。使用類似P①表示相應程序的指令。.設文件索引節(jié)點中有7個地址項，其中4個地址項為直接地址索引，2個地址項是一級間接地址索引，1個地址項是二級間接地址索引，每個地址項大小為4字節(jié)，若磁盤索引塊和磁盤數(shù)據(jù)塊大小均為256字節(jié)，則可表示的單個文件的最大長度是多少K字節(jié)？答：因每個磁盤索引塊和磁盤數(shù)據(jù)塊大小均為256字節(jié)。所以4個直接地址索引指向的數(shù)據(jù)塊大小為4x256字節(jié)。2個一級間接索引共包括2x(256/4)個直接地址索引，既其指向的數(shù)據(jù)塊大小為2x(256/4)字節(jié)。1個二級間接地址索引所包含的直接地址索引數(shù)為(256/4”(256/4八256,即其所指向的數(shù)據(jù)塊大小為(256/4)x(256/4)x256字節(jié)。即7個地址項所指向的數(shù)據(jù)塊總大小為4x256+2x(256/4)x256+(256/4)x(256/4)x256=1082368字節(jié)=1057KB。.化簡下面的進程-資源分配圖，判斷系統(tǒng)是否死鎖。答：首先看P1，P1申請資源R1，但資源R1只有1個，且被P2占用，所以P1被阻塞，無法刪除P1的邊；接著看P2,P2申請資源R4，同理，資源R4只有一個且被P3占用，所以P2的邊也不能刪除；最后P3,P3申請資源R3和R2,資源R3有2個，其中一個被P2占用，剩余一個空閑資源，可被P3申請，但資源R2中，一個被P1占用，另一個被P3占用，無空閑資源，所以P3也被阻塞。無法刪除P3的邊。三個結點經(jīng)分析后都不能化簡為孤立結點，所以形成死鎖。在單CPU多道程序系統(tǒng)中并發(fā)運行兩道程序P1和P2,它們的執(zhí)行軌跡如下：P1：輸入機(80ms)、CPU(10ms)、磁帶機1(30ms)；P2：磁帶機2(20ms)、CPU(20ms)、行式打印機(100ms)；兩道程序所需設備均為可用狀態(tài)。系統(tǒng)按照非搶占調(diào)度方式調(diào)度兩道程序，(1)繪制各道程序、各硬件工作時序圖；(2)計算每個程序從投入到完成分別所需的時間(周轉時間)；（3）計算兩道程序從投入到完成CPU的利用率；（4）如果單道運行，則兩道程序運行完畢需要多長時間？.采用電梯調(diào)度算法執(zhí)行磁盤調(diào)度。假定磁頭正在向柱面號增加的方向移動，當前已經(jīng)出現(xiàn)的訪問請求為柱面號：280，300，350，磁頭剛移動過230號柱面時，又出現(xiàn)了如下柱面訪問請求：30，120，80，50，70，60，180，40。試從230號柱面開始繪制移臂路線圖，并計算移臂距離。.一個多道批處理系統(tǒng)中僅有P1和P2兩個作業(yè)，P2比P1晚5ms到達。它們的計算和I/O操作順序如下：P1：計算60ms，I/O80ms，計算20msP2：計算120ms，I/O40ms，計算40msI/O設備需要互斥使用。若不考慮調(diào)度和切換時間，則完成兩個作業(yè)需要的時間最少是多少？,In'. ；g cpuPl CPU 而bHJ|II 1 1 1If 1 1 1 1 | 1 1 ! h-0 203現(xiàn)mliftL20[40ISO12024C 330MB260ms16.在一個請求分頁虛擬存儲管理系統(tǒng)