計算機(jī)考研復(fù)試題

計算機(jī)考研復(fù)試題

目錄

刖S

前沿知識

操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)

1.什么是操作系統(tǒng)，目標(biāo)和功能是什么，特征是什么？

2.何謂批處理操作系統(tǒng)？

3.什么是單道批處理系統(tǒng)，主要特征是什么？

4.什么是多道程序設(shè)計技術(shù)？基本特征是什么？引入技術(shù)哪些好處？

需要解決什么問題？

5.什么是分時技術(shù)？什么是分時系統(tǒng)？最關(guān)鍵的問題？基本特征？

批處理系統(tǒng)和分時系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)各有什么特點？

為什么要處理器為什么要區(qū)分核心態(tài)和用戶態(tài)兩種操作方式？在什

么情況下進(jìn)行兩種方式的切換？用戶態(tài)轉(zhuǎn)向核心態(tài)的例子？

8.試說明訪管指令、特權(quán)指令和原語

9.什么是系統(tǒng)調(diào)用？執(zhí)行過程？與一般調(diào)用有什么區(qū)別？

9.什么是中斷？中斷處理的一般過程分為哪幾個階段？用哪幾種？

10.為什么說直到出現(xiàn)中斷和通道技術(shù)后，多道程序概念才變?yōu)橛杏?/p>

的？

進(jìn)程管理

11.什么是進(jìn)程？為什么引入進(jìn)程？進(jìn)程和程序的區(qū)別？

12.進(jìn)程的最主要的特征有哪些？

13.什么是進(jìn)程實體？什么是PCB?為什么要引入PCB?為什么說PCB

是進(jìn)程唯一存在的標(biāo)志？PCB包含哪些內(nèi)容？

14.說明進(jìn)程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。

15.什么是進(jìn)程控制？什么是原語？進(jìn)程控制原語主要有哪些？

16.創(chuàng)建原語過程？終止原語過程？

17.進(jìn)程的切換是什么？過程是怎么樣的？

18.為什么需要系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)通信？什么是進(jìn)程的通信？進(jìn)程通信

有哪些？

19.什么是線程？為什么引入線程？線程和進(jìn)程的比較？

10.什么是作業(yè)調(diào)度，進(jìn)程調(diào)度，內(nèi)存調(diào)度？什么是作業(yè)？

典型的調(diào)度算法優(yōu)缺點？

13.為什么說多級反饋隊列能夠較好的滿足要求？

L什么是進(jìn)程的同步與互斥？什么是臨界資源？什么是臨界區(qū)？臨

界資源的訪問過程有哪些？

2.簡述信號量S的物理含義。

3.什么是管程？管程的組成部分？基本特性？為什么引入？

什么是死鎖？死鎖的四個必要條件是什么？以及原因？

7.死鎖的解除有幾種方法？

8.同步機(jī)制應(yīng)遵循哪些準(zhǔn)則？

存儲管理

L在虛擬段式存儲系統(tǒng)中，引入了段的動態(tài)連接。

2.何為靜態(tài)鏈接？何謂裝入時動態(tài)鏈接和運行時動態(tài)鏈接？

3.絕對裝入方式？

4.為什么要引入動態(tài)重定位？如何實現(xiàn)？

5.什么是邏輯地址？什么是物理地址？邏輯地址空間與物理地址空

間？什么是地址重定位？什么是碎片？

6.什么是覆蓋技術(shù)？什么是交換？什么是換入和換出？

7.覆蓋技術(shù)與虛擬存儲技術(shù)有何本質(zhì)不同？交換技術(shù)與虛存中使用

的調(diào)入/調(diào)出技術(shù)有何相同

8.什么是虛擬存儲器？虛擬存儲器基本特征是什么？虛擬存儲器的

容量主要受到什么限制？試著舉一例子？

7.簡述固定分區(qū)和可變分區(qū)在管理方式上的區(qū)別？和優(yōu)缺點？

9.分區(qū)存儲管理中常采用哪些分配策略？比較它們的優(yōu)缺點

10.分段和分頁的主要區(qū)別是什么？

11.為什么說分段系統(tǒng)較之分頁系統(tǒng)更易于實現(xiàn)信息共享和保護(hù)？

12.何為頁表和快表？它們各起什么作用？

13.在有快表的情況下地址轉(zhuǎn)換過程？

13.虛擬存儲器的基本特征是什么？虛擬存儲器的容量主要受到什么

限制？

14.請求頁式存儲管理的優(yōu)缺點

15.什么是缺頁中斷？缺頁中斷之后需要怎么處理？與一般的中斷有

什么區(qū)別？

16試說明改進(jìn)型Clock置換算法的基本原理。

17.什么是抖動？引起抖動的原因有哪些？

什么是固定分配局部置換，可變分配全局置換，可變分配局部置換？

19.什么是預(yù)調(diào)頁策略，請求調(diào)頁策略？

20.什么是分段的共享和保護(hù)？

文件管理

L對目錄管理的主要要求是什么？

3.什么是絕對路徑和相對路徑名和索引節(jié)點

4.什么是文件？什么是文件系統(tǒng)？基本操作有哪些？

為什么在大多數(shù)OS中都引入”打開“這一文件系統(tǒng)調(diào)用？打開的含

義是什么？

什么是文件的邏輯組織和物理組織？文件的邏輯結(jié)構(gòu)有幾種形式？

7.什么是FCB?為什么引入FCB?

8.簡述文件的二級目錄組織形式。欲實現(xiàn)文件共享如何處理？

9.文件目錄和目錄文件各起什麼作用？目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)形

式是哪種？它有什麼優(yōu)點？

10.文件物理結(jié)構(gòu)中的順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)與索引結(jié)構(gòu)三者之間相比

各有什么優(yōu)缺點？

1L在磁盤上進(jìn)行一次讀寫操作需要那幾部分時間？其中哪部分時間

最長？

12.FCFS,SSTF,SCAN,C-SCAN算法的優(yōu)缺點

13.文件保護(hù)？

設(shè)備管理

L設(shè)備管理的目標(biāo)和功能是什么？

2.什么是塊設(shè)備？什么是字符設(shè)備？

3.程序直接控制方式、I/O中斷方式

4.什么是通道？與DMA方式有什么區(qū)別？

5.什么是DMA方式？它與中斷控制方式的主要區(qū)別是什么？

6.設(shè)備驅(qū)動程序是什么？為什么要有設(shè)備驅(qū)動程序？寫出設(shè)備驅(qū)動

程序的處理過程？

7.什么是設(shè)備獨立性？為什么引入？如何實現(xiàn)？

8.引入緩沖技術(shù)（緩沖區(qū)）的主要目的？有哪幾種？

9.設(shè)備分配的總原則是什么？設(shè)備分配時應(yīng)考慮的因素有哪些？分

配方式有哪兩種？

10.用于設(shè)備分配的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些？他們之間的關(guān)系是什么？

11.為什么引入SPOOLing技術(shù)？什么是SPOOLing技術(shù)？什么是

SPOOLing系統(tǒng)？其系統(tǒng)由什么組成？它的功能與特點是什么？

12.SPOOLing技術(shù)如何使一臺打印機(jī)虛擬成多臺打印機(jī)？優(yōu)點是？

（對用戶）

13.什么是獨享設(shè)備？共享設(shè)備？設(shè)備分配技術(shù)？設(shè)備管理的主要功

能？

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

L邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)

2.什么是算法？有幾個特性？目標(biāo)是什么？

Linux常用命令

進(jìn)程管理

內(nèi)存管理

文件管理

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

物理層

數(shù)據(jù)鏈路層

傳輸層

應(yīng)用層

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

樹

前序、中序構(gòu)造二叉樹

中序、后序構(gòu)造二叉樹

哈夫曼樹

波蘭式和逆波蘭式

樹的非遞歸遍歷

完全二叉樹節(jié)點的個數(shù)

線索二叉樹

打印值為X節(jié)點的所有祖先

找指針p和q最近祖先

二叉樹轉(zhuǎn)化為等價的中綴表達(dá)式（自己再推廣下）

二叉排序樹

判斷是不是二叉排序樹

圖

存儲結(jié)構(gòu)

廣度優(yōu)先搜索

廣搜求單源最短路徑

深度優(yōu)先搜索

U到V的所有最短路徑

拓?fù)渑判?/p>

迪杰斯特拉

弗洛伊德

鏈表

復(fù)制帶隨機(jī)指針的鏈表

排序

TOP-K問題

堆排序

判斷是否是小頂堆

歸并排序

快排

希爾排序

其他

背包問題

并查集

線性表

串

樹

圖

查找

排序

組成原理

第1章：計算機(jī)系統(tǒng)概論

**第三章系統(tǒng)總線**

第四章存儲器

第五章輸入輸出系統(tǒng)

第六章計算機(jī)的運算方法

第七章指令系統(tǒng)

系統(tǒng)概述

數(shù)據(jù)的表示和運算

存儲系統(tǒng)

指令系統(tǒng)

中央處理器

數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展

大數(shù)據(jù)管理

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)倉庫與聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù)

InnoDB

InnoDB存儲引擎

索引與算法

聚焦索引

非聚焦索引（輔助索引）

B+樹索引的管理

軟件工程

編譯原理

編譯器概述

詞法分析

語法分析

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)+并行性開發(fā)

數(shù)據(jù)表示、尋址方式和指令系統(tǒng)

標(biāo)量處理機(jī)

語言和算法基礎(chǔ)

基本認(rèn)知

預(yù)處理和頭文件

C++11

變量

表達(dá)式和語句

函數(shù)

面試題

類

關(guān)鍵字

auto

decltype

using

C++標(biāo)準(zhǔn)庫

其他

算法

專業(yè)性問題

大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)挖掘

圖像算法相關(guān)

區(qū)塊鏈

硬件相關(guān)

AI

NLP

決策樹

隨機(jī)森林

數(shù)學(xué)

線代

向量

線性變換以及它和矩陣的關(guān)系

矩陣乘法和線性變換符合

行列式

特征值和特征向量

微積分

概率論

貝葉斯

拉普拉斯方程

傅里葉級數(shù)

邏輯思維

二進(jìn)制問題

先手必勝問題

推理題

概率問題

燒蠟燭問題

賽馬問題

過河/過橋問題

最優(yōu)解問題

數(shù)字問題

重量問題

燈泡開關(guān)問題

藍(lán)眼/瘋狗/耳光問題

三杯水ABC

項目

服務(wù)端

客戶端

線程池

遇見問題

論文

人工智能入門

附錄問題

二氧化碳合成淀粉

前5

本文為博主考研期間準(zhǔn)備的知識點，涵蓋本科大部分內(nèi)容，其中大部

分在復(fù)試期間準(zhǔn)備的。復(fù)試非常非常重要，準(zhǔn)備的越充分越好，希望

大家重視。本文內(nèi)容為本人自己總結(jié)及從其他地方看到的一些資源。

格式凌亂，后續(xù)會慢慢整理，祝各位前程似錦！

前沿知識

你對人工智能有什么了解？強(qiáng)人工智能可能實現(xiàn)嗎？

人工智能的研究領(lǐng)域很寬泛，包括機(jī)器人、圖像識別、專家系統(tǒng)、語

言識別、自然語言處理等。

強(qiáng)人工智能：各方面和人類一樣得心應(yīng)手，可以和人類比擬，目前還

做不到。（人類連自己都不了解自己，又怎么能創(chuàng)造和人類一樣的“生

物”呢）

超人工智能：所有領(lǐng)域都比最聰明的人類聰明的多，這也是總是出現(xiàn)

永生、滅絕危機(jī)的來源。

人工智能是什么？

什么是機(jī)器學(xué)習(xí)？講講具體的算法。

機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的一個分支。它研究計算機(jī)怎么模擬和實現(xiàn)人類

的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識和技能，重新組織已有的知識結(jié)構(gòu)（不

斷完善自身的性能，或者達(dá)到操作者特定的要求）

你認(rèn)為本科學(xué)的數(shù)學(xué)有哪些會用到機(jī)器學(xué)習(xí)中？

搞清楚這些數(shù)學(xué)原理，可以幫助我們：選擇正確的算法、選擇參數(shù)設(shè)

置和驗證策略、通過理解偏差-方差權(quán)衡，識別欠擬合和過擬合、估

算正確的置信區(qū)間和不確定性。

統(tǒng)計學(xué)是核心，微積分告訴我們怎樣學(xué)習(xí)和優(yōu)化模型，線性代數(shù)使得

算法能在超大型數(shù)據(jù)集上運行，概率論幫我們預(yù)測某個事件發(fā)生的可

能性。那么我們舉個簡單的栗子來告訴大家這四塊是如何在機(jī)器學(xué)習(xí)

中起作用的。

什么是大數(shù)據(jù)？你接觸到的最大的數(shù)據(jù)有多大？

什么是數(shù)據(jù)挖掘？

大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)之間有什么聯(lián)系？

可以認(rèn)為大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)是三個平行的概念。大數(shù)據(jù)側(cè)

重描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)挖掘側(cè)重描述應(yīng)用，機(jī)器學(xué)習(xí)側(cè)重描述方法。

（1）大數(shù)據(jù)就是許多數(shù)據(jù)的聚合；（2）數(shù)據(jù)挖掘就是把這些數(shù)據(jù)的

價值發(fā)掘出來；（3）數(shù)據(jù)挖掘就是把這些數(shù)據(jù)的價值發(fā)掘出來

什么是云計算？

云計算的道理是簡單的，說白了，就是把計算機(jī)資源集中起來，放在

網(wǎng)絡(luò)上。

阿里云、華為云、騰訊云都是。按需要資源付費，隨時使用。

什么深度學(xué)習(xí)？

深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，叫做神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這本身就是一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法。深

度學(xué)習(xí)的強(qiáng)大是有數(shù)學(xué)原理支撐的，這個原理叫做“萬能近似定理二

這個定理的道理很簡單一一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以擬合任何函數(shù)，不管這個

函數(shù)的表達(dá)是多么的復(fù)雜。但是，哪有免費的午餐，深度學(xué)習(xí)的強(qiáng)大

也帶來了對應(yīng)的問題一一黑箱化。黑箱的意思是，深度學(xué)習(xí)的中間

過程不可知，深度學(xué)習(xí)產(chǎn)生的結(jié)果不可控。

操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)

1.什么是操作系統(tǒng)，目標(biāo)和功能是什么，特征是什么？

操作系統(tǒng)是指控制和管理整個計算機(jī)的硬件和軟件資源，合理的組織

調(diào)度計算機(jī)的工作和資源的分配，提供給用戶和其他軟件方便的接口

和環(huán)境的程序集合。他是一個系統(tǒng)軟件。

目標(biāo)：方便性，有效性，可擴(kuò)充性，開放性。

功能：作為計算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者（處存文設(shè)），作為用戶和硬件

系統(tǒng)之間的接口（命令接口和程序接口），用作擴(kuò)充機(jī)器。

特征：并發(fā)，共享，虛擬，異步，其中并發(fā)和共享是最兩個基本的特

征。

并發(fā)是兩個或多個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。

共享即資源共享，是指系統(tǒng)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。

虛擬是把一個物理上的實體變?yōu)槿舾蓚€邏輯上的對應(yīng)物。

異步是指進(jìn)程的執(zhí)行不是一貫到底的，而是走走停停，以不可預(yù)知的

速度向前推進(jìn)。

2.何謂批處理操作系統(tǒng)？

批處理系統(tǒng)指用戶的作業(yè)成批的處理，作業(yè)建立、處理、完成都自動

由系統(tǒng)成批完成。引入批處理系統(tǒng)的目的是要解決人機(jī)矛盾及CPU

與I/O設(shè)備之間速度不匹配，提高設(shè)備的利用率，提高系統(tǒng)吞吐量。

3.什么是單道批處理系統(tǒng)，主要特征是什么？

單道批處理系統(tǒng)：系統(tǒng)對作業(yè)的處理是成批進(jìn)行的，但內(nèi)存中始終保

持一道作業(yè)

自動性：磁帶上的一批作業(yè)能自動的逐個依次運行，而無需人工干預(yù)。

順序性：磁道上的各道作業(yè)是順序地進(jìn)入內(nèi)存，各道作業(yè)的完成時間

與他們進(jìn)入內(nèi)存的順序基本一致

單道性：內(nèi)存中僅有一道程序運行。

4.什么是多道程序設(shè)計技術(shù)？基本特征是什么？引入技術(shù)哪些好處？

需要解決什么問題？

多道程序技術(shù)就是同時把多個程序放入內(nèi)存，允許它們交替在CPU

中運行，共享系統(tǒng)資源。當(dāng)一道程序因I/O請求而暫停運行時，CPU

便立即轉(zhuǎn)向運行另一道程序。

多道程序運行的特征（特點）

多道：計算機(jī)內(nèi)存中同時存放多道相互獨立的程序。

宏觀上并行：同時進(jìn)入系統(tǒng)的多道程序都處于運行過程中，即先后開

始了各自的運行，但都未運行完畢。

微觀上串行：內(nèi)存中的多道程序輪流占有CPU,交替執(zhí)行。

優(yōu)點是：資源利用率高（多道程序共享計算機(jī)資源，從而使各種資源

得到充分利用），系統(tǒng)吞吐量大（CPU和其他資源保持忙碌狀態(tài)）。

需要解決處理機(jī)，內(nèi)存，設(shè)備分配情況，如何組織和存放大量的程序

和數(shù)據(jù)，以便用戶使用和保證其安全性與一致性。

5.什么是分時技術(shù)？什么是分時系統(tǒng)？最關(guān)鍵的問題？基本特征？

分時技術(shù)：處理器的運行時間分成很短的時間片，按時間片輪流把處

理器分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。

分時系統(tǒng)：多個用戶通過終端同時共享一臺主機(jī)，這些終端連接在主

機(jī)上，用戶可以同時與主機(jī)進(jìn)行交互操作而不互相干擾。

最關(guān)鍵的問題：是如何使用戶能與自己的作業(yè)進(jìn)行交互，即當(dāng)用戶在

自己的終端上輸入命令時，系統(tǒng)應(yīng)能及時接收并及時處理該命令，再

將結(jié)果返回用戶。

同時性：也叫多路性，指允許多終端用戶同時使用一臺計算機(jī)。

交互性：用戶能方便地與系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)交互。

獨立性：系統(tǒng)中的多個用戶可以彼此獨立的進(jìn)行操作，互不干擾。

及時性：用戶請求能在很短時間內(nèi)獲得響應(yīng)。

批處理系統(tǒng)和分時系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)各有什么特點？

批處理操作系統(tǒng)：用戶脫機(jī)使用計算機(jī)，作業(yè)是成批處理的，系統(tǒng)內(nèi)

多道程序并發(fā)執(zhí)行，交互能力差，系統(tǒng)響應(yīng)時間長。

分時操作系統(tǒng)：多個用戶同時使用計算機(jī)，人機(jī)交互能力強(qiáng)，具有每

個用戶獨立地使用計算機(jī)的獨占性，系統(tǒng)響應(yīng)時間及時，

實時操作系統(tǒng)：能對控制對象作出及時反應(yīng)，可靠性高，響應(yīng)及時,

但是資源利用率低。

為什么要處理器為什么要區(qū)分核心態(tài)和用戶態(tài)兩種操作方式？在什

么情況下進(jìn)行兩種方式的切換？用戶態(tài)轉(zhuǎn)向核心態(tài)的例子？

管態(tài)：當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時，處理機(jī)所處的狀態(tài)

目態(tài)：當(dāng)執(zhí)行普通用戶程序時，處理機(jī)所處的狀態(tài)

區(qū)分執(zhí)行態(tài)的主要目的是保護(hù)系統(tǒng)程序。用戶態(tài)到和核心態(tài)的轉(zhuǎn)換發(fā)

生在中斷產(chǎn)生時而核心態(tài)到用戶態(tài)的轉(zhuǎn)換則發(fā)生在中斷返回到用戶

程序時O

系統(tǒng)調(diào)用，發(fā)生一次中斷，用戶程序產(chǎn)生錯誤狀態(tài)和企圖執(zhí)行以條特

權(quán)指令，執(zhí)行特權(quán)指令。

8.試說明訪管指令、特權(quán)指令和原語

訪管指令是一類機(jī)器指令，執(zhí)行訪管指令可以引起訪管中斷

特權(quán)指令是計算機(jī)中不允許用戶直接使用的指令。

系統(tǒng)調(diào)用是用戶在程序中調(diào)用操作系統(tǒng)所提供的一些子功能，是提供

編程人員的接口。

原語是指由若干條機(jī)器指令構(gòu)成，并用于完成特定功能的一段程序,

在執(zhí)行期間不可分割。主要特點是不可分割性?；咎攸c：最底層最

接近硬件的部分，具有原子性一一其操作只能一氣呵成，運行時間短

和調(diào)用頻繁。

9.什么是系統(tǒng)調(diào)用？執(zhí)行過程？與一般調(diào)用有什么區(qū)別？

所謂系統(tǒng)調(diào)用是用戶在程序中調(diào)用操作系統(tǒng)所提供的一些子功能，是

提供編程人員的接口。

通過系統(tǒng)調(diào)用命令，中斷現(xiàn)行程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的子程序，以完成

特定的系統(tǒng)功能。完成后，又返回到發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用命令之后的一條指

令，被中斷的程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行下去。

系統(tǒng)調(diào)用與一般過程調(diào)用不同，其主要區(qū)別是：

運行的狀態(tài)不同。在程序中的過程一般或者都是用戶程序，或者都是

系統(tǒng)程序，即都是運行在同一個系統(tǒng)狀態(tài)的（用戶態(tài)或系統(tǒng)態(tài)）。進(jìn)

入的方式不同。一般的過程調(diào)用可以直接由調(diào)用過程轉(zhuǎn)向被調(diào)用的過

程。而執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時一，由于調(diào)用過程與被調(diào)用過程是處于不同的狀

態(tài)，因而不允許由調(diào)用過程直接轉(zhuǎn)向被調(diào)用過程，通常是通過訪問管

中斷（即軟中斷）進(jìn)入，先進(jìn)入操作系統(tǒng)，經(jīng)分析后，才能轉(zhuǎn)向相應(yīng)

的命令處理程序。返回方式的不同。代碼層次不同。一般過程調(diào)用中

的被調(diào)用程序是用戶級程序，而系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)中的代碼程序,

是系統(tǒng)級程序。

9.什么是中斷？中斷處理的一般過程分為哪幾個階段？用哪幾種？

所謂中斷是指CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個事件（中斷源）作出的一種反

應(yīng)：CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場后自動地轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處

理程序，處理完該事件后再返回斷點繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。中

斷處理的一般過程分為以下階段：保存現(xiàn)場，分析原因，處理中斷,

返回斷點。

中斷：也稱外中斷，指來自于CPU執(zhí)行指令以外的事件發(fā)生，如設(shè)

備發(fā)出的I/O結(jié)束中斷。

異常：也稱內(nèi)中斷，例外或陷入，指來自于CPU執(zhí)行指令內(nèi)部的事

件發(fā)生。

10.為什么說直到出現(xiàn)中斷和通道技術(shù)后，多道程序概念才變?yōu)橛杏?/p>

的？

道程序并發(fā)執(zhí)行是指有的程序正在CPU上執(zhí)行，而另一些程序正在

I/O設(shè)備上進(jìn)行傳輸。在時間上的重疊必須有中斷和通道技術(shù)支持其

原因如下：1.通道是一種控制一臺或多臺外部設(shè)備的硬件機(jī)構(gòu)，它一

旦被啟動就獨立于CPU運行，因而做到了I/O設(shè)備與CPU并行工作。

但早期CPU通過向通道發(fā)出詢問指令來了解通道工作是否完成。若

未完成則主機(jī)就循環(huán)詢問直到通道工作結(jié)束為止。因此這種詢問方式

是無法真正做到并行工作的。2）在硬件上引入了中斷技術(shù)。所謂中

斷是指CPU對系統(tǒng)發(fā)生的某個事件（中斷源）作出的一種反應(yīng)：CPU

暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場后自動地轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序，

處理完該事件后再返回斷點繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。因此通道

技術(shù)和中斷技術(shù)結(jié)合起來就可以實現(xiàn)并行工作。即CPU啟動通道傳

輸數(shù)據(jù)后便去執(zhí)行其他程序的計算工作而通道則進(jìn)行輸入/輸出操作;

當(dāng)通道工作結(jié)束時再通過中斷機(jī)構(gòu)向CPU發(fā)出中斷請求CPU則暫停

正在執(zhí)行的操作對出現(xiàn)的中斷進(jìn)行處理處理完后再繼續(xù)原來的工作。

這樣就真正做到了CPU與I/O設(shè)備并行工作。此時多道程序的概念才

變?yōu)楝F(xiàn)實。

進(jìn)程管理

11.什么是進(jìn)程？為什么引入進(jìn)程？進(jìn)程和程序的區(qū)別？

答：進(jìn)程是具有獨立功能的程序在一個數(shù)據(jù)集合上運行的過程，他是

系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。在多道程序環(huán)境下，允許

多個程序并發(fā)執(zhí)行，此時他們將失去封閉性，并具有間斷性和不可再

現(xiàn)性的特征。為此引入了進(jìn)程的概念，以便更好地描述和控制程序的

并發(fā)執(zhí)行，實現(xiàn)操作系統(tǒng)的并發(fā)性和共享性。引入進(jìn)程的目的就是為

了是程序能與去其他進(jìn)程的程序并發(fā)執(zhí)行，以提高資源利用率。

進(jìn)程是動態(tài)，程序是靜態(tài)的；

進(jìn)程是獨立運行的單位，程序不能作為運行單位；

進(jìn)程間在并發(fā)執(zhí)行過程中會產(chǎn)生相互制約關(guān)系，而程序由于是靜態(tài)的,

所以不存在異步特征。

12.進(jìn)程的最主要的特征有哪些？

動態(tài)性：進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行，他有著創(chuàng)建、活動、暫停、終止

等過程，具有一定的生命周期，是動態(tài)的產(chǎn)生、變化和消亡的。動

態(tài)性是進(jìn)程最基本的特征

并發(fā)性：多個進(jìn)程實體，同存于內(nèi)存中，能在一段時間內(nèi)同時運行

獨立性：指進(jìn)程實體是一個能獨立運行、獨立獲得資源和獨立接收調(diào)

度的基本單位。

異步性：每個進(jìn)程都以其相對獨立、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)

結(jié)構(gòu)性：每個進(jìn)程有一個控制塊PCB

13.什么是進(jìn)程實體？什么是PCB?為什么要引入PCB?為什么說PCB

是進(jìn)程唯一存在的標(biāo)志？PCB包含哪些內(nèi)容？

進(jìn)程實體由程序段、相關(guān)數(shù)據(jù)段和PCB三部分組成。

進(jìn)程控制塊（PCB）是記錄進(jìn)程的動態(tài)執(zhí)行情況的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為了

使參與并發(fā)執(zhí)行的程序能獨立的運行，必須為之配置一個專門的數(shù)據(jù)

結(jié)構(gòu)。

每個被創(chuàng)建的進(jìn)程都由惟一的PCB來標(biāo)識，操作系統(tǒng)根據(jù)PCB對進(jìn)

程實施控制和管理；當(dāng)一個進(jìn)程完成它的工作被系統(tǒng)撤銷時一，它的

PCB也被撤銷。因此，PCB是進(jìn)程存在的惟一標(biāo)志，進(jìn)程的動態(tài)、

并發(fā)等特征都是通過PCB表現(xiàn)出來的。

PCB主要包括：進(jìn)程描述信息、進(jìn)程控制和管理信息、資源分配清單

和處理器相關(guān)信息等。

14.說明進(jìn)程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。

A.處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序為之分配了處理機(jī)后，該進(jìn)

程便由就緒狀態(tài)變?yōu)閳?zhí)行狀態(tài).

B.當(dāng)前進(jìn)程因發(fā)生某事件而無法執(zhí)行，如訪問已被占用的臨界資源,

就會使進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麪顟B(tài).

C.當(dāng)前進(jìn)程因時間片用完而被暫停執(zhí)行，該進(jìn)程便由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

就緒狀態(tài).

15.什么是進(jìn)程控制？什么是原語？進(jìn)程控制原語主要有哪些？

進(jìn)程控制的主要功能是對系統(tǒng)中所有進(jìn)程實施有效地管理，她具有創(chuàng)

建新進(jìn)程、撤銷已有進(jìn)程、實現(xiàn)進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換等功能。原語是指由若

干條機(jī)器指令構(gòu)成，并用于完成特定功能的一段程序，在執(zhí)行期間不

可分割。主要特點是不可分割性?；咎攸c：最底層最接近硬件的部

分，具有原子性一一其操作只能一氣呵成，運行時間短和調(diào)用頻繁。

創(chuàng)建原語，撤銷原語，掛起原語，激活原語，阻塞原語，喚醒原語。

16.創(chuàng)建原語過程？終止原語過程？

創(chuàng)建原語：為新進(jìn)程分配一個唯一的進(jìn)程標(biāo)識號，并申請一個空白的

PCBo

為進(jìn)程分配資源。為新進(jìn)程的程序和數(shù)據(jù)，以及用戶棧分配必要的空

間。

初始化PCBo主要包括初始化標(biāo)志信息、初始化處理器狀態(tài)信息和初

始化處理器控制信息，以及設(shè)置進(jìn)程的優(yōu)先級。

1）如果進(jìn)程就緒隊列能夠接納新進(jìn)程，就將新進(jìn)程插入到就緒隊列，

等待被調(diào)度運行。

終止原語：據(jù)被終止進(jìn)程的標(biāo)識符，檢索PCB,從中讀出該進(jìn)程的

狀態(tài)。

2）若被終止進(jìn)程處于執(zhí)行狀態(tài)，立即終止該進(jìn)程的執(zhí)行，將處理

器資源分配給其他進(jìn)程。

3）若該進(jìn)程還有子進(jìn)程，則應(yīng)將其所有子進(jìn)程終止。

4）將該進(jìn)程所擁有的資源、或歸還給父進(jìn)程或歸還給操作系統(tǒng)。

5）將該PCB從所在隊列（鏈表）中刪除。

17.進(jìn)程的切換是什么？過程是怎么樣的？

進(jìn)程切換是指處理機(jī)從一個進(jìn)程的運行轉(zhuǎn)到另一個進(jìn)程運行。

保存處理器上下文，包括程序計數(shù)器和其他寄存器。更新PCB信息。

把進(jìn)程的PCB移入相應(yīng)的隊列，如就緒、在某時間阻塞等隊列。選

擇另一個進(jìn)程執(zhí)行，并更新其PCB。更新內(nèi)存管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。恢

復(fù)處理器的上下文。

18.為什么需要系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)通信？什么是進(jìn)程的通信？進(jìn)程通信

有哪些？

每個進(jìn)程有自己相互獨立的地址空間。在操作系統(tǒng)和硬件的地址機(jī)構(gòu)

保護(hù)機(jī)制下，進(jìn)程無法訪問其他進(jìn)程的地址空間，所以必須借助于操

作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)實現(xiàn)進(jìn)程之間的通信。

進(jìn)程通信就是進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)交換。低級通信方法和高級通信方法。

高級通信方法可分為共享存儲、消息傳遞和管道

共享存儲：在通信的進(jìn)程之間存在一塊可直接訪問的共享空間，通過

對這片共享空間進(jìn)行讀/寫操作實現(xiàn)進(jìn)程之間的信息交換。在對共享

空間進(jìn)行操作時，需要使用同步互斥工具(如P操作、V操作)共享

存儲又分為兩種：低級方式的共享是基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的共享；高級方式

則是基于存儲區(qū)的共享。

消息傳遞：在消息傳遞系統(tǒng)中，進(jìn)程間的數(shù)據(jù)交換是以格式化的消息

(Message)為單位的。進(jìn)程通過系統(tǒng)提供的發(fā)送消息和接收消息兩個

原語進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

直接通信方式：發(fā)送進(jìn)程直接把消息發(fā)送給接收進(jìn)程，并將它掛在接

收進(jìn)程的消息緩沖隊列上，接收進(jìn)程從消息緩沖隊列中取得消息。

間接通信方式：發(fā)送進(jìn)程把消息發(fā)送到某個中間實體中，接收進(jìn)程從

中間實體中取得消息、。這種中間實體一般稱為信箱。

管道：消息傳遞的一種特殊方式。所謂“管道”，是指用于連接一個

讀進(jìn)程和一個寫進(jìn)程以實現(xiàn)它們之間通信的一個共享文件，又名pipe

文件。向管道提供輸入的寫進(jìn)程，以字符流形式將大量的數(shù)據(jù)送入管

道；而接收管道輸出的讀進(jìn)程，則從管道中讀數(shù)據(jù)。為了協(xié)調(diào)雙方的

通信，管道機(jī)制必須提供以下三方面的協(xié)調(diào)能力：互斥、同步和確定

對方的存在。

19.什么是線程？為什么引入線程？線程和進(jìn)程的比較？

線程是進(jìn)程的一個實體，是系統(tǒng)獨立調(diào)度和分派的基本單位，線程自

己不擁有系統(tǒng)資源（只擁有一點在運行中必不可少的資源）但線程可

以訪問其隸屬進(jìn)程的系統(tǒng)資源。

而引入線程，則是為了減小程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的時空開銷，提

高操作系統(tǒng)的并發(fā)性能。

調(diào)度性。傳統(tǒng)操作系統(tǒng)中，擁有資源和調(diào)度的基本單位是進(jìn)程。在引

入線程的OS中，進(jìn)程是擁有資源的基本單位，線程是調(diào)度的基本單

位。

并發(fā)性。引入線程的OS中，進(jìn)程可以并發(fā)，一個進(jìn)程的多個線程也

可以并發(fā)，不同進(jìn)程的線程也可以并發(fā)。

擁有資源。不管傳統(tǒng)操作系統(tǒng)還是有線程的操作系統(tǒng)進(jìn)程都是擁有資

源的基本單位，線程不擁有系統(tǒng)資源（只擁有一點在運行中必不可

少的資源），但線程可以訪問其隸屬進(jìn)程的系統(tǒng)資源。

開銷。創(chuàng)建和撤消進(jìn)程時，必須為之分配和回收資源，因而付出的開

銷要明顯大于線程

10.什么是作業(yè)調(diào)度，進(jìn)程調(diào)度，內(nèi)存調(diào)度？什么是作業(yè)？

作業(yè)調(diào)度：用于決定把外存上處于后備隊列中的哪些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存,

并為它們創(chuàng)建進(jìn)程、分配必要的資源，再將新創(chuàng)建的進(jìn)程排在就緒隊

列上，準(zhǔn)備執(zhí)行

進(jìn)程調(diào)度：用來決定就緒隊列中的哪個進(jìn)程應(yīng)獲得處理機(jī)。

內(nèi)存調(diào)度：又稱中級調(diào)度，主要任務(wù)是按照給定的原則和策略，將處

于外存對換區(qū)中的重新具備運行條件的進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，或?qū)?nèi)存中暫

時不能運行的進(jìn)程交換到外存對換區(qū)。

作業(yè)：用戶在一次上機(jī)過程中要求計算機(jī)系統(tǒng)所做工作的集合

引起進(jìn)程調(diào)度：有進(jìn)程運行完畢，進(jìn)程調(diào)用阻塞原語，P操作時資源

不足，v操作激活等待隊列的進(jìn)程，時間片用完（分時系統(tǒng)），優(yōu)先

級跟高的進(jìn)程到來（搶占式調(diào)度）

非搶占式和可搶占式高優(yōu)先級調(diào)度算法的區(qū)別是什么？調(diào)度的準(zhǔn)則

是什么？

最高優(yōu)先級調(diào)度算法原則上總是調(diào)度就緒隊列中優(yōu)先級最高的那個

進(jìn)程。采用非搶占式最高優(yōu)先級調(diào)度算法，當(dāng)就緒隊列中某進(jìn)程的最

高優(yōu)先級高于正在處理器中運行的進(jìn)程的最高優(yōu)先級時并不會讓正

在運行的進(jìn)程退出處理器，而是將高優(yōu)先數(shù)的排在就緒隊列的首部。

而采用搶占式最高優(yōu)先級進(jìn)程調(diào)度算法，則高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程會搶占處

理器，讓正在處理的進(jìn)程處于就緒隊列。

CPU利用率

系統(tǒng)吞吐量（表示單位時間內(nèi)CPU完成作業(yè)的數(shù)量）

周轉(zhuǎn)時間（是指從作業(yè)提交到作業(yè)完成所經(jīng)歷的時間）

等待時間（進(jìn)程處于等處理器狀態(tài)時間之和）

響應(yīng)時間（指從用戶提交請求到系統(tǒng)首次產(chǎn)生響應(yīng)所需的時間）

典型的調(diào)度算法優(yōu)缺點？

先來先服務(wù)（FCFS）：是一種最簡單的調(diào)度算法，即可用于作業(yè)調(diào)度，

也可用于進(jìn)程調(diào)度。按照作業(yè)/進(jìn)程進(jìn)入系統(tǒng)的先后次序進(jìn)行調(diào)度，

先進(jìn)入系統(tǒng)者先調(diào)度。算法簡單，但效率低。比較有利于長作業(yè)，而

不利于短作業(yè)。有利于CPU繁忙型作業(yè)，而不利于I/O繁忙型作業(yè)。

短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法（SJF）是從隊列中選出一個估計運行時間最短

的作業(yè)優(yōu)先調(diào)度，即可用于作業(yè)調(diào)度，也可用于進(jìn)程調(diào)度。對長作業(yè)

不利。嚴(yán)重的是，若一長作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的后備隊列，由于調(diào)度程序總

是優(yōu)先調(diào)度那些短作業(yè)，將導(dǎo)致長作業(yè)長期不被調(diào)度一一饑餓。完

全未考慮作業(yè)的緊迫程度，因而不能保證緊迫性作業(yè)會被及時處理。

由于作業(yè)的長短只是根據(jù)用戶所提供的估計執(zhí)行時間而定的，而用戶

又可能會有意或無意地縮短其作業(yè)的估計運行時間，致使該算法不一

定能真正做到短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度。

非搶占式和可搶占式高優(yōu)先級調(diào)度算法

靜態(tài)優(yōu)先權(quán)是在創(chuàng)建進(jìn)程時確定，且在進(jìn)程的整個運行期間保持不變。

動態(tài)優(yōu)先權(quán)是在進(jìn)程運行過程中根據(jù)進(jìn)程的情況變化的動態(tài)調(diào)整優(yōu)

先級。

高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法：既考慮作業(yè)的執(zhí)行時間也考慮作業(yè)的等待時

間，綜合了先來先服務(wù)和最短作業(yè)優(yōu)先兩種算法的特點。優(yōu)點是等待

時間相同的作業(yè)，則要求服務(wù)的時間愈短，其優(yōu)先權(quán)愈高，對短作業(yè)

有利。要求服務(wù)的時間相同的作業(yè)，則等待時間愈長，其優(yōu)先權(quán)愈高，

是先來先服務(wù)。長作業(yè)優(yōu)先權(quán)隨等待時間的增加而提高，其等待時間

足夠長時，其優(yōu)先權(quán)便可升到很高，從而也可獲得處理機(jī)，對長作

業(yè)有利。是一種折中，既照顧了短作業(yè)，又考慮了作業(yè)到達(dá)的先后次

序，又不會使長作業(yè)長期得不到服務(wù)。缺點：要進(jìn)行響應(yīng)比計算，

增加了系統(tǒng)開銷

簡單的時間片輪轉(zhuǎn)法：系統(tǒng)將所有的就緒進(jìn)程按先來先服務(wù)的原則排

成一個隊列，每次調(diào)度時，把CPU分配給隊首進(jìn)程，并令其執(zhí)行一

個時間片；當(dāng)執(zhí)行的時間片用完時一，由一個計時器發(fā)出時鐘中斷請求,

調(diào)度程序便停止該進(jìn)程的執(zhí)行，并將其放就緒隊列尾；然后，再把處

理機(jī)分配給就緒隊列中新的隊首；時間片的大小從幾ms到幾百ms

缺點：緊迫任務(wù)響應(yīng)慢。時間片選取太小，會頻繁發(fā)生中斷、進(jìn)程

上下文切換，增加系統(tǒng)開銷，但利于短作業(yè)。太大，退化成FCFSo

13.為什么說多級反饋隊列能夠較好的滿足要求？

對于終端型用戶來說，提交的大多數(shù)都是較小的交互型，通?？稍诘?/p>

一隊列規(guī)定的時間片內(nèi)讓其完成工作，使終端型用戶都感到滿意；對

短批處理作業(yè)用戶來說，在第一隊列執(zhí)行一個時間片或至多只在第二

隊列和第三隊列各執(zhí)行一個時間片即可完成，周轉(zhuǎn)時間仍然很短。對

長批處理作業(yè)用戶，只要將作業(yè)依次在第1,2…n隊列中運行，然后

按輪轉(zhuǎn)方式運行，用戶不必?fù)?dān)心作業(yè)長期得不到處理。

L什么是進(jìn)程的同步與互斥？什么是臨界資源？什么是臨界區(qū)？臨

界資源的訪問過程有哪些？

進(jìn)程互斥：也稱間接制約關(guān)系。當(dāng)一個進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)使用臨界資源

時，另一個進(jìn)程必須等待，當(dāng)占用臨界資源的進(jìn)程退出臨界區(qū)后，另

一個進(jìn)程才允許去訪問此臨界資源。

進(jìn)程同步：也稱相互制約關(guān)系，指多個相關(guān)進(jìn)程在協(xié)調(diào)他們的工作次

序上而產(chǎn)生的制約關(guān)系。

臨界資源是在一段時間內(nèi)，只允許一個進(jìn)程訪問的資源。每個進(jìn)程中

訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區(qū)。

臨界資源的訪問過程分為四個部分。進(jìn)入?yún)^(qū)，臨界區(qū)，退出區(qū)，剩余

區(qū)。

2.簡述信號量S的物理含義。

S>0時-，S表示可使用的資源數(shù)；或表示可使用資源的進(jìn)程數(shù)；

S=0時-，表示無資源可供使用；或表示不允許進(jìn)程再進(jìn)入臨界區(qū)；

S<0時一，-S表示等待使用資源的進(jìn)程個數(shù)；或表示等待進(jìn)入臨界區(qū)

的進(jìn)程個數(shù);

當(dāng)S>0時，調(diào)用P(S)的進(jìn)程不會等待；調(diào)用V(S)后使可用資源

數(shù)加1或使可用資源的進(jìn)程數(shù)加1;

1

2

3

4

5

6

7

當(dāng)SVO時，調(diào)用P(S)的進(jìn)程必須等待；調(diào)用V(S)后將釋放一個

等待使用資源者或釋放一個等待進(jìn)入臨界區(qū)者。

3.什么是管程？管程的組成部分？基本特性？為什么引入？

管程是一組數(shù)據(jù)以及定義在這組數(shù)據(jù)之上的對這組數(shù)據(jù)的操作組成

的軟件模塊

1)局部與管程的共享結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)說明

2)對該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過程

3)對局部于管程的共享數(shù)據(jù)設(shè)置初始值的語句

管程的基本特性

1）局部于管程的數(shù)據(jù)只能被局部于管程內(nèi)的過程訪問。

2）一個進(jìn)程只有通過調(diào)用管程內(nèi)的過程才能進(jìn)入管程訪問共享數(shù)據(jù)。

3）每次僅允許一個進(jìn)程在管程內(nèi)執(zhí)行某個內(nèi)部過程。

解決臨界區(qū)分散所帶來的管理和控制問題。

什么是死鎖？死鎖的四個必要條件是什么？以及原因？

死鎖是指多個進(jìn)程由于競爭資源而造成的一種僵局（互相等待），若

無外力作用，它們都將無法推進(jìn)下去。

原因：系統(tǒng)資源的競爭和進(jìn)程推進(jìn)順序非法。

必要條件：互斥條件，不剝奪條件，請求和保持條件，循環(huán)等待條件。

進(jìn)程對所分配到的資源進(jìn)行排它性的使用，即在一段時間內(nèi)某資源僅

為一個進(jìn)程使用

進(jìn)程已獲得的資源在未使用完之前不能被剝奪

進(jìn)程已經(jīng)至少保持了一個資源，但又提出了新的資源請求，而該資源

又已被其他進(jìn)程占有

在發(fā)生死鎖時，必然存在一個進(jìn)程資源的循環(huán)等待鏈，已獲得的資源

被下一個進(jìn)程所請求。5.簡述解決死鎖問題的三種方法。

①死鎖的預(yù)防。系統(tǒng)按預(yù)定的策略為進(jìn)程分配資源，這些分配策略

能使死鎖的四個必要條件之一不成立，從而使系統(tǒng)不產(chǎn)生死鎖。

②死鎖的避免。系統(tǒng)動態(tài)地測試資源分配情況，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安

全時才給進(jìn)程分配資源。

（安全狀態(tài)是指系統(tǒng)能按某種進(jìn)程推進(jìn)順序，為每個進(jìn)程分配其所需

的資源，直至滿足每個進(jìn)程對資源的最大需求，使每個進(jìn)程都可以順

序的完成）

③死鎖的檢測與解除。對資源的申請和分配不加限制，只要有剩余

的資源就呆把資源分配給申請者，操作系統(tǒng)要定時判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)

了死鎖，當(dāng)有死鎖發(fā)生時設(shè)法解除死鎖。

6.死鎖的預(yù)防四個方法?

破壞互斥條件：允許系統(tǒng)資源都能共享使用。

破壞不剝奪條件：當(dāng)一個以已保持了某些不可剝奪資源的進(jìn)程，請求

新的資源時得不到滿足，必須釋放已經(jīng)保持的所有資源，待以后需要

時再重新申請。

破壞請求和保持條件：使用預(yù)先靜態(tài)分配方法，即進(jìn)程在運行前一

次申請完他所需要的全部資源，在他的資源未滿足前，不把它投入運

行。一旦運行后，這些資源就一直歸它所有，也不再提出其他資源請

求，不會發(fā)生死鎖，但是系統(tǒng)資源嚴(yán)重浪費，而且還會導(dǎo)致“饑餓”

現(xiàn)象。

破壞循環(huán)等待條件：使用順序資源分配法。首先給系統(tǒng)中的資源編號，

規(guī)定每個進(jìn)程，必須按編號遞增的順序請求資源，同類資源一次申請

士

7Uo

7.死鎖的解除有幾種方法？

資源剝奪法。掛起某些死鎖進(jìn)程，并搶占它的資源，將這些資源分

配給其他的死鎖進(jìn)程。但應(yīng)防止被掛起的進(jìn)程長時間得不到資源時，

而處于資源匱乏的狀態(tài)。

進(jìn)程撤銷法。強(qiáng)制撤銷一個或一部分進(jìn)程并剝奪這些進(jìn)程的資源。撤

銷的原則可以按進(jìn)程的優(yōu)先級和撤銷進(jìn)程代價的高低進(jìn)行。

進(jìn)程回退法。讓一個或多個進(jìn)程回退到足以回避死鎖的地步，進(jìn)程回

退時資源釋放資源而不是被剝奪。要求系統(tǒng)保持進(jìn)程的歷史信息，設(shè)

置還原點。

8.同步機(jī)制應(yīng)遵循哪些準(zhǔn)則？

空閑讓進(jìn)：臨界區(qū)空閑時'，可以允許一個請求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程進(jìn)入

臨界區(qū)。

忙則等待：當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)，其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須

等待。

有限等待：對請求訪問的進(jìn)程，應(yīng)保證能在有限時間內(nèi)進(jìn)入臨界區(qū)。

讓權(quán)等待：當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)時應(yīng)立即釋放處理機(jī)，防止進(jìn)程忙

等待。

9.何謂用戶級線程和內(nèi)核支持線程？有有什么區(qū)別？

答：（1）用戶級線程：僅存在于用戶空間中的線程，無須內(nèi)核支持。

(2)內(nèi)核支持線程：在內(nèi)核支持下運行的線程。

系統(tǒng)型線程依賴內(nèi)核；用戶型線程不依賴內(nèi)核。

系統(tǒng)型線程是由操作系統(tǒng)內(nèi)核完成創(chuàng)建和撤銷的線程；用戶型線程是

由應(yīng)用程序利用線程庫提供創(chuàng)建，同步，調(diào)度和管理線程函數(shù)來控制

的線程。

當(dāng)一個系統(tǒng)型線程因I/O操作阻塞時，不會影響其他進(jìn)程的運行；由

于操作系統(tǒng)不了解用戶級線程的存在，所以當(dāng)一個線程阻塞時，整個

進(jìn)程必須等待。

存儲管理

1.在虛擬段式存儲系統(tǒng)中，引入了段的動態(tài)連接。

a試說明為什么引入段的動態(tài)鏈接。

b請給出動態(tài)連接的一種實現(xiàn)方法。

⑴在程序運行之前,先將各目標(biāo)模塊及它們所需的庫函數(shù)鏈接成一個

完整的可執(zhí)行程序，以后不再拆開。稱為靜態(tài)鏈接。靜態(tài)鏈接常常

因為目標(biāo)模塊個數(shù)多而花費大量的CPU時間，而實際運行時又常常

只用到其中的部分模塊，因而也造成了存儲空間的浪費。動態(tài)鏈接是

作業(yè)運行時先裝入主程序，運行過程中需要某模塊時，再將該模塊的

目標(biāo)程序調(diào)入內(nèi)存并進(jìn)行鏈接，它克服了靜態(tài)鏈接的不足。

⑵分段存儲管理就是最典型的動態(tài)鏈接。分段管理允許用戶將作業(yè)

按邏輯關(guān)系進(jìn)行自然分段，各段的大小可以不同。邏輯段內(nèi)的地址是

由兩部分組成的（S：段號，d:段內(nèi)位移量），即分段地址空間是用

戶定義的二維空間。內(nèi)存分配以段為單位，段可以在作業(yè)運行過程

中根據(jù)請求而動態(tài)鏈接和裝入。

2.何為靜態(tài)鏈接？何謂裝入時動態(tài)鏈接和運行時動態(tài)鏈接？

靜態(tài)鏈接：在程序運行之前，先將各目標(biāo)模塊及它們所需的庫函數(shù)鏈

接成一個完整的可執(zhí)行程序，以后不再拆開。

裝入時動態(tài)鏈接：將用戶源程序編譯后所得到的一組目標(biāo)模塊，再裝

入內(nèi)存時，采用邊裝入變鏈接的方式。

運行時動態(tài)鏈接：對某些目標(biāo)模塊的連接，是在程序執(zhí)行中需要該

目標(biāo)模塊時，才對她進(jìn)行鏈接。其優(yōu)點是便于修改和更新，便于實現(xiàn)

對目標(biāo)模塊的共享。

3.絕對裝入方式?

絕對裝入：在編譯時，如果知道程序?qū)Ⅰv留在內(nèi)存的某個位置，編

譯程序?qū)a(chǎn)生絕對地址的目標(biāo)代碼。絕對裝入程序按照裝入模塊的地

址，將程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存。裝入模塊被裝入內(nèi)存后，由于程序中的

邏輯地址與實際地址完全相同，故不需對程序和數(shù)據(jù)的地址進(jìn)行修改。

絕對裝入方式只適用于單道程序環(huán)境。另外，程序中所使用的絕對地

址，可在編譯或匯編時給出，也可由程序員直接賦予。

4.為什么要引入動態(tài)重定位？如何實現(xiàn)？

答：靜態(tài)重定位是地址變換在鏈接裝入時一次完成的，但它要求連續(xù)

的一片區(qū)域，且重定位后不能移動，不利于內(nèi)存空間的有效使用，所

以要引入動態(tài)重定位。動態(tài)重定位是在程序運行過程中要訪問數(shù)據(jù)時

再進(jìn)行邏輯地址與物理地址的變換它是靠硬件地址變換部分實現(xiàn)的，

通常采用重定位寄存器等實現(xiàn)

5.什么是邏輯地址？什么是物理地址？邏輯地址空間與物理地址空

間？什么是地址重定位？什么是碎片？

邏輯地址指由程序產(chǎn)生的與段相關(guān)的偏移地址部分。

物理地址是在存儲器里以字節(jié)為單位存儲信息，為正確地存放或取得

信息，每一個字節(jié)

地址重定位：把邏輯地址轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存的物理地址的過程。在裝入時對

目標(biāo)程序中指令和數(shù)據(jù)的修改過程O

邏輯地址空間：一個目標(biāo)程序所限定的地址范圍。

物理地址空間實質(zhì)內(nèi)存中物理單位的集合，它是地址轉(zhuǎn)換的最終地址。

碎片是指內(nèi)存中很多容量太小、無法被利用的空閑塊。

6.什么是覆蓋技術(shù)？什么是交換？什么是換入和換出？

覆蓋技術(shù)是指一個程序的若干程序段或幾個程序的某些部分共享某

一個存儲空間。

交換的基本思想是：把處于等待狀態(tài)的進(jìn)程從內(nèi)存移到輔存，把內(nèi)存

空間騰出來，這一過程又叫換出；把準(zhǔn)備好競爭CPU運行的進(jìn)程從

輔存移到內(nèi)存，這一過程又稱為換入。

交換技術(shù)主要是在不同進(jìn)程之間進(jìn)行，而覆蓋則用于同一個程序中。

7.覆蓋技術(shù)與虛擬存儲技術(shù)有何本質(zhì)不同？交換技術(shù)與虛存中使用

的調(diào)入/調(diào)出技術(shù)有何相同

覆蓋技術(shù)與虛擬存儲技術(shù)最本質(zhì)的不同在于覆蓋的程序段的最大長

度要受到物理內(nèi)存容量的限制，而虛擬存儲器的最大長度不受物理

內(nèi)存容量的限制，只受計算機(jī)地址結(jié)構(gòu)的限制。交換技術(shù)與虛存中

使用的調(diào)入/調(diào)出技術(shù)的主要區(qū)別在于：交換技術(shù)換進(jìn)換出整個進(jìn)程,

因此一個進(jìn)程的大小受物理存儲器的限制：而虛存中使用的調(diào)入/調(diào)

出技術(shù)在內(nèi)存和外存之間來回傳遞的是存儲頁或存儲段，而不是整

個進(jìn)程，從而使得進(jìn)程的地址映射具有了更大的靈活性，且允許進(jìn)

程的大小比可用的物理存儲空間大得多。

8.什么是虛擬存儲器？虛擬存儲器基本特征是什么？虛擬存儲器的

容量主要受到什么限制？試著舉一例子？

虛擬存儲器是指具有請求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容

量加以擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。

基本特征：多次性（作業(yè)無需一次裝入內(nèi)存，分為多次調(diào)入內(nèi)存運行），

對換性（作業(yè)運行時不必一直常駐內(nèi)存，允許換入和換出。），

虛擬性（邏輯上擴(kuò)充了容量，使用戶看到的內(nèi)存容量，遠(yuǎn)大于實際的

內(nèi)存容量。）

虛擬存儲器的容量與物理主存大小無關(guān)，而受限于計算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)。

例如在請求分頁存儲管理系統(tǒng)中，用戶作業(yè)的所有頁面并不一定都在

實存，在作業(yè)運行過程中再請求調(diào)入所用的虛頁。為了實現(xiàn)從邏輯地

址空間到物理地址空間的變換，在硬件上必須提供一套地址變換機(jī)

構(gòu)，動態(tài)地址變換機(jī)構(gòu)自動地將所有的邏輯地址劃分為頁號和頁內(nèi)

地址兩部分，并利用頁表將頁號代之以塊號，把塊號和頁內(nèi)地址拼接

就得到了內(nèi)存的物理地址，從而實現(xiàn)了虛擬存儲器。

7.簡述固定分區(qū)和可變分區(qū)在管理方式上的區(qū)別？和優(yōu)缺點？

答：單一連續(xù)分配方式:將內(nèi)存分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，系統(tǒng)區(qū)供操作

系統(tǒng)使用，用戶區(qū)供用戶使用，是最簡單的一種存儲方式，但只能用

于單用戶單任務(wù)的操作系統(tǒng)中

固定分區(qū)是一種最簡單的多道程序存儲管理方式，它將用戶內(nèi)存空間

劃分為若干個固定大小的區(qū)域，每個分區(qū)只裝入一道作業(yè)。程序可能

太大而放不進(jìn)任何一個分區(qū)中，這時用戶不得不使用覆蓋技術(shù)使用內(nèi)

存空間。主存利用率低，當(dāng)程序小于固定分區(qū)大小時，也占用了一個

完整的內(nèi)存空間，會有內(nèi)部碎片。

可變分區(qū)是一種動態(tài)劃分內(nèi)存的分區(qū)方法。不預(yù)先將內(nèi)存劃分，而是

在作業(yè)裝入內(nèi)存時，根據(jù)作業(yè)的大小動態(tài)的建立分區(qū)，并使分區(qū)的大

小正好適合作業(yè)的需要。分區(qū)的大小數(shù)目可變

引入可變分區(qū)方法，使內(nèi)存分配有較大的靈活性，也提高了內(nèi)存利用

率。但是可變分區(qū)會引起碎片的產(chǎn)生。

9.分區(qū)存儲管理中常采用哪些分配策略？比較它們的優(yōu)缺點

分區(qū)存儲管理中常采用的分配策略有：首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)

算法、最佳適應(yīng)算法、最壞適應(yīng)算法。

首次適應(yīng)算法的優(yōu)缺點：保留了高址部分的大空閑區(qū)，有利于后到來

的大型作業(yè)的分配；低址部分不斷被劃分，留下許多難以利用的、小

的空閑區(qū)，且每次分區(qū)分配查找時都是從低址部分開始，會增加查找

時的系統(tǒng)開銷。

循環(huán)首次適應(yīng)算法的優(yōu)缺點：使內(nèi)存中的空閑分區(qū)分布得更為均勻,

減少了查找時的系統(tǒng)開銷；缺乏大的空閑分區(qū)，從而導(dǎo)致不能裝入大

型作業(yè)。

最佳適應(yīng)算法的優(yōu)缺點：每次分配給文件的都是最適合該文件大小的

分區(qū)；內(nèi)存中留下許多難以利用的小的空閑區(qū)。

最壞適應(yīng)算法的優(yōu)缺點：給文件分配分區(qū)后剩下的的空閑區(qū)不至于太

小，產(chǎn)生碎片的幾率最小，對中小型文件分配分區(qū)操作有利；使存儲

器中缺乏大的空閑區(qū)，對大型文件的分區(qū)分配不利。

10.分段和分頁的主要區(qū)別是什么？

頁是信息的物理單位；而段是信息的邏輯單位；

頁的大小固定且由系統(tǒng)決定；而段的長度卻不固定，段含有一組意義

相對完整的信息，決定于用戶所編寫的程序。

分頁的作業(yè)地址空間是一維的；而分段的作業(yè)地址空間是二維的。

分頁是出于系統(tǒng)管理的需要，分段是為了滿足用戶的需要

分頁中有內(nèi)碎片，無外碎片。分段無內(nèi)碎片，有外碎片。

1L為什么說分段系統(tǒng)較之分頁系統(tǒng)更易于實現(xiàn)信息共享和保護(hù)？

a.對于分頁系統(tǒng)，每個頁面是分散存儲的，為了實現(xiàn)信息共享和保護(hù),

則頁面之間需要對應(yīng)起來，為此需要建立大量的頁表項；

b.而對于分段系統(tǒng)，每個段都從。開始編址，并采用一段連續(xù)的地址

空間，這樣在實現(xiàn)共享和保護(hù)時，只需為所要共享和保護(hù)的程序設(shè)置

一個段表項，將其中的基址與內(nèi)存地址一一對應(yīng)起來即可。

12.何為頁表和快表？它們各起什么作用？

頁表指出邏輯地址中的頁號與所占主存塊號的對應(yīng)關(guān)系。快表是具有

并行查找能力的高速緩沖存儲器，又稱聯(lián)想寄存器TLB,用以存放

當(dāng)前訪問的若干頁表項。

作用：頁式存儲管理在用動態(tài)重定位方式裝入作業(yè)時，要利用頁表做

地址轉(zhuǎn)換工作。

由于采用頁表做地址轉(zhuǎn)換，讀寫內(nèi)存數(shù)據(jù)時CPU要訪問兩次主存。

有了快表，有時只要訪問一次高速緩沖存儲器，一次主存，這樣可加

速查找并提高指令執(zhí)行速度。

補充：段頁式存儲器管理存取一次數(shù)據(jù)須經(jīng)過3次對內(nèi)存的訪問？

首先通過段表查到頁表起始地址，然后通過頁表找到幀號，最后形成

物理地址。

13.在有快表的情況下地址轉(zhuǎn)換過程？

在具有快表的分頁機(jī)制中，地址的變換過程：CPU給出有效地址后，

由硬件進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，并將頁號送入高速緩存寄存器，并將此頁號與

快表中的所有頁號同時進(jìn)行比較。

如果有找到匹配的頁號，說明索要訪問的頁表項在快表中，則可以直

接從中讀出該頁對應(yīng)的頁框號，送到屋里地址寄存器。這樣存取數(shù)據(jù)

可以直接一次訪存實現(xiàn)。

如果沒有找到，則需要訪問主存中的頁表，在讀出頁表項后，應(yīng)同時

將其存入快表中，以供后面可能的再次訪問。但是如果快表已滿，

就必須按照一定的算法對其中舊的頁表項進(jìn)行替換。注意，有些處

理器設(shè)計為快表和主存同時查找，如果在快表中匹配成功則終止主存

中的查找

13.虛擬存儲器的基本特征是什么？虛擬存儲器的容量主要受到什么

限制？

虛擬存儲器是指具有請求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容

量加以擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。

基本特征：多次性（作業(yè)無需一次裝入內(nèi)存，分為多次調(diào)入內(nèi)存運行）,

對換性（作業(yè)運行時不必一直常駐內(nèi)存，允許換入和換出。），

虛擬性（邏輯上擴(kuò)充了容量，使用戶看到的內(nèi)存容量，遠(yuǎn)大于實際的

內(nèi)存容量。）

虛擬存儲器的容量與物理主存大小無關(guān)，而受限于計算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)

和可用磁盤容量。

14.請求頁式存儲管理的優(yōu)缺點

答：優(yōu)點：

⑴虛存量大，適合多道程序運行，用戶不必?fù)?dān)心內(nèi)存不夠的調(diào)度操作。

動態(tài)頁式管理提供了內(nèi)存與外存統(tǒng)一管理的虛存實現(xiàn)方式。

⑵內(nèi)存利用率高，不常用的頁面盡量不留在內(nèi)存。

⑶不要求作業(yè)連續(xù)存放，有效地解決了“碎片”問題。與分區(qū)式比,

不需移動作業(yè)；與多重分區(qū)比，無零星碎片產(chǎn)生。注：分區(qū)式分配包

括:固定式分配,可變分區(qū)分配，可重定位分區(qū)分配和多重分區(qū)分配四

種。

缺點：

⑴要處理頁面中斷、缺頁中斷處理等，系統(tǒng)開銷較大。

⑵有可能產(chǎn)生“抖動二注：剛剛換出的頁面馬上又換入內(nèi)存，剛剛

換入的頁面馬上又換出內(nèi)存，這種頻繁的調(diào)度行為叫做抖動

⑶地址變換機(jī)構(gòu)復(fù)雜，為提高速度采用硬件實現(xiàn)，增加了機(jī)器成本。

15.什么是缺頁中斷？缺頁中斷之后需要怎么處理？與一般的中斷有

什么區(qū)別？

在請求分頁系統(tǒng)中，每當(dāng)所要訪問的頁面不在內(nèi)存時;便產(chǎn)生一個缺

頁中斷，請求操作系統(tǒng)將所缺的頁調(diào)入內(nèi)存。

過程：缺頁中斷處理程序根據(jù)頁面在外存的位置將其調(diào)入內(nèi)存。在此

過程中，內(nèi)存中如果有空閑空間，則缺頁中斷處理程序會將該頁面調(diào)

入任一空閑存儲快，還需對頁表的其他表項做修改，如物理塊號等。

如果沒有空閑空間，必須淘汰某些頁面，如果被淘汰的頁面之前被修

改過，要將其寫回內(nèi)存。

區(qū)別：在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號，而非一條指令執(zhí)行完后。

一條指令在執(zhí)行期間，可能產(chǎn)生多次缺頁中斷。

16試說明改進(jìn)型Clock置換算法的基本原理。

基本原理：在將一個頁面換出時、如果該頁已被修改過，便須將該頁

重新寫回到磁盤上；但如果該頁未被修改過，則不必將它寫回磁盤上。

在改進(jìn)型算法中，除需考慮頁面的使用情況外，還須再增加一個因素,

即置換代價，這樣，選擇頁面換出時一，既要是未使用過的頁面，又要

是未被修改過的頁面。

17.什么是抖動？引起抖動的原因有哪些？

剛剛換出的頁面馬上又換入內(nèi)存，剛剛換入的頁面馬上又換出內(nèi)存,

這種頻繁的調(diào)度行為叫做抖動。產(chǎn)生抖動的原因是由于CPU的利用

率和多道程序度的對立統(tǒng)一矛盾關(guān)系引起的，為了提高CPU利用率，

可提高多道程序度，但單純提高多道程序度又會造成缺頁率的急劇上

升，導(dǎo)致CPU的利用率下降，而系統(tǒng)的調(diào)度程序又會為了提高CPU

利用率而繼續(xù)提高多道程序度，形成惡性循環(huán)，我們稱這時的進(jìn)程是

處于"抖動"狀態(tài)。

什么是固定分配局部置換，可變分配全局置換，可變分配局部置換？

固定分配局部置換它為每個進(jìn)程分配一定數(shù)量的物理塊，在整個運行

期間都不改變。若進(jìn)程在運行中發(fā)現(xiàn)缺頁，則只能從該進(jìn)程在內(nèi)存的

頁面中選出一個換出，然后再調(diào)入需要的頁面。實現(xiàn)這種策略難以確

定為每個進(jìn)程應(yīng)分配的物理塊數(shù)量：太少會頻繁出現(xiàn)缺頁中斷，太

多又會使CPU和其他資源利用率下降。

可變分配全局置換。這是最易于實現(xiàn)的物理塊分配和置換策略，為

系統(tǒng)中的每個進(jìn)程分配一定數(shù)量的物理塊，操作系統(tǒng)自身也保持一個

空閑物理塊隊列。當(dāng)某進(jìn)程發(fā)現(xiàn)缺頁時一，系統(tǒng)從空閑物理塊隊列中取

出物理塊分配給該進(jìn)程，并將于調(diào)入的頁裝入其中。

可變分配局部置換。它為每個進(jìn)程分配一定數(shù)目的物理塊，當(dāng)某進(jìn)

程發(fā)現(xiàn)缺頁時一，只允許從該進(jìn)程在內(nèi)存的頁面中選出一頁換出，這樣

就不會影響其他進(jìn)程的運行。如果進(jìn)程在運行中頻繁的換頁，系統(tǒng)需

再為該進(jìn)程分配若干附加物理塊，直至該進(jìn)程缺頁率趨于適當(dāng)程度為

止；反之，若一個進(jìn)程在運行過程中缺頁率特別低，則此時可適當(dāng)減

少該進(jìn)程的物理塊。

19.什么是預(yù)調(diào)頁策略，請求調(diào)頁策略？

預(yù)調(diào)頁策略。根據(jù)局部性原理，一次調(diào)入若干個相鄰的頁可能比一次

調(diào)入一頁更高效。但如果調(diào)入的一批頁面中大廈多數(shù)都未被訪問，則

又是低效的。所以就需要采用以預(yù)測為基礎(chǔ)的預(yù)調(diào)頁策略，將預(yù)計在

不久之后便會被訪問的頁面預(yù)先調(diào)入內(nèi)存。但目前預(yù)調(diào)頁的成功率

僅約50%o股這種策略主要用于進(jìn)程的首次調(diào)入時，有程序員指出

應(yīng)該先調(diào)入哪些頁。

請求調(diào)頁策略。進(jìn)程在運行中需要訪問的頁面不在內(nèi)存而提出的請求,

由系統(tǒng)將所需頁面調(diào)入內(nèi)存。這種策略調(diào)入的頁一定會被訪問，且這

種策略比較易于實現(xiàn)，故在目前的虛擬存儲器中大多采用此策略。它

的缺點在于每次調(diào)入一頁，會花費過多的10開銷。

20.什么是分段的共享和保護(hù)？

分段的共享通過共享段來實現(xiàn)，每一個表項都是共享段的信息，記錄

了共享此段的每個進(jìn)程情況。

分段的保護(hù)越界檢查：短號超過段表長度或段內(nèi)偏移超過段長時越界

中斷處理。存取控制檢查：段表項中存取控制字段規(guī)定了對該段的訪

問方式，比如只讀、讀寫等。環(huán)保護(hù)機(jī)構(gòu)：一個程序可以訪問駐留在

相同環(huán)或較高特權(quán)環(huán)中的數(shù)據(jù)；一個程序可以調(diào)用駐留在相同環(huán)或較

高特權(quán)環(huán)中的服務(wù)。

文件管理

1.對目錄管理的主要要求是什么？

實現(xiàn)“按名存取”；提高對目錄的檢索速度；文件共享；允許文件重

名。

2.什么是按名存??？

按名存取即用戶不必考慮文件存儲在哪里，怎樣組織輸入、輸出等工

作，只要使用文件名，操作系統(tǒng)通過查找目錄，就能對存儲介質(zhì)上的

信息進(jìn)行相應(yīng)的操作。

3.什么是絕對路徑和相對路徑名和索引節(jié)點

絕對路徑：從根目錄出發(fā)的路徑。

相對路徑：進(jìn)程對各文件的訪問都是相對于當(dāng)前目錄進(jìn)行的。

索引節(jié)點：在檢索文件時只用到文件名，也就是說，在檢索目錄的時，

文件的其他信息時不會被用到的，也不會被調(diào)入內(nèi)存。因此有些系統(tǒng)

采用了文件名和文件描述信息分開的方法，將文件的描述信息單獨形

成一個索引節(jié)點。

磁盤高速緩存是利用內(nèi)存中的部分存儲空間來暫存從磁盤中讀出的

盤快內(nèi)容。物理上是駐留在內(nèi)存的盤快，邏輯上屬于磁盤。

4.什么是文件？什么是文件系統(tǒng)？基本操作有哪些？

文件是以計算機(jī)硬盤為載體存儲在計算機(jī)的信息的集合，文件可以是

文本文檔，圖片，程序等等。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理和存儲文件信息的軟

件機(jī)構(gòu)成為文件管理系統(tǒng)，簡稱文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)由三部分組成：

與文件管理有關(guān)軟件，被管理文件以及實施文件管理所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

最基本的文件操作包括創(chuàng)建文件，刪除文件，讀文件，寫文件，截斷

文件，文件重定位

文件重定位：按某條件搜索目錄，將當(dāng)前文件位置設(shè)為給定值，并且

不會讀寫文件。

截斷文件：允許文件所有屬性不變，并刪除文件內(nèi)容，即將長度設(shè)為

0并釋放空間。

補充：記錄是一組相關(guān)的數(shù)據(jù)項集合，用于描述一個對象在某方面的

屬性，如一個考生報名記錄包括考生姓名、出生日期、報考學(xué)校代

號、身份證號等一系列域。

為什么在大多數(shù)OS中都引入”打開“這一文件系統(tǒng)調(diào)用？打開的含

義是什么？

當(dāng)用戶要求對一個文件實施多次讀/寫或者其他操作時，每次都要從

檢索目錄開始。為了避免多次重復(fù)檢索目錄，在大多數(shù)OS中都引入

了”打開“這一文件系統(tǒng)調(diào)用，當(dāng)用戶第一次請求對某文件進(jìn)行操作

時，須先利用。pen系統(tǒng)調(diào)用將該文件打開。所謂”打開“，是指系

統(tǒng)將指名文件的屬性（包括該文件在外存上的物理位置），從外存拷

貝到內(nèi)存打開文件表的一個表目中，并將該表目的編號（或稱索引號）

返回給用戶。換而言之，”打開“，就是在用戶和指定文件之間建立

起一個連接。此后，用戶通過該連接直接得到文件信息，從而避免了

再次通過目錄檢索文件，即當(dāng)用戶再次向系統(tǒng)發(fā)出文件操作請求時,

系統(tǒng)根據(jù)用戶提供的索引號可以直接在打開文件表中查找到文件信

息。這樣不僅節(jié)省了大量的檢索開銷，也顯著提高了對文件的操作速

度。如果用戶已不再想要對該文件實施相應(yīng)的操作，可利用”關(guān)閉“系

統(tǒng)調(diào)用來關(guān)閉此文件，即斷開此連接，OS將會把該文件從打開文件

表中的表目上刪除掉。

什么是文件的邏輯組織和物理組織？文件的邏輯結(jié)構(gòu)有幾種形式？

文件的邏輯結(jié)構(gòu)是從用戶的觀點出發(fā)，所觀察到的文件組織形式，是

用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)，它獨立于物理特性。文件的物理

結(jié)構(gòu)，又稱為文件的存儲結(jié)構(gòu)，是指文件在外存上的存儲組織形式。

這不僅與存儲介質(zhì)的存儲性能有關(guān)，而且與所在外存的分配方式有關(guān)。

按邏輯結(jié)構(gòu)，文件有無結(jié)構(gòu)文件和有結(jié)構(gòu)文件兩種類型，文件的有結(jié)

構(gòu)文件有順序文件、索引文件、索引順序文件，散列文件。

7.什么是FCB?為什么引入FCB?

為了能對一個文件進(jìn)行正確的存取，操作系統(tǒng)必須為文件設(shè)置用于描

述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，稱之為“文件控制塊（FCB）”。為實現(xiàn)目

錄管理，操作系統(tǒng)中引入了文件控制塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

8.簡述文件的二級目錄組織形式。欲實現(xiàn)文件共享如何處理？

把記錄文件的目錄分成主文件目錄和由其主管的若干個子目錄，各子

目錄的位置由主目錄中的一項指出。應(yīng)用中常設(shè)一個主文件目錄，而

為系統(tǒng)中每一個用戶設(shè)立一張主文件目錄MFD,每個用戶的所有文

件均設(shè)立一個用戶文件目錄UFD,作為MFD中的一項。用以描述UFD

的文件名和物理位置，即UFD是用戶全部文件的文件控制塊的全體。

在二級文件目錄中，欲共享文件需給出一個文件的全路徑名。由系統(tǒng)

從根目錄開始檢索；或者用戶將其當(dāng)前目錄指向另一用戶的子目錄上,

以實現(xiàn)共享訪問。

9.文件目錄和目錄文件各起什麼作用？目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)形

式是哪種？它有什麼優(yōu)點？

文件目錄記錄文件的名字、文件長度、文件存放在外存上的物理地址,

以及文件屬性和文件建立時間、日期等信息也稱之為文件控制塊。目

錄文件是文件系統(tǒng)把同一卷上的若干文件的文件目錄組成一個獨立

的文件，這個全部由文件目錄組成的文件稱目錄文件。文件目錄和目

錄文件是兩個不同的概念，文件目錄記錄文件的管理信息，它用于對

單個文件的控制；目錄文件是由全部文件目錄組成的文件，它用于整

個文件系統(tǒng)的管理。目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)是樹形目錄結(jié)構(gòu)，它的

主要優(yōu)點是：檢索效率高，允許文件重名，確切反映了信息的層次結(jié)

構(gòu)，并且可以利用層次結(jié)構(gòu)實現(xiàn)文件共享和保護(hù)

10.文件物理結(jié)構(gòu)中的順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)與索引結(jié)構(gòu)三者之間相比

各有什么優(yōu)缺點？

順序結(jié)構(gòu)優(yōu)點：存儲管理簡單，且容易實現(xiàn)。支持順序存取和隨機(jī)存

取。順序存取速度快。所需的磁盤尋道次數(shù)和尋道時間最少。缺點不

利于文件的動態(tài)增長，需要為每個文件預(yù)留連續(xù)的空間以滿足文件動

態(tài)增長。

鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)優(yōu)點是提高了磁盤利用率，不需要為每個文件預(yù)留物理塊。

有利于文件插入和刪除。有利于文件動態(tài)增長。缺點存取速度慢，不

適于隨機(jī)存取，當(dāng)物理塊間的連接指針出錯時，數(shù)據(jù)丟失。更多的尋

道次數(shù)和尋道時間。鏈接指針占用一定的空間，降低了空間利用率。

索引結(jié)構(gòu)優(yōu)點是不需要為每個文件預(yù)留物理塊。既能順序存取，又能

隨機(jī)存取。滿足了文件動態(tài)增長需要。

缺點較多的尋道次數(shù)和尋道時間。索引表本身帶來了系統(tǒng)開銷。如內(nèi)

存空間，存取時間等

1L在磁盤上進(jìn)行一次讀寫操作需要那幾部分時間？其中哪部分時間

最長？

尋道時間：磁頭移動到指定磁道所需要的時間

延遲時間：磁頭定位到某磁道的扇區(qū)（塊號）所需要的時間

傳輸時間：從磁盤讀出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所需要的時間。

一般來說，尋道時間因為要移動磁臂，所以占用時間最長。

12.FCFS,SSTF,SCAN,C-SCAN算法的優(yōu)缺點

FCFS-優(yōu)點：公平，簡單缺點：平均尋道時間長，僅應(yīng)用在磁盤I/O

較少的場合

SSTF一優(yōu)點：性能比“先來先服務(wù)”好，減少了平均尋道時間缺點:

不能保證平均尋道時間最短，可能會出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象

SCAN一優(yōu)點：尋道性能較好，可避免“饑餓”現(xiàn)象。缺點：不利于

遠(yuǎn)離磁頭一端的訪問請求

C-SCAN-優(yōu)點：消除了兩端磁道請求的不公平。缺點：無

13.文件保護(hù)？

文件保護(hù)通過口令保護(hù)、加密保護(hù)和訪問控制等方式實現(xiàn)。其中，口

令保護(hù)和加密保護(hù)是為了方式用戶文件被他人存取或盜取，而訪問控

制則用于控制用戶對文件的訪問方式

解決訪問控制最常用的方法是根據(jù)用戶身份進(jìn)行控制。最普通的方法

是為每個文件和目錄增加一個訪問控制列表，以規(guī)定每個用戶名及其

所允許訪問的類型。這種方法的優(yōu)點是可以使用復(fù)雜的訪問方法。其

缺點是長度無法預(yù)期并且可能導(dǎo)致復(fù)雜的空間管理，使用精簡的訪問

列表可以解決這個問題。

精簡的訪問列表采用擁有者、組合其他三種用戶類型。

1）擁有者：創(chuàng)建文件的用戶。

2）組：一組需要共享文件且具有類似訪問的用戶。

3)其他：系統(tǒng)內(nèi)的所有其他用戶。

設(shè)備管理

1.設(shè)備管理的目標(biāo)和功能是什么？

設(shè)備管理的目標(biāo)：

⑴向用戶提供外部設(shè)備的方便、統(tǒng)一的接口，控制設(shè)備工作，完成

用戶的輸入輸出請求；

(2)充分利用中斷技術(shù)、通道技術(shù)和緩沖技術(shù)，提高CPU與設(shè)備、設(shè)

備與設(shè)備之間的并行工作能力，以充分利用設(shè)備資源，提高外部設(shè)備

的使用效率；

⑶設(shè)備管理就是要保證在多道程序環(huán)境下，當(dāng)多個進(jìn)程競爭使用設(shè)

備時，按照一定的策略分配和管理設(shè)備，以使系統(tǒng)能有條不紊地工作。

設(shè)備管理的功能：

⑴設(shè)備分配和回收；

(2)管理輸入/輸出緩沖區(qū)；

(3)設(shè)備驅(qū)動，實現(xiàn)物理I/O操作；

(4)外部設(shè)備中斷處理；

⑸虛擬設(shè)備及其實現(xiàn)。

2.什么是塊設(shè)備？什么是字符設(shè)備？

塊設(shè)備由于信息的存取總是以數(shù)據(jù)塊為單位，所以存儲信息的設(shè)備稱

為塊設(shè)備。它屬于有結(jié)構(gòu)設(shè)備，如磁盤等。磁盤設(shè)備的基本特征是傳

輸速率高，以及可尋址，即對它可隨機(jī)地讀寫任意塊。

用于數(shù)據(jù)輸入輸出的設(shè)備為字符設(shè)備，因為其傳輸?shù)幕締挝皇亲址?/p>

它屬于無結(jié)構(gòu)類型，如打印機(jī)等。他們的傳輸速率低、不可尋址、并

且在輸入輸出時常采用中斷驅(qū)動方式。

3.程序直接控制方式、I/O中斷方式

(1)程序直接控制方式。其特點是主機(jī)與I/O串行工作。CPU啟動

I/O后，時刻查詢I/O是否準(zhǔn)備好，若設(shè)備準(zhǔn)備就緒，CPU便轉(zhuǎn)入處

理I/O與主機(jī)間傳送信息的程序；若設(shè)備未做好準(zhǔn)備，則CPU反復(fù)查

詢，“踏步”等待直到I/O準(zhǔn)備就緒為止?？梢娺@種方式CPU效率很

低

(2)程序中斷方式。其特點是主機(jī)與I/O并行工作。CPU啟動I/O后，

不必時刻查詢I/O是否準(zhǔn)備好，而是繼續(xù)執(zhí)行程序，當(dāng)I/O準(zhǔn)備就緒

時。向CPU發(fā)中斷請求信號，CPU在適當(dāng)時候響應(yīng)I/O的中斷請求，

暫?，F(xiàn)行程序為I/O服務(wù)。這種方式消除了“踏步”現(xiàn)象，提高了CPU

效率

4.什么是通道？與DMA方式有什么區(qū)別？

通道是專門負(fù)責(zé)輸入/輸出的處理機(jī)。進(jìn)一步減少對CPU的干預(yù)，即

把對一個數(shù)據(jù)塊的讀或?qū)憺閱挝坏母深A(yù)，減少為對一組數(shù)據(jù)塊的讀或

寫及有關(guān)的控制和管理為單位的干預(yù)。同時一，又可以實現(xiàn)CPU、通

道和10設(shè)備三者的并行操作，從而更有效的提高整個系統(tǒng)的資源利

用率。

10通道和一般處理器的區(qū)別是：通道指令的類型單一，沒有自己的

內(nèi)存，通道所執(zhí)行的通道程