操作系統(tǒng)常見問答題總結(jié)

操作系統(tǒng)常見問答題總結(jié)1、簡述操作系統(tǒng)的定義。

操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)的一種系統(tǒng)軟件，它統(tǒng)一管理計算機(jī)系統(tǒng)的資源和控制程序的執(zhí)行。

2、在多道程序設(shè)計技術(shù)的系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)怎樣才會占領(lǐng)中央處理器？

只有當(dāng)中斷裝置發(fā)現(xiàn)有事件發(fā)生時，它才會中斷當(dāng)前占用中央處理器的程序執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的處理服務(wù)程序占用中央處理器并執(zhí)行之。

3、簡述“刪除文件”操作的系統(tǒng)處理過程。

用戶用本操作向系統(tǒng)提出刪除一個文件的要求，系統(tǒng)執(zhí)行時把指定文件的名字從目錄和索引表中除去，并收回它所占用的存儲區(qū)域，但刪除一個文件前應(yīng)先關(guān)閉該文件。

4、對相關(guān)臨界區(qū)的管理有哪些要求？

為了使并發(fā)進(jìn)程能正確地執(zhí)行，對若干進(jìn)程共享某一變量（資源）的相關(guān)臨界區(qū)應(yīng)滿足以下三個要求：

①

一次最我讓一個進(jìn)程在臨界區(qū)中執(zhí)行，當(dāng)有進(jìn)程在臨界區(qū)中時，其他想進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)程必須等待；

②

任何一個進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)程必須在有限的時間內(nèi)退出臨界區(qū)，即任何一個進(jìn)程都不應(yīng)該無限逗留在自己的臨界區(qū)中；

③

不能強(qiáng)迫一個進(jìn)程無限地等待進(jìn)入它的臨界區(qū)，即有進(jìn)程退出臨界區(qū)時應(yīng)讓下一個等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程進(jìn)入它的臨界區(qū)。

5、簡述解決死鎖問題的三種方法。

①

死鎖的防止。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。

③

死鎖的檢測。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、從操作系統(tǒng)提供的服務(wù)出發(fā)，操作系統(tǒng)可分哪幾類？

批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)。

7、簡述計算機(jī)系統(tǒng)的中斷機(jī)制及其作用。

中斷機(jī)制包括硬件的中斷裝置和操作系統(tǒng)的中斷處理服務(wù)程序。

中斷裝置由一些特定的寄存器和控制線路組成，中央處理器和外圍設(shè)備等識別到的事件保存在特定的寄存器中，中央處理器每執(zhí)行完一條指令，均由中斷裝置判別是否有事件發(fā)生。

若無事件發(fā)生，CPU繼續(xù)執(zhí)行；若有事件發(fā)生，則中斷裝置中斷原占有CPU的程序的執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的處理事件服務(wù)程序占用CPU，對出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理，事件處理完后，再讓原來的程序繼續(xù)占用CPU執(zhí)行。

8、選擇進(jìn)程調(diào)度算法的準(zhǔn)則是什么？

由于各種調(diào)度算法都有自己的特性，因此，很難評價哪種算法是最好的。一般說來，選擇算法時可以考慮如下一些原則：

①

處理器利用率；

②

吞吐量；

③

等待時間；

④

響應(yīng)時間。

在選擇調(diào)度算法前，應(yīng)考慮好采用的準(zhǔn)則，當(dāng)確定準(zhǔn)則后，通過對各種算法的評估，從中選擇出最合適的算法。

9、獨占設(shè)備采用哪種分配方式？

獨占設(shè)備通常采用靜態(tài)分配方式。

即在一個作業(yè)執(zhí)行前，將作業(yè)要使用的這類設(shè)備分配給作業(yè)，在作業(yè)執(zhí)行期間均歸該作業(yè)占用，直到作業(yè)執(zhí)行結(jié)束才歸還。

10、產(chǎn)生死鎖的原因是什么？

①

系統(tǒng)資源不足；

②

進(jìn)程推進(jìn)順序不合適。

在早期的系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡單，以及資源分配大多采用靜態(tài)分配法，使得操作系統(tǒng)死鎖問題的嚴(yán)重性未能充分暴露出來。但今天由于多道程序系統(tǒng)，以至于數(shù)據(jù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，系統(tǒng)中的共享性和并行性的增加，軟件系統(tǒng)變得日益龐大和復(fù)雜等原因，使得系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象的可能性大大增加。

11、何謂批處理操作系統(tǒng)？

用戶準(zhǔn)備好要執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)和控制作業(yè)執(zhí)行的說明書，由操作員輸入到計算機(jī)系統(tǒng)中等待處理。操作系統(tǒng)選擇作業(yè)并按作業(yè)說明書的要求自動控制作業(yè)的執(zhí)行。采用這種批量化處理作業(yè)的操作系統(tǒng)稱為批處理操作系統(tǒng)。

12、對特權(quán)指令的使用有什么限制？

只允許操作系統(tǒng)使用特權(quán)指令，用戶程序不能使用特權(quán)指令。

13、影響缺頁中斷率有哪幾個主要因素？

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。

14、磁盤移臂調(diào)度的目的是什么？常用移臂調(diào)度算法有哪些？

磁盤移臂調(diào)度的目的是盡可能地減少輸入輸出操作中的尋找時間。

常用的移臂調(diào)度算法有：

①

先來先服務(wù)算法

②

最短尋找時間優(yōu)先算法

③

電梯調(diào)度算法

④

單向掃描算法。

15、常用的作業(yè)調(diào)度算法有哪些？

①

先來先服務(wù)算法

②

計算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法

③

響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法

④

優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法

⑤

均衡調(diào)度算法

16、計算機(jī)系統(tǒng)的資源包括哪些？

計算機(jī)系統(tǒng)的資源包括兩大類：硬件資源和軟件資源。

硬件資源主要有中央處理器、主存儲器、輔助存儲器和各種輸入輸出設(shè)備。

軟件資源有編譯程序、編輯程序等各種程序以及有關(guān)數(shù)據(jù)。

17、CPU在管態(tài)和目態(tài)下工作有何不同？

當(dāng)中央處理器處于管態(tài)時，可以執(zhí)行包括特權(quán)指令在內(nèi)的一切面器指令，而在目態(tài)下工作時不允許執(zhí)行特權(quán)指令。

18、何為頁表和快表？它們各起什么作用？

計算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)賴以工作的實體，軟件系統(tǒng)保證計算機(jī)系統(tǒng)按用戶指定的要求協(xié)調(diào)地工作。

33、計算機(jī)系統(tǒng)怎樣實現(xiàn)存儲保護(hù)？

一般硬件設(shè)置了基址寄存器和限長寄存器。

中央處理器在目態(tài)下執(zhí)行系統(tǒng)中，對每個訪問主存的地址都進(jìn)行核對，若能滿足：基址寄存器值≤訪問地址≤基址寄存器值＋限長寄存值，則允許訪問，否則不允許訪問。并且不允許用戶程序隨意修改這兩個寄存器的值。這就實現(xiàn)了存儲保護(hù)。

34、給出系統(tǒng)總體上的中斷處理過程。

CPU每執(zhí)行完一條指令就去掃描中斷寄存器，檢查是否有中斷發(fā)生，若沒有中斷就繼續(xù)執(zhí)行下條指令；若有中斷發(fā)生就轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。中斷處理過程可粗略的分為以下四個過程：

①

保護(hù)當(dāng)前正在運行程序的現(xiàn)場；

②

分析是何種中斷，以便轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序；

③

執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序；

④

恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場。

35、死鎖發(fā)生的必要條件有哪些？

發(fā)生死鎖的必要條件有四點：互斥條件、不可搶占條件、部分分配條件和循環(huán)等待條件。

①

互斥條件：系統(tǒng)中存在一個資源一次只能被一個進(jìn)程所使用；

②

非搶占條件：系統(tǒng)中存在一個資源僅能被占有它的進(jìn)程所釋放，而不能被別的進(jìn)程強(qiáng)行搶占。

③

占有并等待條件：系統(tǒng)中存在一個進(jìn)程已占有了分給它的資源，但仍然等待其他資源。

④

循環(huán)等待條件：在系統(tǒng)中存在一個由若干進(jìn)程形成的環(huán)形請求鏈，其中的每一個進(jìn)程均占有若干種資源中的某一種，同時每個進(jìn)程還要求（鏈上）下一個進(jìn)程所占有的資源。

36、用戶程序中通常用什么方式指定要使用的設(shè)備？為什么？

用戶程序中通常用“設(shè)備類、相對號”請求要使用的設(shè)備，即不具體指定要哪一臺設(shè)備，而是提出要申請哪類設(shè)備多少臺。

這種方式使設(shè)備分配適應(yīng)性好、靈活性強(qiáng)。

否則若用絕對號來指定設(shè)備，如果這臺設(shè)備已被占用或有故障時，該作業(yè)就無法裝入主存中。

37、進(jìn)程調(diào)度中“可搶占”和“非搶占”兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開銷更大？為什么？

可搶占式會引起系統(tǒng)的開銷更大。

可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有處理機(jī)運行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時機(jī)，引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場，為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場等時間（和空間）開銷增大。

38、一個含五個邏輯記錄的文件，系統(tǒng)把它以鏈接結(jié)構(gòu)的形式組織在磁盤上，每個記錄占用一個磁盤塊，現(xiàn)要求在第一記錄和第二記錄之間插入一個新記錄，簡述它的操作過程。

從文件目錄中找到該文件，按址讀出第一個記錄；

取出第一個記錄塊中指針，存放到新記錄的指針位置；

把新記錄占用的物理塊號填入第一個記錄的指針位置；

啟動磁盤把第一個記錄和新記錄寫到指字的磁盤塊上。

39、在SPOOL系統(tǒng)中設(shè)計了一張“緩輸出表”，請問哪些程序執(zhí)行時要訪問緩輸出表，簡單說明之。

井管理寫程序把作業(yè)執(zhí)行結(jié)果文件登記在緩輸出表中；

緩輸出程序從緩輸出表中查找結(jié)果文件并打印輸出。

40、試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點。

①

作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個作業(yè)能進(jìn)入主存。進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個進(jìn)程占有中央處理器。

②

作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入主存。進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個占用處理器。

41、試說明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因。

資源靜態(tài)分配策略要求每個過程在開始執(zhí)行前申請所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為之分配了所需的全部資源后，該進(jìn)程才開始執(zhí)行。

這樣，進(jìn)程在執(zhí)行過程中不再申請資源，從而破壞了死鎖的四個必要條件之一“占有并等待條件”，從而防止死鎖的發(fā)生。

42、簡述操作系統(tǒng)提供的服務(wù)功能。

處理用戶命令；讀/寫文件；分配/回收資源；

處理硬件/軟件出現(xiàn)的錯誤；及其他控制功能。

43、簡述中斷裝置的主要職能。

中斷裝置的職能主要有三點：

①

檢查是否有中斷事件發(fā)生；

②

若有中斷發(fā)生，保護(hù)好被中斷進(jìn)程的斷點及現(xiàn)場信息，以便進(jìn)程在適當(dāng)時候能恢復(fù)執(zhí)行；

③

啟動操作系統(tǒng)的中斷處理程序。

44、實現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件是什么？操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計哪些功能程序？

硬件條件是：配置大容量的磁盤，要有中斷裝置和通道。

操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計好“預(yù)輸入”程序，“井管理”程序，“緩輸出”程序。

45、一個具有分時兼批處理功能的操作系統(tǒng)應(yīng)怎樣調(diào)度和管理作業(yè)？

①

優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當(dāng)終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時工作的作業(yè)數(shù)時，可以調(diào)度批處理作業(yè)；

②

允許終端作業(yè)的批處理作業(yè)混合同時執(zhí)行；

③

把終端作業(yè)的就緒進(jìn)程排成一個就緒隊列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程