操作系統(tǒng)第四版期末復(fù)習(xí)資料整理

1、二、填空：（每空 1 分，共 2 0 空* 1 分=20 分）1、操作系統(tǒng)的特征有并發(fā)、 共享、虛擬、異步性。2、程序員在編寫(xiě)程序時(shí)可使用_系統(tǒng)調(diào)用（或程序接口、編程接口） _接口來(lái)請(qǐng)求 操作系統(tǒng)服務(wù)。3、進(jìn)程在內(nèi)存中的三種基本狀態(tài)是就緒、執(zhí)行、阻塞。4、 進(jìn)程同步機(jī)制應(yīng)遵循的4條準(zhǔn)則是：空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待、讓權(quán) 等待_。5、 在操作系統(tǒng)中，不可中斷也不可并發(fā)執(zhí)行的原子操作稱為 _原語(yǔ)（或原子操作）。6、 在FCFS調(diào)度中，一作業(yè)8:00到達(dá)系統(tǒng)，估計(jì)運(yùn)行時(shí)間為1小時(shí)，若10:00 開(kāi)始執(zhí)行該作業(yè)，其帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間（即響應(yīng)比）是 _3_ o&進(jìn)程調(diào)度算法采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法時(shí)，若時(shí)間片過(guò)大

2、，就會(huì)使輪轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)變?yōu)橄葋?lái)先服務(wù)（或FCFS 調(diào)度算法。9、分頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，頁(yè)表是用來(lái)指出進(jìn)程的 邏輯頁(yè)號(hào) 與 內(nèi)存物理塊號(hào) 之間 的對(duì)應(yīng)關(guān)系。10、已知某頁(yè)式管理中頁(yè)長(zhǎng)為 2KB/頁(yè)，邏輯地址為2500處有一條指令，問(wèn)：該 指令的頁(yè)號(hào)為_(kāi)匚_，頁(yè)內(nèi)地址為452 o11、按存取控制屬性分類，可將文件分為只執(zhí)行文件、只讀文件、讀寫(xiě)文件_三類。12、操作系統(tǒng)的五大主要功能是 處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理_、用戶接口。13、設(shè)A進(jìn)程正在執(zhí)行，突然被更高優(yōu)先權(quán)的 B進(jìn)程搶占了 CPU，則A進(jìn)程應(yīng) 轉(zhuǎn)入_就緒_隊(duì)列。14、在記錄型信號(hào)量中，某進(jìn)程在執(zhí)行 _Signal （或V）_原語(yǔ)時(shí)可能

3、會(huì)喚醒 另一個(gè)阻塞進(jìn)程（用英文標(biāo)識(shí)符作答）。15、 頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，記錄邏輯頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)映射關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為一頁(yè)_ 表，該表的長(zhǎng)度是由進(jìn)程大小和_頁(yè)面大?。ɑ蝽?yè)長(zhǎng)）_共同決定的。16、進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志是它的 進(jìn)程控制塊（或PCB ）存在，作業(yè)存在的唯一標(biāo) 志是它的I作業(yè)控制塊（或JCB ）存在。17、進(jìn)程運(yùn)行時(shí)因?yàn)闀r(shí)間片到而轉(zhuǎn)向_就緒_態(tài)，因等待事件或資源而轉(zhuǎn)向_阻塞_ 態(tài)。18、若無(wú)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)，則_就緒_隊(duì)列必為空。19、在分頁(yè)存儲(chǔ)管理中，地址結(jié)構(gòu)由頁(yè)號(hào) P和位移量W組成，地址轉(zhuǎn)換時(shí)頁(yè)號(hào)P 與頁(yè)表長(zhǎng)度L進(jìn)行比較，如果P大于等于（或三）L，則產(chǎn)生越界中斷。20、搶占式調(diào)度的開(kāi)銷比非

4、搶占式調(diào)度的開(kāi)銷 大，21、某頁(yè)式存儲(chǔ)系統(tǒng)中，地址結(jié)構(gòu)的第 0到11位表示頁(yè)內(nèi)偏移量，第12到15 位表示頁(yè)號(hào)，則進(jìn)程的頁(yè)長(zhǎng)為_(kāi)4_KB，最多允許有_16頁(yè)。22、 通道的類型有 字節(jié)多路通道、數(shù)組選擇通道、數(shù)組多路通道。23、 文件的外存分配方式有三類，分別為：連續(xù)分配、鏈接分配、索引分配。24、在一個(gè)具有2個(gè)處理器的操作系統(tǒng)中共有n個(gè)進(jìn)程，在不考慮進(jìn)程狀態(tài)過(guò)渡 的情況下，阻塞進(jìn)程隊(duì)列中最多有（n）個(gè)進(jìn)程。某一時(shí)刻，處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程 為0個(gè)，且當(dāng)前處理機(jī)空閑，處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程有（n）個(gè)。25、當(dāng)處理器空閑時(shí)，調(diào)度程序從（就緒）進(jìn)程隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程給其分配 CPU， 處于（阻塞）狀態(tài)的進(jìn)

5、程是不會(huì)獲得 CPU的。26、 在響應(yīng)比最高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當(dāng)各個(gè)作業(yè)等待時(shí)間相同時(shí)，（運(yùn)行時(shí)間短的）的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度；當(dāng)各個(gè)作業(yè)要求運(yùn)行的時(shí)間相同時(shí)，（等待時(shí)間長(zhǎng)）的作業(yè)得到優(yōu)先調(diào)度。28、設(shè)有8頁(yè)的邏輯空間，每頁(yè)有1024字節(jié)，它們被映射32塊的物理存儲(chǔ)區(qū)中， 那么，邏輯地址的有效 位是（13）位，物理地址至少是（15）位。29、在一個(gè)分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，頁(yè)長(zhǎng)為 4KB，某一作業(yè)的頁(yè)表如右圖所示，虛 擬地址3000對(duì)應(yīng)的物理地址為（15288）30 若信號(hào)量S的初值定義為10，則在S上調(diào)用了 16次P操作和15次V操作后S的值應(yīng)該為（9）031 進(jìn)程調(diào)度的方式通常有（搶占）和（

6、非搶占）兩種方式。32 每個(gè)索引文件都必須有一張（索引結(jié)點(diǎn)）表，其中的地址登記項(xiàng)用來(lái)指出文 件在外存上的位置信息。33 程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)的特征是（間斷性）、（失去了封閉性）、（不可再現(xiàn)性）和獨(dú)立 性。34、進(jìn)程主要由程序段、數(shù)據(jù)段和PCB段三部分內(nèi)容組成，其中PCB_是進(jìn)程存在的惟標(biāo)識(shí)，而數(shù)據(jù)1部分也可以為其它進(jìn)程共享。公式：邏輯頁(yè)號(hào)=邏輯地址/（頁(yè)長(zhǎng)*1024 ）,，頁(yè)內(nèi)地址=邏輯地址% （頁(yè)長(zhǎng)*1024 ） 物理地址=三、名詞解釋：（每題2分，共5題*2分=10分，答對(duì)要點(diǎn)就適量給分）1、并發(fā)一一一個(gè)程序的執(zhí)行尚未結(jié)束而另一個(gè)程序的執(zhí)行已開(kāi)始的方式，是操 作系統(tǒng)最重要的特征。2、信號(hào)量一一O

7、S中管理公有資源的有效手段，用來(lái)代表可用資源實(shí)體的數(shù)量。3、死鎖一一一組并發(fā)進(jìn)程中的每個(gè)成員彼此互相等待對(duì)方所擁有的資源，且 在得到對(duì)方資源之前不會(huì)釋放自己擁有的資源，從而導(dǎo)致各并發(fā)進(jìn)程無(wú)法繼續(xù)推 進(jìn)的狀態(tài)。4、虛擬存儲(chǔ)器一一指具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量加 以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)器系統(tǒng)，其邏輯容量由內(nèi)存容量和外存容量之和所決定，運(yùn)行 速度接近于內(nèi)存的一種性能優(yōu)越的存儲(chǔ)器管理技術(shù)。5、 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序一一又稱為設(shè)備處理程序，它是I/O進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的通 信程序，主要任務(wù)是接受來(lái)自上層軟件發(fā)來(lái)的抽象要求，再把它轉(zhuǎn)換為具體要求 后發(fā)送給設(shè)備控制器，啟動(dòng)設(shè)備去執(zhí)行，也將由設(shè)備控制器

8、發(fā)來(lái)的信號(hào)傳送給上 層軟件，與硬件密切相關(guān)。7、臨界資源 在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源。如打印機(jī)、緩沖區(qū) 等。8、進(jìn)程控制塊 系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程定義的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是進(jìn)程實(shí)體的一部分， PCB 中記錄了操作系統(tǒng)所需的、用于描述進(jìn)程的當(dāng)前情況以及控制進(jìn)程運(yùn)行的全 部信息，是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志 。9、設(shè)備控制器 計(jì)算機(jī)中的一個(gè)實(shí)體，其主要職責(zé)是控制一個(gè)或多個(gè) I/O 設(shè)備， 以實(shí)現(xiàn) I/0 設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，它是 CPU 和 I/O 設(shè)備之間的接口，它 接收從 CPU 發(fā)來(lái)的命令并去控制 I/O 設(shè)備工作，以使處理機(jī)從繁雜的設(shè)備控制事 務(wù)中解脫出來(lái) 。10、原子操作： 一個(gè)操作中的所

9、有動(dòng)作要么全做， 要么全不做， 它是一個(gè)不可 分割的操作。11、缺頁(yè)中斷 ： 請(qǐng)求分頁(yè)式存儲(chǔ)管理允許作業(yè)在執(zhí)行過(guò)程中，如果所要訪問(wèn)的 頁(yè)面不在主存中，則產(chǎn)生的中斷稱“缺頁(yè)中斷”四、簡(jiǎn)答題：（每題 5分，共 6題*5 分=30 分，答對(duì)要點(diǎn)就適量給分）1、什么是操作系統(tǒng)？它有什么功能？答： 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中直接配置于硬件之上的一個(gè)系統(tǒng)軟件。它是一 些程序模塊的集合，負(fù)責(zé)管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源，合理地組 織計(jì)算機(jī)工作流程，以便有效地利用這些資源為用戶提供一個(gè)功能強(qiáng)、使用方便 的工作環(huán)境，從而在計(jì)算機(jī)和用戶之間起到接口的作用。 （2 分）操作系統(tǒng)的功能有：處理機(jī)管理功能、存儲(chǔ)器

10、管理功能、設(shè)備管理功能、文 件管理功能、用戶接口。 （3 分）2、在操作系統(tǒng)中引起進(jìn)程調(diào)度的因素有哪些？答：處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程執(zhí)行完畢時(shí) ；（1 分） 處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程將自己阻塞時(shí) ；（ 1 分） 處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程時(shí)間片用完時(shí) ；（ 1 分） 執(zhí)行完系統(tǒng)調(diào)用并返回到用戶態(tài)時(shí) ；（ 1 分） 搶占式 OS 中就緒隊(duì)列中出現(xiàn)高優(yōu)先權(quán)進(jìn)程時(shí) 。（1 分）3、簡(jiǎn)述進(jìn)程調(diào)度中 “搶占式”和“非搶占式 ”兩種方式的含義？哪一種的系統(tǒng)開(kāi)銷更 大？答：搶占式： 允許調(diào)度程序根據(jù)某種原則，去暫停某個(gè)正在執(zhí)行的進(jìn)程，將 已分配給該進(jìn)程的 CPU 重新分配給另一進(jìn)程。 非搶占式： 一旦把 CPU 分配給某 進(jìn)程

11、后，便讓該進(jìn)程一直執(zhí)行，直至該進(jìn)程完成或發(fā)生某事件而阻塞時(shí)，才再把 CPU 分配給其它進(jìn)程，絕不允許某進(jìn)程搶占已經(jīng)分配出去的 CPU 。（3 分） 搶占式的系統(tǒng)開(kāi)銷大于非搶占式 。（2 分）4、何謂作業(yè)調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度和交換調(diào)度？答： 作業(yè)調(diào)度， 按一定原則選取外存作業(yè)隊(duì)列中的某些作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存并為之 創(chuàng)建進(jìn)程、分配資源，然后入就緒隊(duì)列。 （2 分）進(jìn)程調(diào)度， 按一定原則選取就緒隊(duì)列中的某個(gè)進(jìn)程占用處理機(jī)并完成進(jìn) 程的上下文切換。（2 分）交換調(diào)度， 按一定原則將處于外存交換區(qū)中的靜止進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存或?qū)⑻?于內(nèi)存的活動(dòng)進(jìn)程調(diào)至外存交換區(qū)。 （1 分）5、何謂對(duì)換？在存儲(chǔ)管理中引入對(duì)換后會(huì)帶來(lái)哪些好處

12、？答： 對(duì)換：把內(nèi)存中暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程或暫時(shí)不用的程序或數(shù)據(jù)，調(diào)出到 外存上，以便騰出足夠的內(nèi)存空間，再把具備運(yùn)行條件的進(jìn)程或進(jìn)程所需要的程 序和數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存（ 3 分）。帶來(lái)的好處： 對(duì)換技術(shù)能從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存空間，從 而使整個(gè)系統(tǒng)資源的利用更為充分有效（ 2 分）。6、列出設(shè)備控制器的基本功能？答：設(shè)備控制器的基本功能有：接收和識(shí)別命令；數(shù)據(jù)交換；標(biāo)識(shí)和報(bào)告設(shè) 備的狀態(tài)；地址識(shí)別；數(shù)據(jù)緩沖；差錯(cuò)控制。7、簡(jiǎn)述進(jìn)程的定義，以及構(gòu)成一個(gè)進(jìn)程的 3 個(gè)組成部分？答：進(jìn)程定義： 一個(gè)具有獨(dú)立功能的程序?qū)δ硞€(gè)數(shù)據(jù)集在處理機(jī)上的動(dòng)態(tài)執(zhí)行 過(guò)程和分配資源的基本單位。 （或者：進(jìn)程是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過(guò)程，

13、是系統(tǒng)進(jìn)行資 源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。 ）構(gòu)成一個(gè)進(jìn)程的3個(gè)組成部分：程序段（Code ）、數(shù)據(jù)段（Data）、進(jìn)程控制 塊（PCB）。8、在操作系統(tǒng)中為什么要引入緩沖？答： 緩和 CPU、 I/O 設(shè)備、用戶進(jìn)程三者之間速度不匹配的矛盾。 減少中斷次數(shù)，減少 CPU 的中斷處理時(shí)間。解決了 DMA 或通道方式的瓶頸問(wèn)題，提高了 CPU 和 I/O 設(shè)備之間的并行 性。9、簡(jiǎn)述多道程序的概念和好處？答：概念：若干進(jìn)程同時(shí)駐留內(nèi)存且輪流使用 CPU 及共享系統(tǒng)中的各種資源。 （ 2 分）好處：提高 CPU 利用率；提高內(nèi)存和 I/O 設(shè)備利用率；增加系統(tǒng)吞吐量。（ 3 分）11、簡(jiǎn)述進(jìn)程和線

14、程的關(guān)系和區(qū)別？答： 進(jìn)程是分配資源的基本單位，線程是獨(dú)立調(diào)度的基本單位。 （1 分） 多線程創(chuàng)建、切換、撤消比多進(jìn)程創(chuàng)建、切換、撤消的系統(tǒng)開(kāi)銷小，并 發(fā)性更好。 （1 分） 多線程在多處理器系統(tǒng)上的優(yōu)勢(shì)較明顯 。（1分） 一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程，任一線程唯一地隸屬于某一進(jìn)程。 （ 1 分） 同一進(jìn)程中的線程之間切換不會(huì)引起進(jìn)程切換，但一個(gè)進(jìn)程中的線程切 換到另一進(jìn)程中的線程時(shí)將引起進(jìn)程切換 。（1 分）12、引入分段存儲(chǔ)管理方式的原因是什么？答： 方便編程和編譯 （ 1 分） ；有利于信息共享 （ 1 分） ；有利于信息保護(hù) （ 1 分） ；適于動(dòng)態(tài)增長(zhǎng) （1分） ；適于動(dòng)態(tài)鏈接 （1分）。

15、13、列舉常見(jiàn)的設(shè)備 I/O 控制方式？答： 常見(jiàn)的 I/O 控制方式有：程序 I/O 方式；中斷驅(qū)動(dòng) I/O 控制方式；直接存 儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA） I/O控制方式；I/O通道控制方式。（每小點(diǎn)1分，答對(duì)4個(gè)就給滿分）14、試列舉用戶可以對(duì)文件施加的主要操作？答：創(chuàng)建文件、刪除文件、讀文件、寫(xiě)文件、設(shè)置文件的讀/寫(xiě)指針、打開(kāi)文件、關(guān)閉文件等。（答對(duì)上述任何一點(diǎn)就給1分，滿分5分）15 .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(kāi)銷更大？為什么？（1）可搶占式會(huì)引起系統(tǒng)的開(kāi)銷更大。（2）可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時(shí)刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有 處理機(jī)運(yùn)行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時(shí)機(jī)

16、，引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場(chǎng)， 為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等時(shí)間開(kāi)銷增大。16 .試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn)（1）作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個(gè)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(gè)進(jìn)程占有中央處理機(jī)（或）作業(yè)調(diào)度是高級(jí)調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)的作業(yè)管理層次。進(jìn)程調(diào)度是低級(jí) 調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層。（2）作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內(nèi)存。進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn) 程中選一個(gè)占用處理機(jī)。四、綜合題：利用記錄型信號(hào)量實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者與消費(fèi)者的問(wèn)題，要求提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義，生產(chǎn) 者程序，消費(fèi)者程序。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義：Semaphore mutex = 1 ,

17、empty = n , full = 0 ;Item buffern , nextp , nextc ;int in = 0 , out = 0,生產(chǎn)者程序：消費(fèi)者程序：void Producer (void)void Con sumer (void)生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品并暫存到n extp;Wait(full);Wait(mutex);Wait(empty); Wait(mutex);n extc = bufferout;out = (out + 1) % n;buffer in = n extp;in = (in + 1) % n;Sign al(mutex);Sig nal(empty);Sig

18、 nal(mutex);Sig nal(full);將nextc中暫存的產(chǎn)品消費(fèi)掉；六、論述題：（15分）（一）請(qǐng)就作業(yè)、程序、進(jìn)程、線程這 4個(gè)概念自由展開(kāi)論述（論述點(diǎn)自選， 不少于500字）。答：作業(yè)的定義：在一次應(yīng)用業(yè)務(wù)處理過(guò)程中，從輸入開(kāi)始到輸出結(jié)束，用 戶要求計(jì)算機(jī)所做的有關(guān)該次業(yè)務(wù)處理的全部工作稱為一個(gè)作業(yè)，它由程序、數(shù) 據(jù)和作業(yè)說(shuō)明書(shū)組成 線程：一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的基本調(diào)度單位稱為線程或稱為輕權(quán)進(jìn)程，這個(gè)調(diào)度單位既可 以由操作系統(tǒng)內(nèi)核控制，也可以由用戶程序控制 進(jìn)程和程序的區(qū)別和關(guān)系可簡(jiǎn)述如下： 進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行（1）進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，而程序則是一個(gè)靜態(tài)概念。 （2）進(jìn)程具有并行特

19、征，而 程序沒(méi)有。（3）進(jìn)程是競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的基本單位， 從而其并行性受到系統(tǒng)自 己的制約（4）不同的進(jìn)程可以包含同一程序，只要該程序所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集不同。 進(jìn)程與程序的關(guān)系與區(qū)別 進(jìn)程是動(dòng)態(tài)而暫時(shí)的，程序是靜態(tài)而永久的。 進(jìn)程具有并發(fā)特征，而程序沒(méi)有。 不同的進(jìn)程可以基于同一程序來(lái)創(chuàng)建，只是對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集不同。 某進(jìn)程在執(zhí)行過(guò)程中可調(diào)用多個(gè)程序。 進(jìn)程有一定的生命期，而程序是指令的集合，本身無(wú)“運(yùn)動(dòng)”的含義。沒(méi)有建立 進(jìn)程的程序不能作為一個(gè)獨(dú)立任務(wù)單位得到操作系統(tǒng)的認(rèn)可。 進(jìn)程包括程序代碼、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊。線程與進(jìn)程的比較調(diào)度的基本單位： 進(jìn)程是分配資源的基本單位，線程是獨(dú)立調(diào)度執(zhí)行的基本

20、單位。 同一進(jìn)程中的線程切換不會(huì)引起進(jìn)程切換，但從一個(gè)進(jìn)程中的線程切換到另一進(jìn) 程中的線程時(shí)，必定會(huì)引起進(jìn)程切換。并發(fā)性： 在引入了線程的操作系統(tǒng)中，不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個(gè) 進(jìn)程中的多個(gè)線程之間也可并發(fā)執(zhí)行，甚至允許在一個(gè)進(jìn)程中的所有線程都能并 發(fā)執(zhí)行。同樣，不同進(jìn)程中的線程也能并發(fā)執(zhí)行。這使得操作系統(tǒng)具備了更好的 并發(fā)性。擁有資源： 進(jìn)程作為系統(tǒng)中擁有資源的一個(gè)基本單位，而線程本身并不擁有系統(tǒng) 資源，只是僅有一點(diǎn)必不可少的、能保證獨(dú)立運(yùn)行的資源（如TCB、PC、寄存器、 堆棧等）。同一進(jìn)程中的所有線程可共享該進(jìn)程所擁有的資源。獨(dú)立性： 由于同一進(jìn)程中的不同線程要共享該進(jìn)程的內(nèi)存

21、空間和各類資源，所以 它們之間的獨(dú)立性要遠(yuǎn)低于不同進(jìn)程之間的獨(dú)立性。系統(tǒng)開(kāi)銷： 線程的創(chuàng)建、切換、同步、通信、撤銷所需付出的開(kāi)銷遠(yuǎn)小于進(jìn)程的 相應(yīng)開(kāi)銷，故并發(fā)性更好。支持多處理機(jī)系統(tǒng)： 單個(gè)進(jìn)程不可能同時(shí)允許在多個(gè)處理機(jī)上，然而一個(gè)進(jìn)程中 的多個(gè)線程卻可以同時(shí)分派到多個(gè)處理機(jī)上并行執(zhí)行。所以線程在多處理器系統(tǒng) 上的優(yōu)勢(shì)很明顯。從屬關(guān)系： 一個(gè)程序執(zhí)行時(shí)至少有一個(gè)進(jìn)程，一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程，任一線 程唯一地屬于某一進(jìn)程。作業(yè)與進(jìn)程的比較： 作業(yè)是用戶向計(jì)算機(jī)提交任務(wù)的任務(wù)實(shí)體，進(jìn)程是完成用戶任務(wù)的執(zhí)行實(shí)體。 一個(gè)作業(yè)可由多個(gè)進(jìn)程組成，且至少由一個(gè)進(jìn)程組成 （根進(jìn)程 ）。 作業(yè)主要應(yīng)用于批處理系

22、統(tǒng)，進(jìn)程應(yīng)用于所有多道程序系統(tǒng)。作業(yè)周期不同于進(jìn)程周期。（二）、論述題：（ 15 分） 請(qǐng)就死鎖的定義、產(chǎn)生原因、必要條件、處理方法（預(yù)防、避免、檢測(cè)、解 除）等自由展開(kāi)論述（論述點(diǎn)自選，不少于 500 字） 答： 死鎖定義： 多個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待它方占有的資源而無(wú)限期地僵持下去的局面。產(chǎn)生死鎖的根本原因： 資源有限且操作不當(dāng)。產(chǎn)生死鎖的必要條件： 互斥條件、請(qǐng)求和保護(hù)條件、不剝奪條件、環(huán)路等待 條件。如果在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)具備上面四個(gè)必要條件時(shí)，那么會(huì)發(fā)生死鎖。即 四個(gè)條件中有一個(gè)不具備，系統(tǒng)就不會(huì)發(fā)生死鎖。（1） 互斥條件。 臨界資源，不能交叉使用，即進(jìn)程對(duì)自己擁有的資源進(jìn)行排他 性控制。（2

23、）請(qǐng)求和保持條件。 進(jìn)程在保持住自己已有資源的情況下再去申請(qǐng)新資源， 申請(qǐng)未被滿足 （即阻塞 ）時(shí)仍保持住已有資源不放。（3）不可搶占條件 。進(jìn)程擁有的資源只能由自己主動(dòng)釋放， 而不能被其它并發(fā) 進(jìn)程強(qiáng)行剝奪（搶占） 。（4）循環(huán)等待條件 。封閉環(huán)路中的每一條申請(qǐng)邊都是進(jìn)程在請(qǐng)求另一進(jìn)程已占 有的資源，從而形成了一個(gè)“進(jìn)程 -資源”的循環(huán)鏈?！窘馕觥炕コ鈼l件： 進(jìn)程對(duì)它所需的資源進(jìn)行排它性控制，即在一段時(shí)間內(nèi)，某資源 為一進(jìn)程所獨(dú)占。 非搶占條件： 進(jìn)程所獲得的資源在未使用完畢之前，不能被 其它進(jìn)程強(qiáng)行奪走， 即只能由獲得資源的進(jìn)程自己釋放。 占有且等待資源條件： 進(jìn)程每次申請(qǐng)它所需的一部分資

24、源，在等待新資源的同時(shí)，繼續(xù)占有已分配到的 資源， 循環(huán)等待條件： 存在一進(jìn)程循環(huán)鏈，鏈中每一個(gè)進(jìn)程已獲得的資源同時(shí)被 下一個(gè)進(jìn)程所請(qǐng)求 死鎖預(yù)防的基本思想和可行的解決辦法1. 死鎖預(yù)防的基本思想： 打破產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件的一個(gè)或幾個(gè)。2. 預(yù)防死鎖的策略： 資源預(yù)先分配策略、資源有序分配策略。1）資源預(yù)先分配策略： 打破占有且申請(qǐng)條件， 進(jìn)程在運(yùn)行前一次性地向系統(tǒng)申請(qǐng)它 所需要的全部資源，如果所序言的全部資源得不到滿足，則不分配任何資源，此 進(jìn)程暫不運(yùn)行。2）資源有序分配策略： 打破循環(huán)等待條件，把資源事先分類編號(hào)，按序分配，使進(jìn) 程在申請(qǐng)、占用資源時(shí)不會(huì)形成環(huán)路。死鎖預(yù)防的措施有： （

25、 1）屏棄“請(qǐng)求和保持”條件，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)且很 安全；（2）屏棄“不剝奪”條件，在采用這種方法預(yù)防死鎖時(shí)，進(jìn)程是在需要資 源時(shí)才提出請(qǐng)求。這樣，一個(gè)已經(jīng)保持了某些資源的進(jìn)程，當(dāng)它再提出新的資源 要求而不能立即得到滿足時(shí)，必須釋放它已經(jīng)保持的所有資源，待以后需要時(shí)再 重新申請(qǐng)。這種預(yù)防死鎖方法，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜，且要付出很大代價(jià)。 （3） 摒 棄“環(huán)路等待”條件，在這種方法中規(guī)定，系統(tǒng)將所有的資源按類型進(jìn)行線形排 隊(duì)，并賦予不同的序號(hào)。這種預(yù)防死鎖的策略與前兩種策略比較，其資源利用率 和系統(tǒng)吞吐量，都有較明顯的改善。死鎖的避免與銀行家算法1. 避免死鎖的方法：銀行家算法。2 .銀行家算法

26、的基本思想：分配資源之前，判斷系統(tǒng)是否是安全的；若是，才分 配。死鎖檢測(cè)1. 死鎖的檢測(cè)算法：是當(dāng)進(jìn)程進(jìn)行資源請(qǐng)求時(shí)檢查并發(fā)進(jìn)程組是否構(gòu)成資源的請(qǐng) 求和占用環(huán)路。如果不存在這一環(huán)路，則系統(tǒng)中一定沒(méi)有死鎖。2. 總之： 如果資源分配圖中不存在環(huán)路， 則系統(tǒng)不存在死鎖； 反之如果資源分配圖 中存在環(huán)路，則系統(tǒng)可能存在死鎖，也可能不存在死鎖。處理死鎖的基本方法（1）預(yù)防死鎖一破壞產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件中的一個(gè)或幾個(gè)條件（2）避免死鎖破壞產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件（3）檢測(cè)死鎖一通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，及時(shí)檢測(cè)出死鎖的發(fā)生（4）解除死鎖一撤銷或掛起一些進(jìn)程10、預(yù)防死鎖的方法a.摒棄請(qǐng)求和保持條件b.摒棄

27、不剝奪條件c.摒棄環(huán)路等待條件（另外一種）死鎖的檢測(cè)：資源分配圖算法，死鎖定理。死鎖解除：搶占資源，終止（撤消）進(jìn)程。設(shè)備管理考點(diǎn)設(shè)備的分類：交互方向：輸入設(shè)備（可讀）：如鍵盤(pán)、掃描儀輸出設(shè)備（可寫(xiě)）:如顯示器、打印機(jī) 輸入輸出（可讀寫(xiě)）:如硬盤(pán)、網(wǎng)卡傳輸速率：低速設(shè)備：如鍵盤(pán)、鼠標(biāo) 中速設(shè)備：如打印機(jī)、掃描儀 高速設(shè)備： 如硬盤(pán)、網(wǎng)卡共享屬性：獨(dú)占設(shè)備：如打印機(jī) 共享設(shè)備：如硬盤(pán)信息交換單位：字符設(shè)備：以字符為單位傳輸，傳輸速率低，不可尋址，通常采 用中斷驅(qū)動(dòng)方式，典型如打印機(jī) 塊設(shè)備：以數(shù)據(jù)塊為單位傳輸，傳輸速率高，可 尋址，通常采用DMA驅(qū)動(dòng)方式，典型如硬盤(pán)從屬關(guān)系：系統(tǒng)設(shè)備用戶設(shè)備通道

28、：一個(gè)獨(dú)立于CPU的專管I/O控制的處理機(jī)，介于CPU和設(shè)備控制器之間， 負(fù)責(zé)控制設(shè)備和內(nèi)存直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，有自己的通道指令，這些通道指令受CPU 啟動(dòng)，并在I/O操作結(jié)束時(shí)向CPU發(fā)出中斷信號(hào)。I/O設(shè)備的控制方式：輪詢可編程I/OI/O DMA控制 通道控制。設(shè)備控制器的定義及功能：定義：設(shè)備控制器是CPU與I/O設(shè)備之間的接口，一個(gè)設(shè)備控制器可控制一臺(tái)或多臺(tái)同類設(shè)備。功能：接收和識(shí)別命令、數(shù)據(jù)交換、標(biāo)識(shí)和報(bào)告設(shè)備的狀態(tài)、地址識(shí)別數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、差錯(cuò)控制緩沖的作用及類型：作用：（1）緩和CPU與I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾 減少對(duì)CPU的中斷頻率，放寬對(duì) CPU中斷響應(yīng)時(shí)間的限制（3）解決數(shù)據(jù)粒度不匹配的問(wèn)題提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性類型：1單緩沖區(qū)、2雙緩沖區(qū)、3環(huán)形緩沖區(qū)、4緩沖池設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的定義：I/O系統(tǒng)的高層（即I/O進(jìn)程）與設(shè)備控制器之間的通信程 序，又叫設(shè)備處理程序或設(shè)備驅(qū)動(dòng)進(jìn)程。其他考點(diǎn)：阻塞主動(dòng)：執(zhí)行狀