誠毅學院操作系統思考題

1、2013-2014學年第一學期操作系統思考題第一章 操作系統概論1、 在計算機系統中，操作系統有哪兩個重要作用？  管理系統中的各種資源。操作系統是資源的管理者和仲裁者，由它負責資源在各個程序之間的調度和分配，保證系統中的各種資源得以有效的利用。 為用戶提供良好的界面。2、 根據操作系統的地位和作用，請給出操作系統的非形式化的定義。操作系統是位于硬件層之上、所有其他系統軟件層之下的一個系統軟件，使得管理系統中的各種軟件和硬件資源得以充分利用，方便用戶使用計算機系統。3、 操作系統引入的目標是什么？4、 什么叫做“假脫機”？“假脫機”或“偽脫機”：作業(yè)由讀卡機到磁帶機的傳輸、結果由磁帶

2、機到打印機的傳輸，由通道完成，這種非聯機、也非脫機的方式。5、 多核系統主要需要解決哪兩個問題？1、并發(fā)控制：單處理機和單核系統的并發(fā)控制是在指令級，多處理機和多核的并發(fā)控制是在指令周期級別上；2、調度:如何合理安排多線程在多處理機或多核上運行，以達到更高的性能。6、 操作系統有哪四個特征？其中哪兩個是基本特征？程序并發(fā)性、資源共享性、資源虛擬性、不確定性（異步性）基本特征：并發(fā)和共享7、 程序的并發(fā)性具體體現在哪三個方面？用戶程序與用戶程序之間的并發(fā)執(zhí)行，用戶程序與操作系統之間的并發(fā)執(zhí)行，操作系統與操作系統之間的并發(fā)執(zhí)行。8、 程序并發(fā)和并行有什么區(qū)別？并行：要求微觀上同時進行，即在絕對的同

3、一時刻有多個程序同時向前推進。并發(fā)：并不是要求微觀上的同時，只需從宏觀上看多個程序都在向前推進。9、 何謂資源共享性？多個程序共用系統中的各種軟硬件資源10、 在計算機系統中，為什么會呈現出程序運行的異步性？程序執(zhí)行的結果的不確定性和執(zhí)行時間的不確定性導致程序運行的異步性11、 何謂虛擬？操作系統如何體現其虛擬性？虛擬是指把一個物理上的實體變成若干個邏輯上的對應物在單處理器系統中同時（宏觀）運行多個程序，操作系統把一個實的CPU改造成多個虛的CPU，每個用戶（程序）仿佛擁有一個屬于自己的CPU12、 多道批處理系統具有哪兩個特性？多道、成批13、 分時操作系統具有哪三個主要特征？多路性、交互性

4、、獨占性。 P1014、 實時操作系統應具有哪兩個特征？及時性和可靠性15、 分布式操作系統出了網絡操作系統的特征外，還具有哪些特征？1、統一的操作系統；2、資源的進一步共享；3、可靠性；4、透明性；P1216、 從透明性和資源共享兩個方面說明網絡操作系統與分布式操作系統的差異。從透明性上看，分布式操作系統優(yōu)于網絡操作系統。網絡用戶能夠感覺到所訪問的資源是在本地還是在遠地；而在分布式系統中，用戶感覺不到所訪問的資源是否在本地。分布式操作系統掩蓋了資源在地理位置上的差異。從資源共享上看，分布式操作系統比網絡操作系統能共享更多的資源。在網絡操作系統中，一個計算任務不能由一臺主機任意遷移到另外一臺主

5、機上運行；而在分布式操作系統中，所有作業(yè)可以由一臺主機任意遷移到另外一臺主機上處理，即可實現處理機和存儲資源的共享，從而達到整個系統的負載平衡。17、 操作系統應具備哪些基本功能？進程管理、存儲器管理、設備管理、文件管理、用戶接口。18、 為什么說操作系統是中斷驅動的？中斷是程序切換的必要條件、中斷將引出新的PSW：目態(tài)à管態(tài)19、 中斷與程序并發(fā)之間有什么關系？操作系統何時獲得控制權？關系:中斷是程序并發(fā)的前提條件。如果沒有中斷，操作系統不能獲得系統控制權，無法按調度算法對處機進行重新分配，一個程序將一直運行到結束而不會被打斷。20、 系統棧有哪些作用？根據用途說明堆與棧的差別。1

6、、保存中斷現場2、保存子程序轉移返回點、參數、局部變量、返回值棧是一塊按后進先出規(guī)則訪問的存儲區(qū)域，用來實現中斷嵌套和子程序調用的參數和返回斷點。堆雖然是一塊存儲區(qū)域，但是對堆的訪問是任意的，沒有后進先出的要求，堆主要用來為動態(tài)變量分配存儲空間。21、 在操作系統中把處理機劃分成哪兩個狀態(tài)？它們分別可以執(zhí)行哪類指令？兩個狀態(tài)如何轉換？管態(tài)（系統態(tài)）執(zhí)行硬件鎖提供的全部命令，特權指令和非特權指令目態(tài)（用戶態(tài)）只能執(zhí)行非特權指令目態(tài)à管態(tài)轉換：中斷管態(tài)à目態(tài)轉換：修改程序狀態(tài)字（置psw）來實現。22、 操作系統提供給用戶程序什么接口？第二章 進程、線程和作業(yè)1、 為什么要引入

7、多道程序設計？2、 引入多道程序設計需要解決哪三個問題？3、 什么叫進程？4、 進程有哪三個基本狀態(tài)？并說明這三個基本狀態(tài)是何時轉換的？5、 什么是PCB?6、 一個進程由哪兩部分組成？7、 什么叫做進程映像？8、 什么叫做系統開銷？9、 從操作系統角度，可以把進程劃分成哪兩類？10、 什么叫做守護進程？11、 進程具有哪些特征？12、 下面程序運行過程中，操作系統共創(chuàng)建幾個進程：（實驗一） main() fork(); fork(); fork(); 13、 進程和程序有什么聯系？進程和程序有哪些差異？14、 什么是線程？為什么要引入線程？15、 用圖形表示進程與線程的區(qū)別。16、 從實現角

8、度看，有哪兩類基本線程？17、 從下面四個方面闡述用戶級別線程和核心級別線程的差別、優(yōu)缺點：（1）創(chuàng)建速度 （2）切換速度 （3）并行性 (4)TCB存儲位置18、 用戶級別線程在處理機什么狀態(tài)實現的？核心級別線程在處理機什么狀態(tài)下實現的？19、 什么叫做作業(yè)？20、 分析作業(yè)、進程、線程三者的關系。21、 請解析命令“l(fā)s -il”給出的信息。（實驗一）22、 在Linux系統中，如何區(qū)分普通文件、目錄文件、塊設備文件、字符設備文件？23、 在Linux系統中，如何區(qū)分硬鏈接文件和符號鏈接文件？24、 熟練掌握用命令“chmod”修改各組用戶對文件的操作權限。（實驗一）25、 掌握命令“ps

9、 -ax”查看Linux進程，解析該命令給出的信息，以及終止進程的操作。26、 掌握用命令“gcc”編譯鏈接一個程序。（實驗一）27、 請說明管道操作“|”、輸入重定向“<”、輸出重定向“>”和“>>”的區(qū)別和用法。28、 請說明在shell中使用單引號、雙引號、反撇號的用法。第三章 中斷與處理機調度1、 什么叫做中斷？2、 中斷裝置發(fā)現并響應中斷有哪些基本步驟？3、 中斷可以分為哪兩大類？請舉例說明。4、 什么叫做中斷向量？5、 為什么說中斷向量的位置是由硬件決定的、其內容是系統初始化時確定的？6、 什么叫做中斷續(xù)元？用戶棧和系統棧各自有什么用途？7、 根據程序錯誤中

10、斷的性質，有哪兩種處理策略？可以哪些類型的程序性錯誤中斷，中斷續(xù)元會起作用？8、 處理機調度需要解決哪三個問題？9、 什么叫做CPU陣發(fā)期？10、 什么叫做周轉時間？什么叫做（平均）帶權周轉時間？11、 什么叫做響應時間？12、 掌握FCFS、SJF、SRTN、HRN、HPF、RR調度算法，以及調度指標的計算。13、 什么叫做剝奪式調度？什么叫做非剝奪式調度？14、 反饋排隊調度算法有哪些特點？15、 什么叫做“交換”？交換的目標是什么？16、 為什么要實施中級調度？17、 什么是低級調度、中級調度、高級調度？各自的職能是什么？18、 什么是實時調度？按發(fā)生的規(guī)律分，有哪兩類實時任務？19、

11、掌握EDF和RMS兩個實時調度算法？20、 完成P79-80題31、32、35。第四章 互斥、同步與通信1、 程序順序執(zhí)行有哪些特性？1、連續(xù)性；2、封閉性；3、可再現性。2、 程序并發(fā)執(zhí)行有哪些特性？1、間斷性；2、非封閉性；3、不可再現性3、 什么是Bernstein（伯恩斯坦）條件？并加以說明。例如： S1: a=x-y; S2: b=z+1;S3: v=a+b;S4: w=v+1;4、 什么叫做與時間有關的錯誤？有時間有關的錯誤產生的原因是什么？并發(fā)進程的執(zhí)行實際上是進程活動的某種交叉，某些交叉次序可能得到錯誤結果。由于具體交叉的形成與進程的推進速度有關，而速度是時間的函數，因而將這種

12、錯誤稱為與時間有關的錯誤。錯誤原因：1、進程執(zhí)行交叉。2、涉及公共變量5、 什么叫做臨界區(qū)？什么叫做臨界資源？訪問共享變量的程序段稱為臨界區(qū)，一次只允許一個進程使用的資源稱為臨界資源6、 什么叫做進程互斥？請寫出進程互斥的基本框架。多個進程不能同時進入關于同一組共享變量的臨界區(qū)域，否則可能發(fā)生與時間有關的錯誤，這種現象稱為進程互斥。7、 實現進程互斥，臨界區(qū)管理應該滿足哪三個正確性原則？1、互斥性原則：一次只允許一個進程活動在關于同一組公共變量的臨界區(qū)中；2、進展性原則：臨界區(qū)空閑時，只有那些執(zhí)行entry section和exit section的進程參與下一個進入臨界區(qū)進程的決策，該決策不

13、能無限期地推遲；3、有限等待性原則：一個請求進入臨界區(qū)的進程應當在有限的等待時間內獲取進入該臨界區(qū)的機會。8、 請分析Dekker互斥算法、Peterson互斥算法、Lamport面包店算法各自的互斥性、進展性和有限等待性。P909、 什么叫做忙式等待？其與阻塞式等待有哪些區(qū)別？不進入等待狀態(tài)的等待叫做忙式等待忙式等待不會主動放棄CPU，盡管CPU可能被剝奪，所以是低效的阻塞式等待會把cpu讓給其他進程使用。所以是高效的。10、 什么叫做原子指令？11、 請寫出“測試與設置”原子指令？并給出利用“測試與設置”指令實現互斥的算法。P9512、 請寫出“交換”的原子指令？給出利用“交換”指令實現互

14、斥的算法。P9713、 什么叫做合作進程？一組進程，如果它們單獨不能正常執(zhí)行，但是并發(fā)卻可以正常執(zhí)行14、 什么叫做進程同步？一組進程，為了協調其推進速度，在某些點處需要相互等待或者喚醒，進程見這種相互制約的關系稱為進程同步。15、 請給出信號量類型的定義。所謂“信號量”是一個具有非負初值的整型變量，并且有一個隊列與它關聯。16、 信號量變量的初值有什么要求？非負整數17、 什么叫做原語？一段不可間斷執(zhí)行的程序稱為原語18、 分別寫出對信號量進行P操作和V操作的操作原語。P10119、 請給出信號量元素s.value與s.queue之間的關系。s.value<0時，s.value的絕對值

15、為s.queue中等待進程的個數； s.value>=0時，s.queue為空；20、 說出初值分別是0、1、n(>1的值)時信號量的作用。初值為0時，可以實現進程間的簡單同步初值為1時，可以用來實現進程互斥，這只需要在進入臨界區(qū)時執(zhí)行一次操作，在離開臨界區(qū)時執(zhí)行一次V操作初值大于1，可以用來管理同種組合資源（具有多個實例的同類資源，如5臺打印機），申請時執(zhí)行一次P操作，歸還時執(zhí)行一次V操作。21、 某圖書館閱覽室有50個座位。進入閱覽室的讀者需要在登記簿上登記，登記后，如果有空座位，安排到對應位置上；如果沒有空座位，要求在入口等待。當讀者離開閱覽室時，進行注銷登記。此時

16、，如果有讀者等待，喚醒等待讀者進行閱覽室。使用信號量、PV操作實現對閱覽室進行管理。【參考答案】公共變量：enum seat50;(free,used)semaphore S;(50)semaphore mutex;(1) 進入登記控制： int Enter() int i; P(S); P(mutex); for(i=0;i<50;i+) if(seati=free) break; seati=used; V(mutex); return i; 離開注銷登記控制： void Leave(int j) P(mutex); seatj=free; V(mutex); V(S); 每個讀者的

17、活動：void Reader() int k; k=enter(); 閱讀； Leave(k); 22、 某公共汽車上司機、售票員、乘客的活動如下：乘客活動：Customer() 乘客上車； 乘坐； 乘客下車；;售票員活動：Conductor()do 關車門； 售票； 開車門； while(1);司機活動：Driver()do 啟動車輛； 正常行車； 到站停車；while(1);為安全起見，要求：（1） 必須乘客全部上車，才能關閉車門；假設車門只允許一個乘客通過，且有自動判別第一個下車乘客和最后一個上車乘客的裝置，且遵守先下、后上原則；（2） 關閉車門，才能啟動汽車；（3） 車輛到站停穩(wěn)，才能

18、打開車門。初始時，車輛?？吭谡军c上，車門是打開著。請用信號量與PV操作實現對司機、售票員和乘客之間的同步?！緟⒖即鸢浮?semaphore dc1,dc2;(0,0)乘客活動：Geton() P(mutex)； 乘客上車； if(最后一個上車乘客？) V(cc2)； V(mutex)； 乘坐；GetOff() P(mutex); 乘客下車； if(第一個下車乘客?)P(cc1); V(mutex); semaphore cc1,cc2;(1,0) semaphore metux;(1)；售票員活動：Conductor()do P(cc2); 關車門； V(dc1) 售票； P(dc2); 開車

19、門； V(cc1); while(1);司機活動：Driver()do P(dc1); 啟動車輛； 正常行車；到站停車；V(dc2);while(1);23、 在Linux操作系統中，sem_wait(sem_t *s) 和sem_post(sem_t *s)分別表示對信號量的什么操作？sem_wait(sem_t *s)信號量大于1時，減一并返回；小于1時線程阻塞sem_post(sem_t *s)信號量加一24、 假設有兩個進程，P1和P2，其中P1有一個活動act1、P2有一個活動act2；要求act1執(zhí)行完成后才能執(zhí)行act2，用信號量“semaphore S;”實現對兩個活動進行控制

20、。請給出其實現的一般規(guī)則。25、 P1和P2為兩個同步進程. 要求P2完成動作B后P1才能執(zhí)行動作A. 請根據要求填寫S的初值、P操作和V操作。semaphore S; (initial value_(1)_)26、 請完成下面生產者-消費者程序。itemtype Bn;/shared variables(n個空箱子) semaphore S1,S2,mutex; (初值: S1.value=_n_; S2.value=_0_; mutex.value=_1_) int in,out;/shared variablesvoid producer( ) while(1) produceitem(

21、&item); _P(S1)_ P(mutex); Bin:= item; in:=(in+1) % k; _V(mutex)_ V(S2); void consumer( ) while(1) P(s2); P(mutex); x:=Bout; out:=(out+1) % k; V(mutex); _V(S1)_ consume x; 27、 請完成如下R-W問題的改進算法。(沒保障。不知道會不會對。)semaphore r_w_w= 1 ,mutex= 1 ,s= 1 ;int count=0;void Reader() doP(S);P(mutex); count+; if(

22、count=1 ) P(r_w_w);V(mutex)V(s);讀操作P(mutex);count-;If(count=0) V(r_w_w); V(mutex) while(1);void Writer() doP(s); P(mutex) ; 寫操作; P(r_w_w);V(s);while(1);參考P144題25）28、 什么叫管程(Monitor ，Hansen管程)? 一個管程由哪幾部分組成?一個管程定義一個數據結構和能為并發(fā)進程所執(zhí)行(在該數據結構上)的一組操作,這組操作能同步進程和改善管程中的數據29、 請用管程寫出Scan和C-scan的磁頭調度算法。30、 請給出在Linu

23、x系統中采用共享內存進行進程間通信的一般步驟。（實驗二）第五章 死鎖與饑餓1、 什么叫死鎖？在操作系統中，發(fā)生死鎖有哪些特征？2、 有哪些類型的死鎖？3、 從資源分配過程的角度，說明死鎖與饑餓的區(qū)別？4、 參與死鎖進程的個數至少幾個？如果產生饑餓，發(fā)生饑餓的進程至少饑餓？5、 請給出發(fā)生死鎖的必要條件（Coffman條件）并加以解析。6、 有三種死鎖的處理方式？7、 熟悉資源分配圖的繪制，以及資源分配圖的約簡。8、 死鎖預防有哪兩種基本策略？9、 請闡述預先分配法。它破壞發(fā)生死鎖什么條件？10、 請闡述有序分配法。它破壞發(fā)生死鎖什么條件？11、 如圖所示，請給出采用有序分配法、用信號量和PV操

24、作控制各個方向（W、E、S方向）車輛進行臨界區(qū)。12、 死鎖避免中，什么叫做安全序列？13、 銀行家算法：掌握p154例5-4、p170習題五第9題，及本章的作業(yè)。14、 某系統有資源R=A,B,C=10,5,7和進程P=p0,p1,p2,p3,p4。下面是該系統某進程提出資源請求預分配后的兩個狀態(tài)，請分別用銀行家算法檢驗是否為安全狀態(tài)？ Claim Allocation Need Available Work FinishA B C A B C A B C A B C A B C 7 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 23 2 2 2 0 0 1 2 29 0 2 3 0 2 6 0

25、02 2 2 2 1 1 0 1 14 3 3 0 0 2 4 3 1P0P1P2P3P4（狀態(tài)a） Claim Allocation Need Available Work FinishA B C A B C A B C A B C A B C 7 5 3 0 3 0 7 2 3 1 1 23 2 2 2 0 0 1 2 29 0 2 5 0 2 4 0 02 2 2 2 0 1 0 2 14 3 3 0 1 2 4 2 1 P0P1P2P3P4（狀態(tài)b）15、 在上述（13題）系統處于狀態(tài)a下，進程P0提出Request(0)=3,2,0，請用銀行家死鎖避免算法進行檢測，是否可以分配？為什

26、么？16、 在上述（13題）系統處于狀態(tài)a下，進程P0提出Request(0)=3,3,0，請用銀行家死鎖避免算法進行檢測，是否可以分配？為什么？17、 死鎖檢測算法：p156例5-6，習題五第10題。18、 有一系統擁有資源R=A,B,C=7,3,6，現有進行P=p0,p1,p2,p3,p4。當前的狀態(tài)如下所示。請用死鎖檢測算法檢測系統當前是否發(fā)生死鎖，如果發(fā)生死鎖，有哪些進程參與死鎖？ Allocation Request Available Work Finish A B C A B C A B C A B C p0: 0 1 0 0 0 0 0 1 0p1: 2 0 0 2 0 2 p

27、2: 3 0 3 0 0 0 p3: 2 1 1 1 0 0p4: 0 0 2 0 0 219、 同類組合資源死鎖的必要條件：p165例5-8。20、 死鎖與饑餓有何相同點和不同點？第六章 存儲管理1、 靜態(tài)等長分區(qū)是在什么時候劃分的？大小有什么要求？空閑內存有哪些管理方式？2、 動態(tài)異長分區(qū)是什么時候劃分的？其空閑區(qū)域表有什么特點？3、 掌握動態(tài)異長分區(qū)分配的四種算法：最先適應算法、循環(huán)首次適應算法、最佳適應算法和最壞適應算法。4、 動態(tài)異長分區(qū)去配是應該考慮哪四種情況？5、 在動態(tài)異長分區(qū)管理中，為什么要進行“緊湊”操作？6、 在界地址管理方式中，覆蓋技術和交換技術要解決什么問題？它們有什

28、么不同？7、 頁表有什么作用？頁表是什么時候創(chuàng)建的？應該包括哪些內容？8、 操作系統采用分頁式存儲管理方式，每個進程一個頁表還是整個系統共享一個頁表？9、 請分別給出頁式存儲管理、段式存儲管理、段頁式存儲管理其進程的邏輯地址形式。它們的進程地址空間分別是幾維的？10、 假設操作采用頁式存儲管理方式，某進程的頁表如下：頁面號頁架號015122216332假設內存物理地址和進程邏輯地址均為16位的地址空間，每頁的大小為1KB。請把邏輯地址為0A22H、0D75H、1E56H映射成對應的物理地址。11、 如果沒有快表，采用分別頁式存儲管理、段式存儲管理、段頁式存儲管理三種方式，其分別需要訪問幾次內存

29、？12、 操作系統采用分頁式存儲管理方式，要求_。A)每個進程擁有一張頁表，且進程的頁表駐留在內存中；B)每個進程擁有一張頁表，但只要執(zhí)行進程的頁表駐留在內存中，其他進程的頁表不必駐留在內存中；C)所有進程共享一張頁表，以節(jié)約有限的內存空間，但頁表必須駐留在內存中；D)所有進程共享一張頁表，只有頁表中當前使用的頁面必須駐留在內存中，以最大限度節(jié)約有限的內存空間；13、 為何段式管理有段內越界，而頁式管理無頁內越界問題？14、 為什么分段技術比分頁技術更容易實現程序或數據的共享和保護？15、 在段頁式存儲管理系統中，每個進程頁表的個數有什么決定的？16、 試比較段式存儲管理和頁式存儲管理的優(yōu)缺點

30、。17、 設有一個段表如下：段首址段長901002196001327580195296230080分別給出邏輯地址(2,88)和(4,100)對應的物理地址。18、 在內存管理模式中，內存利用率最高的是_模式；動態(tài)擴充實現得最好的是_模式；內存利用率最高和共享容易的是_模式。A)分區(qū)管理 B)分頁管理C)分段管理 D)段頁式管理19、 熟悉如下頁面淘汰算法：最佳淘汰算法、FIFO淘汰算法、LRU淘汰算法、NUR淘汰算法。20、 什么是 Belady異常？采用什么頁面淘汰算法會產生Belady異?，F象？21、 考慮如下一個頁面處理順序，當內存的頁面數為3時，分別計算各頁面淘汰算法的缺頁次數。設內

31、存初始時為空，每頁裝入都是請求式。1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6LRU算法，缺頁次數為_ OPT算法，缺頁次數為_22、 某虛存系統有3頁初始為空的頁架，若采用FIFO頁面淘汰算法，則下列的頁面需求提出時，會產生（ ）次缺頁中斷？設頁面走向為：4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5。 A)7 B)8 C)9 D)1023、 p225習題六第25題、26題。24、 p224習題六第17、18題。25、 什么叫做顛簸？顛簸是由什么引起的？如何消除？26、 P209例6-1。第七章 文件系統1、 什么是文件的邏輯組織？什么是文件的物理組織？文件

32、的邏輯組織a) 用戶看到的文件組織形式i. 記錄式文件：記錄的序列1. 等長記錄（優(yōu)點：處理方便，速度快；缺點：空間浪費）2. 不等長記錄（優(yōu)點：省空間；缺點：處理不便，速度慢）ii. 流式文件：字節(jié)的序列(UNIX, Windows, etc)文件的物理組織b) 邏輯組織到磁盤塊的映射i. 文件：記錄(字節(jié))序列ii. 磁盤：塊(block)序列2、 文件的邏輯組織形式主要有哪兩種？（按邏輯結構分，文件有_流式文件_和_紀錄式文件_兩類。）文件的邏輯組織形式主要有兩種，即流式和紀錄式。3、 在UNIX中，把輸入輸出設備看作是（D）。A.普通文件 B.目錄文件 C.索引文件 D.特殊文件4、

33、請闡述順序結構、鏈接結構、索引結構和Hash結構文件的優(yōu)缺點？順序結構：特點：一個文件占有若干連續(xù)的磁盤塊。優(yōu)點：速度快，節(jié)省空間缺點：長度變化困難鏈接結構：串聯結構特點：一文件可存于不連續(xù)塊中，塊間以指針相連。優(yōu)點：節(jié)省空間，長度變化容易。缺點：隨機訪問速度慢。索引結構：特點：一文件可存于不連續(xù)塊中，塊號記在索引塊中。優(yōu)點：速度快，長度變化容易。缺點：索引塊占空間(內存、外存)。Hash結構:特點：按關鍵字檢索速度非常快。5、 FAT32磁盤文件的物理結構屬于哪一種類型？FAT32磁盤文件的物理結構屬于文件分配表形式（鏈式結構）。6、 文件的物理組織有哪些形式？ 文件的物理組織形式：順序結構

34、、鏈接結構、索引結構、Hash結構、倒排結構等7、 什么是文件目錄？什么是目錄文件？a) 文件目錄i. 用于檢索文件的目錄b) 目錄文件i. 內容為目錄項的文件8、 把文件目錄劃分成主部和次部有哪些優(yōu)點？主部包括哪些內容？次部包括哪些內容？優(yōu)點：可以提高查找速度(順序查找)，可以實現文件鏈接(link)。次部：(文件名, 文件號) (UNIX 16 bytes)14字節(jié)為文件名,2字節(jié)I-node指針保存在目錄文件中: 文件目錄主部：(其它, 鏈接記數, Index NodeI-節(jié)點) (UNIX 32 bytes)文件描述信息保存在外存inode區(qū)域9、 在UNIX系統中，文件采用混合索引方

35、式實現，在FCB中共有13個索引地址，其中第09個地址為直接索引地址，第10個為一級間接索引地址，第11個為二級間接索引地址，第12個為三級間接索引地址。假設每個磁盤塊的地址為4字節(jié)，每個磁盤快為512字節(jié)。請問：（1） 這樣的方式有什么好處？（2） 它能夠保存文件最大為多少字節(jié)？10、 在UNIX中，什么是I-node(I節(jié)點)？它保存那些內容？11、 一個磁盤通常劃分成引導區(qū)、超級塊、i-節(jié)點區(qū)和數據區(qū)四部分。請問各個部分有哪些作用？引導塊,在系統啟動時負責在磁盤找到UNIX系統,并將其裝入內存.超級塊(super block #1)：(1) 記載文件卷上k+1塊到n-1塊中所有空閑塊，(

36、2) inode區(qū)中100個空閑inode. (緩沖)(3)卷鎖標識等,p393文件安裝(mount)后超級塊讀入內存。I-節(jié)點區(qū)存放i節(jié)點，i節(jié)點是對文件驚醒控制盒管理的一種數據結構。數據區(qū)是存放文件內容的區(qū)域，各數據塊的使用情況在超級塊中記錄，系統利用超級塊中的記錄完成對數據塊的分配和回收。12、 文件目錄中的文件號指的是什么？文件目錄中的文件號指的是i-node文件編號13、 請闡述Unix文件硬鏈接的實質？硬鏈接：在磁盤上有一份內容一樣的文件產生，但不改變文件的Inode,也就是與原文件共用Inode,，可以用ln命令來建立硬鏈接14、 文件目錄中的文件號指的是什么？文件目錄中的文件號

37、指的是i-node文件編號15、 超級塊有什么作用？它包括那些信息？它什么時候讀入內容？16、 在UNIX系統中，空閑磁盤塊采用成組管理，如圖所示。請詳細描述空閑磁盤塊的分配和去配過程（考慮各種可能的情況）。17、 “.”和“.”表示什么？什么叫絕對路徑？什么叫相對路徑？絕對路徑：以根目錄 / 開始，并包含從根目錄到該文件的所有目錄。相對路徑就是相當于當前目錄的路徑18、 在Linux/Unix系統中，要使用目前不在系統中的盤（如U盤），必須把該盤mount在系統中的某個目錄下，并登記相應的mount表，結構如下：Struct mount int m_dev; /device mounted

38、int *m_bufp;/pointer to super block int *m_inodep;/pointer to mounted on inode mountNMOUNT; 請詳細闡述mount過程系統完成操作。例如;mount/dev/sdb1 /mnt 首先在mount表上分配一個表項，在內存里分配一個區(qū)域，把超級塊讀到內存里，接下來把mnt目錄的i結點填寫mount表中。19.請詳細闡述Linux/Unix系統中，進程的基本過程。（1） 創(chuàng)建文件：creat(pathname,mode)fd=creat(pathname,mode)Pathname 路徑名；Mode共享說明；1

39、. 分配一個inode,初始化(i_size=0, i_mode=mode, i_nlink=1,i_count=1);2. 填寫目錄項(name, i_number)；3. 以寫方式打開(填寫file 表和u_ofile表)；4. 返回文件描述符。（2） 打開文件：open(pathname,mode)fd=open(pathname,mode)pathname: 路徑名；mode: 打開方式；fd: 文件描述符(u_ofile表的入口)1. 查目錄找inode(移入內存i_count=1, 如已在內存i_count+1);2. 權限檢查(mode, i_mode, i_uid, i_gid

40、, u_uid, u_gid);3. 在file表中分配一個表項，指向該內存i_node; 初始化 f_count=1; f_offset=0; f_flag=mode;4. 在u_ofile中取一表目，指向file表中對應表目;5. 返回文件描述符fd(在u_ofile表中的入口)。20. 什么叫做轉儲？實現轉儲有哪三種策略？第八章 設備與I/O管理1、 按I/O基本單位分，設備可以劃分成哪兩類設備？按I/O基本單位分:塊型設備和字符型設備2、 有哪四種數據傳輸方式？請分別闡述四種數據傳輸方式的基本原理。程序控制查詢方式，中斷驅動方式，DMA方式，通道方式。程序控制查詢方式：查詢方式:專用I

41、/O指令和內存操作指令，內存操作指令:將設備地址映射為內存地址空間的一部分,稱為內存映射I/O.中斷驅動方式：字符型設備傳輸一個字節(jié)中斷一次;I/O設備多的時候CPU被中斷干擾多;系統開銷大: CPU狀態(tài)切換3、 在I/O設備控制方式的發(fā)展過程中，最主要的推動因素是 A 。提高I/O速度和設備利用率，在操作系統中主要依靠 B 功能。使用戶編制的程序與所使用設備無關是由 C 功能實現的。A: (1)提高資源利用率； (2) 提高系統的吞吐率； （3）減少主機對I/O控制的干預； (4)提高CPU與I/O設備的并發(fā)操作程度；B,C: (1) 設備分配；（2）緩沖技術；（3）設備管理； (4)設備獨

42、立性；(5)虛擬設備；4、 通道有哪些自己的專用運控部件？它們各自有什么作用？自己的專用運控部件：通道地址字C AW，通道命令字 CCW，通道狀態(tài)字CSW，通道數據字CDW通道地址字：記錄下一條通道指令存放的地址，其功能類似于中央處理器的指令計數器。通道命令字：保存正在執(zhí)行的通道指令，其作用相當于中央處理器的指令寄存器。通道狀態(tài)字：記載通道、控制器、設備的狀態(tài)，包括輸入輸出傳輸完成信息、出錯信息、復執(zhí)次數等。通道數據字：暫存內存與設備之間輸入輸出傳輸的數據。5、 什么是DMA方式？它與中斷I/O控制方式的主要差異是什么？中斷驅動I/O方式雖然大大提高了主機的利用率，但是它以字（節(jié)）為單位進行數

43、據傳送，每完成一個字（節(jié)）的傳送，控制器便要向CPU請求一次中斷（做保存現場信息，恢復現場等工作），仍然占用了CPU的許多時間。這種方式對于高速的塊設備的I/O控制顯然是不適合。為了進一步減少CPU對I/O的干預，引入了直接存儲器訪問DMA（Direct Memory Access）控制方式。6、 通道與DMA有什么共同點？主要存在什么差異？通道時專門負責輸入輸出操作的處理器，除DMA數據塊傳輸功能之外，通道還具有更加強大的輸入輸出傳輸功能。相同點：以內存為中心，支持塊傳輸。不同點：通道是專門的處理器，有自己的指令系統，可以實施復雜的輸入輸出控制。7、 通道是一種特殊的 A ，具有 B 能力。

44、 A：（1）I/O 設備；（2）設備控制器；（3）處理機；（4）I/O控制器。 B：（1）執(zhí)行I/O指令集；（2）執(zhí)行CPU指令集；（3）傳輸I/O命令；（4）運行I/O進程。 8、 請闡述通道程序的執(zhí)行過程。9、 常見有哪幾類通道？各類通道適合連接哪些設備？字節(jié)多路通道，數組選擇通道，數組多路通道。字節(jié)多路通道(byte multiplexer channel)Ø 含多個非分配型子通道；Ø I/O設備以字節(jié)為單位，分時間地與通道交換數據；Ø 連接低速外圍設備數組選擇通道(block selector channel)Ø 一個分配型子通道，連接多臺高速設

45、備；Ø I/O設備以塊為單位與通道交換數據；數組多路通道(block multiplexer channel)Ø 多個非分配型子通道，連接多臺高速設備Ø 多個通道程序分時并行工作；10、 什么叫做設備無關性？引入設備無關性分配方案有什么優(yōu)點？進程申請設備資源時,應當指定所需設備的類別,而不是指定某一具體的設備號.系統根據當前請求以及資源分配的情況在相應類別的設備中選擇一個空閑設備并將其分配給申請者。使用設備無關性分配的優(yōu)點：（1）提高設備資源利用率；（2）程序與設備無關；11、 下面關于設備獨立性的論述中，第 條是正確的論述。（1）設備獨立性是I/O設備具有獨立執(zhí)

46、行I/O功能的一種特性。（2）設備獨立性是指用戶程序獨立于具體使用的物理設備的一種特性。（3）設備獨立性是指能獨立實現設備共享的一種特性。（4）設備獨立性是指設備驅動獨立于具體使用的物理設備的一種特性。12、 請說明通道設備的驅動過程。13、 假設當前磁頭的位置是53號磁道且磁頭向下（小磁道號）移動，接下來要訪問的磁道序列是：130，42，180，15，108，68，97。請分別用FCFS、SSTF、SCAN、LOOK、C-SCAN、C-LOOK調度方式，給出磁頭移動過程訪問的磁道序列，并分別計算其磁頭移動量。14、 假設當前磁頭處在45號磁道且向0號磁道移動,磁盤總磁道數為200，當其完成當

47、前磁道的I/O請求后，已經到達要求訪問的磁道序列是：179，134，32，41，160，122，184，151請分別用FCFS、SSTF、SCAN、LOOK、C-SCAN、C-LOOK、N-SCAN、N-LOOK磁頭調度算法，請分別給出磁頭訪問磁道的序列和總移動的磁道數。15、 下面是采用Hansen管程實現SCAN算法，請把它修改成C-SCAN調度算法。Type diskhead=MONITOR Var busy:boolean; headpos:0.199; direction:(up,down); cylinder:Array0.199 Of condition; count:Array

48、0.199 Of integer;Define require, release; Procedure require(dest:0.199); Begin If busy Then Begin countdest:=countdest+1; wait(cylinderdest) End busy:=true; If dest<headpos Then direction:=down Else If dest>headpos Then direction:=up; headpos:=dest End; Procedure upscan; Var I:0.200; BeginC-LO

49、OK插入一段：Else Begin I=headpos; direction=down; end I:=headpos; While (I<=199)and(countI=0) Do I:=I+1; If I<=199 Then Begin countI:=countI-1; signal(cylinderI)C-SCAN算法：headpos=0;direction=up;if count0>0 then begin count0=count0-1; signal(cylinder0);end End End; Procedure downscan; Var I:-1.199; Begin I:=headpos; While (I>=0)and(countI=0) Do I:=I-1; If I>=0 Then BeginC-LOOK算法： Var I:-1.199; K: integer; BeginI=headpos;While(I>=0) DoBeginIf countI>0 then K=I;I=I-1; End If K<>headpos then Beg