操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)考試重點(diǎn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)考試重點(diǎn)1.什么是操作系統(tǒng)？計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中配置操作系統(tǒng)的主要目標(biāo)是什么？答(p1)：操作系統(tǒng)是管理系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改善人機(jī)界面、提供各種服務(wù)，合理組織計(jì)算機(jī)工作流程和為用戶有效使用計(jì)算機(jī)提供良好運(yùn)行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件。配置操作系統(tǒng)的主要目標(biāo)可歸結(jié)為：(1) 方便用戶使用(2) 擴(kuò)大機(jī)器功能(3) 管理系統(tǒng)資源(4) 提高系統(tǒng)效率(5) 構(gòu)筑開放環(huán)境。2.試敘述系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)原理。答（p28）系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)有以下幾點(diǎn)：編寫系統(tǒng)調(diào)用處理程序 設(shè)計(jì)一張系統(tǒng)調(diào)用入口地址表，每個(gè)入口地址都指向一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的處理程序，有的系統(tǒng)還包含系統(tǒng)調(diào)用自帶參數(shù)的個(gè)數(shù) 陷入處

2、理機(jī)制，需開辟現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，以保存發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用時(shí)的處理器現(xiàn)場(chǎng)。3.試敘述系統(tǒng)調(diào)用與過程調(diào)用的主要區(qū)別。答（p29）調(diào)用形式不同 被調(diào)用代碼的位置不同 提供方式不同 調(diào)用的實(shí)現(xiàn)不同11.試述API，庫函數(shù)與系統(tǒng)調(diào)用之間的關(guān)系。答：在程序設(shè)計(jì)語言中，往往提供與各種系統(tǒng)調(diào)用對(duì)應(yīng)的庫函數(shù)，一個(gè)庫函數(shù)就是一種API，它介于應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)之間，應(yīng)用于程序通過對(duì)應(yīng)庫函數(shù)來使用系統(tǒng)調(diào)用。4.試比較批處理操作系統(tǒng)與分時(shí)操作系統(tǒng)之間的不同點(diǎn)。答：（1），目標(biāo)不同（2）適應(yīng)作業(yè)的性質(zhì)不同（3）作業(yè)的控制方式不同5.試比較實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與分時(shí)操作系統(tǒng)的不同點(diǎn)答：（1）及時(shí)性 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)要求比較短。（2）可靠性 實(shí)時(shí)操

3、作系統(tǒng)可靠性比分時(shí)更加嚴(yán)格（3）多路性 分時(shí)：多個(gè)用戶。實(shí)時(shí)：對(duì)多路的現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行采集，對(duì)多個(gè)對(duì)象執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制6，什么是操作系統(tǒng)的內(nèi)核。答：內(nèi)核是一組程序模塊，作為可信軟件來提供支持進(jìn)程，并執(zhí)行的基本功能和基本操作的一組程序模塊。第二章7，什么是PSW？其主要作用是什么？答：PSW是程序狀態(tài)字，作用是用來區(qū)分不同處理器狀態(tài)，控制指令的執(zhí)行順序，并保留和執(zhí)行與運(yùn)行程序有關(guān)的各種信息，主要作用是實(shí)現(xiàn)程序狀態(tài)的保護(hù)和恢復(fù)。8，.什么是進(jìn)程？計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中為什么引入進(jìn)程？（教材113教材114頁）進(jìn)程的定義：進(jìn)程是一個(gè)可并發(fā)執(zhí)行的具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過程，也是操作系統(tǒng)進(jìn)行

4、資源分配和保護(hù)的基本單位。引入進(jìn)程的原因：一是刻畫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性，發(fā)揮系統(tǒng)的并發(fā)性，提高資源利用率。二是解決共享性，正確描述程序的執(zhí)行狀態(tài)。9，何謂進(jìn)程控制塊PCB？它包含哪些基本信息。答：PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí)，是操作系統(tǒng)用來記錄和刻畫進(jìn)程狀態(tài)及有關(guān)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是進(jìn)程狀態(tài)特征的一種匯集，也是操作系統(tǒng)掌握進(jìn)程的唯一資料，結(jié)構(gòu)和管理進(jìn)程的主要依據(jù)10. 什么是進(jìn)程的上下文？簡述其主要內(nèi)容。（教材120頁）操作系統(tǒng)中把進(jìn)程物理實(shí)體和支持進(jìn)程運(yùn)行的環(huán)境合稱為進(jìn)程上下文（1）用戶級(jí)上下文:由用戶進(jìn)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(jìn)程地址空間。（2）系統(tǒng)級(jí)上下文。包括進(jìn)程控制

5、塊、內(nèi)存管理信息、進(jìn)程環(huán)境塊，以及系統(tǒng)堆棧等組成的進(jìn)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、用戶棧指針等組成。11，什么是模式切換？它與進(jìn)程切換之間的差別。模式切換：當(dāng)發(fā)生中斷或系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，暫停正在運(yùn)行的進(jìn)程把處理器狀態(tài)從用戶態(tài)切換到核心態(tài)，執(zhí)行操作系統(tǒng)服務(wù)程序。區(qū)別：（1）：進(jìn)程切換是進(jìn)程之間的切換，因此，需要對(duì)進(jìn)程上下文信息進(jìn)行全部切換，模式只是在進(jìn)程的用戶態(tài)和核心態(tài)之間的切換，因此主要進(jìn)行寄存器上下文之間的切換。（2）:進(jìn)程切換與進(jìn)程狀態(tài)密切相關(guān)，模式切換不一定改變進(jìn)程狀態(tài)。（3）：模式切換開銷小，速度快。11，試述多線程環(huán)境中進(jìn)程和線

6、程的定義？答：（1）：進(jìn)程：進(jìn)程是操作系統(tǒng)中進(jìn)行除處理器以外的資源分配和保護(hù)的基本單位，他有一個(gè)獨(dú)立的虛擬地址空間，用來容納進(jìn)程映像。并以進(jìn)程為單位對(duì)各程資源實(shí)施保護(hù)。（2）線程：線程是進(jìn)程中能夠并發(fā)執(zhí)行的實(shí)體，是進(jìn)程的組成部分，也是處理器調(diào)度和分派的基本單位。允許進(jìn)程包含多個(gè)可并發(fā)執(zhí)行的線程，這些線程共享進(jìn)程所獲得的主存空間和資源，可以完成每一項(xiàng)任務(wù)而協(xié)同工作。12：處理器的調(diào)度層次。（1）：高級(jí)調(diào)度：用于決定把外存中處于后備隊(duì)列中的作業(yè)調(diào)入內(nèi)存并為它們創(chuàng)建進(jìn)程，分配必要的資源，然后再將新創(chuàng)建的進(jìn)程排在就緒隊(duì)列中，準(zhǔn)備執(zhí)行。（2）：低級(jí)調(diào)度：這又稱為進(jìn)程調(diào)度。它決定就緒隊(duì)列中哪些進(jìn)程將獲得處

7、理機(jī)，然后分派程序執(zhí)行處理機(jī)分配給該進(jìn)程操作。（3）：中級(jí)調(diào)度：主要目的是為了提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)的吞吐量。使暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程不在占用寶貴的內(nèi)存，而將他們調(diào)到外存上去等待。當(dāng)內(nèi)存又空間時(shí)，又在外存上的具有運(yùn)行條件的就緒進(jìn)程重新調(diào)入內(nèi)存。13：試作業(yè)，進(jìn)程，線程和程序之間的關(guān)系。（1）：作業(yè)與進(jìn)程之間的關(guān)系：作業(yè)是任務(wù)實(shí)體，進(jìn)程是完成任務(wù)執(zhí)行實(shí)體，沒有作業(yè)任務(wù)，進(jìn)程就無事可做；沒有進(jìn)程，作業(yè)任務(wù)無法完成。作業(yè)的概念更多的用于批處理操作系統(tǒng)中。（2）：進(jìn)程和線程之間的關(guān)系：程序打開運(yùn)行時(shí)演變成進(jìn)程，進(jìn)程由線程組成，進(jìn)程本身不能執(zhí)行，他只是一個(gè)資源的集合體，擁有地址空間，模塊內(nèi)存，線程是真正的執(zhí)

8、行者，一個(gè)進(jìn)程如果沒有線程就沒有存在意義（3）：程序與進(jìn)程：程序是指令的有序集合，其本身沒有任何運(yùn)行的含義。是一個(gè)靜態(tài)的概念，而進(jìn)程是程序在處理上和上一次執(zhí)行過程中，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念。14：解釋并發(fā)性和并行性。并發(fā)性是指一組進(jìn)程在時(shí)間上是重疊的，并行性指兩個(gè)或兩個(gè)以上的活動(dòng)或事件在同一時(shí)刻發(fā)生，并行性使得多個(gè)程序同一時(shí)刻可以再不同的CPU上執(zhí)行。15：試說明進(jìn)程的互斥和同步兩個(gè)概念之間的異同。進(jìn)程的互斥是解決進(jìn)程間競(jìng)爭關(guān)系（間接制約關(guān)系）的手段。進(jìn)程互斥是指若干個(gè)進(jìn)程要使用同一資源時(shí)，任何時(shí)刻最多允許一個(gè)進(jìn)程去使用，其它要使用該資源的進(jìn)程必須等待，直到占有資源的進(jìn)程釋放該資源。進(jìn)程的同步是解決

9、進(jìn)程間協(xié)作關(guān)系（直接制約關(guān)系）的手段。進(jìn)程同步指兩個(gè)以上進(jìn)程基于某個(gè)條件來協(xié)調(diào)它們的活動(dòng)。一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行依賴于另一個(gè)協(xié)作進(jìn)程的消息或信號(hào)，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程沒有得到來自于另一個(gè)進(jìn)程的消息或信號(hào)時(shí)則需等待，直到消息或信號(hào)到達(dá)才被喚醒。16：什么是臨界區(qū)和臨界資源？對(duì)臨界區(qū)管理的基本原則是什么？臨界區(qū)并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段。臨界資源共享變量代表的資源。臨界區(qū)管理的基本原則：（1）一次至多一個(gè)進(jìn)程能夠在它的臨界區(qū)內(nèi)；（2）不能讓一個(gè)進(jìn)程無限地留在它的臨界區(qū)內(nèi)；（3）不能強(qiáng)迫一個(gè)進(jìn)程無限地等待進(jìn)入它的臨界區(qū)。特別，進(jìn)入臨界區(qū)的任一進(jìn)程不能妨礙正等待進(jìn)入的其它進(jìn)程的進(jìn)展；17：試比較管程與進(jìn)程的不同點(diǎn)

10、（教材237頁）。（1）管程是由局部于自己的若干公共變量及其說明和所有訪問這些公共變量的過程所組成的軟件模塊；進(jìn)程是一個(gè)可并發(fā)執(zhí)行的具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過程，也是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和保護(hù)的基本單位。（2）管程可以作為程序設(shè)計(jì)語言的一個(gè)成分，采用管程作為同步機(jī)制便于用高級(jí)語言來書寫程序，也便于程序正確性驗(yàn)證。有相對(duì)固定的代碼編寫模式；進(jìn)程則可以采用中級(jí)語言（C語言）也可以采用高級(jí)語言實(shí)現(xiàn)，其代碼編寫模式相對(duì)自由。（3）管程提供了一種互斥機(jī)制，進(jìn)程可以互斥地調(diào)用這些過程；進(jìn)程可以并發(fā)地執(zhí)行，進(jìn)程的并發(fā)性能改進(jìn)資源利用率提高系統(tǒng)效率。（4）管程把分散在各個(gè)進(jìn)程中互斥地訪問公

11、共變量的那些臨界區(qū)集中了起來，提供對(duì)他們的保護(hù)；進(jìn)程既是系統(tǒng)中資源分配和保護(hù)的基本單位，也是系統(tǒng)調(diào)度的獨(dú)立單位。（5）管程是一段管理臨界區(qū)資源的代碼，而進(jìn)程則有生命周期。:18：什么是管道？如何通過管道機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信？（教材254頁）管道（pipeline）是連接讀寫進(jìn)程的一個(gè)特殊文件，允許進(jìn)程按先進(jìn)先出傳送數(shù)據(jù)，也能使進(jìn)程同步執(zhí)行操作。發(fā)送進(jìn)程視管道文件為輸出文件，以字符流形式把大量數(shù)據(jù)送入管道；接收進(jìn)程將管道文件視為輸入文件，從管道中接收數(shù)據(jù)，所以，也叫管道通信。管道中的消息是無界的，它存于外存。此外，還需要一定的機(jī)制協(xié)調(diào)讀寫進(jìn)程。19：敘述產(chǎn)生死鎖的必要條件。（1）互斥條件（mutu

12、al exclusion）：進(jìn)程應(yīng)互斥使用資源，任一時(shí)刻一個(gè)資源僅為一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占，若另一個(gè)進(jìn)程請(qǐng)求一個(gè)已被占用的資源時(shí)，它被置成等待狀態(tài)，直到占用者釋放資源。（2）占有和等待條件（mutual exclusion）：進(jìn)程應(yīng)互斥使用資源，任一時(shí)刻一個(gè)資源僅為一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占，若另一個(gè)進(jìn)程請(qǐng)求一個(gè)已經(jīng)被占用的資源時(shí)，它被置成等待狀態(tài)，直到占用者釋放資源。（3）不剝奪條件（no preemption）：任一進(jìn)程不能從另一進(jìn)程那里搶奪資源，即已被占用的資源，只能由占用進(jìn)程自己來釋放。（4）循環(huán)等待條件（circular wait）：存在一個(gè)循環(huán)等待鏈，其中，每一個(gè)進(jìn)程分別等待它前一個(gè)進(jìn)程所持有的資源，造成永遠(yuǎn)等待。20：何謂銀行家算法？敘述其基本原理。答：銀行家算法是資源分配時(shí)的保守算法，系統(tǒng)掌握資源動(dòng)態(tài)申請(qǐng)和使用情況，每次資源申請(qǐng)時(shí)用某種分配算法測(cè)試安全性，以避免死鎖發(fā)生。銀行家算法進(jìn)行計(jì)算時(shí)必須知道要管理的全部資源信息，包括多少種資源，每種資源的數(shù)量，當(dāng)前有多少個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程需要資源的最大數(shù)量，要求每個(gè)進(jìn)程獲取最大的資源后應(yīng)該有限時(shí)間內(nèi)釋放所有所占的資源。每次資源分配時(shí)，新的狀態(tài)要求必須時(shí)安全的，也就是能夠找到一個(gè)安全序列使所有的進(jìn)程能獲取其申請(qǐng)的最大資源數(shù)量，這是此次分配是可行的，如果不能找