操作系統(tǒng)期末考試復(fù)習(xí)資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、 什么叫操作系統(tǒng)？其功能有哪些？操作系統(tǒng)是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的一個(gè)接口，是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件資源和軟件資源進(jìn)行控制和管理的程序的集合，是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)功能的擴(kuò)充，是其它軟件建立和運(yùn)行的基礎(chǔ)。 功能： 處理機(jī)管理：操作系統(tǒng)能合理有效的管理、調(diào)度中央處理器，使其發(fā)揮最大的功能。 存儲(chǔ)管理：主要是對(duì)內(nèi)存的管理，他根據(jù)用戶程序的要求分配內(nèi)存區(qū)域，保證各用戶的程序和數(shù)據(jù)互不干擾。 設(shè)備管理：對(duì)外部設(shè)備的管理。 文件管理：操作系統(tǒng)具有對(duì)文件按名存取的功能，為用戶的使用提供了便利。文件管理支持對(duì)文件的共享，保密和保護(hù)等問(wèn)題。 提供用戶接口：為處理器管理做準(zhǔn)備的，包括對(duì)作業(yè)的組織、調(diào)

2、度和運(yùn)行控制。二、 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的主要特征 并發(fā)性 并行性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生，而并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生 共享性 所謂共享是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程（線程）共同使用. 虛擬性 所謂虛擬是指通過(guò)某項(xiàng)技術(shù)把一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物 異步性 操作系統(tǒng)允許多個(gè)并發(fā)進(jìn)程共享資源，使得每個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行過(guò)程受到其他進(jìn)程制約，使進(jìn)程的執(zhí)行不是一氣呵成，而是以停停走走的方式運(yùn)行三、 什么叫進(jìn)程？進(jìn)程的特征進(jìn)程的定義：為了使參與并發(fā)執(zhí)行的每個(gè)程序都能獨(dú)立地運(yùn)行 在操作系統(tǒng)中必須為之配置一個(gè)專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為進(jìn)程控制塊（PCB）。系統(tǒng)利用PCB來(lái)描述進(jìn)程

3、的基本情況和活動(dòng)過(guò)程，進(jìn)而控制和管理進(jìn)程。這樣，由程序段、相關(guān)的數(shù)據(jù)段和PCB三部分便構(gòu)成了進(jìn)程實(shí)體，簡(jiǎn)稱進(jìn)程。進(jìn)程的特征：動(dòng)態(tài)性:進(jìn)程是程序在數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過(guò)程，具有生命周期，由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由調(diào)度而運(yùn)行，由結(jié)束而消亡，是一個(gè)動(dòng)態(tài)推進(jìn)、不斷變化的過(guò)程。而程序則不然，程序是文件，靜態(tài)而持久地存在。并發(fā)性：這是指多個(gè)進(jìn)程實(shí)體同存在于內(nèi)存中，且能在一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)運(yùn)行。并發(fā)性是進(jìn)程的重要特征，同時(shí)也成為OS的重要特征。引入進(jìn)程的目的也正是為了使其進(jìn)程實(shí)體能和其他進(jìn)程實(shí)體并發(fā)執(zhí)行；而程序（沒有建立PCB）是不能并發(fā)執(zhí)行的。 獨(dú)立性：在傳統(tǒng)的OS中，獨(dú)立性是指進(jìn)程實(shí)體書一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立分配資源和

4、獨(dú)立接受調(diào)度的基本單位。凡未建立PCB的程序都不能作為一個(gè)獨(dú)立的單位參與運(yùn)行。異步性：這是指進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，或說(shuō)進(jìn)程實(shí)體按一部方式運(yùn)行。四、 什么是進(jìn)程控制塊？進(jìn)程控制塊的作用？定義：為了使參與并發(fā)執(zhí)行的每個(gè)程序都能獨(dú)立地運(yùn)行 在操作系統(tǒng)中必須為之配置一個(gè)專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為進(jìn)程控制塊（PCB）是記錄操作系統(tǒng)所需的，用于描述進(jìn)程當(dāng)前的情況以及管理進(jìn)程運(yùn)行的全部消息記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作用： 使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序（含數(shù)據(jù)）成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個(gè)能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。作為獨(dú)立運(yùn)行基本單位的標(biāo)志，能實(shí)現(xiàn)間斷性運(yùn)行方式，提供進(jìn)程管理所需要的信息

5、，提供進(jìn)程調(diào)度所需要的信息，實(shí)現(xiàn)與其他進(jìn)程的同步與通信。五、 什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？定義：在多道程序系統(tǒng)中，當(dāng)一組進(jìn)程中的每個(gè)進(jìn)程均無(wú)限期地等待被改組進(jìn)程中的另一進(jìn)程所占有且永遠(yuǎn)不會(huì)釋放的資源，此時(shí)的系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)，簡(jiǎn)稱死鎖。死鎖產(chǎn)生的原因：（a）系統(tǒng)提供的資源有限；（b）進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng)。產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥條件、不可剝奪條件、請(qǐng)求和保持條件、循環(huán)等待條件。六、 儲(chǔ)存管理的功能、實(shí)存管理與虛存管理的主要區(qū)別。儲(chǔ)存管理的功能：1， 將邏輯地址映射為物理主存地址2， 在多用戶之間分配物理主存3， 對(duì)各用戶區(qū)的信息提供保護(hù)措施4， 擴(kuò)充邏輯主存區(qū)區(qū)別：實(shí)存管理是一次性的

6、 作業(yè)必須一次性的全部裝入內(nèi)存后方能開始運(yùn)行駐留性的指作業(yè)裝入內(nèi)存后整個(gè)作業(yè)都一直駐留在內(nèi)存中，虛存管理是多次性的，對(duì)換性的 虛擬性的。七、 什么叫塊表？塊表在地址轉(zhuǎn)換中起什么作用？定義：為了提高地址變換速度,可在地址變換機(jī)構(gòu)中增設(shè)一個(gè)具有并行查尋能力的特殊高速緩沖寄存器，或稱為“快表”作用：可直接從快表中讀出該頁(yè)所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，并送到物理地址寄存器中，加快地址映射速度。八、 DMA的特點(diǎn)1、允許不同速度的硬件裝置來(lái)溝通，而不需要依于 CPU 的大量中斷負(fù)載.2、 DMA 傳輸將一個(gè)內(nèi)存區(qū)從一個(gè)裝置復(fù)制到另外一個(gè)， CPU 初始化這個(gè)傳輸動(dòng)作，傳輸動(dòng)作本身是由 DMA控制器來(lái)實(shí)行和完成。九、

7、 I/O控制方式有哪些？分別怎么突現(xiàn)的？A.使用輪詢的可編程I/O方式實(shí)現(xiàn):在處理機(jī)向控制器發(fā)出一條I/O指令，啟動(dòng)輸入設(shè)備輸入數(shù)據(jù)時(shí)，要同時(shí)把狀態(tài)寄存器中的忙/閑標(biāo)志busy置為1，然后便不斷地循環(huán)測(cè)試busy;B.使用中斷的可編程I/O方式實(shí)現(xiàn):當(dāng)某進(jìn)程要啟動(dòng)某個(gè)I/O設(shè)備工作時(shí)，便由CPU向相應(yīng)設(shè)備控制器發(fā)出一條I/O指令，然后立即返回繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的任務(wù)。C.直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)方式實(shí)現(xiàn):1.數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊，即在CPU與I/O設(shè)備之間，每次傳輸至少一個(gè)數(shù)據(jù)塊。 2.所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是從設(shè)備直接送入內(nèi)存的，或者相反。 3.僅在傳送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時(shí)，才需CPU干預(yù)，整塊數(shù)據(jù)的

8、傳送是在控制器的控制下完成的。十、 虛擬存儲(chǔ)器基于什么原理？使用虛擬存儲(chǔ)的好處有哪些？原理：基于局部性原理好處:a.多次性；b.對(duì)換性；c.虛擬性十一、 什么叫中斷？處理中斷的過(guò)程是什么？中斷是指CPU對(duì)I/O設(shè)備發(fā)來(lái)的中斷信號(hào)的一種響應(yīng)。處理中斷的過(guò)程:a.測(cè)定是否有未響應(yīng)的中斷信號(hào).b.保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境.c.轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序。d.中斷處理。f.恢復(fù)CPU的現(xiàn)場(chǎng)并退出中斷。十二、 程序與進(jìn)程的主要區(qū)別？進(jìn)程與線程有什么區(qū)別與聯(lián)系？程序與進(jìn)程的主要區(qū)別：1）程序是永存的；進(jìn)程是暫時(shí)的，是程序在數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行，有創(chuàng)建有撤銷，存在是暫時(shí)的；2）程序是靜態(tài)的觀念，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的觀念

9、；3）進(jìn)程具有并發(fā)性，而程序沒有；4）進(jìn)程是競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算機(jī)資源的基本單位，程序不是；5）進(jìn)程和程序不是一一對(duì)應(yīng)的： 一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程即多個(gè)進(jìn)程可執(zhí)行同一程序，一個(gè)進(jìn)程可以執(zhí)行一個(gè)或幾個(gè)程序。進(jìn)程與線程的區(qū)別和聯(lián)系:1. 進(jìn)程有自己獨(dú)立的地址空間;而線程共享進(jìn)程的地址空間；2.一個(gè)程序至少有一個(gè)進(jìn)程,一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程；3.線程是處理器調(diào)度的基本單位,但進(jìn)程不是；4.二者均可并發(fā)執(zhí)行.十三、 邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址【例2】若在一分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，某作業(yè)的頁(yè)表如下所示。已知頁(yè)面大小為1024字節(jié)，試將邏輯地址1011，2148，4000，5012轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理地址。頁(yè)號(hào)塊號(hào)0123231

10、6分析頁(yè)式存儲(chǔ)管理的地址結(jié)構(gòu)是一維的，即邏輯地址（或物理地址）只用一個(gè)數(shù)值即可表示。若給定邏輯地址A，頁(yè)面的大小為L(zhǎng)，則頁(yè)號(hào)p和頁(yè)內(nèi)地址d可按照下式求得：p=int A/Ld=A mod L其中，int是取整函數(shù)（取數(shù)值的整數(shù)部分），mod是取余函數(shù)（取數(shù)值的余數(shù)部分）。下圖顯示了頁(yè)式管理系統(tǒng)的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。 頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射。以邏輯地址的頁(yè)號(hào)檢索頁(yè)表，得到該頁(yè)的物理塊號(hào)；同時(shí)將頁(yè)內(nèi)地址d直接送入物理地址寄存器的塊內(nèi)地址字段中。這樣物理塊號(hào)和塊內(nèi)地址拼接成了實(shí)際訪問(wèn)內(nèi)存的地址，從而完成了從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換。所以物理地址的計(jì)算公式為：物理地址塊的大?。?/p>

11、即頁(yè)的大小L）塊號(hào)f頁(yè)內(nèi)地址d解本題中，為了描述方便，設(shè)頁(yè)號(hào)為p，頁(yè)內(nèi)位移為d，則：（1）對(duì)于邏輯地址1011，pint（1011/1024）0，d1011 mod 10241011。查頁(yè)表第0頁(yè)在第2塊，所以物理地址為1024210113059。（2）對(duì)于邏輯地址2148，pint（2148/1024）2，d2148 mod 1024100。查頁(yè)表第2頁(yè)在第1塊，所以物理地址為10241001124。（3）對(duì)于邏輯地址4000，pint（4000/1024）3，d4000 mod 1024928。查頁(yè)表第3頁(yè)在第6塊，所以物理地址為102469287072。（4）對(duì)于邏輯地址5012，pint（5012/1024）4，d5012 mod 1024916。因頁(yè)號(hào)超過(guò)頁(yè)表長(zhǎng)度，該邏輯地址非法?！纠?】某虛擬存儲(chǔ)器的用戶編程空間共32個(gè)頁(yè)面，每頁(yè)為1KB，內(nèi)存為16KB。假定某時(shí)刻一用戶頁(yè)表中已調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面的頁(yè)號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如下：頁(yè)號(hào)物理塊號(hào)051102437則邏輯地址0A5C（H）所對(duì)應(yīng)的物理地址是什么？分析頁(yè)式存儲(chǔ)管理的邏輯地址分為兩部分：頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址。由已知條件“用戶編程空間共32個(gè)頁(yè)面”，可知頁(yè)號(hào)部分占5位；由“每頁(yè)為1KB”，1K=210，可知內(nèi)頁(yè)地址占10位。由“內(nèi)存為16KB”，可知有16塊，塊號(hào)為4位。邏輯地址0A5C（H）所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示