操作系統(tǒng)-簡答題資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)操作系統(tǒng)一、1.什么是操作系統(tǒng)？從資源管理看操作系統(tǒng)的功能有哪些？答：(1).操作系統(tǒng)是一個系統(tǒng)軟件，它能有效地管理和控制計算機系統(tǒng)中的各種硬件和軟件資源、合理組織計算機的工作流程，方便用戶使用的程序和數(shù)據(jù)的集合。(2).a.處理機管理：分配和控制處理機 b.存儲器管理：分配及回收內(nèi)存 c. I/O(Input/Output)設(shè)備管理：I/O分配與操作 d.文件管理：文件存取、共享和保護（詳見課本P2-3）2.什么叫并發(fā)性？什么叫并行性？答：并發(fā)性：兩個或兩個以上事件在

2、同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。 并行性：兩個或兩個以上事件在同一時刻發(fā)生。3.試從交互性、及時性以及可靠性方面，將分時系統(tǒng)與實時系統(tǒng)進行比較。答：及時性：實時系統(tǒng)要求更高 分時系統(tǒng) :秒級(一般情況）實時系統(tǒng): 微秒級甚至更小 交互性：分時系統(tǒng)交互性更強可靠性：實時系統(tǒng)要求更高（詳見課本P9和P11）三、1.在操作系統(tǒng)中為什么要引入進程的概念？它與程序的區(qū)別和聯(lián)系是怎樣的？答：（1）程序在并發(fā)執(zhí)行方式下，運行時具有異步性的特征，“程序”這個靜態(tài)概念已經(jīng)不足以描述程序的執(zhí)行過程。這樣，就需要一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)PCB來記錄程序的狀態(tài)，以及控制其狀態(tài)轉(zhuǎn)換所需的一些信息。因此，將PCB、程序、數(shù)據(jù)三者組成一個完整的實

3、體，就是進程實體。進程是程序的一次執(zhí)行，引入進程的概念，便于操作系統(tǒng)對于程序的運行進行控制。（2）區(qū)別：1）進程是指令的有序集合，是靜態(tài)的，進程是程序的執(zhí)行，是動態(tài)的。2）進程的存在是暫時的，程序的存在是永久的。3）進程的組成應(yīng)包括程序和數(shù)據(jù)。除此之外，進程還應(yīng)由記錄進程狀態(tài)信息的“進程控制塊”組成。聯(lián)系：程序是構(gòu)成進程的組成部分之一，一個進程的運行目標是執(zhí)行它所對應(yīng)的程序。如果沒有程序，進程就失去了其存在的意義。從靜態(tài)的角度看，進程由程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊三部分組成。2.什么是進程的互斥與同步？答：進程互斥：指兩個或兩個以上的進程由于競爭資源而形成的制約關(guān)系。進程同步：指兩個或兩個以上的進程

4、由于某種時序上的限制而形成的相互合作的制約關(guān)系。3.一個進程進入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么？答：如果有若干進程要求進入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個進程進入。任何時候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進程不可多于一個。如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待。進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內(nèi)退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區(qū)。如果進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出，避免進程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。4.說明進程的結(jié)構(gòu)、特征和基本狀態(tài)。答：進程是程序在其數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，是資源分配和獨立調(diào)度的基本單位。進程由程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊組成進程的特征：動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性、異步性進程狀態(tài)有就緒

5、、執(zhí)行和阻塞。就緒轉(zhuǎn)換為執(zhí)行由于進程調(diào)度，執(zhí)行轉(zhuǎn)換為就緒由于時間片到，執(zhí)行轉(zhuǎn)換為阻塞由于等待外部事件，阻塞轉(zhuǎn)換為就緒由于外部事件發(fā)生了。六、1.段頁式管理中，怎樣訪問內(nèi)存，取得某一條數(shù)據(jù)或指令？答：在段頁式系統(tǒng)中，為了獲得一條數(shù)據(jù)或指令，須三次訪問內(nèi)存。 第一次是訪問內(nèi)存中的段表，從中取得頁表始址； 第二次是訪問內(nèi)存中的頁表，從中取出該頁所在的物理塊號，并將該塊號與頁內(nèi)地址一起形成指令或數(shù)據(jù)的物理地址；第三次訪問是從第二次訪問所得的地址中，取出指令或數(shù)據(jù)2.什么是分頁？什么是分段？ 答：分頁是將一個進程的邏輯地址空間分成若干大小相等的部分，每一部分稱作頁面。內(nèi)存分成與頁大小相等的塊，將頁裝入塊

6、中。分段是一組邏輯信息的集合，即一個作業(yè)中相對獨立的部分，將段裝入內(nèi)存。3.簡述頁式存儲管理中設(shè)置頁表和快表的作用。答：頁式存儲管理中設(shè)置的頁表指出了邏輯地址中的頁號與所占的主存塊號的對應(yīng)關(guān)系。頁式存儲管理在用動態(tài)重定位方式裝入作業(yè)時，要利用頁表做地址轉(zhuǎn)換工作?？毂硎谴娣旁诟咚倬彺嬷械牟糠猪摫怼Ｓ捎诓捎庙摫碜龅刂忿D(zhuǎn)換，讀寫內(nèi)存數(shù)據(jù)時CPU要訪問兩次主存。有了快表，有時只要訪問一次高速緩存以及一次主存即可，這樣就提高了查找的速度和指令執(zhí)行效率。4.什么是虛擬存儲器技術(shù)？虛擬存儲器具有哪些基本特征?實現(xiàn)方法有哪些？答：虛擬存儲器是指具有請求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存容量進行擴充的一種存儲

7、器系統(tǒng)。特征： (1)多次性。 (2)對換性。 (3)虛擬性。實現(xiàn)方法有：請求分頁式系統(tǒng)、請求分段式系統(tǒng)。5.靜態(tài)重定位與動態(tài)重定位的區(qū)別是什么？答：靜態(tài)重定位：在程序裝入指定內(nèi)存區(qū)時，由重定位裝入程序（軟機構(gòu)）一次性完成的地址映射方式。地址映射簡單，容易實現(xiàn)，無需硬件支持。一旦重定位完成，程序就不能在存儲器中搬移。動態(tài)重定位：地址映射是在程序執(zhí)行過程中執(zhí)行的，由硬件地址映射機構(gòu)完成。其是在程序執(zhí)行期間伴隨著指令的執(zhí)行逐步完成的。6.分段的實現(xiàn)原理是什么？簡述分段式管理中段表的作用？答：分段指用戶邏輯地址按照邏輯意義相對完整劃分成段，以段為單位將頁裝入塊中。段式存儲管理中設(shè)置的段表指出了邏輯地

8、址中的段號與所占的主存地址的對應(yīng)關(guān)系。段表包括段號、段長和基址，段式存儲管理在用動態(tài)重定位方式裝入作業(yè)時，要利用段表做地址轉(zhuǎn)換工作，在段表中找出段號對應(yīng)的基址，加上段內(nèi)地址形成物理地址。7.分頁存儲管理中，邏輯地址的結(jié)構(gòu)是怎樣的？簡述分頁式管理中邏輯地址是如何轉(zhuǎn)換為物理地址的?答：分頁中邏輯地址結(jié)構(gòu)分為頁號和頁內(nèi)地址兩個部分。頁式存儲管理中設(shè)置的頁表指出了邏輯地址中的頁號與所占的主存塊號的對應(yīng)關(guān)系。頁式存儲管理在用動態(tài)重定位方式裝入作業(yè)時，要利用頁表做地址轉(zhuǎn)換工作，物理地址為塊號*頁面大小+頁內(nèi)地址。8.分頁和分段存儲管理有何相同點和不同點？答：分頁和分段系統(tǒng)有許多相似之處。比如，兩者都采用離

9、散分配方式，且都要通過地址映射機構(gòu)來實現(xiàn)地址變換。但在概念上兩者完全不同，主要表現(xiàn)在：(1)頁是信息的物理單位，分頁是為實現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外零頭，由機器硬件機械劃分，對用戶透明；段是信息的邏輯單位，它含有一組其意義相對完整的信息。分段的目的是為了能更好地滿足用戶的需要，用戶“可見”、可控制。(2)頁的大小固定且由系統(tǒng)確定；段的長度卻不固定，通常由編譯程序在對源程序進行編譯時，根據(jù)信息的性質(zhì)來劃分。(3)分頁的作業(yè)地址空間是一維的，分段的作業(yè)地址空間是二維的，程序員在標識一個地址時，既需給出段名，又需給出段內(nèi)地址。七、1.在數(shù)據(jù)傳送控制方式中，什么是DMA方式？試說出它的優(yōu)缺點？答：

10、DMA方式：在外圍設(shè)備和內(nèi)存之間開辟直接的數(shù)據(jù)交換通路進行數(shù)據(jù)傳送。 優(yōu)點：在數(shù)據(jù)傳送開始需要CPU的啟動指令，結(jié)束時發(fā)中斷通知CPU進行中斷處理之外，不需要CPU的干涉。缺點：在外圍設(shè)備越來越多的情況下，多個DMA控制器的同時使用，會引起內(nèi)存地址的沖突并使得控制過程進一步復(fù)雜。2.如何利用SPOOLing技術(shù)實現(xiàn)打印機的共享？答：當用戶進程請求打印輸出時， SPOOLing系統(tǒng)同意為它打印輸出， 但并不真正立即把打印機分配給該用戶進程， 而只為它做兩件事： 由輸出進程在輸出井中為之申請一個空閑磁盤塊區(qū)， 并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中； 輸出進程再為用戶進程申請一張空白的用戶請求打印表，并將用戶的

11、打印要求填入其中， 再將該表掛到請求打印隊列上。3.緩沖的類型有哪些？引入緩沖的主要原因是什么？答：緩沖的類型有單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖、緩沖池。引入緩沖的原因：（1）緩和CPU與IO設(shè)備間速度不匹配的矛盾（2）減少對CPU的中斷頻率,放寬對CPU中斷響應(yīng)時間的限制（3）提高CPU和IO設(shè)備之間的并行性4.簡述中斷處理的過程。答：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分為以下5個過程： 1)喚醒被阻塞的驅(qū)動進程；2)保護被中斷進程的CPU現(xiàn)場信息；3)轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序；4)

12、 中斷處理；5)恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場。5.何謂虛擬設(shè)備？請說明SPOOLing 系統(tǒng)是如何實現(xiàn)虛擬設(shè)備的？答：（1）虛擬設(shè)備是指通過虛擬技術(shù)將一臺獨占設(shè)備變換為若干臺邏輯設(shè)備，供若干個用戶進程同時使用，通常把這種經(jīng)過虛擬技術(shù)處理后的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。（2）SPOOLing系統(tǒng)主要由輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進程和輸出三部分組成。 當要運行用戶程序時，由輸入進程將用戶要求的程序和數(shù)據(jù)預(yù)先從輸入設(shè)備經(jīng)由輸入緩沖區(qū)送到輸入井，當程序運行需要輸入數(shù)據(jù)時，直接從輸入井將數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存。 當用戶程序要求輸出數(shù)據(jù)時，由輸出進程先將數(shù)據(jù)從內(nèi)存送到輸出井，待輸出設(shè)備空閑時，再將輸出井中的數(shù)據(jù)經(jīng)由

13、輸出緩沖區(qū)送到輸出設(shè)備上。 由于磁盤是共享設(shè)備，輸入井及輸出井是磁盤上的兩個存儲區(qū)域，因此多個用戶進程可以共享使用輸入井及輸出井，這樣，就將獨占型設(shè)備改造成了可共享使用的虛擬設(shè)備。6.設(shè)備管理中，為什么會產(chǎn)生瓶頸問題？有什么解決方法？答：由于通道價格昂貴，通道的數(shù)量遠比I/O設(shè)備少，這就往往會因為通道數(shù)量不夠，而產(chǎn)生一系列的“瓶頸”問題，造成系統(tǒng)吞吐量的降低。 解決方法：增加設(shè)備到主機間的通路。即把一個設(shè)備連接到多個控制器上，而一個控制器又連接到多個通道上。7.磁盤訪問時間由哪三部分組成？各部分是什么含義？答：磁盤訪問時間包括尋道時間、旋轉(zhuǎn)等待時間、數(shù)據(jù)傳輸時間。 尋道時間指把磁頭移動到指定磁

14、道上所經(jīng)歷的時間。 旋轉(zhuǎn)等待時間指指定扇區(qū)移動到磁頭下面所經(jīng)歷的時間。數(shù)據(jù)傳輸時間指把數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫入數(shù)據(jù)所經(jīng)歷的時間。8.何謂SPOOLing（假脫機輸入輸出）技術(shù)?答：SPOOLing技術(shù)指在多道程序的環(huán)境下，利用多道程序中的一道或兩道程序來模擬外圍控制機，從而在聯(lián)機的條件下實現(xiàn)脫機I/O的功能。9.有哪幾種I/O控制方式？分別適用于何種場合？答：（1）程序I/O方式。在無中斷的系統(tǒng)中使用，是忙等方式。 （2）中斷驅(qū)動I/O控制方式。常用于字符設(shè)備。 （3）直接存儲器訪問DMA控制方式。常用于塊設(shè)備。 （4）I/O通道控制方式。應(yīng)用在高檔小型、微型機中。 10.什么是通道？通道有哪些類型？答：通道是一種特殊的處理機，具有執(zhí)行I/O指令的能力，并通過執(zhí)行通道程序來控制I/O操作。通道的類型包括字節(jié)多路通道、數(shù)組選擇通道、數(shù)組多路通道。11.SPOOLing是如何實現(xiàn)輸入輸出的？答：輸入進程模擬脫機輸入時的外圍控制機，將用