操作系統(tǒng)簡答題

第一章操作系統(tǒng)的目標是什么？答：方便性，有效性，可擴充性，開放性。什么是計算機操作系統(tǒng).答：是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件,能有效地組織和管理計算機系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計算機工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務功能,使得用戶能夠合理、方便、有效地使用計算機，使整個計算機系統(tǒng)能高效運行的一組程序模塊的集合.操作系統(tǒng)的三種基本類型是什么。答：批處理操作系統(tǒng)，分時系統(tǒng)，實時系統(tǒng)試說明多道批處理操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點是資源利用率高，系統(tǒng)吞吐量大。缺點是平均周轉(zhuǎn)時間長，無交互能力。試敘述多道程序設(shè)計的基本概念.答：在多道批處理系統(tǒng)中，用戶所提交的作業(yè)首先存放在外存上并排成一個隊列，成為后備隊列”；然后，按一定的作業(yè)調(diào)度算法從后備隊列中選擇若干個作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，使它們共享CPU和系統(tǒng)中的各種資源.簡述分時系統(tǒng)的工作原理和特征。答：（1）分時系統(tǒng)采用時間片輪轉(zhuǎn)法，將CPU的訪問時間平均分給每個用戶，使每個用戶都可以訪問到中央計算機資源.（2）分時系統(tǒng)的特性:多路性，獨立性，及時性，交互性。操作系統(tǒng)的五大管理功能是什么？答：處理機管理、存儲器管理、設(shè)備管理、文件管理、用戶接操作系統(tǒng)的四個基本特征。答：操作系統(tǒng)的四個基本特征分別是：（1）并發(fā)性：在多道程序環(huán)境下，并發(fā)性是指宏觀上在一段時間內(nèi)有多道程序在同時運行.但在單處理機系統(tǒng)中，每一時刻僅能執(zhí)行一道程序，故微觀上這些程序是在交替執(zhí)行的.（2）共享性：共享是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個并發(fā)執(zhí)行的進程共同使用。根據(jù)資源屬性不同分為互斥共享方式和同時訪問方式。（3）虛擬性:在操作系統(tǒng)中的所謂虛擬”是指通過某種技術(shù)把一個物理實體變成若干個邏輯上的對應物.（4）異步性：在多道程序環(huán)境下，允許多個進程并發(fā)執(zhí)行，但由于資源等因素的限制，通常，進程執(zhí)行并非一氣呵成”，而是以走走停停”的方式運行。第三章簡述進程和程序的區(qū)別。答：進程是動態(tài)的，程序是靜態(tài)的；進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位，程序則不是.進程是暫時的，程序是永久的；進程可以實現(xiàn)并發(fā)，程序不能；進程與程序的組成不同，進程是由程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊組成的，程序是命令的集合；簡述進程的三個基本狀態(tài)以及各狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的原因。答：基本的三個狀態(tài)：(1)就緒狀態(tài)(2)執(zhí)行狀態(tài)(3)阻塞狀態(tài)這三種基本狀態(tài)可以依據(jù)一定的條件相互轉(zhuǎn)換：(1)就緒--＞運行：處于就緒狀態(tài)的進程，當進程調(diào)度為之分配了處理機后運行一一〉就緒：正在執(zhí)行的進程如因時間片用完或一個優(yōu)先權(quán)高的進程到來而被暫停執(zhí)行運行一一＞阻塞：正在執(zhí)行的進程因發(fā)生某種事件而無法執(zhí)行阻塞一一＞就緒：處于阻塞狀態(tài)的進程，其等待的事件已經(jīng)發(fā)生。為什么要引入掛起狀態(tài)(1)終端用戶的需要(自行調(diào)整)(2)父進程的需要考查、修改、協(xié)調(diào)子進程)(3)OS的需要(改善性能、協(xié)調(diào)活動)對換的需要(緩和內(nèi)存)(5負荷調(diào)節(jié)的需要減輕負荷)PCB是什么？有什么作用？答：(1)PCB是進程控制塊.PCB中記錄了OS所需的、用于描述進程情況及控制進程運行所需的全部信息。PCB的作用：使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序,成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其他進程并發(fā)執(zhí)行的進程。什么是原語？原語的主要特點是什么？答：(1)原語是指由若干條機器指令構(gòu)成的，并用以完成特定功能的一段程序。原語的主要特點是原子性。什么是線程。答:線程是進程中的一個實體，是被系統(tǒng)獨立調(diào)度和分派的基本單位.線程自己基本不用系統(tǒng)資源，只擁有一點在運行中必不可少的資源。它可以與同屬于一個進程的其它線程共享進程所有擁有的全部資源。線程和進程的區(qū)別。答：(1)調(diào)度.線程作為資源調(diào)度和分派的基本單位，進程作為擁有資源的基本單位.并發(fā)性。一個進程間的多個線程可并發(fā)。擁有資源。進程是擁有資源的一個獨立單位，線程不擁有自己的資源。系統(tǒng)開銷。進程切換的開銷要遠遠大于線程切換的開銷。選擇調(diào)度方式和算法的若干準則有哪些，各包括什么內(nèi)容？答：準則包括兩方面。（1）面向用戶的準則。包括周轉(zhuǎn)時間短，相應時間快，截止時間的保證，優(yōu)先權(quán)準則。（2）面向系統(tǒng)的準則.系統(tǒng)吞吐量高，處理機利用率好，各類資源的平衡利用。9。線程的特點（1輕型實體（2）獨立調(diào)度和分派的基本單位（3）可并發(fā)執(zhí)行（4）共享進程資源第四章1、什么是臨界區(qū)與臨界資源？答:每個進程中訪問臨界資源的那部分代碼稱作臨界區(qū).單位時間內(nèi)一次只允許一個進程訪問的資源稱作臨界資源。2、請簡述進程訪問臨界資源需要經(jīng)過哪些區(qū)，并詳細說明每個區(qū)的作用？答：進入?yún)^(qū)：檢查當前進程可否進入臨界區(qū)的一段代碼，如果可進入臨界區(qū)，通常設(shè)置相應標志防止其他進程同時進入.臨界區(qū)：進程中訪問臨界資源的一段代碼。退出區(qū)：用于將“正在訪問臨界區(qū)”的進程標志清除.剩余區(qū)：代碼中的其余部分。3、進程同步機制應遵循的準則是什么？答：（1）空閑讓進（2）忙則等待（3）有限等待（4）讓權(quán)等待4、請用自己的語言描述一下生產(chǎn)者一一消費者的核心問題.答:在生產(chǎn)者和消費者之間有共用緩沖池，有n個緩沖區(qū)，生產(chǎn)者不斷地向緩沖池中生產(chǎn)物品，每個緩沖區(qū)可以放一個物品;消費者也不斷消費物品。只要緩沖池中仍有空閑的緩沖區(qū)就可以不斷地生產(chǎn);同樣，只要有緩沖區(qū)仍有物品就可以不斷地消費.5、什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因是什么？答：（1）一組進程中，每個進程都無限等待被該組進程中另一個進程所占有且永遠不會釋放的資源，這種現(xiàn)象稱為進程死鎖。（2）產(chǎn)生死鎖的原因是競爭系統(tǒng)資源和進程推進順序不當.6、死鎖產(chǎn)生的必要條件是什么？答：死鎖產(chǎn)生的必要條件是（1）互斥條件（2）請求和保持條件（3）不剝奪條件（4）環(huán)路等待條件7、死鎖的預防有哪些方法？答：（1）摒棄“請求和保持”條件（2）摒棄“不剝奪”條件（3）摒棄“環(huán)路等待”條件第五章1、存儲空間的連續(xù)分配模式有哪些？離散分配方式有哪些？連續(xù)分配方式：單一連續(xù)分配、固定分區(qū)分配、動態(tài)分區(qū)分配、動態(tài)重定位分區(qū)分配離散分配方式：分頁存儲管理、分段存儲管理、段頁式存儲管理2、簡述動態(tài)分區(qū)（可變分區(qū)）分配工作原理。答:工作原理：內(nèi)存不是系統(tǒng)預先劃分好的，而是當程序裝入時，根據(jù)程序的實際需求和內(nèi)存空間的使用情況來決定是否分配。若有足夠的空間，則按需要分割一部分分區(qū)給該進程；否則令其等待內(nèi)存空間。3、簡述固定分區(qū)分配工作原理和特點.答：（1）工作原理:預先把可分配的主存儲器空間分割成若干個連續(xù)區(qū)域，稱為一個分區(qū)。每個分區(qū)的大小可以相同也可以不同,但分區(qū)大小固定不變。每個分區(qū)裝一個且只能裝一個程序，而且系統(tǒng)需要建立一張分區(qū)使用表。當分配時找到符合的內(nèi)存大小并且未分配就進行分配。（2）特點:內(nèi)存分配簡單，但是內(nèi)存利用率不高。4、分頁存儲的基本原理是什么？答:分頁存儲管理，是將進程的邏輯地址空間分為固定大小的頁或頁面，而將物理內(nèi)存劃分為同樣大小的塊或頁框。在為進程分配內(nèi)存時,以塊為單位將進程中的若干個頁分別裝入到多個可以不相鄰接的物理塊中。5、分頁技術(shù)和分段技術(shù)的區(qū)別是什么？答：（1）頁是信息的物理單位；分頁是系統(tǒng)需要。段是信息的邏輯單位，分段是用戶的需要.（2）頁的大小固定且由系統(tǒng)確定。段的大小卻不固定。（3）頁的地址空間是一維的;段的地址空間是二維的.6、分段式存儲管理基本原理將程序的地址空間按照自身的邏輯關(guān)系劃分為若干個段，各段長度不等，系統(tǒng)為每個段分配一個連續(xù)分區(qū)，而進程中的各個段可以不連續(xù)的存放在內(nèi)存的不同分區(qū)中7、試說明內(nèi)存分配及置換策略的三種方式.答：（1）固定分配局部置換（2）可變分配全局置換（3）可變分配局部置換8、局部性原理是什么？包括那些部分？答：程序在執(zhí)行時將呈現(xiàn)出局部性規(guī)律，即在一段較短的時間內(nèi)，程序的執(zhí)行僅限于某個部分；相應的，它所訪問的存儲空間也局限于某個區(qū)域.局部性原理又分時間局限性和空間局限性.9、請解釋虛擬存儲器的定義？指僅把程序的一部分裝入內(nèi)存便可運行程序的存儲器系統(tǒng)，它有請求調(diào)換功能和置換功能，能從邏輯上對內(nèi)存加以擴充的一種存儲器系統(tǒng)10、什么是交換技術(shù)？答：對換也稱交換技術(shù)，主要是為了解決內(nèi)存不足而無法同時容納更多的程序.對換，是指把內(nèi)存中暫不能運行的進程，或暫時不用的程序和數(shù)據(jù)，換到外存上，以騰出足夠的內(nèi)存空間，把已具備運行條件的進程以及所需的數(shù)據(jù)換入內(nèi)存。第七章1。簡述設(shè)備的分類情況。（1）按所屬關(guān)系分類：系統(tǒng)設(shè)備、用戶設(shè)備（2）從資源分配角度分配（按設(shè)備的共享屬性分類）：獨占設(shè)備、共享設(shè)備、虛擬設(shè)備（3）從外部設(shè)備分類:存儲設(shè)備、I/O設(shè)備（4）按信息交換方式分類：塊設(shè)備、字符設(shè)備2。通道分幾種類型？（1）字節(jié)多路通道（2）數(shù)組選擇通道（3）數(shù)組多路通道3。I/控制方式包括哪幾種？（1）程序直接控制方式（2）中斷方式⑶DMA方式直接存儲器訪問方式）（4）通道方式4。為了實現(xiàn)CPU和設(shè)備控制器之間的通信，設(shè)備控制器應具備哪些功能？（1）接收和識別命令（2）數(shù)據(jù)交換（3）設(shè)備狀態(tài)的了解和報告（4）地址識別識別設(shè)備）（5）數(shù)據(jù)緩沖（6）差錯控制5。DMA方式的工作原理（1）DMA控制器從CPU完全接管對總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU，直接在內(nèi)存和I/O設(shè)備之間進行。（2）采用DMA方式工作，由DMA控制器向內(nèi)存發(fā)出地址和控制信號，以中斷的方式向CPU報告?zhèn)魉筒僮鹘Y(jié)束。6。中斷方式的工作原理是什么？工作原理:中斷源需要CPU為它服務時向CPU發(fā)出請求，當CPU執(zhí)行完當前命令，當前允許中斷的情況下響應請求。//郭鵬上課提到的第七章可能會出的題，覺得意義不大7.I/O設(shè)備分類（1）按傳輸速率分類：低速設(shè)備、中速設(shè)備、高速設(shè)備（2）按信息交換的單位分類：塊設(shè)備、字符設(shè)備（3）按設(shè)備的共享屬性分類：獨占設(shè)備、共享設(shè)備、虛擬設(shè)備程序直接控制方式工作原理（1）當用戶進程需要輸入數(shù)據(jù)時⑵通過CPU發(fā)出啟動命令（3）用戶進程進入測試等待狀態(tài)（4）CPU不斷地檢查是否已經(jīng)輸入完畢（5）輸入完畢之后從緩沖將數(shù)據(jù)讀到內(nèi)存或CPU中DMA方式的局限性首先DMA方式對外圍設(shè)備管理和某些操作仍由CPU控制。外圍設(shè)備較多，多個DMA控制器的同時使用顯然會引起內(nèi)存地址的沖突并使得控制過程進一步復雜化。而多個DMA控制器的同時使用不經(jīng)濟.因此除了設(shè)置DMA期間之外，還設(shè)置了專門的硬件裝置一通道。通道和DMA的區(qū)別通道控制方式和DMA方式相類似，也是一種以主存為中心，實現(xiàn)設(shè)備和主存直接交換數(shù)據(jù)的更廣泛的控制方式.與DMA方式不同的是，在DMA方式中數(shù)據(jù)的傳送方向、存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存開始地址以及傳送的數(shù)據(jù)塊長度都由CPU控制。(3)而在通道方式中，這些都由專管輸入輸出的硬件一一道來控制。另外，DMA方式時每臺設(shè)備至少有一個DMA控制器與之相比，通道控制方式可以做到一個通道控制多臺設(shè)備與內(nèi)存進行數(shù)據(jù)交換，從而通道方式進一步減輕了CPU的工作負擔和增加了計算機系統(tǒng)的并行工作程度。程序直接控制方式和中