2023年華僑大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)操作系統(tǒng)簡(jiǎn)答題

簡(jiǎn)答題一、 第一章操作系統(tǒng)引論實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的區(qū)分?多路性。實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)也按分時(shí)原則為多個(gè)終端用戶效勞。實(shí)施掌握系統(tǒng)的多路性則主要表現(xiàn)在系統(tǒng)周期地對(duì)多路現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)展采集，以及對(duì)多個(gè)對(duì)象或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)展掌握。分時(shí)系統(tǒng)中的多路性則與用戶狀況有關(guān)，時(shí)多時(shí)少。獨(dú)立性實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)中的每個(gè)終端用戶在向?qū)崟r(shí)系統(tǒng)提出效勞請(qǐng)求時(shí)，是彼此獨(dú)立的操作，互不干擾。擾。準(zhǔn)時(shí)性能承受的等待時(shí)間來確定的?；蛲瓿山刂箷r(shí)間來確定的。交互性定的專用效勞程序分時(shí)系統(tǒng)可以向終端用戶供給數(shù)據(jù)處理和資源共享效勞。牢靠性靠。操作系統(tǒng)的主要功能處理機(jī)治理〔含線程的運(yùn)行進(jìn)展協(xié)調(diào)〔兩種協(xié)調(diào)方式〕進(jìn)程互斥方式進(jìn)程同步方式之間的信息交換。調(diào)度：在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，包括作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度兩步存儲(chǔ)器治理內(nèi)存安排：分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式運(yùn)行，彼此互不干擾。地址映射：規(guī)律地址和物理地址內(nèi)存擴(kuò)大設(shè)備治理緩沖治理設(shè)備安排設(shè)備處理文件治理.名目治理文件讀寫治理與保護(hù)操作系統(tǒng)與用戶的接口用戶接口聯(lián)機(jī)用戶接口脫機(jī)用戶接口圖形用戶接口二、 其次章進(jìn)程治理進(jìn)程的特征：由于程序是不能參與并發(fā)執(zhí)行的，為使其并發(fā)執(zhí)行，應(yīng)為之配置進(jìn)程掌握塊構(gòu)造特征由程序段，相關(guān)的數(shù)據(jù)段和進(jìn)程掌握塊〔PCB〕三局部構(gòu)成了進(jìn)程實(shí)體。動(dòng)態(tài)性最根本特征動(dòng)態(tài)性還表示在：“它由創(chuàng)立而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，由撤銷而消亡”。并發(fā)性引入進(jìn)程的目的是為了使其進(jìn)程實(shí)體能和其他進(jìn)程實(shí)體并發(fā)執(zhí)行；而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的。獨(dú)立性獨(dú)立性是指進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行獨(dú)立安排資源和獨(dú)立接收調(diào)度的根本單位。異步性進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程〔進(jìn)程的三種狀態(tài)〕就緒狀態(tài)執(zhí)行狀態(tài)堵塞狀態(tài)〔等待狀態(tài)或封鎖狀態(tài)〕轉(zhuǎn)換過程：就緒態(tài)通過進(jìn)程調(diào)度轉(zhuǎn)換到執(zhí)行態(tài)，執(zhí)行態(tài)時(shí)間片完成I/O懇求轉(zhuǎn)換到堵塞態(tài)，堵塞態(tài)通過I/O完成到達(dá)就緒態(tài)。引起進(jìn)程掛起的緣由終端用戶的懇求：使正在執(zhí)行的進(jìn)程暫停執(zhí)行。父進(jìn)程的懇求：有時(shí)父進(jìn)程期望掛起自己的某個(gè)子進(jìn)程，以便于考察和修改子進(jìn)程，或者協(xié)調(diào)個(gè)子進(jìn)程間的活動(dòng)。負(fù)荷調(diào)整的需要：當(dāng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的工作負(fù)荷較重時(shí)，系統(tǒng)可掛起一些不重要的進(jìn)程，以保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行操作系統(tǒng)的需要：操作系統(tǒng)有時(shí)需要掛起某些進(jìn)程，以便于檢查運(yùn)行中的資源使用狀況。進(jìn)程同步機(jī)制應(yīng)遵循的規(guī)章空閑讓進(jìn)：當(dāng)無進(jìn)程處于臨界區(qū)時(shí)，說明臨界區(qū)處于空間狀態(tài)，應(yīng)允許一個(gè)懇求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程馬上進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以有效的利用臨界資源。忙則等待：當(dāng)臨界區(qū)資源正在被訪問時(shí)，其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必需等待，以保證對(duì)臨界資源的互斥訪問。有限等待：對(duì)要求訪問臨界區(qū)資源的進(jìn)程，應(yīng)保證在有限時(shí)間內(nèi)進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以免陷入死等狀態(tài)。讓權(quán)等待：當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)時(shí)，應(yīng)馬上釋放處理機(jī)，以免陷入忙等狀態(tài)。進(jìn)程和管程的區(qū)分兩者都定義了數(shù)據(jù)構(gòu)造，但進(jìn)程定義了私有數(shù)據(jù)構(gòu)造PCB，管程定義的是公共數(shù)據(jù)構(gòu)造，如消息隊(duì)列等。二者都存在對(duì)各自數(shù)據(jù)構(gòu)造上的操作，進(jìn)程是由挨次程序執(zhí)行有關(guān)的操作，而管程主要是進(jìn)展同步操作和初始化操作。設(shè)置進(jìn)程的目的是在于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的并發(fā)性，而管程的設(shè)置則是解決共享資源的互斥使用問題。管程是被動(dòng)的工作方式，進(jìn)程是主動(dòng)的工作方式。進(jìn)程之間能并發(fā)執(zhí)行，管程則不能與其調(diào)用者并發(fā)進(jìn)程具有動(dòng)態(tài)性，管程則是操作系統(tǒng)中的一個(gè)資源治理模塊，以供進(jìn)程調(diào)用。進(jìn)程和線程的區(qū)分調(diào)度：線程作為調(diào)度和分派的根本單位，而進(jìn)程作為資源擁有的基本單位。并發(fā)性：在引入線程的操作系統(tǒng)中，不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程之間也可并發(fā)執(zhí)行，使得操作系統(tǒng)具有更好的并發(fā)性，從而能更加有效的提高系統(tǒng)資源的利用率和系統(tǒng)的吞吐量。擁有資源：進(jìn)程可以擁有資源，是操作系統(tǒng)中擁有資源的一個(gè)根本單位，線程不擁有系統(tǒng)資源，但它可以訪問其隸屬進(jìn)程的資源。系統(tǒng)開銷：系統(tǒng)在創(chuàng)立或撤銷進(jìn)程時(shí)，付出的開銷明顯大于線程創(chuàng)建或撤銷時(shí)的開銷。三、 第三章處理機(jī)調(diào)度與死鎖三種處理機(jī)調(diào)度層次的根本功能高級(jí)調(diào)度那個(gè)選取作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，并為他們創(chuàng)立進(jìn)程，安排必要的資源，將創(chuàng)立的進(jìn)程插入就緒隊(duì)列預(yù)備執(zhí)行。低級(jí)調(diào)度：三個(gè)根本機(jī)制1.排隊(duì)2.分派器3.上下文切換機(jī)制保存處理機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)信息按某種算法選取進(jìn)程把處理器安排給進(jìn)程中級(jí)調(diào)度：引入中級(jí)調(diào)度的主要目的是為提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。短作業(yè)優(yōu)先算法的缺點(diǎn)必需預(yù)知作業(yè)的運(yùn)行時(shí)間對(duì)長(zhǎng)作業(yè)格外不利在承受SJF算法時(shí)，人機(jī)無法實(shí)現(xiàn)交互該調(diào)度算法完全未考慮作業(yè)的緊迫程度，故不能保證緊迫性作業(yè)能得到準(zhǔn)時(shí)處理。處理機(jī)調(diào)度算法的目標(biāo)處理機(jī)調(diào)度算法的共同目標(biāo)批處理系統(tǒng)的目標(biāo)分時(shí)系統(tǒng)的目標(biāo)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的目標(biāo)實(shí)時(shí)調(diào)度的根本條件供給必要的信息就緒時(shí)間開頭截止時(shí)間和完成截止時(shí)間處理時(shí)間資源要求優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)處理力量強(qiáng)承受搶占式調(diào)度機(jī)制具有快速切換機(jī)制產(chǎn)生死鎖的必要條件進(jìn)程推動(dòng)挨次不當(dāng)引起死鎖進(jìn)程推動(dòng)挨次非法互斥條件懇求和保持條件不剝奪條件環(huán)路等待條件處理死鎖的根本方法來預(yù)防死鎖避開死鎖：在資源的動(dòng)態(tài)安排過程中，用某種方法去防止系統(tǒng)進(jìn)入擔(dān)憂全狀態(tài)，從而避開死鎖。檢測(cè)死鎖解除死鎖四、 第四章存儲(chǔ)器治理程序的裝入和鏈接方式確定裝入方式可重定位裝入方式動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式靜態(tài)鏈接方式裝入運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接說明四種分區(qū)安排算法的根本原理首次適應(yīng)算法：FF算法要求空閑分區(qū)鏈以地址遞增的次序鏈接。循環(huán)首次適應(yīng)算法：NFFF算法演化而成，在為進(jìn)程安排內(nèi)存空間時(shí)不再是每次都從鏈?zhǔn)组_頭查找，而是從上次找到的空閑分區(qū)從中劃出一塊與懇求大小相等的內(nèi)存空間安排給作業(yè)。最正確適應(yīng)算法：NF算法要求將全部的空閑分區(qū)按其容量從小到大的挨次形成一空閑分區(qū)鏈，這樣第一次找到能滿足要求的空閑區(qū)必定是最正確的。最壞適應(yīng)算法：WF按其容量以從小到大的挨次形成一空閑分區(qū)鏈，查找時(shí)只要看第一個(gè)分區(qū)能否滿足作業(yè)的要求。根本分頁(yè)存儲(chǔ)治理方式的地址變換過程根本的地址變換機(jī)構(gòu)具有塊表的地址的變換機(jī)構(gòu)為什么要引入分段存儲(chǔ)治理方式便利編程信息共享信息保護(hù)動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)鏈接根本分段存儲(chǔ)治理方式的地址變換過程〔PPT96〕分頁(yè)存儲(chǔ)治理方式和分段存儲(chǔ)治理方式的區(qū)分頁(yè)是信息的物理單位，分頁(yè)是為實(shí)現(xiàn)離散安排方式，以消減內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率。段是信息的規(guī)律單位，分段是為了能更好的滿足用戶的需要。頁(yè)的大小固定且由系統(tǒng)打算，而段的長(zhǎng)度不固定由用戶所編寫的程序所確定。分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的，即單一的線性地址空間。而分段的作業(yè)地址空間則是二維的。五、 第五章虛擬存儲(chǔ)器局部性原理及其論點(diǎn)程序執(zhí)行時(shí)，除少局部的轉(zhuǎn)移和過程調(diào)用之外，在大多數(shù)狀況下然是挨次執(zhí)行的程序?qū)⒃谝欢螘r(shí)間內(nèi)都局限在這些過程的范圍內(nèi)運(yùn)行程序中存在很多循環(huán)構(gòu)造，這些雖然只由少數(shù)指令構(gòu)成，但是它們將屢次執(zhí)行程序中還包括很多對(duì)數(shù)據(jù)構(gòu)造的處理物理塊的安排策略固定安排局部置換：基于進(jìn)程的類型，為每個(gè)進(jìn)程安排肯定數(shù)目的物理塊，在整個(gè)運(yùn)行期間都不再轉(zhuǎn)變。可變安排全局置換：但凡產(chǎn)生缺頁(yè)的進(jìn)程，都將獲得的物理塊?？勺儼才啪植恐脫Q：為每一個(gè)進(jìn)程安排肯定數(shù)目的物理塊，但當(dāng)某進(jìn)程覺察缺頁(yè)時(shí)，只允許從該進(jìn)程在內(nèi)存的頁(yè)面中選出一頁(yè)換出，這樣就不影響其他進(jìn)程的運(yùn)行。物理塊的安排算法平均安排算法：將系統(tǒng)中全部可供安排的物理塊平均安排給各個(gè)進(jìn)程。按比例安排算法考慮優(yōu)先權(quán)的安排算法一局部按比例的安排給個(gè)進(jìn)程配給個(gè)進(jìn)程。產(chǎn)生抖動(dòng)的緣由同時(shí)在系統(tǒng)中運(yùn)行的程序太多，由此安排給每一個(gè)進(jìn)程的物理塊太少，不能滿足進(jìn)程正常運(yùn)行的根本要求，致使每個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)頻繁的消滅缺頁(yè)，必需懇求系統(tǒng)將所缺之頁(yè)調(diào)入內(nèi)存。六、第六章輸入輸出系統(tǒng)說明設(shè)備和掌握器之間的三種信號(hào)線數(shù)據(jù)信號(hào)線：這類信號(hào)線用于在設(shè)備和設(shè)備掌握器之間傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。I/O設(shè)備發(fā)送掌握信號(hào)時(shí)的通路。狀態(tài)信號(hào)線：這類信號(hào)線用于傳送指示設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)的信號(hào)。中斷處理程序的處理過程測(cè)定是否有未響應(yīng)的中斷信號(hào)。保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境。轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序。中斷處理回復(fù)CPU現(xiàn)場(chǎng)并退出中斷。SPOOLING系統(tǒng)的特點(diǎn)I/O速度將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)