1、計算機操作系統(tǒng)學(xué)習(xí)總結(jié)一 填空：1操作系統(tǒng)為用戶提供三種類型的使用接口，它們是命令方式和系統(tǒng)調(diào)用和圖形用戶界面。 2進(jìn)程在執(zhí)行過程中，因時間片用完將進(jìn)入 就緒 狀態(tài)。3在響應(yīng)比最高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當(dāng)各個作業(yè)等待時間相同時，運行時間短的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度；當(dāng)各個作業(yè)要求運行的時間相同時，等待時間長的作業(yè)得到優(yōu)先調(diào)度。 4當(dāng)一個進(jìn)程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：封閉性和可再現(xiàn)性。 5程序經(jīng)編譯或匯編以后形成目標(biāo)程序，其指令的順序都是以零作為參考地址，這些地址稱為邏輯地址。 6文件的邏輯結(jié)構(gòu)分流式文件和記錄式文件二種。7進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊（PCB）組成。 8對信號量S的操作只

2、能通過原語操作進(jìn)行，對應(yīng)每一個信號量設(shè)置了一個等待隊列。 9操作系統(tǒng)是運行在計算機裸機系統(tǒng)上的最基本的系統(tǒng)軟件。10虛擬設(shè)備是指采用SPOOLING技術(shù)，將某個獨享設(shè)備改進(jìn)為供多個用戶使用的的共享設(shè)備。 11在分時系統(tǒng)中，時間片給定， 用戶數(shù)越多 ，響應(yīng)時間越長。 12段式管理中，以段為單位 ，每段分配一個連續(xù)區(qū)。由于各段長度不同，所以這些存儲區(qū)的大小不一，而且同一進(jìn)程的各段之間不要求連續(xù)。13邏輯設(shè)備表（LUT）的主要功能是實現(xiàn)設(shè)備獨立性。14在采用請求分頁式存儲管理的系統(tǒng)中，地址變換過程可能會因為缺頁和越界等原因而產(chǎn)生中斷。16. CPU的調(diào)度分為高級、中級和低級三種，其中低級調(diào)度是指進(jìn)程

3、調(diào)度。17文件的物理結(jié)構(gòu)分為順序文件、索引文件和索引順序文件。18所謂設(shè)備控制器，是一塊能控制一臺或多臺外圍設(shè)備與CPU并行工作的硬件。 19.利用文件目錄實現(xiàn)文件共享，文件系統(tǒng)必須設(shè)置一個基本文件目錄。20分頁管理儲管理方式能使存儲碎片盡可能少，而且使內(nèi)存利用率較高，管理開銷小。20.計算機操作系統(tǒng)是方便用戶、管理和控制計算機軟硬件資源的系統(tǒng)軟件。21.操作系統(tǒng)目前有五大類型：批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。22.按文件的邏輯存儲結(jié)構(gòu)分，文件分為有結(jié)構(gòu)文件，又稱為記錄式文件和無結(jié)構(gòu)文件，又稱流式文件。23. 航空訂票系統(tǒng)屬于 實時 操作系統(tǒng)。24、在

4、設(shè)備管理中，為了克服獨占設(shè)備速度較慢、降低設(shè)備資源利用率的缺點，引入了虛擬分配技術(shù)，即用共享設(shè)備模擬獨占設(shè)備。25、常用的內(nèi)存管理方法有分區(qū)管理、頁式管理、段式管理和段頁式管理。26、CPU交替執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)核程序和用戶程序，這種CPU的不同工作模式稱為管態(tài)和目態(tài) 。 27、在存儲管理中常用虛擬存儲器方式來擺脫主存容量的限制。 28、在請求頁式管理中，當(dāng)硬件變換機構(gòu)發(fā)現(xiàn)所需的頁不在內(nèi)存時，產(chǎn)生缺頁中斷信號，中斷處理程序作相應(yīng)的處理。 29、碎片現(xiàn)象的存在使得 內(nèi)存空間利用率降低。 30、在段頁式存儲管理系統(tǒng)中，面向用戶的地址空間是段式劃分，面向物理實現(xiàn)的地址空間是頁式劃分。31、文件的存儲器是分成

5、大小相等的物理塊，并以它為單位交換信息。 32、虛擬設(shè)備是通過SPOOLing技術(shù)把獨占設(shè)備變成能為若干用戶共享的設(shè)備。 33、緩沖區(qū)的設(shè)置可分為單緩沖、雙緩沖、多緩沖和緩沖池。 34、在設(shè)備管理中為了提高I/O速度和設(shè)備利用率，是通過緩沖管理功能實現(xiàn)的。 35. 在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程是一個資源分配的基本單位，也是一個獨立運行和調(diào)度的基本單位。36. 采用SPOOLing技術(shù)的目的是為了提高獨占設(shè)備的利用率。37. 操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口是系統(tǒng)調(diào)用。38. 設(shè)備從資源分配角度可分為獨占設(shè)備，共享設(shè)備和虛擬設(shè)備。39. 設(shè)備管理的主要任務(wù)是控制設(shè)備和CPU之間進(jìn)行I/O操作。40. 常用

6、的文件存取方法有順序存取法，隨機存取法和按鍵存取法。 41. 在頁面置換算法中最有效的一種稱為LRU算法。42. 地址變換機構(gòu)的基本任務(wù)是將虛地址空間中的邏輯地址變換為內(nèi)存中的物理地址。43在 UNIX 系統(tǒng)中采用的頁面置換算法是頁面緩沖算法。44現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個重要特征是并發(fā)和共享。45為文件 file.c 的同組用戶增加修改權(quán)限的 UNIX 命令為chmod g+w file.c。46顯示目錄 mydir 中文件的詳細(xì)信息的 UNIX 命令為Ls l mydir。47. 操作系統(tǒng)的基本類型有批處理操作系統(tǒng)，分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)三種。48采用對換方式在將進(jìn)程換出時，應(yīng)首先選擇處于阻塞

7、且優(yōu)先權(quán)低的進(jìn)程換出內(nèi)存。49. 能方便實現(xiàn)信息共享的存儲管理辦法有段式和段頁式。50選擇距當(dāng)前磁頭最近，且方向一致的磁盤調(diào)度算法是循環(huán)掃描算法。51在頁面置換算法中可實現(xiàn)的最有效的一種稱為LRU。54現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個重要特征是并發(fā)和共享。55為文件 file 增加執(zhí)行權(quán)限的 UNIX 命令為chmod +x file。56顯示目錄 mydir 中文件的詳細(xì)信息的 UNIX 命令為ls l mydir。57在動態(tài)分區(qū)式內(nèi)存分配算法中，傾向于優(yōu)先使用低地址部分空閑區(qū)的算法是首次適應(yīng)算法 ；能使內(nèi)存空間中空閑區(qū)分布較均勻的算法是循環(huán)首次適應(yīng)算法。58在分時系統(tǒng)中，當(dāng)用戶數(shù)目為100時，為保證響應(yīng)

8、時間不超過2秒，此時時間片最大應(yīng)為20ms。分時系統(tǒng)采用的調(diào)度方法是時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。59. 常用的進(jìn)程通信方式有管道、共享存儲區(qū)、消息機制和郵箱機制。60. 正在執(zhí)行的進(jìn)程等待I/O操作，其狀態(tài)將由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)。61頁是信息的物理單位，進(jìn)行分頁是出于系統(tǒng)管理 的需要；段是信息的邏輯單位，分段是出于用戶 的需要。 62存儲管理中的快表是指聯(lián)想存儲器。63分段保護(hù)中的越界檢查是通過段表寄存器 中存放的段表長度 和段表中的段長 等數(shù)據(jù)項。64選擇距當(dāng)前磁頭最近，且方向一致的磁盤調(diào)度算法稱為 循環(huán)掃描法。65若干個事件在同一時刻發(fā)生稱為并行，若干個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生稱為并發(fā)。66使用

9、緩沖區(qū)能有效地緩和I/O設(shè)備和CPU之間速度不匹配的矛盾。67用戶編寫的程序與實際使用的物理設(shè)備無關(guān)，而由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)地址的重定位，我們稱之為設(shè)備無關(guān)性（設(shè)備獨立性）。68用戶是通過命令方式或者程序接口向計算機發(fā)出請求的。69在操作系統(tǒng)中的異步性主要是指在系統(tǒng)中進(jìn)程推進(jìn)的順序是走走停停。70進(jìn)程間通信的方式有管道、共享存儲區(qū)和消息傳遞方式。71計算機操作系統(tǒng)是方便用戶、管理和控制計算機系統(tǒng)資源的系統(tǒng)軟件。72. 在多道程序環(huán)境中，用戶程序的相對地址與裝入內(nèi)存后的實際物理地址不同，把相對地址轉(zhuǎn)換為物理地址，這是操作系統(tǒng)的地址重地位功能。 73操作系的動態(tài)分區(qū)管理內(nèi)存分配算法有首次適應(yīng)算法、循環(huán)首

10、次適應(yīng)算法、和最佳適應(yīng)算法。74若干個等待訪問磁盤者依次要訪問的磁道為20，44，40，4，80，12，76，移動臂當(dāng)前位于40柱面，則先來先服務(wù)算法的平均尋道長度為292 ，最短尋道時間優(yōu)先算法的平均尋道長度為120 。75在存儲管理中常用虛擬存儲器方式來擺脫主存容量的限制。 76在請求頁式管理中，當(dāng)硬件變換機構(gòu)發(fā)現(xiàn)所需的頁不在內(nèi)存時，產(chǎn)生缺頁中斷信號，中斷處理程序作相應(yīng)的處理。 77置換算法是在內(nèi)存中沒有空閑頁面時被調(diào)用的，它的目的是選出一個被淘汰的頁面。如果內(nèi)存中有足夠的空閑頁面存放所調(diào)入的頁，則不必使用置換算法。 78在段頁式存儲管理系統(tǒng)中，面向用戶的地址空間是段式劃分，面向物理實現(xiàn)的

11、地址空間是頁式劃分。79文件的存儲器是分成大小相等的物理塊，并以它為單位交換信息。 80通道是一個獨立于CPU的專管I/O的處理機，它控制設(shè)備與內(nèi)存之間的信息交換。 81緩沖區(qū)的設(shè)置可分為單緩沖 、雙緩沖、循環(huán)緩沖和緩沖池。 其中關(guān)于緩沖池的操作有提取輸入、提取輸出、收容輸入和收容輸出。82操作系統(tǒng)為用戶編程所提供的接口是系統(tǒng)調(diào)用。 83文件的邏輯結(jié)構(gòu)分為流式文件、順序文件、索引文件和索引順序文件。 84進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和PCB組成。85一張1.44M的軟盤，其FAT表占的空間為2.16K。86緩沖池包括空白緩沖隊列、裝滿輸入數(shù)據(jù)的緩沖隊列和裝滿輸出數(shù)據(jù)的緩沖隊列三種隊列。87在生產(chǎn)者消費者問

12、題中，消費者進(jìn)程的兩個wait原語的正確順序為Wait(full)；和wait(mutex);。88段式管理中，提供二維維的地址結(jié)構(gòu)。以段為單位進(jìn)行空間分配，每段分配一個連續(xù)內(nèi)存區(qū)。89邏輯設(shè)備表（LUT）的主要功能是實現(xiàn)邏輯設(shè)備到物理設(shè)備的映射。90在一個請求分頁系統(tǒng)中，假如系統(tǒng)分配給一個作業(yè)的物理塊數(shù)為3，且此作業(yè)的頁面走向為2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。OTP算法的頁面置換次數(shù)為3 ，LRU算法的頁面置換次數(shù)為4，CLOCK算法的頁面置換次數(shù)為5。91設(shè)單CPU環(huán)境下，有三道作業(yè)，它們的提交時間及運行時間如下表：作業(yè)提交時間(單位：基本時間單位)運行時間(單位：基本時間

13、單位)J1J2J3023742若采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度策略，作業(yè)單道串行運行時的調(diào)度次序為J1,J3,J2，平均周轉(zhuǎn)時間=8。92進(jìn)程間通信的類型有：共享存儲區(qū)、管道機制、消息隊列和信箱機制。93在響應(yīng)比最高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當(dāng)各個作業(yè)等待時間相同時，運行時間短的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度；當(dāng)各個作業(yè)要求運行的時間相同時，等待時間長的作業(yè)得到優(yōu)先調(diào)度。94若干個等待訪問磁盤者依次要訪問的磁道為20，44，40，4，80，12，76，移動臂當(dāng)前位于40號柱面，則先來先服務(wù)算法的平均尋道長度為292； 最短尋道時間優(yōu)先算法的平均尋道長度為120；掃描算法（當(dāng)前磁頭移動的方向為磁道遞增）的平均尋道長度為1

14、16。95.系統(tǒng)為一個有6頁的進(jìn)程分配4個物理塊，其頁表如下所示（時間單位：滴答），頁的大小為1K，請計算邏輯地址為0x17C8的物理地址。頁號塊號裝入時間 上次引用時間 R(讀) M(修改)0 7126279 0014230 2601 022120 272 1 139160 280 1 1按CLOCK算法為0x03C8；按FIFO算法為0x0BC8；按LRU算法為0x07C8。96.有三個同時到達(dá)的作業(yè)J1，J2和J3，它們的執(zhí)行時間分別是T1，T2和T3，且T1T2T3。系統(tǒng)按單道方式運行且采用短作業(yè)優(yōu)先算法，則平均周轉(zhuǎn)時間是(3*T1+2*T2+T3)/3。98在SPOOLing系統(tǒng)中，

15、進(jìn)程執(zhí)行輸出的過程是：將進(jìn)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)送到磁盤的輸出井，輸出程序再將數(shù)據(jù)提出，通過內(nèi)存的輸出緩沖區(qū)送往輸出設(shè)備。105I/O控制的方式有程序直接控制方式、中斷控制方式、DMA方式和通道方式。106. 在首次適應(yīng)算法中，要求空閑分區(qū)按地址遞增順序鏈接成空閑分區(qū)鏈；在最佳適應(yīng)算法中是按空閑分區(qū)從小到大順序形成空閑分區(qū)鏈。107. 文件的物理結(jié)構(gòu)有順序文件、鏈接文件文件和索引文件三種。108. 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征是并發(fā)、共享、虛擬和異步性。109.產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是互斥條件和請求和保持，不剝奪條件和環(huán)路條件。110.操作系統(tǒng)的五大功能是CPU管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)和用戶接口。111

16、.在操作系統(tǒng)中進(jìn)程和線程的區(qū)別是：擁有資源。112文件系統(tǒng)的基本任務(wù)是實現(xiàn)按名存取。113靜態(tài)鏈接是在程序編譯時進(jìn)行，動態(tài)鏈接是在執(zhí)行時進(jìn)行。114文件的保護(hù)是通過存取控制表來實現(xiàn)的。119.一次只允許一個進(jìn)程訪問的資源叫臨界資源。120在操作系統(tǒng)中進(jìn)程是一個擁有資源的單位，也是一個調(diào)度和執(zhí)行的基本單位。122在批處理兼分時的系統(tǒng)中，往往由分時系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為前臺作業(yè)，而由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為后臺作業(yè)。 123操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口，它們是操作員（或用戶）接口和程序員（或程序）接口。 124操作系統(tǒng)中，進(jìn)程可以分為系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程兩類。 126主存儲器與外圍設(shè)備之間的信息

17、傳送操作稱為輸入輸出操作。 127當(dāng)一個進(jìn)程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：封閉性和可再現(xiàn)性。 130程序經(jīng)編譯或匯編以后形成目標(biāo)程序，其指令的順序都是以零作為參考地址，這些地址稱為相對地址（或：邏輯地址、虛擬地址）。 131文件的邏輯結(jié)構(gòu)分字符流式文件和記錄式文件二種。 132一個作業(yè)從進(jìn)入系統(tǒng)到運行結(jié)束，一般要經(jīng)歷“后備”、“執(zhí)行”和“完成”三個 不同狀態(tài)。 135用戶要求計算機系統(tǒng)所做的工作的集合稱為作業(yè)。 136進(jìn)程由程度、數(shù)據(jù)集合、進(jìn)程控制塊及相關(guān)表格組成。 137對信號量S的操作只能通過P、V操作進(jìn)行，對應(yīng)每一個信號量設(shè)置了一個等待隊列。 139虛擬設(shè)備是指采用某種IO技術(shù)，將

18、某個獨占設(shè)備改進(jìn)為多個用戶可共享 的設(shè)備。 140文件系統(tǒng)中，用于文件的描述和控制并與文件一一對應(yīng)的是文件控制塊（或：FCB）。 141所謂通道，是一塊能控制一臺或多臺外圍設(shè)備與CPU并行工作的硬件。 142用戶是通過命令接口或者程序接口向計算機發(fā)出請求的。 145.操作系統(tǒng)的主要設(shè)計目標(biāo)是方便用戶使用或界面友好和系統(tǒng)能高效工作或資源利用率高。146.當(dāng)一個進(jìn)程完成了特定的任務(wù)后，系統(tǒng)收回這個進(jìn)程所占的工作區(qū)或主存空間或資源和取消該進(jìn)程的進(jìn)程控制塊(PCB)就撤消了該進(jìn)程。147.單個分區(qū)存儲管理僅適用于個人計算機(單用戶)和專用計算機(單道，單作業(yè))系統(tǒng)。148.每個索引文件都必須有一張索引

19、表，其中每個登記項用來指出一個邏輯記錄的存放位置 或指針 或首地址。149.實現(xiàn)SPOOL系統(tǒng)時必須在磁盤上辟出稱為輸入井和輸出井的專門區(qū)域，以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。150.一個理想的作業(yè)調(diào)度算法應(yīng)該是既能提高系統(tǒng)效率或吞吐量高 及時得到計算結(jié)果又能使進(jìn)入系統(tǒng)的作業(yè)周轉(zhuǎn)時間短等_。二、 名詞解釋： 1. 設(shè)備獨立性：指用戶設(shè)備獨立于所使用的具體物理設(shè)備。即在用戶程序中要執(zhí)行I/O操作時，只需用邏輯設(shè)備名提出I/O請求，而不必局限于某特定的物理設(shè)備。2. 原語：它是由若干條機器指令所構(gòu)成，用以完成特定功能的一段程序，為保證其操作的 正確性，它應(yīng)當(dāng)是原子操作，即原語是一個不可分割的操作。3.

20、文件的邏輯結(jié)構(gòu)：又稱為文件邏輯組織，是指從用戶觀點看到的文件組織形式。它可分為兩類：記錄式文件結(jié)構(gòu)，由若干相關(guān)的記錄構(gòu)成；流式文件結(jié)構(gòu)，由字符流構(gòu)成。4.樹形結(jié)構(gòu)目錄：利用樹形結(jié)構(gòu)的形式，描述各目錄之間的關(guān)系。上級目錄與相鄰下級目錄的關(guān)系是1對n。樹形結(jié)構(gòu)目錄能夠較好地滿足用戶和系統(tǒng)的要求。5.操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)是控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理地組織計算機的工作流程，以及方便用戶的程序的集合。其主要功能是實現(xiàn)處理機管理、內(nèi)存管理、I/O設(shè)備管理、文件管理和用戶接口。6. 進(jìn)程:進(jìn)程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨立的基本單位。8.用戶接口：操作系統(tǒng)提供給

21、用戶和編程人員的界面和接口。包括程序接口、命令行方式和圖形用戶界面。9. 死鎖：指多個進(jìn)程因競爭資源二造成的一種僵局，若無外力的作用，這些進(jìn)程將永遠(yuǎn)不能再向前推進(jìn)。10. 系統(tǒng)調(diào)用:系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)為用戶編程所提供的唯一接口。11. 作業(yè)和作業(yè)步：作業(yè)通常包含程序和數(shù)據(jù)，還配有作業(yè)說明書。系統(tǒng)根據(jù)說明書對程序的運行進(jìn)行控制；作業(yè)步是指每個作業(yè)運行期間都必須經(jīng)過若干個相對獨立相互關(guān)聯(lián)的順序加工的步驟。12.wait(s)原語wait(s) ：BeginLock out interrupts;s = s 1;If s 0 thenBeginStatus(q) = blocked;Insert(W

22、L, q);Unlock interrupts; Scheduler;EndElseunlock interrupts;End18. 緩沖池： 這是具有多個緩沖區(qū)的公用緩沖器，其中的各個緩沖區(qū)可供多個進(jìn)程或設(shè)備共享。為便于管理，通常把緩沖池中的緩沖區(qū)，按其性質(zhì)的不同而構(gòu)成若干個鏈表或隊列，如空緩沖隊列，輸入緩沖隊列等。19. SPOOLING： 即同時聯(lián)機外圍操作，又稱脫機操作。在多道程序環(huán)境下，可利用多道程序中的一道程序，來模擬脫機的輸入輸出功能。即在聯(lián)機條件下，將數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備傳送到磁盤，或從磁盤傳送到輸出設(shè)備。20.邏輯地址與物理地址:在具有地址變換機構(gòu)的計算機中，允許程序中編排的地址和

23、信息實際存放在內(nèi)存中的地址有所不同。邏輯地址是指用戶程序經(jīng)編譯后，每個目標(biāo)模塊以0為基地址進(jìn)行的順序編址。邏輯地址又稱相對地址。物理地址是指內(nèi)存中各物理存儲單元的地址從統(tǒng)一的基地址進(jìn)行的順序編址。物理地址又稱絕對地址，它是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的實際存儲地址。21虛擬存儲器:答：虛擬存儲器是一種存儲管理技術(shù)，用以完成用小的內(nèi)存實現(xiàn)在大的虛空間中程序的運行工作。它是由操作系統(tǒng)提供的一個假想的特大存儲器。但是虛擬存儲器的容量并不是無限的，它由計算機的地址結(jié)構(gòu)長度所確定，另外虛存容量的擴(kuò)大是以犧牲CPU工作時間以及內(nèi)、外存交換時間為代價的。五 問答題 （課本課后題部分答案）第一章1設(shè)計現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么

24、？答：（1）有效性 （2）方便性 （3）可擴(kuò)充性 （4）開放性2OS的作用可表現(xiàn)在哪幾個方面？答：（1）OS作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口（2）OS作為計算機系統(tǒng)資源的管理者（3）OS實現(xiàn)了對計算機資源的抽象13OS有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？答：并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個基本特征；最基本的特征是并發(fā)性。14處理機管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？答：處理機管理的主要功能是：進(jìn)程管理、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機調(diào)度；進(jìn)程管理：為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程，撤銷已結(jié)束進(jìn)程，控制進(jìn)程在運行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。進(jìn)程同步：為多個進(jìn)程（含線程）的運行_進(jìn)行協(xié)調(diào)。通信：用來實現(xiàn)在相互合作的進(jìn)程

25、之間的信息交換。處理機調(diào)度：（1）作業(yè)調(diào)度。從后備隊里按照一定的算法，選出若干個作業(yè)，為他們分配運行所需的資源（首選是分配內(nèi)存）。（2）進(jìn)程調(diào)度：從進(jìn)程的就緒隊列中，按照一定算法選出一個進(jìn)程，把處理機分配給它，并設(shè)置運行現(xiàn)場，使進(jìn)程投入執(zhí)行。15內(nèi)存管理有哪些主要功能?他們的主要任務(wù)是什么？北京石油化工學(xué)院信息工程學(xué)院計算機系3/48計算機操作系統(tǒng)習(xí)題參考答案余有明與計07和計G09的同學(xué)們編著 3/48答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充。內(nèi)存分配：為每道程序分配內(nèi)存。內(nèi)存保護(hù)：確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運行，彼此互不干擾。地址映射：將地址空間的邏輯地址

26、轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對應(yīng)的物理地址。內(nèi)存擴(kuò)充：用于實現(xiàn)請求調(diào)用功能，置換功能等。16設(shè)備管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？答：主要功能有: 緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等。主要任務(wù): 完成用戶提出的I/O 請求，為用戶分配I/O 設(shè)備；提高CPU 和I/O 設(shè)備的利用率；提高I/O速度；以及方便用戶使用I/O設(shè)備.17文件管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？答：文件管理主要功能：文件存儲空間的管理、目錄管理、文件的讀/寫管理和保護(hù)。文件管理的主要任務(wù)：管理用戶文件和系統(tǒng)文件，方便用戶使用，保證文件安全性。第二章1. 什么是前趨圖？為什么要引入前趨圖？答：前趨圖(Precedenc

27、e Graph)是一個有向無循環(huán)圖，記為DAG(Directed AcyclicGraph)，用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。2. 畫出下面四條語句的前趨圖:S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a b； S4=w：=c+1;答：其前趨圖為：5在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？它會產(chǎn)生什么樣的影響?答：為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行，并對并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述，在操作系統(tǒng)中引入了進(jìn)程概念。影響: 使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實行。7試說明PCB 的作用，為什么說PCB 是進(jìn)程存在的惟一標(biāo)志？答：PCB 是進(jìn)程實體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作用是使一個在

28、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，成為能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。OS是根據(jù)PCB對并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程進(jìn)行控制和管理的。8試說明進(jìn)程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。答： （1）就緒狀態(tài)執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程分配到CPU資源（2）執(zhí)行狀態(tài)就緒狀態(tài)：時間片用完（3）執(zhí)行狀態(tài)阻塞狀態(tài)：I/O請求（4）阻塞狀態(tài)就緒狀態(tài)：I/O完成22試寫出相應(yīng)的程序來描述圖2-17所示的前驅(qū)圖。答：（a）Var a, b, c, d, e, f, g, h; semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0;beginparbeginbegin S1; signal(a); s

29、ignal(b); end;begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end;begin wait(b); S3; signal(e); end;begin wait(c); S4; signal(f); end;begin wait(d); S5; signal(g); end;begin wait(e); S6; signal(h); end;begin wait(f); wait(g); wait(h); S7; end;parendend（b）Var a, b, c, d, e, f, g, h,i,j; semaphore:= 0, 0, 0,

30、 0, 0, 0, 0,0,0, 0;beginparbeginbegin S1; signal(a); signal(b); end;begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end;begin wait(b); S3; signal(e); signal(f); end;begin wait(c); S4; signal(g); end;begin wait(d); S5; signal(h); end;begin wait(e); S6; signal(i); end;begin wait(f); S7; signal(j); end;begin

31、wait(g);wait(h); wait(i); wait(j); S8; end;parendend第三章第三章 處理機調(diào)度與死鎖2何謂作業(yè)、作業(yè)步和作業(yè)流？答：作業(yè)包含通常的程序和數(shù)據(jù)，還配有作業(yè)說明書。系統(tǒng)根據(jù)該說明書對程序的運行進(jìn)行控制。批處理系統(tǒng)中是以作業(yè)為基本單位從外存調(diào)入內(nèi)存。作業(yè)步是指每個作業(yè)運行期間都必須經(jīng)過若干個相對獨立相互關(guān)聯(lián)的順序加工的步驟。作業(yè)流是指若干個作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后依次存放在外存上形成的輸入作業(yè)流；在操作系統(tǒng)的控制下，逐個作業(yè)進(jìn)程處理，于是形成了處理作業(yè)流。5試說明低級調(diào)度的主要功能。答：（1）保存處理機的現(xiàn)場信息（2）按某種算法選取進(jìn)程（3）把處理機分配給進(jìn)程

32、。8在批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)中，各采用哪幾種進(jìn)程（作業(yè)）調(diào)度算法？答：批處理系統(tǒng)的調(diào)度算法：短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先權(quán)、高響應(yīng)比優(yōu)先、多級反饋隊列調(diào)度算法。分時系統(tǒng)的調(diào)度算法：時間片輪轉(zhuǎn)法。實時系統(tǒng)的調(diào)度算法：最早截止時間優(yōu)先即EDF、最低松弛度優(yōu)先即LLF算法。9何謂靜態(tài)和動態(tài)優(yōu)先級？確定靜態(tài)優(yōu)先級的依據(jù)是什么？答：靜態(tài)優(yōu)先級是指在創(chuàng)建進(jìn)程時確定且在進(jìn)程的整個運行期間保持不變的優(yōu)先級。動態(tài)優(yōu)先級是指在創(chuàng)建進(jìn)程時賦予的優(yōu)先權(quán)，可以隨進(jìn)程推進(jìn)或隨其等待時間增加而改變的優(yōu)先級，可以獲得更好的調(diào)度性能。確定進(jìn)程優(yōu)先級的依據(jù)：進(jìn)程類型、進(jìn)程對資源的需求和用戶要求。11在時間片輪轉(zhuǎn)法中，應(yīng)如何確定時間片

33、的大小？答：時間片應(yīng)略大于一次典型的交互需要的時間。一般應(yīng)考慮三個因素：系統(tǒng)對相應(yīng)時間的要求、就緒隊列中進(jìn)程的數(shù)目和系統(tǒng)的處理能力。12通過一個例子來說明通常的優(yōu)先級調(diào)度算法不能適用于實時系統(tǒng)？答：實時系統(tǒng)的調(diào)度算法很多，主要是基于任務(wù)的開始截止時間和任務(wù)緊急/松弛程度的任務(wù)優(yōu)先級調(diào)度算法，通常的優(yōu)先級調(diào)度算法不能滿足實時系統(tǒng)的調(diào)度實時性要求而不適用。13為什么說多級反饋隊列調(diào)度算法能較好地滿足各方面用戶的需求？答：（1）終端型作業(yè)用戶提交的作業(yè)大多屬于較小的交互型作業(yè)，系統(tǒng)只要使這些作業(yè)在第一隊列規(guī)定的時間片內(nèi)完成，終端作業(yè)用戶就會感到滿足。（2）短批處理作業(yè)用戶，開始時像終端型作業(yè)一樣，如

34、果在第一隊列中執(zhí)行一個時間片段即可完成，便可獲得與終端作業(yè)一樣的響應(yīng)時間。對于稍長作業(yè)，通常只需在第二和第三隊列各執(zhí)行一時間片即可完成，其周轉(zhuǎn)時間仍然較短。（3）長批處理作業(yè)，它將依次在第1，2，n個隊列中運行，然后再按輪轉(zhuǎn)方式運行，用戶不必?fù)?dān)心其作業(yè)長期得不到處理。所以，多級反饋隊列調(diào)度算法能滿足多用戶需求。18何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？答：死鎖是指多個進(jìn)程在運行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局，當(dāng)進(jìn)程處于這種僵持狀態(tài)時，若無外力作用，它們都將無法再向前推進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的原因為競爭資源和進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。其必要條件是：互斥條件、請求和保持條件、不剝奪條件、環(huán)路等待條件。19在

35、解決死鎖問題的幾個方法中，哪種方法最易于實現(xiàn)？哪種方法使資源利用率最高？答：解決死鎖的四種方法即預(yù)防、避免、檢測和解除死鎖中，預(yù)防死鎖最容易實現(xiàn)；避免死鎖使資源的利用率最高。20請詳細(xì)說明可通過哪些途徑預(yù)防死鎖。答：（1）擯棄“請求和保持”條件，就是如果系統(tǒng)有足夠資源，便一次性把進(jìn)程需要的所有資源分配給它；（2）擯棄“不剝奪”條件，就是已經(jīng)擁有資源的進(jìn)程，當(dāng)它提出新資源請求而不能立即滿足時，必須釋放它已保持的所有資源，待以后需要時再重新申請；（3）擯棄“環(huán)路等待”條件，就是將所有資源按類型排序標(biāo)號，所有進(jìn)程對資源的請求必須嚴(yán)格按序號遞增的次序提出。21在銀行家算法的例子中，如果P0發(fā)出請求向量

36、由Request(0,2,0)改為Request(0,1,0)，問系統(tǒng)可否將資源分配給它？答：（1）可以。銀行家算法各種資源數(shù)量分別為10、5、7，在T0時刻的資源分配如圖所示：（2）具體分析如下：Requst0(0,1,0)=Need0(7,4,3); Requst0(0,1,0)=Available(2,3,0);系統(tǒng)先假定可為P0分配資源，并修改Available0，Allocation0和Need0向量，由此形成的資源變化情況如下圖所示：（3）P0請求資源：P0發(fā)出請求向量Requst0(0,1,0),系統(tǒng)按銀行家算法進(jìn)行檢查： Requst0(0,1,0)=Need0(7,4,3);

37、 Requst0(0,1,0)=Available(2,3,0); 系統(tǒng)暫時先假定可為P0分配資源，并修改_有關(guān)數(shù)據(jù)，如下圖所示綜上所述系統(tǒng)可以將資源分配給它。22銀行家算法中出現(xiàn)以下資源分配，試問（1）該狀態(tài)是否安全？（2）若進(jìn)程P2 提出Request(1,2,2,2)后，系統(tǒng)能否將資源分配給它？試問： （1）該狀態(tài)是否安全？（2）若進(jìn)程P2提出請求Request（1,2,2,2）后，系統(tǒng)能否將資源分配給它？答： （1）安全，因為存在安全序列P0,P3,P4,P1,P2（2）系統(tǒng)能分配資源，分析如下。 Request(1,2,2,2) = Need2(2,3,5,6); Request(1

38、,2,2,2) = Available2(1,3,5,4)； 系統(tǒng)先假定可為P2分配資源，并修改Available2，Allocation2和Need2向量，由此形成的資源變化情況如下圖所示： 再利用安全性算法檢查此時系統(tǒng)是否安全。如下圖由此進(jìn)行的安全性檢查得知，可以找到一個安全序列P2,P0,P1,P3,P4。第四章2可采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存？它們分別適用于何種場合？答： （1）絕對裝入方式，只適用于單道程序環(huán)境。（2）可重定位裝入方式，適用于多道程序環(huán)境。（3）動態(tài)運行時裝入方式，用于多道程序環(huán)境；不允許程序運行時在內(nèi)存中移位置。17分段和分頁存儲管理有何區(qū)別？答：（1）是信息的物理

39、單位，分頁是為了實現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外部零頭，提高內(nèi)存利用率。段則是信息的邏輯單位，它含有一組相對完整的信息。（2）頁的大小固定且由系統(tǒng)決定，由系統(tǒng)把邏輯地址劃分為頁號和頁內(nèi)地址兩部分，是由機械硬件實現(xiàn)的,因而在系統(tǒng)中只能有一種大小的的頁面;而段的長度卻不固定,決定于用戶所編寫的程序,通常由編譯程序在對原程序進(jìn)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,而分段作業(yè)地址空間則是二維的。19虛擬存儲器有哪些特征？其中最本質(zhì)的特征是什么？答：虛擬存儲器有多次性、對換性、虛擬性三大特征。最本質(zhì)的特征是虛擬性。20實現(xiàn)虛擬存儲器需要哪些硬件支持？答：（1）請求分頁（段）的

40、頁（段）表機制（2）缺頁（段）中斷機構(gòu)（3）地址變換機構(gòu)21實現(xiàn)虛擬存儲器需要哪幾個關(guān)鍵技術(shù)？答：（1）在分頁請求系統(tǒng)中是在分頁的基礎(chǔ)上，增加了請求調(diào)頁功能和頁面置換功能所形成的頁式虛擬存儲系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)頁面的程序（及數(shù)據(jù)），便啟動運行。（2）在請求分段系統(tǒng)中是在分段系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了請求調(diào)段及分段置換功能后形成的段式虛擬存儲系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)段（而非所有段）的用戶程序和數(shù)據(jù)，即可啟動運行。25在請求分頁系統(tǒng)中，通常采用哪種頁面分配方式？為什么？答：固定分配方式是基于進(jìn)程的類型(交互型)或根據(jù)程序員、系統(tǒng)管理員的建議，為每個進(jìn)程分配固定頁數(shù)的內(nèi)存空間，整個運行期間不再改變；采用可變分

41、配方式有全局置換和局部置換兩種，前者易于實現(xiàn)，后者效率高。26在一個請求分頁系統(tǒng)中，采用LRU 頁面置換算法時，假如一個作業(yè)的頁面走向為 4 , 3 , 2 ,1 , 4 , 3 , 5 , 4 ,3 , 2 , 1 ,5 ，當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M分別為3和4時，試計算訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率 ? 比較所得結(jié)果 ?答：當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為3時，缺頁7次，缺頁率: 7/12=0.583；當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為4時，缺頁4次，缺頁率: 4/12=0.333.28試說明改進(jìn)型 Clock 置換算法的基本原理 .答：因為修改過的頁面在換出時付出的開銷比未被修改過的頁面大，在改進(jìn)型Clock 算法中，既考慮頁面的使用情況，還要增加置換代價的因素；在選擇頁面作為淘汰頁面時，把同時滿足未使用過和未被修改作為首選淘汰頁面。第五章7有哪幾種I/O控制方式？各適用于何種場合？答：共有四種I/O 控制方式。(1)程序I/O 方式：早期計算機無中斷機構(gòu)，處理機對I/O設(shè)備的控制采用程序I/O方式或稱忙等的方式。(2)中斷驅(qū)動I/O 控制方式：適用于有中斷機構(gòu)的計算機