2022年操作系统复习精华 .pdf

OS：是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充临界资源：许多硬件资源如打印机，磁带机等，都属于临界资源临界区：吧在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区进程：作为资源分配和独立运行的基本单位线程：比进程更小的能独立运行的基本单位PCB（进程控制块）：系统为每个进程定义了一个数据结构,是操作系统中最重要的记录型数据结构高级调度：又称作业调度和长程调度，重要功能是根据某种算法，把外存处于后备队列中的那些作业调入内存低级调度：又称进程调度式短程调度，调度对象是进程中级调度：又称中程调度，主要是提高内存利用率和系统吞吐量动态重定位：地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令或数据的访问时自动进行的对换（交换）：吧内存中展示不能运行的进程或战士不用的程序或数据调到外存上，一边腾出足够的内存空间，再把已其备运行条件的进程或进行锁需的程序或数据调入内存可重入代码：纯代码；是一种允许多个进程同时访问的代码磁盘高速缓存：利用内存中的存储空间来暂存从磁盘中读出的题系列盘快中的信息；高速缓存是一组在逻辑上属于磁盘，而物理上是驻留在内存中的盘块可虚拟设备：由于可虚拟设备是指一台武林设备在采用虚拟技术后，可变成多台落籍上的所谓虚拟设备SPOOLONG：在练级情况下实现的同时外围操作，也称假脱机操作文件目录：是一种数据结构，用于标识系统中的文件及其物理地址。供检索时使用索引节点：使文件的描述信息单独形成的一个数据结构，简称为i 结点FCB:1 OS 的作用可以表示在那几个方面？答：（1）OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口(2)OS 作为计算机系统资源的管理者（3）OS用作扩充机器2.OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：并发，共享，虚拟和异步最基本的特征是：并发3.PCB 的主要内容，PCB 是如何组织的？在进程控制块中，主要包括下述四方面的信息1）进程标示符2）处理机状态3）进程调度信息 4）进程控制信息。目前常用的组织方式有以下两种：1）链接方式2）索引方式4.进程与程序的区别1）、进程是动态的，程序是静态的，程序是有序代码的集合；进程是程序的执行2）、进程是暂时的，程序是永久的3）、进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块4）、进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程也可包括多个程序5、进程与线程的区别：1）在支持多线程处理中，进程是资源分配的单位，线程是处理机的调度单位，但不是资源的分配单位2）线程只拥有必不可少的资源，如：线程状态，寄存器上下文和栈3）线程同样具有就绪、阻塞和执行三种状态4）线程减少了并发执行的事件和空间开销，因此容许在系统中建立更多的线程来提高并发程度6、为什么引入进程概念？在传统的 OS 中，程序并不能独立运行，作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。操作系统所具有的四大基本特征也都基于进程而形成，并可从进程的观点来研究操作系统。7、进程实体的组成：由程序、数据集合和PCB这三部分组成1)、程序：程序是产生进程的基础，通过程序产生进程。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -2)、数据：进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时发生的活动，是一个程序在一个数据集合上运行的过程。因此，不同的进程可以由相同程序代码产生，进程在执行过程中可以携带、使用和处理不同的数据。3)、进程控制块（PCB Process Control Block）：PCB是进程存在的标志，进程与PCB是一对一的关系，PCB记录进程的控制信息和描述信息，操作系统利用PCB对并发执行的进程进行控制和管理，PCB是操作系统中最重要的记录型数据结构。8、试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因？答：略9、同步机构应遵循那些基本准则？为什么？答：空闲让步。当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲装备，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效的利用临界资源。忙则等待。当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因为其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，一面陷入死等状态。让权等待。当进程不能进入自己的；临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入忙等状态。10、为什么要在OS 引入线程答：为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS 具有更好的并发性。11、为什么引入中级调度？引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量12、在抢占调度方式中抢占的原则是什么？优先权原则，短作业优先原则，时间片原则13、何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？答：（1）死锁是指多个进程在运行过程中因争夺而造成的一种僵局。（2）原因：竞争资源和进程间推进顺序非法必要条件：互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件，环路等待条件14、请详细说明可以通过那些途径可以预防死锁？答：（1）摒弃“请求和保持”条件（2）摒弃“不剥夺”条件(3)摒弃“环路等待”条件15、可以采用哪些方式将程序装入内存？1）绝对装入方式2）可重定位装入方式3）、动态运行时装入方式16、简述在具有快表的请求分页系统中，讲逻辑地址变换为物理地址的过程。在 CPU 给出有效地址后，由地址变换机构自动将页号P 送入高速缓冲寄存器，并将此页号与高速缓存中的所有页号进行比较，若其中有于此相匹配的页号，便表示所要访问的页表项在快表中。于是，可直接从快表中读出该页所对应的物理块号，并送到物理地址寄存器中。如在快表中未找到对应的页表项，则还须再访问内存中的页表，找到后，把从页表项读出的物理块号送地址寄存器；同时，再将此页表项存入快表的一个寄存器单元中，亦即，重新修改快表。如果快表已满，则 OS 必须找到一个老的且已被认为不再需要的页表项，将它换出。17、何谓静态链接？何谓装入时动态链接和运行时的动态链接？（1）在程序运行之前，先将各个目标模块及他们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。（2）将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的连接方式。（3）指对某些目标模块的链接，是在程序执行中需要该模块，才对她进行的链接。18、为实现分页存储管理需要哪些硬件支持？答：页面与页表地址变换机构两级和多级页表名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -19、分页和分段存储管理有何区别？20、虚拟存储器有哪些特征？多次性，对换性，虚拟性其中最本质的特征是什么？虚拟性21、实现虚拟存储器需要哪个关键技术？答：分页请求系统请求分段系统22 在请求分页系统中页表应包括那些数据项？每项的作用是什么？答：页号，物理块，状态位P：用于指示该页是否已调入内存，供程序访问时参考。访问字段A：用于记录本页在一段时间内被访问的次数，或者记录本页最近已有多长时间未被访问。修改为M：表示该页在调入内存后是否被修改过。外存地址：用于指出该页在外存上的地址，通常是物理块号。23、在请求分页系统中，通常采用哪种页面分配方式？为什么？答：固定分配局部置换，可变分配全局置换，可变分配局部置换24、情说明请求分段系统中的缺页中断处理过程?25、为何引入虚拟设备？通过一个虚拟设备把外设与应用进程隔开，只由虚拟设备来使用设备，提高了外设资源的利用率25、实现设备管理所需的数据结构：设备控制表DTC，控制器控制表COCT，通道控制表CHCT，系统设备表CDT26、简述 OS 中设备管理模块的层次结构，及各层的功能27、为何要引入设备独立性，如何实现设备的独立性？答：（1）为了提高OS 的可适应性和可扩展性（2）引入物理设备逻辑设备，应用程序使用逻辑设备名调用设备，OS 实际执行时，使用物理设备名。18 试说明 SPOOLING系统的组成？答：（1）输入井和输出井（2）输入缓冲区和输出缓冲区（3）输入进程SPi 和输出进程SPo 1、简要说明实现文件共享的两种方法。1）、基于索引结点的共享方式文件的物理地址及其他属性信息不放在文件目录中，而是放在索引结点中，在目录中设置指向相应索引结点的指针。通过多个文件名链接到同一个索引结点，可建立同一个文件的多个彼此平等的别名。别名的数目记录在索引结点的链接计数中。若其减至0，则文件被删除2）利用符号链接实现文件共享由系统创建一个LINK 类型的新文件，并给个文件名，其内容是到另一个目录或文件路劲的链接，该方法称为符号链接，建立符号链接文件，并不影响原文件，实际上他们各是一个文件，可以建立任意的别名关系，甚至原文件是在其他计算机上2、OS 中对空闲盘块的管理方法空闲表法，空闲链表法，位示种方法图法，成组链表法3、OS 在磁盘上为文件分配空间的方法有哪些？简述各种方法的技术要点。4、文件系统的模型可以分为三层，试说明其每一层所包含的基本内容？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -