操作系统要点提要.doc

第一章 绪论n 操作系统1. 是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件的扩充。2. 实现了对计算机资源的抽象和管理，使用户能方便地使用计算机。3. 我们通常把实现计算机系统资源的管理和抽象，为用户与计算机系统资源的操作接口的一组程序称为。【1分】n 多道批处理、分时、实时系统1. 在操作系统发展的过程中，多道批处理和分时操作系统都实现了多道程序并发技术，不同的是，基于I/O中断，实现了联机状态下I/O设备和主机的并行，提高了主机和外部设备的利用率，增加了系统的吞吐量。利用时钟中断，可以使计算机系统同时与多个用户实现交互操作。【4分】2. 多道批处理和分时系统，可以为用户的请求提供与时地响应。要求系统能即时响应外部事件的请求，在规定的时间完成对事件的处理，因而需要硬件提供多种类型的时钟中断。n 多道程序设计、并发1. 在操作系统的概念中，“多任务”就是指多道程序并发（并行）运行2. 是指两个或多个程序在同一时间段同时运行，而是指两个或多个程序在同一时刻同时运行。3. 多道程序设计技术需要下列哪种硬件技术的支持？A、中断B、高速缓冲存储器C、多核CPUD、多CPU4. 在操作系统的发展过程中，技术的引入提高的主机和I/O设备的利用率。假脱机I/O、多道批处理和分时系统都建立在这项技术的基础之上。n 操作系统的基本特性1. 、是现代操作系统的基本特性。2. 由于并发环境的影响，程序在计算机系统中的执行过程中变得断断续续，我们通常把这一特征称为特征，它是现代操作系统的基本特性之一。操作系统的其他三个特性是指、和。3. 【判断题】两个或多个程序在同一时刻同时运行，被称为并发。它是现代操作系统中最重要的基本特性。n 操作系统的主要功能1. 现代操作系统的主要功能包括、用户接口。2. 下列哪个不是操作系统管理的容（）A、进程B、文件C、中断 D、输入输出设备3. 下列哪些功能是操作系统的主要功能（ABCD）A、实现对硬件的抽象化描述B、为应用程序提供并发运行的环境C、为应用程序提供操作计算机系统的接口D、管理计算机系统的软、硬件资源n 核、CPU工作模式1. 是操作系统中最基本的部分，它为应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件。2. CPU提供、两种工作模式。3. 通常我们把操作系统中，在核心态下运行的一组软件称为，它为应用程序提供硬件的抽象访问。4. CPU提供用户态和和心态两种工作模式，我们通常把运行在模式下的软件称为核。5. 下列操作系统中，采用微核结构设计的有（A D）A、WindowsServer SystemB、LinuxC、UnixD、Mac OS X第二章 进程管理n 顺序计算模型1. 破坏了程序顺序计算的特性，使程序在执行过程中不再独占计算机系统中的资源。2. 顺序计算的封闭性是 。3. 顺序计算的特性是指程序在执行时，只要运行环境和初始条件相同，不论它执行时是否呈现异步性特征，都将获得相同的结果。n 进程、PCB（进程控制块 ）、进程实体1. 在操作系统的基本概念中，是系统中能够独立运行并作为资源分配的基本单位。2. 在操作系统的基本概念中，进程是进程实体的运行过程，进程实体是指进程的结构特征，它主要有、和组成。3. 操作系统为了描述和控制进程的运行，为每个进程定义的数据结构被称为。它是进程实体的一部分，也是进程存在的唯一标志。4. 进程控制块中主要包括进程标识符、处理机状态信息、进程调度信息和进程控制信息。n 进程状态1. 在关于进程状态的描述中，就绪态是指状态的进程。2. 在关于进程状态的描述中，状态是指由于发生某事件而暂时无法继续执行、因而放弃处理机暂停执行的进程。n 进程控制、原语1. 下列哪些事件可能引起进程的阻塞（AD）A、请求系统服务B、新的用户登录C、父进程终止D、请求外部设备的数据2. 在操作系统的概念中，把用于完成一定功能的，在执行时不允许中断的一个过程称为。3. 原语是采用 屏蔽中断 技术实现的。4. 【判断题】原语可以在核心态运行，也可以在用户态运行。5. 原语的主要作用是实现进程的通信和控制。6. 【判断题】由于在执行过程中，都要求过程中的动作要么全做，要么不做，所以，事务和原语具有相同的功能，因而实现的机制也是相同的。7. 【判断题】计算机系统中运行的所有进程都是由一个祖先进程衍生而成的。n 进程同步的基本概念（临界区、临界资源、互斥、同步、制约关系）1. 在操作系统的概念中，信号量和管程是用于实现的工具。2. 由竞争资源而引起的进程间的制约关系被称为间接制约关系（互斥）。由数据传输而引起的进程间的制约关系被称为直接制约关系（同步）。3. 进程的同步机制通常分为两类：互斥和同步。其中，是用于解决进程间由竞争资源而引起制约，而是用于解决进程间由数据传输而引起的制约4. 在进程同步的概念中， 临界资源是指必须互斥访问的实体资源5. 临界区是指并发的每个进程中访问同一临界资源的那部分代码。6. 同步机制必须遵循的规则有、和。7. 空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待是机制必须遵循的规则。n 信号量机制Agent：BEGIN REPEAT randNum = rand ( 1, 3 ); / Pick a random number from 1-3 DO CASE CASE randNum = 1/ Put tobacco on table/ Put paper on tableCASE randNum = 2/ Put tobacco on table/ Put match on table CASE randNum =3/ Put match on table/ Put paper on tableENDCASEUNTIL FalseENDSmoker_match：BEGINREPEAT / Pick up tobacco /Pick up paper/ Smoking (but don't inhale).UNTIL FalseEND1. 三个吸烟者在一间房间，还有一个香烟供应者。为了制造并抽掉香烟，每个吸烟者需要三样东西：烟草、纸和火柴。供应者有丰富的货物提供。三个吸烟者中，第一个有自己的烟草，第二个有自己的纸，第三个有自己的火柴。供应者将两样东西放在桌子上，允许一个吸烟者完成吸烟的行为。当吸烟者完成吸烟后唤醒供应者，供应者再放两样东西（随机地）在桌面上，然后唤醒另一个吸烟者。试写出用信号量机制为吸烟者和供应者解决问题的程序。2. 在信号量机制中，我们用一个抽象数据类型来描述信号量，它包含一个整型值与一个PCB队列，且只能被原语和原语操作的数据结构。3. 在信号量机制中，原语的操作可能导致使用该信号量的进程阻塞，而原语则用于唤醒阻塞在该信号量的进程队列中的进程。n *管程（Monitors）1. 在支持并发程序设计的高级程序设计语言中，作为一个进程同步机制，被设计用来描述计算机系统中的共享资源。2. 在管程的设计结构中，被用来避免进程在执行管程中的过程时被阻塞。同时，也被用来区分引起阻塞的各种事件。3. 在管程结构中，对条件变量的操作仅仅有两个和，后者必须作为管程中的过程的最后一个操作，以避免该过程被两个进程同时执行。n 进程通信1. 在计算机系统中，进程间，甚至是不同机器上的进程间共享信息的方式是通过机制实现的。2. 下列哪些机制可以用来实现进程间的信息共享（ABCDEFGH）A、信号(signal)B、管道(pipe)C、信号量(semaphore)D、消息队列(message queue)E、消息传递(message passing)F、共享存(shared memory)G、文件系统(Files)H、套接字(socket)3. 在操作系统的设计中，进程通信机制被设计用来实现。4. 与采用共享存储器的方法不同，机制可以完成不同计算机系统进程间的通信，它隐藏了通信的实现细节，使通信过程对用户透明，所以又被称为“shared nothing IPC”。n 线程1. 【判断题】在同一个进程实体中，线程独立运行的基本单位，它们共享进程实体中的资源。（ ）2. 【判断题】多个线程可以从属于一个进程，也可以从属于多个线程（）3. 【判断题】当一个进程终止时，属于该进程的所有线程都会被终止（）4. 【判断题】某个进程中只要有一个线程处于运行态，则该进程就处于运行态（）5. 【判断题】只有在进程中的所有线程均处于阻塞状态时，进程才会阻塞（）6. 【判断题】线程切换不会引起进程切换（）第三章 处理机调度与死锁n 进程调度1. 进程调度有和两种方式。RR算法属于后者。2. 若有四个进程同时进入就绪队列，每个进程的执行时间均为2ms，系统已单道方式运行，则平均周转时间是（）A、1msB、5msC、2.5msD 8ms3. 在分时操作系统中，调度的性能是根据响应时间的长短来判断的，下列哪种算法更适用于分时系统（）A、FCFSB、SPNC、RRD、高响应比优先4. 设有四个进程P1，P2，P3，P4，它们到达就绪队列的时刻，运行时间与优先级（数值越大，优先级越高）如下表所示，试分别给出采用FCFS和抢占式SPN算法的平均带权周转时间。进程 到达就绪队列时间运行时间(基本时间单位) P1 0 9 P2 1 4 P3 2 8 P4 3 2n 死锁1. 导致进程死锁的四个必要条件是、 和。2. 银行家算法中，当一个进程提出的资源请求会导致系统的时候，系统会拒绝为该进程分配资源。3. 在死锁检测使用的算法中，用矩阵Allocation记录的信息，用向量Request记录某一进程的请求资源向量，则集合L=Li |Allocationi =0 Requesti=0表示。4. 银行家算法中定义的不安全状态是指。第四章 存储管理n 基本概念：存管理的主要功能1. 存储管理的主要对象是。2. 存管理的基本功能包括、和。3. 通常把允许多个进程同时访问的代码称为_ ,它是一种不允许任何进程修改的代码。n 逻辑地址、物理地址、地址重定位、地址映射、存储保护1. 在存储管理的概念中，我们把逻辑地址和物理地址的对应关系称为，它的实现需要硬件的支持。2. 判断题逻辑地址是程序执行时所要访问的存地址（ ）3. 判断题地址映射机制主要用于实现地址重定位和存储保护功能（）4. 地址重定位是指地址和地址的转换过程。5. 在程序的编译、和装入时完成的地址重定位被称为，在指令执行时完成地址映射的过程被称为。6. 在某系统中采用基址寄存器和限长寄存器的方法来实现存储保护，判断是否越界的判别式是（）A、0£ 被访问的逻辑地址 £ 限长寄存器的值B、0£ 被访问的逻辑地址 < 限长寄存器的值C、0 < 被访问的逻辑地址 < 限长寄存器的值D、0 < 被访问的逻辑地址 < 限长寄存器的值7. 通常所说的“存保护”的基本含义是（）A、防止存储器受到的损坏B、防止存储器的容受到损坏C、防止非授权的读写访问D、设置访问存的权限n 存储管理方案：连续分配、分页、分段、段页式管理1. 解决碎片以与是程序可以在任意空间浮动的最好方法是采用（）A、采用存静态分配B、使用静态地址重定位C、使用动态地址重定位D、动态分配存2. 判断题分段存储管理方式中，存空间被描述成多个相互独立的线性空间的集合。3. 下列关于分页存储管理和分段存储管理的描述中，哪些是正确的（ABCDE）A、用户在设计程序代码时，可以定义存储指令或数据的段的信息。B、用户在设计程序代码时，无法定义和操作任何与页有关的信息。C、分段管理中，存空间被描述成多个离散的线性空间的集合。D、分页管理中，存空间被描述成一组线性排列的，大小完全相等的“页”的集合。E、分页和分段管理都可以实现不连续的存空间的分配。4. 在基于分页管理方案的存储保护是通过访问页表来实现的。5. 某系统使用一个长度为4KB的连续的存储空间记录存空间的分配情况，每一位代表一个存储块，置0表示未使用，置1表示已分配，请问，它最有可能采用的下列哪种存储管理方案（）A、动态分区B、分页D、分段C、伙伴系统段 号段地址31 2019 06. 某计算机系统存容量为512KB，采用分段存储管理，逻辑地址结构如下则该计算机系统的采用的段的最大容量是。7. 在Intel提供的特权环保护机制中，一个程序可以访问驻留在（）中的数据A、相同特权环B、较高特权环C、最低特权环D、较低特权环8. 在Intel提供的特权环保护机制中，一个程序可以调用驻留在（）中的数据A、相同特权环B、较高特权环C、最低特权环D、较低特权环9. 写时拷贝技术被用来实现存共享（ ）10. 以下哪些是用于实现存保护的技术（AD）A、特权环B、快表C、多级页表D、界限寄存器11.n 存扩充：覆盖、交换、虚拟存储器1. 在存储管理中，采用覆盖、交换或虚拟存储器技术的目的是（）A、提高CPU利用率B、共享存中的代码C、减少进程占用的存空间D、重（注音：chong）用存空间段 号段地址31 2019 02. 某计算机系统存容量为512KB，辅存容量为2GB，逻辑地址结构如下则该计算机系统的采用的虚拟存储器容量是。3. 下面哪种方案不能用来实现虚拟存储器（）A、动态分区B、分页方式C、分段方式D、分段页方式4. 虚拟存储器的基本特征是和。5. 在系统中采用交换技术是为了提高存空间的利用率（ ）6. 缺页中断的主要功能是将辅存中的存储页调入物理存（ ）7. 把程序空间中的逻辑地址转换成物理地址的过程称为地址重定位（）8. 有一计算机系统，其物理存容量为512KB。该系统采用请求页虚拟存储方案管理存，页面大小1KB,支持最大1MB的进程地址空间。其某一进程页表容如下：页号（Page）帧号（Frame）存在位P引用位R修改位M物理块号1151110x00214250000x0117A3101010x007DA4121100x003FE5131000x00890回答下列问题： 1) 该计算机系统的逻辑地址至少需要多少个二进制位表示？物理地址至少需要多少位？2) 试将逻辑地址0x117A，0x07DA，0x02FE转化为相应的物理地址。3) 若采用固定分配局部置换策略，存储管理程序分配给该进程4个帧，其页访问流为：1、3、4、5、2、3、4、8、6、7、5、6、7、6、5、4、2请给出采用时钟算法下的缺页率。9. Windows实现的存储映射文件可以用于实现存共享，它需要虚拟存储器的支持（）第五章 设备管理n 设备管理的功能；设备的分类；1. 操作系统设备管理的对象是。2. 设备管理的基本任务是 完成用户的I/O请求、提高I/O速率、提高I/O设备利用率 。3. 按信息交换的单位分类，可将I/O设备分为和。n 设备独立性；n I/O硬件原理：硬件的组成、I/O端口编址方式；1. 中断技术将中断分为三类：中断、异常和陷入。其中，由I/O设备引起的中断称为；指令执行引起的中断称为；由程序执行中使用系统调用而引起的处理过程称为。2. 中断产生后执行的程序被称为，该程序是独立于所有的应用进程空间。所以它无法实现与应用程序间的数据交换。n I/O软件管理：设计目标和原则、I/O软件的4个层次；1. I/O软件系统通常分为4个层次，由低到高依次是、和。2. 在OS中，应用进程通过向系统提出I/O请求。A、系统调用B、I/O指令C、原语D、中断3. 用户在进行程序设计时，通过来实现对系统I/O设备的操作。4. 下列对设备无关性的正确描述有（ABCD）A、为进程提供简单抽象、清晰统一的操作接口。B、采用统一标准的方法，管理所有的设备与所需的I/O操作C、建立设备无关的错误处理框架接口D、实现对独享设备的分配与回收5. 下列关于中断处理程序的描述正确的有（ACD）A、唤醒在发出中断的设备上等待的进程。B、中断处理程序执行时，不响应可屏蔽中断。C、中断处理程序独立于应用进程空间。D、每个中断处理程序对应一个中断请求向量。6. 下列关于设备驱动程序的功能描述错误的有（）A、接收应用进程对设备的抽象请求并将其转换为设备的专用指令。B、完成I/O设备与请求进程间的数据交换。C、设置并监控设备控制器的运行D、响应中断请求，并调用相应的中断处理程序7. 设备的打开、关闭、读、写等操作都是由（）实现的A、用户程序B、设备驱动程序C、系统调用D、用户进程n 缓冲技术：引入缓冲技术的原因、缓冲类型；1. 在设备管理中采用缓冲区技术的目的是（）A、提高设备利用率B、扩充存储空间C、提高主机与外设的数据交换速度D、支持进程并发n 设备分配与回收：独占设备分配；虚拟设备、SPOOLING系统；共享设备分配1. 在设备分配中，进程在发出I/O请求后转入阻塞状态，直到I/O操作完成时被唤醒，此种分配方式被称为。2. 判断题通过采用SPOOLING技术，可以将独占设备改造为共享设备。3. SPOOLING通过和实现了脱机方式下I/O操作的并发运行。4. SPOOLING通过在磁盘中设置和实现了虚拟设备的存储空间。n 磁盘驱动调度：磁盘结构、磁盘地址、信息传输时间、移臂调度算法、信息优化分布；1. 在磁盘调度策略中，假设磁头有外向移动，当前访问的为20号柱面，磁道请求队列中的顺序为15，32，65，10。请问，采用SSTF调度的访问顺序是（）。 A、15，32，65，10B、15，10，32，65C、32，65，15，10D、32，65，10，15n 独立磁盘冗余阵列第六章 文件管理n 概述：文件系统、文件管理、文件、文件分类、文件类系统调用；1. 按文件的用途分类，文本编辑程序是系统文件，用它编辑的文件是（）A、用户文件B、文档文件C、系统文件D、库文件2. 文件是计算机系统管理和控制（）资源的抽象A、数据B、程序指令C、硬件D、软件资源3. 下列哪些选项是文件系统必须实现的对象A、磁盘空间B、文件C、目录D、程序4. 下列哪些是文件系统管理的对象A、文本数据B、多媒体数据C、软件程序D、目录n 文件：文件存取方法、文件逻辑结构、文件物理结构、多重索引文件结构；1. 在下列文件的存储结构中，最不便于文件大小动态增长的结构是（）A、连续文件B、文件C、索引文件D、散列文件2. 在FAT文件系统中，文件的物理结构采用是。 而Unix系统采用的磁盘文件系统中，文件的物理结构大多采用的是。3. 在NTFS文件系统中，以簇为基本的分配单位，若一个簇包含8个扇区，某文本文件大小为6个字节，则其占用的磁盘空间的大小是（字节）。在FAT16文件系统中，每簇由一个16位的表项表示，则FAT16可管理的最大分区空间为（字节）4. 索引结构文件中的索引表是用来（）A、存放查找关键字的容B、指示逻辑记录和物理块之间对应关系C、指示逻辑记录逻辑地址D、存放有关数据结构信息和文件信息5. （）是由指示逻辑记录和物理块之间的对应关系的索引表和文件本身构成的文件A、顺序文件B、文件C、索引文件D、逻辑文件6. 文件系统中，记录顺序和文件中物理块的顺序一致的是A、顺序文件B、文件C、索引文件D、逻辑文件n 目录：文件控制块（FCB）、目录项、文件目录与目录文件、多级目录结构、文件的按名存取、目录检索；1. 文件系统通过采用（）方法来避免对文件的重命名而导致的“命名冲突”A、系统约定B、路径C、目录D、索引2. 操作系统对目录管理的主要要求包括、和。3. 操作系统中，通过（）可以将文件名转换为文件存储地址，并对文件进行控制和管理A、文件名B、PCBC、路径D、文件目录4. 文件系统中最重要的功能之一，“按名存取”是由（）实现的A、文件名B、路径C、进程标识符D、文件目录5.n 文件共享；n 文件系统的实现：文件系统部结构、磁盘空间管理、文件系统层次结构；n 存映射文件；n 虚拟文件系统；第七章 操作系统接口n 系统调用1. 系统调用是一种采用软件实现的中断处理机制，所以又被称为软中断。（ ）n 图形用户接口、事件驱动模型第八章 安全与保护n 安全性与可靠性；1. 下列选项中，哪些是属于操作系统安全性的容（）A、物理安全B、数据性C、数据完整性D、系统可用性E、系统稳定性n 操作系统面临的安全威胁；n 操作系统安全性主要容：安全需求、安全保护装置；n 安全模型：概述、安全模型简介；n 安全机制：认证机制、授权机制、加密机制、审计机制等；n 安全策略：分类、访问控制策略；n 安全评测标准10 / 10