计算机操作系统期末复习重点(共9页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上操作系统引论1. 设计现代OS的主要目标是什么?答：方便性，有效性，可扩充性和开放。2. OS的作用可表现为哪几个方面?答：a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；b. OS作为计算机系统资源的管理者；c. OS作为扩充机器。3. 试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?答：不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要； 5. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答：用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人-机交互，共享主机以及便于用户上机的需求。7. 实现多道程序应解决哪些问题?答：a. 处理机管理问题；b. 内存管理问题；c. I/O设备

2、管理问题；d. 文件管理问题；e. 作业管理问题. 8. 试比较单道与多道批处理系统的特点及优缺点.答：a. 单道批处理系统是最早出现的一种OS，它具有自动性，顺序性和单道性的特点；多道批处理系统则具有调度性，无序性和多道性的特点；b. 单道批处理系统是在解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾中形成的，旨在提高系统资源利用率和系统吞吐量，但是仍然不能很好的利用系统资源；多道批处理系统是对单道批处理系统的改进，其主要优点是资源利用率高，系统吞吐量大；缺点是平均周转时间长，无交互能力。9. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答：a. 关键问题：及时接收，及时处理;b. 对于及

3、时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存，在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。10、 为什么要引入实时操作系统?答：更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。11、 OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?答：a. 并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Asynchronism).b. 其中最基本特征是并发和共享。12 内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?答：a. 主要功能: 内存分配，内存保护，地址映射和内存扩充等.b. 内存

4、分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，以减少不可用的内存空间，允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要.内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰.地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址.内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量. 13 处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么?答：a. 进程控制，进程同步，进程通信和调度.b. 进程控制的主要任务是为作业创建进程，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换.进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调

5、节.-进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个作业，为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一新进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，是进程投入运行. 14 设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?答：a. 主要功能: 缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等.b. 主要任务: 完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备. 15 文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么

6、?答：a. 主要功能: 对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及文件的共享和保护.b. 主要任务: 对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性。21 OS/2的主要功能是什么?答：a. 多任务.b. 进程管理.c. 存储器管理.d. 文件管理.e. 应用程序接口3. 程序并发执行为什么会产生间断性?答：因为程序在并发执行过程中存在相互制约性. 4. 程序并发执行为何会失去封闭性和可再现性?答：因为程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，资源状态需要多个程序来改变，即存在资源共享性使程序失去封闭性；而失去了封闭性导致程序失去可再现性. 5. 在操作系统中为

7、什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?答：为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，而引入了进程概念.影响: 使程序的并发执行得以实行. 6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序?答：a. 动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体.b. 并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征.引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是不能并发执行的.c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是

8、系统中独立获得资源和独立调度的基本单位.而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位参加运行. 7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?答：a. PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构.PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息.因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程.b. 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一

9、标志. 8. 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因.答：a. 处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变为执行状态.b. 当前进程因发生某事件而无法执行，如访问已被占用的临界资源，就会使进程由执行状态转变为阻塞状态.c. 当前进程因时间片用完而被暂停执行，该进程便由执行状态转变为就绪状态.9. 为什么要引入挂起状态?该状态具有哪些性质?答：a. 引入挂起状态处于5中需要: 终端用户的需要，父进程的需要，操作系统的需要，对换的需要和负荷调节的需要.b. 处于挂起状态的进程不能接收处理机调度. 10 在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息主要有哪些?答：a

10、. 进程当前暂存信息；b. 下一条指令地址信息；c. 进程状态信息；d. 过程和系统调用参数及调用地址信息. 11 试说明引起进程创建的主要事件.答：a. 用户登陆；b. 作业调度；c. 提供服务；d. 应用请求. 12 试说明引起进程撤消的主要事件.答：a. 正常结束；b. 异常结束；c. 外界干预； 13 在创建一个进程时，需完成的主要工作是什么?答：a. 操作系统发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语Creat()；b. 申请空白PCB；c. 为新进程分配资源；d. 初始化进程控制块；e. 将新进程插入就绪队列. 15 试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么?答：a. 请求系统服

11、务；b. 启动某种操作；c. 新数据尚未到达；d. 无新工作可做. 1. 什么是临界资源和临界区?答：a. 一次仅允许一个进程使用的资源成为临界资源.b. 在每个进程中，访问临界资源的那段程序称为临界区. 2. 为什么进程在进入临界区之前，应先执行进入区代码，在退出临界区后又执行退出区代码?答：为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码，如果未被访问，该进程便可进入临界区对资源进行访问，并设置正被访问标志，如果正被访问，则本进程不能进入临界区，实现这一功能的代码成为进入区代码；在退出临界区后，必须执行退出区代码，用于恢复未被访问标志

12、. 3. 同步机构应遵循哪些基本准则?为什么?答：a. 空闲让进.b. 忙则等待.c. 有限等待.d. 让权等待. 11 在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式?答:a. 共享存储器系统通信方式;b. 消息传递系统通信方式;c. 管道通信方式. 1. 高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度?答:a. 作业调度又称宏观调度或高级调度，其主要任务是按一定的原则对外存上处于后备状态的作业进行选择，给选中的作业分配内存，输入输出设备等必要的资源，并建立相应的进程，以使该作业的进程获得竞争处理机的权利.b. 进程调度又称微观调度或低级调度，其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就

13、绪状态的进程，将处理机分配给它.c. 为了提高内存利用率和系统吞吐量，引入了中级调度. 2. 在作业调度中需做出哪两个决定?答:a. 接纳多少个作业;b. 接纳哪些作业. 3. 在剥夺调度方式中,有哪些剥夺原则?答:a. 时间片原则；b. 优先权原则；c. 短作业(进程)优先原则. 5. 选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么?答:a. 面向用户的准则有周转时间短，响应时间快，截止时间的保证，以及优先权准则.b. 面向系统的准则有系统吞吐量高，处理机利用率好，各类资源的平衡利用. 8. 在按时间片轮转调度算法中，在确定时间片的大小时，应考虑哪些因素?答:a. 系统对相应时间的要求；b.

14、就绪队列中进程的数目；c. 系统的处理能力. 9. 为实现实时调度，对实时系统提出了哪些要求?答:a. 要提供必要的调度信息；b. 在调度方式上要具体情况具体分析；c. 要具有快速响应外部中断的能力；d. 快速任务分派. 14 何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?答:a. 死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进;b. 产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法；c. 必要条件是: 互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件. 15 在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最容易实现?哪种方法使资源的利用率最高?答:a. 解

15、决死锁可归纳为四种方法: 预防死锁，避免死锁，检测死锁和解除死锁；b. 其中，预防死锁是最容易实现的；c. 避免死锁使资源的利用率最高. 16 请详细说明可通过哪些途径预防死锁?答:a. 摈弃请求和保持条件,就是如果系统有足够的资源，便一次性地把进程所需的所有资源分配给它；b. 摈弃不剥夺条件，就是已经保持了资源的进程，当它提出新的资源请求而不能立即得到满足时，必须释放它已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请；c. 摈弃环路等待条件，就是将所有资源按类型排序标号，所有进程对资源的请求必须严格按序号递增的次序提出. 4. 在动态分区分配方式中，可利用哪些分区分配算法?答:a. 首次适应算法；

16、b. 循环首次适应算法；c. 最佳适应算法. 10 为实现对换，系统应具备哪几方面功能?答:a. 对对换空间的管理；b. 进程的换出；c. 进程的换入. 11 在以进程为单位进行对换时，每次是否都将整个进程换出?为什么?答:a. 以进程为单位进行对换时，每次都将整个进程换出；b. 目的为了解决内存紧张的问题，提高内存的利用率. 13 请较详细地说明，引入分页存储管理(估计印错了，是分段存储管理)是为了满足用户哪几方面的需要?答:a. 方便了编程；b. 实现了分段共享；c. 实现了分段保护；d. 实现了动态链接；e. 实现了动态增长.14 在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换?答:

17、首先，必须配置一段表寄存器，在其中存放段表始址和段长TL. 进行地址变换时，先利用段号S，与段长TL进行比较，若S=TL,表示段号太大，访问越界，产生越界中断信号)于是利用段表始址和段号来求出该段对应的段表项在段表中的位置，从中求出该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再用块号b和页内地址构成物理地址. 15 为什么说分段系统较之分页系统更易于实现信息共享和保护?答:a. 对于分页系统，每个页面是分散存储的，为了实现信息共享和保护，则页面之间需要一一对应起来，为此需要建立大量的页表项；b. 而对于分段系统，每个段都从0开始编址，并采

18、用一段连续的地址空间，这样在实现共享和保护时，只需为所要共享和保护的程序设置一个段表项，将其中的基址与内存地址一一对应起来即可. 16 分页和分段有何区别?答:a. 分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；b. 对于它们的不同点有三，第一，从功能上看，页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率，即满足系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；c. 页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序；d. 分页的

19、作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的. 18. 在请求分页系统中，其页表项中包含那些数据项? 它们的作用是什么?答:a. 在请求分页系统中，其页表项中包含的数据项有页号，物理块号，状态位P，访问字段A，修改位M和外存地址；b. 其中状态位P指示该页是否调入内存，供程序访问时参考；c. 访问字段A用于记录本页在一段时间内被访问的次数，或最近已有多长时间未被访问，提供给置换算法选择换出页面时参考；d. 修改位M表示该页在调入内存后是否被修改过；e. 外存地址用于指出该页在外存上的地址，通常是物理块号，供调入该页时使用. 19、一个计算机系统的虚拟存储器，其最大容量和实际容量分别由什么

20、决定?答:a. 最大容量由内存和外存之和决定；b. 实际容量由内存决定. 20、虚拟存贮器有那些特征? 其中最本质的特征是什么?答:a. 虚拟存储器具有离散性，多次性，对换性和虚拟性的特征；b. 其中最本质的特征是离散性，在此基础上又形成了多次性和对换性，所表现出来的最重要的特征是虚拟性. 24、在请求分页系统中，应从何处将所需页面调入内存? 答:a. 在进行地址变换时，首先去检索快表，试图从中找出所要访问的页，若找到，便修改页表项中的访问位，对于写指令，还须将修改位置1，然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址，形成物理地址；b. 如果在快表中未找到该页的页表项，则应再到内存中去查找页表，再

21、从找到的页表项中的状态位来了解该页是否已调入内存，如果该页已调入内存，应将此页的页表项写入快表，当快表已满时，应先调出按某种算法所确定的页的页表项，然后再写入该页的页表项；c. 如果该页尚未调入内存，这时便应产生缺页中断，请求OS从外存中把该页调入内存;d. 外存分为文件区和对换区，若系统有足够的对换区空间，可在进程运行前，将与该进程有关的文件拷贝到对换区，需要时从对换区调入；e. 若系统缺少足够的对换区空间，则凡是不会被修改的文件，可直接从文件区调入，需换出时可不必写入外存，但对于可能被修改的部分，在将它们换出时，便须调到对换区，以后需要时再从对换区调入. 25、在请求分页系统中，常采用哪几

22、种页面置换算法?答：a. 最佳置换算法；b. 先进先出算法；c. 最近最久未使用LRU置换算法；d. Clock置换算法;e. 此外，还有最少使用置换算法和页面缓冲算法. 26、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB. 假定某时刻为用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，试将虚拟地址0A5C和093C变换为物理地址.答:a. 将0A5C变换为2进制为: 0000,1010,0101,1100,由于页面大小为1KB约为2的10次方，所以0A5C的页号为2，对应的物理块号为:4,所以虚拟地址0A5C的物理地址为125C;b. 将093C变换为2进制为:

23、 0000,1001,0011,1100，页号也为2，对应的物理块号也为4，此时虚拟地址093C的物理地址为113C. 27、在请求分页系统中，通常采用那种页面分配方式?为什么?答:a. 在请求分页系统中，有固定和可变分配两种分配方式；b. 采用固定分配方式是基于进程的类型(交互型)或根据程序员，系统管理员的建议，为每个进程分配一固定页数的内存空间，在整个运行期间不再改变；c. 采用可变分配方式有全局置换和局部置换两种，前者易于实现，后者效率高. 28 在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块

24、数M分别为3和4时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率?比较所得结果?答:a. 当分配给该作业的物理块数M为3时，所发生的缺页率为7，缺页率为: 7/12=0.583；b. 当分配给该作业的物理块数M为4时，所发生的缺页率为4，缺页率为: 4/12=0.333. 29 在置换算法中，LRU和LFU哪个更常用?为什么?答:a. LRU与LFU置换算法的页面的访问图完全相同，即使用的硬件是相同的；b. 但是LFU并不能真正访问反映出页面的使用情况. 30 实现LRU算法所需的硬件支持是什么?答:a. 寄存器，用于记录某进程在内存中各页的使用情况；b. 栈，用于保存当前使用的各个页面的页面号.

25、 31 试说明改进型Clock置换算法的基本原理.答:a. 因为对于修改过的页面在换出时所付出的开销将比未被修改过的页面的开销大，所以在改进型Clock算法中，出了须考虑到页面的使用情况外，还须再增加一个置换代价这一因素；b. 在选择页面作为淘汰页面时，把同时满足未使用过和未被修改作为首选淘汰页面. 32 什么是抖动? 产生抖动的原因是什么?答:a. 抖动(Thrashing)就是指当内存中已无空闲空间而又发生缺页中断时，需要从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中，如果算法不适当，刚被换出的页很快被访问，需重新调入，因此需再选一页调出，而此时被换出的页很快又要被访问，因而又需将它调入，如此

26、频繁更换页面，以致花费大量的时间，我们称这种现象为抖动;b. 产生抖动的原因是由于CPU的利用率和多道程序度的对立统一矛盾关系引起的，为了提高CPU利用率，可提高多道程序度，但单纯提高多道程序度又会造成缺页率的急剧上升，导致CPU的利用率下降，而系统的调度程序又会为了提高CPU利用率而继续提高多道程序度，形成恶性循环，我们称这时的进程是处于抖动状态. 33如何实现分段共享?答:a. 可在每个进程的段表中，用相应的表项来指向共享段在内存中起始地址；b. 配置相应的数据结构作为共享段表，可在段表项中设置共享进程计数Count，每调用一次该共享段，Count指增1，每当一个进程释放一个共享段时，Co

27、unt执行减1操作，若减为0，则由系统回收该共享段的物理内存，以及取消在共享段表中该段所对应的表项；c. 对于一个共享段，应给不同的进程以不同的存取权限；d. 不同的进程可以使用不同的段号去共享该段. 操作系统的目标： 有效性、方便性、可扩充性、开放性。操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口： 命令方式，系统调用方式，图形、窗口方式。操作系统的作用： 作为用户与计算机硬件系统之间的接口，作为计算机系统资源的管理者，实现对计算机资源的抽象。单道批处理系统的特征： 自动性、顺序性、单道性。多道批处理系统要解决的问题是： 处理机管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题、作业管理问

28、题。分时系统的特征： 多路性、独立性、及时性、交互性。操作系统的基本特征： 并发性、共享性、虚拟性、异步性。操作系统主要功能： 处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理。死锁原因： 竞争资源、进程间推进顺序非法。虚拟存储器： 指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储系统。七洛奇容量由内存容量和外存容量之和决定，运行速度接近内存速度，每位的成本接近外存。虚拟存储器的实现方法： 分页请求系统、请求分段系统、虚拟存储器的特征： 多次性、对换性、虚拟性。I/O控制方式：程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、直接存储器访问控制方式、I/O通道控制方式。作业包括：程序、数据

29、、作业说明书。程序并发执行时的特征： 间断性、失去封闭性、不可再现性。进程的特征： 结构特征、多态性、并发性、异步性、独立性。引起创建进程的事件： 用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。进程创建： 申请空白PCB、为新进程分配资源、初始化进程控制块、将新进程插入就绪队列。引起进程终止的事件： 正常结束、异常结束（越界错误、保护错、非法指令、特权指令错误、运行超时、等待超时、I/O故障）、外界干预（操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止）。分段储存管理方式的引入： 方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接。进程和程序的区别：答：1 进程是一个动态的概念，进程的实质是程序的一次执行过程，动态性是进程的基本特征，同时进程是有一定的生命期的；而程序只是一组有序指令的集合，本身并无运动的含义，是静态的。2 并发性，并发性是进程的重要特征，引入进程的目的正是为了使其程序和其它程序并发执行；而程序(没有建立进程)是不能并发执行的。3 独立性，是指进程是一个能独立运行、独立分配资源和独立调度的基本单位；凡未建立进程的程序，都不能作为一个独立的单位参加运行。不同的进程可以包含同一个程序，同一个程序在执行中也可以产生多个进程。 36可通过哪些途径来提高内存利用率?专心-专注-专业