计算机操作系统期末简答题总结
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第一章(1)操作系统(Operating System):操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。
(2)操作系统最基本的特征:共享性、并发性(3)操作系统的特性:○1并发性:两个或多个事件在同一事件间隔发生;○2共享性:系统中的资源可供内存中多个并发进程共同使用,也称为资源共享或资源复用;○3虚拟技术:把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物;○4异步性:进程是以人们不可预知的速度,停停走走地向前推进的。
(4)OS的主要任务:为多道程序的运行提供良好的环境,保证多道程序能有条不紊地、高效地运行,并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。
(5)OS的功能:(1)处理机管理:对处理机进行分配,并对其运行进行有效的控制和管理;(6)存储器管理:内存分配、内存保护、地址映射(变换)、内存扩充;(3)设备管理:(4)文件管理:文件的存储空间管理、目录管理、文件的读/写管理和保护;(5)操作系统和用户之间的接口:命令接口、程序接口(系统调用组成)、图形接口(6)面向网络的服务功能(7)○1多道批处理系统(吞吐量、周转时间):多道性、宏观上并发、微观上串行、无序性、调度性;○2分时系统(响应时间):多路性、交互性、独占性、及时性;○3实时系统(实时性和可靠性):(8)多道程序设计技术是操作系统形成的标志(9)分时系统:响应时间= 用户数*时间片,时间片=切换时间+处理时间(10)实时系统:系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。
(11)并发:两个或多个事件在同一时间间隔发生;并行:两个或多个事件在同一时刻发生。
(12)虚拟:通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
(13)微内核OS结构:能实现OS核心功能的小型内核,并非一个完整的OS,与OS的服务进程(如文件服务器、作业服务器等)共同构成OS。
操作系统原理期末总结一、引言操作系统是计算机系统中最核心的软件之一。
它作为计算机硬件和其他应用软件之间的接口,负责管理和调度计算机的资源,并提供友好的用户界面。
操作系统不仅承担着资源管理和调度的任务,而且还要保证系统的安全性和稳定性。
因此,学习操作系统原理对于理解计算机系统的运行原理和提高编程能力具有重要意义。
在这学期的学习中,我了解了操作系统的基本概念、原理和实现,并通过实践了解了一些操作系统的设计和实现方法。
在这篇总结中,我将对学习的内容进行回顾和总结。
二、操作系统基本概念1. 操作系统的定义操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源,并为用户提供良好的用户界面的软件。
2. 操作系统的功能(1) 资源管理:操作系统负责管理计算机的硬件和软件资源,包括内存管理、文件系统管理、进程管理、设备管理等。
(2) 提供用户界面:操作系统提供了命令行界面和图形用户界面,方便用户与计算机进行交互。
(3) 进程管理:操作系统负责管理计算机上的进程,包括进程的创建、终止、调度和通信等。
(4) 内存管理:操作系统负责分配和回收计算机的内存资源,使进程能够正确地访问内存。
(5) 文件系统管理:操作系统负责管理计算机上的文件,包括文件的创建、读写、删除和共享等。
(6) 设备管理:操作系统负责管理计算机的设备资源,包括设备的分配、调度和控制等。
三、操作系统原理1. 进程管理(1) 进程的定义:进程是一个正在执行的程序的实例,它包含了程序的代码、数据和执行环境。
(2) 进程的状态:进程在执行过程中会经历多个状态,包括创建、就绪、运行、阻塞和终止等。
(3) 进程调度:操作系统通过进程调度算法来决定哪个进程可以获得CPU的执行权。
(4) 进程通信:进程间通信是指进程之间进行数据交换和同步的机制,包括管道、信号量、消息队列、共享内存和套接字等。
2. 内存管理(1) 内存分配方式:操作系统可以使用静态分配和动态分配两种方式来管理内存。
操作系统简答题操作系统是计算机系统中最核心的软件之一,它负责管理和协调计算机的硬件和软件资源,以提供给用户和应用程序一个方便、高效和可靠的工作环境。
下面就一些关于操作系统的简答题进行解答。
1. 什么是操作系统?操作系统是位于计算机硬件与应用软件之间的一个软件层,它负责管理计算机系统的硬件和软件资源,为用户和应用程序提供一个友好的工作环境。
它可以控制和协调硬件设备的访问、进程的调度、内存的管理、文件系统的操作等功能。
2. 操作系统有哪些主要功能?操作系统具有以下主要功能:- 进程管理:负责创建、调度和终止进程,控制进程之间的通信和同步。
- 内存管理:管理计算机的内存资源,包括内存分配、回收和虚拟内存等功能。
- 文件系统管理:管理文件和目录的存储和访问,提供文件的读写、创建、删除等操作。
- 设备管理:控制和管理计算机的硬件设备,包括输入输出设备、磁盘等。
- 用户接口:提供用户与计算机系统进行交互的方式,如命令行界面或图形界面。
3. 简述进程和线程的区别。
进程是计算机分配资源的最小单位,具有独立的地址空间和执行状态。
每个进程都拥有独立的内存空间和上下文环境,进程之间通过进程间通信机制进行通信和同步。
而线程是进程的执行单位,一个进程中可以包含多个线程,它们共享进程的资源,但拥有独立的执行状态和栈空间。
相比于进程,线程的切换和创建销毁的开销更小,通信和同步更加方便。
4. 什么是死锁?如何避免死锁?死锁是指在一个系统中,若干进程因竞争资源而造成的一种僵局,导致它们都无法继续执行下去。
死锁发生时,每个进程都在等待其他进程所持有的资源,形成一个环路,使得系统无法继续运行。
要避免死锁,可以采取以下几种策略:- 预防死锁:通过合理地分配资源,避免进程发生死锁的可能性。
- 避免死锁:通过在进程申请资源时进行动态的安全性检查,避免进程申请资源时发生死锁。
- 检测死锁:通过算法检测系统中是否存在死锁,如果检测到死锁,则采取相应的措施进行解除。
第一章引论①为什么发明计算机系统:方便、有效、可扩充、开放计算机系统作用:做接口、管理资源、资源的抽象发展计算机系统的动力:提高利用率、更加方便、应用.体系.硬件更新都要跟上②计算机系统发展史一、无操作系统(一)人工操作:单用户、CPU. 内存长期空闲(二)脱机输入/输出(OFF-LINE I/0):装好卡片再上机。
节约CPU空闲时间、提高I/O速度二、单道批操作系统描述:有个监督程序将磁带上的作业调入计算机缺点:I/O太慢,CPU太快三、多道批操作系统描述:A在I/0,B趁机CPU优点:肯定提高资源利用率、系统吞吐量变大缺点:每个程序都要很久才处理完(作业要排队)、无交互能力未解难题:内存、处理机争用、I/O设备、文件的组织和管理、作业管理、用户和系统的接口四、分时系统描述:解决人机交互问题优点:终于有人机交互、多用户共享主机实际问题:由于多用户,所以要有“多路卡”、作业直接入内存、有个“时间片”调度作业特征:多路、独立、及时(用户可接受)、交互五、实时系统描述:工业(武器)控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统类型1:周期性实时:真的很周期;非周期性实时:有开始截止时间和完成截止时间类型2:硬实时:工业、武器系统;软实时:信息查询系统和多媒体系统与分时系统比较:多路、独立、及时(毫秒级)、交互、可靠六、微机时代(一)单用户单任务:8位机的CP/M、16位机的MS-DOS(二)单用户多任务:目前的32位系统,如Windows(三)多用户多任务:UNIX、Solaris、Linux③操作系统共同特性:一、并发(一)并发和并行宏观上一样,并发:单处理机系统,微观上交替运行并行:多处理机系统,微观上同时运行(二)引入进程进程:在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,由机器指令、数据和堆栈等组成,能独立运行的活动实体特点:用进程就可以并发执行了二、共享(一)互斥共享方式例子:临界资源,打印机、磁带机描述:你要先申请才能获得资源(二)同时访问方式描述:微观上还是并发例子:多用户磁盘设备条件:系统允许进程并发、系统能有效管理资源三、虚拟(一)时分复用技术(利用空闲时间服务其他用户)虚拟处理机技术:分身之术虚拟设备:又是分身之术,骗用户以为有专人服务时分复用:速度:≤1/N(二)空分复用技术描述:将程序、电话线分成若干部分,然后各部分分时进入内存运行空分复用:空间:≤1/N四、异步描述:因为要并发,所以需要一个机制调度进程④操作系统主要功能一、处理机管理功能(一)进程控制描述:要并发,就要进程、要进程,就要管理(二)进程同步进程互斥方式:临界资源要互斥进程同步方式:合作完成共同任务,同步机构要协调先后次序(信号量控制)(三)进程通信描述:对合作进程而言,需要交换信息。
操作系统简答题操作系统是计算机系统的核心软件之一,它起到了协调、管理和控制计算机硬件和软件资源的重要作用。
下面将对几个操作系统相关的问题进行简要的回答。
1. 什么是操作系统?操作系统(Operating System)是计算机系统中的一种软件,它负责管理和控制计算机硬件资源,并为应用程序提供运行环境。
操作系统掌握着计算机的底层功能,包括处理器管理、内存管理、文件系统、设备管理等。
2. 操作系统的主要功能有哪些?操作系统具备以下主要功能:- 进程管理:操作系统负责管理计算机中的所有进程,包括进程的创建、调度、同步与通信等。
- 内存管理:操作系统负责对计算机内存的分配、回收以及进程的存取控制。
- 文件系统:操作系统通过文件系统管理计算机的文件和目录结构,实现对数据的组织、存储和访问。
- 设备管理:操作系统控制和管理计算机的各种设备,包括输入输出设备、存储设备等。
- 用户接口:操作系统提供给用户的图形化或命令行界面,使用户可以方便地与计算机进行交互。
3. 什么是并发和并行?并发和并行是操作系统中两个重要的概念。
- 并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
在操作系统中,多个进程可以同时存在于内存中,交替执行,从而实现了并发。
- 并行:指两个或多个事件在同一时刻发生。
在操作系统中,通常需要多个处理器或多核处理器的支持,才能实现真正的并行计算。
4. 进程和线程的区别是什么?进程(Process)是指计算机中正在运行的程序实例,是操作系统对程序的一次动态执行过程的描述。
线程(Thread)是进程中的一个执行单位,是操作系统能够进行运算的最小单位。
区别:- 进程是独立的,资源开销较大,拥有独立的地址空间和系统资源;线程是进程的一部分,资源开销较小,共享进程的地址空间和系统资源。
- 进程之间通信复杂,需要通过进程间通信机制进行;线程之间通信简单,可以直接读写共享的内存空间。
- 进程可以实现多任务并行,适用于多核处理器;线程只能实现多任务并发,适用于单核处理器。
第一章13.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么?答:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。
21.试描述什么是微内核OS。
答:1)足够小的内核 2)基于客户/服务器模式3)应用机制与策略分离原理 4)采用面向对象技术。
第二章11.试说明引起进程创建的主要事件。
答:引起进程创建的主要事件有:用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。
18. 同步机构应遵循哪些基本准则?为什么?答:同步机构应遵循的基本准则是:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待原因:为实现进程互斥进入自己的临界区。
第三章第三章处理机调度与死锁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:高级调度的主要任务是根据某种算法,把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。
低级调度是保存处理机的现场信息,按某种算法先取进程,再把处理器分配给进程。
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。
使那些暂时不能运行的进程不再占用内存资源,将它们调至外存等待,把进程状态改为就绪驻外存状态或挂起状态。
18.何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?答:死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵持状态时,若无外力作用,它们都将无法再向前推进。
产生死锁的原因为竞争资源和进程间推进顺序非法。
其必要条件是:互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。
第四章6.为什么要引入动态重定位?如何实现?答:在程序执行过程中,每当访问指令或数据时,将要访问的程序或数据的逻辑地址转换成物理地址,引入了动态重定位;具体实现方法是在系统中增加一个重定位寄存器,用来装入程序在内存中的起始地址,程序执行时,真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加之和,从而实现动态重定位。
10.在系统中引入对换后可带来哪些好处?答:交换技术将暂不需要的作业移到外存,让出内存空间以调入其它作业,交换到外存的作业也可以被再次调入。
第一1.在计算机系统中配置操作系统的目的是(合理组织系统的工作流程,以提高系统吞吐量)。
操作系统的主要功能是管理计算机系统中的(资源),其中包括(存储器)、(处理机),以及文件和设备。
这里的(处理机)管理主要是对进程进行管理。
2.操作系统在多种类型:允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统为(分时操作系统);允许许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为(多处理机操作系统);在(实时操作系统)的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并做出响应。
3.操作系统是一种(系统软件),它负责为用户和用户程序完成所有的(与硬件相关而与应用无关)的工作,(高级程序设计语言的编译)不是操作系统关心的主要问题。
4.在OS中采用多道程序设计技术,能有效地提高CPU、内存和I/O 设备的(兼容性;利用率)。
为实现多道程序设计需要有(更大的内存)。
5.推动批处理系统形成和发展的主要动力是(提高系统资源利用率),推动分时系统形成和发展的动力是(方便用户),推动微机OS发展的主要动力是(计算机硬件的不断更新换代)。
6.在设计分时操作系统时,首先要考虑的是(交互性和响应时间);在设计批处理操作系统时,首先要考虑的是(周转时间和系统吞吐量);在设计实时操作系统时,首先要考虑的是(实时性和可靠性)。
7.在多道批处理系统中,为了充分利用各种资源,系统总是优先选择(计算型和I/O型均衡的)多个作业投入运行;为了提高吞吐量,系统总是想方设法缩短用户作业的(周转时间)。
8.从下面关于操作系统的论述中,选出一条正确的论述。
(1)对批处理作业,必须提供相应的作业控制信息。
(2)对于分时系统,不一定全部提供人机交互功能。
(3)从响应角度看,分时系统与实时系统的要求相似。
(4)采用分时操作系统的计算机系统中,用户可以独占计算机操作系统的文件系统。
(5)从交互角度看,分时系统与实时系统相似。
9.分时系统的响应时间(及时性)主要是根据(用户所能接受的等待时间)确定的,而实时系统的响应时间则是由(控制对象所能接受的时延)确定的。
操作系统简答题试题及答案
操作系统简答题试题及答案
⒈什么是操作系统?
答:操作系统是计算机系统中最基本的软件之一,它管理计算机的硬件和软件资源,为用户提供一个方便、高效、可靠的计算环境。
⒉操作系统的主要功能有哪些?
答:操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、输入输出管理和用户接口等。
⒊什么是进程?
答:进程是指在操作系统中运行的一个程序的实例,它包括程序、数据和相关的执行信息。
每个进程都有独立的内存空间和执行状态。
⒋进程切换是什么意思?
答:进程切换是指操作系统在多道程序环境下,将CPU的控制权由一个进程转移到另一个进程的过程。
这个过程包括保存当前进程的执行状态和加载下一个进程的执行状态。
⒌什么是死锁?
答:死锁是指两个或多个进程因为争夺系统资源而陷入相互等待的状态,导致系统不能继续运行。
⒍什么是虚拟内存?
答:虚拟内存是操作系统提供的一种虚拟的内存空间,它将进程的逻辑地质空间划分为若干个页面,以便于管理和使用。
⒎什么是文件系统?
答:文件系统是操作系统中用于组织和管理文件的一种机制,它提供了对文件的创建、存储、读写和删除等操作。
⒏什么是设备驱动程序?
答:设备驱动程序是操作系统中用于控制和管理硬件设备的一种软件模块,它与硬件设备的接口,实现了操作系统与硬件之间的通信。
附件:无
法律名词及注释:
⒈著作权:指对文学、艺术和科学作品享有的独占性使用权。
⒉版权法:用于保护著作权的法律法规体系。
⒊知识产权:指由人类创造的智力成果所享有的权益。
操作系统简答题操作系统简答题⒈什么是操作系统?操作系统是一种系统软件,它管理计算机硬件和软件资源,提供给用户和应用程序一种接口,以及协调和控制计算机系统的各个部分的工作。
⒉操作系统有哪些主要功能?- 进程管理:包括进程创建、调度、同步与通信。
- 文件系统管理:管理文件的存储、组织、访问和保护。
- 内存管理:分配和回收内存资源,虚拟内存管理等。
- 设备驱动程序:与硬件设备进行交互,提供访问硬件的接口。
- 用户界面:提供给用户与操作系统交互的方式。
⒊什么是进程和线程?- 进程:是指在操作系统中正在运行的一个程序的实例。
每个进程都有自己的地质空间、独立的资源和控制信息。
- 线程:是进程的执行单元,是程序执行的最小单位。
多个线程可以共享同一个进程的资源,通过线程间的通信和同步来协调工作。
⒋什么是并发和并行?- 并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
- 并行:指两个或多个事件同时发生。
⒌什么是死锁?死锁是指两个或多个进程无限等待彼此所持有的资源的情况。
它是导致系统资源无法使用的一种情况。
⒍什么是文件系统?文件系统是操作系统用来对文件进行组织、存储和访问的一种方式。
它通过文件目录结构来组织文件,以及提供对文件的读写操作。
⒎什么是虚拟内存?虚拟内存是一种技术,将计算机的物理内存和磁盘空间结合起来使用,在物理内存不足时,可以将一部分数据暂存到磁盘上,从而扩展可用的内存空间。
附件:无法律名词及注释:⒈版权:指对创作的作品享有的法定权利,包括复制、发行、展示等。
⒉许可证:授权他人使用某种特定的权利或权益的法律文件。
操作系统-简答题操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分,它负责管理和控制计算机硬件资源,为用户和应用程序提供方便和高效的操作环境。
下面将回答一些与操作系统相关的简答题。
1. 什么是操作系统?操作系统是一种软件,它负责管理计算机的硬件和软件资源,提供用户和应用程序与计算机硬件之间的接口,为用户提供操作界面和执行程序的环境。
2. 操作系统有哪些功能?操作系统具有以下几个主要功能:- 进程管理:管理计算机上正在运行的程序,实现进程的创建、调度和终止。
- 内存管理:分配和管理内存资源,实现虚拟内存、内存保护等机制。
- 文件系统:管理计算机上的文件和目录,提供文件的读写和管理功能。
- 设备管理:管理计算机的各种输入输出设备,实现对设备的访问和控制。
- 用户接口:为用户提供与计算机交互的界面,包括命令行界面和图形界面等。
3. 进程与线程有何区别?进程和线程都是操作系统中的执行单位,但二者有一些重要区别: - 进程是资源分配的基本单位,拥有独立的地址空间和系统资源;线程是进程中的执行流,共享同一地址空间和系统资源。
- 进程之间的切换开销较大,需要切换地址空间和系统资源;线程之间的切换开销较小,仅涉及寄存器和栈的切换。
- 进程间的通信需要使用进程间通信机制;线程之间共享地址空间,可以更方便地进行通信。
- 进程的创建和销毁开销较大;线程的创建和销毁开销较小。
4. 什么是死锁?如何预防和解决死锁问题?死锁是指在一个系统中,两个或多个进程因争夺系统资源而陷入无限等待的状态。
预防和解决死锁问题的方法包括:- 预防死锁:通过破坏死锁产生的四个必要条件之一来预防死锁,如破坏互斥条件、破坏占有和等待条件等。
- 避免死锁:根据系统资源状态和进程资源请求进行动态分析和判断,选择安全序列来分配资源,避免产生死锁。
- 检测死锁:通过算法检测系统中是否存在死锁,如果检测到死锁则采取相应的解决策略。
- 解除死锁:采用一些方法解除死锁,如资源抢占、进程终止等。
1.简述创建进程的大致过程。
申请空白的PCB分配运行资源(物理资源和逻辑资源)初始化PCB中的数据项,包括标志信息、状态信息、控制信息等;将新进程的PCB插入系统的就绪队列。
2.执行挂起操作的主要原因,挂起后转至哪些状态。
操作系统自身需要降低系统负荷需要用户自身需要父进程的需要转至就绪,静止就绪3.程序并发执行与顺序执行时相比产生哪些新特征?并发执行:间断性、失去封闭性、不可再现性顺序执行:顺序行,封闭性,可再现性4.进程控制块PCB的作用是什么?它主要包含哪些内容?使参与并发的程序均可独立运行,用于描述进程基本情况及活动过程,进而控制并管理程序。
作为独立性运行基本单位的标志;能实现间断性运行方式;提供进程管理所需信息;提供进程调度所需信息;实现与其它进程的同步。
有以下内容:进程标识符,处理机状态,进程调度信息,进程控制信息。
5.进程三态图和五态图。
6.三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N(N>0)个单元的缓冲区。
P1每次用put()将一个正整数送入缓冲区的一个单元中,P2每次用getodd()从缓冲区中取出一个奇数,P3每次用geteven()从缓冲区中取出一个偶数。
试用信号量机制实现这三个进程的互斥与同步活动,用伪代码实现。
7.针对如下所示的优先图,若可以使用信号量机构,该优先图将如何转换成正确的程序?Var a,b,c,d,e,f,g,h:Semaphores;ParbeginBegin S1;V(a);V(b);V(c);EndBegin P(a);S2;V(d);V(e);EndBegin P(b);S3;V(f);EndBegin P(c);P(d);S4;V(g);EndBegin P(e);P(f);S5;V(h);EndBegin P(g);P(h);S6;EndPerendP1(){S1;signal(a);signal(b);signal(c);}P2(){wait(a);S2;signal(d);signal(e);}P3(){wait(b);S3;signal(f);}P4(){wait(c);wait(d);S4;signal(g);}P5(){wait(e);wait(f);S5;signal(h);}P6(){wait(g);wait(h);S6;}main(){semaphore a,b,c,d,e,f,g,h;a.value=b.value=c.value=d.value=e.value=f.value=g.value=h.value=0;cobeginP1();P2();P3();P4();P5();P6();coend}8.试从调度性、并发性、拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。
操作系统期末复习资料——知识点(简答)集锦 精品文档
收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 第二章 操作系统概述
1. 解释单体内核和微内核的区别。 单体内核是一个提供操作系统应该提供的功能的大内核,包括调度、文件系统、网络、设备驱动程序、存储管理等。内核的所有功能成分都能够访问它的内部数据结构和程序。典型情况下,这个大内核是作为一个进程实现的,所有元素都共享相同的地址空间。微内核是一个小的有特权的操作系统内核,只提供包括进程调度、内存管理、和进程间通信等基本功能,要依靠其他进程担当起和操作系统内核联系作用。 2. 假设我们有一台多道程序的计算机,每个作业有相同的特征。在一个计算周期T中,一个作业有一半时间花费在I/O上,另一半用于处理器的活动。每个作业一共运行N个周期。假设使用简单的循环法调度,并且I/O操作可以与处理器操作重叠。定义以下量: ·时间周期=完成任务的实际时间 ·吞吐量=每个时间周期T内平均完成的作业数目 ·处理器使用率=处理器活跃(不是处于等待)的时间的百分比 当周期T分别按下列方式分布时,对1个、2个和4个同时发生的作业,请计算这些量: a. 前一般用于I/O,后一半用于处理器。 b. 前四分之一和后四分之一用于I/O,中间部分用于处理器。 答:(a)和(b)的答案相同。尽管处理器活动不能重叠,但I/O操作能。 一个作业 时间周期=NT 处理器利用率=50﹪ 两个作业 时间周期=NT 处理器利用率=100﹪ 四个作业 时间周期=(2N-1)NT 处理器利用率=100﹪ 2.1操作系统设计的三个目标是什么? 方便:操作系统使计算机更易于使用。 有效:操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。 扩展的能力:在构造操作系统时,应该允许在不妨碍服务的前提下有效地开发、测试和引进新的系统功能。 2.2什么是操作系统的内核? 内核是操作系统最常使用的部分,它存在于主存中并在特权模式下运行,响应进程调度和设备中断。 2.3什么是多道程序设计? 多道程序设计是一种处理操作,它在两个或多个程序间交错处理每个进程。 2.4什么是进程?进程是一个正在执行的程序,它被操作系统控制和选择。 2.7解释实地址和虚地址的区别。 虚地址指的是存在于虚拟内存中的地址,它有时候在磁盘中有时候在主存中。实地址指的是主存中的地址。 2.10什么是多线程? 多线程技术是指把执行一个应用程序的进程划分成可以同时运行的多个线程。 2.4系统调用的目的是什么?如何实现与操作系统相关的的系统调用以及与双重模式(内核模式和用户模式)操作相关的系统调用? 系统调用被应用程序用来调用一个由操作系统提供的函数。通常情况下,系统调用最终转换成在内核模式下的系统程序。
计算机操作系统期末简答题总结1、什么是进程,什么是线程,进程与线程有何区别,答:(1)进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。
(2分)(2)线程是进程内的一个执行实体或执行单元。
(2分)(3)进程和线程的区别:(a)不同进程的地址空间是独立的,而同一进程内的线程共享同一地址空间。
一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。
(b) 在引入线程的操作系统中,进程是资源分配和调度的单位,线程是处理机调度和分配的单位,资源是分配给进程的,线程只拥有很少资源,因而切换代价比进程切换低。
(2分)2、什么是死锁,产生死锁的原因和必要条件是什么,答:(1)在多道程序系统中,当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源,此时的系统处于死锁状态,简称死锁。
(2分)(2)死锁产生的原因:(a)系统提供的资源有限;(b)进程推进顺序不当。
(2分)(3)产生死锁的必要条件:互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。
3、说明作业调度,中级调度和进程调度的区别,并分析下述问题应由哪一级调度程序负责。
(1) 在可获得处理机时,应将它分给哪个就绪进程;(2) 在短期繁重负载下,应将哪个进程暂时挂起。
答:(1) 作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程,分配资源,然后将新创建进程插入就绪队列;中级调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放,但内存空闲时,又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存;进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。
(4分)(2)进程调度、中级调度(2分)4.什么是操作系统,它的主要功能有哪些,操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理的对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。
它包含四种功能:处理机管理、内存管理、设备管理和文件管理 5.什么是处理机的三级调度,它们在什么条件下发生, 高级调度、中级调度和低级调度高级调度:当系统决定选择一个后备作业调入内存运行时;中级调度:在内存紧张不能满足需要时;低级调度:选择一个就绪进程投入运行时。
6.比较分段式与分页式存储管理方式的主要差别。
(1)页是物理单位目的是提高内存的使用率,段式逻辑单位目的是方便用户使用;(2)页的大小是固定的由系统决定;段的大小不固定且由用户决定;(3)分页作业的地址空间是一维的;分段作业的地址空间是二维的;7. 什么是多道程序设计?为什么要采用多道程序设计?多道程序设计是一种软件技术,该技术使同时进入计算机主存的几个相互独立的程序在管理程序控制之下相互交替地运行。
引入多道程序设计,可具有以下好处:(1)可提高CPU的利用率;(2)可提高主存和I/O设备利用率;(3)可增加系统吞吐量; 8.简述死锁的防止与死锁的避免的区别。
死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略,进程按规定申请资源,系统按预先规定的策略进行分配,从而防止死锁的发生。
而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配,仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程,使系统一直处于安全状态之中,从而避免死锁。
9.虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制? 10.操作系统为什么要引入进程,进程与程序的关系是怎样的,11.什么是设备无关性?实现设备无关性有什么好处?设备无关性是用户编制程序时,不直接使用物理设备名来指定特定的物理设备,而是使用逻辑设备名请求某类设备,使得用户程序独立于具体的物理设备,由设备甘理驮件建立逻辑设备与物理设备的对应关系(好处是增加了设备分配的灵活性,易于实现I,O重定向。
12. 有结构文件可分为哪几类,其特点是什么, 答:有结构文件可分为以下三类,分别是:(1)顺序文件。
它是指由一系列记录,按某种顺序排列所形成的文件。
(2)索引文件。
当记录为可变长度时,通常为之建立一张索引表,并为每个记录设置一表项,以加速对记录的检索速度。
(3)索引顺序文件。
这是上述两种文件方式的结合,它为文件建立一张索引表,为每一组记录中的第一个记录设置一表项。
13. 分页系统与分段系统的区别主要在于哪些方面,答:分页与分段系统有很多相似之处,但两者在概念上完全不同,主要表现在:(1)页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外汇零头,提高内存利用率。
段是逻辑单位,分段的目的是为了更好的满足用户的需要。
(2)页的大小固定,段的长度不固定(3)分业的作业地址是一维的,分段的地址空间是二维的,在标识一个地址时,要给出段名和段内地址14. 简述引起进程调度的原因。
答:引起进程调度的事件主要有以下几个:(1) 在执行进程执行完毕或因某种事件而不能再执行(2) 在进程通信或同步过程中执行某些原语,如P操作,block原语(3) 执行中的进程因提出I/O操作而暂停执行(4) 在可剥夺式调度中有一个比当前进程优先级更高的进程进入到就绪队列。
(5) 在分时系统中时间片用完15. 操作系统的基本特征是什么,答:各种操作系统都拥有共同的特征。
分别是:(~)并发(2)共享(3)虚拟(4)异步性16. 什么叫虚拟存储器,实现方式有哪些,答:所谓虚拟存储器,是指将作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。
也即是指具有请示调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。
虚拟存储器的实现方式有两种:(1)请求分页系统(2)请求分段系统17. 操作系统的目标是什么,答:操作系统的目标有以下几点:(1)方便性 (2)有效性 (3)可扩充性 (4)开放性18. 什么是请求分页系统,它需要哪些方面的硬件机构支持,答:请求分页系统是在分页系统的基础上,增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。
为了实现请求调页和置换功能,系统必须提供必要的硬件支持。
其中,最重要的是:(1)请求分页的页表机制。
(2)缺页中断机构(3)地址变换机构19. 进程有哪三种基本状态,请分别阐述。
答:进程在运行中不断地改变其运行状态,通常,一个进程必须具有以下三种基本状态。
(1)就绪状态。
即进程以分配到除CPU以外的所有必要的资源后,只要能再获得处理机,便可立即执行,这样的状态即就绪状态。
(2)执行状态。
指进程已获得处理机,其程序正在执行。
(3)阻塞状态。
指进程因发生某事件,如I/O请求,申请缓冲空间等而暂停执行时的状态,亦即进程的执行受到阻塞。
20. 什么叫分时系统,它的特征是什么,答:分时系统是指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同进允许多个用户共享主机中的资源,每个用户都可通过自已的终端以交互方式使用计算机。
分时系统的特征如下:(1)多路性。
即多个用户分时使用一台主机。
(2)独立性。
每个用户各占一个终端,独立操作,互不干扰。
(3)及时性。
用户的请求能在很短时间内获得响应。
(4)交互性。
用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。
21. 选择调度方式和算法的准则是什么,答:选择调度方式和调度算法的准则,有的是面向用户的,有的是面向系统的。
面向用户的准则:(1)周转时间短 (2)响应时间快 (3)截止时间的保证 (4)优先权准则面向系统的准则:(1)系统吞吐量高 (2)处理机利用率高 (3)各类资源的平衡利用22. 试比较进程和程序的区别答:(1)进程是一个动态概念,而程序是一个静态概念,程序是指令的有序集合,无执行含义,进程则强调执行的过程。
(2)进程具有并行特征(独立性,异步性),程序则没有。
(3)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。
23.什么是文件目录,文件目录中包含哪些信息,答:一个文件的文件名和对该文件实施控制管理的说明信息称为该文件的说明信息,又称为该文件的目录。
文件目录中包含文件名、与文件名相对应的文件内部标识以及文件信息在文件存储设备上的始址等信息。
另外还可能包含关于文件逻辑结构、物理结构、存取控制和管理等信息。
24.什么是段式存储管理,它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的,.把程序按内容或构成关系分成段,每段有自己的名字。
一个用户作业或进程包含的段对应于一个二维虚拟储存器。
以段为单位分配内存,然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。
只将那些经常访问的段驻留内存,其他的段放在外存,待需要时自动调入。
地址变换过程:由虚地址中的段号为索引,查段表。
找出该段在内存的起始地址,并将其和段内地址相加,从而得到物理地址。
25.在单处理机环境下,进程间有哪几种通信方式,是如何实现的,作业调度:从一批后备作业中选择一个或几个作业,给它们分配资源,建立进程,挂入就绪队列。
执行完后,回收资源。
进程调度:从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程,使之占用CPU。
交换调度:按照给定的原则和策略,将外存交换区中的进程调入内存,把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。
26.设备管理中的数据传送控制方式有哪几种,分别简述如何实现的。
程序直接控制:由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。
中断方式:进程通过CPU发出指令启动外设,该进程阻塞。
当输入完成时,I/O控制器通过中断请求线向CPU发出中断信号,CPU进行中断处理。
DMA方式:在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。
通道控制方式:CPU发出启动指令,指出通道相应的操作和I/O 设备,该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。
27.试比较内存管理和外存管理的异同点.答:主要任务:内存管理的主要任务是为多道程序的运行,提供良好的环境;而外存管理的主要任务则是为文件提供存储空间。
基本功能:内存管理的基本功能包含了内存空间的分配、回收、内存保护、对换、内存扩充等方面;而对外存管理的基本功能则只是对外存空间的分配和回收。
分配方式:它们都可采用连续分配或离散分配方式,且都以离散分配方式为主。
分配算法或机制:对于连续分配方式,内存与外存管理中的分配和回收算法类似,主要有首次适应算法、循环首次适应算法等;在离散分配方式中,两者采用的机制不同,内存管理主要是利用页(段)表;而在外存管理中,则主要利用文件分配表FAT。
28.SPOOLing的含义是什么,试述SPOOLing系统的特点、功能以及控制过程。
答:SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line (即外部设备联机并行操作)的缩写,它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术,通常称为“假脱机技术”。
SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的,它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作,利用磁盘作为后援存储器,实现外围设备同时联机操作。
SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成;它将独占设备改造为共享设备,实现了虚拟设备功能。