操作系统总复习
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1、设计现代OS的主要目标就是什么?方便性、有效性、可扩充性、开放性2、何谓脱机I/O与联机I/O?答:脱机输入方式就是指在一台外围机(即一台专门用来管理输入/输出的、功能较简单的计算机)的控制下,预先将程序与数据从低速输入设备输入到磁带,当CPU需要这些程序与数据时,再从磁带告诉的读入内存。
类似的,脱机输出方式就是指当CPU需要输出时,先告诉的将数据写入磁带,然后在一台外围机的控制下,然后低速输出设备进行输出。
相反,在主机的直接控制下进行的输入/输出方式被称为联机输入/输出方式。
优点:减少了CPU的空闲时间;提高I/O速度。
3、实现分时系统的关键问题就是什么?应如何解决?答:关键问题:及时接收、及时处理及时接收:在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
及时处理:作业直接进入内存;采用轮转运行方式,不允许一个作业长期占用处理机5、就是什么原因使操作系统具有异步性特征?答:进程就是以人们不可预知的速度向前推进。
内存中的每个进程何时获得处理机运行;进何时因提出某种资源请求而暂停;进程以怎样的速度向前推进;每道程序总共需要多少时间完成,等等。
在多道程序环境下,允许多个进程并发执行,但由于竞争资源等因素的限制,使进程的执行不就是“一气呵成,而就是以“走走停停”的方式运行。
只要运行环境相同,作业经过多次运行,都会获得完全相同的结果。
6、何谓微内核技术?在微内核中通常提供了哪些功能?答:在微内核OS中就是将进程管理、存储器管理以及I/O管理的功能一分为二,属于机制的很小一部分放入微内核中,另外绝大部分放在微内核外的各种服务器中来实现。
功能:进程(线程)管理、低级存储器管理、中断与陷入处理。
第2章作业2、程序并发执行时为什么会失去封闭性与可再现性?答:程序并发执行时,多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态由多个程序改变,致使程序运行失去了封闭性,也会导致其失去可再现性。
操作系统复习资料操作系统复习资料第一章:一、现在操作系统的功能与任务?(p14)1.操作系统的主要任务,是为多道程序的运行提供良好的运行环境,以保证多道程序能有条不紊地运行,并能最大限度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用.2. 操作应具有这样几方面的功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、面向网络的服务和功能二、什么是多道程序设计技术?有什么好处?(p6)1.在单道批处理系统中,内存中仅有一道作业,它无法充分利用系统中的所有资源,使系统性能较差;2.在多道批处理系统中,用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,称为”后备队列”,然后,由作业高度算法按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使他们共享CPU和系统上的各种资源.好处:(1)提高了CPU的利用率(2)可提高内存和I/O设备的利用率(3)增加系统吞量三、分时、实时、多道程序处理系统概念?(选择)(p8----p11)第二章:一、线程与进程的异同?1、相同点:(a)二者都具有ID,一组寄存器,状态,优先级以及所要遵循的调度策略。
(b)每个进程都有一个进程控制块,线程也拥有一个线程控制块。
(c)线程和子进程共享父进程中的资源;线程和子进程独立于它们的父进程,竞争使用处理器资源;线程和子进程的创建者可以在线程和子进程上实行某些控制,比如,创建者可以取消、挂起、继续和修改线程和子进程的优先级;线程和子进程可以改变其属性并创建新的资源。
2、不同点:(a)线程是进程的一部分, 一个没有线程的进程是可以被看作单线程的,如果一个进程内拥有多个进程,进程的执行过程不是一条线(线程)的,而是多条线(线程)共同完成的。
(b)启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间,而且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
(c)系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域,但是不会为线程分配内存(线程所使用的资源是它所属的进程的资源),线程组只能共享资源。
样卷一、选择(每题1分,共20分)1、文件系统为用户提供了()功能,使得用户能透明地存储访问文件。
A、按名存取B、密码存取C、路径存取D、命令调用2、位示图方法可用于 ( )A、磁盘空间的管理B、磁盘的驱动调度C、文件目录的查找D、页式存贮管理的页面调度3、在一个可变式分区管理中,最坏适应分配算法宜将空闲区表中的空闲区按()的次序排列A、地址递增B、地址递减C、长度递增D、长度递减4、进程从运行状态到等待状态可能是由于()A、进程调度程序的调度B、现运行进程时间片用完C、现运行进程执行了 P操作D、现运行进程执行了 V操作5、资源的静态分配算法在解决死锁问题中是用于()A、预防死锁B、避免死锁C、检测死锁D、解除死锁6、进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构,一个进程()A、可以有多个进程控制块B、可以和其他进程共用一个进程控制块C、可以没有进程控制块D、只能有惟一的进程控制块7、在 UNIX 系统中,设备作为()存在,除占据相应的节点位置外,并不占据实际的物理存储块,设备可采用文件的读写和保护方法。
A、记录文件B、普通文件C、设备文件D、系统文件8、由字符序列组成,文件内的信息不再划分结构,这是指()。
A、流式文件B、记录式文件C、顺序文件D、有序文件9、对于给定的信号量 s ,等待操作 wait ( s )(又称 P 操作)定义为: if s>0 then ( ) eles 挂起调用的进程。
A、s:=0B、s:=s+1C、s:=s-1D、s:=110、户程序通过系统调用 create来创建一新文件时,在执行create()的过程中,处理机程运行在()下。
A、系统态B、用户态C、系统态或用户态D、目态11、设有12个同类资源可供四个进程共享,资源分配情况如表:进程已占用资源数最大需求P1 2 4P2 3 6P3 4 7P4 1 4目前剩余资源数为2。
当进程P1,P2,P3,P4又都相继提出申请要求,为使系统不致死锁,应满足( )的要求。
操作系统基础习题解析及实验指导2016.9第一篇操作系统基础知识点及习题解答该部分罗列操作系统基础各章节的学习要点,指出学习的重点和难点,在回顾相关知识点的基础上,对典型习题进行分析和解答。
第一章操作系统引论本章学习要点【1】掌握操作系统的概念与作用【2】掌握操作系统的基本类型与特点【3】掌握操作系统的特征与功能【4】深入领会多道程序设计技术本章学习难点【1】多道程序设计技术【2】操作系统的特征知识点回顾一. 操作系统的概念一个完整的计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统功能的第一次扩充。
图1-1 计算机系统的层次图1.操作系统(Operating System,简称OS)的作用(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过OS来使用计算机系统。
或者说,用户在OS 的帮助下能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
(2)OS作为计算机系统资源的管理者这是广为流行的一个关于OS作用的观点。
在一个计算机系统中,通常都包含了各种各样的硬件和软件资源。
归纳起来可将资源分为四类:处理器、存储器、I/O设备以及信息(数据和程序)。
OS的主要功能正是针对这四类资源进行有效的管理。
(3)OS用作扩充机器对于一台完全没有软件配置的计算机系统(裸机),即使功能再强,也必定难于使用。
OS在第 1 页共102 页裸机上分别覆盖I/O设备管理软件、文件管理软件等,此时用户所看到的机器,将是一台比裸机功能更强、使用更方便的机器。
通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚机器。
在计算机系统上覆盖上一层软件后,系统功能便增强一级。
由于OS自身包含了若干层软件,因此当在裸机上覆盖上OS后,便可获得一台功能显著增强,使用极为方便的多层扩充机器或多层虚机器。
2.操作系统的概念操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程,方便用户使用的程序的集合。
1.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么?并发性、共享性、虚拟性和异步性(不确定性);最基本的特征是并发性。
2.OS三种基本类型:批处理、分时、实时OS3.并发:两个或多个事件在同一时间间隔内发生;并行:两个或多个事件在同一时刻发生4. 特权指令:只能由OS使用的指令;非特权指令:OS和用户都可以使用的指令;访管指令:实现从目态到管态的切换;管态:运行系统程序时系统所处的状态;目态:运行用户程序时系统所处的状态5.系统调用和过程调用的区别:①运行在不同的系统状态②调用方式不同③返回方式不同6.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。
进程和程序的关系:①进程是动态的,程序是静态的②进程是暂时的,程序是永久的③进程和程序的组成不同④进程和程序密切相关7.进程的基本状态有哪些?这些状态之间是如何转换的?进程的基本状态有:就绪,阻塞,执行三种。
就绪到执行:进程调度;执行到就绪:时间片完;执行到阻塞:I/O请求或等待事件发生;阻塞到就绪:I/O完成或事件已发生。
8.原语是由若干条机器指令构成的一段程序,用以完成特定功能,这段程序在执行期间不可分割。
即原语的执行不能被中断,原语操作具有原子性。
9.临界区管理四原则: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。
10.同步与互斥的关系:①区别:互斥:联系松散,取用资源随机,有则用;同步:联系紧密,按序执行,有资源也不一定可用②联系:都是进程之间的相互制约关系,互斥是特殊的同步,可将二者统称为进程同步。
11.信号量的物理含义:S>0,S的值表示可用资源数量。
S=0,S的值表示无资源可用。
S<0,表示无资源可用,且|S|表示在阻塞队列中等待的进程数量。
12. 三级调度: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(作业的四个状态:提交、后备(收容)、运行、完成);交换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。
第一章操作系统概述1.操作系统主要特征是什么?操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源,合理地组织计算机的工作流程,以方便用户使用的程序集合。
2.“操作系统是控制硬件的软件”这一说法确切吗?为什么?不正确,因为操作系统不仅仅是控制硬件,同时它还控制计算机的软件。
第二章进程与线程1.操作系统中为什么要引入进程的概念?为了实现并发进程之间的合作和协调,以及保证系统的安全,操作系统在进程管理方面要做哪些工作?①为了从变化角度动态地分析研究可以并发执行的程序,真实的反应系统的独立性、并发性、动态性和相互制约,操作系统中不得不引入进程的概念。
②为了防止操作系统及其关键的数据结构受到用户程序破坏,将处理机分为核心态和用户态。
对进程进行创建、撤销以及在某些进程状态之间的转换控制。
2.假设系统就绪队列中有10个进程,这10个进程轮换执行,每隔300ms轮换一次,CPU在进程切换时所花费的时间是10ms,试问系统化在进程切换上的开销占系统整个时间的比例是多少?就绪队列中有10个进程,这10个进程轮换执行,每隔进程的运行时间是300ms,切换另一个进程所花费的总时间是10ms,隐刺系统化在进程切换上的时间开销占系统整个时间的比例是:10//(300+10)=3.2%.3.试述线程的特点及其与进程之间的关系。
答:线程是进程内的一个相对独立的运行单元,是操作系统调度和分派的单位。
线程只拥有一点必不可少的资源(一组寄存器和栈),但可以和铜属于一个进程的其他线程共享进程拥有的资源。
关系:1>线程是进程的一部分,是进程内的一个实体;一个进程可以有多个线程,但至少必须有一个线程。
一个线程只能在一个进程的地址空间内活动;2>进程资源的拥有者,同一个进程的多个线程共享该进程占有的所有资源;3>处理机分配给进程,线程是系统的调度单位。
1.这种策略一方面照顾了短进程,一个进程如果在100ms运行完毕它将退出系统,更主要的是照顾了I/O量大的进程,进程因I/O进入阻塞队列,当I/O完成后它就进入了高优先级就绪队列,在高优先级就绪队列等待的进程总是优于低优先级就绪队列的进程。
操作系统总复习习题总复习习题1、操作系统中引入进程概念后并不能够()。
A.提高资源利用率B.正确描述程序的执行情况C.提高用户的编程能力D.使处理器与外设之间有效的并行工作E.允许一个程序被多个用户调用2、()不是文件系统的功能之一。
A.方便用户使用信息B.提供用户共享信息的手段C.提高信息安全程度D.分配磁盘的存储空间E.驱动外部设备3、现有三个同时到达的作业J1、J2、J3,它们的执行时间分别是T1、T2、T3,且T1<t2<t3。
系统按单道方式运行且采用短作业优先算法,则平均周转时间是()。
< p="">A.T1+T2+T3B. (T1+T2+T3)/3C. (3T1+2T2+T3)/3D. (T1+2T2+3T3)/34、一个作业8:00到达系统,估计运行时间为1小时。
若10:00开始执行该作业。
其响应比是()。
A.2B. 1C. 3D. 0.55、驱动调度算法中,()算法可能会随时改变磁头臂的运动方向。
A.电梯调度B.先来先服务C. 扫描D.单向扫描E.最短寻找时间优先6、从供选择的答案中选出与下列叙述关系最密切的存储管理方法,填入括号中。
(1)支持多道程序设计,算法简单,但存储器碎片多。
()(2)能消除碎片,但用于存储器紧缩处理的时间长。
()(3)克服了碎片多和紧缩处理时间长的缺点,支持多道程序设计,但不支持虚拟存储。
()(4)支持虚拟存储,但不能以自然的方式提供存储器的共享和存取保护机制。
()(5)允许动态链接和装入,能消除碎片,支持虚拟存储。
()供选答案:①段页式②非请求分页式③请求分页式④可重定位分区⑤固定分区⑥单一连续分配7、为了快速传送大量数据,微型计算机中采用存储器直接访问技术(DMA)。
用DMA方式传送时,在存储器和A 之间直接建立高速传输数据的通路,不需要B 的干预。
利用DMA方式传送数据时,数据的传送过程完全由称为DMA控制器的硬件控制。
操作系统基础习题解析及实验指导2016.9第一篇操作系统基础知识点及习题解答该部分罗列操作系统基础各章节的学习要点,指出学习的重点和难点,在回顾相关知识点的基础上,对典型习题进行分析和解答。
第一章操作系统引论本章学习要点【1】掌握操作系统的概念与作用【2】掌握操作系统的基本类型与特点【3】掌握操作系统的特征与功能【4】深入领会多道程序设计技术本章学习难点【1】多道程序设计技术【2】操作系统的特征知识点回顾一. 操作系统的概念一个完整的计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。
操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统功能的第一次扩充。
图1-1 计算机系统的层次图1.操作系统(Operating System,简称OS)的作用(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过OS来使用计算机系统。
或者说,用户在OS 的帮助下能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
(2)OS作为计算机系统资源的管理者这是广为流行的一个关于OS作用的观点。
在一个计算机系统中,通常都包含了各种各样的硬件和软件资源。
归纳起来可将资源分为四类:处理器、存储器、I/O设备以及信息(数据和程序)。
OS的主要功能正是针对这四类资源进行有效的管理。
(3)OS用作扩充机器对于一台完全没有软件配置的计算机系统(裸机),即使功能再强,也必定难于使用。
OS在第 1 页共102 页裸机上分别覆盖I/O设备管理软件、文件管理软件等,此时用户所看到的机器,将是一台比裸机功能更强、使用更方便的机器。
通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器或虚机器。
在计算机系统上覆盖上一层软件后,系统功能便增强一级。
由于OS自身包含了若干层软件,因此当在裸机上覆盖上OS后,便可获得一台功能显著增强,使用极为方便的多层扩充机器或多层虚机器。
2.操作系统的概念操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机的工作流程,方便用户使用的程序的集合。
计算机操作系统复习知识点汇总第一章绪论1、操作系统的定义、目标、作用1OS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..2OS的主要目标是:方便性;有效性;可扩充性和开放性.3OS的作用可表现为:a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;一般用户的观点b. OS作为计算机系统资源的管理者;资源管理的观点c. OS实现了对计算机资源的抽象.2、脱机输入输出方式和SPOOLing系统联机输入输出方式的联系和区别脱机输入输出技术Off-Line I/O是为了解决人机矛盾及CPU的高速性和I/O设备低速性间的矛盾而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间;提高了I/O速度.由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的;或者说;它们是在脱离主机的情况下进行的;故称为脱机输入输出方式;反之;在主机的直接控制下进行输入输出的方式称为联机输入输出方式联机输入输出技术也提高了I/O的速度;同时还将独占设备改造为共享设备;实现了虚拟设备功能..3、多道批处理系统需要解决的问题处理机管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题、作业管理问题4、OS具有哪几个基本特征它的最基本特征是什么a. 并发性Concurrence;共享性Sharing;虚拟性Virtual;异步性Asynchronism.b. 其中最基本特征是并发和共享.c. 并发特征是操作系统最重要的特征;其它特征都是以并发特征为前提的..5、并行和并发并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念;并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多少个事件在同一时间间隔内发生..6、操作系统的主要功能;各主要功能下的扩充功能a. 处理机管理功能:进程控制;进程同步;进程通信和调度.b. 存储管理功能:内存分配;内存保护;地址映像和内存扩充等c. 设备管理功能:缓冲管理;设备分配和设备处理;以及虚拟设备等d. 文件管理功能:对文件存储空间的管理;目录管理;文件的读写管理以及文档的共享和保护7、操作系统与用户之间的接口a. 用户接口:是给用户使用的接口;用户可通过该接口取得操作系统的服务b. 程序接口:是给程序员在编程时使用的接口;是用户程序取得操作系统服务的惟一途径..第二章进程管理1、进程的定义、特征;进程实体的组成1进程是进程实体的运行过程;是系统进行资源分配的一个独立单位..2进程具有结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性..3进程实体由程序段、相关的数据段和PCB三部分构成..2、进程的三种基本状态及其转换运行中的进程可能具有就绪状态、执行状态、阻塞状态三个基本状态..3、引起进程进入挂起状态的原因如下:a. 终端用户的请求b. 父进程请求c. 负荷调节的需要d. 操作系统的需要具有挂起状态的进程转换图— P394、创建进程的主要步骤a. 为一个新进程创建PCB;并填写必要的管理信息..b. 把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中..5、进程控制块PCB的作用1系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构;存放了用于描述该进程情况和控制进程运行所需的全部信息..2系统利用PCB来控制和管理进程;所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志3进程与PCB是一一对应的为什么说PCB是进程存在的唯一标志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是进程存在的唯一标志..6、进程控制块的组织方式链接方式、索引方式7、原语的定义、组成、作用原语是由若干条指令组成的;用于完成一定功能的一个过程;与一般过程的区别在于:它们是“原子操作”;是一个不可分割的基本单位;在执行过程中不允许中断..原子操作在管态下执行;常驻内存..原语的作用是为了实现进程的通信和控制;系统对进程的控制如不使用原语;就会造成其状态的不稳定性;从而达不到进程控制的目的..8、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9、引起进程终止的事件正常结束、异常结束、外界干预10、引起进程阻塞和唤醒的事件请求系统服务、启动某些操作、新数据尚未到达、无新工作可做11、临界资源和临界区1临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源..属于临界资源的硬件有打印机、磁带机等;软件有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等..诸进程间应采取互斥方式;实现对这种资源的共享..2每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区Critical Section;不论是硬件临界资源;还是软件临界资源;多个进程必须互斥地对它进行访问..12、同步机制应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待13、进程通信的类型进程间通信机制包括:共享内存系统、消息传递系统以及管道通信系统..14、线程的定义、属性在多线程OS中;通常一个进程中包含多个线程;每个线程都是作为利用CPU的基本单位;是花费最小开销的实体..线程具有下述属性:1轻型实体—线程中的实体基本上不拥有系统资源;只是有一点必不可少的、能保证其独立运行的资源..2独立调度和分派的基本单位3可并发执行..4共享进程资源..15、进程和线程的比较a. 调度性..在传统的操作系统中;拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程;在引入线程的OS中;则把线程作为调度和分派的基本单位;而把进程作为资源拥有的基本单位;b. 并发性..在引入线程的OS中;不仅进程之间可以并发执行;而且在一个进程中的多个线程之间;亦可并发执行;因而使OS具有更好的并发性;c. 拥有资源..无论是传统的操作系统;还是引入了线程的操作系统;进程始终是拥有资源的一个基本单位;而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外;本身基本不拥有系统资源;但它可以访问其隶属进程的资源;d. 系统开销..由于创建或撤销进程时;系统都要为之分配和回收资源;如内存空间等;进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程;因此;操作系统在创建、撤销和切换进程时所付出的开销将显着地大于线程..16.进程与程序的区别①程序是静态的;进程是动态的;②进程更能真实地描述并发;而程序不能;③进程具有创建其他进程的功能;而程序没有④进程只是一次执行过程;有生命周期;而程序可作为软件资源长期保存;是相对长久的;进程是系统分配调度的独立单位;能与其他进程并发执行;17.进程互斥与同步的基本概念i.进程互斥:由于各进程要求共享资源;而有些资源需要互斥使用;因此各进程间竞争使用这些资源;进程的这种关系为进程的互斥..ii.进程同步:在并发执行过程中;合作完成同一个任务的多个进程;在执行速度或某些时序点上必须相互协调的合作;这种制约性关系叫作进程同步..18、同步机制应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待19.常用的几种信号量机制整型信号量、记录型信息量、AND型信息量、信号量集..第三章处理机调度1、高级调度与低级调度的区别高级调度又称为作业调度或长程调度;调度对象是作业;作业调度往往发生于一个批作业运行完毕;退出系统;而需要重新调入一个批作业进入内存时;故作业调度的周期长;低级调度又称为进程调度和短程调度;调度物件为进程或内核级线程;进程调度的运行频率最高;是最基本的一种调度;多道批处理、分时、实时三类OS中必须配置这种调度..引入中级调度的主要目的:是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量2、低级调度的功能保存处理机的现场信息、按某种算法选取进程、把处理器分配给进程3、进程调度方式1非抢占方式—实现简单、系统开销小、适用于大多数的批处理系统环境2抢占方式——原则:优先权原则、短作业进程优先原则、时间片原则4、同时具有三级调度的调度队列模型当在OS中引入中级调度后;人们可把进程的就绪状态分为内存就绪和外存就绪;类似的阻塞状态也可以同样划分..5、调度算法▲1、先来先服务FCFS2、短作业进程优先SJFSPF3、高优先权优先4、高响应比优先调度算法HRN..5、时间片轮转法1 要求:掌握算法思想..并能对前4种算法根据算法思想计算周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间;周转时间= 完成时间–到达时间=等待时间+服务时间2 掌握先来先服务、短作业进程优先、高响应优先调度算法三种算法性能评价:a.先来先服务算法即适合于作业调度也适用于进程调度;且算法较为简单;比较适合长作业或长进程不适合短作业或进程..b.短作业进程优先算法;能有效降低作业的平均等待时间;提高系统吞吐量..但该算法与用户做出的估计运行时间有很大的关系;对长作业进程不利;有利于短作业进程..c.高响应比优先调度算法;即照顾了短作业又考虑了长作业到达的先后次序;它不会使长作业长期得不到服务..6 高响应比优先调度算法优先权=等待时间+要求服务时间\要求服务时间响应比=等待时间+要求服务时间/要求服务时间=响应时间/要求服务时间7、最低松弛度优先调度算法即LLF算法该算法是根据任务紧急或松弛的程度;来确定任务的优先级..8、何谓死锁产生死锁的原因和必要条件是什么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..互斥条件:一个资源一次只能被一个进程使用..请求和保持条件:保留已经得到的资源;还要求其它的资源..不剥夺条件:资源只能被占有者释放;不能被其它进程强行抢占..环路等待条件:系统中的进程形成了环形的资源请求链..9、处理死锁的基本方法1预防死锁—破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件2避免死锁—破坏产生死锁的四个必要条件3检测死锁—通过系统设置的检测机构;及时检测出死锁的发生4解除死锁—撤销或挂起一些进程10、预防死锁的方法a.摒弃"请求和保持"条件b.摒弃"不剥夺"条件c.摒弃"环路等待"条件11、银行家算法▲要求掌握能够根据安全性检测算法;通过查找安全序列来判断某个时刻系统是否处于安全状态..能利用银行家算法来计算:当某进程提出资源请求时;系统是否分配..12、死锁检测掌握死锁定理的概念:当且仅当一组进程某个状态S的资源分配图是不可完全简化的;则说明S状态为死锁状态..知道在进行死锁的检测常用的工具是资源分配图;并通过对资源分配图的化简判断一组进程是否处于安全状态无环..第四章存储管理1、存储器按存储量、速度怎么划分至少应具有三级:最高层为CPU寄存器、中间为主存、最底层为辅存;较高档点的根据具体功能还可细分为:寄存器;高速缓存、主存储器、磁盘缓存;固定硬盘、可移动存储介质等6层..主存储器简称内存或主存:容量一般为数十MB到数GB;其访问速度远低于CPU执行指令的速度..为此引入寄存器和高速缓存;寄存器访问速度最快;价格昂贵;容量不大;高速缓存容量大于或远大于寄存器;从几十KB到几十MB;访问速度快于主存储器..2、程序的装入方式绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式3、程序的链接方式分类静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接4、对换的定义、分类、实现对换是把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据调到外存上;以便腾出足够的内存空间;再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据调入内存..以整个进程为单位;称为“整体对换”或“进程对换”;以“页”或“段”为单位;分别称为“页面对换”和“分段对换”;又称为“部分对换”为了实现进程对换;系统必须能实现三方面的功能:对换空间的管理、进程的换出;以及进程的换入..6、基本分页存储管理方式重点考查1、分页的基本原理分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片;称为页面或页;将这些页面装入到内存一些不连续的内存块中..若将一个进程的所有页面一次全部装入到内存叫基本分页;若按进程的运行情况分多次部分装入到内存叫请求式分页..由于进程的最后一页经常装不满一块而形成不可利用的碎片;称为页内碎片系统为每个进程建立一张页面映像表;简称页表..页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射..2、分页系统的地址变换机构▲掌握:能根据给定的逻辑地址和页表内容转换出物理地址注意在进行地址变换前要注意判断页号是否越界;并能掌握地址变换机构图..7 、基本分段存储管理方式1、分段存储管理方式的引入原因引入分段存储管理方式;主要是为了满足用户和程序员的一些需要:方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接2、分段系统的基本原理在分段存储管理方式中;作业的地址空间被划分为若干个二维段;每个段定义了一组逻辑信息;逻辑地址由段号和段内地址组成..每个段在表中占有一个表项;其中记录了该段在内存中的起始地址又称为“基址”..段表是用于实现从逻辑段到物理内存区的映射..将一个作业的这些段装入到内存一些不连续的区域中在分段中一个作业获得的地址空间是不连续的;但是每个段获得的空间是连续的..当将一个作业的所有段一次全部装入到内存的是基本分段;若按作业的运行情况分多次部分装入到内存的是请求式分段..在分段中也会出现碎片..8、分段系统的地址变换机构▲掌握:能根据给定的逻辑地址和段表内容转换出物理地址注意在进行地址变换前要注意判断段号和段地位移量是否越界..9、分段和分页的主要区别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;而段长度不固定;决定于用户所编写的程序;d. 分页的作业地址空间是一维的;而分段的作业地址空间是二维的.10、虚拟存储器的特征及其内部关联a. 虚拟存储器具有多次性;对换性和虚拟性三大主要特征;b. 其中所表现出来的最重要的特征是虚拟性;它是以多次性和对换性为基础的;而多次性和对换性又必须建立在离散分配的基础上..11、页面置换算法▲1、先进先出FIFO2、最佳置换算法OPT3、最近最久未使用LRU置换算法4、Clock置换算法5、最少使用LFU置换算法1要求:掌握算法思想、名称缩写..并能对前3种算法根据算法思想计算缺页中断次数和缺页中断率;参考书P150页和作业题..2掌握先进先出FIFO、最佳置换算法OPT、最近最久未使用LRU置换算法的性能评价–先进先出:实现简单;性能最差;与进程实际的运行不相适应;且有可能会出现Belady现象即在未给进程或作业分配它所要求的全部页面时;有时会出现分配给作业的内存块数增多;缺页次数反而会增多的奇怪现象–最佳置换算法OPT:理论上;性能最佳;实际上;无法实现;通常只用在研究其它算法时;做参考评价..最近最久未使用LRU置换算法:性能较好;实现复杂;需要硬件支持..12、分段保护采取以下措施保证信息安全:越界检查、存取控制检查、环保护机构第五章设备管理1、I/O设备按使用特性、传输速率、信息变换、共享属性如何分类按设备的使用特性分类:存储设备又称外存、后备存储器、辅助存储器;输入输出设备又可具体划分:输入设备键盘、鼠标、扫描仪、视频摄像、各类传感器、输出设备打印机、绘图仪、显示器、数字视频显示设备、音响输出设备、交互式设备按传输速率分类:低速设备键盘、鼠标、语音的输入输出设备;中速设备行式打印机、激光打印机;高速设备磁带机、磁盘机、光盘机..按信息交换的单位分类:块设备磁盘;字符设备交互式终端、打印机按设备的共享属性分类:独占设备;共享设备磁盘;虚拟设备2、设备控制器的组成设备控制器由以下三部分组成:1设备控制器与处理机的接口;该接口用于实现CPU 与设备控制器之间的通信;提供有三类信号线:数据线、地址线和控制线..2设备控制器与设备的接口;可以有一个或多个接口;且每个接口连接一台设备..每个接口都存在数据、控制和状态三种类型的信号..3I/O逻辑;用于实现对设备的控制..其通过一组控制线与处理机交互;处理机利用该逻辑向控制器发送I/O命令;I/O逻辑对收到的命令进行译码..3、I/O通道设备如何引入虽然在CPU和I/O设备之间增加了设备控制器后;已能大大减少CPU对I/O的干预;但当主机配置的外设很多时;CPU的负担仍然很重;为此;在CPU和设备控制器之间又增设了通道..I/O通道是一种特殊的处理机;它具有执行I/O指令的能力;并通过执行通道I/O程序来控制I/O操作..通道与普通处理机的区别:1没有自己的内存;且与主机共享主机内存2执行的指令单一;主要执行与I/O有关的指令..通道分为:字节多路通道主要连接低速字符设备;数组选择通道主要连接高速块设备;数组多路通道主要连接中高速块设备4、有哪几种I/O控制方式各适用于何种场合1I/O控制方式:程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、DMA I/O控制方式、I/O通道控制方式..2程序I/O方式适用于早期的计算机系统中;并且是无中断的计算机系统;中断驱动I/O控制方式是普遍用于现代的计算机系统中;DMA I/O控制方式适用于I/O设备为块设备时在和主机进行数据交换的一种I/O 控制方式;当I/O设备和主机进行数据交换是一组数据块时通常采用I/O通道控制方式;但此时要求系统必须配置相应的通道及通道控制器..5、DMA控制器的组成1DMA控制器由三部分组成:主机与DMA控制器的接口、DMA控制器与块设备的接口、I/O控制逻辑..2DMA方式与中断控制方式的区别:相同点是都是以块为单位进行传输..区别是:1CPU处理中断的时间:●中断控制方式:是在数据缓冲寄存器满之后要求CPU进行中断处理●DMA方式:是在所要求转送的数据块全部传送结束时要求CPU进行中断处理..这就大大减少了CPU进行中断处理的次数..2数据传送的完成者:●中断控制方式:是在中断处理时由CPU控制完成的;●DMA方式:是DMA控制器完成的..6、为了实现主机与控制器之间成块数据的直接交换;需设置DMA控制器中四类寄存器DR:数据寄存器;暂存从设备到内存或从内存到设备的数据MAR:内存地址寄存器DC:数据计数器;存放本次CPU要读或写的字节数CR:命令\状态寄存器;接收从CPU发来的I/O命令;或相关控制信息;或设备状态7、缓冲的引入原因操作系统引入缓冲机制的主要原因可归结为以下几点:1缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾;2减少对CPU的中断频率;放宽对中断响应时间的限制;3提高CPU与I/O 设备之间的并行性..8、缓冲池的组成、工作方式三个队列:空缓冲队列、输入队列、输出队列四种工作缓冲区:1用于收容输入数据的工作缓冲区;2用于提取输入数据的工作缓冲区;3用于收容输出数据的工作缓冲区;2用于提取输出数据的工作缓冲区;9、SPOLLing系统的定义、组成、特点SPOOLing系统是对脱机I/O工作的模拟;其必须有高速随机外存通常采用磁盘的支持..SPOOLing系统主要有以下四个部分:1输入井和输出井;为磁盘上开辟的两大存储空间;分别模拟脱机输入/出时的磁盘;并用于收容I/O设备输入的数据和用户程序的输出数据;2输入缓冲区和输出缓冲区;在内存中开辟;分别用于暂存由输入设备和输出井送来的数据;3输入进程SPi和输出进程SPo;分别模拟脱机输入/出时的外围控制机;用于控制I/O过程;4I/O请求队列;由系统为各个I/O请求进程建立的I/O请求表构成的队列..SPOLLing系统的特点:提高了I/O的速度;将独占设备改造为共享设备;实现了虚拟设备功能..10、磁盘的类型和访问时间组成磁盘分为两类:固定头磁盘一般为大容量磁盘和移动头磁盘一般为中小型容量磁盘..磁盘访问时间=寻道时间+旋转延迟时间+数据传输时间11、磁盘磁盘调度算法▲1、先来先服务FCFS2、最短寻道时间优先SSTF3、扫描Scan算法又称为“电梯调度算法“4、循环扫描CScan算法1要求:掌握算法思想、名称缩写..并能根据算法思想计算碰头的寻道轨迹;寻道距离和寻道时间;参考书P194页和作业题..2掌握算法性能评价●先来先服务FCFS:公平、简单;平均寻道时间可能较长;●最短寻道时间优先SSTF:平均寻道时间比FCFS算法短;但可能会出现“饥饿现象”和“磁臂粘着”现象..●扫描Scan算法:消除了“饥饿”现象;但可能会出现“磁臂粘着”现象..●循环扫描CScan算法:改进了对于边缘区磁道访问的不公平;但可能会出现“磁臂粘着”现象..5.N-Step-Scan和FSCAN算法:可避免出现“磁臂粘着”现象..第六章文件管理1、文件的定义、属性文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合;可分为有结构文件和无结构文件..文件的属性包括:文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件的建立时间。
计算机操作系统第0章计算机系统概述计算机系统由操作员、软件系统和硬件系统组成。
软件系统:有系统软件、支撑软件和应用软件三类。
系统软件是计算机系统中最靠近硬件层次不可缺少的软件;支撑软件是支撑其他软件的开发和维护的软件;应用软件是特定应用领域的专用软件。
硬件系统:借助电、磁光、机械等原理构成的各种物理部件的组合,是系统赖以工作的实体。
如今计算机硬件的组织结构仍然采用冯诺依曼基本原理(有控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备—通常把控制器和运算器做一起称为中央处理机cpu,把输入输出设备统称为I/O设备)。
关于计算机系统的详细:Cpu的四大组件构成:ALU、CU、寄存器和中断系统。
存储器:理想存储器是大容量、高速度和低价位。
在计算机系统中存储器的分层结构:寄存器、高速缓存(cache)(用于解决cpu和内存读写速度过于不匹配)、主存(RAM和ROM)、磁盘和磁带。
I/O系统:由I/O软件和I/O硬件组成,前者用于将数据输入主机和将数据计算的结果输出到用户,实现I/O系统与主机工作的协调。
I/O硬件包括接口模块和I/O设备。
关于系统中断:利用中断功能,处理器可以在I/O操作执行过程中执行其他指令。
第1章操作系统引论操作系统的定义:控制和管理计算机软、硬件资源,合理组织计算机的工作流程,以便用户使用的程序集合。
计算机的四代发展:(1)没有操作系统的计算机(没有晶体管,使用机器语言写成的)(2)有监控系统的计算机(出现晶体管,使用汇编语言和高级语言,出现了单道批处理系统)(3)带操作系统的计算机(出现了小规模的集成电路,出现了多道程序设计技术—相当于系统中断,由于多道程序不能很好的满足用户对响应时间的要求,出现了分时系统。
多批道处理系统和分时系统的出现标志着操作系统的形成。
)(4)多元化操作系统的计算机(出现了大规模集成电路,分布式操作系统)操作系统的特征并发性:两个或两个以上的事物在同一个时间间隔内发生。
简答题1什么是操作系统?它的主要功能是什么?答:操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户与计算机之间的接口。
操作系统的主要功能有5个方面,即作业管理、处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理。
2推动操作系统形成和发展的主要动力是什么?答:推动操作系统发展的因素很多,主要可归结为两大方面:硬件技术更新和应用需求扩大伴随计算机器件的更新换代和计算机体系结构的发展,促使操作系统的性能和结构有了显著发展。
应用需求促进了计算机技术的发展,也促进了操作系统的不断更新升级。
3操作系统的基本特征是什么?答:操作系统的基本特征是并发、共享、异步和虚拟性。
并发性是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行;共享是指计算机系统中的资源被多个进程所共用;异步性是指系统中各种事件发生顺序的不可预测性。
虚拟性是利用某种技术将少量的物理资源演变为大量的、逻辑上的对应资源。
4 什么是批处理系统,它有什么特征?答:批处理系统:操作员把用户提交的作业分类,把一批作业编成一个作业执行序列,由专门编制的监督程序自动依次处理。
其主要特征是:用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
5什么是分时系统,它有什么特征?答:分时系统:把处理机的运行时间分成很短的时间片,按时间片轮转的方式,把处理机分配给各进程使用。
其主要特征是:交互性、多路性、及时性、独立性。
6什么是实时系统?它有什么特征?答:实时系统:在被控对象允许时间范围内做出响应。
其主要特征是:对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
分为:硬实时操作系统和软实时操作系统7什么是处理机的核心态和用户态?为什么要设置这两种不同的状态?答:当执行操作系统程序时,处理机处于核心态。
它有较高的特权,可以执行所有的指令,包括一般用户程序中不能使用的特权指令,从而能对所有寄存器和内存进行访问,启动i/o操作等。
用户程序是在用户态下执行,它的权限较低,只能执行指令集中非特权指令。
设置这两种不同状态的目的是为了保护操作系统程序(特别是其内核部分),防止受到用户程序的损害。
1什么叫作业调度?作业调度选择作业的必要条件是什么?答:对成批进入输入井的作业,根据系统运行并行的道数和一定的规则,从输入井中选取若干后备状态作业让它们进入主存储器,使它们有机会去获得处理器运行(即:执行状态),这项工作称“作业调度”。
无论什么计算机系统在调度作业的时候必须遵循一个必要条件,即系统现有的尚未分配的资源可以满足被选作业的资源要求。
2何谓交互式作业?系统提供什么手段便于用户控制交互式作业?答:采用交互式控制方式的作业称为交互式作业。
系统为用户提供操作控制命令来控制交互式作业。
用户不需要编写作业说明书,而只要在终端上直接输入各种操作控制命令,操作系统把作业执行的情况通过终端及时地通知给用户。
命令的输入可以从键盘输入,或通过鼠标、触摸屏等设备14 作业调度算法:先来先服务算法FCFS、最短作业优先算法SJF、最高优先级算法HPF、最高响应比优先算法HRF响应比=1+等待时间/执行时间简答题1在操作系统中为什么要引入进程概念?答: 由于多道程序并发执行时共享系统资源,共同决定这些资源的状态,因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系,程序的执行出现“走走停停”的新状态。
用程序这个静态的概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。
为此,人们引入了“进程(Process )”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。
进程和程序是两个完全不同的概念。
然而,进程与程序之间存在密切关系,进程的功能是通过程序的运行得以实现的,进程活动的主体是程序。
进程不能脱离开具体程序而独立存在。
3试比较进程和程序的区别答:(1)程序是静态的,进程是动态的。
程序是有序代码的集合;进程是程序的一次执行。
(2)进程是暂时的,程序的永久的。
进程是一个变化的过程,有生命周期,暂时存在,程序没有生命周期,可长久保存。
(3)进程还是操作系统资源分配和保护的基本单位,程序没有此功能。
(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,一个进程可包括多个程序的执行。
(5)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(即进程状态信息)。
(6)进程具有创建其他进程的功能,父进程创建子进程而形成进程树,而程序不能。
4进程的基本状态有哪些?试描绘进程状态转换图。
答:进程至少有三种基本状态:运行状态、就绪状态和阻塞状态(或等待状态) 。
进程状态转换如下图:5什么是进程间的互斥?什么是进程间同步?答:进程间的互斥是指:一组并发进程因争夺临界资源而互斥执行。
互斥关系构成进程间的间接制约关系。
进程间的同步是指:一组并发进程之间相互合作、协调工作的关系,即:多个相关进程在执行次序上的协调。
同步关系构成进程间的直接制约关系6 什么是临界区和临界资源?进程进入临界区的调度原则是什么?答:临界资源——一次仅允许一个进程使用的资源临界区——在每个进程中访问临界资源的那段程序一个进程进入临界区的调度原则是:空闲进入、忙则等待、有限等待、让权等待9 简述信号量的定义和作用。
P ,V 操作原语是如何定义的?答:信号量一般是由两个成员组成的数据结构,其中一个成员是整型变量,表示该信号量的值,它与相应资源的使用情况有关;另一个是指向PCB 的指针。
当多个进程都等待同一信号量时,它们就排成一个队列,由信号量的指针项指出该队列的队首。
信号量通常可以简单反映出相应资源的使用情况,它与P 、V 操作原语一起使用可实现进程的同步和互斥。
P,V 操作原语有如下定义。
P(S)顺序执行下述两个动作(1分):⑴信号量的值减1,即S=S-1; 进程调度 时间片到 所需资源得到满足(如I/O 完成) 所需要的资源未被满足(如等待 I/O ) 运行态 就绪态阻塞态⑵如果S>=0,则该进程继续执行。
如果S<0,则把该进程的状态置为阻塞态,把相应的PCB连入该信号量队列的末尾,并放弃处理机,进行等待(直到其他进程在S上执行V操作,把它释放出来为止)。
V(S)顺序执行下述两个动作(1分):⑴S值加1,即S=S+1;⑵如果S>0,则该进程继续运行;如果S<=0,则释放信号量队列上的第一个PCB所对应的进程(把阻塞态改为就绪态),执行V操作的进程继续运行。
10什么是线程?它与进程有什么关系?答:线程是进程中实施调度和分派的基本单位。
线程和进程之间有如下关系:①一个进程可以有多个线程,但至少有一个线程;而一个线程只能在一个进程的地址空间内活动。
②资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
③处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程。
④线程在执行过程中,需要协作同步。
不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。
11什么是管程?它由哪几部分组成?有什么基本特性?答:一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程在其上执行的一组操作,这组操作能同步进程和改变管程中的数据。
一个管程由四个部分组成,它们是管程名称、局部与管程的共享数据的说明、对数据进行操作的一组过程和对该共享数据赋初值的语句。
管程具有以下特性:①管程内部的局部数据变量只能被管程内定义的过程所访问,不能被管程外面声明的过程直接访问②进程要想进入管程,必须调用管程内的某个过程③一次只能有一个进程在管程内执行,而其余调用该管程的进程都被挂起,等待该管程成为可用的。
就是说,管程自身能有效地实现互斥。
简答题1计算机系统中产生死锁的根本原因是什么?死锁发生的四个基本条件是什么?答: 计算机系统中产生死锁的根本原因是:资源有限且操作不当。
死锁发生的四个基本条件有互斥条件、请求保持条件(占有且等待条件)、非剥夺条件(不可抢占条件)和环路条件(循环等待条件)。
*2简述发生死锁的四个必要条件?答:四个必要条件是:互斥条件、占有且等待条件(请求保持条件)、不可抢占条件(非剥夺条件)和循环等待条件(环路条件)。
互斥条件——某个资源在一段时间内只能由一个进程占有,不能同时被两个及其以上的进程占有。
占有且等待条件——进程至少已经占有一个资源,但又申请新的资源。
不可抢占条件——一个进程所占有的资源再用完之前,其他进程不能强行夺走资源,只能由该进程用完之后主动释放。
循环等待条件——存在一个进程等待序列{P1,P2,…,Pn},其中,P1等待P2所占有的某个资源,P2等待P3所占有的某个资源,……,而Pn等待P1所占有的某个资源,从而形成一个进程循环等待。
3什么是死锁?解决死锁的方法一般有那几种?答: 死锁是指在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限期地僵持下去的局面。
解决死锁问题的一般方法为:死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测和恢复。
4死锁预防的基本思想是什么?死锁避免的基本思想是什么?答:死锁预防的基本思想是:要求进程申请资源是遵循某种协议,从而打破产生思索的四个必要条件中的一个或几个,保证系统不会进入死锁状态.死锁避免的基本思想是:对进程所发出的每一个申请资源命令加以动态地检查,并根据检查结果决定是否进行资源分配.就是说,在资源分配过程中若预测有发生死锁的可能性,则加以避免.这种方法的关键是确定资源分配的安全性.5什么是死锁的安全序列?何谓系统是安全的?答:系统在当前状态下,能按某种进程顺序为每个进程分配其所需资源,直至满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可以顺利的完成,这样的序列成为安全序列。
“系统是安全的”是指系统在当前状态下,存在安全序列使每个进程依次运行完毕,说系统当前是安全的。
6资源按序分配法为什么能够预防死锁?证明:采用反证法来证明。
若存在循环等待,设在环路上的一组进程为{P0,P1,P2,…,Pn},这里Pi等待进程Pi+1占有资源Ri(下角标取模运算,从而,Pn等待p0占有的资源)。
由于Pi+1占有资源Ri,又申请资源Ri+1,从而一定存在F(i)<F(i+1), 该式对所有的i都成立。
于是就有:F(R0)<F(R1)<…<F(Rn)<F(R0)由传递性得到:F(R0)<F(R0)显然,这是不可能的,因而,上述假设不成立,表明不会出现循环等待条件。
7死锁和“饥饿”之间的主要差别是什么?答:死锁:多个并发进程相互等待对方占用的资源而产生的错误现象。
饿死:在系统中,由于系统采用的资源分配算法不当,虽然每个资源占有者都在有限时间内释放它所占的资源,但仍然使一些进程永远得不到资源的一种错误现象。
3高级调度与低级调度的主要功能是什么?什么是中级调度?为什么要引入中级调度?答:高级调度的主要功能是根据一定的算法,从输入的一批作业中选出若干作业,分配必要的资源,如内存、外设等,为它建立相应的用户作业进程和为其服务的系统进程(如输入/输出进程),最后把它们的程序和数据调入内存,等待进程调度程序对其执行调度,并在作业完成后做善后处理工作。