操作系统复习资料1、现代操作系统的基本特征是程序的并发执行、资源共享和操作的异步性;2、为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应,该操作系统应该是分时系统;3、操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是系统调用;4、多个进程的实体都能存在于同一内存中,在一段时间内都能得到这种性质称作进程的并发性;5、为了使系统中各部分资源得到均衡使用,就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配,这项工作是由作业调度完成的;6、通常,用户编写的程序中所使用的地址是逻辑地址;7、在分页存储管理系统中,从页号到物理块号的地址映射是通过页表实现的;8、文件管理实际上是管理辅助存储空间;9、如果文件系统中有两个文件重名,不应该采用单级目录结构;10、引入缓冲技术的主要目的是提高CPU与设备之间的并行程度;11、设备的打开、关闭、读、写等操作是由设备驱动程序完成的;12、控制和管理资源建立在单一系统策略基础,将计算机功能分散化,充分发挥网络互联的各自治处理机性能的多机系统是分布式系统;13、在计算机系统中,操作系统是处于裸机之上的第一层软件;14、属于多用户、多进程、多任务分时系统的是UNIX系统;15、引入多道程序的目的是充分利用CPU,减少CPU等待时间;16、在操作系统中引入“进程”概念的主要目的是描述程序动态执行过程的性质;17、作业调度的关键在于选择恰当的作业调度算法;18、若处理器有32位地址,则它的虚拟地址空间是4GB字节;19、除操作系统占用的内存空间之外,所剩余的全部内存只供一个用户进程使用,其他进程都放在外存上,这种设计称为对换技术;20、文件系统为每个文件建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表,由此表和文件本身构成的文件是索引文件;21、使用绝对路径名访问文件是从根目录开始按目录结构访问某个文件;22、用户程序与实际使用的物理设备无关,由操作系统考虑因实际设备不同而需要使用不同的设备驱动程序,这是由设备管理的设备独立性功能实现的;23、不属于分布式系统特征的是可定制性;24、操作系统核心部分的主要特点是主机不断电时常驻内存;25、操作系统中用的最多的数据结构是表格;26、索引式随机文件组织的一个主要优点是能实现物理块的动态分配;27、文件目录的主要作用是按名存取;28、在操作系统中管理中,面向用户的管理组织机构称为逻辑结构;29、单机操作系统的共享资源主要是指内存、CPU和基本软件;30、为方便用户,操作系统负责管理和控制计算机系统的硬件和软件资源;31、设备I/O方式有如下三种：询问、中断、通道;32、操作系统五大功能中作业管理包括用户任务管理和人机交互界面管理；文件管理又称信息管理；存储管理主要讲解内存管理；设备管理是最原始的监控程序管理；进程管理实质上是CPU的执行调度管理;33、UNIX操作系统是着名的实时系统;34、为了使系统中所有的用户能得到及时的响应,该操作系统应该是实时系统;35、裸机配备了操作系统,则构成了虚拟机;36、在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时,可能出现死锁;但是,不适当的进程推进顺序也可能产生死锁;37、采用资源剥夺法可解除死锁,还可以采用撤销进程方法解除死锁;38、产生死锁的四个必要条件是：互斥、请求与保持、循环等待和不剥夺;39、在分时操作系统中,进程调度经常采用时间片轮转算法;40、资源的按序分配策略可以破坏循环等待资源;41、在若干个进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放己有的资源的情况下,系统出现死锁;42、银行家算法是一种死锁避免算法;43、下,FAT支持的文件名最长可达格式;44、计算机之间可以通过WINS协议实现对等通信;45、WindowsNTServer 支持TCP/IP、IPX/SPX、DLC、NetBEUL协议;46、FAT16支持MS-DOS、OS/2;47、Shell提示符可以是$、%、;48、Netware服务器提供的服务包括目录服务、安全性、文件系统、应用程序访问;49、磁带作为文件存贮介质时,文件只能组织成顺序文件;50、道程序设计是指在一台处理机上并发运行多个程序;51、户程序中的输入输出操作实际上是由操作系统完成的;52、操作系统的处理机管理部分负责对进程进行调度;53、操作系统的功能是进行处理机管理、存储器管理、设备管理以及信息管理;54、操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的利用率;55、操作系统的基本类型主要有实时操作系统、批处理操作系统以及分时操作系统;56、实时操作系统必须在规定时间内完成来自外部的事件;57、在批处理兼分时的系统中,往往由分时系统控制的作业称为前台作业,而由批处理系统控制的作业称为后台作业;58、操作系统为用户提供两种类型的使用接口,它们是操作员接口和程序员接口;59、操作系统中,进程可分为系统进程和用户进程;60、主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作;61、当一个进程独占处理器顺序执行时,具有两个特性：封闭性和可再生性;62、UNIX的shell有两层含义,一是指由shell命令组成的shell命令语言；二是指该命令的解释程序;63、能使计算机系统接收到外部信号后及时进行处理,并在严格的规定时间内处理结束,再给出反馈信号的操作系统称为“实时操作系统”;64、现代计算机中主存储器是以字节为单位进行编址;65、现代计算机系统采用自成独立系统的功能与主机并行工作的I/O结构,主存储器与外围设备之间传送信息的输入输出操作是由通道完成;由于它能独立完成输入输出操作,所以也称为输入输出处理机;66、破坏进程占有并等待资源条件,从而防止死锁的发生,其通常使用的两种方法是释放已占有资源和静态分配资源等;67、Unix系统是按设备与内存之间信息交换的物理单位来对设备进行分类,Unix把设备分成两类：字符设备和块设备;68、一个程序获得了一个工作区数据块和PCD进程控制块后,就说创建了一个进程;69、计算机系统的软件资源包括程序和数据信息文档;70、为了防止各种系统故障破坏文件,文件系统可以采用建立副本和定时转储两种方法;71、可防止死锁的资源分配策略有静态分配、按序分配和剥夺式分配;72、计算机系统中引导程序的作用是进行系统初始化工作和把OS的核心程序装入主存;73、在现代Unix系统中,存贮管理大多采用分页式虚拟存贮机制,把对换技术作为一种辅助手段;74、死锁的四个必要条件是互斥使用资源,占有等待资源、循环等待资源和不可抢夺资源;75、在页式和段式存储管理中,页式存储管理提供的逻辑地址是连续的;76、在设备管理中,对磁带机、输入机及打印机等独占设备总是采用静态分配策略进行分配;77、作业控制方式有批处理方式和交互控制方式两种;78、不可中断的过程称为原语;79、UNIX系统规定用户使用文件的权限是读、写、执行三种;80、设备I/O方式有如下三种：询问、中断、通道;81、文件存取方式按存取次序通常分顺序存取、直接存取和按键索引;82、常用的进程调度算法有先来先服务、优先数法、轮转法;83、设计实时操作系统时特别要注意两点,第一是可靠性,第二是安全;84、文件存取方式主要取决于两个方面的因素,与文件管理和设备管理有关;85、把进程间用信件来交换信息的方式称为信箱通信;86、如果操作系统系统资源不足或没有顾及进程推进顺序可能出现的情况,则可能形成死锁;87、一个程序获得了一个工作区数据块和一个PCD后,就说创建了一个进程;88、早期个人计算机的存储管理一般采用单用户连续存储管理方式;89、按照组织方式分类文件,可以将文件分为：逻辑文件和物理文件;90、中央处理机执行启动I/O指令启动通道工作;91、对资源采用抢夺式分配可以防止死锁,能对处理器进行抢夺式分配的算法有时间片轮转算法和可抢占的最高优先数算法;92、把一个程序在一个数据集合上的一次执行称为一个进程;93、单用户连续存储管理方式下,也可利用对换技术让多个用户的作业轮转进入主存储器执行;94、在现代操作系统中引入了多道程序,从而使并发和共享成为可能;95、当CPU处于管态时,它可以执行的指令是计算机系统中的全部指令;96、用户在程序中试图读取某文件的第100个逻辑块时,使用操作系统提供的系统调用接口;97、当一个进程处于它正等待合作进程的一个消息状态时,称其为等待或阻塞状态;98、一个进程释放一种资源将有可能导致一个或者几个进程由阻塞变就绪;99、在下面的I/O控制方式中,需要CPU干预最少的方式是I/O通道控制方式; 100、有M个进程共享同一临界资源,若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问,则信号量的变化范围是1至-M-1;101、对资源编号,要求进程按照序号顺序申请资源,是破坏了死锁必要条件中的循环等待;102、某系统采用了银行家算法,则叙述正确的是系统处于不安全状态时可能会发生死锁;103、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度,为解决这一矛盾,可采用缓冲技术;104、下面有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是首次适应法;105、在下面关于虚拟存储器的叙述中,正确的是要求程序运行前不必全部装入内存且在运行过程中不必一直驻留在内存;106、采用段式存储管理的系统中,若地址用24位表示,其中8位表示段号,则允许每段的最大长度是2^16;107、操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它管理和控制计算机系统中的资源; 108、进程主要由程序、数据和PCB三部分内容组成,其中PCB是进程存在的唯一标识,而数据部分也可以成为其他进程共享;109、当处理器空闲时,调度程序从就绪进程队列中选择一个进程给其分配CPU,处于阻塞状态的进程是不会获得CPU的;110、某系统中共有10台磁带机被M个进程竞争,每个进程最多要求3台磁带机,那么当M的取值不超过4的整数时,系统不会发生死锁;111、在一个分页村粗管理系统中,页长为4KB,虚拟地址的物理地址为12K+3000=152888;112、虚拟设备是通过SPOOLING技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备;问答题第一章：操作系统概论10：试诉系统调用与过程调用之间的主要区别答：⑴调用形式和实现方式不同：函数调用其转向地址是固定不变的,系统调用中不包含内核服务函数入口,仅提供功能号调用,函数调用是在用户态执行的,访问用户栈,系统调用要通过中断机制从用户态转换到核心态,内核服务函数在核心态执行,访问核心栈⑵被调用代码的位置不同,函数调用是静态调用,调用程序和被调用代码处于同一程序内,是用户级程序;系统调用是动态调用,服务代码位于操作系统中,是系统级程序⑶提供方式不同函数通常由编程语言提供,不同语言提供的函数功能,类型,数量可以不同,系统调用由操作系统提供,功能类型数量固定不变⑷调用的实现不同15：什么是多道程序设计多道程序设计技术有什么特点答：多道程序设计是指允许多个作业同时进入计算机系统的主存并启动交替计算的方法,特点为：提高CPU利用率,充分发挥计算机硬部件并行性16：简述实现多道程序设计所必须解决的基本问题答：1存储保护和程序浮动：解决各道程序只能访问自己的主存区域,并且要求程序从一个主存区移动到另一个区且不影响其正确执行2处理器的管理与分配：解决多道程序的切换和有效运行3资源的管理与调度：解决多道程序共享软硬件资源时的竞争,协作,安全问题和资源利用率;18：什么是实时操作系统,其分类是答：指外部事件或数据产生时,能够对其予以接受并足够快的速度进行处理,结果能够在规定时间内控制产生过程或对控制对象做出快速响应,并控制所有实时任务协调运行的操作系统;分类有：过程控制系统,信息查询系统,事务处理系统第二章：处理器管理32：什么是进程计算机操作系统中为什么要引入进程答：进程是可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位;原因1：刻画系统的动态性,发挥系统的并发性,提高资源利用率;原因2它能解决系统的“共享性”,正确描述程序的执行状态41：何谓进程控制块,它包含哪些基本信息答：进程控制块,是操作系统用于记录和刻划进程状态及有关信息的数据结构;它包括了进程的标识信息,现场信息,控制信息46：什么是进程切换,试诉进程切换的主要步骤、答：进程切换是让处于运行态的进程中断运行,让出处理器,这时要做一次进程上下文切换、即保存老进程状态而装入被保护了的新进程的状态,以便新进程运行,保存被中断进程的处理器现场信息;1修改被中断进程的进程控制块的有关信息2把被中断进程的进程控制块加入有关队列3选择下一个占有处理器运行的进程4修改被选中进程的进程控制块的有关信息5根据被选中进程设置操作系统用到的地址转换和存储保护信息6根据被选中进程恢复处理器现场56：试诉多线程环境中,进程和线程的定义;答：进程是操作系统中进行除处理器外的资源分配和保护的基本单位,它有一个独立的虚拟地址空间,用来容纳进程映像,并以进程为单位对各种资源实施保护;线程是操作系统进程中能够独立执行的实体,是处理器调度和分派的基本单位;线程是进程的组成部分,每个进程内允许包含多个并发执行的实体,这就是多线程;76：试诉中级调用的主要作用答：根据主存资源决定主存中所能容纳的进程数目,并根绝进程当前状态来决定辅助存储器和主存中的进程的对换,充分提高主存的利用率和系统吞吐率;第三章：同步,通信,死锁6：解释并发的无关性和交互性答：无关性：一组并发进程分别在不同的变量集合上操作,一个进程的执行与其他并发进程的进展无关,交互性：一组并发进程共享某些变量,一个进程的执行可能影响其他并发进程的结果;10：什么是临界区和临界资源,临界区管理的基本原则是答：并发进程中与共享变量有关的程序段叫“临界区”, 共享变量代表的资源叫“临界资源”,基本原则：1一次至多一个进程进入临界区2如果已有进程在临界区中,试图进入此临界区的其他进程应等待3进入临界区内的进程应在有限时间内退出;14：什么是信号量如何对其进行分类答：一个进程在某一特殊点上被迫停止执行直到接收到一个对应的特殊变量值,这种特殊变量就是信号量,信号量按其用途分为公用信号量,私有信号量;信号量按其取值分为;二元信号量,一般信号量：17：何谓管程它有哪些属性答：管程是：代表共享资源的数据结构,以及由对该共享数据结构实施操作的一组过程所组成的资源管理程序,共同构成了一个操作系统的资源管理模块;具有：共享性,安全性,互斥性18：试比较管程与进程的不同点答：1管程定义公用数据结构,进程定义私有数据结构2：管程把共享变量上的同步操作集中起来统一管理,临界区却分散在每个进程中3管程是为了解决进程共享资源互斥而建立的,进程是为了占有系统资源和实现系统并发性而引入的4管程被欲使用共享资源的所有进程调用,管程和调用他的进程之间不能并行工作,而进程之间可以并行5管程可作为语言或者操作系统的一部分,不必创建和撤销,进程有生命周期,由创建而产生,撤销而消亡第四章：存储管理3：什么是逻辑地址和物理地址答：逻辑地址是用户目标程序使用的地址单元称为逻辑地,一个用户作业的目标程序的逻辑地址集合称为该作业的逻辑地址空间;物理地址：主存中的实际存储单元称为物理地址,物理地址的总体相应构成了用户程序实际运行的物理地址空间;6：什么是移动技术在什么情况下采用这种技术答：移动技术是：把主存中的实际存储单元称为物理地址绝对地址,物理地址的总体相应构成了用户程序实际运行的物理地址空间;在未分配表中找不到一个足够大的空闲区来装入作业时采用移动技术13：试比较分页式存储管理和分段式存储管理答：分段是信息的逻辑单位,由源程序的逻辑结构所决定,用户可见,段长可根据用户需要来规定,段起始地址可以从任何主存地址开始;在分段方式中,源程序经连结装配后仍保持二维结构;分页是信息的物理单位,与源程序的逻辑结构无关,用户不可见,页长由系统确定,页面只能以页大小的整倍数地址开始;在分页方式中,源程序经连接装配后变成了一维结构;28:请求分页存储管理中,若把进程的页框数增加一倍,则缺页中断次数会减少至一半吗为什么答：不会;因为进程所占内存大小固定,页框数增加一倍,则页面数增加一倍,则缺页中断次数会增加,不会减少;第五章：设备管理2：试诉各种I/O控制方式及其主要优缺点答：轮询方式：使用查询指令测试设备控制器的忙闲状态位,决定主存和设备是否能交换数据;程序轮询和数据传输占据了CPU相当一部分处理时间,轮询方式是一种效率较低的方式;中断方式：在I/O设备I/O每个数据的过程中,无须CPU干预,把I/O 操作任务交给设备控制器,因而可使CPU与I/O设备并行工作;仅当输完一个数据时,才需CPU花费极短的时间去做些中断处理;中断方式使处理器的利用率提高,能支持多道程序和I/O设备的并行操作,但是若I/O控制器的数据缓冲区比较小,在缓冲区装满数据之后将会发生中断;那么,在数据传送过程中,发生中断的机会较多,这将耗去大量的CPU处理时间DMA方式：I/O设备能直接与主存交换数据而不占用CPU,实际数据传输操作由DMA直接完成,无需CPU去做中断处理,CPU的利用率进一步提高,DMA实现简单,价格低廉,但是DMA要窃用时钟周期,降低CPU处理效率;通道方式：通道是一个具有输入输出处理器控制的输入输出部件;通道控制器有自己的指令,即通道命令,能够根据程序控制多个外部设备并提供了DMA共享的功能,充分发挥CPU和设备之间的并行工作能力;解决了I/O操作的独立性和硬部件工作的并行性,大大减少设备和CPU之间的逻辑联系实现设备和CPU,通道之间,设备之间的并行操作,提高整个系统的效率;12：为什么要引入缓冲技术基本思想是什么答：改善中央处理器与外围设备之间速度不配的矛盾,协调逻辑记录大小与物理记录大小不一致,提高CPU和I/O设备的并行性;思想：进程执行写操作输出数据时,向系统申请一个缓冲区,若为顺序写请求,则不断把数据填到缓冲区,直到被装满;进程继续它的计算,系统将缓冲区内容写到I/O设备上;进程执行读操作输入数据时,向系统申请一个缓冲区,系统将一个物理记录的内容读到缓冲区,根据进程要求,把当前需要的逻辑记录从缓冲区中选出并传送给进程; 13：试诉常用的缓冲技术答：单缓冲：每当应用进程发出I/O请求,操作系统在主存储器的系统区开设一个缓冲区,对于块设备输入,先从磁盘读一块数据到缓冲区,系统把缓冲区的数据送到用户区,对于块设备输出,把数据从用户区复制到系统缓冲区,应用程序继续请求输入,直到缓冲区填满,由系统写到磁盘上,对于字符设备输入,缓冲区用于暂存用户输入的一行数据,在输入期间,用户进程被挂起等待一行数据输入完毕；在输出时,用户进程将第一行数据送入缓冲区后,继续执行;如果在第一个输出操作没有腾空缓冲区之前,又有第二行数据要输出,用户进程应等待,单缓冲技术无法实现I/O的并行工作双缓冲：操作系统在主存区域中分配1,2两个缓冲区,输入数据时,首先填满缓冲区1,操作系统可从缓冲区1把数据送到用户进程区,用户进程便可对数据进行加工计算;与此同时,输入设备填充缓冲区2;当缓冲区1空出后,输入设备再次向缓冲区1输入;操作系统又可把缓冲区2的数据传送到用户进程区,用户进程开始加工缓冲2的数据;双缓冲无法解决设备和处理进程速度不匹配的问题;多缓冲：操作系统从主存区域中分配一组缓冲区组成循环缓冲,每个缓冲区都有一个链接指针指向下一个缓冲区,最后一个缓冲区指针指向第一个缓冲区,每个缓冲区的大小等于物理记录的大小;多缓冲的缓冲区是系统的公共资源,可供各个进程共享,并由系统统一分配和管理;由此获得较高的并行度19：什么是“井”什么是输入井和输出井答：“井”是用作缓冲的存储区域,输入井和输出井是为了存放从输入设备输入的信息以及作业执行的结果,系统在辅助存储器上开辟的存储区域第六章：文件管理4：什么是文件的逻辑结构它有哪几种组织方式;答：文件的逻辑结构是从用户观点出发,研究用户概念中的信息组织方式,这种组织方式是独立于物理环境构造的,有流式文件,记录式文件两种组织方式;5：什么是文件的物理结构它有哪几种组织方式;答：文件的物理结构和组织是指逻辑文件在物理存储空间中存放方法和组织关系;有顺序文件和连接文件两种组织方式。
