操作系統(tǒng)96322

1、第一章什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)追求的主要目標(biāo)是什么？什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)追求的主要目標(biāo)是什么？答:操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，是能有效地組織和管理計算機系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計算機工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機，并使整個計算機系統(tǒng)能高效地運行的一組程序模塊的集合。操作系統(tǒng)追求的主要目標(biāo)包括四個方面，分別是：方便性、有效性、可擴充性、開放性。操作系統(tǒng)分

2、成哪幾類？操作系統(tǒng)分成哪幾類？答：單道批處理系統(tǒng)、多道批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、微機操作系統(tǒng)、多處理機操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。簡述操作系統(tǒng)的特性。簡述操作系統(tǒng)的特性。答：并發(fā)、共享、虛擬、異步性。實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)的主要差別有哪些？實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)的主要差別有哪些？答：①多路性。實時信息處理系統(tǒng)與分時系統(tǒng)一樣具有多路性，系統(tǒng)按分時原則為多個終端用戶服務(wù)；而對實時控制系統(tǒng)，其多路性主要表現(xiàn)在經(jīng)常對多路的現(xiàn)場信息進行

3、采集以及對多個對象或多個執(zhí)行機構(gòu)進行控制。②獨立性。實時信息處理系統(tǒng)與分時系統(tǒng)一樣具有獨立性，每個終端用戶在向?qū)崟r系統(tǒng)提出服務(wù)請求時，彼此獨立地操作，互不干擾；而在實時控制系統(tǒng)中信息的采集和對對象的控制，也都是彼此互不干擾。③及時性。實時信息系統(tǒng)對實時性的要求與分時系統(tǒng)類似，都是以人們所能接受的等待時間來確定；而實時控制系統(tǒng)的及時性，則是以控制對象所要求的開始截止時間或完成截止時間來確定的，一般為秒級、百毫秒級直至毫秒級，甚至有的要低于

4、100微秒。④交互性。實時信息處理系統(tǒng)雖也具有交互性，但這里人與系統(tǒng)的交互，僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序。它不像分時系統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)、資源共享等服務(wù)。⑤可靠性。分時系統(tǒng)雖然也要求系統(tǒng)可靠，相比之下，實時系統(tǒng)則要求系統(tǒng)高度可靠。因為任何差錯都可能帶來巨大的經(jīng)濟損失、甚至無法預(yù)料的災(zāi)難性后果。因此，在實時系統(tǒng)中，往往都采取了多級容錯措施，來保證系統(tǒng)的安全及數(shù)據(jù)的安全。⒚請簡述程序的局部性原理。這個原理在分級的存

5、儲體系結(jié)構(gòu)中是怎樣起作用的？請簡述程序的局部性原理。這個原理在分級的存儲體系結(jié)構(gòu)中是怎樣起作用的？答：原理原理：程序執(zhí)行時，處理器為了取得指令和數(shù)據(jù)而訪問存儲器?，F(xiàn)代的程序設(shè)計技術(shù)很注重程序代碼的復(fù)用，這樣，程序中會有很多的循環(huán)和子程序調(diào)用，一旦進入這樣的程序段，就會重復(fù)存取相同的指令集合。類似地，對數(shù)據(jù)存取也有這樣的局部性。在經(jīng)過一段時間以后，使用到的代碼和數(shù)據(jù)的集合會改變，但在較短的時間內(nèi)它們能比較穩(wěn)定地保持在一個存儲器的局部區(qū)域中

6、，處理器也主要和存儲器的這個局部打交道。作用作用：基于這一原理，就有充分的理由設(shè)計出多級存儲的體系結(jié)構(gòu)，并使得存取級別較低的存儲器的比率小于存取級別較高的存儲器的比率。⒛緩沖技術(shù)在計算機系統(tǒng)中起著什么樣的作用？它是如何工作的？緩沖技術(shù)在計算機系統(tǒng)中起著什么樣的作用？它是如何工作的？答：是為了解決部件之間速度不匹配的問題。21.21.請簡述中斷和操作系統(tǒng)的關(guān)系。操作系統(tǒng)是如何利用中斷機制的？請簡述中斷和操作系統(tǒng)的關(guān)系。操作系統(tǒng)是如何利用中

7、斷機制的？答：第二章闡述程序、作業(yè)、作業(yè)步的聯(lián)系和區(qū)別。闡述程序、作業(yè)、作業(yè)步的聯(lián)系和區(qū)別。答：區(qū)別：程序是指令的集合；進程是程序在一個數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行；用戶要求計算機系統(tǒng)處理的一個計算問題成為一個“作業(yè)”。任何一個作業(yè)都要經(jīng)過若干加工步驟才能得到結(jié)果，作業(yè)的每一個加工步驟稱為一個作業(yè)步。聯(lián)系：用戶要求計算機處理的問題，要用某種程序設(shè)計語言對要處理的問題編制程序后交給計算機系統(tǒng)，作業(yè)的每一個加工步驟稱為一個作業(yè)步，針對每個作業(yè)步，計算

8、機系統(tǒng)要創(chuàng)建一個或多個進程才能執(zhí)行。進程控制塊的作用是什么？它主要包括哪幾部分內(nèi)容？進程控制塊的作用是什么？它主要包括哪幾部分內(nèi)容？答：進程控制塊的作用是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序（含數(shù)據(jù)）成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其它進程并發(fā)執(zhí)行的進程。也就是說，操作系統(tǒng)是根據(jù)進程控制塊PCB來對并發(fā)執(zhí)行的進程進行控制和管理的。PCB是進程存在的惟一標(biāo)志。在進程控制塊中，主要包括下述四個方面用于描述和控制進程運行的信息：⑴進

9、程表示符信息⑵處理機狀態(tài)信息⑶進程調(diào)度信息⑷進程控制信息進程有哪幾種基本狀態(tài)？試舉出使進程狀態(tài)發(fā)生變化的事件并描繪它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。進程有哪幾種基本狀態(tài)？試舉出使進程狀態(tài)發(fā)生變化的事件并描繪它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。答：一個進程必須具有以下三種基本狀態(tài)：⑴就緒狀態(tài)⑵執(zhí)行狀態(tài)⑶阻塞狀態(tài)⒍有5個批處理作業(yè)個批處理作業(yè)A到E幾乎同時到達(dá)一－計算中心。它們的估計運行時間分別為幾乎同時到達(dá)一－計算中心。它們的估計運行時間分別為1010、6、2、4和8分鐘。其

10、優(yōu)先數(shù)（由外部設(shè)定）分別為分鐘。其優(yōu)先數(shù)（由外部設(shè)定）分別為3、5、2、1和4，其中，其中5設(shè)為最高優(yōu)設(shè)為最高優(yōu)先級。對于下列每種調(diào)度算法，計算其平均進程周轉(zhuǎn)時間，可忽略進程切換的開銷。先級。對于下列每種調(diào)度算法，計算其平均進程周轉(zhuǎn)時間，可忽略進程切換的開銷。⑴時間片輪轉(zhuǎn)法；時間片輪轉(zhuǎn)法；⑵優(yōu)先級調(diào)度；優(yōu)先級調(diào)度；⑶先來先服務(wù)（按照次序先來先服務(wù)（按照次序l0l0、6、2、4、8運行）；運行）；⑷最短作業(yè)優(yōu)先。最短作業(yè)優(yōu)先。對⑴，假設(shè)系

11、統(tǒng)具有多道處理能力，每個作業(yè)均獲得公平的，假設(shè)系統(tǒng)具有多道處理能力，每個作業(yè)均獲得公平的CPUCPU時間，對時間，對⑵到⑷假設(shè)假設(shè)任—時刻只有一個作業(yè)運行，直到結(jié)束。所有的作業(yè)都是時刻只有一個作業(yè)運行，直到結(jié)束。所有的作業(yè)都是CPUCPU密集型作業(yè)。密集型作業(yè)。答：時間片輪轉(zhuǎn)法的平均周轉(zhuǎn)時間是21（當(dāng)時間片長短=6分鐘時）優(yōu)先級調(diào)度的平均周轉(zhuǎn)時間是20先來先服務(wù)的平均周轉(zhuǎn)時間是19最短作業(yè)優(yōu)先的平均周轉(zhuǎn)時間是14什么是線程？進程和線程的

12、主要區(qū)別是什么？什么是線程？進程和線程的主要區(qū)別是什么？線程是進程的一個實體，是被系統(tǒng)獨立調(diào)用的一個單位。在有進程和線程的系統(tǒng)中進程是系統(tǒng)資源分配的獨立單位而線程是可調(diào)度運行的獨立單位.第四章并發(fā)執(zhí)行的進程在系統(tǒng)中通常表現(xiàn)為幾種關(guān)系？各是在什么情況下發(fā)生的？并發(fā)執(zhí)行的進程在系統(tǒng)中通常表現(xiàn)為幾種關(guān)系？各是在什么情況下發(fā)生的？答：在這些進程之間可能存在以下兩種關(guān)系：①資源共享關(guān)系②相互合作關(guān)系什么叫臨界資源？什么叫臨界區(qū)？對臨界區(qū)的使用應(yīng)符

13、合哪些規(guī)則？什么叫臨界資源？什么叫臨界區(qū)？對臨界區(qū)的使用應(yīng)符合哪些規(guī)則？答：臨界資源是一種多個進程共享的資源。其屬性是：共享臨界資源的進程必須互斥得訪問它，也就是說，同一時刻只允許一個進程訪問的共享資源叫臨界資源在每個進程中訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。每個進程在進入臨界區(qū)之前應(yīng)先對欲訪問的臨界資源進行檢查，看它是否正被訪問。如果此時臨界資源未被訪問，該進程便可進入臨界區(qū)對該資源進行訪問，并設(shè)置它正被訪問的標(biāo)志；如果此刻該臨界資源正

14、被某進程訪問，則本進程不能進入臨界區(qū)。因此，必須在臨界區(qū)前面增加一段用于進行上述檢查的代碼。相應(yīng)地，在臨界區(qū)后面也要加上一段代碼，用于將臨界區(qū)正被訪問的標(biāo)志恢復(fù)為未被訪問標(biāo)志。當(dāng)進程對信號量當(dāng)進程對信號量s執(zhí)行執(zhí)行P、V操作時，操作時，s的值發(fā)生變化，當(dāng)?shù)闹蛋l(fā)生變化，當(dāng)s0s0、s=0s=0和s0時S表示可使用的資源數(shù)或表示可使用資源的進程數(shù)；S=0時S表示無資源可供使用或表示不允許進程再進入臨界區(qū)；S0時S表示等待使用資源的進程個數(shù)或