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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，是能有效地組織和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)，并使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)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(gè)方面，分別是：方便性、有效性、可擴(kuò)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(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、微機(jī)操作系統(tǒng)、多處理機(jī)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(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的主要差別有哪些？實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的主要差別有哪些？答：①多路性。實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)一樣具有多路性，系統(tǒng)按分時(shí)原則為多個(gè)終端用戶服務(wù)；而對實(shí)時(shí)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(jìn)行

3、采集以及對多個(gè)對象或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。②獨(dú)立性。實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)一樣具有獨(dú)立性，每個(gè)終端用戶在向?qū)崟r(shí)系統(tǒng)提出服務(wù)請求時(shí)，彼此獨(dú)立地操作，互不干擾；而在實(shí)時(shí)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(shí)性。實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)類似，都是以人們所能接受的等待時(shí)間來確定；而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，則是以控制對象所要求的開始截止時(shí)間或完成截止時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)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(shí)系統(tǒng)雖然也要求系統(tǒng)可靠，相比之下，實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求系統(tǒng)高度可靠。因?yàn)槿魏尾铄e(cuò)都可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失、甚至無法預(yù)料的災(zāi)難性后果。因此，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，往往都采取了多級容錯(cuò)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(gè)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(gè)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(shí)，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(jì)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(jìn)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(shí)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(shí)間內(nèi)它們能比較穩(wěn)定地保持在一個(gè)存儲器的局部區(qū)域中

6、，處理器也主要和存儲器的這個(gè)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(jì)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)程是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行；用戶要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理的一個(gè)計(jì)算問題成為一個(gè)“作業(yè)”。任何一個(gè)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(gè)加工步驟稱為一個(gè)作業(yè)步。聯(lián)系：用戶要求計(jì)算機(jī)處理的問題，要用某種程序設(shè)計(jì)語言對要處理的問題編制程序后交給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作業(yè)的每一個(gè)加工步驟稱為一個(gè)作業(yè)步，針對每個(gè)作業(yè)步，計(jì)算

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

9、程表示符信息⑵處理機(jī)狀態(tài)信息⑶進(jìn)程調(diào)度信息⑷進(jìn)程控制信息進(jìn)程有哪幾種基本狀態(tài)？試舉出使進(jìn)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(jìn)程有哪幾種基本狀態(tài)？試舉出使進(jìn)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(gè)進(jìn)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(gè)批處理作業(yè)個(gè)批處理作業(yè)A到E幾乎同時(shí)到達(dá)一－計(jì)算中心。它們的估計(jì)運(yùn)行時(shí)間分別為幾乎同時(shí)到達(dá)一－計(jì)算中心。它們的估計(jì)運(yùn)行時(shí)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(jì)算其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時(shí)間，可忽略進(jìn)程切換的開銷。先級。對于下列每種調(diào)度算法，計(jì)算其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時(shí)間，可忽略進(jìn)程切換的開銷。⑴時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法；時(shí)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(yùn)行）；運(yùn)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(gè)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(gè)作業(yè)均獲得公平的CPUCPU時(shí)間，對時(shí)間，對⑵到⑷假設(shè)假設(shè)任—時(shí)刻只有一個(gè)作業(yè)運(yùn)行，直到結(jié)束。所有的作業(yè)都是時(shí)刻只有一個(gè)作業(yè)運(yùn)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(shí)間片輪轉(zhuǎn)法的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是21（當(dāng)時(shí)間片長短=6分鐘時(shí)）優(yōu)先級調(diào)度的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是20先來先服務(wù)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是19最短作業(yè)優(yōu)先的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是14什么是線程？進(jìn)程和線程的

12、主要區(qū)別是什么？什么是線程？進(jìn)程和線程的主要區(qū)別是什么？線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)用的一個(gè)單位。在有進(jìn)程和線程的系統(tǒng)中進(jìn)程是系統(tǒng)資源分配的獨(dú)立單位而線程是可調(diào)度運(yùn)行的獨(dú)立單位.第四章并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(gè)進(jìn)程共享的資源。其屬性是：共享臨界資源的進(jìn)程必須互斥得訪問它，也就是說，同一時(shí)刻只允許一個(gè)進(jìn)程訪問的共享資源叫臨界資源在每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。每個(gè)進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前應(yīng)先對欲訪問的臨界資源進(jìn)行檢查，看它是否正被訪問。如果此時(shí)臨界資源未被訪問，該進(jìn)程便可進(jìn)入臨界區(qū)對該資源進(jìn)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(jìn)程訪問，則本進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)。因此，必須在臨界區(qū)前面增加一段用于進(jìn)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(jìn)程對信號量當(dāng)進(jìn)程對信號量s執(zhí)行執(zhí)行P、V操作時(shí)，操作時(shí)，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(shí)S表示可使用的資源數(shù)或表示可使用資源的進(jìn)程數(shù)；S=0時(shí)S表示無資源可供使用或表示不允許進(jìn)程再進(jìn)入臨界區(qū)；S0時(shí)S表示等待使用資源的進(jìn)程個(gè)數(shù)或