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(kāi)放性。操作系統(tǒng)分

2、成哪幾類？操作系統(tǒng)分成哪幾類？答：?jiǎn)蔚琅幚硐到y(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(jiǎn)述操作系統(tǒng)的特性。簡(jiǎn)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(duì)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其多路性主要表現(xiàn)在經(jīng)常對(duì)多路的現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行

3、采集以及對(duì)多個(gè)對(duì)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(qǐng)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(duì)對(duì)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(duì)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(lái)確定；而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，則是以控制對(duì)象所要求的開(kāi)始截止時(shí)間或完成截止時(shí)間來(lái)確定的，一般為秒級(jí)、百毫秒級(jí)直至毫秒級(jí)，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(wèn)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(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失、甚至無(wú)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(jí)容錯(cuò)措施，來(lái)保證系統(tǒng)的安全及數(shù)據(jù)的安全。⒚請(qǐng)簡(jiǎn)述程序的局部性原理。這個(gè)原理在分級(jí)的存

5、儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)中是怎樣起作用的？請(qǐng)簡(jiǎn)述程序的局部性原理。這個(gè)原理在分級(jí)的存儲(chǔ)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(wèn)存儲(chǔ)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(huì)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(huì)重復(fù)存取相同的指令集合。類似地，對(duì)數(shù)據(jù)存取也有這樣的局部性。在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，使用到的代碼和數(shù)據(jù)的集合會(huì)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(chǔ)器的局部區(qū)域中

6、，處理器也主要和存儲(chǔ)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(jí)存儲(chǔ)的體系結(jié)構(gòu)，并使得存取級(jí)別較低的存儲(chǔ)器的比率小于存取級(jí)別較高的存儲(chǔ)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(wèn)題。21.21.請(qǐng)簡(jiǎn)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(qǐng)簡(jiǎn)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(wèn)題成為一個(gè)“作業(yè)”。任何一個(gè)作業(yè)都要經(jīng)過(guò)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(wèn)題，要用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)要處理的問(wèn)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(duì)每個(gè)作業(yè)步，計(jì)算

8、機(jī)系統(tǒng)要?jiǎng)?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(shuō)，操作系統(tǒng)是根據(jù)進(jìn)程控制塊PCB來(lái)對(duì)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(jí)。對(duì)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(kāi)銷。先級(jí)。對(duì)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(kāi)銷。⑴時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法；時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法；⑵優(yōu)先級(jí)調(diào)度；優(yōu)先級(jí)調(diào)度；⑶先來(lái)先服務(wù)（按照次序先來(lái)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(duì)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(duì)時(shí)間，對(duì)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(zhǎng)短=6分鐘時(shí)）優(yōu)先級(jí)調(diào)度的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是20先來(lái)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(duì)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(duì)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(wèn)它，也就是說(shuō)，同一時(shí)刻只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的共享資源叫臨界資源在每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)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(duì)欲訪問(wèn)的臨界資源進(jìn)行檢查，看它是否正被訪問(wèn)。如果此時(shí)臨界資源未被訪問(wèn)，該進(jìn)程便可進(jìn)入臨界區(qū)對(duì)該資源進(jìn)行訪問(wèn)，并設(shè)置它正被訪問(wèn)的標(biāo)志；如果此刻該臨界資源正

14、被某進(jìn)程訪問(wèn)，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(wèn)的標(biāo)志恢復(fù)為未被訪問(wèn)標(biāo)志。當(dāng)進(jìn)程對(duì)信號(hào)量當(dāng)進(jìn)程對(duì)信號(hào)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(wú)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