操作系统简答题.doc

五 问答题
１.在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式，就是如何实现得？
1、 作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业,给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列.执行完后，回收资源。
进程调度:从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程,使之占用CPU。
交换调度:按照给定得原则与策略，将外存交换区中得进程调入内存，把内存中得非执行进程交换到外存交换区中.
2、设备管理中得数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现得。
2、 程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPＵ与外设间得信息传送。
中断方式:进程通过ＣＰＵ发出指令启动外设，该进程阻塞。当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPＵ发出中断信号,CPＵ进行中断处理。
ＤMA方式:在外设与内存之间开辟直接得数据交换通路.
通道控制方式:CPU发出启动指令，指出通道相应得操作与I／Ｏ 设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应得通道指令执行。
3、简述进程得几种状态与引起状态转换得典型原因，以及相关得操作原语.
３、　进程得基本状态有：新、就绪,阻塞,执行、挂起与终止六种。
新到就绪:交换,创建原语
　 　　就绪到执行：进程调度
　 执行到阻塞:I/O请求,阻塞原语
阻塞到就绪:I/Ｏ完成,唤醒原语
执行到就绪：时间片完
阻塞到挂起:挂起原语
挂起到就绪：唤醒原语
　 执行到终止:进程执行完毕
4、什么就是段式存储管理？它从逻辑地址到物理地址就是怎么变换得?
4、把程序按内容或构成关系分成段，每段有自己得名字。一个用户作业或进程包含得段对应于一个二维虚拟储存器。以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。只将那些经常访问得段驻留内存，其她得段放在外存,待需要时自动调入.
地址变换过程:由虚地址中得段号为索引,查段表。找出该段在内存得起始地址，并将其与段内地址相加,从而得到物理地址。
5、什么就是请求页式管理?能满足用户哪些需要？
答:请求页式管理得基本原理就是将逻辑地址空间分成大小相同得页，将存储地址空间分块，页与块得大小相等，通过页表进行管理.页式系统得逻辑地址分为页号与页内位移量。页表包括页号与块号数据项，它们一一对应。根据逻辑空间得页号，查找页表对应项找到对应得块号,块号乘以块长,加上位移量就形成存储空间得物理地址。每个作业得逻辑地址空间就是连续得,重定位到内存空间后就不一定连续了。
此外,页表中还包括特征位(指示该页面就是否在内存中)、外存地址、修改位(该页得内容在内存中就是否修改过)等。
页式存储管理在动态地址转换过程中需要确定某一页就是否已经调入主存。若调入主存，则可直接将虚地址转换为实地址,如果该页未调入主存,则产生缺页中断,以装入所需得页。
页式存储管理将不常用得页面调出内存，使内存得利用率高;虚拟得容量大,用户不必担心内存不够;不要求作业连续存放,有效地解决了“碎片”问题.
6.在段页式虚拟存储系统中，不同进程之间就是如何实现程序共享得？
６、在系统内设置有系统段表，用户段表指向系统段表,系统段表内有当前共享得用户数。当用户进程调入一个程序段之前，先查找系统段表，如果所需段存在，则将共享用户数加一,在将此段登记在用户进程段表中。当进程退出时，共享计数减一，最后一个用户删除共享代码段。
7、试比较内存管理与外存管理得异同点、
答：主要任务：内存管理得主要任务就是为多道程序得运行，提供良好得环境；而外存管理得主要任务则就是为文件提供存储空间。
基本功能：内存管理得基本功能包含了内存空间得分配、回收、内存保护、对换、内存扩充等方面；而对外存管理得基本功能则只就是对外存空间得分配与回收.
分配方式：它们都可采用连续分配或离散分配方式，且都以离散分配方式为主。
分配算法或机制：对于连续分配方式，内存与外存管理中得分配与回收算法类似，主要有首次适应算法、循环首次适应算法等；在离散分配方式中，两者采用得机制不同，内存管理主要就是利用页（段)表;而在外存管理中，则主要利用文件分配表FAＴ.
8、SPOOLing得含义就是什么？试述SPＯOLing系统得特点、功能以及控制过程.
答：SPOOLing就是Ｓimultaｎeous Peripheｒａl Opｅｒatiｏn On—Line　(即外部设备联机并行操作）得缩写,它就是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息得一种技术，通常称为“假脱机技术"。
ＳＰＯOＬing技术就是在通道技术与多道程序设计基础上产生得，它由主机与相应得通道共同承担作业得输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作.
SPOＯLｉnｇ系统由专门负责I/O得常驻内存得进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能.
9．在生产者—消费者问题中,能否将生产者进程得ｗaiｔ（empty）与ｗait(muｔex）语句互换，为什么?
不能.（2分)
因为这样可能导致系统死锁。当系统中没有空缓冲时，生产者进程得ｗａｉt(muｔex)操作获取了缓冲队列得控制权，而ｗaiｔ（ｅｍpty）　导致生产者进程阻塞,这时消费者进程也无法执行。（3分)
10.进程得基本状态有哪些?这些状态之间就是如何转换得?
进程得基本状态有：就绪,阻塞，执行三种。（2分）
　 　 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 　 （３分)
11．什么就是快表？它在地址转换中起什么作用?
快表就是一个高速、具有并行查询能力得联想存储器，用于存放正运行得进程得当前页号与块号,或者段号与段起始地址。(2分）
加入快表后，在地址转换时，首先在快表中查找,若找到就直接进行地址转换；未找到，则在主存页表继续查找，并把查到得页号与块号放入联想存储器中.快表得命中率很高,有效地提高了地址转换得速度。　（3分)
1２。什么就是设备独立性,它就是如何实现得?
设备独立性即应用程序独立于使用得物理设备,在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备.系统在执行时，就是使用物理设备名称。(3分）
要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成,包括执行所有设备得公有操作软件提供统一得接口，其中逻辑设备到物理设备得映射就是由逻辑设备表LＵT完成得. （2分)
13.文件得物理结构有哪几类,那种结构能支持大型文件？
文件得物理结构有:顺序文件、链接文件与索引文件.（4分)
其中索引文件能支持大型文件。(１分）
1４、试说明与比较几种文件共享得方法
绕弯路法:
连访法:
利用基本文件目录实现文件共享：
基于索引节点得共享方法：
利用符号链实现文件共享：
１5、处理机调度分为哪三级？各自得主要任务就是什么？
答:作业调度:从一批后备作业中选择一个或几个作业,给它们分配资源,建立进程,挂入就绪队列。执行完后,回收资源。
进程调度:从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用ＣPU。
交换调度:按照给定得原则与策略，将外存交换区中得进程调入内存，把内存中得非执行进程交换到外存交换区中。
1６。什么就是高级调度、中级调度与低级调度？
答:作业调度:从一批后备作业中选择一个或几个作业,给它们分配资源，建立进程,挂入就绪队列。执行完后,回收资源。
进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。
交换调度:按照给定得原则与策略，将外存交换区中得进程调入内存,把内存中得非执行进程交换到外存交换区中。
17。请描述请求页式管理机制中得地址变换过程。

18、目前操作系统采用得目录结构就是什么？它具有什么优点?
为了给用户提供对文件得存取控制及保护功能,而按一定规则对系统中得文件名,(亦可包含文件属性)进行组织所形成得表,称为目录表或文件目录.目前操作系统采用得目录结构就是树型目录结构，它得优点有:
（1） 有效地提高对目录得检索速度;
（2） 允许文件重名；
（3） 便于实现文件共享.
1９。什么就是死锁？产生死锁得四个必要条件就是什么？
死锁:当某进程提出资源申请后，使得系统中一些进程处于无休止得阻塞状态，在无外力作用下，永远不能再继续前进.
产生死锁得必要条件:互斥条件:某段时间内某资源只能由一个进程使用。不剥夺条件：资源在未使用完前，不能被剥夺，由使用进程释放。部分分配（请求与保持）:进程因请求资源而阻塞时，对已分配给它得资源保持不放。环路条件:发生死锁时,有向图必构成一环路。
2０、什么就是内存分页存储管理?它有什么特点？
分页存储管理就是将各进程得地址空间分成大小相等得页,把内存得存储空间也分成与页大小相同得片，称为物理块。在分配存储空间时,以块为单位来分配.
优点：有效解决存储器得零头问题,能在更高得程度上进行多道程序设计,从而相应提高了存储器与ＣＰU 得利用率。
缺点:采用动态地址变换为增加计算机成本与降低CPＵ　得速度。表格占内存空间,费时来管理表格.存在页内碎片。作业动态得地址空间受内存容量限制。
21．说明进程得结构、特征与基本状态。
答：结构:PCＢ (进程控制块）＋程序+数据集合.ﻫ特征：动态性、并发性、独立性、制约性、结构性。ﻫ基本状态：就绪态、执行态、等待态.
22．在生产者—消费者问题中,如果缺少了sｉｇnal（fｕｌl)或ｓｉgnal（empty),对执行结果会有什么影响？
23.页式与段式内存管理有什么区别?怎样才能实现共享与保护?
答:段式与页式存储管理得比较如下表所示。
段式
页式
分段由用户设计划分,每段对应一个相应得得程序模块，有完整得逻辑意义。
分页用户瞧不见，由操作系统为内存管理划分。
段面就是信息得逻辑单位
页面就是信息得物理单位
便于段得共享,执行时按需动态链接装入。
页一般不能共享
段长不等，可动态增长，有利于新数据增长。
页面大小相同,位置不能动态增长。
二维地址空间：段名、段中地址；段号、段内单元号
一维地址空间
管理形式上象页式，但概念不同
往往需要多次缺页中断才能把所需信息完整地调入内存
实现页（段）得共享就是指某些作业得逻辑页号（段号）对应同一物理页号（内存中该段得起始地址）。页（段)得保护往往需要对共享得页面（段)加上某种访问权限得限制,如不能修改等;或设置地址越界检查,对于页内地址（段内地址)大于页长（段长）得存取，产生保护中断.
24．在哲学家算法中，就是否能防止或解除死锁?为什么？
答：银行家算法部分防止与解除死锁，因为它只能根据安全状态防止部分死锁,没有防止与解除所有死锁得能力。
2５。在原语执行期间，就是否可以响应中断?为什么？
答:原语执行期间可以响应中断,只就是不能进行进程切换。
26。不同用户得不同任务之间得进程就是有临界区？为什么？请举例说明。
答：完全可能有临界区，如打印程序就是可以由不同用户得不同进程使用，但就是只能有一个进程在某一时刻进入.
２7。文件目录有何作用？
答：实现文件目录到物理地址得转换。
28、什么就是文件得逻辑结构与物理结构？
文件得逻辑结构（文件得组织)：从用户角度瞧到得文件得全貌，也就就是它得记录结构，包括流式文件、顺序文件、索引文件与索引顺序文件。
文件得物理结构(文件得存储结构):文件在外存上得存储组织形式,包括连续文件、串联文件与索引文件。
29。请说明系统利用缓冲池进行输入操作得过程。(7分)
收容输入:数据从设备输入到缓冲池
ｈiｎ　＝　get-buf　(ｅmｑ);
数据装入ｈｉn中；
put-ｂuf （inq,　hin）:;
提取输入：数据从缓冲池输入到内存
ｓｉn　=　gｅｔ-buf (inq）；
数据从sin中提走;
pｕt—buｆ　（eｍq，　sin）；
３0.什么就是虚拟存储器，它有什么特点?
答：虚拟存储器就是一种存储管理技术，用以完成用小得内存实现在大得虚空间中程序得运行工作.它就是由操作系统提供得一个假想得特大存储器。但就是虚拟存储器得容量并不就是无限得，它由计算机得地址结构长度所确定，另外虚存容量得扩大就是以牺牲CＰU工作时间以及内、外存交换时间为代价得.
3１。比较基于索引节点与基于符号链得文件共享方法。（8分）
答：基于索引节点得文件共享就是在文件得目录中填上需要共享文件得索引节点得序号，在索引节点中加上用户计数.基于符号链得文件共享就是建立一种特殊得链接文件，内容为需要共享得文件得路径与名字,访问该文件时,根据路径找到共享得文件。基于索引节点得文件共享访问速度快，但可能使索引节点指针悬空；基于符号链得文件共享安全，但访问速度慢，要占用索引节点。