计算机等考四级操作系统知识点.doc

操作系统单选题1. 操作系统：从计算机系统发展角度来看，操作系统的主要作用是提供虚拟机和扩展机。从软件设计和开发角度来看，操作系统的主要作用是提供软件开发基础平台。从计算机应用角度来看，操作系统的主要作用是提供人机交互接口。从计算机安全保护角度来看，操作系统的主要作用是提供第一道安全防线2. 操作系统作为系统软件，位于软件系统的硬件之上，支撑软件之下层面。组成操作系统的主要部分是进程线程管理,内存管理,设备管理和文件管理。在计算机配置操作系统的主要目的是提高计算机系统资源的利用率。当操作系统位于核心态时既可以运行特权命令也可以运行任何非特权命令。内核态和用户态是用于操作系统运行安全而设置的一种状态标记，其含义是指：CPU在运行时所处的状态。算术运算指令可以在用户态下执行。在计算机系统当中，通常为匹配不同速度的外设，采用了缓冲技术，高速缓存（错）。3. 并发性：操作系统并发性是指进程在宏观上是同时运行，而在微观上是交替运行。编译高级语言编写的程序不是操作系统具有的功能。操作系统最基本的特征是并发性。采用多道程序设计技术能够有效地提高系统的并发性。4. 操作系统接口：当用户在终端窗口通过输入命令来控制计算机运行时，使用的是操作系统的命令行接口。操作系统作为系统软件，为用户提供了高效使用计算机的接口。操作系统提供给用户的接口是命令输入和系统调用。5. 微内核结构:微内核结构是构造操作系统的方法，微内核结构表示的是客户机/服务器结构。关于操作系统的结构，清晰的单向依赖和单向调动性不是微内核结构的特点。6. 内核：操作系统需要处理器从内核态转为用户态时，采用的是修改程序状态字。既可以在内核态下运行又可以在用户态下运行的指令是置移位方向标志。用户应用程序不属于操作系统内核程序。在操作系统中，只能在内核态下运行的指令是关中断指令。7. 系统调用：系统调用时调用程序位于用户态，被调用程序位于核心态。若要在屏幕上画一个红色的圈，需要使用系统调用。若用户编程需要打印输出那么他可以使用write（）系统调用。用户需要动态请求和释放系统资源，所使用的方法是，通过系统调用。系统调用不能实现的功能是调用程序多次嵌套与递归。对于函数open（）属于文件操作类系统调用。操作系统改变进程状态主要是通过调用进程控制原语实现。8. 批处理操作系统：批处理操作系统的缺点是：缺少交互性9. 寄存器：处理器中对用户可见的寄存器是数据寄存器。用户进程在等待键盘输入命令时，不断检测状态寄存器的完成位是否为1，该I/O设备控制方式称为程序直接控制方式。10. 中断：中断是指 CPU 对系统中或系统外发生的异步事件的响应，中断源是指引起中断的那些事件。对中断响应顺序产生影响：中断优先级。中断是操作系统中为提高处理机效率而采取的一种技术，被零除不是中断而是异常。中断服务程序不能作为进程来管理。中断处理程序的入口地址一般存放在中断向量表。11. 屏蔽中断:只能在操作系统内核下运行的是：屏蔽中断。进程运行时，当运行中的进程不希望被外部事件打扰时，可以采用屏蔽中断。12. 访管中断:用户程序在用户态下使用特权指令而引起的中断是访管中断。用户程序需要关闭中断响应必须首先发起访管中断。用户进程从用户态转变为内核态使用的指令是访管指令。当用户程序需要调动操作系统所提供的文件读写功能时，该功能首先执行的指令是访管指令。13. I/O中断:指令错不属于I/O中断。 键盘的读写是以字符为单位的，通常键盘的I/O控制主要采用中断方式。外部I/O设备向处理器发出的中断信号又称为中断请求。14. 程序：用户用于应用程序编程的唯一接口是：系统调用。可再入程序是指纯代码程序，运行中不需要修改。多道程序设计的意义是宏观上有多个进程在计算机中同时运行。多道程序设计技术使得进程能够并发运行，相比于单道程序运行，并发运行的多道程序不再具有可再现性。程序局部性原理分为空间局部性和时间局部性，空间局部性是指程序代码的顺序性。时间局部性是指程序中存在大量的循环。将多个目标程序转配成可运行的程序过程称为链接。15. 程序设计系统：在多道程序设计系统中，CPU与外部设备可以并行工作。16. 进程：某系统在打印数据时，读数据进程、处理数据进程和打印结果进程是通过缓冲区相关联的。程序性中断与当前运行的进程有关。每个进程都有其相对独立的进程地址空间，如果进程在运行时所产生的地址超出其地址空间，则称发生了地址越界。当使用进程创建原语创建进程时，申请PCB，填写PCB，放入就绪队列顺序是正确的。两个相互不感知（完全不了解其他进程是否存在）的进程，其潜在的控制问题是两个进程相互竞争，可能造成互斥、死锁或饥饿。进程交换是指将暂时不用的进程代码，数据和部分进程控制块交换至磁盘。用户在编程中需要创建一个进程时，可以调用进程创建原语由操作系统创建进程。进程访问临界区时要遵循相关准则中无限等待（错）。17. 进程间通信：利用内存中若干公共缓冲区组织成队列，以实现进程信息交换的通信方式称为消息机制。通过连接两个进程的一个打开的共享文件，可以实现进程间的数据通信，这种通讯方式称为管道通信。18. 进程运行：进程在运行过程当中具有多种状态，当它从等待态转变为就绪态时称为唤醒。进程在得到处理机运行前，必须进行部分装入内存的操作。若一个进程由于申请的内存资源长期不能得到满足，那么，操作系统处理该进程的最佳方法是挂起该进程。进程从运行态转化为阻塞态的原因是需要的数据没有准备好。若一个单核处理机系统当中有多个进程存在，则这些进程是并发运行的。进程运行时所发生的典型事件中设备忙，不会导致进程终止。进程运行过程中，导致进程从运行态转化为就绪态的典型事件是时间片到。为使进程从阻塞态转换为挂起态，其使用的原语是suspend（）。19. 进程互斥：进程间通信时已满的邮件槽发送进程不能再次申请互斥锁。20. 死锁：死锁产生原因是：资源分配不当和进程推进顺序不当。死锁状态一定是不安全状态。P1拥有设备 A，请求设备 B；P2拥有设备 B，请求设备 A是由于进程 P1、P2因申请不同类资源而产生死锁的现象。为了预防死锁，可以在路口使用交通红绿灯。那么，该方法使得死锁的请求和保持条件必要条件不成立。死锁定理的描述是当且仅当当前状态的资源分配图是不可完全化简的。修改环境变量不能解除死锁。相关进程进入阻塞状态却无法唤醒，是死锁现象。21. 死锁算法：银行家算法是应对死锁的一种算法其实现的是死锁避免算法。通过银行家算法来解决死锁的方法称为死锁预防。22. 解决死锁的方式：一旦发现有死锁进程，则通过杀死死锁进程来解决死锁问题的方法称为死锁解除。解决死锁有多种方法，一次分配所有资源来解决死锁的方法称为死锁预防。其中资源有序分配法属于死锁预防。对于系统中的独占设备，为避免出现死锁，所应采用的最佳分配策略是静态分配，分配时加锁。系统允许部分进程发生死锁，通过定时运行资源分析程序并报告是否已有死锁的方法称为死锁检测。23. 死锁与打印机：4个进程共享9台打印机，若要系统不产生是死锁，每个进程最多可以申请三台打印机。某系统中，进程A在使用打印机,同时又要申请绘图机,而进程B正在使用绘图机,同时又要申请打印机,这种情况下进程A和进程B可能会死锁。24. 饥饿：进程出现饥饿现象是指进程的优先级较低而长时间得不到调度。属于饥饿的是相关进程没有阻塞，但是调度被无限推后。在磁盘调度算法中，平均寻道时间较短，但较容易引起饥饿现象的算法是最短寻道时间优先算法SSTF。25. 进程计算：某单核处理机的计算机系统中共有20个进程，那么，处于就绪状态的进程最少是0个，处于阻塞状态的进程最多有20个。某一单核处理机的计算机系统共有20个进程，那么，处于就绪状态的进程最多为19个。某一单核处理器的计算机系统共有20个进程，,处于运行状态的进程最多为1个。某一单核处理器的计算机系统当中共有20个进程，那么，运行状态的进程最少为0个。26. 进程控制块：与进程具有一一对应关系的是：进程控制块。进程控制块的组织方式中B+树方法是错误的。进程控制块（PCB）的内容一般可以分成调度信息和现场信息两大部分,程序状态字属于现场信息。一个运行中的进程打开了一个新的文件，则指向该文件数据结构的关键指针存放在进程控制块中。进程优先级是位于进程控制块中而不是位于进程中。进程调度所需的信息：进程优先级是存放在进程控制块中。从静态的角度来看，进程控制块是进程必须拥有的而程序所没有的。当进程从运行态转换到就绪态时，处理机的现场信息必须保存在进程控制块中。所谓进程的唯一标志是指进程控制块。进程创建时需要填写进程控制块，进程用户栈中的信息需要保存在进程控制块中。27. 进程调用：某个进程有多个线程组成，一个被调度程序投入运行，其他有的位于就绪队列，有的阻塞，则该进程的状态是：运行状态。不会引起进程调度的是：一个进程从就绪状态变成了运行状态。用户进程在实现系统调用时，通过变量传递不能用于传递参数。系统中有多个进程分别处于就绪状态、运行状态和阻塞状态，运行状态阻塞状态进程的状态变化必然引起另一个进程的状态发生变化。28. 进程队列：在采用非抢占式调度的操作系统中，不能引起新进程调度的事件是，新创建的进程进入就绪队列。当一个新的进程创建完成后，该进程的进程控制块将被插入到就绪队列。进程被成功创建以后，该进程的进程控制块将会首先插入到就绪队列。29. P，V操作：进程共享不能用P，V操作来实现。解决进程同步与互斥问题时，对信号量进行P原语操作是在进入区内完成。在采用P，V操作对共享资源的使用进行保护时，对该共享资源读写的代码段称为临界区。关于生产者消费者的叙述当中，正确的是生产者往缓冲区放产品前要先使用P操作确保缓冲区有空闲槽。在进程同步中，加减操作不能对信号量进行操作。对于信号量S，执行一次P(S)操作后，S的值减一30. 管程：管程的互斥是由信号量及PV操作实现的（错）。管程只能解决进程互斥问题（错）。管程本身保持了互斥（错）。31. Pthread：在Pthread线程包中，线程操作Pthread_join含义是：等待一个特定的线程退出。Pthread_yield表示线程让出CPU。在pthread线程包的使用中，当用户编程创建一个新的线程，需要使用的线程库函数是pthread_create()。在Pthread线程包的使用中，当用户需要结束一个线程时可以使用的线程库函数是pthread_exit ()。在Pthread线程包关于条件变量的使用中，pthread_mutex_init()表示的是创建一个互斥量。32. 同步与互斥/异步：在解决进程同步和的问题时，对信号量进行V原语操作是在退出区进行的。管道通信是同步的。解决进程同步与互斥问题时，信号量机制中所谓的临界区是指访问临界资源的代码。系统中有2个并发进程，当一个进程在等待另一个进程向他发出信息时，他们之间的关系是同步关系。进程并发执行时，若两个并发进程包含同一共享变量，那么它们存在同步关系。某系统在打印数据，读数据进程，处理数据进程和打印结果进程之间的相互关系是同步关系。33. 同步与互斥/异步实例：只存在同步关系：汽车装配流水线上的各道工序。在民航网络订票系统中，相同航班订票人发起的订票进程其相互之间的关系是互斥关系。在民航订票系统中，每个订票点在票务服务上发送了请求订票进程，这些进程相互之间的关系是互斥关系。在民航网络订票系统中，作为临界资源的对象是飞机票。34. 共享：可重入代码软件资源可以同时共享。共享性是操作系统的特征之一，内存分配模块不可以同时共享。在组成计算机系统的各类资源中，主要包含硬件部件以及代码和数据。硬盘可以同时实现共享。共享设备中中央处理单元可以共享且可以被抢占使用。打印机可以共享，但是不能被抢占使用。35. 共享内存：当多个进程并发执行且需要相互通信时，共享内存最适合传送大量的信息。采用共享内存方式可以进行进程间的通信，该方式需要程序员解决的问题是处理进程间对公共内存使用的互斥关系。在相互通信的进程间设置一个公共内存区。一组进程向该公共内存中写，另一组从公共内存中读，通过这种方式实现两组进程间信息交换的方式称为共享内存。共享内存share memory进程间的通信方式不会在系统中产生多份相同的拷贝为预防内存换页时出现抖动现象，可以采取工作集算法。36. 虚拟页式：存储管理方案中允许动态扩充内存容量的是：虚拟页式。分页守护进程在前台执行（错）。某虚拟页式存储管理系统采用二级页表进行地址转换，若不考虑高速缓存和快表，进程每执行一条指令至少需要访问三次内存。 37. 虚拟页式算法：在虚拟页式系统中进行页面置换时，置换以后不再需要的、或者在最长时间以后才会用到的页面，这一策略称为理想页面置换算法(OPT)。在虚拟页式系统中进行页面置换时，检查进入内存时间最久页面的R位，如果是0，则置换该页；如果是1，就将R位清0，并把该页面放到链表的尾端，修改其进入时间，然后继续搜索，这一策略称为第二次机会页面置换算法。虚拟页式存储系统中进行页面置换时，把最先装入内存的一页调出的策略是先进先出页面置换算法（FIFO）。在虚拟页式存储管理系统，LRU算法是指首先置换近期最长时间以来没被访问的页面。在虚拟页式系统中，当需要进行页面置换时，选择将驻留在内存中时间最长的一页调出的策略是先进先出页面置换算法。在虚拟页式系统中进行页面置换时，首先置换最长时间未被使用过的页面，这一策略称为最近最少使用页面置换算法。在虚拟页式系统中进行页面置换时，根据在一段时间里页面被使用的次数多少选择可以调出的页，这一策略称为最近最不常用页面置换算法。38. 页式存储管理：页式存储管理方案逻辑地址连续，物理页面可以不相邻。在分配内存分配方案中，页式分配使内存的利用率较高且管理简单。页式存储管理方案：页内地址是地址的高位部分（错）。页式存储管理方案，快表存放在寄存器组中（错）。在采用页式存储管理方案的系统当中，为了提高内存利用率并减少内碎片，页面的划分与页表数量相关可以找到平衡点。关于页式存储管理方案：地址转换是由操作系统完成的（错）。39. 虚拟页式存储管理：在虚拟页式存储系统当中，决定虚拟存储空间最大容量的要素是计算机系统地址位宽。在虚拟页式存储管理系统中，若采用请求调页方式，当用户需要装入一个新的页面其调入的页面来自磁盘文件区。实现虚拟页式存储管理的硬件基础是缺页中断机制。在虚拟页式存储管理中，某一时刻CPU利用率为50%，磁盘的繁忙率为3%，应适当增加进程数量以提高进程效率。某一时刻CPU利用率为3%，磁盘的繁忙率为97%，应适当减少进程数量以提高进程效率。40. 重定位：操作系统中，把逻辑地址转换成绝对地址的工作称为重定位，操作系统中，将逻辑地址转换为内存物理地址的过程称为重定位。在装入程序时，先直接把程序装入到所分配的内存区域中，然后在程序执行过程中，每当执行一条指令时再由硬件地址转换机构将指令中的逻辑地址转换成物理地址，这一过程称为动态重定位。41. 可变分区存储管理：在可变分区存储管理中，对一个分区进行回收，若该分区的起始地址加长度等于空闲区表中登记项所表示的空闲区的起始地址则：该回收分区下邻分区是空闲的。在可变分区存储管理方案中，为加快内存分配，当采用最佳适应算法时空闲区的组织应该是按空闲区大小递增顺序排列。在内存分区管理中，内存紧缩技术可以将零碎的空闲区集中为一个大的空闲区。可变分区既可以满足多道程序设计且设计上最简单。在可变分区内存管理中，倾向优先使用低地址空闲区的算法是首次适应算法。存储管理方案中可变分区需要采取移动技术解决碎片问题。42. 虚拟存储管理：发生抖动现象是由于：页面置换算法不合理。虚拟存储空间的大小受到计算机地址位宽的影响。43. 外存储设备存取的过程：读状态置数据置地址置控制再读状态.44. Belady：FIFO置换算法可能产生Belady异常现象。45. FAT32文件系统：对于FAT32文件系统，它采用的是链接结构的文件物理结构。46. 文件逻辑结构：无结构（流式结构）属于文件的逻辑结构。47. 文件物理结构：用户对文件的存取方式与文件的物理结构相关。操作系统中，文件的逻辑块号到磁盘块号的转换是由物理结构决定的。48. 顺序结构：文件系统中，若把逻辑上连续的文件信息依次存放在连续编号的磁盘块中这种结构称为顺序结构。随着不断创建和删除文件，从而导致产生磁盘碎片的文件物理结构是顺序结构。对需要经常进行访问的文件，顺序文件最适合连续存取。文件的逻辑块与存储介质上物理块存放顺序一致的物理结构是顺序结构。用磁带作为文件存储介质是，最适合的文件物理结构为顺序结构。对于建立在磁带机上的文件系统，最适合的文件物理结构是顺序结构。49. 索引结构：文件系统中，若将逻辑上连续的文件信息分散存放在若干不连续的磁盘块中，并将所有磁盘块的地址集中存放在一张表上，这种结构称为索引结构。索引结构属于文件的物理结构。适合随机访问且易于文件扩展的是索引结构。50. 链接结构：文件系统中，若将逻辑上连续的文件信息分散存放在若干不连续的磁盘块中，每个磁盘块中设置一个指向下一个磁盘块的指针，这种结构称为链接结构。链接结构文件的物理结构检索速度慢，且不适于随机存取文件。51. 文件检索：限制子目录个数不能用于提高文件目录检索效率。文件系统中，设置当前工作目录的主要目的是加快文件的检索速度。52. 文件：文件存取方式依赖于：文件的物理结构和存放文件的设备的物理特性。使用文件前要先打开文件，在成功执行文件调动后系统会返回一个:文件描述符。文件描述符是执行打开文件操作时由操作系统返回的。实现创建文件操作时，需要检查文件的存取权限是否合法(错)。在多级目录的文件系统中，用户对文件的首次访问通常都给出文件的路径名，之后对文件的访问通常使用文件描述符。从用户角度来看，建立多级树形目标的主要目标是解决文件重名问题。从用户角度看，建立文件系统的主要目标是实现文件的按名存取。文件目录：用户可以创建根目录（错）。53. 填写文件控制块中的文件读写方式不是打开文件时所要做的工作。在文件系统当中，文件存储空间的分配单位通常是数据块。优化设备分配方案与改善磁盘读写速度无关。54. 文件系统：文件系统实现文件的按名存取是由文件目录查找完成的。采用树形目录结构的文件系统由操作系统决定如何设置当前工作目录（错）。关于树形目录：优点简化目录管理（错）。文件系统中构成文件内容的基本单位称为信息项。55. 文件控制块：在文件系统当中，必须为每个文件建立一个至少包含文件名和文件物理存储地址的数据结构为文件控制块。文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是文件控制块。从用户角度看，文件控制块最重要的字段是文件名。使用文件系统时，通常要显式的进行open（）操作这样做的目的是将文件控制块读人内存。使用文件系统时，通常要显示的进行close（）操作，目的是将文件控制块写入磁盘或缓存。56. 磁盘：优化寻道时间可以改善磁盘读写性能。读写硬盘时，数据传输操作花费时间最短。调度时间不会影响磁盘读写性能。57. 调度算法：先来先服务调度算法是不可抢占的。在磁盘调度算法中称为电梯算法的是扫描算法SCAN。58. 设备管理：设备表作用是：建立逻辑设备与物理设备之间的对应关系。设备管理的主要任务之一是通过协调技术避免设备冲突。设备管理的主要任务之一是通过接口技术为用户提供一致的系统调用。操作系统中，设置设备管理功能的主要目的是方便用户使用。设备管理的主要任务之一是通过缓冲技术匹配高，低速设备。设备管理的主要任务之一是通过虚拟技术提高设备并发度。设备按信息交换单位分类可分为块设备和字符设备。利用缓冲技术进行设备管理的主要目的是匹配高速和低速设备。当用户使用外部设备时，其控制设备的命令传递途径依次是：用户应用层-设备独立层-设备驱动层-设备硬件。59. 块设备与字符设备：外部设备按数据传输方式可以分为多种类型，通常磁盘被当做块设备。键盘是字符设备。60. I/O设备：当一个低速的I/O设备连接到高速时设备缓冲技术可以提高低速设备的使用效率。系统引入一个不同于CPU的特殊功能处理单元，它有自己的指令和程序，可以实现对外围设备的统一管理和外围设备与内存之间的数据传送，该I/O设备控制方式称为通道控制方式。用户进程在等待鼠标点击输入时，不断检测对应接口寄存器的完成位是否为1，该I/O设备控制方式称为程序直接控制方式。计算机操作系统中，控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间进行，最终I/O设备控制方式称为DMA方式。磁盘读写是以块为单位的，通常磁盘的I/O控制主要采用的是DMA方式。CPU启动外设后，不需要去查询工作状态，可以继续执行主程序该I/O控制方式称为中端控制方式。不同的I/O设备可以并行工作（正确）。在操作系统的I/O管理当中，缓冲区管理着重考虑的是实现进程访问缓冲区的同步。61. I/O设备管理：在I/O设备管理中，设备分配的主要数据结构及分配顺序是系统设备表-设备控制表-控制器控制表。在I/O的管理中，引入缓冲技术的主要原因是匹配不同外部设备的传输速度。在I/O设备的管理中，设立设备独立层的主要目的是屏蔽了I/O设备驱动的多样性，便于用户使用。62. 某程序员编写了一段通过串口发送数据的程序，使用的设备名com1那么将com1映射到实际物理设备的工作是I/O管理的设备独立层完成的。63. 临界资源：为了保证计算机中临界资源的正确使用，进程在对临界资源访问前，必须首先调入进入区的代码。为了保证临界资源的正确使用，进程在结束时对临界资源的访问必须通过退出区才能离开。64. 软硬件资源：内存是属于可重用资源。时钟中断是属于不可重用资源65. 函数：对于函数fork()，它属于进程控制类系统调用。用户编写程序时调用fork()创建进程,其使用的是操作系统提供给用户的是系统调用接口。66. 程序装入：在装入一个程序时，把程序中的指令地址和数据地址经过计算，全部转换成物理地址后再装入物理内存，这一过程称为静态重定位67. 通道：按照信息交换方式的不同，一个系统中可以设置多种类型的通道，顺序通道不属于通道类型68. 采用动态地址映射方式向内存装入程序时，其地址转换工作是在每一条指令执行时刻完成的。69. 备份：通常为了保证文件系统中数据的安全而采用备份技术，那么将上次备份后新增加的数据进行备份，该方法称为增量转储。70. Linux：安全状态不是Linux支持状态。Unix操作系统中,对文件系统中空闲区的管理通常采用成组链接法。71. 页面：为了提高内存利用率，可以根据需要而采取多种不同大小的页面。72. 在直接通讯方式中，系统提供的发送原语是：send(receiver,message)。73. 活锁：相关的进程没有阻塞可被调度，但是没有进展。 74. 在交互式系统中，若用户数为100，为保证响应时间100ms，忽略其他系统开销，则应将时间片设为1ms（100/100=1）