操作系统复习题

OS 复习题1、处理机管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？答：处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度。进程控制的主要任务是为作业创建进程，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换。-进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节。-进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换。-调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个作业，为它们分配必要的资源；而进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一新进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，是进程投入运行。2、PCB 提供了进程管理所需要的哪些信息？答：通用寄存器、指令计数器、程序状态字、用户栈指针。3、试说明 DMA 的工作流程？答：当 CPU 要从磁盘读入一数据块时，便向磁盘控制器发送一条读命令。该命令被送到其中的命令寄存器（CR）中。同时，还须发送本次要将数据读入的内存起始目标地址，该地址被送入内存地址寄存器（MAR）中；本次要读数据的字（节）数则送入数据计数器（DC）中，还须将磁盘中的源地址直接送至 DMA 控制器的 I/O 控制逻辑上，然后启动 DMA 控制器进行数据传送，以后 CPU 便可去处理其它任务。此后，整个数据传送过程便由 DMA 控制器进行控制。当DMA 控制器已从磁盘中读入一个字（节）的数据送入数据寄存器（DR）后，再挪用一个存储器周期，将该字（节）传送到 MAR 所指示的内存单元中。按着便对 MAR 内容加 1，将 DC 内容减 1.若减 1后，DC 内容不为 0，表示传送未完，便继续传送下一个字（节） ；否则，由 DMA 控制器发出中断请求。4、磁盘访问时间有哪几个组成部分？答：寻道时间，启动磁臂的时间 s 与磁头移动 n 条磁道所花费的时间之和 。旋转延迟时间，是指定扇区移动到磁头下面所经历的时间。传输时间 ，指把数据从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间。5、试写出相应的程序来描述下面的前趋图（有向边上的 T0-T9 是相应的信号量）答：Var T0,T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9:semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;BeginParbeginBegin S1;Signal(T1);Signal(T2);end;Begin Wait(T1);S2;Signal(T3);Signal(T4);end;Begin Wait(T2);S3;Signal(T7);Signal(T8);end;Begin Wait(T5);Wait(T6);Wait(T7);S6;Signal(T9);end;Begin Wait(T8);S7;Signal(T0);end;Begin Wait(T9);Wait(T0);S8;end;Parend;End6、试写出相应的程序来描述下面的前趋图（有向边上的 a-j 是相应的信号量）答：Var a,b,c,d,e,f,g,h,i,j:semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;BeginParbeginBegin S1;Signal(a);Signal(b);end;Begin Wait(a);S2;Signal(c);Signal(d);end;Begin Wait(c);S4;Signal(g);end;Begin Wait(d);S5;Signal(h);end;Begin Wait(b);S3;Signal(e);Signal(f);end;Begin Wait(e);S6;Signal(i);end;Begin Wait(f);S7;Signal(j);end;Begin Wait(g);Wait(h);Wait(i);Wait(j);S8;end;Parend;End7、假定某页式存储管理系统中，主存为 128KB，分成了 32 块，块号为 0，1，2，3，4，31，某作业有 5 块，被分别装在主存的 3，8，4，6，9 块中，有一逻辑地址为3，70，试求出相应的物理地址（其中方括号中的第一个元素为页号，第二个元素为页内地址，按十进制经计算） ，并画图说明地址变换过程。答：128KB/32=4KB; 6*4KB+70=246468、假定某页式存储管理系统中，主存为 128KB，分成了 64 块，块号为 0，1，2，3，4，63，某作业有 5 块，被分别装在主存的 3，8，4，6，9 块中，有一逻辑地址为2，70，试求出相应的物理地址（其中方括号中的第一个元素为页号，第二个元素为页内地址，按十进制经计算） ，并画图说明地址变换过程。答：128KB/64=2KB; 8*2KB+70=164549、公平调度算法如何做到调度的公平性？答：在公平分享调度算法中，调度的公平性主要是针对用户而言，使所有用户能获得相同的处理机时间，或所要求的时间比例。10、引入挂起状态的原因是什么？它有哪些性质？答：原因；1）终端用户的需求 2）父进程请求 3）负荷调节的需要4）操作系统的需要。性质;主动放弃 CPU 调度，引起挂起状态后，进程转换图中增加活塞阻塞、静止阻塞、活动就绪、静止就绪四个状态，并增加活动阻塞和静止阻塞、活动就绪和静止就绪之间的相互转换。11、同步机制应遵循哪些基本原则？为什么？答：空闲让进.当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区，以有效利用临界资源。 忙则等待.当已有进程处于临界区时，表面临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。有限等待.对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。让权等待.当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”状态。12、抢占调度方式的原则是什么？答：优先权原则：指允许优先级高的新到进程抢占当前进程的处理机，即当有新进程到达时，如果它的优先级比正在执行进程的优先级高，则调度程序将剥夺当前进程的运行，将处理机分配给新到的优先权高的进程。短进程优先原则：指允许新到的短进程可以抢占当前长进程的处理机，即当新到达的进程比正在执行的进程(尚须运行的时间)明显短时，将处理机分配给新到的短进程。时间片原则：即各进程按时间片轮转运行时，当正在执行的进程的一个时间片用完后，便停止该进程的执行而重新进行调度。13、什么是静态优先权？什么是动态优先权？答：静态优先权是指在创建进程时确定且在进程的整个运行期间保持不变的优先权。动态优先权是指在创建进程时赋予的优先权，可以随进程推进或随其等待时间增加而改变的优先权，可以获得更好的调度性能。14、什么是运行时动态链接？有什么优点？答：动态链接所调用的函数代码并没有被拷贝到应用程序的可执行文件中去，而是仅仅在其中加入了所调用函数的描述信息（往往是一些重定位信息） 。仅当应用程序被装入内存开始运行时，在Windows 的管理下，才在应用程序与相应的 DLL 之间建立链接关系。当要执行所调用 DLL 中的函数时，根据链接产生的重定位信息，Windows 才转去执行 DLL 中相应的函数代码。优点；1.动态链接可执行文件比功能相同的静态链接可执行文件的体积小。它能够节省磁盘空间和虚拟内存，因为函数库只有在需要时才被映射到进程中 2.所有动态链接到某个特定函数库的可执行文件在运行时共享该函数库的一个单独拷贝。15、画图说明分页系统的地址变换机构。答：16、请表述银行家算法的基本思想。答：银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法。在避免死锁方法中允许进程动态地申请资源，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次分配资源的安全性，若分配不会导致系统进入不安全状态，则分配，否则等待。17、什么是系统安全状态？答：是指系统能按某种顺序如(称序列为安全序列)，来为每个进程分配其所需资源，直到最大需求，使每个进程都可顺序完成。若系统不存在这样一个安全序列，则称系统处于不安全状态。18、何谓死锁？产生死锁的原因是什么？产生死锁的必要条件有哪些？答：死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进；产生死锁的原因有：一是竞争资源，二是进程推进顺序非法；必要条件是: 互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件。19、操作系统的作用可表现在哪几个方面？答：进程管理 内存管理 磁盘管理和文件系统还有 IO 管理等。20、是什么原因使 OS 具有异步性特征？答：对于内存中的每个进程，在何时能获得处理机运行，何时又因提出某种资源请求而暂停，以及进程以怎样的速度向前推进，每道程序总共需要多少时间才能完成等等，都是不可预知的。由于各用户程序性能的不同，比如，有的侧重于计算而较少需要 I/O；而有的程序其计算少而 I/O 多，这样，很可能是先进入内存的作业后完成，而后进入内存的作业先完成。或者说，进程是以人们不可预知的速度向前推进的，此即进程的异步性。21、程序的装入有几种方式？他们分别适用于何种场合？答：A.首先由编译程序将用户源代码编译成若干目标模块，再由链接程序将编译后形成的目标模块和所需的-库函数链接在一起，组成一个装入模块，再由装入程序将装入模块装入内存。B.装入模块的方式有：绝对装入方式，可重定位方式和动态运行时装入方式。C.绝对装入方式适用于单道程序环境下。D.可重定位方式适用于多道程序环境下。E.动态运行时装入方式也适用于多道程序环境下。22、所谓进程对换技术？答：对换（Swapping）技术：磁盘上设置开辟一个足够大的区域，为对换区