操作系统简答题

操作系统1. 操作系统的特征及含义1）操作系统的基本特征：1.并发性a.并行与并发b.引入进程c.引入线程2.共享性a.互斥共享方式b.同时访问方式3.虚拟技术a.时分复用技术：1.虚拟处理机技术 2.虚拟设备技术b.空分复用技术：1.虚拟磁盘技术 2.虚拟存储器技术4.异步性2）含义：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用计算机的程序的集合。它是配置在计算机的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充。操作系统在计算机系统中占据特别重要的地位，它是计算机中最重要的系统软件，是其他系统软件和应用软件运行的基础。2.生产者和消费者中将两个 Wait 和两个 signal 信号量互换，会产生什么影响？在生产者-消费者问题中，如果将两个 Wait 操作，即 wait(full)和wait(mutex)互换位置，或者将 wait(empty)和 wait(mutex)互换位置，都可能引起死锁。考虑系统中缓冲区全满时，若一生产者进程先执行了 wait(mutex)操作并获得成功，则当在执行 wait(empty)操作时，它将因失败而进入阻塞状态，它期待消费者执行 signal(empty)来唤醒自己，在此之前，它不可能执行signal(mutex)操作，从而企图通过 wait(mutex)进入自己的临界区的其他生产者和所有的消费者进程全部进入阻塞状态，引起系统死锁。类似地，消费者进程若先执行 wait(mutex)，后执行 wait(full)，同样可能造成死锁。若 signal(full)和 signal(mutex)互换位置，或者 signal(empty)和signal(mutex)互换位置，则不会引起死锁，其影响只是改变临界资源的释放次序。3.什么是临界资源？什么是临界区？同步机制遵循什么原则？1).临界资源是指一次仅允许一个进程访问的资源。2).临界区，进程中访问临界资源的那段代码称为临界区.(显然，为了实现进程互斥地访问临界资源，诸进程不能同时进入自己的临界区。)3).同步机制遵循什么原则：a.空闲让进b.忙则等待：忙等或阻塞 c.有限等待 d.让权等待（释放处理机，以免忙等） 4.进程的三种基本状态及其转换关系1.就绪状态2.执行状态3.阻塞状态转换关系：就 绪阻 塞 执 行时 间 片 完进 程 调 度I/O完 成I/O请 求5.要求写出记录型信号量中 Wait 和 signal 的含义Wait(S): S.value:= S.value-1;If S. value0 时，表示目前系统中这类资源还有可用的。执行一次wait 操作，意味着进程请求一个单位的该类资源，使系统中可供分配的该类资源减少一个，因此描述为S.value:=S.value-1；当S.valuen。假定进程Pi在运行中在内存成功访问的的次数为S；不成功访问的次数为F，即产生缺页中断的次数；作业执行过程中总的访问次数为AA=S+F置换次数R=F-n缺页率 f=F/A命中率s = S/A置换率r = R/ALRU最近最久未用置换算法LRU置换算法的硬件支持：寄存器和栈例题 学习指导P11.请求分段的地址变换题？基本分段管理中逻辑地址到内存物理地址的地址变换过程为：步骤：1、首先，将逻辑地址中的段号与段表长度进行比较，如果段号段表长度，则产生越界中断；否则，由段表寄存器中的段表起始地址和段号，计算出该段对应段表项的地址段表项地址=段表起始地址+段号段表表项长度2.检查段内偏移量是否超过该段的段长，若超过，发出越界中断信号；否则将该段的基址与段内偏移量相加，得到要访问的物理地址。物理地址计算公式为物理地址=段始址+段内地址12.解释逻辑地址，物理地址的空间含义？1K=1024B在分页地址中（对于页面大小是1KB的页内地址是01023，其相应 的物理块内的地址也是01023）逻辑地址=页号（P）+页内地址（位移量（W） ）物理地址=块号*页面大小+页内地址13.SPOOLING系统构成及工作原理？1)SPOOLING系统的组成部分a.输入井和输出井。b.输入缓冲区和输出缓冲区C.输入进程SP i和输出进程SP 02)SPOOLing系统的特点 提高了I/O的速度 独占设备改造为共享设备。 实现了虚拟设备功能3)SPOOLING工作原理为了缓和高速CPU与低速I/O设备间的矛盾，系统中引入了脱机输入/输出技术。 该技术是利用专门的外围控制机，将低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上；或者相反。当系统中引入了多道程序技术后，可利用其中的一个进程模拟脱机输入时的外围控制机功能，把低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上；再用另一个进程模拟脱机输出时外围控制机的功能，把数据从磁盘传送到低速输出设备上。这样，便可在主机的直接控制下，实现脱机输入/输出功能。14.I/O控制方式种类，控制方式的区别特点？I/O控制的分类：分类原则：按照I/O控制器功能的强弱，以及和CPU之间的联系方式的不同， 分为4种。1） 程序I/O控制方式2）中断驱动I/O控制方式3）DMAI/O控制方式4）I/O通道方式这4种控制方式的主要区别在于：I/O过程中的CPU的干预程度15.显式链接文件的含义的基本方法（FAT表）显式连接：这里是指把用于链接文件个物理块的指针。显式的存放在内存的一张链接表中16.什么是文件的逻辑结构，逻辑结构的分类，常见的逻辑文件类型？定义：文件的逻辑结构这是从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件的物理特性，又称为文件组织。文件结构的分类：1.有结构的文件，这里是指由一个以上的记录构成的文件，