最新[操作系统]期末考试答案精品知识点复习考点归纳总结 .doc

操作系统是一组资源管理程序高级程序设计语言的编译器不是操作系统关心的主要问题。引入多道程序的目的在于充分利用cpu，减少cpu等待时间文档编辑功能不是操作系统具备的主要功能现代操作系统的两个基本特征是程序的并发执行和资源共享批处理系统的主要缺点是失去了交互性分时系统特征的是交互性/多路性/独占性实时操作系统追求的目标时快速响应属于分时系统的是unix用户要在程序一级获得系统帮助，必须通过系统调度系统调用的目的是请求系统服务系统调用是由操作系统提供的内部调用，它只能通过用户程序间接使用用户在一次计算过程中，或者一次事务处理中，要求计算机完成的工作集合，这是指作业操作系统作业管理的主要功能是作业调度与控制作业在系统中存在与否的唯一标志是作业控制块作业调度的关键在于选择恰当的作业调度算法按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指先来先服务为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用优先数法操作系统中的作业管理是一种宏观的高级管理文件代表了计算机系统中的软件资源在unix系统中，用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于普通文件特殊文件是与.硬件设备有关的文件系统文件是指有关操作系统和其他系统程序组成的文件由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指流式文件数据库文件的逻辑结构形式是记录式文件逻辑文件是从用户观点看的文件组织形式。文件的存储方法依赖于文件的物理结构和存放文件的存储设备的特性目录文件所存放的信息是该目录中所有子目录文件和数据文件的目录文件系统采用二级文件目录可以解决不同用户间的文件命名冲突存储管理的目的是方便用户和提高内存利用率外存（如磁盘）上存放的程序和数据必须在cpu访问之前移入内存若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为4gb字节。虚拟内存的容量受磁盘空间的大小和计算机地址位数的限制。分区管理要求对每一个作业都分配分区中的一个地址连续的内存单元分页存储管理方式提供一维地址结构分段管理提供2维的地址结构。段页式管理实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是请求分页技术在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起缺页中断在请求分页系统中，lru算法是指近期最长时间以来没被访问的页先淘汰碎片是指未被使用，而又暂时不能使用的存储区段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间按信息交换单位分类可将设备分为块设备和字符设备在操作系统中，通道技术指的是一种硬件机制。通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为虚拟设备利用虚拟设备达到输入输出要求的技术是利用外存作为缓冲，将作业与外存交换信息和外存与物理设备交换信息两者独立起来，并使它们并行工作的过程如果外部设备与主存进行数据交换不经过cpu来完成，这种数据交换方式是dma方式操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统并行操作的能力缓冲技术用于提高主机和设备交换信息的速度磁盘是直接存取的存储设备。操作系统中的spooling技术，实质是将独占设备转化为共享设备的技术。采用 spooling技术的目的是提高独占设备的利用率。进程是并发环境中程序的执行过程顺序程序和并发程序的执行相比，并发程序执行总体上执行时间快在下列特性中，不是进程特性的是静态性进程和程序的本质区别是动态和静态特征为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的进程控制块系统，根据它而感知进程的存在。下列进程状态的转换中，不正确的是执行就绪如果某一进程获得除cpu外的所有所需运行资源，经调度，分配给它cpu，该进程将进入运行状态如果某一进程在运行时，因某种原因暂停，此时将脱离运行状态，而进入等待状态一个进程被唤醒意味着进程状态变为就绪在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为临界资源进程间的同步与互斥，分别表示了各进程间的协调与竞争在操作系统中，对信号量s的p原语操作定义中，使进程进入相应等待队列等待的条件是s0两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的同步关系两个进程争夺同一个资源不一定死锁解决死锁的途径是设计预防死锁方法，运行检测并恢复计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件操作系统目前有五大类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统 和 分布式操作系统。操作系统的五大功能是：作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理。从计算机系统的角度看，作业是一个比程序更广泛概念，它由程序、数据、和作业说明书三部分组成。作业输入方式有：联机输入、脱机输入和假脱机输入等三种方式。面对一般用户，通过操作命令方式控制操作系统；面对编程人员，通过系统调用控制。文件的存取是分成大小相等的物理块，并以它为单位交换信息。常用的内存管理方法有分区管理、页式管理、段式管理和段页式管理。将逻辑地址转换为物理地址的过程，称为重定位。在存储管理中常用虚拟存储器方式来摆脱主存容量的限制。主存保护技术主要有存储保护键和界限寄存器。交换技术是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。页式管理中，页表的作用是实现从 页号到 物理块号的地址映射虚拟设备是通过spooling技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。缓冲区的设置可分为单缓冲、双缓冲、多缓冲和缓冲池等。在unix系统中，键盘、终端、打印机等以字符为单位组织和处理信息的设备称为字符设备；而磁盘、磁带等以块为单位组织和处理信息的设备称为块设备。常用的设备和cpu之间数据传送控制方式有四种，分别是程序直接控制方式、中断控制方式、dma方式和通道方式。进程的静态实体由程序、数据集合和进程控制块（或pcb）三部分组成。进程创建工作主要完成的是创建进程控制块（pcb），并把它挂到准备就绪队列中。在操作系统中，往往设计一些完成特定功能的、不可中断的过程，这些不可中断的过程称为原语。如p、v操作。死锁产生的四个必要条件是互斥使用、保持和等待、非剥夺性和循环等待。操作系统是计算机系统中最靠近硬件层次的软件。多用户操作系统离开了多终端硬件支持，无法使用。一个终端也可以unix操作系统是一个典型的多用户分时操作系统。并发是并行的不同表述，其原理相同。不同的含义操作系统的“生成”，是可以按用户要求任意装配成各种应用核心。作业一旦被作业调度程序选中，即占有了cpu。利用作业说明书实行自动控制方式的作业，叫做脱机作业与其他作业调度方式相比，最短作业优先调度算法使得系统的吞吐量大。系统调用是一条用户子程序人机界面管理的主要任务是寻求最佳的人机通信方式硬盘中只存放数据和文件，因此只有文件系统存在unix的i节点是文件内容的一部分一般的文件系统都是基于磁盘设备的,而磁带设备可以作为转储设备使用,以提高系统的可靠性在采用属性目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同系统在组织物理文件是根据存储介质的特性和用户选择的存取方法来决定存储结构。叙述操作系统在计算机系统中的地位。操作系统是方便用户管理和控制计算机软硬件资源的系统软件，操作系统是最重要的系统软件之一，在计算机系统中，操作系统处于一个承上启下的地位，他对内管理计算机的各种软硬件资源，对外向用户提供良好界面的服务，方便用户使用计算机，操作系统属于系统软件又不同于系统软件，他是硬件的扩充，所用软件都建立在操作系统之上。试对分时系统和实时系统进行比较。分时系统通用性强，交互性强，及时响应性要求一般（通常数量级为秒）；实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合在一起，实时系统并不强调资源利用率，而更关心及时响应性（通常数量级为毫秒或微秒）、可靠性等。简述dos、windows、unix/linux操作系统具有什么特点dos 操作系统特点：良好的兼容性、较好的开放性、使用方便和功能丰富作；windows操作系统特点：图形化的工作环境和用户界面、多任务操作环境、有效地利用内存、支持多媒体及多种字体； unix操作系统特点：移植性好是目前唯一能在微型机上工作的操作系统，多用户、多任务、分时、交互操作、分层文件系统、文件存取保护机制、shell控制语言、支持不同语言作业调度和进程调度有什么区别？作业调度和进程调度属于处理机管理（进程调度在第六章介绍）。处理机调度是操作系统的主要功能之一，它的实现策略决定了操作系统的类型，其调度算法的优劣直接影响整个系统的性能。处理机调度的任务是选出待分派的作业或进程，为之分配处理机。一般来说，处理机调度可分为三个级别，分别是高级调度、中级调度和低级调度。高级调度又称作业调度，作业就是用户程序及其所需的数据和命令的集合，作业管理就是对作业的执行情况进行系统管理的程序的集合。作业调度程序的主要功能是审查系统是否能满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法来选取作业。引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量，使得暂时不运行的进程从内存对换到外存上。低级调度又称进程调度，其主要功能是根据一定的算法将cpu分派给就绪队列中的一个进程。进程调度是操作系统中最基本的一种调度，其调度策略的优劣直接影响整个系统的性能。试述系统调用与一般过程调用的主要区别。系统调用在本质上是一种过程调用,但它是一种特殊的过程调用,它与一般过程调用区别如下：运行状态不同：一般的过程调用，其调用和被调用过程都是用户程序，它们都运行在同一系统状态下；而系统调用的调用过程是用户程序，它运行在用户态，其被调用过程是系统过程，运行在核心态。进入方式不同：过程调用可以直接通过过程调用语句来进入，而系统调用必须通过访管中断进入。代码层次不同：过程调用是用户及程序，而系统调用是系统级程序。文件系统要解决哪些问题？文件系统应具备以下功能：文件管理（如创建/删除文件，对文件的各种操作等），目录管理（创建/删除目录项，权限验证等），文件存储空间的管理（如外存空间的分配与回收），文件的共享和保护，提供方便的接口（如实现按名存取，文件系统调用等）。简述文件的逻辑机构、物理结构及存取方法之间的关系。由用户从使用角度确定的文件结构称为文件的逻辑结构；文件系统从文件的存储和检索的角度，在存储介质上的文件组织方式称为文件的物理结构。文件的逻辑结构离不开文件的实际物理结构，同时又与文件的存取方法有关。按存取的次序分，文件的存取方法分为顺序存取和直接存取。一般来说，对顺序存取的文件，文件系统可把它组织成顺序文件和链接文件；对于随机存取的文件，文件系统可把它组织成索引文件。但索引文件也可以进行顺序存取。常用的文件存取控制方式有哪些？主要有存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码。unix文件系统的主要特点是什么？a分层次，倒树形文件系统。b基本结构由一个基本文件卷和若干自文件卷组成。c文件全线保护性能较好。（1）unix或linux文件系统的目录组织是一个树形结构；（2）文件本身是无结构的字符流；（3）unix或linux文件系统把外部设备做成特殊文件，与普通文件一并进行管理。文件系统的系统调用内容是什么？系统调用的主要内容是：access（文件检索）、alarm（调度信号）、brk,abrk(核心定位)、chdir(改变目录)、chmod(改变文件权限)、close(关闭文件)、creat(创建新文件)、dup,dup2(复制文件描述)、errno（系统调用错误号）、execl，execv（文件执行）、exit（退出）、fork（创建新进程）、getuid，geteuid，geitgid，getegid，getpid（获得用户、用户组和进程的识别码）、kill(发送进程信号)、link（链接文件）、nice(设置进程优先数)、open(打开文件为读写)、pause（暂停信号）、pipe（建立内部进程通道）、profil（按时执行文件）、read（从文件读）、setuid，setgid（设置用户和组标识码）、signal（信号量控制）、stat，fstat（获得文件状态）、time，ftime（获得日期和时间）、times（获得进程时间）、umask（设置文件建立模式的屏蔽）、umask（删除目录关联）、wait（等待进程终结）、write（写入文件）等。存储管理的主要功能是什么？存储管理的主要功能是解决多道作业的主存空间的分配问题。主要包括：（1）内存区域的分配和管理：设计内存的分配结构和调入策略，保证分配和回收。（2）内存的扩充技术：使用虚拟存储或自动覆盖技术提供比实际内存更大的空间。（3）内存的共享和保护技术。除了被允许共享的部分之外，作业之间不能产生干扰和破坏，须对内存中的数据实施保护。逻辑地址与物理地址在具有地址变换机构的计算机中，允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。逻辑地址是指用户程序经编译后，每个目标模块以0为基地址进行的顺序编址。逻辑地址又称相对地址。物理地址是指内存中各物理存储单元的地址从统一的基地址进行的顺序编址。物理地址又称绝对地址，它是数据在内存中的实际存储地址。什么是虚拟存储器，其基本特征有哪些？虚拟存储器是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。但是虚拟存储器的容量并不是无限的，它由计算机的地址结构长度所确定，另外虚存容量的扩大是以牺牲cpu工作时间以及内、外存交换时间为代价的。简述什么是内存的覆盖和交换技术？两者有什么区别？在多道系统中，对换是指系统把内存中暂时不能运行的某部分作业写入外存交换区，腾出空间，把外存交换区中具备运行条件的指定作业调入内存。对换是以时间来换取空间，减少对换的信息量和时间是设计时要考虑的问题 。由于cpu在某一时刻只能执行一条指令，所以一个作业不需要一开始就全装入内存，于是将作业的常驻部分装入内存，而让那些不会同时执行的部分共享同一块内存区，后调入共享区的内容覆盖前面调入的内容，这就是内存的覆盖技术。两者的区别主要有：交换技术由操作系统自动完成，不需要用户参与，而覆盖技术需要专业的程序员给出作业各部分之间的覆盖结构，并清楚系统的存储结构；交换技术主要在不同作业之间进行，而覆盖技术主要在同一个作业内进行；另外覆盖技术主要在早期的操作系统中采用，而交换技术在现代操作系统中仍具有较强的生命力。按资源分配管理技术，输入输出设备类型可分为哪三类？按资源特点可分为：输入输出设备可分为独占设备、共享设备和虚拟设备。设备驱动程序是什么？为什么要有设备驱动程序，用户进程怎样使用驱动程序？(6分)答：设备驱动进程（i/o进程，进程是并发环境下程序的一次执行）与设备控制器之间的通信程序称为设备驱动程序。设备驱动程序是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。它直接与硬件密切相关，处理用户进程发出的i/o请求。（设备控制的三个关键寄存器内容要素：地址、数据和控制信号寄存器叫某某人、干、什么事）用户进程使用设备驱动程序时，设备驱动程序的处理过程为：将用户进程抽象的i/o要求转换为具体的要求，检查i/o请求的合法性，读出和检查设备的状态，传送必要的参数，设置设备工作方式，启动i/o设备。为什么要引入缓冲技术？答：为了匹配外设与cpu之间的处理速度，为了减少中断次数以及cpu和中断处理时间，也为了解决dma和通道方式的瓶颈问题，在设备管理中引入了用来暂存数据的缓冲技术。spooling技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？ 答：当用户进程请求打印输出时，操作系统并不真正把打印机分配给该用户进程，而是为进程在磁盘上的输出井中分配一个空闲盘区，并将要打印的数据送入其中，同时还为用户进程申请一张用户请求打印表，将用户的打印要求填入其中，再将该表挂在请求打印队列上。如果打印机空闲，输出进程将从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中的要求将要打印的数据从输出井传送到内存的输出缓冲区，再由打印机进行打印。操作系统为什么要引入进程？进程与程序的关系是怎样的？引入进程的目的是为了描述程序动态执行时的活动规律和状态变化。进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，它们的主要区别如下：(1)程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态的概念。而进程是程序在cpu上的一次执行过程，它是一个动态概念。（2）程序的存在是永久的。而进程则是有生命期的，它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤销而消亡。（3）程序仅是指令的有序集合。而进程则由程序、数据和进程控制块组成。（4）进程和程序无一一对应关系，即同一个程序同时运行于若干不同的数据集合上，它将属于若干个不同的进程。而一个进程可以执行多个程序。（5）进程可以生成其他进程，而程序不能生成新的程序。一个进程入睡时其断点落在何处？它被唤醒后从何处继续原来的执行？ 答：一个进程入睡是指该进程由于缺乏资源不能占用cpu，进入等待状态。一个进程由程序、数据集合和进程控制块（pcb）组成。pcb是进程存在的唯一标志。pcb中包括如下内容：进程标志号、进程状态（执行/就绪/等待）、进程标志、进程优先数、程序地址、现场保护区（通常被保护的信息有程序计数器、程序状态字、各个工作寄存器等）、通信机构、其他信息等。处于睡眠状态的进程，它的断点在它的pcb中的现场保护区中保护起来。保存程序运行的cpu现场，以便在将来的某一时刻恢复并继续原来的运行。它被唤醒后，把它从等待进程队列中摘下，将进程状态改为就绪，然后将它插入到就绪队列中；等它占用cpu进入执行状态时，从断点处继续执行。高级进程通信方式有哪些？ 答：有共享存储器、管道文件和消息传递。什么是死锁？答：死锁是两个或两个以上的进程中的每一个都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁，它们都无法向前推进，这种现象称为死锁。操作系统设计的基本方法有哪些？（5分）答：操作系统设计的基本方法主要有模块接口法和层次结构法。模块接口法是早期操作系统设计中采用的方法，即首先确定操作系统的总体功能，然后将总功能分解为若干子功能，实现每个子功能的程序称为模块。再按照功能将上述每个大模块分解为若干个较小的模块，如此下去，直至每个模块仅包含单一功能和紧密联系的小功能为止，即分解为最基本的模块为止，最后通过接口将所有模块连接起来形成一个整体。这种方法无需太多的结构设计工作，很快就可以进入编码阶段，而且模块之间转接的灵活性使得系统具有效率高的优点。但是，由于各基本模块之间可以任意相互调用，各开模块之间相互依赖，甚至可能构成循环，形成一个复杂的网络，这使得很难对系统进行局部性修改，因而可靠性、易读性和适应性都很难得到保证。层次结构法就是将操作系统划分为许多基本模块，把这样一些模块按照调用关系分为若干层，各层之间单向依赖，不构成循环。层次结构又分为两种，即全序层次结构和半序层次结构。层次结构法的突出优点在于把整体问题局部化，把一个大型系统分解为若干个单向依赖的层次，从而将对整个系统的全局理解变为对各层的局部了解。整个系统的正确性可由各层次的正确性来加以保障，这样易读性和可靠性的目标就易于达到。此外，由于循环调用大量减少，局部修改问题也容易实现。有一个阅览室，共有100个座位，读者进人时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列一表目，包括座号和读者姓名等，读者离开时要消掉登记的信息，试问：（1）为描述读者的动作，应编写几个程序，设置几个进程？ （2）试用pv操作描述读者进程之间的同步关系。（8分）解：读者的动作有两个，一是填表进入阅览室，这时要考虑阅览室里是否有座位；一是读者阅读完毕，离开阅览室，这时的操作要考虑阅览室里是否有读者。读者在阅览室读书时，由于没有引起资源的变动，不算动作变化。算法的信号量有三个：seats表示阅览室是否有座位（初值为100，代表阅览室的空座位数）；readers表示阅览室里的读者数，初值为0；用于互斥的mutex，初值为1。读者进入阅览室的动作描述getin：while(true)p(seats); /*没有座位则离开*/ p（mutex） /*进入临界区*/填写登记表;进入阅览室读书;v（mutex） /*离开临界区*/ v（readers） 读者离开阅览室的动作描述getout：while(true)p（readers）/*阅览室是否有人读书*/ p（mutex）/*进入临界区*/消掉登记；离开阅览室； v（mutex）/*离开临界区*/ v（seats）/*释放一个座位资源*/设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车；售票员的活动关车门；售票；开车门；在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？用信号量和p、v操作实现它们的同步。解：在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后，向司机发开车信号，司机接到开车信号后启动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开车门让乘客上下车。因此司机启动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车取得同步，在本题中，应设置两个信号量：s1、s2。s1表示是否允许司机启动汽车，其初值为0；s2表示是否允许售票员开门，其初值为0。用p、v原语描述如下：int sl0;int s20;main()cobegin driver();busman(); coend driver() while(1) p(s1); 启动车辆;正常行车; 到站停车; v(s2); busman() while(1) 关车门; v(sl);售票; p(s2);开车门;上下乘客; 用p、v操作来控制现实生活中的操作流程是一类常见的试题。这类试题要求解题者能将生活中的控制流程用形式化的方式表达出来。3.操作系统一般为用户提供了哪三种界面？操作系统一般为用户提供的三种界面是：图形用户接口、命令行接口和程序接口。4.操作系统主要有哪些类型的体系结构？unix、linux系统各采用哪种结构？一般说来，操作系统有如下四种结构：整体结构，层次结构，虚拟机结构和客户机-服务器结构。unix系统采用的是层次结构，linux系统采用的是整体结构。1.使用虚拟机，有什么优势和不足？采用虚拟机的优点主要有：在一台机器上可同时运行多个操作系统，方便用户使用。系统安全，有效地保护了系统资源。为软件的研制、开发和调试提供了良好的环境。组建虚拟网络，可以创造出多个理想的工作环境。缺点是：对硬件的要求比较高，主要是cpu、硬盘和内存。本身非常复杂，另外，执行任务时的速度会受到一些影响。1. 进程进入临界区的调度原则是什么？一个进程进入临界区的调度原则是： 如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。如果进程不能进入自己的临界区，则应让出cpu，避免进程出现“忙等”现象。1.计算机系统中产生死锁的根本原因是什么？计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当。此外，进程推进顺序不合适也可以引发的死锁。1.发生死锁的四个必要条件是什么？发生死锁的四个必要条件是：互斥条件，不可抢占条件，占有且申请条件，循环等待条件。1. 一般解决死锁的方法有哪三种？一般解决死锁的方法有：死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测与恢复。1. 高级调度与低级调度的主要功能是什么？为什么要引入中级调度？(1)a.高级调度的主要功能是根据一定的算法，从输入的一批作业中选出若干个作业，分配必要的资源，如内存、外设等，为它建立相应的用户作业进程和为其服务的系统进程（如输入、输出进程），最后把它们的程序和数据调入内存，等待进程调度程序对其执行调度，并在作业完成后作善后处理工作。b.低级调度的主要功能是根据一定的算法将cpu分派给就绪队列中的一个进程。(2) 为了使内存中同时存放的进程数目不至于太多，有时就需要把某些进程从内存中移到外存上，以减少多道程序的数目，为此设立了中级调度。1. 作业调度与进程调度二者间如何协调工作？作业调度和进程调度是cpu主要的两级调度。作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行。而进程调度是微观调度，它根据一定的算法，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。1. linux系统中，进程调度的方式和策略是什么？对用户进程和核心进程如何调度？(1) linux系统的调度方式基本上采用“抢占式优先级”方式; linux系统针对不同类别的进程提供了三种不同的调度策略，即适合于短实时进程的fifo，适合于每次运行需要较长时间实时进程的时间片轮转法，适合于交互式的分时进程传统的unix调度策略。(2) linux系统核心为每个进程计算出一个优先级，高优先级的进程优先得到运行。在运行过程中，当前进程的优先级随时间递减，这样就实现了“负反馈”作用，即经过一段时间之后，原来级别较低的进程就相对“提升”了级别，从而有机会得到运行; linux系统的调度方式基本上采用“抢占式优先级”方式，当进程在用户模式下运行时，不管它是否自愿，核心在一定条件下（如该进程的时间片用完或等待i/o）可以暂时中止其运行，而调度其他进程运行。一旦进程切换到内核模式下运行时，就不受以上限制，而一直运行下去，仅在重新回到用户模式之前才会发生进程调度。1.对程序进行重定位的方式分为哪两种? 简述各自的实现方式？(1)对程序进行重定位的方式分为静态重定位和动态重定位。(2)a静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。对每个程序来说，这种地址变换只是在装入时一次完成，在程序运行期间不再进行重定位。b动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。通常，采用一个重定位寄存器，其中放有当前正在执行的程序在内存空间中的起始地址，而地址空间中的代码在装入过程中不发生变化。1. 对换技术如何解决内存不足的问题？在多道程序环境中可以采用对换技术。此时，内存中保留多个进程。当内存空间不足以容纳要求进入内存的进程时，系统就把内存中暂时不能运行的进程（包括程序和数据）换出到外存上，腾出内存空间，把具备运行条件的进程从外存换到内存中。1. 动态重定位分区管理方式中如何实现虚-实地址映射？进程装入内存时，是将该其程序和数据原封不动地装入到内存中。当调度该进程在cpu上执行时，操作系统就自动将该进程在内存的起始地址装入基址寄存器，将进程的大小装入限长寄存器。当执行指令时，如果地址合法，则将相对地址与基址寄存器中的地址相加，所得结果就是真正访问内存的地址；如果地址越界，则发出相应中断，进行处理。1. 虚拟存储器有哪些基本特征？虚拟扩充不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；部分装入每个进程不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；离散分配不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；多次对换所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。1.文件的逻辑组织有几种形式？文件的逻辑组织有以下形式：无结构文件和有结构文件。无结构文件是指文件内部不再划分记录，它是由一组相关信息组成的有序字符流，即流式文件。有结构文件又称为记录式文件，它在逻辑上可被看成一组连续顺序的记录的集合，又可分为定长记录文件和变长记录文件两种。1.什么是文件保护？常用的保护机制有哪些？文件保护是指文件免遭文件主或其他用户由于错误的操作而使文件受到破坏。常用的文件保护机制有：命名自己的文件名，不让他人知道；口令对上口令，才能存取；存取控制有权才可存取，不同权限干不同的事；密码信息加密，解密复原。1.什么是文件的备份？数据备份的方法有哪几种？按时机分，备份分哪几种？文件备份就是把硬盘上的文件在其它外部的存储介质（如磁带或软盘）上做一个副本。数据备份的方法有完全备份、增量备份和更新备份三种。按时机分，后备分为“定期备份”和“不定期备份”。1.虚拟设备是利用某种技术把独占设备改造成可由多个进程共用的设备，这种设备并非物理上变成了共享设备，而是用户使用它们时“感觉”它是共享设备。1.设备独立性就是用户程序应与实际使用的物理设备无关，由操作系统考虑因实际设备不同而需要使用不同的设备驱动程序等问题。1.为什么要引入缓冲技术？设置缓冲区的原则是什么？(1) 引入缓冲技术的主要目的是： 缓和cpu与i/o设备间速度不匹配的矛盾； 提高它们之间的并行性； 减少对cpu的中断次数，放宽cpu对中断响应时间的要求。(2) 设置缓冲区的原则是：如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出速率相同（或相差不大）时，则可用双缓冲区；对于阵发性的输入、输出，可以设立多个缓冲区。1.spooling系统的主要功能是什么？spooling系统的主要功能是：将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。1.设备驱动程序的主要功能是什么？它在系统中处于什么位置？(1) 设备驱动程序的功能主要有：接受用户的i/o请求；取出请求队列中队首请求，将相应设备分配给它；启动该设备工作，完成指定的i/o操作；处理来自设备的中断。(2) 设备驱动程序在系统中处于核心空间，位于设备控制器的上层，目的是对核心i/o子系统隐藏各个设备控制器的差别。1.嵌入式操作系统的最大特点是什么？举例说明。嵌入式操作系统的最大特点就是可定制性，即能够提供对内核进行配置或剪裁等功能，可以根据应用需要有选择地提供或不提供某些功能，以减少系统开销。如从应用领域角度看，可以分为面向信息家电的嵌入式操作系统，面向智能手机的嵌入式操作系统，面向汽车电子的嵌入式操作系统，以及面向工业控制的嵌入式操作系统等。1.分布式系统有哪些主要特征？分布式系统的主要特征有：分布性、自治性、并行性和全局性。1. 推动操作系统发展的主要动力是什么？推动操作系统发展的因素很多，主要可归结为硬件技术更新和应用需求扩大两大方面。（1）伴随计算机器件的更新换代，计算机系统的性能得到快速提高，也促使操作系统的性能和结构有了显著提高。此外，硬件成本的下降也极大地推动了计算机技术的应用推广和普及。（2）应用需求促进了计算机技术的发展，也促进了操作系统的不断更新升级。1. 操作系统的基本特征是什么？操作系统的基本特征是：并发、共享和异步性。并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。异步性是指在多道程序环境下，各程序的执行过程有着“走走停停”的性质。2. 操作系统的主要功能是什么？操作系统的主要功能包括：存储管理，进程和处理机管理，文件管理，设备管理以及用户接口管理。操作系统提供了三种界面各有什么特点？图形用户接口：用户利用鼠标、窗口、菜单、图标等图形界面工具，可以直观、方便、有效地使用系统服务和各种应用程序及实用工具。命令行接口：在提示符之后用户从键盘上输入命令，命令解释程序接收并解释这些命令，然后把它们传递给操作系统内部的程序，执行相应的功能。程序接口：也称系统调用接口。系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。在unix/linux系统中，系统调用以c函数的形式出现。4.操作系统主要有哪三种基本类型？各有什么特点？操作系统主要有以下三种基本类型：多道批处理系统、分时系统和实时系统。多道批处理系统的特点是多道和成批。分时系统的特点是同时性、交互性、独立性和及时性。实时系统一般为具有特殊用途的专用系统，其特点是交互能力较弱、响应时间更严格、对可靠性要求更高。1. linux系统有什么特点？与unix兼容。自由软件，源码公开。性能高，安全性强。便于定制和再开发。互操作性高。全面的多任务和真正的32位操作系统。1. 在计算机系统中操作系统处于什么地位？操作系统是裸机之上的第一层软件，与硬件关系尤为密切。它不仅对硬件资源直接实施控制、管理，而且其很多功能的完成是与硬件动作配合实现的，如中断系统。操作系统的运行需要有良好的硬件环境。这种硬件配置环境往往称作硬件平台。操作系统是整个计算机系统的控制管理中心，其他所有软件都建立在操作系统之上。操作系统对它们既具有支配权力，又为其运行建造必备环境。因此，在裸机之上每加一层软件后，用户看到的就是一台功能更强的机器，通常把经过软件扩充功能后的机器称为“虚拟机”。在裸机上安装了操作系统后，就为其他软件的运行和用户使用提供了工作环境。往往把这种工作环境称作软件平台。1.在操作系统中为什么要引入进程概念？它与程序的区别和联系是什么？在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。这些都是在程序的动态过程中发生的。用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。进程与程序的主要区别是：进程是动态的；程序是静态的。进程有独立性，能并发执行；程序不能并发执行。二者无一一对应关系。进程异步运行，会相互制约；程序不具备此特征。但进程与程序又有密切的联系：进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。1.进程的基本状态有哪几种？通常在操作系统中，进程至少要有三种基本状态。这三种基本状态是：运行态、就绪态和阻塞态（或等待态）。1. pcb的作用是什么？它是怎样描述进程的动态性质的？进程控制块pcb是进程组成中最关键的部分。每个进程有唯一的进程控制块；操作系统根据pcb对进程实施控制和管理，进程的动态、并发等特征是利用pcb表现出来的；pcb是进程存在的唯一标志。pcb中有表明进程状态的信息：该进程的状态是运行态、就绪态还是阻塞态，利用状态信息来描述进程的动态性质。1. pcb表的组织方式主要有哪几种？分别简要说明。pcb表的组织方式主要有：线性方式、链接方式和索引方式。线性方式是把所有进程的pcb都放在一个表中。链接方式按照进程的不同状态把它们分别放在不同的队列中。索引方式是利用索引表记载相应状态进程的pcb地址。1. 简述信号量的定义和作用。p、v操作原语是如何定义的？信号量一般是由两个成员组成的数据结构，其中一个成员是整型变量，表示该信号量的值，它是与相应资源的使用情况有关的；另一个是指向pcb的指针。当多个进程都等待同一信号量时，它们就排成一个队列，由信号量的指针项指出该队列的头。信号量通常可以简单反映出相应资源的使用情况，它与p、v操作原语一起使用可实现进程的同步和互斥。p、v操作原语的定义：p(s)：顺序执行下述两个动作：信号量的值减1，即s=s-1；如果s0，则该进程继续执行；如果s0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的pcb连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在s上执行v操作，把它释放出来为止）。v(s)：顺序执行下述两个动作：s值加1，即s=s+1；如果s0，则该进程继续运行；如果s0，则释放信号量队列上的第一个pcb（即信号量指针项所指向的pcb）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行v操作的进程继续运行。1.是否所有的共享资源都是临界资源？为什么？不是所有的共享资源都是临界资源。因为临界资源是一次仅允许一个进程使用的资源，而系统中有很多资源可以让多个进程同时使用，例如硬盘、正文段等。1.作业在其存在过程中分为哪四种状态？作业在其存在过程中分为提交、后备、执行和完成四种状态。1. 在操作系统中，引起进程调度的主要因素有哪些？在操作系统中，引起进程调度的主要因素有：正在运行的进程完成任务，或等待资源，或运行到时；核心处理完中断或陷入事件后，发现系统中“重新调度”标志被置上。1.在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有哪些？在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有：cpu利用率，吞吐量，周转时间，就绪等待时间和响应时间。调度程序就停止当前进程的运行，强行将cpu分给那个进程。1.中断响应主要做哪些工作？由谁来做？中断响应主要做的工作是：中止当前程序的执行；保存原程序的断点信息（主要是程序计数器pc和程序状态寄存器ps的内容）；转到相应的处理程序。中断响应由硬件实施。1. 一般中断处理的主要步骤是什么？一般中断处理的主要步骤是：保存被中断程序的现场，分析中断原因，转入相应处理程序进行处理，恢复被中断程序现场（即中断返回）。1.简述一条shell命令在linux系统中的实现过程。一条shell命令在linux系统中的执行过程基本上按照如下步骤：a.读取用户由键盘输入的命令行。b.分析命令，以命令名作为文件名，其他参数改造为系统调用execve( )内部处理所要求的形式。c.终端进程调用fork( )建立一个子进程。d.终端进程本身用系统调用wait4( )来等待子进程完成（如果是后台命令，则不等待）。当子进程运行时调用execve( )，子进程根据文件名（即命令名）到目录中查找有关文件（这是命令解释程序构成的文件），调入内存，执行这个程序（即执行这条命令）。d.如果命令末尾有&号（后台命令符号），则终端进程不用执行系统调用wait4( )，而是立即发提示符，让用户输入下一个命令，转步骤（1）。如果命令末尾没有&号，则终端进程要一直等待，当子进程（即运行命令的进程）完成工作后要终止，向父进程（终端进程）报告，此时终端进程醒来，在做必要的判别等工作后，终端进程发提示符，让用户输入新的命令，重复上述处理过程。1.分页存储管理的基本方法是什么？分页存储管理的基本方法是：逻辑空间分页，内存空间分块，块与页的大小相等。页连续而块离散，用页号查页表，由硬件作转换。1. 简述先来先服务法、时间片轮转法和优先级调度算法的实现思想。先来先服务调度算法（fcfs）的实现思想：按作业（或进程）到来的先后次序进行调度，即先来的先得到执行;时间片轮转法（rr）的实现思想：系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列。新来的进程加到就绪队列末尾。每当执行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程，让它在cpu上运行一个时间片的时间。当进程用完分给它的时间片后，调度程序便停止该进程的运行，并把它放入就绪队列的末尾；然后，把cpu分给就绪队列的队首进程;优先级调度算法的实现思想：是从就绪队列中选出优先级最高的进程，把cpu分给它使用。又分为非抢占式优先级法和抢占式优先级法。前者是：当前占用cpu的进程一直运行下去，直到完成任务或者因等待某事件而主动让出cpu时，系统才让另一个优先级高的进程占用cpu。后者是：当前进程在运行过程中，一旦有另一个优先级更高的进程出现在就绪队列中，进程1.处理机调度一般可分为哪三级？其中哪一级调度必不可少？为什么？处理机调度一般可分为高级调度（作业调度）、中级调度和低级调度（进程调度）。其中进程调度必不可少。进程只有在得到cpu之后才能真正活动起来，所有就绪进程经由进程调度才能获得cpu的控制权；实际上，进程调度完成一台物理的cpu转变成多台虚拟（或逻辑）的cpu的工作；进程调度的实现策略往往决定了操作系统的类型，其算法优劣直接影响整个系统的性能。1.作业提交后是否马上放在内存中？为什么？在批处理系统中,作业提交后并不是马上放在内存中。其原因是：内存容量有限，而提交的作业数量可能很多，无法把它们都放入内存；即使都放入内存，当内存中可以同时运行的作业太多时，会影响系统的性能，如使周转时间太长；另外，大量作业被收容在输入井（磁盘）中，可以选择对资源需求不同的作业进行合理搭配，再放在内存中，从而使得系统中各部分资源都得到均衡利用。1.存储器一般分为哪些层次？各有何特性？存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。cpu内部寄存器，其速度与cpu一样快，但它的成本高，容量小。高速缓存（cache），它们大多由硬件控制。cache的速度很快，它们放在cpu内部或非常靠近cpu的地方。但cache的成本很高，容量较小。内存（或称主存），它是存储器系统的主力，也称作ram（随机存取存储器）。cpu可以直接存取内存及寄存器和cache中的信息。然而，内存中存放的信息是易变的，当机器电源被关闭后，内存中的信息就全部丢失了。磁盘（即硬盘），称做辅助存储器（简称辅存或外存），它是对内存的扩展，但是cpu不能直接存取磁盘上的数据。磁盘上可以永久保留数据，而且容量特别大。磁盘上数据的存取速度低于内存存取速度。磁带保存的数据更持久，容量更大，但它的存取速度很慢，而且不适宜进行随机存取。所以，磁带设备一般不能用做辅存。它的主要用途是作为