计算机操作系统简答题总结.docx

简答题1什么是进程？进程和程序有什么区别与联系？进程是程序的一次执行过程，它由程序段、数据段和进程控制块（PCB）三个部分构成。进程是一个动态的概念，从建立到消亡，有自己的生命周期；而程序是计算机指令的集合，是一个静态的概念，只要用户或系统不主动删除，它会一直存在于计算机中。 在多道程序环境下，程序的执行已经失去了它原有的封闭型和可再现性，程序必须以进程为载体才能并发执行。一个程序能对应多个进程，即一个程序可（同时或不同时）依托多个进程被执行。附加：为什么要建立线程？线程和进程有什么区别和联系？（见何炎祥教材P51页2.4节）为了减轻程序在并发执行时的时空开销。2.在进程的整个生命周期中，可能要经历哪几种状态？简述引起各种状态变迁的典型原因。参考解答：在一个进程的生命周期中至少要经历三种不同的状态：就绪状态态、执行状态和阻塞（等待）状态。此即为“三状态模型”。在三状态模型中，三种状态之间可能的变迁与变迁原因为：就绪状态-执行状态：排在就绪队列中的进程当获得处理机的时候，会由就绪态变为执行态；执行状态-就绪状态：（1） 当采用时间片轮转进行处理机调度的时候，一个正在执行的进程执行完一个时间片，则被迫放弃处理机，由执行态变为就绪态，同时调度程序将处理机被分派给下一个就绪队列里的进程；（2） 若采用可剥夺的优先级高者优先的调度方法，当一个进程正处于执行状态的时候，一个更高优先级的进程到来，会使得当前正执行的进程被迫放弃处理机，变为就绪态，同时调度程序将刚到达的高优先级进程调度到处理机上执行；（3） 采用多级反馈队列调度，当有更高优先级的进程到来时，正在执行的进程会放弃处理机，回到本队列的末尾排队，状态也由执行态转为就绪态；等等。执行状态-阻塞状态：（1） 一个正在处理机上执行的进程，由于需要I/O操作，放弃处理机，把自己阻塞起来，等待I/O操作的完成；（2） 一个正在处理机上执行的进程，由于执行了P操作而等待，也会把自己置为等待（阻塞）状态；阻塞状态-就绪状态：（1） 当一个进程等待的I/O操作完成的时候，该进程会被唤醒，由阻塞状态变为就绪状态；（2） 一个由于执行了P（或wait）操作被阻塞的进程，当其它进程释放了它等待的资源（如执行了V（或signal）操作），则该进程被唤醒，由阻塞态变为就绪态；等等。在三状态模型的基础上增加“创建状态”和“消失状态”，就变为五状态模型；在此基础上再增加“就绪挂起”和“阻塞挂起”两个状态，就成为七状态模型。3. 什么是临界资源？什么是临界区？举一个临界资源的例子。 在一段时间内只能由一个进程独占的资源叫临界资源，其它进程若也想使用该资源，只有等该资源释放了才能使用。 而使用临界资源的那段代码（或程序）就叫做临界区。 临界资源可以是硬件资源，也可以是软件资源。如打印机、共享变量等都是临界资源的例子。4.若某资源为临界资源，则（1）表示该资源的信号量S的值最大为多少？参考解答：最大为1（2）当信号量S的值等于1，等于0，等于-2时，各代表什么意义？ 参考解答：S=1，表示当前可用资源数量为1，没有进程占用该临界资源； S=0，表示当前可用资源数量为0，有一个进程正占用该临界资源； S=-2，表示当前正有一个进程占用该资源，且有2个进程正在排队等待该资源；（3） 若并发的竞争该资源的进程共有n个，则信号量的值应在什么范围变动？ 参考解答：信号量的值在1-n到1之间变动即最小值为1-n，最大值为1。5.多道程序环境下为什么会产生死锁？处理死锁的基本方法有哪些？ 产生死锁的根本原因有两个：一是系统资源不足，不能满足所有并发进程的需要；二是进程推进的顺序不合理。 对死锁进行控制和处理的方法有三类：死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测与解除。1. 多道程序（multiprogramming）和多重处理（multiprocessing）有何区别？答：多道程序是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真的同时执行多个作业，它是微观上串行，宏观上并行。而多重处理系统配置多个cpu，能真正地同时执行多道程序。要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。2. 什么是进程？它与程序有何区别和联系？答：（1） 进程是程序及其数据在计算机上的一次活动程序，它属于一种动态的概念。进程的运行实体是程序，离开程序进程没有存在的意义，从静态角度看，进程是由程序，数据和进程控制块PCB三部分组成的。而程序是一组有序的指令集合，属于一种静态的概念。（2）进程是程序的一次执行过程，它是动态地创建和消亡的，具有一定的生命期，是暂时存在的；而程序是永久存在的，可长期保存。（3）一个进程可执行一个或几个程序，一个程序也可以构成多个进程。3. 什么是操作系统？它有哪些主要功能？答：操作系统是指控制和管理计算机的软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程、方便用户使用的程序集合。操作系统的主要功能：处理器管理，内存管理，设备管理，文件管理和用户接口。1 在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的？ 1 P操作：P操作一次，信号量S1如果S 0 表示有资源，当前进程可执行如果S0 无资源，则当前进程进入队列的队尾等待，等另一进程执行V（S）操作后释放资源。此时，|S| 绝对值表示等待资源进程的个数要求V操作：V操作一次，信号量S+1如果S 0（有资源，告诉其它进程可以继读）如果S 0（等待队列中另一进程释放资源后才能执行）2二级目录和多级目录的好处是什么？符号文件目录表和基本文件目录表是二级目录吗？二级目录和多级目录的好处是：1、层次清楚2、解决重名问题3、提高检索目录的速度符号文件目录表和基本文件目录表不是二级目录，而是实现文件共享的方法。3什么是分页？什么是分段？二者主要有何区别？分页：把程序中的逻辑地址分成大小相等的许多页,把主存储器进行分块,块的大小与页的大小一致.块是进行主存空间分配的物理单位。这样，就可把作业信息按页存放到块中。分段：作业的地址空间被划分为若干个段，每个段是一组完整的逻辑信息，每个段都有自己的段号，都是从零开始编址的一段连续的地址空间，各段长度是不等的。区别：(1) 段是信息的逻辑单位，它是根据用户的需要划分的，因此段对用户是可见的；页是信息的物理单位，是为了管理主存的方便而划分的，对用户是透明的（不可见）。(2) 页的大小固定不变，由系统决定。段的大小是不固定的，它由其完成的功能决定。(3) 段式向用户提供的是二维地址空间，页式向用户提供的是一维地址空间，其页号和页内偏移是机器硬件的功能。(4) 由于段是信息的逻辑单位，因此便于存贮保护和信息的共享，页的保护和共享受到限制。4. 外设和内存之间常用的数据传送控制方式有哪4种？ .外设和内存之间常用的数据传送控制方式有:(1) 程序直接控制方式(CPU直接询问方式)(2) 中断方式(3) DMA方式(4) 通道方式1什么是死锁？死锁预防的措施有哪些？为什么？解：所谓死琐，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。死锁预防的措施有：（1）屏弃“请求和保持”条件，优点是简单、易于实现且很安全；（2）屏弃“不剥夺”条件，在采用这种方法预防死锁时，进程是在需要资源时才提出请求。这样，一个已经保持了某些资源的进程，当它再提出新的资源要求而不能立即得到满足时，必须释放它已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请。这种预防死锁方法，实现起来比较复杂，且要付出很大代价。（3） 摒弃“环路等待”条件，在这种方法中规定，系统将所有的资源按类型进行线形排队，并赋予不同的序号。这种预防死锁的策略与前两种策略比较，其资源利用率和系统吞吐量，都有较明显的改善。5. SPOOLing 技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？答：将 一 台独享打印机改造为可供多个用户共享的打印机，是应用 SPOOLing 技术的典型实例。具体做法是:（ 1 ）系统对于用户的打印输出，但并不真正把打印机分配给该用户进程， 而是先在输出井中申请一个空闲盘块区，并将要打印的数据送人其中; （ 2 分）（ 2） 然后为用户申请并填写请求打印表，将该表挂到请求打印队列上。（ 2 分）（ 3）若打印机空闲，输出程序从请