操作系统试题.doc

什么是操作系统操作系统OS是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的第一次扩充。操作系统的功能1OS是用户与计算机硬件系统之间的接口2.OS是计算机系统资源的管理者3.OS用作扩充机器多道程序设计为进一步提高系统资源的利用率和系统吞吐量，提出了多道程序设计技术，在该系统中，用户所提交的作业都先存在外存上并排成一个队列，即“后备队列”；然后由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使他们共享CPU和系统中的各种资源，以达到提高资源利用率和系统吞吐量的目的。优点有：提高CPU利用率，提高内存和IO设备利用率，增加了系统吞吐量，缺点有：平均周转时间长，无交互能力分时系统和实时系统的特点分时系统：多路性，独立性，及时性，交互性实时系统：多路性，独立性，及时性，交互性，可靠性操作系统的特征并发,共享，虚拟，异步性进程的定义1.进程是一次程序的执行2.进程是可以和别的计算并发执行的计算3.进程可定义为一个数据结构及能在其上进行操作的一个程序4.进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动5.进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位 所以说：进程是一个可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程进程的特征动态性，并发性，独立性，异步性，结构特征进程由程序段，数据段及进程控制块构成进程的三种基本状态就绪，阻塞，执行，就绪后分配到处理机，进入执行状态，执行状态忽然发生事件而无法执行，则进入阻塞状态，正在执行的程序，如果因时间片用完而暂停执行，则进入就绪状态为什么要引入挂起状态1.终端用户的需要2.父进程的需要3.操作系统的需要4.对换的需要5.符合调节的需要线程和进程的比较线程具有许多传统进程的特征，故又称为轻型进程或进程元，传统的进程成为“重型进程”在引入了线程的OS中，通常一个进程有若干个线程。在调度时线程切换不会有进程切换，都具有并发性，线程不拥有资源，进程拥有资源，进程系统开销大，线程系统开销小什么是临界资源临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源什么是临界区不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。什么是死锁所谓死锁，是指多个进程因为竞争系统资源而造成的一种僵局产生死锁的原因1竞争资源引起死锁2进程推进顺序不当引起死锁产生死锁的必要条件1互斥条件2请求和保持条件3不剥夺条件4环路等待条件处理死锁的方法1预防死锁2避免死锁3检测死锁4解除死锁分配分区算法首次适应算法FF空闲分区链以地址递增的次序链接，在进行内存分配时，从链首开始查找，直至找到一个能满足其大小要求的空闲分区为止，然后，再按照作业的大小，从该分区中划分出一块内存空间分配给作业。循环首次适应算法循环首次适应算法是改进自首次适应算法，从上次查找结束的地方开始查找，找到一块满足昨夜要求的分区，然后，按照作业的大小从该空闲分区中分配一块空间给该作业运行最佳适应算法将所有的空闲区按大小以增序排列，分配时从小的分区开始查找，直至找到最合适的分区然后划分出一块空闲空间给作业运行。该方法可能会产生许多无法使用的“空闲空间碎片”分页储存管理连续分配方式会产生很多碎片，为解决这个问题提出了很多方法，分页储存管理就是其中一种，在分配程序储存空间时，将程序分为许多大小相同的页，同时将内存空间也分为许多相同大小的物理块，这样就可以将程序离散的储存在不连续的物理地址中，实现离散分配分段储存管理分段储存管理将程序的地址空间分为许多大小不等的段，每个段有一个完整的逻辑信息，储存时将内存空间分配为相应大小的段，将程序段储存在其中，实现离散分配虚拟储存器基于局部性原理，一个作业在运行时没有必要全部装入内存，而仅将当前要运行的那部分页面或段装入内存便可启动，其余部分暂时储存在磁盘上，程序在运行时如果要访问的页不在内存中，则该程序利用OS所提供的请求调页功能将页面调入内存，程序就可以继续执行页面置换算法最佳置换算法是1966年提出的一种理论上的算法，将永不使用或长时间不用的页面置换掉，但是人们无法知道哪个页面在内存中将长时间不使用，所以该算法是无法实现的。先进先出页面置换算法FIFO将在内存中驻留最久的页面置换掉最近最久未使用LRU算法选择最近最近最久未使用的页面予以淘汰。该算法赋予每一个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间，当需要淘汰一个页面时，仅需淘汰T最大的页面即可抖动一旦调度程序发现CPU的利用率降低时，应立即提高多道程序度，以提高CPU利用率，为此要引入新的进程，当新进程进入内存时，客观上又只能从其他运行程序处获取物理块，进一步加剧了进程的缺页情况，使等待页面调入调出的进程数目增多，又将使CPU利用率下降，则调度程序又会引入新的进程，如此就产生了恶性循环，我们称这时的进程处于“抖动状态”预防抖动1采取局部置换策略，2在CPU调度程序中引入工作集算法，3 L-S准则，4挂起若干进程IO控制