操作系统简答题.docx

第一章1操作系统的目标是什么？答：方便性，有效性，可扩充性，开放性。2什么是计算机操作系统。答：是计算机系统中的一个系统软件，能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够合理、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效运行的一组程序模块的集合。3操作系统的三种基本类型是什么。答：批处理操作系统，分时系统，实时系统4试说明多道批处理操作系统的优缺点。答：优点是资源利用率高，系统吞吐量大。缺点是平均周转时间长，无交互能力。5试叙述多道程序设计的基本概念。答：在多道批处理系统中，用户所提交的作业首先存放在外存上并排成一个队列，成为“后备队列”；然后，按一定的作业调度算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。6.简述分时系统的工作原理和特征。答：（1）分时系统采用时间片轮转法，将CPU的访问时间平均分给每个用户，使每个用户都可以访问到中央计算机资源。（2）分时系统的特性：多路性，独立性，及时性，交互性。7操作系统的五大管理功能是什么？答：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口8操作系统的四个基本特征。答：操作系统的四个基本特征分别是：（1） 并发性：在多道程序环境下，并发性是指宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行。但在单处理机系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交替执行的。（2） 共享性：共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。根据资源属性不同分为互斥共享方式和同时访问方式。（3） 虚拟性：在操作系统中的所谓“虚拟”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。（4） 异步性：在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，通常，进程执行并非“一气呵成”，而是以“走走停停”的方式运行。第三章1.简述进程和程序的区别。答：进程是动态的，程序是静态的；进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，程序则不是。进程是暂时的，程序是永久的；进程可以实现并发，程序不能；进程与程序的组成不同，进程是由程序、数据和进程控制块组成的，程序是命令的集合；2.简述进程的三个基本状态以及各状态之间转换的原因。答：基本的三个状态： （1）就绪状态（2）执行状态（3）阻塞状态这三种基本状态可以依据一定的条件相互转换：（1）就绪 - 运行：处于就绪状态的进程，当进程调度为之分配了处理机后（2）运行 - 就绪：正在执行的进程如因时间片用完或一个优先权高的进程到来而被暂停执行（3）运行 - 阻塞：正在执行的进程因发生某种事件而无法执行（4）阻塞 - 就绪：处于阻塞状态的进程，其等待的事件已经发生。3. 为什么要引入挂起状态（1）终端用户的需要（自行调整）（2）父进程的需要（考查、修改、协调子进程）（3）OS的需要（改善性能、协调活动）（4）对换的需要（缓和内存）（5）负荷调节的需要（减轻负荷）4.PCB是什么？有什么作用？答：（1）PCB是进程控制块。PCB中记录了OS所需的、用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。 （2）PCB的作用：使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其他进程并发执行的进程。5.什么是原语？原语的主要特点是什么？答：（1）原语是指由若干条机器指令构成的，并用以完成特定功能的一段程序。 （2）原语的主要特点是原子性。6.什么是线程。答：线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位。线程自己基本不用系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源。它可以与同属于一个进程的其它线程共享进程所有拥有的全部资源。7.线程和进程的区别。答：（1）调度。线程作为资源调度和分派的基本单位，进程作为拥有资源的基本单位。 （2）并发性。一个进程间的多个线程可并发。 （3）拥有资源。进程是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有自己的资源。 （4）系统开销。进程切换的开销要远远大于线程切换的开销。8.选择调度方式和算法的若干准则有哪些，各包括什么内容？答：准则包括两方面。（1）面向用户的准则。包括周转时间短，相应时间快，截止时间的保证，优先权准则。（2）面向系统的准则。系统吞吐量高，处理机利用率好，各类资源的平衡利用。9. 线程的特点（1）轻型实体（2）独立调度和分派的基本单位（3）可并发执行（4）共享进程资源第四章1、什么是临界区与临界资源？答：每个进程中访问临界资源的那部分代码称作临界区。单位时间内一次只允许一个进程访问的资源称作临界资源。2、请简述进程访问临界资源需要经过哪些区，并详细说明每个区的作用？答： 进入区：检查当前进程可否进入临界区的一段代码，如果可进入临界区，通常设置相应标志防止其他进程同时进入。 临界区 ：进程中访问临界资源的一段代码。退出区 ：用于将“正在访问临界区”的进程标志清除 。 剩余区 ：代码中的其余部分。3、进程同步机制应遵循的准则是什么？答：（1）空闲让进 （2）忙则等待（3）有限等待 （4）让权等待4、请用自己的语言描述一下生产者-消费者的核心问题。答：在生产者和消费者之间有共用缓冲池，有n个缓冲区，生产者不断地向缓冲池中生产物品，每个缓冲区可以放一个物品；消费者也不断消费物品。只要缓冲池中仍有空闲的缓冲区就可以不断地生产;同样，只要有缓冲区仍有物品就可以不断地消费。5 、什么是死锁？产生死锁的原因是什么？答：（1）一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一个进程所占有且永远不会释放的资源，这种现象称为进程死锁。（2）产生死锁的原因是竞争系统资源和进程推进顺序不当。6、死锁产生的必要条件是什么？答：死锁产生的必要条件是（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7、死锁的预防有哪些方法？答：（1）摒弃“请求和保持”条件（2）摒弃“不剥夺”条件（3）摒弃“环路等待”条件第五章1、存储空间的连续分配模式有哪些？离散分配方式有哪些？连续分配方式：单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配、动态重定位分区分配离散分配方式：分页存储管理、分段存储管理、段页式存储管理2、简述动态分区（可变分区）分配工作原理。答：工作原理：内存不是系统预先划分好的，而是当程序装入时，根据程序的实际需求和内存空间的使用情况来决定是否分配。若有足够的空间，则按需要分割一部分分区给该进程；否则令其等待内存空间。3、简述固定分区分配工作原理和特点。答：（1）工作原理：预先把可分配的主存储器空间分割成若干个连续区域，称为一个分区。每个分区的大小可以相同也可以不同,但分区大小固定不变。每个分区装一个且只能装一个程序，而且系统需要建立一张分区使用表。当分配时找到符合的内存大小并且未分配就进行分配。 （2）特点：内存分配简单，但是内存利用率不高。4、分页存储的基本原理是什么？答：分页存储管理，是将进程的逻辑地址空间分为固定大小的页或页面，而将物理内存划分为同样大小的块或页框。在为进程分配内存时，以块为单位将进程中的若干个页分别装入到多个可以不相邻接的物理块中。5、分页技术和分段技术的区别是什么？答：（1）页是信息的物理单位；分页是系统需要。段是信息的逻辑单位，分段是用户的需要。 （2）页的大小固定且由系统确定。段的大小却不固定。 （3）页的地址空间是一维的；段的地址空间是二维的。6.分段式存储管理基本原理将程序的地址空间按照自身的逻辑关系划分为若干个段，各段长度不等，系统为每个段分配一个连续分区，而进程中的各个段可以不连续的存放在内存的不同分区中7、试说明内存分配及置换策略的三种方式。答：（1）固定分配局部置换（2）可变分配全局置换（3）可变分配局部置换8、局部性原理是什么？包括那些部分？答：程序在执行时将呈现出局部性规律，即在一段较短的时间内，程序的执行仅限于某个部分；相应的，它所访问的存储空间也局限于某个区域。局部性原理又分时间局限性和空间局限性。9. 请解释虚拟存储器的定义？指仅把程序的一部分装入内存便可运行程序的存储器系统，它有请求调换功能和置换功能，能从逻辑上对内存加以扩充的一种存储器系统10. 什么是交换技术？答：对换也称交换技术，主要是为了解决内存不足而无法同时容纳更多的程序。对换，是指把内存中暂不能运行的进程，或暂时不用的程序和数据，换到外存上，以腾出足够的内存空间，把已具备运行条件的进程以及所需的数据换入内存。 第七章1. 简述设备的分类情况。（1）按所属关系分类：系统设备、用户设备（2）从资源分配角度分配（按设备的共享属性分类）：独占设备、共享设备、虚拟设备（3）从外部设备分类：存储设备、I/O设备（4）按信息交换方式分类：块设备、字符设备2. 通道分几种类型？（1）字节多路通道（2）数组选择通道（3）数组多路通道3. I/O控制方式包括哪几种？（1）程序直接控制方式（2）中断方式（3）DMA方式（直接存储器访问方式）（4）通道方式4.为了实现CPU和设备控制器之间的通信,设备控制器应具备哪些功能?（1）接收和识别命令（2）数据交换（3）设备状态的了解和报告（4）地址识别（识别设备）（5）数据缓冲（6）差错控制5.DMA方式的工作原理（1）DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，直接在内存和I/O设备之间进行。（2）采用DMA方式工作，由DMA控制器向内存发出地址和控制信号，以中断的方式向CPU报告传送操作结束。6.中断方式的工作原理是什么？工作原理：中断源需要CPU为它服务时，向CPU发出请求，当CPU执行完当前命令，当前允许中断的情况下响应请求。/郭鹏上课提到的第七章可能会出的题，觉得意义不大7.I/O设备分类（1）按传输速率分类：低速设备、中速设备、高速设备（2）按信息交换的单位分类：块设备、字符设备（3）按设备的共享属性分类：独占设备、共享设备、虚拟设备8.程序直接控制方式工作原理（1）当用户进程需要输入数据时（2）通过CPU发出启动命令（3）用户进程进入测试等待状态（4）CPU不断地检查是否已经输入完毕（5）输入完毕之后从缓冲将数据读到内存或CPU中9. DMA方式的局限性（1）首先DMA方式对外围设备管理和某些操作仍由CPU控制。（2）外围设备较多，多个DMA控制器的同时使用显然会引起内存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化。（3）而多个DMA控制器的同时使用不经济。因此除了设置DMA期间之外，还设置了专门的硬件装置通道。10.通道和DMA的区别（1）通道控制方式和DMA方式相类似，也是一种以主存为中心，实现设备和主存直接交换数据的更广泛的控制方式。（2）与DMA方式不同的是，在DMA方式中数据的传送方向、存放数据的内存开始地址以及传送的数据块长度都由CPU控制。（3）而在通道方式中，这些都由专管输入输出的硬件通道来控制。（4）另外，DMA方式时每台设备至少有一个DMA控制器与之相比，通道控制方式可以做到一个通道控制多台设备与内存进行数据交换，从而通道方式进一步减轻了CPU的工作负担和增加了计算机系统的并行工作程度。11.程序直接控制方式和中断方式的区别：回答二者原理即可12.中断