操作系统-期终考试-简答题复习资料.doc

1、什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？多道程序设计技术就是把多个程序同时放入内存，它们共享系统中的各种资源，并发地在处理机上运行。特点如下：（1）多道，即计算机内存中同时存入多道相互独立的程序。（2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中。（3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。2、操作系统与用户的接口有几种？它们各自用在什么场合？操作系统与用户的接口分为命令接口和程序接口，命令接口提供一组命令供用户使用。命令接口用于用户操作级别。程序接口提供一组系统调用，供用户在程序中取得操作系统服务而设置。程序接口用于用户程序级别。3、进程和程序的比较：（1）程序是静态的，进程是动态的。（2）进程是暂时的，程序是永久的。（3）进程与程序的组成不同。进程包括程序、数据和PCB（4）进程可以创建其他进程，而程序并不能形成新的程序。4、进程的三个基本状态及状态转换图、状态转换原因。运行态：当前进程已分配到CPU，它的程序正在处理机上运行；就绪态：进程已具备运行条件，但因为其它进程正占用CPU，所以暂时不能运行而等待分配CPU的状态；阻塞态：因等待某件事件发生而暂时不能运行的状态。就绪运行：被调度程序选中，分配到CPU。运行阻塞：因缺乏某种条件而放弃对CPU的占用，例如I/O请求。阻塞就绪：阻塞态进程所等待的事件发生了，例如I/O完成。运行就绪：进程用完时间片（分时系统中）或一个优先权更高的进程进入就绪队列（“优先权高优先”调度算法中）。5、进程和线程的比较：（1） 调度性：线程在OS 中作为调度和分派的基本单位（即是分配CPU的基本单位），进程只作为资源拥有的基本单位。（2） 并发性：进程可以并发执行，一个进程的多个线程也可并发执行。（3） 拥有资源：进程始终是拥有资源的基本单位，线程只拥有运行时必不可少的资源，本身基本不拥有系统资源，但可以访问隶属进程的资源。（4） 系统开销：操作系统在创建、撤消和切换进程时付出的开销显著大于线程。6、并发进程间两种相互制约关系是什么？什么是进程的同步与互斥？并发进程间两种相互制约关系是直接制约关系和间接制约关系。前者表现为进程的同步，后者表现为进程的互斥。进程的同步：同步是合作进程之间协调彼此的工作，而控制自己的执行速度，由此产生的相互合作、相互等待的制约关系。进程的互斥：互斥是多个进程之间竞争临界资源，而禁止两个以上的进程同时进入临界区所发生的制约关系。7、什么是临界资源？什么是临界区？同步机制应遵循的规则是什么？临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源；临界区：每个进程访问临界资源的那段程序。应遵循的规则（P50）8、批处理作业的三级调度分别是指什么？它们各自的主要任务是什么？三级调度：作业调度（或高级调度）、中级调度和进程调度（或低级调度）。（1）高级调度的任务：高级调度的主要任务是根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。（2）低级调度是保存处理机的现场信息，按某种算法选取进程，再把处理器分配给该进程。（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。使那些暂时不能运行的进程不再占用内存资源，将它们调至外存等待，把进程状态改为就绪驻外存状态或挂起状态。9、什么是死锁？产生死锁的原因？四个必要条件？死锁的概念：死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。死锁的原因：1 竞争资源；2 进程间推进顺序非法。四个必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。10、处理死锁的四种方法和其基本思想分别是什么？四种方法：预防死锁、避免死锁、检测和解除死锁。预防死锁：事先要施加一些限制性条件，设法破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或多个。避免死锁：不施加一些限制性条件去破坏产生死锁的四个必要条件，而是在资源的动态分配过程中，设法避免系统进入不安全状态。检测和解除死锁：属于事后策略。当死锁发生后，通过某种方法检测出死锁的发生并设法解除。11、简述分段和分页的区别。1）分段是逻辑划分，每个分段逻辑意义完整，而分页是物理划分，每个分页逻辑意义不完整；2）分段的划分需程序员的参与，而分页的划分是操作系统完成的，对用户是透明的；3）分段的地址空间是二维的，而分页的地址空间是一维的；4）分段大小可变，甚至可动态扩充，而分页的大小是固定不变的； 12、虚拟存储器的概念和特征？虚拟存储器工作的理论基础是什么？虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储系统。特征：多次性、对换性和虚拟性。最本质的是离散性，最重要的是虚拟性。虚拟存储器工作的理论基础是程序运行的局部性原理，包括时间局部性和空间局部性（P142）13、基本分页存储管理方式的基本思想：逻辑地址空间分成固定大小的页面，内存地址空间分成与页面同样大小的块。逻辑上连续的页面可以放入内存中不连续的物理块中。程序运行时所有的逻辑页面要全部装入内存。使用页表存储逻辑页面和物理块号的对应关系，地址变换由硬件来完成。14、何谓设备的独立性？如何实现设备的独立性？答：设备的独立性是指应用程序独立于具体使用的物理设备。此时，用户使用逻辑设备名申请使用某类物理设备为了实现设备独立性，系统必须将应用程序中使用的逻辑设备名映射为物理设备名。为此，系统应为用户建立逻辑设备表（LUT），用来进行逻辑设备到物理设备的映射。 15、什么是缓冲？为什么要引入缓冲？答：缓冲是在两个不同速度的设备之间传输信息时，用于平滑传输过程的一种手段。在操作系统中引入缓冲的原因主要如下：（1）缓解CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾；（2）减少中断CPU的次数。（3）提高CPU与I/O设备之间的并行性。16、什么是spooling 系统？说明spooling系统的构成。SPOOLing系统的主要功能是什么？在多道程序环境下，利用一道程序来模拟脱机输入时的外围控制机的功能，把低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上；再利用另一道程序来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。这种在联机情况下实现的同时外围操作称为Spooling(Simultaneous P