操作系统常见问题及解答

1、操作系统常见问题及解答问题1：哪一种操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以各自通过自己的终端交互使用计算机。解答：分时系统。解析：很多同学会选择网络操作系统。网络操作系统虽然也是多个用户同时使用网络资源的操作系统、每个用户通过自己的终端访问网络资源，但是网络操作系统不是一台主机同时连接多态终端，而是多台有自己独立操作系统的计算机通过网络连接起来的，离开了网络，每台计算机都能独立工作，而分时系统中的每个终端离开主机是不能独立工作的。问题2：什么和共享是操作系统的两个最基本特征。解答：并发。解析：很多同学会选择并行。并行和并发是两个不同的概念，并发（ Concurrence ）指两

2、个或多个事件在同一时间内发生，亦即在同一时间段内多个程序共同执行；并行（Parallel）：是指两个或多个事件在同一时刻发生，并行的事件或活动一定是并发的，但反之并发的事件或活动未必是并行。并发和共享是操作系统的两个基本特征，二者互为存在条件，一方面资源共享是以程序的并发执行为条件的，若系统不允许程序的并发执行，自然不存在共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，必将影响到程序的并发执行，甚至根本无法执行。问题3：硬件为操作系统提供提供的基本支持有哪些？解答：特权指令、处理机状态位、中断机构、通道或类似的部件、存储保护机构。解析：多数同学不太理解为什么需要硬件为操作系统提供上述基本

3、支持。操作系统要求硬件必须为其提供特殊的指令，这些指令是涉及到系统安全性的指令，只有有了这些特权指令，操作系统才能够对行使对整个系统进行管理的权限，特别是遇到特殊问题进行处理的权限；处理机状态位用来标识当前CPU的状态是操作系统运行的状态还是普通用户程序运行的状态，从而检查指令是否合法，若操作系统运行的状态可以运行特权指令，用户程序则不可以执行特权指令；中断机构是硬件提供的一种程序与操作系统之间通信的机制，在程序需要操作系统的时候，可以通过中断机制向操作系统发请求；通道或类似的部件是主要用来处理I/O操作的部件，目的是把CPU从繁忙的中断中解放出来；存储保护机构是用来实现存储保护，特别是多道程

4、序环境下需要保护进入系统的多道程序安全存储。问题4：批处理系统中，什么是进行内存分配的基本单位？解答：作业。解析：有些同学会认为进程是进行内存分配的基本单位，事实上，在进入内存之前，还没形成进程的概念，进入内存之后才，一个任务是以作业的身份进行资源分配，因此作业是分配内存的基本单位，当一个作业呗作业调度程序选中并进入内存之后才建立该作业对应的进程。问题5：进程控制是通过什么实现的。解答：原语。解析：有同学对原语的概念比较陌生，原语是用于完成某种特定功能的不可分割的一段程序；原语是通过关中断实现的。由于进程控制过程是不能被中断的，所以需要通过原语进行控制。问题6：什么是操作系统的内核。解答：在设

5、计OS时把一些与硬件紧密相关的模块或运行频率较高的模块以及被许多模块所公用的一些基本操作，安排在靠近硬件的层次中，并使他们常驻内存，以提高OS的运行效能，通常把这部分叫OS的内核。解析：内核这一词语同学会听说过，但是到底什么是操作系统内核，大家可能不熟悉，通俗将内核就是操作系统的核心，对一个操作系统而言，与硬件紧密相关的模块、运行频率较高的模块、被许多模块所公用的模块属于核心。问题7：互斥的进程之间存在着什么制约关系；同步的进程之间存在着什么制约关系。解答：互斥的进程之间存在着间接制约关系；同步的进程之间存在着直接制约关系。解析：进程的同步是由于两个进程之间需要合作，一个进程等待另一个进程的执

6、行结果，因此二者之间存在直接制约关系；互斥的进程之间彼此没有逻辑关系，二者之间是由于共享临界资源而形成了制约关系，如果没有临界资源，二者之间不会有制约关系，因此他们之间的制约关系是间接建立起来的。问题8：如何用信号量机制解决进程的同步与互斥问题？解答：用信号量机制解决进程的同步与互斥问题的核心工作是先识别其中的同步互斥关系，而识别同步与互斥关系的基础是找到其中的制约关系，一个直接制约对应一个同步关系，一个间接制约对应一个互斥关系，一个间接制约一定有一个相关的临界资源，在把关系梳理清楚之后，按照以下要点提出解决方案：（1） 每个临界资源用一个信号量表示，信号量的初值就是系统中配置的该资源数量；（

7、2） 使用该资源之前需要申请该资源，申请资源需要用对与该资源相关的信号量的P操作实现；（3） 使用该资源之后需要释放该资源，释放资源需要用对与该资源相关的信号量的V操作实现；（4） 每个前趋关系用一个信号量表示，信号量的初值就是系统中配置的后继节点需要等待的资源数量；（5）前趋节点执行结束的时候需要释放资源，释放资源需要用对与前趋关系相关的信号量的V操作实现；（6）后继节点执行前需要申请资源，申请资源需要用对与该前趋关系相关的信号量的P操作实现；（7）一般来说，同步问题对同一个信号量的P操作和V操作分别位于具有制约关系的两个进程中。解析：解决进程的同步与互斥问题的关键是找到其中的同步互斥关系，

8、对于已经明确的同步关系或互斥关系解决问题的方案是清晰的，具体的。问题9：作业调度和进程调度有什么区别？解答：二者处理对象不同，作业调度的调度对象是后备作业，进程调度的调度对象是就绪进程；完成的任务不同，作业调度的任务是从众多的后备作业中选择一个或几个将其调入内存，创建该作业所对应的进程，进程调度的任务是选择一个就绪进程使之占用处理机。解析：多数同学比较容易混淆作业调度和进程调度的任务和调度对象，特别要强调的是作业调度的调度对象是处于后备队列中的作业，进程调度的调度对象是处于就绪队列中的进程。问题10：逻辑地址空间和物理地址空间有什么区别？解答：逻辑地址空间是用户编程空间，是由CPU的地址总线扫

9、描出来的；物理地址空间是由物理存储单元组成的空间，由存储器的地址总线扫描出来的空间。解析：在操作系统中，用户编程所在的空间是用户视角的空间，而程序运行空间是实际内存空间，二者是不同的，操作系统既要知道逻辑地址空间，又需要了解物理地址空间，操作系统需要能够实现这两个空间的转换。问题11：最佳适应法要优于最坏适应法，这句话对不对？解答：不对，这两种算法各有特点。解析：最佳适应法按照空闲区大小从小到大排序，分配时选择满足条件的分区中最小的空闲区进行分配，该算法不会错过正好符合大小的分区、不会破坏大分区、可以降低分配时间的复杂度，但是容易产生碎片；最坏适应法按空闲区大小从大到小排序，分配时选择满足条件

10、的分区中最大的空闲区进行分配，该算法不易产生碎片、时间复杂度低，但是会破坏大分区，因为空闲区排列方法与最佳适应法相反，因此就起了一个与最佳适应法相反的名字最坏适应法。问题12：动态分区的空闲区回收后，系统中的空闲区数量一定会增加，这种说法对不对？解答：不对，有可能增加、有可能减少，还有可能不变。解析：动态分区分配算法中回收的空闲区可能是以下四种情况之一，其中情况(a)中的空闲区回收后需要将回收区与其前后的空闲区合并，合并之后系统总的空闲区的数量将减少1个；情况(b)的空闲区回收后需要将回收区与其前空闲区合并，情况(c)的空闲区回收后需要将回收区与其后空闲区合并，这两种情况合并之后的空闲区数量不

11、变；情况(d)的空闲区回收后需要在系统中增加一个新的空闲区，系统中空闲区的数量增加1个。问题13：缺页中断和一般中断有什么不同？解答：一般中断是在一条指令结束，另一条指令还没有开始执行之前检查和处理中断，而缺页中断是在指令执行过程中产生和处理中断；一般中断一次只产生一个中断，一条指令可能导致产生多次缺页中断。解析：为了保证指令执行过程的完整性，一般在指令执行过程中，会屏蔽其他中断，只有在一条指令执行结束、另一条指令开没开始执行之前，系统进行中断检查，遇到优先级高的中断，要转去处理中断。缺页中断则是在指令执行过程中发现所执行的指令不在内存、无法执行而产生的中断，由于要执行的指令可能会涉及多个页面

12、，而这些页面可能都不在内存，在这种情况下，一条指令可能会引起多次缺页中断。问题14：设备分配的程序是什么？解答：不同于CPU、内存等资源的分配，设备分配需要同时分配了设备、控制器和通道之后设备才能工作，在进行设备分配时需要先分配设备，再分配控制器，最后分配通道。解析：因为只有设备是不能工作的，设备需要在设备控制器的控制下，在通道的管理下进行工作，所以需要同时分配了设备、控制器和通道，设备才能开始工作。因为通道是最重要、也是最稀缺的资源，一个通道需要控制多台控制器工作，控制器是较稀缺资源，一个控制器控制多台设备工作，因此要先分设备、再分控制器，再分通道，是为了避免分配通道之后，没有空闲控制器而导致通道资源的浪费。问题15：文件目录结构是否属于文件系统？解答：属于。解析：操作系统中与文件管理有关的那部分软件、被管理的文件以及实施文件管理所需的一些数据结构的总体，各级