计算机操作系统考试复习题库

批处理操作系统:\t"/item/%E6%89%B9%E5%A4%84%E7%90%86%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"批处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制它们自动运行。这种采用\t"/item/%E6%89%B9%E5%A4%84%E7%90%86%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统。批处理操作系统分为单道\t"/item/%E6%89%B9%E5%A4%84%E7%90%86%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"批处理系统和\t"/item/%E6%89%B9%E5%A4%84%E7%90%86%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"多道批处理系统。块设备:块设备是i/o设备中的一类，是将信息存储在固定大小的块中，每个块都有自己的地址，还可以在设备的任意位置读取一定长度的数据，例如硬盘,U盘，SD卡等。死锁:死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。静态重定位:即在程序装入内存的过程中完成，是指在程序开始运行前，程序中的各个地址有关的项均已完成重定位，地址变换通常是在装入时一次完成的，以后不再改变，故称为静态重定位。文件的物理结构:文件的物理结构又称为文件的存储结构,它是指文件在外存上的存储组织形式,与存储介质的存储性能有关。页或页面通用操作系统：通用操作系统具有多种类型操作特征的操作系统。可以同时兼有多道\t"/item/%E9%80%9A%E7%94%A8%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"批处理、分时、实时处理的功能，或其中两种以上的功能。分时操作系统：允许多个联机用户同时使用一个计算机系统进行交互式计算机的操作系统称为分时操作系统。9)临界区与临界资源：临界区指的是一个访问共用资源（例如：共用设备或是共用存储器）的程序片段，而这些共用资源又无法同时被多个\t"/item/%E4%B8%B4%E7%95%8C%E5%8C%BA/_blank"线程访问的特性。\t"/item/%E4%B8%B4%E7%95%8C%E8%B5%84%E6%BA%90/_blank"多道程序系统中存在许多进程，它们共享各种\t"/item/%E4%B8%B4%E7%95%8C%E8%B5%84%E6%BA%90/_blank"资源，然而有很多资源一次只能供一个\t"/item/%E4%B8%B4%E7%95%8C%E8%B5%84%E6%BA%90/_blank"进程使用。一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源10)外中断：外部中断是\t"/item/%E5%A4%96%E9%83%A8%E4%B8%AD%E6%96%AD/_blank"单片机实时地处理外部事件的一种内部机制。当某种外部事件发生时，单片机的\t"/item/%E5%A4%96%E9%83%A8%E4%B8%AD%E6%96%AD/_blank"中断系统将迫使\t"/item/%E5%A4%96%E9%83%A8%E4%B8%AD%E6%96%AD/_blank"CPU暂停正在执行的\t"/item/%E5%A4%96%E9%83%A8%E4%B8%AD%E6%96%AD/_blank"程序，转而去进行中断事件的处理；中断处理完毕后．又返回被中断的程序处，继续执行下去。11)“抖动”（或者颠簸）：抖动的定义是“数字信号的各个有效瞬时对其当时的理想位置的短期性偏离”,这意味着抖动是不希望有的数字信号的相位调制。1、操作系统的并发性：操作系统的并发性指它应该具有处理和调度多个程序同时执行的能力。2.并发性：并发性指两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内发生。3.程序接口：程序接口是操作系统为用户提供的两类接口之一，编程人员在程序中通过程序接口来请求操作系统提供服务。多道程序设计：多道程序设计是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序控制之下，相互穿插的运行。两个或两个以上程序在计算机系统中同处于开始到结束之间的状态。这就称为多道程序设计。设备驱动程序：是一种可以使计算机和设备进行相互通信的特殊程序。相当于硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作，假如某设备的驱动程序未能正确安装，便不能正常工作。工作集：工作集对元素进行分组，以便显示在视图中，或对一组元素执行操作。并行性：并行性指两个或两个以上的事件或活动在同一时刻发生。物理块或页框：物理块是记录介质上的存储数据的物理区域。页框（pageframe），是一个内存管理的概念定义。性质CPU中添加了能自动把虚拟内存（即逻辑地址）地址转化为物理内存地址的电路，为了简化这种电路，就把RAM划分为长度为4KB或8KB的块，这种块就叫页框。地址重定位或地址变换：把虚拟空间中已经链接和划分好的内容装入内存，并将虚拟地址映射为内存地址的问题，称之为地址重定位。在程序执行过程中，把虚拟地址转换成主存实地址，或者把主存地址转换成高速缓存地址的过程。共享内存：共享内存指(sharedmemory)在多处理器的计算机系统中，可以被不同中央处理器（CPU）访问的大容量内存。模式切换:模式切换是CPU从核心态到用户态，或从用户态到核心态。操作接口进程映像：进程映像也称进程图像，是进程执行的上下文环境，包括处理机中各\t"/item/%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E6%98%A0%E5%83%8F/_blank"通用寄存器的值，进程的内存映像，打开文件的状态和进程占用资源的信息等。它是一个内存级的实体并由：\t"/item/%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E6%98%A0%E5%83%8F/_blank"进程控制块（PCB）、进程执行的程序（code）/程序、进程执行时所用的数据/数据集合、进程执行时使用的工作区组成。文件的顺序访问逻辑地址：逻辑地址是指在计算机体系结构中是指应用程序角度看到的内存单元（memorycell）、存储单元（storageelement）、网络主机（networkhost）的地址。陷入或异常处理机制：在操作系统中，实现系统调用功能的机制称为陷入或异常处理机制。文件的逻辑结构：文件的逻辑结构是用户可见结构。逻辑文件从结构上分成二种形式：一种是无结构的流式文件，是指对文件内信息不再划分单位，它是依次的一串字符流构成的文件。一种是有结构的记录式文件，是用户把文件内的信息按逻辑上独立的含义划分信息单位，每个单位称为一个逻辑记录（简称记录）。文件的随机访问（直接访问）动态重定位：在程序执行过程中，地址转换工作穿插在指令执行的过程中，每执行一条指令，CPU对指令中涉及的逻辑地址进行转换，这种方式称为动态重定位。动态重定位允许程序在内存中移动位置。动态重定位必须借助于硬件的地址转换机构实现。字符设备：字符设备是指在I/O传输过程中以字符为单位进行传输的设备，例如键盘，打印机等。在UNIX系统中，字符设备以特别文件方式在文件目录树中占据位置并拥有相应的结点。进程：访管指令：陷入指令（Traps），又叫做自陷指令或访管指令，出现在计算机操作系统中，用于实现在用户态下运行的进程调用操作系统内核程序，即当运行的用户进程或系统实用进程欲请求操作系统内核为其服务时，可以安排执行一条陷入指令引起一次特殊异常。相对地址：相对地址一般指逻辑地址，逻辑地址是指在计算机体系结构中是指应用程序角度看到的内存单元（memorycell）、存储单元（storageelement）、网络主机（networkhost）的地址。并发程序设计：并发程序设计（concurrentprogramming）是指由若干个可同时执行的程序模块组成程序的程序设计方法。进程切换:管程：管程是一种高级同步机制，一个管程定义一个数据结构和能为并发进程在其上执行的一组操作，这组操作能使进程同步和改变管程中的数据。中断：是指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应，CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地去执行相应的处理程序，处理完该事件后，如被中断进程的优先级最高，则返回断点继续执行被“打断”的程序。操作系统内核：操作系统内核一般指内核，内核是操作系统最基本的部分。它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件，这种访问是有限的，并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间。内核的分类可分为单内核和双内核以及微内核。严格地说，内核并不是计算机系统中必要的组成部分。虚拟存储器：虚拟存储器是用户能作为可编程内存对待的虚拟存储空间，在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器的分离，它是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大的多的地址空间。内中断：内部中断是一个算法指令，是由软中断指令启动的中断。系统调用：是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。每一个子功能称作一条系统调用命令。它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。文件：由文件名字标识的一组信息的集合。进程上下文：操作系统中把进程物理实体和支持进程运行的环境合称为进程上下文。周期挪用：周期挪用是指利用CPU不访问\t"/item/%E5%91%A8%E6%9C%9F%E6%8C%AA%E7%94%A8/_blank"存储器的那些周期来实现DMA操作，此时DMA可以使用总线而不用通知CPU也不会妨碍CPU的工作。原语：计算机进程的控制通常由原语完成。所谓原语，一般是指由若干条指令组成的程序段，用来实现某个特定功能，在执行过程中不可被中断。磁盘调度：磁盘调度在多道程序设计的计算机系统中，各个进程可能会不断提出不同的对磁盘进行读/写操作的请求。由于有时候这些进程的发送请求的速度比磁盘响应的还要快，因此我们有必要为每个磁盘设备建立一个等待队列，常用的磁盘调度算法有以下四种：

先来先服务算法（FCFS），最短寻道时间优先算法（SSTF），扫描算法（SCAN），循环扫描算法（CSCAN）通道：通道又称I/O处理机，具有自己的指令系统，能完成主存储器和设备之间的信息传送，与CPU并行执行的操作。管道：管道是连续读写进程的一个特殊文件，允许进程以FCFS方式传送数据，也能够使进程同步执行。简述处理器管理功能。答：处理器管理是操作系统的一个功能模块，它最基本的功能是处理中断事件。处理器只能发现中断事件并产生中断而不能进行处理，配置了操作系统后，就可对各种事件进行处理，处理器管理的另一个功能是处理器调度。处理器可能是一个也可能是多个，不同类型的操作系统将针对不同情况采取不同的调度策略。简述模式切换的步骤。以用户进程执行磁盘块读操作为例说明I/O系统各层的协调活动。什么是批处理操作系统？答：是将用户群的程序按一定的顺序排列，统一交给计算机的输入设备，计算机系统自动地从输入设备中把各个作业按照某促规则组织执行，执行完毕后将程序运行结果通过输出设备交给用户的操作系统。它能够充分地利用处理机的高速度，比较好地协调了高速处理机和慢速输入输出设备之间的矛盾，提高了计算机系统的使用效率如果一个进程在执行过程中始终不发出系统调用，不需要操作系统的服务，则该进程能够不间断地执行下去吗？为什么？试述缺页中断与一般中断的主要区别。设备无关I/O软件的主要功能有哪些？答：1）为设备驱动程序提供统一接口2）缓冲管理3）错误报告4）提供与设备无缘的块尺寸5）分配与释放设备处理器调度算法的功能是什么？答：（1）记往进程的状态。这个信息一般记录在一个进程的进程控制块内；

（2）决定某个进程什么时候获得处理器，以及占用多长时间；

（3）把处理器分配给进程。即把选中进程的进程控制块内有关现场的信息，如程序状态字，通用寄存器等内容送入处理器相应相应的寄存器中，从而让它占用处理器运行；

（4）收回处理器。将处理器有关寄存器内容送入该进程的进程控制块内的相应单元，从而使该进程让出处理器。什么是分时操作系统？答：有多个进程同时使用一个处理器时,处理以轮流处理各自的请求.这个时间间隔很短,每个进程就像在独占处理器一样.有这一功能的操作系统就是分时系统.也就是多任务操作系统.

当多个终端连到服务器时,或多个程序同时运行等,都是用分时机制.

现在的系统都是分时系统.简述分段存储管理系统的原理。答：1、程序通过分段(segmentation)划分为多个模块，每个段定义一组逻辑信息。如代码段（主程序段main，子程序段X）、数据段D、栈段S等。

2、每段有自己的名字（一般用段号做名），都从0编址，可分别编写和编译。

3、装入内存时，每段赋予各段一个段号。

4、每段占据一块连续的内存。（即有离散的分段，又有连续的内存使用）。各段大小不等。

5、地址结构：段号+段内地址段表：记录每段实际存放的物理地址简述存储保护。请简述死锁检测方法。答：这种方法并不须事先采取任何限制性措施，也不必检查系统是否已经进入不安全区，此方法允许系统在运行过程中发生死锁。但可通过系统所设置的检测机构，及时地检测出死锁的发生，并精确地确定与死锁有关的进程和资源。检测方法包括定时检测、效率低时检测、进程等待时检测等。评价作业/进程调度算法好坏的原则都有哪些？在系统中只有一个进程运行时，该进程会不间断地运行吗？文件创建系统调用的主要处理步骤是什么？缺页中断率影响因素有哪些？答：影响缺页中断率的因素有四个：①分配给作业的主存块数多则缺页率低，反之缺页中断率就高。②页面大，缺页中断率低；页面小缺页中断率高。③程序编制方法。以数组运算为例，如果每一行元素存放在一页中，则按行处理各元素缺页中断率低；反之，按列处理各元素，则缺页中断率高。④页面调度算法对缺页中断率影响很大，但不可能找到一种最佳算法。列举操作系统的3种资源管理技术，解释其含义。简述内核级线程主要优点。答：1.实现了真正意义上的线程并行。2.不需要运行时系统(runtimesystem)的参与。比较分时系统和实时系统。答：分时操作系统和实时操作系统的区别可以从多路性、独立性、及时性、交互性和可靠性5个方面进行比较。1、多路性：实时系统与分时系统一样具有多路性，分时系统按分时原则为多个终端用户服务；而实时系统，其多路性则主要表现在经常对多路的现场信息进行采集及对多个对象或多个执行机构进行控制。2、独立性：实时系统与分时系统一样具有独立性。每个终端用户在向实时系统提出服务请求时，是彼此独立的操作，互不干扰；而且在实时系统中信息的采集和对对象的控制也是彼此互不干扰的。3、及时性：实时系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人能接受的等待时间来确定；但实时系统的及时性，则是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级、百毫秒直至毫秒级，甚至有的要低于100μs。4、交互性：实时系统具有交互性，但这里人与系统的交换，仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理服务、资源共享等服务。5、可靠性：分时系统要求系统可靠，相比之下，实时系统则要求系统高度可靠。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至无法预料的灾难后果。因此，在实时系统中，采取了多级容错措施来保证系统的安全及数据的安全。解释程序执行的顺序性的含义。答：一个计算由若干个操作组成，若这些操作必须按照某种先后次序来执行，以保证操作的结果是正确的，则这类计算过程称为程序的顺序执行过程。设备驱动程序的主要功能有哪些？处理器调度系统一般包括哪三级调度？各级调度的职责是什么？简述系统调用与过程(函数)

调用的区别。什么是作业和作业步？答：作业是指在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作。作业由程序，数据和作业说明书组成系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做的相对独立的工作。

作业由不同的顺序相连的作业步组成。并发进程之间的竞争关系与协作关系分别是什么含义？简述内存映射文件原理。答：内存映射文件，是由一个文件到一块内存的映射。Win32提供了允许应用程序把文件映射到一个进程的函数(CreateFileMapping)。内存映射文件与\t"/item/%E5%86%85%E5%AD%98%E6%98%A0%E5%B0%84%E6%96%87%E4%BB%B6/_blank"虚拟内存有些类似，通过内存映射文件可以保留一个\t"/item/%E5%86%85%E5%AD%98%E6%98%A0%E5%B0%84%E6%96%87%E4%BB%B6/_blank"地址空间的区域，同时将\t"/item/%E5%86%85%E5%AD%98%E6%98%A0%E5%B0%84%E6%96%87%E4%BB%B6/_blank"物理存储器提交给此区域，内存文件映射的物理存储器来自一个已经存在于磁盘上的文件，而且在对该文件进行操作之前必须首先对文件进行映射。使用内存映射文件处理存储于磁盘上的文件时，将不必再对文件执行\t"/item/%E5%86%85%E5%AD%98%E6%98%A0%E5%B0%84%E6%96%87%E4%BB%B6/_blank"I/O操作，使得内存映射文件在处理大数据量的文件时能起到相当重要的作用。什么是程序接口？答：程序接口是操作系统为用户提供的两类接口之一，编程人员在程序中通过程序接口来请求操作系统提供服务。套接字（Socket）包含哪些参数，参数意义是什么？答：通信的目的IP地址、使用的传输层协议(TCP或UDP)和使用的端口号文件辅存空间管理有哪些方法？简述文件管理功能。（1）

统一管理文件存储空间（即外存），实施存储空间的分配与回收。即在用户创建新文件时为其分配空闲区，而在用户删除或修改某个文件时，回收和调整存储区。

（2）

确定文件信息的存放位置及存放形式。

（3）

实现文件从名字空间到外存地址空间的映射，实现文件的按名存取。即文件有一个用户可见的逻辑结构，用户按照文件逻辑结构所给定的方式进行信息的存取和加工，并且这种逻辑结构是独立于物理存储设备的，从而使用户不必了解文件存放的物理结构和查找方法等与存取介质有关的部分，只需给定一个代表某一文件的文件名，文件系统就会自动地完成对与给定文件名相对应文件的有关操作。

（4）

有效实现对文件的各种控制操作（如建立、撤销、打开、关闭文件等）和存取操作（如读、写、修改、复制、转储等）。

（5）

实现文件信息的共享，并且提供可靠的文件保密和保护措施。死锁产生的必要条件有哪些？答：（1）互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。

（2）请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

（3）不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。

（4）循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。解释库函数printf(“%d”,a)是如何体现资源抽象这种资源管理技术的？简述虚拟设备原理。答：虚拟机是一个抽象的计算机，和实际的计算机一样，具有一个指令集并使用不同的存储区域。它负责执行指令，还要管理数据、内存和寄存器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机，生成虚拟机能够理解的代码，然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。简述SPOOLing打印机工作原理。答：当某进程要求打印输出时，操作系统并不是把某台实际打印机分配给该进程，而是在磁盘上输出井中为其分配一块区域，该进程的输出数据高速存入输出井的相关区域中，而并不直接在打印机上输出。输出井上的区域相当于一台虚拟的打印机，各进程的打印输出数据都暂时存放在输出井中，形成一个输出队列。最后，由SPOOLing的缓输出程序依次将输出队列中的数据实际地打印输出。文件有哪些共享形式？答：1、基于索引结点的共享方式（硬链接）2、基于符号链的共享方式（软连接）什么是强迫性中断事件？它有什么特征？答：

强迫性中断事件不是正在运行程序所期待的，而是由某种事故或外部请求信号所引起的解释程序执行的并发性含义。当多个进程并发运行的时候，在哪些情况下（列举3种），一个进程会暂停运行，处理器分配给另一个进程？设备控制器中一般有哪几种寄存器？它们的作用各是什么？答：第一类是\t"/item/%E8%AE%BE%E5%A4%87%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%99%A8/_blank"数据寄存器(在控制器中可以有一个或多个数据寄存器，用于存放从设备送来的数据(输入)或从CPU送来的数据(输出))；第二类是控制/\t"/item/%E8%AE%BE%E5%A4%87%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%99%A8/_blank"状态寄存器(在控制器中可以有一个或多个这类寄存器，用于存放从CPU送来的控制信息或设备的状态信息)。简述用户级线程的优点。答：1）整个用户级线程的切换发生在用户空间，这样的线程切换至少比陷入内核要快一个数量级（不需要陷入内核、不需要上下文切换、不需要对内存高速缓存进行刷新，这就使得线程调度非常快捷）2）用户级线程有比较好的可扩展性，线程能够利用的表空间和堆栈空间比内核级线程多，这是因为在内核空间中内核线程需要一些固定的表格空间和堆栈空间，如果内核线程的数量非常大，就会出现问题。3）可以在不支持线程的操作系统中实现。4）创建和销毁线程、线程切换代价等线程管理的代价比内核线程少得多,因为保存线程状态的过程和调用程序都只是本地过程5）允许每个进程定制自己的调度算法，线程管理比较灵活。这就是必须自己写管理程序，与内核线程的区别6）线程的调度不需要内核直接参与，控制简单。简述进程切换的步骤。答：一个进程在运行期间，不断地从一种状态转换到另一种状态，它可以多次处于就绪状态和执行状态，也可以多次处于阻塞状态。就绪－>执行处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态转变成执行状态。执行－>就绪处于执行状态的进程在其执行过程中，因分配给它的一个时间片已用完而不得不让出处理机，于是进程从执行状态转变成就绪状态。执行－>阻塞正在执行的进程因等待某种事件发生而无法继续执行时，便从执行状态变成阻塞状态。(4)阻塞－>就绪处于阻塞状态的进程，若其等待的事件已经发生，于是进程由阻塞状态转变为就绪状态。简述进程阻塞的步骤。简述进程唤醒的步骤。简述索引节点的构成原理？答：索引节点是一个结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。一个文件系统维护了一个索引节点的数组，每个文件或目录都与索引节点数组中的唯一一个元素对应。系统给每个索引节点分配了一个号码，也就是该节点在数组中的索引号，称为索引节点号。进程切换时系统需要完成哪些处理工作？答：1、保存并恢复处理器信息。

2、更新进程控制块中的进程状态。

3、更新存储器管理数据结构。并发进程执行时与时间有关的错误都有哪些？分别解释其含义。I/O软件总体设计目标是什么？如何达到该目标？答：I/O软件的总体设计目标是：髙效率和通用性。要达到该目标，要具有：1.可靠性（Reliable）。软件系统对于用户的商业经营和管理来说极为重要，因此软件系统必须非常可靠。

2.安全性（Secure）。软件系统所承担的交易的商业价值极高，系统的安全性非常重要。

3.可扩展性（Scalable）。软件必须能够在用户的使用率、用户的数目增加很快的情况下，保持合理的性能。只有这样，才能适应用户的市场扩展得可能性。

4.可定制化（Customizable）。同样的一套软件，可以根据客户群的不同和市场需求的变化进行调整。

5.可伸缩（Extensible）。在新技术出现的时候，一个软件系统应当允许导入新技术，从而对现有系统进行功能和性能的扩展。

6.可维护性（Maintainable）。软件系统的维护包括两方面，一是排除现有的错误，二是将新的软件需求反映到现有系统中去。一个易于维护的系统可以有效地降低技术支持的花费。

7.客户体验（CustomerExperience）。软件系统必须易于使用。

8.市场时机（TimetoMarket）。软件用户要面临同业竞争，软件提供商也要面临同业竞争。以最快的速度争夺市场先机非常重要。简述用户级线程实现原理。答：用户线程的建立、同步、销毁和调度完全在用户态中完成，不需要内核的帮助。如果程序实现得当，这种线程不需要切换到内核态，因此操作可以是非常快速且低消耗的，也可以支持规模更大的线程数量，部分高性能数据库中的多线程就是由用户线程实现的。这种进程与用户线程之间1:N的关系称为一对多的线程模型。为什么要在设备管理中引入缓冲技术？简述内核级线程实现原理。答：内核线程（Kernel-LevelThread,KLT）就是直接由操作系统内核支持的线程，这种线程由内核来完成线程切换，内核通过操纵调度器对线程进行调度，并负责将线程的任务映射到各个处理器上。每个内核线程可以视为内核的一个分身，这种操作系统就有能力同时处理多件事情，支持多线程的内核就叫做多线程内核。简述虚拟文件系统（VFS）原理。答：虚拟文件系统VFS的工作原理：linux构建了一个格式统一的文件管理框架，其中的各个数据结构，除了保存所有文件系统的共性信息和框架本身所需的信息之外，同时也留出了必要的空间以存放实际文件系统的特殊信息。使用共享内存时一般经历哪些步骤？进程实体由哪些部分组成？各部分的作用是什么？答：进程的实体是由三部分组成的：程序、数据结构、进程控制块①程序。作用：描述进程要完成的功能。②数据集合。作用：程序在执行时所需要的数据和工作区。③程序控制块。作用：包含进程的描述信息和控制信息。它是进程存在的唯一标志。简述缺页中断处理过程。影响磁盘访问的时间因素主要有哪些方面？进程有哪些属性？解释其含义。答：进程具有如下的属性.(1)用户所有：进程为用户所有,其可为进程提供安全措施.(2)最少有一个线程：每个进程至少有一个线程,进程创建的同时会创建一个线程(3)拥有句柄：拥有的对象都有其句柄.(4)可继承句柄：有些共有的属性可被继承,利用DupulicateHandle函数或在创建时使对象可被继承来改变继承标识.例如,管道是读和写句柄,在管道创建时,它就可以被指定成可继承的.管道读写进程之间有哪些同步事项？信号的产生者一般有哪些？分别在什么情况下或者通过什么途径产生信号？SPOOLing系统有哪些数据结构和程序组成？答：SPOOLing系统由输入/输出设备和通道、输入井和输出井、输入井和输出井管理程序、假脱机输入程序以及假脱机输出程序等部分组成。输入设备是数据的真正来源，输出设备是数据的最终到达地点；输入井和输出井由磁盘或磁鼓上的一个区域构成，是假脱机系统中的虚拟设备的承载实体，完成输入数据和输出数据的暂存；输入井和输出井需要相应的程序来进行空间管理；假脱机输入程序时操作系统的一部分，位于系统高层，通常以进程模式运行，属于系统进程。解释库函数scanf(“%d”,&a)是如何体现资源抽象这种资源管理技术的？I/O软件总体设计要考虑哪些问题？答：1）设备无关性2）出错处理3）同步（阻塞）-异步（中断驱动）传输。4）独占性外围设备和共享性外围设备。进程与线程的主要区别是什么？处理器、内存储器、设备、文件系统均可虚拟，虚拟它们的目的分别是什么？I/O软件有哪些层次？各层的主要功能是什么？答：(I)用户层I/O软件，实现与用户交互的接口，用户可直接调用该层所提供的、与IO操作有关的库函数对设备进行操作。

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设备独立性软件，用于实现用户程序与设备驱动器的统接口、设备命名、设备的保护以及设备的分配与释放等，同时为设备管理和数据传送提供必要的存储空间。

(3)

设备驱动程序，与硬件直接相关，用于具体实现系统对设备发出的操作指令，驱动I/O设备工作的驱动程序。

(4)中断处理程序，用于保存被中断进程的CPU环境，转入相应的中断处理程序进行处理，处理完毕再恢复被中断进程的现场后，返回到被中断的进程。分别解释无关的并发进程与交互的并发进程的含义。答：无关的并发进程是指它们分别在不同的变量集合上的操作，一个进程的执行与其他并发进程的进展无关，即一个进程不会改变另一个与其并发执行的进程的变量。交互的并发进程共享某些变量，一个进程的执行可能会影响其他进程的执行结果，交互的并发进程之间具有制约关系。资源共享的互斥访问与同时访问有什么区别？解释进程的并发性含义。答：在一定时间内在物理机器上有两个或两个以上的程序同处于开始运行但尚未结束的状态，并且次序不是事先确定的。套接字连接过程分为哪些步骤？答：根据连接启动的方式以及本地要连接的目标，套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听、客户端请求、连接确认1.服务器监听：所谓服务器监听，是指服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态

2.客户端请求：所谓客户端请求，是指由客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端接字提出连接请求

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。3.连接确认：所谓连接确认，是指当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求，就会响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，并把服务器端套接字的描述发送给客户端。一旦客户端确认了此描述，连接就建立好了。而服务器端套接字继续处于监听状态，接收其他客户端套接字的连接请求简述请求分页虚拟存储系统的基本原理。答：在请求分页系统中所使用的主要数据结构仍然是页表。它对页式系统中的页表机制进行了扩充但其基本作用是实现由用户地址空间到物理内存空间的映射。由于只将应用程序的一部分装入内存，还有一部分仍在磁盘上，故需在页表中增加若干项，供操作系统实现虚拟存储器功能时参考。常见的系统中，一般对页表的表项进行如下扩充：除了页号对应的物理块号，还增加了状态位、修改位、外存地址和访问字段等。处理器调度机制的逻辑功能模块有哪些？各负责什么功能？答：1）队列管理程序：进程/线程状态变化时，该进程/线程被加入不同队列上下文切换程序：负责进程/线程上下文切换分派程序：从就绪队列中选择下个运行的进程/线程。操作系统有哪些特性？解释其含义。解释操作系统中信号量的物理意义。答：信号量(Semaphore)，有时被称为信号灯，是在多线程环境下使用的一种设施，是可以用来保证两个或多个关键代码段不被并发调用。在进入一个关键代码段之前，线程必须获取一个信号量；一旦该关键代码段完成了，那么该线程必须释放信号量。其它想进入该关键代码段的线程必须等待直到第一个线程释放信号量。为了完成这个过程，需要创建一个信号量VI，然后将AcquireSemaphoreVI以及ReleaseSemaphoreVI分别放置在每个关键代码段的首末端。确认这些信号量VI引用的是初始创建的信号量低级调度的剥夺方式和非剥夺方式分别是什么含义？答：剥夺方式：当一个进程正在处理器上执行时，系统可以根据规定的原则剥夺分配给它的处理器，而把处理器分配给其他进程使用。有两种剥夺原则：一是高优先级进程或线程可以剥夺低优先级进程或线程运行；二是当运行进程时间用完后被剥夺处理器。非剥夺方式：一旦某个进程或线程开始执行后便不再出让处理器，除非该进程或线程运行结束或发生了某个事件不能继续执行。管程涉及几种队列？每种队列的作用分别是什么？答：管程入口处的等待队列：管程是互斥进入的，所以当一个进程试图进入一个巳被占用的管程时它应当在管程的入口处等待，因而在管程的入口处应当有一个进程等待队列，称作入口等待队列。管程内的资源等待队列：管程是用于管理资源的，当进入管程的进程因资源被占用等原因不能继续运行时使其等待，即将等待资源的进程加入资源等待队列，该队列由条件变量维护。资源等待队列可以由多个，每种资源一个队列。UNIX进程上下文包括哪些部分？各部分由哪些成分组成？答：进程上下文包括三个组成部分：1）用户级上下文：是由用户进程的程序块、用户数据块（含共享数据块）和用户堆栈组成的进程地址空间。2）系统级上下文：包括进程控制块、内存管理信息、进程环境块，以及系统堆栈等组成的进程地址空间。3）寄存器上下文：由程序状态字寄存器、各类控制寄存器、地址寄存器、通用寄存器、用户堆栈指针等组成。在三态模型中，进程有哪三种基本状态？说明各状态之间的转换关系和转换条件。答：进程最基本的状态由三种：1)运行态：进程占有处理器正在运行。2）就绪态：进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行3）等待态：又称为阻塞态或睡眠态，指进程不具备运行条件，正在等待某个事件的完成。什么是自愿性中断事件？它有什么特征？简述伙伴系统内存分配与回收的原理。简述打开文件的过程。答：用户要使用一个已经存放在存储介质上的文件前，必须先提出"打开文件"要求。这时用户也必须向系统提供参数：用户名、文件名、存取方式、存储设备类型、口令等。系统在接到用户的"打开文件"要求后，找出该用户的文件目录，当文件目录不在主存储器中时还必须把它读到主存储器中；然后检索文件目录，指出与用户要求相符合的目录项，取出文件存放的物理地址。对索引文件还必须把该文件的索引表存放在主存储器中，以便后继的读写操作能快速进行。简述进程创建的主要过程。答：进程创建首先是在进程表中为进程建立一个\t"/item/%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E5%88%9B%E5%BB%BA/_blank"进程控制块PCB，采用fork()系统调用将复制执行进程的PCB块，U区和内存图像到新的进程。设备I/O控制方式有哪几种？简要说明其工作原理。答：循环测试I/O方式（轮询方式）利用I/O测试指令测试设备的闲忙。若设备不忙，则执行输入或输出指令；若设备忙，则I/O测试指令不断对该设备进行测试，直到设备空闲为止。这种方式使CPU花费很多时间在I/O是否完成的循环测试中，造成极大的浪费！中断处理方式：引入中断之后，每当设备完成\t"/item/I%2FO%20%E6%8E%A7%E5%88%B6%E6%96%B9%E5%BC%8F/_blank"I/O操作，便以中断请求方式通知CPU，然后进行相应处理。但由于CPU直接控制输入输出操作，每传达一个单位信息，都要发生一次中断，因而仍然消耗大量CPU时间。直接内存存取（DMA）方式：DMA（DirectMemoryAccess，直接内存存取）方式用于高速外部设备与内存之间批量数据的传输。它使用专门的\t"/item/I%2FO%20%E6%8E%A7%E5%88%B6%E6%96%B9%E5%BC%8F/_blank"DMA控制器，采用窃取总线程控制权的方法，由DMA控制器送出内存地址和发出内存读、设备写或者设备读、内存写的控制信号完成内存与设备之间的直接数据传送，而不用CPU干预。当本次DMA传送的数据全部完成时才产生中断，请求CPU进行结束处理。通道方式：通道是一个用来控制外部设备工作的硬件机制，相当于一个功能简单的处理机。通道是独立于CPU的、专门负责数据的输入输出传输工作的处理器，它对外部设备实统一管理，代替CPU对I/O操作进行控制，从而使I/O操作可以与CPU并行工作。通道是实现计算机和传输并行的基础，以提高整个系统的效率。简述设备管理功能。答：设备管理的功能

（1）监视系统中所有设备的状态。

（2）设备分配。

（3）设备控制是设备管理的另一功能，它包括设备驱动和设备中断处理，具体的工作过程是在设备处理的程序中发出驱动某设备工作的I/O指令后，再执行相应的中断处理。存储管理功能有哪些？答：已采纳存储管理的主要功能：

（1）内存区域的分配（2）地址映射

（3）存储共享

（4）存储保护

（5）内存扩充文件访问方式主要有哪几种？它们的各自如何访问？答：1、顺序访问方式。

2、直接访问方式3、索引顺序访问方式。简述分页存储管理的原理。分页存储管理如何实现地址变换、存储共享、存储保护？答：在\t"/item/%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%88%86%E9%A1%B5%E5%AD%98%E5%82%A8%E7%AE%A1%E7%90%86%E6%96%B9%E5%BC%8F/_blank"存储器管理中，连续分配方式会形成许多“碎片”，虽然可通过“紧凑”方法将许多碎片拼接成可用的大块空间，但须为之付出很大开销。如果允许将一个\t"/item/%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%88%86%E9%A1%B5%E5%AD%98%E5%82%A8%E7%AE%A1%E7%90%86%E6%96%B9%E5%BC%8F/_blank"进程直接分散地装入到许多不相邻的分区中，则无须再进行“紧凑”。基于这一思想而产生了\t"/item/%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%88%86%E9%A1%B5%E5%AD%98%E5%82%A8%E7%AE%A1%E7%90%86%E6%96%B9%E5%BC%8F/_blank"离散分配方式。如果离散分配的基本单位是页，则称为分页存储管理方式。在分页存储管理方式中，如果不具备\t"/item/%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%88%86%E9%A1%B5%E5%AD%98%E5%82%A8%E7%AE%A1%E7%90%86%E6%96%B9%E5%BC%8F/_blank"页面\t"/item/%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%88%86%E9%A1%B5%E5%AD%98%E5%82%A8%E7%AE%A1%E7%90%86%E6%96%B9%E5%BC%8F/_blank"对换功能，则称为基本分页存储管理方式，或称为纯分页存储管理方式，它不具有支持实现\t"/item/%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%88%86%E9%A1%B5%E5%AD%98%E5%82%A8%E7%AE%A1%E7%90%86%E6%96%B9%E5%BC%8F/_blank"虚拟存储器的功能，它要求把每个作业全部装入内存后方能运行描述信号量的数据结构及其P、V操作。进程切换的时机有哪些？答：其中主动放弃处理器的场景是1.进程正常结束，主动放弃。进程在执行时发生了异常。被动放弃处理器的场景进程在执行时有个更紧急的任务(比如IO操作)遇到有更高优先级的进程3.进程的时间片过期1.某系统段表的内容如下表所示。一逻辑地址为（2，154），它对应的物理地址为多少？段号段首址段长度0120K40K1760K30K2480K20K3370K20K480K+154（段号为2，其对应的首地址为480K，段长度为20K大于154，所以逻辑地址(2，154)对应的物理地址为480K+154。）若磁头的当前位置为100磁道，磁头正向磁道号增加方向移动。现有一个磁盘读写请求队列：23、376、205、132、19、61、190、398、29、4、18、40。若采用最短寻道时间优先算法，试计算出平均寻道长度为多少？58.3在一个请求分页系统中，假定系统分配给一个作业的物理块数为3，并且此作业的页面走向为2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2。试用FIFO和LRU两种算法计算出程序访问缺页率。先进先出（FIFO）更新算法：缺页次数9次，置换次数6次缺页率=缺页次数/总页数=9/12=75%置换率=置换次数/总页数=6/12=50%最近最久未使用（LRU）更新算法：缺页次数7次，置换次数4次缺页率=缺页次数/总页数=7/12=58.3%（约等于）置换率=置换次数/总页数=4/12=33.3%（约等于）某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初试为空闲），采用最佳适配（Best

fit）算法，分配和释放的顺序为：分配15MB，分配30MB，释放15MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是多少？9MB（在前面两个请求发生时，主存的空间上有空余，可以直接满足，这样主存还剩下最顶端的10MB闲置空间(假定从最下面开始)。在释放15MB后，在30MB的上下分别有15MB和10MB的闲置空间。分配8MB的请求将在10MB的空间满足，再分配6MB就只能从15MB的闲置空间满足，剩下9MB的闲置空间。这块空间是主存中最大的空闲分区）一台计算机有8台磁带机供N个进程竞争使用，每个进程需要3台磁带机。请问N为多少时，系统没有死锁危险？并说明原因。5.在单CPU

多道程序系统中并发运行两道程序P1和P2，它们的执行轨迹如下：P1：I1（25ms）、CPU（12ms）、O1（10ms）；P2：I2（20ms）、CPU（10ms）、O2（20ms）；P3：CPU（30ms）、I1（20ms）、CPU（10ms）、I1（10ms）；两道程序所需设备均为可用状态，系统对CPU采用时间片轮换调度方法，时间片为5ms，对设备采用非剥夺调度方式。系统按照非抢占调度方式调度两道程序。对于等待使用同样资源的多个进程，按照最新等待的先后顺序分配资源。如果最新等待顺序相同，则按照P1、P2、P3的顺序分配资源。绘制各道程序、各硬件工作时序图计算每个程序从投入到完成分别所需的时间（周转时间）和三道程序全部运行结束花费的总时间；计算三道程序从投入到完成CPU的利用率；（4）如果单道运行，计算每道程序运行完毕花费的时间和三道程序全部运行结束需要花费的总时间。6.某时刻进程的资源使用情况如下所示。进程已分配资源尚需资源可用资源R1R2R3R1R2R3R1R2R3P12

0

00

0

10

2

1P21

2

01

3

2P30

1

11

3

1P40

0

12

0

0此时是否存在安全序列？若存在，则写出安全序列。给出分析计算过程。一作业在时刻a到达系统，估计运行时间为b。若时刻c开始执行该作业，其响应比是多少？响应比=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间

该题中等待时间为c-a小时，要求服务时间为b小时，所以响应比=(c-a+b)/b8.在具有一级页表的分页存储管理系统中，若页面大小设置为4MB，地址总线宽度为40位，则（1）页内位移为多少位？（2）页号为多少位？（3）逻辑地址（124E20）16的页号是多少？页内偏移是多少？（4）若该页被装进物理块1024中，则物理地址是多少？9.如果一个进程大小为600KB，则按照伙伴系统内存分配方法至少需为该进程分配多少KB内存空间？2的10次方10.某计算机采用二级页表的分页存储管理方式，按字节编址，页大小为210字节，页表项大小为2字节，逻辑地址结构为：页目录号页号页内偏移量逻辑地址空间大小为216页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是多少？页大小为210字节，页表项大小为2字节，采用二级页表，一页可存放29个页表项，逻辑地址空间大小为216页，那么表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是216/29=27=128。系统为某进程分配了4

个页框，

该进程已访问的页号序列为2,0,2,9,3,4,2,8,2,3,8,4,5，若进程要访问的下一页的页号为7，依据LRU

算法，应淘汰页的页号是几？答：窗口为4，元素依次为2-8-4-5，因此淘汰2进程分配了4个页框，只能容纳4个分页，超过4个分页时，就要从当前分页中选择一个淘汰

LRU算法赋予每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t，当须淘汰一个页面时，选择现有页面中其t

值最大的，即最近最少使用的页面予以淘汰。

按这种理解，以题目所说的访问顺序，每个时刻，进程中的页面记录的t值为

【页面号(t值)】

时刻1：2(0)

时刻2：2(1),0(0)

时刻3：2(0),0(1)

时刻4：2(1),0(2),9(0)

时刻13：2(10),4(1),8(2),5(0)

上次被访问以来所经历的时间t从大到小排序为

2

8

4

5

时刻14（答案对应的时刻）：需要淘汰一个页面以放入页面7，此时淘汰t最大的2号页面12.两个并发执行的程序P和Q共享初值为1的变量x。P对x加1，Q对x减1。加1和减1操作的指令序列分别如下所示。程序P：①load

R1,x

//取x值到寄存器R1中②incR1

//R1增1③store

x,R1

//将R1的内容存入x程序Q：①loadR2,x②decR2

//R2减1③storex,R21·写出P、Q并发执行时所有可能的指令顺序和该顺序执行后的x值。使用类似P①表示相应程序的指令。设文件索引节点中有7