2016华侨大学计算机科学与技术操作系统简答题

简答题

一、第一章操作系统引论

1.实时系统与分时系统的区别?

1)多路性。

1.实时信息处理系统也按分时原则为多个终端用户服务。

2.实施控制系统的多路性则主要表现在系统周期地对多路现场信

息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。

3.分时系统中的多路性则与用户情况有关，时多时少。

2)独立性

1.实时信息处理系统中的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。

2.实时控制系统中，对信息的采集和对象的控制也都是彼此互不干

扰。

3)及时性

1.实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所

能接受的等待时间来确定的。

2.实时控制系统的及时性，则是以控制对象所要求的开始截至时间

或完成截止时间来确定的。

4)交互性

1.实时信息处理系统中，人与系统的交互仅限于访问系统中某些特

定的专用服务程序

2.分时系统可以向终端用户提供数据处理和资源共享服务。

5)可靠性

1.分时系统和实时系统均要求系统可靠，实时系统比分时系统更可

靠。

2.操作系统的主要功能

1)处理机管理

1.进程同步：进程同步的主要任务是为多个进程（含线程）的运行

进行协调（两种协调方式）

a)进程互斥方式

b)进程同步方式

2.进程通信：进程通信的主要任务就是用来实现在相互合作的进程

之间的信息交换。

3.调度：在传统的操作系统中，包括作业调度和进程调度两步

2)存储器管理

1.内存分配：分为静态和动态两种方式

2.内存保护：主要任务是确保没到用户程序都在自己的内存空间内

运行，彼此互不干扰。

3.地址映射：逻辑地址和物理地址

4.内存扩充

3)设备管理

1.缓冲管理

2.设备分配

3.设备处理

4)文件管理

1.文件存储空间的管理：其主要任务是为每个文件分配必要的外存

空间，提高外存的利用率，并能有助于提高问价系统的存取速度.

2.目录管理

3.文件读写管理与保护

5)操作系统与用户的接口

1.用户接口

a)联机用户接口

b)脱机用户接口

c)图形用户接口

2.程序接口

二、第二章进程管理

1.进程的特征：由于程序是不能参与并发执行的，为使其并发执行，应为

之配置进程控制块

1)结构特征

1.由程序段，相关的数据段和进程控制块（PCB）三部分构成了进

程实体。

2)动态性

1.进程的实质是进程实体的一次执行过程，因此，动态性是进程的

最基本特征

2.动态性还表示在：“它由创建而产生，由调度而执行，由撤销而

消亡”。

3)并发性

1.引入进程的目的是为了使其进程实体能和其他进程实体并发执

行；而程序是不能并发执行的。

4)独立性

1.独立性是指进程实体是一个能独立运行独立分配资源和独立接

收调度的基本单位。

5)异步性

2.进程状态的转换过程（进程的三种状态）

1)就绪状态

2)执行状态

3)阻塞状态（等待状态或封锁状态）

4)转换过程：就绪态通过进程调度转换到执行态，执行态时间片完成

后转换称就绪态，执行态通过I/O请求转换到阻塞态，阻塞态通过

I/O完成达到就绪态。

3.引起进程挂起的原因

1)终端用户的请求：使正在执行的进程暂停执行。

2)父进程的请求：有时父进程希望挂起自己的某个子进程，以便于考

察和修改子进程，或者协调个子进程间的活动。

3)负荷调节的需要：当实时系统中的工作负荷较重时，系统可挂起一

些不重要的进程，以保证系统能正常运行

4)操作系统的需要：操作系统有时需要挂起某些进程，以便于检查运

行中的资源使用情况。

4.进程同步机制应遵循的规则

1)空闲让进：当无进程处于临界区时，表明临界区处于空间状态，应

允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效的

利用临界资源。

2)忙则等待：当临界区资源正在被访问时，其他试图进入临界区的进

程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。

3)有限等待：对要求访问临界区资源的进程，应保证在有限时间内进

入自己的临界区，以免陷入死等状态。

4)让权等待：当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，

以免陷入忙等状态。

5.进程和管程的区别

1)两者都定义了数据结构，但进程定义了私有数据结构PCB，管程定

义的是公共数据结构，如消息队列等。

2)二者都存在对各自数据结构上的操作，进程是由顺序程序执行有关

的操作，而管程主要是进行同步操作和初始化操作。

3)设置进程的目的是在于实现系统的并发性，而管程的设置则是解决

共享资源的互斥使用问题。

4)管程是被动的工作方式，进程是主动的工作方式。

5)进程之间能并发执行，管程则不能与其调用者并发

6)进程具有动态性，管程则是操作系统中的一个资源管理模块，以供

进程调用。

6.进程和线程的区别

1)调度：线程作为调度和分派的基本单位，而进程作为资源拥有的基

本单位。

2)并发性：在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，

而且在一个进程中的多个线程之间也可并发执行，使得操作系统具

有更好的并发性，从而能更加有效的提高系统资源的利用率和系统

的吞吐量。

3)拥有资源：进程可以拥有资源，是操作系统中拥有资源的一个基本

单位，线程不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源。

4)系统开销：系统在创建或撤销进程时，付出的开销明显大于线程创

建或撤销时的开销。

三、第三章处理机调度与死锁

1.三种处理机调度层次的基本功能

1)高级调度

1.作业调度：主要功能是根据作业控制块中的信息，审查系统能否

满足用户作业的资源需求，按照一定的算法，从外存的后备队列

那个选取作业调入内存，并为他们创建进程，分配必要的资源，

将新创建的进程插入就绪队列准备执行。

2)低级调度：三个基本机制1.排队2.分派器3.上下文切换机制

1.保存处理机的现场信息

2.按某种算法选取进程

3.把处理器分配给进程

3)中级调度：引入中级调度的主要目的是为提高内存利用率和系统吞

吐量。

1.短作业优先算法的缺点

a)必须预知作业的运行时间

b)对长作业非常不利

c)在采用SJF算法时，人机无法实现交互

d)该调度算法完全未考虑作业的紧迫程度，故不能保证紧迫性作业能

得到及时处理。

2.处理机调度算法的目标

a)处理机调度算法的共同目标

b)批处理系统的目标

c)分时系统的目标

d)实时系统的目标

3.实时调度的基本条件

a)提供必要的信息

i.就绪时间

ii.开始截止时间和完成截止时间

iii.处理时间

iv.资源要求

v.优先级

b)系统处理能力强

c)采用抢占式调度机制

d)具有快速切换机制

4.产生死锁的必要条件

a)进程推进顺序不当引起死锁

i.进程推进顺序非法

b)互斥条件

c)请求和保持条件

d)不剥夺条件

e)环路等待条件

5.处理死锁的基本方法

a)预防死锁：通过设置某些限制条件去破坏产生死锁的四个必要条件，

来预防死锁

b)避免死锁：在资源的动态分配过程中，用某种方法去防止系统进入

不安全状态，从而避免死锁。

c)检测死锁

d)解除死锁

四、第四章存储器管理

1.程序的装入和链接方式

1)绝对装入方式

2)可重定位装入方式

3)动态运行时装入方式

4)静态链接方式

5)装入运行时动态链接

6)时动态链接

2.说明四种分区分配算法的基本原理

1)首次适应算法：FF算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。

2)循环首次适应算法：NF是由FF算法演变而成，在为进程分配内存

空间时不再是每次都从链首开始查找，而是从上次找到的空闲分区

的下一个空闲分区开始查找，直至找到一个能满足要求的空闲分区，

从中划出一块与请求大小相等的内存空间分配给作业。

3)最佳适应算法：NF算法要求将所有的空闲分区按其容量从小到大的

顺序形成一空闲分区链，这样第一次找到能满足要求的空闲区必然

是最佳的。

4)最坏适应算法：WF算法查找效率高，该算法要求将所有的空闲分区

按其容量以从小到大的顺序形成一空闲分区链，查找时只要看第一

个分区能否满足作业的要求。

3.基本分页存储管理方式的地址变换过程

1)基本的地址变换机构

2)具有块表的地址的变换机构

4.为什么要引入分段存储管理方式

1)方便编程

2)信息共享

3)信息保护

4)动态增长

5)动态链接

5.基本分段存储管理方式的地址变换过程（PPT96）

6.分页存储管理方式和分段存储管理方式的区别

1)页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的

外零头，提高内存的利用率。段是信息的逻辑单位，分段是为了能

更好的满足用户的需要。

2)页的大小固定且由系统决定，而段的长度不固定由用户所编写的程

序所确定。

3)分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间。而分段的

作业地址空间则是二维的。

五、第五章虚拟存储器

1.局部性原理及其论点

1)程序执行时，除少部分的转移和过程调用之外，在大多数情况下然

是顺序执行的

2)程序将在一段时间内都局限在这些过程的范围内运行

3)程序中存在许多循环结构，这些虽然只由少数指令构成，但是它们

将多次执行

4)程序中还包括许多对数据结构的处理

2.物理块的分配策略

1)固定分配局部置换：基于进程的类型，为每个进程分配一定数目的

物理块，在整个运行期间都不再改变。

2)可变分配全局置换：凡是产生缺页的进程，都将获得新的物理块。

3)可变分配局部置换：为每一个进程分配一定数目的物理块，但当某

进程发现缺页时，只允许从该进程在内存的页面中选出一页换出，

这样就不影响其他进程的运行。

3.物理块的分配算法

1)平均分配算法：将系统中所有可供分配的物理块平均分配给各个进

程。

2)按比例分配算法

3)考虑优先权的分配算法

1.一部分按比例的分配给个进程

2.另一部分则根据个进程的优先权，适当的增加其响应份额后，分

配给个进程。

4.产生抖动的原因

1)同时在系统中运行的程序太多，由此分配给每一个进程的物理块太

少，不能满足进程正常运行的基本要求，致使每个进程在运行时频

繁的出现缺页，必须请求系统将所缺之页调入内存。

六、第六章输入输出系统

1.说明设备和控制器之间的三种信号线

1)数据信号线：这类信号线用于在设备和设备控制器之间传送数据信

号。

2)控制信号线：这是作为由设备控制器向I/O设备发送控制信号时的

通路。

3)状态信号线：这类信号线用于传送指示设备当前状态的信号。

2.中断处理程序的处理过程

1)测定是否有未响应的中断信号。

2)保护被中断进程的CPU环境。

3)转入相应的设备处理程序。

4)中断处理

5)回复CPU现场并退出中断。

3.SPOOLING系统的特点

1)提高了I/O速度

2)将独占设备改造为共享设备

3)实现了虚拟设备功能

4.为什么要引入缓冲区

1)缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾

2)减少对CPU的中断频率，放宽CPU中断响应时间的限制

3)提高CPU和I/O设备之间的并行性，提高系统的吞吐量和设备的利

用率。

七、第七章文件管理

1.最基本的文件操作

1)创建文件

2)删除文件

3)读文件

4)写文件

5)截断文件

6)设置文件的读写位置

7)文件的打开和关闭操作2.文件系统对目录管理的要求

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