计算机操作系统复习资料

第一章操作系统的引论

1.计算机系统的主要组成是什么？

答案：一个完整的计算机系统是由硬件和软件两大部分组成的。通常硬件是指计算机物理装置本身；而软件是相对硬件而言的，简单地说，软件是计算机执行的程序。

2.什么是操作系统（O S）？它的主要功能是什么？

答：2.操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。操作系统的主要功能包括：存储器管理，处理机管理，设备管理，文件管理以及用户接口管理。

3. 在计算机系统中操作系统处于什么地位？

答: 3.操作系统是裸机之上的第一层软件。它是整个系统的控制管理中心，既管硬件，又管软件；并为用户和其它软件提供服务。

4. 何谓脱机I／O和联机1／O？

答：4.脱机I／O是指输入／输出工作不受主机直接控制，而由卫星机专门负责完成I／O，主机专门完成快速计算任务，从而两者可以并行操作。联机I／O是指作业的输入、调入内存以及结果输出都在CPU直接控制下进行。

5. 推动操作系统形成和发展的主要动力是什么？

答：5.推动操作系统形成和发展的主要动力是硬件技术的发展。

6. 操作系统主要有哪几种基本类型？各有什么特点？

答：6.操作系统主要有以下几种类型：多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络操作系统和分布式操作系统。多道批处理系统的特点：·多道·成批分时系统的特点：·同时性·交互性·独立性·及时性实时系统的特点：·交互能力较弱，系统专用·响应时间更严格、及时·可靠

性要求更高个人机系统的特点：·个人使用·界面友好·管理方便·适于普及网络操作系统的特点：·分布性·自治性·互连性·可见性

分布式操作系统的特点：·透明性·灵活性·可靠性·高性能·可扩充性

7.操作系统的基本特征是什么？

答：7.操作系统的基本特征是：并发、共享和异步性。

8. 解释以下术语：硬件、软件、多道程序设计、并发、吞吐量、分时、实时。

答：8.硬件：是指计算机物理装置本身，如处理器、内存及各种设备等。

软件：它是与数据处理系统的操作有关的计算机程序、过程、规则以及相关的文档资料的总称，如Windows 98．Windows N T、UNIX以及Word等都属于软件范畴。简单地说，软件是计算机执行的程序。多道程序设计：在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程

序的控制下交替地执行。这些作业共享CPU和系统中的其它资源。

并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。是宏观上的概念。吞吐量：在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。

分时：主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。实时：表示"及时"或"即时"。

9. 操作系统一般为用户提供了哪三种界面？各有什么特点？

答：9.操作系统一般为用户提供的三种界面是：命令界面、图形界面和系统调用界面。命令界面--在提示符之后用户从键盘上输入命令，系

统提供相应服务。图形界面--用户利用鼠标、窗口、莱单、图标等图形用户界面工具，可以直观、方便、有效地使用系统服务和各种应用程

序及实用工具。系统调用界面--用户在自己的C程序中使用系统调用，从而获取系统更基层的服务。

第二章进程管理

1. 在操作系统中为什么要引入进程概念？它与程序的差别和关系是怎样的？

答：1.在操作系统中，由于多道程序并发执行时共事系统资源，共同决定这些资源的状态，

因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现"走走停停"的新状态。这些都是在程序的动态过程中发生的。

用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引人"进程"这一概念来描述程序动态执行过程的性质。

进程与程序的主要区别是：

·进程是动态的；程序是静态的。·进程有独立性，能并发执行；程序不能并发执行。·二者无一一对应关系。

·进程异步运行，会相互制约；程序不具备此特征。但进程与程序又有密切的联系：进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进

程所要完成的动作。

2、PCB的作用是什么？它是怎样描述进程的动态性质的？

答：2. PCB是进程组成中最关键的部分。每个进程有推一的进程控制块；操作系统根据PCB对进程实施控制和管理，进程的动态、并发等特征是利用PCB表现出来的；PCB是进程存在的唯一标志。PCB中有表明进程状态的信息：该进程的状态是运行态、就绪态还是阻塞态，利用状态信息来描述进程的动态性质。

3、进程的基本状态有哪几种？试描绘进程状态转换图。

答：3．进程的基本状态有运行态、就绪态和阻塞态（或等待态）。

进程状态转换图见下图。

4、用进程状态转换图（图2-20）能说明有关处理机管理的大量内容。试回答：

（1）什么事件引起每次显著的状态变迁？

（2）下述状态变迁因果能否发生？为什么？

（A）2→1

（B）3→2

（C）4→1

答：4．（1）就绪-->运行：CPU空闲，就绪态进程被调度程序选中。

运行-->阻塞：运行态进程因某种条件未满足而放弃对CPU的占用，如等待读文件。

阻塞-->就绪：阻塞态进程所等待的事件发生了，例如读数据的操作完成。

运行-->就绪：正在运行的进程用完了本次分配给它的CPU时间片。

（2）下述状态变迁：

（A）2-->1：可以。运行进程用完了本次分配给它的时间片，让出CPU，从就绪队列中选一个过程投入运行。

（B）3-->2：不行。任何时候一个进程只能处于一种状态，它既然由运行态变为阻塞态，就不能再变为就绪态。

（C）4-->1：可以。某一阻塞态进程等待的事件出现了，而且此时就绪队列为空，该进程进入就绪队列后马上又被调度运行。

5.PCB表的组织方式主要有哪几种？分别予以简要说明。

答：5．PCB表的组织方式主要有：线性方式、链接方式和索引方式。线性方式是把所有进程的PCB都放在一个表中。链接方式按照进程的不同状态把它们分别放在不同的队列中。索引方式是利用索引表记载相应状态进程的PCB地址。

6、什么是进程的互斥与同步？

答：6．进程的互斥：在逻辑上本来完全独立的若干进程，由于竞争同一个资源而产生的相互制约关系。进程的同步：是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执行时间次序上必须遵循确定的规律。

7、什么是临界区和临界资源？

答：7．临界资源：一次仅允许一个过程使用的资源。临界区：在每个过程中访问临界资源的那段程序。

8、是否所有的共享资源都是临界资源？为什么？

答：8．不是所有的共享资源都是临界资源。因为临界资源是一次仅允许一个过程使用的资源，而系统中有很多资源可以让多个过程同时

使用，例如硬盘、正文段等。

9、简述信号量的定义和作用，信号量的物理含义。P，V操作原语是如何定义的？

答：9．信号量一般是由两个成员组成的数据结构，其中一个成员是整型变量，表示该信号量的值，它是与相应资源的使用情况有关的；另

一个是指向PCB的指针。当多个进程都等待同一信号量时，它们就排成一个队列，由信号量的指针项指出该队列的头。

信号量通常可以简单反映出相应资源的使用情况，它与P，V操作原语一起使用可实现过程的同步和互斥。信号量S的物理含义：信号量

的初始值要大于等于零.

S>0表示有S个资源可用

S=0表示无资源可用

S<0则| S |表示S等待队列中的进程个数

P，V操作原语的定义：P（S）：表示申请一个资源，顺序执行下述两个动作：

(1)信号量的值减1，即S= S－1；

(2)如果S＞0，则该进程继续执行；

如果S＜0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。

V（S）：表示释放一个资源，顺序执行下述两个动作：(1)S值加1，即S=S＋1；(2)如果S＞0，则该进程继续运行；

如果S＜0，则释放信号量队列上的第一个PCB（即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行V操

作的进程继续运行。

10、设系统中只有一台打印机，有三个用户的程序在执行过程中都要使用打印机输出计算结果。设每个用户程序对应一个进程。问：这三个进程间有什么样的制约关系？试用P，V操作写出这些进程使用打印机的算法。

答：10．因为打印机是一种临界资源，所以这三个进程只能互斥使用这台打印机，即一个用户的计算结果打印完之后，另一个用户再打印。设三个进程分别为A、B和c。设一个互斥信号量mutex，其初值为1。

11、判断下列同步问题的算法是否正确？若有错，请指出错误原因并予以改正。

答：11．（1）这个算法不对。因为A B两进程共用一个缓冲区Q，如果A先运行，且信息数量足够多，那么缓冲区Q中的信息就会发生后面的冲掉前面的，造成信息丢失，B就不能从Q中读出完整的信息。

改正：

AB两进程要同步使用缓冲区Q。为此，设立两个信号量：

empty表示缓冲区Q为空，初值为1；f ull表承缓冲区Q为满，初值为0。

算法框图如图1所示。

（2）这个算法不对。因为AB两个过程是并发的，它们共享一个临界资源，所以两者应互斥地使用该临界资源，在进入临界区时不存在A先B后的时序关系，而是哪个进程先到一步就先进入自己的临界区。

改正：

AB两个过程应互斥地进入临界区。为此，设立一个信号至：互斥信号至mutex，其初值为1。

算法框图如下图所示。

12、设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理

后再搬到缓冲区B2中，并在打印机上印出，问：

（1）系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？

（2）这些进程间有什么样的相互制约关系？

（3）用P，V操作写出这些进程的同步算法。

答：12．（1）系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读人卡片信息，输入到缓冲区B1中；C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。

(2)R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待C进程将其中信息全部取走，才能继续读人信息；C进程受R进程和P进程的

约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，且B2被取空后C进程才可将加工结果送入其中；P进程受C进程的约束：

B2中信息放满后P进程才可从中取出它们，进行打印。

（3）信号至含义及初值：

Blf ull--缓冲区B1满，初值为0；

Blempty------缓冲区B1空，初值为0；

B2f ull－一缓冲区B2满，初值为0；

B2empty------缓冲区B2空，初值为0。

第三章调度管理

1．处理机调度的主要目的是什么？

答：1.处理机调度的主要要目的就是为了分配处理机。

2．高级调度与低级调度的主要功能是什么？为什么要引入中级调度？

答: 2.高级调度的主要功能是根据一定的算法,从输入的一批作业中选出若干个作业,分配必要的资源,如内存、外设等，为它建立相应的

用户作业进程和为其服务的系统进程，最后把它们的程序和数据调入内存，等待进程调度程序对其执行调度，并在作业完成后作善于处

理工作。低级调度的主要功能是根据一定的算法将CPU派给就绪队列中的一个进程。为了使内存中同时存放的

进程数目不至于太多，有时就需要把某些进程从内存中移到外存上，以减少多道程序的数目，为此设立了中级调度。

3．处理机调度一般可分为哪三级？其中哪一级调度必不可少？为什么？

答 3.处理机调度一般可分为高级调度、中级调度、和低级调度。其中进程调度必不可少。进程只有在得到CPU之后才能真正活动起来，所有就绪进程经由进程调度才能获得CPU的控制权。实际上，进程调度完成一台物理的CPU转变成多台虚拟的CPU的工作。进程调

度的实现策略往往决定了操作系统的类型，其算法优劣直接影响整个系统的性能。

6．在OS中，引起进程调度的主要因素有哪些？

答：6. 在O S中，引起进程调度的主要因素有：正在运行的进程完成任务，或等待资源，或运行到时；核心处理完中断或陷入事件

后，发现系统中“重新调度”标志被置上。

8．在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有哪些？

答：8. 在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有:CPU利用率，吞吐量，周转时间，就绪等待时间和响应时间。

9．简述FCFS、RR和优先级调度算法的实现思想。

答：9．不是所有的共享资源都是临界资源。因为临界资源是一次仅允许一个过程使用的资源，而系统中有很多资源可以让多个过程同

时使用，例如硬盘、正文段等。

10．调度计算题

（见书中习题。）

第四章存储器管理

１．存储器一般分为哪三个层次？各有何特性？

答：1．存储器一般分为外存、内存和高速缓存器。

外存的容量巨大，价格（指每位存储）便宜，但存取速度低于内存，且CPU不能直接存取外存上的信息。高速缓存器的存取速度比

内存快，CPU可以直接存取其中的信息，但成本远远高于内存的成本，且容量小。内存的容量、存取速度和价格介于外存和高速缓存

器之间，CPU可以直接存取其中的信息。

2．用户程序在计算机中主要分为哪些处理阶段？

答：2．用户程序在计算机中主要分为编辑、编译、连接、装入和运行等处理阶段。

3．解释下列概念：物理地址、逻辑地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、紧缩、可重定位地址。

答：3 . 物理地址--内存中各存储单元的地址是从统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。

逻辑地址--用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为逻辑地址。

逻辑地址空间--由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。

内存空间--由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称做内存空间。

重定位--把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程叫重定位。静态重定位--在目标程序装入内存时所进行的重定位。

动态重定位--在程序执行期间每次访问内存之前进行的重定位。碎片--在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区就称做"碎片"。紧缩--移动某些已分配区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。可重定位地址--当含有

它的程序被重定位时将随之被调整的一种地址。

4．解释固定分区法和可变分区法的基本原理。

答：4．固定分区法--内存中分区的个数固定不变，各个分区的大小也固定不变，但不同分区的大小可以不同。每个分区只可装入一道作业。

动态分区法--各个分区是在相应作业要进入内存时才建立的，其大小恰好适应作业的大小。

5．动态重定位分区管理方式中如何实现虚--实地址映射？

答： 5. 作业装入内存时，是将该用户的程序和数据原封不动地装人到内存中。当调度该作业（进程）在CPU上执行时，操作系统就

自动将该作业在内存的起始地址装入基址寄存器，将作业的大小装入限长寄存器。当执行指令时，如果地址合法，则将相对地址与基

址寄存器中的地址相加，所得结果就是真正访问内存的地址；如果地址越界，则发出相应中断，进行处理。

6．什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？

答：６．虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

它的基本特征是：虚拟扩充--不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；部分装入--每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一

部分；离散分配--不必占用连续的内存空间，而是"见缝插针"；多次对换--所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。

7．什么是分页？什么是分段？两者有何主要区别？

答：7. 文件控制块--用于描述和控制文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。文件控制块与文件一一对应，

即在文件系统内部，给每个文件惟一地设置一个文件控制块，核心利用这种结构对文件实施各种管理。

8．在分页系统中页面大小由谁决定？页表的作用是什么？如何将逻辑地址转换成物理地址？

答：8．在分页系统中页面大小由硬件决定。

页表的作用是：实现从页号（page）到物理块号(本书叫页架f rame)的地址映射。逻辑地址转换成物理地址的过程是：用页号p去检索

页表，从页表中得到该页的物理块号，把它装入物理地址寄存器中。同时，将页内地址d直接送入物理地址寄存器的块内地址字段中。

这样，物理地址寄存器中的内容就是由二者拼接成的实际访问内存的地址，从而完成了从逻辑地址到物理地址的转换。

9．请求分页技术与简单分页技术之间的根本区别是什么？。

答：9．请求分页技术与简单分页技术之间的根本区别是：请求分页提供虚拟存储器，而简单分页系统并未提供虚拟存储器。

10．某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB,内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：则逻辑地址OA5C（H）所对应的物理地址为_______________。页号物理块号05 110

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11．为了提高内存的利用率，在可重定位分区分配方式中可通过_______技术来减少内存碎片；为了进行内存保护，在分段存储管理方式中可通过____________和段表中的_________来进行越界检查。

答：11．紧缩；段表寄存器中的段表长；段长

12.选择题：

（1）外存（如磁盘）上存放的程序和数据_________。

（A）可由CPU直接访问（B）必须在CPU访问之前移入主存

（C）是使用频度高的信息（D）是高速级存中的信息

（2）虚拟存储管理策略可以____________。

（A）扩大逻辑内存容量（B）扩大物理内存容量

（C）扩大逻辑外存容量（D）扩大物理外存容量

（3）请求分页存储管理中，若把页面大小增加一倍，则一般缺页中断次数（程序顺序执行）____。

（A）增加（B）减少（C）不变（D）可能增加也可能减少

（4）下面的存储器管理方案中，只有____________会使系统产生抖动。

（A）固定分区（B）可变分区（C）单纯分区（D）请求分页

答: 12．选择题：

（1）（b）必须在CPU访问之前移入主存

（2）（A）扩大逻辑内存容量

（3）（B）减少

（4）（D）请求分页

13．考虑如下段表：

下述逻辑地址的物理地址是什么？

（1）0,430 （2）1，10 （3）1，11 （4）2, 500 （5）3, 400 （6）4, 112

答：13．（1）649 （2）2310（3）2311（4）访问非法，产生中断（5）1727（6）段越界，产生中断

14.为什么分段技术比分页技术更容易实现程序或数据的共享和保护？

答：14．每一段在逻辑上是相对完整的一组信息。分段技术中共享是在段一级出现的。这样，任何共享的信息就可单独成为一段。

同样，段中所有内容就可以用相同的方式进行使用，从而规定相同的保护权限。然而，页是信息的物理单位，在一页中可能存在

逻辑上互相独立的两组或多组信息，各有不同的使用方式和存取权限，因而，对分页难于进行共享和保护。

15. 考虑下述页面走向：1，2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6

当内存块数量分别为3，5时，试问LRU、FIFO、OPT这三种置换算法的缺页次数各是多少？（注意，所有内存块最初都是空的，所

以，凡第一次用到的页面都产生一次缺页。）

答略

16．虚拟存储技术的理论基础是什么？

答：虚拟存储技术的理论基础是局部性原理。

17．什么是局部性原理？

答：程序局部性原理是指在一段时间内一个程序的执行往往呈现出高度的局部性，表现在时间与空间两方面：（1）程序运行的时间局部性（指令）。(a)一条指令被执行后，有可能在较短时间间隔内被重复执行；（(b)时间局部性的体现：循环、重复调用。(2)程序运行的空间局部性（数据），（a）某存储单元被使用，其相邻单元在一定时间内也会被使用；(b)空间局部性的体现：数组、链表等。

第五章文件系统

１．解释以下术语；文件、文件系统、目录项、目录文件、路径、当前目录。

答：1．文件--被命名的数据的集合体。

文件系统--操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，它实现文件的共享和保护，方便用户"按名存取"。目录项--为了加快对文件的检索，往往把文件控制块集中在一起进行管理。这种文件控制块的有序集会就称为文件目录。当然，文件控制块也就是其中的目录项。目录文件--全由目录项构成的文件就称为目录文件。路径--在树形目录结构中，从根出发、经由所需子目录、到达指定文件的通路。当前目录--为节省文件检索的时间，每个用户可以指定一个目录作为当前的工作目录，以后访问文件时，就从这个目录开始向下顺次检索。这个目录就称做当前目录。

2一般说来，文件系统应具备哪些功能？

答：2．一般说来，文件系统应具备以下功能：文件管理；目录管理；文件空间管理；文件共享和保护；提供方便的接口。

4．什么是文件的逻辑组织和物理组织？文件的逻辑组织有几种形式？

答：4．文件的逻辑组织--用户对文件的观察和使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出

发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。文件的物理组织--文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。文件的逻辑组织有

以下形式：有结构文件和无结构文件。有结构文件又称为记录式文件，它在逻辑上可被看成一组连续顺序的记录的集合，又可分为定长记录文件和变长记录文件两种。无结构文件是指文件内部不再划分记录，它是由一组相关信息组成的有序字符流，即流式文件。

5．文件的物理组织形式主要有哪几种？各有什么优缺点？

答：5. 文件的物理组织形式主要有：连续文件，串连文件，索引文件，（多重索引文件）。

优点缺点

顺序文件顺序存取速度快

建立文件是就确定它的长度很难实现；它不便与文件的动态扩充；可能出现外部碎片，从而造成浪费

链接文件克服了连续文件的缺点

一般仅适于顺序访问，而不利于对文件的随即存取；每个物理块上增加一个连续字，为信息管理添加了一些麻烦

索引文件

除了具备串联文件的优点外，还

克服了它的缺点

需要增加索引表带来的空间开销。往往以内存空间为代价来换取存取速度的改善

多重索引文件

除具有一般索引文件的优点外，

还可满足对外灵活性和节省内存的要求

间接索引需要多次访盘而影响速度

7．什么是文件控制块？它与文件有何关系？

答：7. 文件控制块--用于描述和控制文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。

文件控制块与文件-一对应，即在文件系统内部，给每个文件惟一地设置一个文件控制块，核心利用这种结构对文件实施各种管理。

9．常用的磁盘空闲区管理技术有哪几种？试简要说明各自的实现思想。

答：9．常用的磁盘空闲区管理技术有：空闲空间表法，空闲块链接法，位示图法，空闲块成组链接法。

空闲空间表th－一所有连续的空闲盘块在表中占据一项，其中标出第一个空闲块号和该项中所包含的空闲块个数，以及相应的物理块号。

利用该表进行盘块的分配和文件删除时盘块的回收。空闲块链接法--所有的空闲盘块链在一个队列中，用一个指针（空闲区头）指向第

一个空闲块，而各个空闲块中都含有下一个空闲区的块号，最后一块的指针项记为NULL，表示链尾。分配和释放盘块都在链头进行。

位示图法--利用一串二进位的值来反映磁盘空间的分配情况，每个盘块都对应一位。如果盘块是空闲的，对应位是0；如盘块已分出

去，则对应位是1。空闲块成组链接--把所有空闲盘块按固定数量分组，组与组之间形成链接关系，最后一组的块号（可能不满一组）

通常放在内存的一个专用栈结构中。这样，平常对盘块的分配和释放是在栈中进行（或构成新的一组）。

10．什么是文件的共享？文件链接如何实现文件共享？

答：10．文件的共享是指系统允许多个用户（进程）共同使用某个或某些文件。文件链接是给文件起别名。即将该文件的目录项登记在

链接目录中。这样，访问该文件的路径就不只一条。不同的用户（或进程）就可以利用各自的路径来共事同一文件。

11．什么是文件保护？常用的保护机制有哪些？

答：11．文件保护--是指文件免遭文件主或其他用户由于错误的操作而使文件受到破坏。

常用的保护机制有：

·命名--自己的文件名，不让他人知道；·口令--对上口令，才能存取；

·存取控制--有权才可存取，不同权干不同事；·密码--信息加密，解密复原。

12．什么是文件的后备？数据转储方法有哪两种？按时间分，后备分哪几种？

答：12．文件的后备--是把硬盘上的文件在其它外部的存储介质（如磁带或软盘）上做一个副本。

数据转储方法有全量转储和增量转储两种。按时间分，后备分为"定期后备'和"不定期后备"。

第六章设备管理

１．什么是存储设备？什么是输入／输出设备？UNIX系统中对设备怎样分类？

答：1．存储设备--它们主要是计算机用来存储信息的设备，如磁盘（硬盘和软盘）、磁带等。

输入／输出设备--输入设备是计算机用来接受来自外部世界信息的设备，例如终端键盘输入、卡片输人机、纸带输入机等。输出设备是将计算机

加工处理的信息送向外部世界的设备，如终端屏幕显示或打印输出部分、行式打印机等。UNIX系统中按照工作特性把设备分成块设备和字符设备。2．UNIX系统中主次设备号各表示什么含义？

答：2．UNIX系统中主设备号表示设备类型，次设备号表示同类设备中的相对序号。

3．为什么要引入缓冲技术？设置缓冲区的原则是什么？

答：3，引入缓冲技术的主要目的是：（1）缓和CPU与1／O设备间速度不匹配的矛盾；（2）提高它们之间的并行性；（3）减少对CPU

的中断次数，放宽CPU对中断响应时间的要求。

设置缓冲区的原则是：如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出速率相同（或相差不大）时，

则可用双缓冲区；对于阵发性的输入、输出，可以设立事个缓冲区。

4．操作系统中设备管理的功能是什么？

答：4．操作系统中设备管理的功能是：监视设备状态；进行设备分配；完成I／O操作；缓冲管理与地址转换。

5．设备分配技术主要有哪些？常用的设备分配其法是什么？

答：5．设备分配技术主要有：独占分配、共享分配和虚拟分配。常用的设备分配算法是：先来先服务算法和优先级高的优先服务算法。

6．SPOOLing系统的主要功能是什么？

答：6．SPOOLing系统的主要功能是：将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。

7. 处理I／O请求的主要步骤是什么？

答：7．处理I／O请求的主要步骤是：用户进程发出I／O请求；系统接受这个I／O请求，转去执行操作系统的核心程序；设备驱动

程序具体完成I／O操作；I／O完成后，系统进行I／O中断处理，然后用户进程重新开始执行。

8．设备驱动进程主要执行什么功能？

答：8．设备驱动进程严格执行设备驱动程序中规定的各种功能，即：接受用户的I／O请求；取出请求队列中队首请求，将相应设备

分配给它；启动该设备工作，完成指定的I／O操作；处理来自设备的中断。

第七章中断与中断机制(硬件基础见PPT)

１．解释以下术语：中断、中断源、中断请求、中断向量。

答：1．中断--是指CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应：CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动地转去执行相应的处理程序，处理完该事件后再返回断点继续执行被"打断"的程序。中断源--引起中断的事件。中断请求--中断源向CPU提出进行处理的请求。中断向量--通常包括相应中断处理程序人口地址和中断处理时处理机状态字。

2. 中断响应主要做哪些工作？由谁来做？

答：2．中断响应主要做的工作是：（1）中止当前程序的执行；（2）保存原程序的断点信息（主要是程序计数器PC和程序状态寄存器PS的内容）（3）转到相应的处理程序。中断响应由硬件实施。

3. 一般中断处理的主要步骤是什么？

答：3．一般中断处理的主要步骤是：保存被中断程序的现场，分析中断原因，转入相应处理程序进行处理，恢复被中断程序现场(即中断返回) 4. 执行到用户程序中的系统调用时，相应进程的状态会发生什么变化？

答：4．执行到用户程序中的系统调用时，相应进程的状态就从用户态变为核心态。

第八章死锁

１．什么是死锁？试举出一个生活中发生死锁的例子。

答：1．死锁--多个进程循环等待他方占有的资源而无限期地僵持下去的局面。

生活中发生死锁的例子：车上的人要下车，车下的人要上车，挤在车门口。结果：车上的人下不来，车下的人上不去。

２．计算机系统中产生死锁的根本原因是什么？

答：计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当。

3．发生死锁的四个必要条件是什么？

答：3．发生死锁的四个必要条件是：互斥条件，不可抢占条件，占有且申请条件，循环等待条件。

4．一般解决死锁的方法有哪三种？

答：4．一般解决死锁的方法有：死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测与恢复等三种。

5．死锁预防的基本思想是什么？

答：5．死锁预防的基本思想是：要求进程申请资源时遵循某种协议，从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个，保证是

会进入死锁状态。

6．死锁避免的基本思想是什么？

答：6．死锁避免的基本思想是：对进程所发出的每一个申请资源命令加以动态地检查，并根据检查结果决定是否进行资源分配。就是

说，在资源分配过程中若预测有发生死锁的可段性，则加以避免。

7．什么是进程的安全序列？何谓系统是安全的？

答：7．进程的安全序列--安全序列[P1，P2，…，Pn]是这样组成的：若对于每一个过程Pi（1＜i＜n＝，它需要的附加资源可以被系统

中当前可用资源加上所有进程Pj（j＜i＝当前占有资源之和所满足，则[P1，P2，…，Pn]为一个安全序列。系统是安全的--是指系统中

的所有进程能够按照某一种次序分配资源，并且依次地运行完毕。

8．死锁预防的有效方法是什么？死锁避免的著名算法是什么？

答：8．死锁预防的有效方法是资源有序分配策略------分类编号，按序分配。死锁避免的著名算法是银行家算法。

9．银行家算法的计算题。（见书中的习题。）

第九章现代操作系统技术与系统管理

１．通常将操作系统分为哪几代？传统的UNIX系统属于第几代？Windows N T可属于第几代？

答：1．通常将操作系统分为三代：第一代操作系统采用无序模块结构；第二代操作系统采用层次结构；第三代操作系统采用微内核结

构。传统的UNIX系统属于第二代，即层次结构。Windows N T可属于第三代。

2．什么是微内核？微内核结构的主要特点是什么？

答：２．微内核--是操作系统的小核心，它将各种操作系统共同需要的核心功能提炼出来形成微内核的基本功能。

微内核结构的主耍特点是：精简核心的功能，提供了一种简单的高度模块化的体系结构，提高了系统设计及使用的灵活性；可移植性

好；可伸缩性好；实时性好；提供多线程机制，支持多处理器的体系结构和分布式系统及计算机网络；系统安全性好。

3．在客户／服务器结构的操作系统中，客户与服务器的含义分别是什么？

答：3．客户--即用户进程。服务器--即操作系统中提供服务的进程。

4．在客户／服务器结构的操作系统中，运行用户程序的进程叫做客户还是服务器？它是在核心态下运行，还是在用户态下运行？

答：4．在客户／服务器结构的操作系统中，运行用户程序的进程叫做客户。它是在用户态下运行。

5．什么叫做线程？它与进程有什么关系？

答：5．线程是进程中执行运算的最小单位，亦即执行处理机调度的基本单位。

它与进程的关系是：一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程；资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源；处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程；线程在执行过程中，需要协作同步，不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。

6．在微内核操作系统中进程概念与传统操作系统的进程概念相比，有什么区别？

答：6．在传统操作系统中，进程是表示资源分配的基本单位，又是调度运行的基本单位。进程是系统中的并发执行的单位。

在微内核操作系统中，进程只是资源分配的单位，而不再是调度运行的单位。实现并发功能的单位是线程。

7．什么是网络操作系统？网络操作系统的功能是什么？

答：7．网络操作系统--是使网络上各计算机能方便有效地共享网络资源，为网络用户提供所需的各种服务的软件和通信协议的集合。网络操作系统的功能是：网络通信、共享资源管理、网络服务和网络管理等。