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操作系统简答题

1.文件目录和目录文件各起什麽作用?目前广泛采用的目录结构形式是哪种?它有什麽

优点?

答:文件目录记录文件的名字、文件长度、文件存放在外存上的物理地址,以及文件属性和文件建立时间、日期等信息也称之为文件控制块。

目录文件是文件系统把同一卷上的若干文件的文件目录组成一个独立的文件,这个全部由文件目录组成的文件称目录文件。

文件目录和目录文件是两个不同的概念,文件目录记录文件的管理信息,它用于对单个文件的控制;目录文件是由全部文件目录组成的文件,它用于整个文件系统的管理。

目前广泛采用的目录结构是树形目录结构,它的主要优点是:检索效率高,允许文件重名,确切反映了信息的层次结构,并且可以利用层次结构实现文件共享和保护

2.在设备管理中,何谓设备独立性?如何实现设备独立性?

答:设备独立性是指用户程序独立于所使用的具体物理设备。① 从程序设计的角度看各种设备所体现的接口都是一致的。② 操作系统对所有的设备及设备操作都采取统一方式管理。

为了实现设备的独立性,系统应为每个用户进程配置一张用于联系逻辑设备名和物理设

操作系统简答题

备名的映射表,以根据当前的实际情况实现逻辑设备名到具体设备的映射。

3.存储管理研究的主要课题有哪些?

答:①存储分配问题②地址再定位问题③存储保护问题④存储扩充问题

4.什麽是DMA方式?它与中断方式的主要区别是什麽?

答:DMA方式也称直接内存存取方式,其特点是外设在硬件支持下直接与内存交换成批数据而无须CPU干预。DMA方式下的系统地址总线和数据总线以及一些控制信号线都是与CPU共用的。平时由CPU管理使用,当进行直接内存存取数据时,采用偷窃总线控制权的办法,将CPU 管理的总线由DMA控制器接管,并由DMA控制器控制外设与内存之间的成批数据传送。当本次DMA传送的数据全部传送完成后发出一个中断并由CPU响应中断并回收总线控制权。

区别:①中断方式在每个数据传送完成后中断CPU,而DMA方式则是在所要求传送的一批数据全部传送结束时中断CPU;②中断方式的数据传送是在中断处理时由CPU控制完成,而DMA方式则是在DMA控制器的控制下完成。

5.要使一个系统不发生死锁,一般可采用哪些方法?简述它们的实现原理。

答:(1)死锁检测:当系统为进程分配资源时,若未采用任何限制性措施,则必须保存有关资源的请求和分配信息,并采用某种算法根据这些信息来检测系统是否已进入死锁状态。(2)死锁解除:当死锁出现后常采用撤销某些进程或剥夺某些进程资源的方法来解除死锁。(3)死锁避免:该方法把系统的状态分为安全和不安全两种,并保证系统始终处于安全状态,从而避免死锁的发生。

(4)死锁预防:通过破坏死锁的4个必要条件中的2-4个条件之一来预防死锁的出现,即:

①破坏“请求和保持”条件②破坏“不剥夺”条件③破坏“环路等待”条件

6.虚拟存储器的主要特征有_____多次性,对换性,虚拟性___。

7.什么是操作系统?它的主要特征是什么?

操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。(3分)

主要特征:共享性,并发性、异步性、虚拟性

8.什么是线程?线程通常有哪几种实现方式

线程是轻型进程,独立调度和分派的基本单位。(3分)

实现方式:用户级线程、内核支持线程、及二者相结合。

9.什么是安全状态?当系统不安全时就是系统进入了死锁状态吗?

所谓安全状态,是指系统能按某种进程顺序(P1, P2, …,Pn)(称〈P1, P2, …, Pn〉序列

为安全序列),来为每个进程Pi分配其所需资源,直至满足每个进程对资源的最大需求,使

每个进程都可顺利地完成。(3分)

不是,但是不安全状态发展下去就是死锁状态

10.程序有哪几种装入方式?又有哪几种链接方式?

装入方式:绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式(3分)

链接方式:静态链接方式、装入时动态链接、运行时动态链接

11.什么是文件?文件系统的模型是什么?

文件是指由创建者所定义的、 具有文件名的一组相关元素的集合。(3分)

文件对象及其属性、对对象操纵和管理的软件集合、文件系统的接口

12.什么是多道程序设计?其主要优点是什么?

答: 多道程序设计是指同时把多个作业(程序)放入内存并允许它们交替执行和共享系统中

的各类资源;当一道程序因某种原因(如I/O请求)而暂停执行时,CPU立即转去执行另一道

程序。操作系统在引入多道程序设计技术后,使得系统具有了多道、宏观上并行、微观上串

行的特点。(3分)

多道程序设计的优点是减少了CPU时间的浪费,增加了系统吞吐量,提高了系统效率。

13.试述缺页中断与一般中断有何区别。

答:缺页中断作为中断,处理过程与一般中断相似。(2分)其与一般中断的主要区别如下:

(1) 在指令执行期间产生和处理中断信号。(2分)

(2) 一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断。(2分)

14.文件系统的功能是什么?有哪些基本操作?

答:文件系统是指操作系统中与文件管理有关的那部分软件和被管理的文件以及管理所需要

的一些数据结构(如各级目录、索引文件等)的总体。(3分)

或者,文件系统是对文件存储器的存储空间进行组织分配,负责文件的存储并对存入的文件

进行保护、检索的系统。

或者,文件系统主要是实现了“按名存取”功能,并提供如下功能:

(1) 对存储空间的分配和回收;

(2) 实现文件名到文件空间的映射;

(3) 提供文件共享能力及保护与保密措施;

(4) 实现用户要求的各种文件操作。

文件操作有:打开、关闭,创建、删除、读写等(3分)

15.什么是虚拟存储器?其实现的依据是什么?

答:一个作业在运行之前仅将当前要运行地那部分页面或段先装入内存就可以启动运行,其

余部分则存放在外存。当所访问的信息不在内存时,再由系统将所需要地那部分内容调入内

存。从效果上看,计算机系统好像为用户提供了一个比实际内存大得多地存储器。这个存储

器称为虚拟存储器。(3分)

虚拟存储器的实现的依据有三:一、有大容量的外存能够足以放下多个用户的作业,二、有

一定容量的内存;三、地址变换机构,它能实现虚地址到实地址的动态地址变换。(3分)

16.试述系统调用与一般过程调用有何区别。

系统调用在本质上是一种过程调用,但它是一种特殊的过程调用。

运行状态(2分) 进入方式(2分) 返回方式(1分) 嵌套调用(1分) 一般过程调用 工作在用户态 通过过程调用语句 返回到调用处 无限制

系统调用 运行在核心态 访管中断进入 可能重新引发调度 有限制

17.操作系统的设计目标有哪些?操作系统的特性是什么?

答:目标――(3分)

(1)提供一个计算机用户与计算机硬件系统之间的接口,使计算机系统更易使用; (2)有效控制和管理计算机系统中的各种硬件和软件资源,使之得到更有效的利用; (3)合理地组织计算机系统地工作流程,以改善系统性能。

特性――(3分)

(1)并发性 两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。

(2)共享性 指系统中地硬件和软件资源不再为某个程序所独占,而是提供多个用户共同使用。

(3) 虚拟性 指把一个物力上的实体变为若干个逻辑上的对应物,前者是实际存在的,后者是虚的,只是给用户的一种感觉。

(4) 不确定性 有两种含义:一是 程序执行结果是不确定的 二是 多道程序环境下程序的执行是以异步方式进行的,即程序的执行时间和多道程序的执行顺序是不确定的。

18.简述进程和程序的区别。

答:进程和程序是既有联系又有区别的两个概念,他们的区别如下:

(1)程序是指令的有序集合,其本身没有任何运行的含义,它是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程,它是一个动态概念。(2分)

(2)程序的存在是永久的,而进程则是有生命的,它因创建而产生,因调度而执行,因得不到资源而暂停,因撤销而消亡。(2分)

(3)程序仅是指令的有序集合。而进程则是由程序、数据和进程控制块组成。

进程与程序之间不是一一对应的,即同一程序运行于若干不同的数据集合上,它将属于若干个不同的进程;而一个进程可以执行多个程序。(2分)

19.何谓临界区?给出临界区的使用准则。

答:进程在并发执行中可以共享系统中的资源,但对临界资源的访问必须互斥进行。我们把一个进程访问临界资源的那段代码称为临界区。临界区使用准则如下:(2分)

(1) 空闲让进――无进程处于临界区时,若由进程要求进入临界区应立即允许进入。 (2) 忙则等待――当已有进程进入临界区时,其他试图进入各自临界区的进程必须等待,以保证诸进程互斥地进入临界区。

(3) 有限等待――有若干进程要求进入临界区时,应咱有限时间内使一进程进入临界区,即它们不应相互等待而谁都不进入临界区。

(4) 让权等待――对于等待进入临界区地进程必须释放其占有地CPU。(4分)

20.何谓虚拟存储器?有何特征?

答:基于程序局部性原理,一个作业在运行之前没有必要全部装入内存,而仅将当前要运行地那部分页面或段先装入内存就可以启动运行,其余部分则存放在外存。当所访问地信息不在内存时,再由系统将所需要地那部分内容调入内存。从效果上看,计算机系统好像为用户提供了一个比实际内存大得多地存储器。这个存储器称为虚拟存储器。(2分)

特点有四个(4分)

(1) 离散性:在内存分配时采用离散分配方式。

(2) 多次性:一个作业运行时分成多次装入内存。

(3) 对换性:作业在运行时可以将需要的内容调入内存,也可以将内存中暂时不需要的程序或数据调至外存。

(4) 虚拟性:从逻辑上扩充了内存容量,使用户感觉到的存储容量远远大于实际的内存容量。

21.何谓死锁?试述产生死锁的原因和必要条件是什么?

答:当多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,在无外力作用下,这些进程将永远不能继续向前推进,我们称这种现象为死锁。(2分)

产生死锁的原因有两点:一是系统资源不足,二是进程推进顺序不当。(2分)

产生死锁的必要条件有四种:一是 互斥条件,即在一段时间内资源为某一进程所独占。二是 请求和保持条件:进程因请求资源被阻塞时,对已分配给他的资源保持不放。三是 不剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完之前,不能被其他进程独占,而只能由该进程自己释放。四是 环路条件:在发生死锁时,进程的资源图必将构成一个环路,即一个进程保持着后一个进程所需要的资源。(2分)

22.什么是操作系统?它的主要功能是什么?

答:操作系统是运行在计算机硬件系统上的最基本的系统软件。它控制和管理着所有的系统硬件(CPU、主存、各种硬件部件和外部设备等),也控制和管理着所有的系统软件(系统程序和用户进程等),操作系统为计算机用户提供了一种良好的操作环境,也为其他各种应用系统提供了最基本的支撑环境。(3 分)

其主要功能包括:(3 分)

操作系统简答题

(1) 处理机管理 其主要任务是对处理机地分配和运行实施有效地管理。

(2) 存储器管理 其主要任务是对内存进行分配、保护和扩充。

(3) 设备管理 其任务包括设备分配、设备传输控制、设备独立性。

(4) 信息管理 其主要功能包括:文件存储空间的管理、目录管理、文件的操作管理和文件的保护

(5) 用户接口 通常以两种方式提供给用户使用,一种是命令接口,另一种为程序接口。

23.为何要引入进程?描述进程状态的转换过程。

答:运行的程序特征与静止的程序具有很大不同,失去了封闭性和结果的可再现性,不能再用静止的程序去说明,因而需要引入进程。(3 分)

状态有:就绪――》执行――》等待――》就绪(3 分)

24.为什么会产生死锁?如何解决死锁问题?

资源竞争与进程推进顺序非法(3 分)

解决方法:预防死锁,避免死锁,检测与解除(3 分)

25.什么是通道?按传送数据的方式,通道有哪几种类型?

答:通道就是输入输出处理机。(3 分)

类型分为:字节多路通道,数据选择通道,数组多路通道(3 分)

26.试比较分页与分段有何区别?

答:分段与分页有许多相似之处,比如两者都不要求作业连续存放,但在概念上两者完全不同,(3 分)主要表现在下面几个方式:(3 分)

(1) 页是信息的物理单位,分页是为了实现非连续分配,以便解决内存碎片问题,或者说分页是由于系统管理的需要。段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息,分段的目的是为了更好地实现地址共享,满足用户地需要。

(2) 页地大小固定且由系统确定,将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现地。而段地长度确不固定,决定于用户所编写地程序,通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息地性质来划分。

(3) 分页地作业地址空间是一维的,分段的地址空间是二维的。

27.操作系统的内核应提供_____中断处理、短程调度、原语管理____三方面的功能。

28.什么是进程?进程有那些特征?

答:进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。

其特征有:并发性、动态性、独立性、交往性、异步性。

29.简述作业的状态及其转换过程。

答:作业从进入系统到运行结束,一般要经历四个阶段,也即有四种状态变化。

录入状态是指作业正在从输入设备上预输入到输入井中;当作业的全部信息都已输入到输入井中,就称之处于后备状态;处于后备状态的作业被作业调度程序调入内存执行,则称之处于执行状态;当作业正常结束或因发生错误而非正常终止时,作业就进入完成状态。

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