1,虚拟存储技术的基本思想和目的是什么?
在硬件的支持下对内存和外存统一实施管理,利用大容量的外存来扩充内存,产生一个比有限的实际内存空间大得多的逻辑虚拟内存空间
利用虚拟存储技术的目的是有效地支持多道程序系统的实现和大型程序运行的需要从而增强系统的处理能力。
2,请阐述实虚拟存储器需要哪些硬件支持
系统有容量足够大的外存;系统有一定容量的内存;硬件提供实现虚实地址映射机制
3,简述虚拟页式存储管理的优缺点。
主要优点:由于其不要求进程的程序段和数据在内存中连续存放,从而有效地解决了碎片问题。提高了内存的利用率,又有利于组织多道程序执行。
主要缺点:由于不同代码的长度不同,但页面大小固定,导致每个程序最后一页总有一部分空间得不到利用,从而存在页面浪费问题。
4,当每个程序在主存中占一个连续的存储空间时,系统使用哪两个寄存器来实现存储保护?当处理器在目态下执行程序时,对每一个访问主存空问的地址都要进行核查,请写出访问地址与这两个寄存器值之间的关系。
基址寄存器、限长寄存器
基址寄存器《访问地址《》限长寄存器
5,现代计算机系统采用的多级存储体系包括哪几部分?简述各部分的功能。
多级存储体系包括寄存器。主存储器、高速缓冲存储器和辅助存储器。
寄存器用来存放处理的工作信息
主存储器用来存放处理器的工作信息
高速缓冲存储器用来存放当前进程要使用的信息
辅助存储器作为主存储的扩展,用来存放大量的程序和数据
6,请叙述用位示图方法的页式存储空间的分配和去配过程。
(1)系统有一个主存分配表和一个空闲块计数器。
(2)系统初始化时,把自由内存块对应的主存分配表位置只为0,另一个自由块计数器m
(3)用户申请n个内存块时,若n>m时,选择位示图n个“0”位
(4)N个“0”位转换为块号 字号 x 字长 +位号 供用户使用 并置为1
(5)用户归还n个内存块i时,计算出位示图中对应的n个位置,置为0.
计算公式 字号=i/字长 位号=i mod 字长
7,操作系统采用层次结构设计方法有什么优点和难点?
优点有利于系统设计调试,主要困难在于层次的划分和安排
8,在磁盘存储空间管理的位示图法中,确定已知空闲块地址的块号、柱面号的通用公式为:
块号=字号×字长+位号
柱面号=[块号/柱面上的块数]
请写出确定空闲块地址的磁头号和扇区号的通用公式。
磁头号=块号mod 柱面上的块数/盘面上的扇区数
扇区号=(块号 mod 柱面上的块数)mod 盘面上的扇区号
9,试述能起到扩充主存空间的虚拟存储技术的原理。
作业信息保留在磁盘上,装入时,只将其中一部分先装入主存运行,其他部分仅当要使用时才调入。
虚拟存储器的容量由地址结构决定,N位地址容量可达2n
利用表格构造一个用户的虚拟空间
10,试述分区存储管理中提高主存利用率的措施。
采用覆盖技术,对换技术,移动技术,合理分区,合理分配算法
11,简述磁盘移臂调度的“最短寻找时间优先”和“电梯调度”算法。并比较两者主要的相同点和不同点。简述单向扫描调度算法的含义。
最短寻找时间优先算法 总是选着请求所在的柱面号与磁头所在柱面号距离最近的请求的先来先服务。
电梯调度算法 先选着当前移动向上与当前磁头距离最近的请求先服务,当移动方向上无请求时立即方向移臂。
相同点 :两者均想达到磁头移过的道数最少
不同点 最短寻找时间优先算法不考虑当前移臂方向,电梯调度算法要考虑当前移臂的方向,即使反方向有请求,并与当前磁头的距离最近也不先服务。
单向扫描调度算法总是从0号柱面开始向里扫描,为请求的柱面提供服务,到达最后一个柱面再把读写头快速返回0柱面,返回后可在进行扫描和服务
38,什么叫“驱动调度”?
当有多个进程等待访问磁盘时,往往采用一定的调度策略来决定各等待访问者的访执行次序,把这项工作称为驱动调度
12.简单叙述在页式虚拟存储管理系统中,一个作业执行中访问某个页时的地址转换过程。
(1)硬件地址转换机构查询页表,若该页的标志位为1.即在内存,则按该页的主存块号进行地址转换,得到绝对地址
(2)若该页的标志位为0,即该页不在内存,硬件产生缺页中断
(3)操作系统缺页中断
1,查主存分配表,若有空闲的主存块,则有页表读入该页内容
2,并修改页表中的标志位为1
3,若没有空闲的主存块,则选择一项,若该页已修改,则需写回磁盘
4,再由页表读入该页内容并修改标志位
13,简单叙述段式虚拟存储管理系统发生缺段时可以采用的主存分配算法。
最先适应分配算法:空区按地址,从小到大组织,从低地址开始查找足够大的空区
最优适应分配算法:空区按大小,从小到大组织,查找最小的足够大的空区
最坏适应分配算法:空区按大小,从打大到小组织,分配最大的空区
14,简单叙述“快表”的作用。
没有快表,使虚存的一次读写必须两次访问主存。块表中存放一部分页号与主存块号的对应关系。
由于程序局部性,一些经常访问的页在块表中,可快速查找,提高指令执行速度
15,简述树形目录结构的优点。
解决了文件重名问题;有利于文件分类;提高检索文件的速度;能进行存取权限控制
16,解释什么是逻辑文件和物理文件,它们各有哪些基本形式?简述逻辑文件的几种形式
逻辑文件:用户按自己的使用要求组成的文件,可分为流式文件与记录文件
逻辑文件分类:
(1)流式文件:用户对文件中的信息不再划分可独立的单位,整个文件是由依次的一串信息组成。
(2)记录式文件:用户对文件中的信息按逻辑上独立的含义再划分信息单位。概念:逻辑记录、逻辑记录号、主键
物理文件:存放在存储介质上的文件,分为顺序文件 链接文件 索引文件等三种基本方式
17,简述文件保护与文件保密的区别以及为实现文件保护和文件保密所采用的措施。
文件保护是指防止文件被破坏
文件保密是指防止他人窃取文件,确保文件的安全性
文件保护的措施有:防止天灾人祸造成的破坏、防止系统故障造成的破坏和防止文件共享时造成的破坏。
文件保密的措施有:隐藏文件目录、设置口令、使用密码。
18,简述设置文件目录的主要目的以及目录项中包括的主要内容。
设置文件目录的主要目的是能够实现“按名存取”
目录项中包含的主要内容有:文件存取控制信息,文件结构的信息和文件管理信息
19,什么叫文件目录?文件目录中应包含哪些基本内容?
文件目录 是用来标识文件和记录文件情况信息的集合。文件目中的每个目录项与一个文件对应。包括文件控制信息,文件结构信息,文件的管理信息。
20,什么是文件的保护?简述实现用户共享文件进行文件保护的方法。
文件保护为了防止未见被破坏和非法访问,防止用户共享文件可能造成的破坏涉及用户对文件使用权限,具体方法:
(1)采用树形目录结构:凡能够获得某级目录的使用权限的用户,就能使用该级目录的全部目录和文件的规定权限
(2)存取控制表 列出所有用户对所有文件的使用权限
(3)文件使用权限,以文件为单位,列出文件主、伙伴和一般用户对该文件的使用权限。
21,一个含有八个等长逻辑记录的文件,系统将其以链接结构形式组织在磁盘上,其中一个磁盘块容纳一个逻辑记录。若该文件已被打开,现要求删除第2个记录,简述系统的处理过程。
在系统的“已打开文件表”中找到该文件的目录信息,根据文件的地址信息,读该文件的第一块内容,得到文件第2块的块号。读出文件第2块的块号。读出文件第2块内容,得到文件第3块的块号。将文件第3块的块号填入第1块的“文件下一块指针单元”;启动盘把文件第1块写回盘,
22,什么是相关临界区?对相关临界区的管理有何要求?
相关临界区:是指并发进程涉及相同变量临界区
管理:一次最多一个进程能进入临界区。其它想入临界区执行的进程必须等待;不能让一个进程无限制地在一个临界区执行,进程必须在有限的时间内退出临界区;不能强迫一个进程无限制地等待进入它的临界区。
32、什么是进程调度?在设计进程调度算法时通常使用吞吐量、周转时间和处理器的利用率作为衡量指标,请解释吞吐量和周转时间的含义?
进程调度即处理器调度是指根据一定的调度算法,系统从就绪队列中选着一个进程,把CPU分配给它。
吞吐量:系统每小时完成的进程数量
周转时间 指从一个批处理进程提交时刻开始直到进程完成时刻为止的统计平均时间
25. 什么是轮转调度算法?请分析时间长短对算法性能的影响。
1)轮转调度算法时指将处理器的处理时间划分成一个个时间片,就绪队列中的进程轮流运行一个时间片,当时间片结束时,让出处理器,进入就绪队列等待下一次调度
2)时间片太短,进程频发切换,加重系统开销;时间片太长,引起对短的交互请求的响应时间变成
26,进程控制通过进程控制原语来实现,请分别描述创建原语和撤销原语的操作过程。
创建原语的操作过程是:先申请一空闲PCB区域,然后将有关信息填入PCB,置该进程为就绪状态,最后把它插入就绪队列中。
撤销原语的操作过程是:找到要被撤销进程PCB,将它从所在队列中消去,撤销属于该进程的一起“子孙进程”,释放被撤销进程所占用的全部资源,并消去被撤销进程的PCB。
27,在七状态进程模型中,什么是阻塞状态?什么是阻塞挂起状态?两个状态之间如何 转换?
进程阻塞:进程在内存中并等待某事件出现
阻塞挂起:进程在外存并等待某事件出现
当没有进程处于就绪状态或就绪状态进程要求更多的内存资源时,会把进程从阻塞状态转为阻塞挂起状态;
当一个进程释放足够内存时,系统会把一个高优先级阻塞挂起进程激活,变成阻塞状态
28,请分别从资源分配、创建速度、通信、并行执行效率的角度筒述多线程技术的优势。
创建线程无需另外分配资源,而创建进程需要分配资源
创建线程无需分配资源,因此创建线程速度比创建进程速度快
线程间的通信在同一地址空间进行,不需要额外的通信机制,所以通信简单,信息传递速度也更快
线程能独立执行,充分利用和发挥处理器与外围设备并行工作的能力
29,筒述进程调度的含义以及常用的进程调度算法。
从就绪进程中选取一个进程,让它占用处理器的工作称为进程调度;常进程调度算法有:先来先服务调度算法,最高优先级调度算法,时间片轮转调度算法,分级调度算法
30,简述线程的4个属性。
每个线程都有唯一的标识符。
每个线程都有一张线程描述表。
不同的线程可执行相同的程序。
同一进程中的各个线程共享分配给进程的主存地址空间。
线程是处理器的独立调度单位。
多个线程可以并发执行。
每个线程被创建后,便开始了它的生命期。
线程生命周期内经历等待、就绪、运行等状态变化。
31,简述非抢占式进程调度和可抢占式进程调度。
非抢占式进程调度:一旦某个高优先级进程占用了处理器就一直运行下去,不管此时是否有更高优先级的进程变成就绪,直到由他自身的原因让出处理器,在重新调度。
可抢占式进程调度:当一个进程在处理器上运行,一旦有另外一个更高优先级的进程变成就绪,进程调度就要剥夺正在处理器上运行的进程,把处理器让给该进程
32,简述线程的概念及线程的好处。
线程是进程中可独立执行的子任务
好处:一个进程可以有多个线程;多个线程可以并发执行,多线程进程可以缩短进程的处理时间。一个进程内的多线程共享分配给进程的资源
33,简述线程与进程的关系。
线程是进程中可独立执行的子任务;一个进程中可以有一个或多个线程,同一进程中的各线程共享分配给进程的主存空间;进程是资源分配单位,线程是调度和执行单位;一个进程内的线程共享分配给该进程的资源。
34、高级通信是进程间用信件交换信息。通常采用哪两种方式进行通信?它们有何区别?
有直接通信和间接通信
直接通信是固定在对进程之间进程通信,其中一个进程只能想另一进程发送信件,或从另一进程接收信息。
间接通信是若干进程都可向同一进程发送信件
信件被存入接收进程所设置的信箱中,由接收进程逐封处理。
35,进程具有哪些特性?简单解释这些特性。
进程具有动态性并发性异步性;
动态性:进程是程序的一次执行过程,在执行过程中进程的状态不断发生变化
并发性 若干进程是可同时执行的,他们轮流占用处理器交替运行
异步性:进程的执行速度取决于自身与外界原因以及能占用处理器的时间,以不可预知的速度向前推进
36,在SPOOL系统中为每个作业设计一张“预输人表”,请问哪些程序要访问“预输入表”?简述如何访问?
预输入程序和井管理程序要访问作业 预输入表
预输入程序启动输入机输入作业的初始信息组织成文件到输入井,记录在作业预输入表中。
“井管理程序”根据作业“预输入表”从输入井中读并装入运行作业的信息或作业运行时从输入井读需要的作业数据信息。
37,比较进程同步和进程互斥的异同。
两者都是对并发进程竞争共享资源的管理
互斥 各进程竞争共享资源没有必然的逻辑顺序,只要无进程在使用共享资源就允许任一进程使用。
同步 对共享资源的使用有一定的逻辑顺序
39,分别叙述无关的并发进程和有交往的并发进程及它们执行时的特征。
无关的并发进程 它们分别在各自的数据集合上操作,且任何一个进程的执行都不依赖其他的进程,有交往的并发进程,它们一定共享某些资源,且任何一个进程的执行需依赖其他的进程的执行情况。
40,试论述影响缺页中断率的因素并说明如何影响。
分配给作业的主存块数,多则缺页率低。页面的大小,大则缺页率低。程序编制方法,程序局部化程序高则缺页率低。页面调度算法,好的调度算法会减低缺页率,
41,简述进程互斥和进程同步的区别。
进程互斥和同步都是竞争共享资源的使用权。进程互斥没有时间顺序的限制,而进程的同步有时间顺序的限制,未得到同步消息的进程不能使用共享资源。
42.进程与程序有什么区别?为什么要引入进程?
进程是一个程序在一个数据集合上的一次执行,是动态的;而程序是静止的。从程序的角度无法描述一个程序同时被多个用户调用时的工作状态,而引入进程后,一个程序被多用户调用时就形成多个进程,它们能正取反映该进程。为各用户服务时的动态执行情况。
43,简述批处理操作系统的作业调度和作业调度选择作业的必要条件。
采用批处理控制方式的计算机一班均提供spool技术,操作员用预输入命令启动预输入程序,将作业信息存放到输入井中,操作系统按一定算法输入井中选取若干作业装入主存,使他们有机会获得cpu运行,这项工作称为“作业调度”、
作业调度选取作业的必要条件是系统中现有的资源能满足被选作业的要求。
44,何谓进程通信?写出两种通信方式且简述之。
通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为进程通信
进程通信有直接通信和间接通信两种方式
直接通信是固定在一对进程间进行的
间接通信是以信箱为媒体实现通信的
45,异常的区别是什么?请指出“时间片到时”、“算法溢出”“掉电”和“虚拟存储中的缺页”分别属于中断和异常中的哪一种?
中断是由外部事件引起的,异常是由正在执行的指令引发的
中断:时间片到时,掉电
异常:虚拟存储中的缺页、算法溢出
46,什么是程序性中断?程序性中断都必须由操作系统来完成吗?举例说明。
程序性中断时指程序指令出错、指令越权或者指令寻址越界引发的系统保护。
不一定。程序性中断也可以有程序自己完成,如果系统调试中断和算术错误等
47,用户程序如何使用系统调用?
访管指令时一条可在目态下执行的指令
用户源程序在编译时将调用操作系统功能的逻辑要求转换成一条访管指令,并设置一些参数。
当执行到访管指令时,产生访管中断,转入管态执行系统调用程序,实现指定功能
系统调用完成后会带目态执行用户程序
48,何为中断响应?中断处理程序主要工作有哪些方面?
处理器每执行完一条指令后,中断装置立即检查有无中断事件发生。
若有中断事件发生,则暂停现行进程的执行,而让操作系统的中断处理程序占用处理器
中断处理程序主要工作如下:
保护被中断进程的现场信息;分析中断原因;处理发生的中断事件
49,中断系统有哪两大部分组成?请介绍计算机系统中比较典型的中断有哪些?
1)硬件中断装置和软件中断处理程序
2)I/O中断、时钟中断、硬件故障中断、程序性中断、自愿中断
50,什么是中断?如果同一中断级中的多个设备接口中同时都有中断请求时,如何处理?
中断是指处理器对系统中或系统外发生的异步事件的响应。
有两种办法可以采用:
固定优先数:给每个设备接口安排一个不同的、固定的优先顺序。
轮转法:用一个表格,依次轮转响应。
51,什么叫死锁,引起死锁的原因是什么?
若在系统中存在一组进程(两个或两个以上),它们中每个进程都占用了某种资源,又在等待已被其它进程占用的资源,如果这种等待永远不能结束,则说明系统出现了死锁。或者说这组进程处于死锁状态。
引起的原因:1)系统提供的资源数量有限,不能满足每个进程的使用。2)多道程序运行时推进的顺序不合适。3)对资源分配测略不当等。
52,请简述死锁预防与死锁避免这两种死锁解决方法的含义
死锁预防是系统预先确定资源分配策略,这些策略至少能破死锁必要条件中的一个。进程那规定申请资源,系统按预先规定的策略进行分配从而防止死锁的发生。
死锁避免是当前进程提出资源申请时,系统先检测资源分配后系统的安全状态,仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程,使系统一直处于安全状态之中,从而避免死锁
53,什么是资源有序分配法?请简述此方法能够预防死锁的原因。
资源有序分配法指的是将系统中所有资源顺序编号。较为紧缺、稀少的资源的编号较大。进程在申请资源时,必须严格按照资源编号的顺序进行,否则系统不予分配。即一个进程只有得到编号小的资源,才能够申请编号大的资源,释放资源时,应按编号递减的次序进行。
采用资源有序分配法,破坏了死锁的四个必要条件中的循环等待条件。
54,防止死锁发生时可采用什么策略来使循环等待资源的条件不成立?这个策略如何应用到5个哲学家就餐问题中?
(1)对资源采用按序分配策略:修改第五个哲学家的程序,即规定每个哲学家想吃面条时,总是从自己左右两旁的筷子中先取编号小的筷子,再去编号大的筷子,对于第5个哲学家,他必须先拿到右边的编号小的筷子,然后才能拿到左边编号大的筷子
(2)采用静态分配策略:修改哲学家程序,每个哲学家只有当左右两个筷子都空闲时,哲学家才能拿起筷子就餐。
55,简述死锁的含义以及形成死锁的原因。
若系统中存在一组进程,其中每个进程都占用了某种资源,又在等待已被该组进程中的其他进程占用的资源,这种等待永远不能结束,
形成死锁的原因是若干进程需求的资源总数大于系统提供的资源数,而系统对进程竞争资源的管理或分配不当
55,简述防止死锁发生的应对策略。
只要采用适当的资源分配策略使死锁的四个必要条件之一不成立,就可防止死锁的发生。
要使“占有并等待条件“不成立,采用静态分配资源和释放已占资源策略。
要使“不可抢夺条件“不成立,采用抢夺的分配资源策略。
要使“循环等待条件“不成立,采用按序分配资源策略。
56,简述产生死锁的四个必要条件
互斥地使用资源,每个资源每次只能给一个进程使用。
占有且等待资源。进程在申请新资源得不到满足时,处于等待资源状态,但不释放已占资源。
不可抢夺资源。在一进程不能抢夺另一进程所占的资源,被占资源只能由占用进程自己来释放。
循环等待资源。一组进程内部各个进程之间请求资源和占用资源构成了环路。
57,简述进程的“死锁”与“饿死”的不同点。
死锁是指一组进程处于循环等待资源状态且永远不回结束等待
饿死是指一个进程长期得不到资源而无法继续执行,它并没有卷入循环等待资源状态
从资源管理的观点简述操作系统的层次结构。
操作系统的层次结构从硬件开始,由内向外依次为:处理器管理、存储管理、设备管理和文件管理。
58,如果系统有R1类资源2个,R2类和R3类资源各1个。有三个进程并发执行,进程A需使用R3类和R1类的各1个资源,进程B需使用R1类和R2类的各1个资源,进程C需使用R2类和R1类的各1个资源。且依次为进程A、B、C分配资源,请画出资源分配图,并说明系统是否会发生死锁。
系统不会发生死锁,资源分配图无环路存在
59,为什么银行家算法能避免死锁的发生?
银行家算法时通过动态检测系统中资源分配情况和进程对资源的需求情况决定如何分配资源的。在能确保系统处于安全状态时,才把资源分配给申请者,从而避免系统发生死锁。
60,说明资源的按序分配策略能防止死锁的原因。
资源按序分配策略要求所资源类进行编号,当一个程序申请多个资源时,先申请编号小的资源,然后在申请编号打的资源。这样破坏了死锁的必要条件循环等待条件,从而防止死锁发生。
61,什么叫系统处于安全状态?怎样才能使系统保持在安全状态?
安全状态 是操作系统能够保证所有的进程在有限时间内都能够得到所需要的全部资源。
采用死锁预防的方法,可以使系统保持安全状态
采用银行家算法,通过动态的检测系统中资源分配情况和进程对资源的需求情况来决定如何分配资源,在能确保系统处于安全状态时才把资源分配给申请的进程,从而避免系统发生死锁。
62,说明资源的抢夺式分配策略防止死锁的方法。
当一个进程申请的资源尚未被占用 ,系统就把资源分配给该进程。进程A申请资源R被进程 B占用,若进程B处于等待某一资源,那么系统将抢夺进程B占用的R资源分噢诶给进程A,否则系统让A进程等待R资源。
一个等待资源的进程,只有等待所申请的新资源和所有被抢夺的老资源后,才继续运行
63,某系统有同类资源m个,可并发执行且共享该类资源的进程最多n个,而每个进程申请该类资源的最大数量为x(1≤x≤m),只要不等式n(x-1)+1 ≤m成立,则系统一定不会发生死锁。请解释说明为什么?
因为每个进程最多申请x个资源,最坏的情况是每个进程都已得到了(x-1)个资源。现申请最后一个资源,只要系统至少还有一个资源就可使其中一个或多个进程得到所需的全部资源。在它们执行结束后归还的资源可供其他进程使用,因而不可能发生死锁
64,简述可以通过哪些资源分配策略来防止死锁的发生。
所谓防止死锁,即使死锁的四个必要条件之一不成立,对于互斥条件一般不去考虑,对于占有并等待条件,采用静态分配资源,和释放已占有资源在申请资源,对于循环等待条件,采用按序分配资源等资源分配策略。
65,对资源采用静态分配策略为什么能防止死锁?
资源的静态分配策略要求每一个进程在开始执行前就申请它所需要的全部资源,仅当系统能满足进程的资源申请,且把资源分配给进程后,该进程才开始执行,于是,进程在执行,于是,进程在执行中不再申请资源,即能使 “占有等待资源”的条件不成立,从而防止死锁发生
66,什么叫独占设备?什么叫共享设备?各举一例。
每次只允许一道作业使用的设备称为独占设备。例如打印机
允许几个作业同时使用的设备称为共享设备 例如 读取磁盘
67,简单叙述计算机系统的通道结构。
计算机系统结构,采用自成系统的通道结构,系统的输入输出由通道完成。中央处理器启动通道后,通道会按要求完成输入输出,cpu就可以做与输入输出无关的工作。
一个中央处理器可以连接多个通道,一个通道可以连接多个设备控制器,一个设备控制器可以连接同类型的多个设备。
68,什么是设备独立性?实现设备独立性的好处是什么?
1)设备独立性就是应用程序独立于具体使用的物理设备
2)提高设备管理软件的设计效率,当I/O设备更新时,不需要重新编写全部软件
69,简述“设备独立性”的含义以及它为计算机系统带来的好处。
设备独立性的含义是指应用程序中的逻辑设备与实际系统中的物理设备是相脱离和相独立的,即程序中的一台逻辑设备究竟与系统中的哪台物理设备相联系,要到程序运行时由操作系统动态地确定。
逻辑设备与物理设备的这种关系。使得应用程序独立于具体的机器系统。具有可移植性,同时可以使程序员不必过问存储空间和I/O的分配,而专注羽程序的设计。
70,简述独占设备的申请和分配方案。
作业申请独占设备时,需要指定设备:有两种方法指定,一种是指定设备的绝对号,另一种是指定设备类的相对号,一般采用的是后者,用户程序使用由设备类和相对号定义逻辑设备
系统使用设备类表和设备表进行分配
71,何谓操作系统的可移植性?怎样才能方便移植?
可移植性是指能否方便地把操作系统移植到一个新的硬件环境中
在设计时可把与硬件直接有关的程序独立分装,并采用国际通用标注语言书写操作系统程序
72,为什么要研究操作系统的结构?
操作系统是一种程序量大且复杂的系统软件,操作系统是否正确关系到计算机系统的安全,结构良好的操作系统能减少自身的开销且提高计算机系统的效率
73,简述为了降低换进换出的频率并提高系统效率,UNIX系统的交换进程采用的措施。
换出一个进程时,被其他进程正在共享的正文段不能换出,当对换区有就绪进程并且内存有足够空间时,立即把它换进,为了换一个进程而必须换出其他进程时,总是先换出在内存睡眠的进程
74,简述UNIX中系统调用命令OPEN的处理过程。
分配一个活动索引节点,引用计数i_count+1
在进程打开文件表和系统打开文件表中分配表项目
调用设备驱动程序检查打开的合法性
初始化驱动程序的数据结构
建立进程和设备间的联系
75,简述UNIX为管理设备而采用的设备分类技术。
UNIX是按设备与主存间信息交换的物理单位对设备分类的
Unix是把设备分成两类 块设备和字符设备
Unix系统把设备当作文件对待,每个设备有一个文件名,对它像文件一样操作
76,UNIX系统调用close是如何处理的?
清除有关表项;检查块设备的缓冲区是否还有信息未写回,若有,则写回设备
检查是否其他进程打开此设备,调用驱动程序中的关闭过程,与设备断开
77,简述UNIX系统中文件的索引表结构。
采用多级索引结构,每个文件的索引表使用13个登机项,前10个项登记存放文件信息的磁盘块号,后3个登记项,分别登记 1级 2级 3级间索引块号
78,UNIX操作系统向用户提供哪两类使用接口?并简述这两类接口。
操作系统向用户提供两类使用接口:操作控制命令和系统功能调用
Unix提供的操作控制命令称为shell命令,若干条shell命令可组成一个Shell文件。
在用户程序使用方管指令“trap”命令,请求系统功能调用为其服务
80,简述UNIX中目录文件存取权限的类型和意义。
1)有读写执行三种存取权限;
2)权限读表示可以读该目录
3)权限写表示可以增删目录项
4)权限执行表示可以搜索该目录
82,简述UNIX中系统如何管理设备,用户通过什么系统调用命令使用设备。
UNIX系统把设备当作文件来对待,每个设备都有文件名,似文件一样操作
用户先调用OPEN系统调用打开设备;后用READ或write系统调用进行读写;最后用CLOSE系统调用关闭设备
84,简述UNIX的目录文件的存取权限及其含义。
读:允许读该目录
写:允许修改该目录内容
执行:允许搜索该目录
81,简述UNIX系统的磁盘存储空闲块管理方法。
成组链接法:是把空闲块分成若干组,把指向一组中各空闲块的指针集中在一起。UNIX 规定,每 100 个空闲块为一组,每组的第一个空闲块中登记下一组空闲块的磁盘物理块号和空闲块数,最后不足 100 块的那部分磁盘物理块号及块数记入专用块中。
85,简述UNIX的文件系统有什么特点。
Unix文件系统由基本文件系统和可装卸的子文件系统组成
基本文件系统不能脱卸,子文件系统可以随时更换
这种结构使得文件系统易于扩展和更换
86,简单叙述输入输出中断事件的操作异常结束的情况。
可包括设备故障和设备特殊;设备故障如接口错,控制错,通道程序错,数据错等;一般操作系统会重复执行多次,若任然有错,系统将提示用户维护设备;设备特殊是一些特殊情况,如打印纸用完,写磁带遇磁带末尾,系统请用户装纸,换磁带等。
中央处理器设置两种工作状态:管态和目态
在管态下可执行包括特权指令在内的一切指令,在目态下不可执行特权指令
在目态下若取的一条特权指令时,中央处理器将拒绝执行并形成一个非法操作事件
暂停当前用户程序的执行,操作系统通知用户“程序中有非法指令”,必须修改
88,简述批处理操作系统的作业调度和作业调度选择作业的必要条件。
批处理作业调度是按系统确定的算法从磁盘输入井的后备作业中选取若干作业,调入主存储器,让它们有机会去获得处理器执行
作业调度的必要条件,系统现有尚未分配的资源,可以满足被选作业的资源要求
90,什么是多道程序设计?多道程序设计能提高整个系统的效率具体表现在哪些方面?
多道程序设计是指:多个程序同时装入一个主存储器并行执行的程序设计技术
多道程序设计能提高整个系统的效率具体表现在:提高处理器的利用率;充分利用外围设备资源;发挥了处理器与外围设备以及外围设备之间的并行工作能力
91,操作系统与硬件相互配合才能实现系统的安全保护,请简述硬件上采取的保护措施。
(1)设置特权指令,不允许用户程序直接使用
(2)中央处理器设置两种工作状态,管态与目态
(3)操作系统程序在管态下工作,可执行一切指令
(4)用户程序在目态工作下,不允许执行特权指令
(5)配置操作系统使用的基址寄存器等防止越界
93,简述操作系统为用户提供的使用接口的种类。
操作系统为用户提供两类使用接口:
一类是操作员级接口 是一组操作控制命令,供用户提出如何控制作业执行要求
一类是程序员接口,是一组系统功能调用,为用户程序提供服务功能
94,假设一个逻辑文件有15个逻辑记录,系统把该文件以链接结构的形式组织在磁盘上,每个记录占用一个磁盘块,现要求在第15个记录之后增加一个新记录,简述它的操作过程。
在磁盘上寻找一个空闲块,把第15个记录相应的磁盘块中的链接指针修改成1,把新记录的信息存放到磁盘块1中,把磁盘块i中的链接指针设置为0
95,简述操作系统提供的系统调用的种类及每一类的功能。
文件操作类、功能有打开文件、建立文件。读文件、写文件、关闭文件。
资源申请表。功能有请求分配、归还主存空间,分配归还外围设备。
控制类。功能有请求正常结束、异常结束。返回断点/指定点等。
信息维护类、功能有设置、获取日历时间,设置、获取文件属性等。
96,简述操作系统中引入缓冲技术的主要目的,并列出常用的缓冲技术的名称。
引人缓冲的目的:在主存中开辟缓冲区,用来临时存放输入/输出信息。从而缓解CPU和外设速度不匹配所产生的矛盾。
常用的缓冲技术:根据系统设置的缓冲区的个数分为单缓冲技术、双缓冲技术和缓冲池技术。
97,简述操作系统结构设计的主要方法。
无序模块法;内核扩充法;层次结构法;管程设计法
98,解释通道命令、通道程序、通道地址字和通道状态字。
通道命令:规定了设备一种操作的命令
通道程序:若干条通道命令组成的程序,由通道执行,完成一次I、o操作
通道地址字:用来存放通道程序首地址的主存固定单元
通道状态字:用来记录通道程序执行结果的主存固定单元
100,请回答通道有哪三种类型?简述三类通道的优缺点
通道的三种类型是:选择通道,数组多路通道,字节多路通道
选择通道的优点是以数据块为单位进行传输,传输效率高,缺点是通道利用率低
数组多路通道的优点:以数据块为单位进行传输,传输率高,具有多路并行操作的能力,通道利用率高,缺点是控制复杂
字节多路通道优点是具有多路并行操作能力,缺点是以字节为单位传输,传输效率低
100,常用的控制寄存器有哪些?并简述它们的功能。
答:控制寄存器:存放控制信息以保证程序的正确执行和系统的安全。
主要包括:A.程序状态字寄存器:存放当前程序执行时的状态。B.中断字寄存器:记录出现的事件。C.基址寄存器:设定程序执行时可访问的主存空间的开始地址。D.限长寄存器:设定程序执行时可访问的主存空间的长度。
101,常用的磁盘移臂驱动调度算法有哪些?
1)先来先服务调度算法
2)电梯调度算法
3)单向扫描调度算法
4)最短寻找时间优先调度算法
103,磁盘驱动调度包括什么调度?各涉及什么时间?