操作系统复习题1

操作系统复习题
1、什么是操作系统？其主要特征是什么？
操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合,它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能高效地运行。

主要特征是：并发、异步和共享。

2.如何理解并发性、共享性？
并发性是指两个或两个以上的活动或事件在同一时间间隔内发生,是时间段的概念；如CPU 和磁盘是不同的物理部件，可以让一个程序在CPU上执行，而另一个程序则向磁盘写数据。

共享性是操作系统的一个重要特征，是指计算机系统中的资源可以被多个并发执行的程序共同使用，而不是被某个程序独占。

资源共享有透明资源共享和显示资源共享！它是时间与空间的概念，总之，并发和共享是操作系统的两个基本特性，他们互为依存.
3.试说明虚拟性的内涵？
虚拟性是指操作系统中的一类有效的资源管理技术，能进一步的提高操作系统为用户服务的能力和水平。

虚拟的本质是对资源进行转化、模拟和整合，把一个物理资源转变成逻辑上的多个对应物，创建无需共享的的多个独占资源的假象，以达到多用户共享一套计算机物理资源的目的。

4、若主存中有3道作业A、B、C，它们按A、B、C优先次序运行。

各程序的计算轨迹为：
A：计算（20）、I/O（30）、计算（10）
B：计算（40）、I/O（20）、计算（10）
C：计算（10）、I/O（30）、计算（20）
如果三道程序都使用相同设备进行I/O（即程序使用串行方式使用设备，调度开销忽略不计）。

试分别画出单道和多道运行的时间关系图。

两种情况下CPU的平均利用率各为多少？
5、试比较进程与程序的关系？
进程是可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位；程序是；区别：1）进程是动态，程序是静态。

2）进程拥有资源，程序不拥有资源。

3）进程对应一个PCB块，程序不对应数字结构。

4）进程有生命，程序午生命。

6、进程有哪些状态，试画出其基本的转换图。

进程有运行态、就绪态和等待态（又称阻塞态或睡眠态）。

转换图如下：
7、并发进程之间存在着制约的关系，主要表现为互斥与同
步，下列活动分别是何种制约关系：飞机上使用洗手间，买火车票，踢足球，走独木桥
8、有5个批处理作业A到E均已经到达计算中心（其到达
顺序为：A、B、C、D、E），其运行时间分别为10、6、2、4和8，各自的优先级分别规定为3、5、2、1和4，5为
最高优先级。

若不考虑系统切换开销，计算出平均作业的周转时间。

（1）FCFS,(2)优先级，（3）时间片（timesize:2）
9、试画出多级反馈调度算法的示意图（要求为三级），并分
析其工作要点。

10、什么是PCB，如何理解其是进程存在的唯一标志？
PCB就是进程控制块，它是进程存在的唯一标识，是操作系统用来记录和刻画进程状态及有关信息的数据结构，是进程动态特征的一种汇集，也是操作系统掌握进程的唯一资料结构和管理进程的主要依据。

进程控制块(简称PCB)是用来记录进程状态及其他相关信息的数据结构,系统创建进程时会产生一个PCB，撤销进程时，PCB也自动消失。

PCB存在则进程存在，所以说PCB是进程存在的唯一标志，
11、什么是临界资源？
临界资源是指并发过程中共享的资源。

如独占型硬件是临界资源。

12、什么是临界段，进程对临界段访问时应遵循何种原则？临界段是指实用临界资源的程序段；进程对临界段访问时遵循闲则让步、忙则等待、有限等待、让权等待的原则。

13、试分析TS指令实现对临界段访问的工作原理？
14、什么是信号量机制？
信号量机制是指利用数据结构实现互斥与同步的机制。

15、对信号量的操作是什么？
对信号量的操作有初始化、P操作、V操作。

16、已知mutex是二元信号量，试定义mutex，并写现P
（mutex）。

17、食堂有四个打饭窗口，学生有秩序的使用它们，试用信
号量机制分析学生的就餐过程。

18、现有五个语句：S1:a=5-x; S2:b=a*x; S3:c=4*x;
S4:d=b+c; S5:e=d+3;试用bernstein定理证明语句S2和S3可以并发执行，而S3和S4不能并发执行。

19、以下是生产者与消费者问题的并发执行过程，试完成相
关的操作：
semaphore mutex,full,empty;
int in,out;
mutex=1;
full=0;
empty=n;
cobegin
process produceri(){
p(empty);
p(mutex)
生产
v(mutex);
v(full);
coend
cobegin
process consumerj(){
p(full);
p(mutex)
消费
v(mutex);
v(empty);
coend
若颠倒p(full);p(mutex)及p(empty);p(mutex)的顺序，会产生什么现象，试作简
要的分析。

20、试用号量机制写出哲学家进餐问题的并发过程。

21、试用号量机制写出读者写者问题的并发过程。

22、试用号量机制写出独木桥问题的并发过程。

23、存储管理所要解决的问题是什么?
24、试分析交换技术的基本原理？
25、虚拟存储管理的基本技术是什么？
虚拟存储管理的基本技术是交换和覆盖。

26、假定系统为某进程分配了三个物理块，系统逻辑页的访
问顺序：7，0，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1
试写出最佳置换算法的缺页率。

27、试写出LRU置换算法的缺页率。

28、试画出段页式存储管理的工作原理图。

29、什么是DMA，试分析其控制器的组成及其工作原理。

DMA是存储器直接访问；控制器的组策划给你有主存地址寄存器、数据数量计数器、DMA的控制／状态逻辑、DMA请求触发器、数据缓冲寄存器、中断机构。

30、什么是缓冲，设备管理中引入缓冲的作用。

试分析缓冲
池的工作过程。

缓冲是非常特别的一块内存区域，是为了解决输入输出设备与CPU速度不匹配问题的一块区域。

引入缓冲的作用：1）解决CPU与设备之间速度不匹配的问题。

2）减少CPU的中断缓冲，放宽对CPU中断时间的限制。

3）提高CPU与设备的并行性。

31、试解释DCT、COCT、CHCT、SDT。

DCT:设备控制表
COCT：控制器控制表
CHCT：通道控制表
SDT：系统设备表
32、如何理解设备的独立性。

设备独立性基本含义是应用程序独立于具体使用的物理设备。

用户不指定定物理设备，而是制定逻辑设备，使得用户作业和物理设备分离开来，在通过其他途径建立逻辑设备和物理设备之间的映射，设备的这种特性称为设备独立性，提高了设备分配时的灵活性、易于实现I/O重定向。

33、SPOOLing系统的组成，以打印机为例叙述SPOOLing
系统工作原理。

SPOOLing系统又称假脱机系统，组成包括输入井输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程。

34、外存文件的分配方式通常有哪几种？
虚拟存储、链式存储、混合存储。

36什么是FCB，其基本信息是什么？
FCB是指文件控制块，文件系统给每个文件建立唯一的管理数据结构，称为文件控制块！基本信息：文件标识和控制信息、文件逻辑结构信息、文件物理结构信息、文件使用信息、文件管理信息。

37.什么是i结点，使用其的意义是什么？
i结点即目录里一个栏目里出去文件名到剩下的存储文件描述信息的结点。

意义：让一个目标可以存放更多的文件。

38.如何实现文件重名？为什么把目录又称作目录文件？。