第一章
1、什么是OS?功能?特点?
定义:操作系统是对计算机的硬、软件资源进行控制和管理,方便用户,提高资源利用率的程序系统。
功能:①处理机管理:进程控制、处理机调度;②存储管理:存储分配、地址转换、存储保护、内存扩充;
③文件系统:从用户角度实现按名存取、从系统角度(文件存储、文件检索、文件共享、文件保护
与保密);④设备管理:设备分配、设备驱动、实现设备无关性、实现虚拟设备;⑤用户界面。
特点:①程序执行的并发性;②资源的共享性;③中断驱动。
2、OS类型?分时系统特点?
类型:①批处理操作系统;②分时操作系统;③实时操作系统。
分时系统特点:①多路性;②及时性;③独立性;④交互性。
3、分时系统和实时系统的区别?
区别 | 分时系统 | 实时系统 |
1 | 通用 | 专用 |
2 | 交互性强 | 交互性差 |
3 | 用户编写修改程序 | 用户只使用 |
4 | 用户程序中OS有明显界限 | OS用户程序无显示界限 |
5 | 响应时间:3秒 | 响应时间因对象而异 |
第二章
1、什么是作业?作业步?
作业:用户在一次上机算题过程中要求计算机系统所做工作的总和。
作业步:每一个具体的步骤。
2、用户和OS间的接口分为哪两级?
操作命令、系统调用。
3、系统调用和子程序调用的区别?
答:系统调用是用户在程序中调用OS所提供的一些子功能,由访管指令加参数组成,因而调用的会产生一个访管中断,进入OS内核;而子程序调用在用户状态下就可以,它不需要访管中断。
4、系统调用实现过程?
①保护用户程序的现场;②执行相应模块;③系统调用命令执行后的处理
第三章
1、什么是进程?与程序的区别?
进程:一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集在处理机上的一次执行,它是资源分配和调
度的独立单位。
区别 | 进程 | 程序 |
1 | 动态的,有状态变化,有生命期 | 静态的,没有状态和生命期的间距 |
2 | 并发执行 | 顺序执行(OS内核部分必须顺序执行) |
3 | 是资源分配与调度的独立单位 | 不是分配单位 |
4 | 运行是主动的,可以竞争资源 | 运行是被动的 |
5 | 由三要素组成:PCB、程序、数据 | 由指令的序列组成 |
6 | 一个进程可以涉及到多个程序 | 一个程序可以对应多个进程 |
2、进程基本状态、转换原因及其转换图?
基本状态:就绪状态、运行状态、等待状态。
创建 I/O完成
3、进程组成三要素?PCB主要内容?
三要素:PCB、程序、数据区
内容:①进程名②状态③优先级④PSW程序状态字(入口地址)⑤家族指针(父进程)⑥消息链指针⑦队列指针
4、什么是原语?进程控制原语有哪些?
原语:OS中具有某种特定功能的不可并发执行的程序段
进程控制原语包括:进程的创建、进程的终止与撤消、进程的阻塞与唤醒、进程的挂起与激活
第四章
1、什么是进程同步?互斥?
同步:合作进程之间的一种制约关系
互斥:一组并发进程中的一个或多个程序段因共享某一公有资源而不允许交叉运行的制约关系
2、什么是临界区?临界资源?
临界区:进程中访问临界资源的那段程序。
临界资源:一次只能供一个进程使用的资源。
3、P、V操作的过程?如何用P、V解决进程互斥、同步?(见笔记)
P、V操作对象是信号量,P操作意味着申请资源,V操作意味着释放资源。
怎么实现P、V操作过程:写原语
P(S)原语: V(S)原语:
begin begin
S:=S-1 S:=S+1
if S<0 then if S<=0 then
{挂起当前进程转调度} {唤醒一个等待者}
End End
用P、V解决进程互斥: 用P、V解决进程同步:
公用S:=1 私用S1:=1 空buf S2:=0 满buf
P1 P2 …… Pn P1 P2
P(S) P(S) P(S) 产生数据 P(S2)
临界区 临界区 临界区 P(S1) 从buf取数据
V(S) V(S) V(S) 数据→buf V(S1)
V(S2) 加工数据
生产者与消费者(同步互斥)先私后公 (用P、V操作解决问题)
m个生产者,n个消费者,k个缓冲区
私用S1:=K 空buf S2:=0 满buf
公用S:=1
P1 P2
产生数据 P(S2)
P(S1) P(S)
P(S) 从buf取数据
数据→buf V(S1)
V(S2) V(S)
V(S) 加工数据
读者与写者
写者Wrt:=1 读者mutex:=1
P(wrt) P(mutex)
修改数据 读者
V(wrt) 计数为1则P(wrt)
V(mutex)
读数据
P(mutex)
计数器减1
计数为0则V(wrt)
V(mutex)
4、什么是死锁?死锁产生的原因和必要条件是什么?
死锁:系统中两个或以上的进程处于永远无知地等待状态的现象
原因:①资源不足,由于竞争资源而引起②同步机构使用不当产生死锁③对临时资源使用不加限制引起死锁
必要条件:①互斥性②占有不释放条件③不可抢占条件④循环等待条件
第五章
1、什么是虚拟存储器?大上小如何定?
虚拟存储器:OS以透明方式向用户提供的逻辑地址空间。虚存的大小是由地址结构长度决定的。
2、什么是地址重定位? 逻辑地址→物理地址
由于作业装入与其地址空间不一致的存储空间,为了使作业能正常运行,必须对其地址进行调整。
3、可以实现虚拟存储器存储管理的方案是哪种?
方案:界式存储管理、页式存储管理、段式存储管理、段页式管理。
4、页式、段式管理中,由逻辑地址到物理地址的转换过程?计算与图示。(见笔记和书P113)
页式:每当形成一个有效地址用页号查页表得到块号和单元号拼接,使得到内存物理地址
物理地址=块号×块长+单元号
段式:每当形成一个有效地址用段号查段表得到起始地址再和单元号相加使得到物理地址
物理地址=起始地址×1024+单元号
5、内存分配算法中为什么说最佳分配算法不一定最佳?
因为使小的空白区进行分割后易产生碎片反而造成浪费;分配速度比较慢,所以说最佳适配算法不一定最佳。
6、页面淘汰算法:先进先出F
7、页式管理和段式管理的区别?
区别 | 分页 | 分段 |
1 | 信息的物理单位 | 信息的逻辑单位 |
2 | 定长的,由系统分 | 不定长的,由用户分 |
3 | 为用户提供一维线性地址空间 | 为用户提供二维地址空间 |
4 | 静态链接 | 动态链接 |
5 | 共享是不易实现 | 共享容易实现 |
第六章
1、什么是文件?文件系统?
文件:一组相关信息的集合,它有一个名字作为标识
文件系统:负责对文件进行控制和管理的软件机构,它是由文件目录、一组文件操作和数据(文件)组成的
2、文件的逻辑组织有几种?
逻辑结构 索引顺序文件
流式文件
3、文件的物理组织与存储介质的关系?
物理结构 随机-索引文件
磁盘-三种物理结构均可
4、文件目录表的作用?主要内容?
作用:①完成由名字到物理地址的映射②存放文件的控制说明信息
内容:①文件名②文件类型③文件位置④文件长度⑤读写控制⑥使用计数⑦时间信息
5、“打开”、“关闭”、“删除”文件内部动作?
打开:将指定的文件目录下从外存来调到内存打开文件表open(file)
关闭:从打开文件表中删除指定的文件目录close(file)
删除:将指定文件目录项从文件目录中删除,从此无法再使用delete(file)
6、什么是文件的保护?保密?有几种方法?
文件保护:防止用户操作不当破坏文件
文件保密:未经授权者不能使用该文件
方法:①存取控制矩阵;②存取控制表和用户权限表;③口令;④密码;⑤设置文件属性。
第七章
1、设备的分类?
按从属关系:①系统设备②用户设备
按信息流向:①输入设备②输出设备③输入/输出设备
按信息组织方式:①字符设备②块设备
按设备使用性质:①独享设备②共享设备③虚拟设备
2、什么是通道?通道类型?
通道:负责内存和外设之间信息交换的专用处理机
类型:字节多路通道、选择通道、成组多路通道
3、设置设备缓冲区的目的?
①改善CPU和外设速度不匹配;
②减少I/O对CPU中断次数,放宽对CPU的中断响应时间要求;
③在配有磁盘的系统中减少对磁盘的启动设置,减少磨损
4、什么叫与设备无关性?实现设备无关性的好处?
定义:又叫设备独立性。①与具体某一台无关;②与具体的设备类型无关
好处:①方便用户,在使用外部设备时不需要知道设备的绝对号,只需要向系统说明所要使用的设备类型既可,其它的由操作系统视情况分配;②使程序在不同的系统结构条件下都能正常运行,不致因缺少某类外部设备而不能工作,设备更换了,程序不必改动,仅对作业说明进行极少的修改,就可以改变输入输出设备;③提高设备利用率。
5、设备安全分配指什么?
独享设备的安全分配是为了防止死锁
6、什么是虚拟设备?如何实现虚拟设备?
虚拟设备:代替独享设备的那部分存储空间及有关的控制结构
实现:采用spooling技术