篇一：操作系统
1.什么是操作系统？
操作系统是计算机中的一个系统软件，他是这样一些程序模块的集合---管理与控制计算机软件硬件资源，合理的组织计算机中的工作以流程，一边用这些资源为用户提供一个功能强，使用方便的工作环境，从而在计算机和用户之间起到接口作用。
2.操作系统的基本特征有哪些？
并发、共享、虚拟、异步
3.在计算机中配置操作系统的目标是什么？
在计算机中配置操作系统的目标是：方便性、有效性、可扩充性和开放性。
4.什么是多道程序设计技术？
多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序控制之下，相互穿插的运行。 两个或两个以上程序在计算机系统中同处于开始到结束之间的状态。
5.简述进程具有哪些特征？
动态性、并发性、独立性、异步性
6.什么是临界区、进入区、退出区？
临界区：进程中访问临界资源的代码。
进入区：对欲访问临界资源进行检查的代码。
退出区：将临界区正被访问的标志恢复为未被访问的标志。
7.进程同步应该遵循什么原则？
空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待
8.画出进程的三态转化图。
9.处理机调度有哪些不同层次及其之间有什么不同？
高级调度（长程调度或作业调度）：根据某种算法，决定将外存上的哪几个作业调入内存，为他们创建进程、分配必要的资源，并将其放入就绪队列。由于周期最长，多用于多道批处理系统，在分时和实时系统中不设置高级调度。
低级调度（进程调度或短程调度）：调度的对象是进程，决定哪个进程获得处理机，并由分派程序将处理机分配给选中的进程。低级调度是最基本的一种调度，由于运行频率最高，在多道批处理、分时和实时三种类型的OS中都必须配置
10.在作业调度中主要解决那两个问题？
1）接纳多少个作业
2）接纳哪些作业
11.什么是死锁？死锁发生的必要条件有哪些？
死锁：如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中得其他进程才能引发的事件，称该组进程是死锁的。
必要条件：互斥条件、请求与保持条件、不可抢占条件、循环等待条件
12.什么是多级反馈队列调度算法？
1）设置多个就绪队列
2）每个队列都采用FCFS算法
3）按队列优先级调度
13.系统中资源有哪些分类？引起死锁的原因是什么？
可重用性资源和消耗性资源、可抢占性资源和不可抢占性资源
原因：a竞争不可抢占性资源引起死锁
b竞争可消耗资源引起死锁
c进程推进顺序不当引起死锁
14.什么是重定位？什么是静态重定位？什么是动态重定位？
重定位：装入程序将装入模块装入内存时，对目标程序中的指令和数据地址的修改过程成为重定位。
静态重定位：地址变换在进程装入时一次完成的，以后不再发生改变的。
动态重定位：地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令或数据的访问自动进行的。
15.什么是对换？为什么引入对换？对换分为哪几种类型？
对换：把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序或数据换出到外存上，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程或进程所需的程序或数据换入内存。引入原因：为了减少资源浪费，提高系统吞吐量。
类型：整体对换、页面（分段）对换
17.分段式储存管理方式和分页式储存管理方式有什么不同？
1）页是信息的物理单位,与源程序的逻辑结构无关。而般是信息的逻辑单位,由源程序的逻辑结构及含义来决定, 每一般在逻辑上是一组相对完整的信息 。
2）页的大小是固定的,由操作系统决定, 对用户是不可见的, 页面只能从页大小的整数信地址开始, 页与页之间可以達续,也可以不達续。而般长由用户根握需要来确定,是用户可见的,每个段不一定等长,般起始地址可从相可内存地址开始,般与般之间可以達续,也可以不達续。
3）在分页存储管理中,源程序(页号、 页内偏移里)经链接装配后变成一维地址结构,引入的目的是实现离散分配,以消減内存的外部碎片,提高内存的利用率。在分段储存管理中,源程序 （段号、般内偏移里)经链接装配后仍保持二维地址结构,引入的目的是满足用户模块化程序设计的需要。
4）分页储存管理不易实现共享和动态链接,而分段储存管理则很容易实现。
18.什么是虚拟储存器？有什么特征？其中最本质的特征是什么？
虚拟储存器：是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种储存器结构
特征：多次性、对换性、虚拟性
最本质特征：虚拟性
19在请求分页系统中，页表应该包括那些数据项？每项的作用是什么？
页号：页表号
物理块号：页面在内存上的物理地址
状态位P：用于指示该页是否已经调入内存，供程序访问时参考。
访问字段A：记录本页在一段时间内被访问的次数，或记录本页最近已有多少长时间没有被访问，提供给置换算法（程序）在选择换出页面是参考。
修改位M：标示该页再调入内存后是否被修改过，供置换页面时参考。
外存地址：用于指出该页面在外存上的地址，通常是物理块号，供调入该页时参考。
20.什么是缺页率？受那些因素影响？
缺页率：访问页面失败次数占总次数的百分比
因素：页面大小、进程所分配物理块的数目、页面置换算法、程序固有特性
21.什么是SPOOLing？试说明SPOOLing系统的组成。
SPOOLing：联机情况下实现的同时外围操作的技术也成为假脱机技术。
组成：输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程、井管理程序
22.在设备管理中，为什么要引入缓冲区？
a缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾
b.减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制
c.解决数据粒度不匹配问题
d.提高CPU和I/O设备之间的并行性
23.I/O设备有哪些分类标准和类型
1）按特性分为存储设备和I/O设备
2）按传输速率分为低速设备、中速设备、高速设备
24.什么是瓶颈问题以及其解决方法。
瓶颈问题：由于通道不足所造成的瓶颈现象
解决：增加设备到主机间的通路而不增加通道
25.什么是设备独立软件？
答：为实现设备独立性，必须再在设备驱动之上设置的软件称为与设备无关的I/O软件，或设备独立性软件
26.设备分配时应该考虑哪些因素？
1）设备的固有属性暨独占、共享和虚拟设备的分配策略
2）设备的分配算法暨先来先服务和优先级高者优先
3）设备分配中的安全性暨安全分配与不安全分配方式
27.磁盘访问时间由哪几部分组成？每部分时间如何计算？
1）寻道时间 Tt=m*n+s
2）旋转延迟时间 1/2r r为每秒转速
3）传输时间 Ts=b/rN b为每次读写的字节数N为一条磁道上的字节数
28.文件、文件系统的概念是什么？文件有哪些分类？
文件系统：将其管理的程序和数据通过组织组成一系列文件
文件：由创建者所定义的，具有文件名的一组相关元素的集合。
29.什么是文件的逻辑结构？什么是文件的物理结构？
逻辑结构：从用户观点出发所观察到的文件组织形式。暨文件是由一系列逻辑记录组成的，使用户可以直接处理的数据及其结构，他独立于文件的物理特性，又称为文件组织、
物理结构：又称为文件储存结构，是指系统将文件储存在外存所形成的一种储存结构形式，是用户看不见的。
30.文件的逻辑结构的类型有哪些？每种类型的优缺点是什么？
有结构文件：顺序文件、索引文件、索引顺序文件
无结构文件
优缺点：
1）顺序文件：存取效率高，增加或删除记录困难
2）索引文件：存取效率高，增加或删除记录方便，但必须有索引表，开销大
3）索引顺序文件：存取效率高，增加或删除记录方便，开销小
31.什么是按名存取？
答：用户只需要向系统提供所需访问文件的名字，便能快速准确的找到指定文件在外存上的储存位置。
32.什么是文件目录？对目录管理有哪些要求？
文件目录：一种数据结构，用于标识系统中的文件及其物理地址，供检索时使用。要求：
1）实现“按名存取”
2）提高对目录的检索速度
3）文件共享
4）允许文件重名
33.目前常用的外存组织方式有哪几种？各有什么优缺点？
连续组织方式：
优点：
a顺序访问容易
b顺序访问速度快
缺点：
a.要求为一个文件分配连续的储存空间
b.必须实现知道文件长度
c.不能灵活删除和插入记录
d.对于动态增长的文件难以分配空间，浪费储存空间
链接组织方式：隐式链接、显式链接
优点：
a消除了磁盘的外部碎片，提高外存的利用率
b对数据插入修改删除容易
c才能适应文件动态增长，无需事先知道文件大小
缺点：
a只适合顺序访问
索引组织方式
优点：不会产生外部碎片
缺点：索引块利用率低
34.链接文件中常用哪种链接方式？为什么？
显式链接
原因：显著提高了检索速度，大大减少了访问磁盘的次数
35.常用文件储存管理方法有哪几种？
空闲表法和空闲链表法、位示图法、成组链接法
篇二：操作系统总复习(简答题)
1、设计现代OS的主要目标是什么？方便性、有效性、可扩充性、开放性
2、何谓脱机I/O和联机I/O？
答：脱机输入方式是指在一台外围机(即一台专门用来管理输入/输出的、功能较简单的计算机)的控制下，预先将程序和数据从低速输入设备输入到磁带，当CPU需要这些程序和数据时，再从磁带告诉的读入内存。类似的，脱机输出方式是指当CPU需要输出时，先告诉的将数据写入磁带，然后在一台外围机的控制下，然后低速输出设备进行输出。相反，在主机的直接控制下进行的输入/输出方式被称为联机输入/输出方式。
优点：减少了CPU的空闲时间；提高I/O速度。
3、实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？
答：关键问题：及时接收、及时处理
及时接收：在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
及时处理：作业直接进入内存；采用轮转运行方式，不允许一个作业长期占用处理机
5、是什么原因使操作系统具有异步性特征？
答：进程是以人们不可预知的速度向前推进。内存中的每个进程何时获得处理机运行；进何时因提出某种资源请求而暂停；进程以怎样的速度向前推进；每道程序总共需要多少时间完成，等等。在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但由于竞争资源等因素的限制，使进程的执行不是“一气呵成，而是以“走走停停”的方式运行。
只要运行环境相同，作业经过多次运行，都会获得完全相同的结果。
6、何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？
答：在微内核OS中是将进程管理、存储器管理以及I/O管理的功能一分为二，属于机制的很小一部分放入微内核中，另外绝大部分放在微内核外的各种服务器中来实现。 功能：进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理。
第2章作业
2、程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？
答：程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态由多个程序改变，致使程序运行失去了封闭性，也会导致其失去可再现性。
3、试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的唯一标志？
答：PCB 是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。OS根据进程的PCB感知到该进程的存在。所以说PCB是进程存在的唯一标志
4、同步机构应遵循哪些基本准则？答空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待
5、何谓“忙等”？它有什么缺点？答：“忙等”：不让权等待，即进程因为某事件的发生而无法继续执行时，它仍占CPU，并不执行循环测试指令来等待该事件的完成。
缺点：没有做到“让权等待”，降低了CPU的使用效率。
6、试从物理概念上说明记录型信号量wait和signal。
wait(S)：当S.value>0 时，表示目前系统中这类资源还有可用的。执行一次wait 操作，意味着进程请求一个单位的该类资源，使系统中可供分配的该类资源减少一个，因此描述为S.value:=S.value-1；当S.value<0时，表示该类资源已分配完毕，进程应调用block原语自我阻塞，放弃处理机，并插入到信号量链表S.L中。
signal(S)：执行一次signal操作，意味着释放一个单位的可用资源，使系统中可供分配的该
类资源数增加一个，故执行S.value:=S.value+1 操作。若加1 后S.value≤0，则表示在该信号量链表中，仍有等待该资源的进程被阻塞，因此应调用wakeup 原语，将S.L链表中的第一个等待进程唤醒。
8、我们为某临界资源设置一把锁W，当W=1时表示关锁；当W=0时表示锁已经打开，试写出开锁和关锁原语，并利用它们去实现互斥。
、我们为某临界资源设置一把锁W，当W=1时表示关锁；当W=0时表示锁已经打开，试写出开锁和关锁原语，并利用它们去实现互斥。
答：开锁语句： unlock（w）;w=0;
关锁语句：lock（w）; if（w==1） do no_op；w=1;
互斥： var w: semaphore:=0;
Begin Repeat
Lock(w); critical section
Unlock(w); remainder section
Until false; end;
9、试说明管程由哪几部分组成，为什么要引入条件变量？
答：管程由四部分组成：①管程的名称；②局部于管程内部的共享数据结构说明；③对该数据结构进行操作的一组过程；④对局部于管程内部的共享数据设臵初始值的语句；
当一个进程调用了管程，在管程中时被阻塞或挂起，直到阻塞或挂起的原因解除，而在此期间，如果该进程不释放管程，则其它进程无法进入管程，被迫长时间地等待。为了解决这个问题，引入了条件变量condition。
第三章
7、何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？10”
答:如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其他进程才能引发的事件，那么该组进程是死锁的。
原因：竞争不可抢占性资源，竞争可消耗资源，进程推进顺序不当。
必要条件：互斥条件，请求和保持条件，不可抢占条件和循环等待条件。
9、不安全状态是否必然导致系统进入死锁状态？举例说明。10”
不安全状态不一定导致进入死锁，因为，安全性检查中的向量Max是进程前提供的，而在实际运行过程中一进程需要的最大资源量可能小于Max，如一进程对应的程序中有一段进行错误处理的代码其中需要n个a种资源，若该进程在运行过程中没有碰到相应的错误，而不需要调用该段错误处理代码，则它实际上将完全不会请求这n个a种资源。
14、在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最易于实现？哪种方法能使资源利用率最高？答：解决/处理死锁的方法有预防死锁、避免死锁、检测和解除死锁
预防死锁方法最容易实现，但所施加的限制条件过于严格，导致系统资源利用率降低 避免死锁可使系统获得较好的资源利用率。
第4-5章作业
1、“整体对换从逻辑上也扩充了内存，因此也实现了虚拟存储器的功能”这种说法是否正确？请说明理由。
答：上述说明法是错误的。整体对换将内存中暂时不用的某个程序及其数据换出至外存，腾出足够的内存空间以装入在外存中的、具备运行条件的进程所对应的程序和数据。虚拟存储器是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统，是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统，它的实现必须建立在离散分配的基础上。虽然整体对换和虚拟存储器均能从逻辑上扩充内存空间，但整体对换不具备离散
性。实际上，在具有整体对换功能的系统中，进程的大小仍受到实际内存容量的限制。
2、什么叫静态重定位，什么叫动态重定位，它们分别与何种装入方式相对应？
答：把作业装入内存中随即进行地址变换的方式称为静态重定位，在作业执行期间，当访问到指令或数据时才进行地址变换的方式称为动态重定位。它们分别和可重定位 、 动态运行时装入方式相对应。
3、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？
答：虚拟存储器具有离散性、多次性、对换性和虚拟性的特征。其中最本质的特征是离散性，在此基础上又形成了多次性和对换性，所表现出来的最重要的特征是虚拟性。
第6章习题
1、有哪几种I/O控制方式？哪种I/O控制方式适用于字符设备？哪种I/O控制方式适用于块设备？
答：有四种：①使用轮询的可编程I/O方式；②使用中断的可编程I/O方式；③直接存储器访问（DMA） 方式；④I/O通道控制方式。其中使用中断的可编程I/O方式适用于字符设备，直接存储器访问（DMA） 方式适用于块设备。
2、在设备管理中，为什么要引入缓冲区？
答：在设备管理中，引入缓冲区的主要原因有以下四点：1）缓和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾；2）减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制；3）解决数据粒度不匹配的问题；4）提高CPU和I/O设备之间的并行性。
3、什么是设备的独立性？引入设备的独立性有什么优点？ 如何实现设备的独立性？
答：设备的独立性是指应用程序独立于具体使用的物理设备。引入设备独立性可提高设备分配的灵活性和设备的利用率，使I/O重定向更易于实现。为实现设备的独立性引入了逻辑设备和物理设备的概念，在应用程序中使用的是逻辑名，而系统中还配备了一张将逻辑设备名转换为物理设备名的数据结构逻辑设备表（LUT），从而实现了应用程序所使用的设备与具体的设备无关的设备独立性。
4、什么是SPOOLing技术，它由哪几部分组成？
答：SPOOLing也称为假脱机技术，是指在多道程序的环境下，利用多道程序中的一道或两道来模拟外围控制机，从而在联机的条件下实现同时外围操作的技术。它由输入/输出井、输入/输出缓冲区、输入/输出进程和井管理程序四部分组成。
5、什么是SCAN算法，它是为了解决什么问题而引入的？
答：SCAN算法是一种磁盘调度算法，它选择在磁头当前移动方向上，与当前磁头所在磁道距离最近的，要求访问的磁道进行访问，直至在当前移动方向上再无需要访问的磁道时，才反转磁臂移动方向，并执行与前面相同的调度策略。SCAN算法的引入是为了避免出现进程“饥饿”现象。
6、为什么引入NStepSCAN算法，它是如何解决上述问题的？
答：在SSTF、SCAN、CSCAN几种磁盘调度算法中，都可能出现“磁臂粘着”现象，即有一个进程或几个进程对某一磁道有较高的访问频率，从而导致磁臂停留在某处不动，垄断了整个磁盘设备。NStepScan算法将磁盘请求队列分成若干个长度为N的子队列，磁盘调度按FCFS算法依次处理这些子队列。而每处理一个子队列时又是按照SCAN算法。当处理某子队列时，又有新的磁盘I/O请求，便将新请求进程放入其他队列中，从而避免了粘臂现象。
第7-8章 习题
1、在文件系统中，目录的功能是什么？对目录管理的主要要求是什么？
答：在文件系统中，具有将文件名转换为该文件在外存的物理位置的功能。对目录管理的主要要求是：1）能够实现“按名存取”；2）提高对目录的检索速度；3）能够实现文件共享；4）允许文件重名。
2、什么是文件的逻辑结构？什么是文件的物理结构？
答：文件的逻辑结构是从用户的观点出发，所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于物理特性，又称文件组织。文件的物理结构又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式，与存储介质的存储性能有关。
3、文件的逻辑结构有哪几种类型？常用的外存组织方式哪几种，分别对应于哪种文件物理结构？
答：文件的逻辑结构有顺序文件、索引文件和索引顺序文件三种类型。常用的外存组织方式有：连续组织方式（对应的文件物理结构是顺序式的文件结构）、链接组织方式（对应的文件物理结构索引式的文件结构）、索引组织方式（对应的文件物理结构是索引式的文件结构，但在现代OS中，则可对应于多种类型的组织形式）。
4、什么是磁盘容错技术？SFT-1与SFT-2分别用于防止何种类型的错误？分别举一个SFT-1与SFT-2的例子。
答：磁盘容错技术是指通过增加冗余的磁盘驱动器、磁盘控制器等，来提高磁盘系统的可靠性。SFT-1是低级磁盘容错技术，主要用于防止磁盘表面发生缺陷所引起的数据丢失，如双份目录和双份文件分配表、热修复重定向和写后读校验。SFT-2是中级磁盘容错技术，主要用于防止磁盘驱动器和磁盘控制器故障所引起的系统不正常工作，如磁盘镜像、磁盘双工。
篇三：操作系统第7-8章习题2015讲解
第7-8章 习题
1、在文件系统中，目录的功能是什么？对目录管理的主要要求是什么？
答：在文件系统中，具有将文件名转换为该文件在外存的物理位置的功能。对目录管理的主要要求是：1）能够实现“按名存取”；2）提高对目录的检索速度；3）能够实现文件共享；4）允许文件重名。
2、什么是文件的逻辑结构？什么是文件的物理结构？
答：文件的逻辑结构是从用户的观点出发，所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于物理特性，又称文件组织。文件的物理结构又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式，与存储介质的存储性能有关。
3、文件的逻辑结构有哪几种类型？常用的外存组织方式哪几种，分别对应于哪种文件物理结构？
答：文件的逻辑结构有顺序文件、索引文件和索引顺序文件三种类型。常用的外存组织方式有：连续组织方式（对应的文件物理结构是顺序式的文件结构）、链接组织方式（对应的文件物理结构索引式的文件结构）、索引组织方式（对应的文件物理结构是索引式的文件结构，但在现代OS中，则可对应于多种类型的组织形式）。
4、什么是磁盘容错技术？SFT-1与SFT-2分别用于防止何种类型的错误？分别举一个SFT-1与SFT-2的例子。
答：磁盘容错技术是指通过增加冗余的磁盘驱动器、磁盘控制器等，来提高磁盘系统的可靠性。SFT-1是低级磁盘容错技术，主要用于防止磁盘表面发生缺陷所引起的数据丢失，如双份目录和双份文件分配表、热修复重定向和写后读校验。SFT-2是中级磁盘容错技术，主要用于防止磁盘驱动器和磁盘控制器故障所引起的系统不正常工作，如磁盘镜像、磁盘双工。
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