1、1、 什么是操作系统？操作系统是管理计算机系统资源、控制程序执行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件。操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,有效地组织多道程 运行的系统软件( 或程序集合 ),是用户与计算机之间的接口.2、 操作系统管理哪些资源？硬件资源（中央处理器、主存储器、各种外围设备）和软件资源（程序、数据）3、 批处理操作系统、实时操作系统和分时操作系统各有什么特点？多道批处理系统提高了计算机系统的资源使用效率，但作业执行时用户不能直接干预作业的执行，当作业招待中发现出错，由操作系统通知用户重新修改后再次装入执行。分时操作系统是为了使用户能直接操纵计算机进交互
2、式工作。实时操作系统是用于控制生产流水线、进行工业流程控制、监督和控制实验等。在实时操作系统控制下计算机系统接收外部信号后及时进行处理，并且要在严格的时限内处理完接收的事件。4、 从资源管理的观点来看，操作系统有哪些基本功能？操作系统的功能：处理器管理、存储管理、文件管理和设备管理。操作系统的这些部分相互配合，协调工作，实现计算机系统的资源管理、控制程序的招待以及扩充系统功能、为用户提供方便的使用接口和良好的运行环境功能。处理器管理的主要工作是进行处理器的分配调度，尤其是在多道程序或多用户的情况下，要求运行的程序数目往往大于处理器的个数，这就需要按照一定的策略进行分配调度。存储管理是对主存储器
3、进行管理，根据用户程序的要求为它分配主存空间和实现重定位，同时还保护用户存放在主存储器中的程序和数据不被破外。必要时可以提供虚拟存储技术，扩充主存空间，为用户提供比实际容量大的虚拟存储空间。文件管理面向用户实现按名存取，支持对文件的存储、检索以及解决文件的共享、保护和保密等问题。设备管理负责管理各类外围设备，包括分配、启动和故障处理等。为了提高设备的使用效率，还实现虚拟设备。5、 进程有哪些基本状态？画出进程基本状态变化图。进程有三种基本状态：等待态、就绪态、运行态。运行态等待态就绪态等待某一件事等待的事件发生落 选选 中进程基本状态变化图6、 设在一个单处理器的多道程序设计系统中，有两道作业
4、在同时执行，一道以计算为主，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予作业进程占有处理器的优先级？为什么？7、 设有供用户使用的主存空间 100K，系统配有 4 台磁带机。现有一作业序列如下：作业号 进入输入进时间 要求计算时间 要求主存量 申请磁带机数1 10:00 25 分种 15K 2 台2 10:20 30 分种 60K 1 台3 10:30 10 分种 50K 3 台4 10:35 20 分种 10K 2 台5 10:40 15 分种 30K 2 台该系统采用多道程序设计技术，请分别写出采用“先来先服务调度算法”和“计算时间最短优先算法”先中的作业执行次序。先来先服务调度算法的作业执行次序：
5、1-2-3-4-5计算时间最短优先算法的作业执行次序：1，2，3，5，48、 在某计算中心的一个单道程序设计系统中，有 A、B、C 三个作业在等处理，它们到达系统的时间和估计需计算的时间如下表所示：作业 到达时间 估计时间A 8:30 130 分B 8:50 15 分C 9:20 70 分假定系统从 9：30 开始调度作业，试问，采用计算时间短的作业优先算法和最高响应比优先算法调度时各自的等待时间和完成时间。由于进行作业调度的时间是在作业全部到达输入井之后，即在 9：30 开始进行调度，些时作业 A、B、C 分别等待了 1 个小时、40 分钟、10 分钟，因而它们的响应比为：响应比=等待时间/
6、计算时间A 作业的响应比=60/130=6/13B 作业的响应比=40/15=8/3C 作业的响应比=10/70=1/7可见，作业 B 的响应最高，当然优先选择作业 B 装入主存储器。当作业 B 执行结束后，又要进行调度，由于等待时间发生了变化，故应重新计算响应比：A 作业的响应比=75/130=25/26B 作业的响应比=25/70=5/14由上可得先选择作业 A 执行，最后再让 C 执行。9、 什么叫重定位？重定位的方式有哪两种？把逻辑地址转换成绝对地址的工作称为重定位。重定位的方式可以有静态定位和动态定位两种。重定位是把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程.根据重定位时机的不同,又分为静态
7、重定位(装入内存时重定位)和动态重定位 (程序执行时重定位 ).10、 页式存储管理中页面大小是根据什么决定的？页表长度又是根据什么决定的？页面的大小是根据地址结构来决定的；页表的长度是由作业所占页的多少而定的。11、 假定某计算机系统配置的主存储器容量为 1M。当采用页式虚拟存储管理时提供给用户使用的逻辑地址空间为 4M，主存储器被分为长度 4K 的等长块，请回答下列问题：（1）主存储器一共被划分成多少块？1M=1024K 1024K/4K=256 块（2）用户作业最多可以有多少页？256 页（3）画出该系统的地址示意图。12、 某采用页式存储管理的系统接收了一个共 7 页的作业，作业执行时
8、依次访问的页为：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7。若把开始四页先装入主存，当分别用先进先出（FIFO）调度算法和最近最久未（LRU）调度算法时，作业执行过程中会产生多少次缺页中断？写出依次缺页中断后应淘汰的页。先进先出（FIFO）调度算法时产生 7 次缺页中断；淘汰的页：1，2，3，4，5，6，2最近最久未使用（LRU）调度算法时产生 4 次缺页中断；淘汰的页：3，4，5，613、 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，321，432，260，167。若该作业的第 0 页已经装入主存，现分配给该作业的主
9、存共 300 字，页大小为 100 字，则当页面调度算法采用先进先出算法时将产生多少次缺页中断？缺页中断率为多少？提示 先要计算欲访问的字地址所在的页，例如，字地址 115 属于第 1 页，228 属于第 2 页，88 属于第 0 页再确定该作业可用的主存块，因提供的主存空间为 300 字，故共有三块主存空间。采用先进先出算法时产生 6 次缺页中断，缺页中断率为：f=F/A=67%14、 什么是文件的逻辑结构和在存储结构？用户是从使用的角度来组织文件，用户把能观察到的且可以处理的信息根据使用要求构造成文件，这种构造方式称文件的逻辑结构。文件系统要从文件的存储和检索的角度来组织文件，文件系统根据
10、存储设备的特性、文件的存取方式来决定以怎样的形式把用户文件存放到存储介质上，在存储介质上的文件构造方式称文件的存储方式。15、 假定有一个盘组共有 100 个柱面，每个柱面共有 8 个磁道，每个盘面被分成 8 个扇区，现采用位示图的方法管理磁盘空间。请回答下列 ：（1）该盘组共被划分成多少个物理块？块号=柱面*磁道*扇区=88100=6400（2）若采用字长为 32 位的字来组成位示图，共需多少个字？字号=块/字长=6400/32=200 字（3）若从位示图中查找到第 50 个字的第 16 位对应的位是“0” ，那么其对应的空闲块应在哪个柱面上？应对应哪个扇区？应由哪个磁头来完成信息的传送？块
11、号=字号字长+位号=50*32+16=1616柱面号=块号/ 字长 =1616/32=50.5扇区号=块号 mod 字长=16磁头号=（块号 mod 字长）/扇区号=116、 从使用的角度，外围设备可分为哪两类？用户要求使用外围设备时，系统采用什么方式来分配？从使用的角度来看，外围设备分成两大类：一类是只能让一个作业独占作用的设备；另一类是可以由几个作业同时使用的设备。17、 解释“设备的独立性”通常，用户申请分配设备时，不是指定要哪台设备，而是指出要申请分配哪一类设备多少台，且在用户程序中用“设备类相对号”来提出使用设备的要求。所以用户编制程序时使用的设备与实际能占用的设备无关。设备的这种特
12、性称为设备的独立性。18、 假定磁盘的移动臂现在处于第 8 柱面，如下 6 个请求者等待访问磁盘，请你列出最省时间的响应次序：序号 柱面号 磁头号 扇区号（1） 9 6 3（2） 7 5 6（3） 15 20 6（4） 9 4 4（5） 20 9 5（6） 7 15 2（4） 、 （2） 、 （1） 、 （5） 、 （6） 、 （3）由于它是若干个请求者要访问不同磁头的不同编号的扇区，因此旋转调度总是对先到达读写磁头位置下的扇区进行信息传送。19、 什么是 SPOOLING 系统？请简述它的实现思想。“预输入程序”把作业流中的作业信息传送到“输入井”保存。作业被选中执行时不必再启动输入机，而只
13、要从磁盘上的输入井区域中读取信息。作业执行中产生的结果也可暂先存放在“输出井”中，待执行结束后由“缓输出程序”把作业结果打印输出。由于“预输入程序”和“缓输出程序”的执行是在计算机控制下进行的，所以把这种技术称为联机同时外围设备操作。20、 什么叫虚拟设备？实现虚拟设备的硬件基础是什么？由操作系统利用了可共享的磁盘模拟了输入机和打印机的功能而产生的效果。我们把由操作系统模拟的独占设备称为虚拟设备。实现虚拟设备的硬件基础是要有硬件的中断装置和通道技术作支撑，使中央处理器与各种外围设备之间可以并行工作。21、 总结实现虚拟设备的优点。实现虚拟设备不仅提高了独占设备的利用率，而且加快了作业的执行速度
14、。22、 临界区是怎样定义的？对相关临界区的管理应符合哪些要求？把并发进程中与共享变量有关的程序度称为临界区。对相关临界区的管理有三个要求：（1）一次最多一个进程能够进入临界区；（2）不能让一个进程无限制地在临界区执行，即任何一个进入临界区的进程必须在有限的时间内退出临界区；（3）不能强迫一个进程无限制地等待进入它的临界区，即有进程退出临界区时应让一个等待进入临界区的进程进入它的临界区。23、 采用 PV 操作作为同步机制时，假定与某共享变量相关的信号量 S 的值可以-1，1之间，问 S 的初值是哪个值？当 S=-1，S=0 ，S=-1 时，它们各自的物理含义是什么？S 的初值为 0 S=-1
15、 时表示等待使用资源的进程个数或表示等待进入临界区的进程个数。S0 时表示无资源可供使用或不允许进程进入临界区。 S=1 时表示可使用的资源数或表示可使用资源的进程数。24、 今有三个并发进程 R、M 和 P，它们共离一个缓冲区。 R 负责从输入设备读信息，每次读出一个记录，并把它存放到缓冲区中。M 对缓冲区中的记录加工。P 把加工后的记录打印输出。读入的记录经加工并取走后，缓冲区中又可存放下一个记录。请用PV 操作作为同步机制写出它们并发执行时能正确工作的程序。S表示是否可以把数存入缓冲器，由于缓冲器每一次只能存入一个记录，所以它的初始值为 1。SO表示缓冲器是否有记录。初始值为 0。SE表
16、示缓冲器中记录是否已加工，初始值为 0。beginB：integerS,S0,SE：semaphoreS：=1；SO ：=0 ；SE：=0；cobeginprocess Rx： integer；beginL1：从输入设备读出的信息；x：=读入的记录；P（S） ；B：=x ；P（SO）go to L1end；process My：integer；beginL2：P（SO ） ；y：=B；V（SE） ；加工 y 中的记录；go to L2；end；process Pz：integer；begerL3：P（SE ） ；z：=yV（S） ；打印 z 中的记录；go to L3；end；coend；en
17、d；25、 现在四个进程 R1、 R2、W1 和 W2，它们共享可以存放一个数的缓冲器 B。进程R1 每次把从磁盘上读入的一个数存到缓冲器 B 中，供进行 W1 打印输出。进程 R2 每次把从键盘上读入的一个数存到缓冲器 B 中，供进程 W2 打印输出。当一个进程把数存放到缓冲器后，在该数还没有被打印输出之前不准任何进程再向缓冲器中存数。当一个进程已把缓冲器中的数打印输出后，在缓冲器还没在存入一个新数之前不准任何进程再从缓冲器中取数打印。怎样用 PV 操作使这四个进程并发执行时能协调地工作。S表示是否可以把数存入缓冲器，由于缓冲器每一次只能存入一个数，所以它的初始值为 1。SP表示缓冲器是否有
18、数。初始值为 0。SO表示缓冲器中记录是否有数，初始值为 0。beginS，SP，SO：semaphore；S：=1；SP：=0；SO ：=0；cobeginprocess R1begin L1：从磁盘上读入一个数；x1：=读入的数；P（S ） ；x1：=A；V（SP） ；go to L1；end；process R2begin L2：从磁盘上读入一个数x2：=读入的数；P（S ） ；x2：=B；V（SO） ；go to L2；end；process W1y1：integer；beginL3：P（SP） ；y1：=A；V（SE） ；加工 y1 中的数；go to L3；end；process
19、W2y2：integer；begerL4：P（SO ） ；y2：=BV（S） ；打印 y2 中的数；go to L4；end；Coend；end；26、 什么叫死锁？什么原因会引起死锁？若程序中存在一组进程（两个或多个进程） ，它们中的每一个进程都占用了某种资源而又都在等待该组进程中另一个进程所占用的资源，这种等待永远不能结束，则说系统出现在死锁。形成死锁的原因是系统提供的资源数比进程要求的资源数少，或者是若干个进程要求的资源总数大于系统能提供的资源数。这时，进程部就会出现竞争资源的现象，对进程竞争的资源如果管理或分配不当，就会引起死锁。死锁的出现与资源分配策略和并发招待的速度有关。27、 有
20、哪些策略可防止和避免死锁？死锁的防止：静态分配资源、按序分配资源、剥夺式分配资源。避免死锁的方法：要系统能掌握并发进程中各个进程的资源申请情况，分配资源时就可先测试系统状态，分析会不会产生死锁，若把资源分配给申请者将产生死锁，则拒绝申请者的要求。28、 设有 12 个同类资源可供 4 个进程共享，进程对资源的需求量及资源分配如下：进程 已占资源数 最大需求量P1 2 4P2 3 6P3 4 7P4 1 4试问：（1）目前系统是否处于安全状态？为什么？是安全的，因为若将剩余的两个资源只分给进程 P1 使用。进程 P1 在得到所有资源量后，能在有限时间内执行结束，且归还后，这 4 个资源又可分给进
21、程 P2，如此类推，使得每个进程都能在有限时间内得到全部资源而执行结束后。只有这样才能确保系统是安全的。（2）如果这 4 个进程又都要求系统再分配一个资源时，在什么情况下会引起系统的死锁？为什么？在将一个资源分配给 P1、P2、P3 、P4 的情况下会引起系统的死锁，因为剩余的资源不管分配给哪个进程都是不能满足它的最大需求量，每一个进程都不能得到所需的全部资源，它们都等待其他的进程归还资源，但任一进程在招待没有结束之前都不会归还资源，从而引起死锁。因此不能把资源先分给任何一个进程。进程与程序的主要区别是: 进程是动态的;程序是静态的.进程有独立性,能并发执行; 程序不能并发执行.二者无一一对应关系.进程异步运行,会相互制约; 程序不具备此特征. 但进程与程序又有密切的联系:进程不能脱离具体程序而虚设,程序规定了相应进程所要完成的动作.
