操作系统试问答题填空题.doc

第 1 页 共 18 页一、问答及应用 1.UNLX／Linux 操作系统中将设备分为字符设备和块设备进行管理，有什么特点?答：字符设备是管理以“字符”为单位进行输人、输出的设备，即这类设备每输入或输出一个字符就要中断一次主机 CPU 请求进行处理，故称为慢速设备块设备是管理以“字符块”为单位进行输入输出的设备，在不同的系统或系统的不同版本中，块的大小定义不同但在一个具体的系统中，所有的块一旦选定都是一样大小，便于管理和控制，传送效率较高2．某虚拟存储器的用户编程空间共 32 个页面，每页为 1KB，内存为 16KB假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：页号 物理块号0 51 102 43 7请计算逻辑地址 0A5C(H)所对应的绝对地址答：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址由已知条件“用户编程空间共 32 个页面” ，可知页号部分占 5 位；由“每页为 1KB”，1K＝2 10，可知页内地址占 10 位由“内存为 16KB”，第 2 页 共 18 页可知有 16 块，块号为 4 位逻辑地址 0A5C(H)所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码"00010'为页号，表示该逻辑地址对应的页号为 2。

查页表，得到物理块号是4(十进制)，即物理块地址为：0100，拼接块内地址．10 0101 1100，得 01 0010 01011100，即 125C(H)3．文件的逻辑结构、物理结构及存取方法之间的关系如何?答：面向用户从使用角度确定的文件结构称为文件的逻辑结构；文件系统从文件的存储和检索的角度，在存储介质上的文件组织方式称为文件的物理结构 文件的逻辑结构离不开文件的实际物理结构同时又与文件的存取方法有关按存取的次序分，文件的存取方法分为顺序存取和直接存取一般来说，对顺序存取的文件，文件系统可把它组织成顺序文件和链接文件；对于随机存取的文件，文件系统可把它组织成索引文件但索引文件也可以进行顺序存取4．作业调度和进程调度有何区别?答：作业调度与进程调度之间的差别主要是：作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行；而进程调度是微观调度，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来另外，进程调度相当频繁，而作业调度执行的次数一般很少第 3 页 共 18 页（或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。

作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机5. 设某作业占有 7 个页面，如果在主存中只允许装入 4 个工作页面(即工作集为 4)，作业运行时，实际访问页面的顺序是 1， 2， 3， 6， 4， 7， 3， 2， 1， 4， 7， 5， 6， 5， 2， 1试用FIFO 与 LRU 页面调度算法，列出各自的页面淘汰顺序和缺页中断次数，以及最后留驻主存 4 页的顺序假设开始的 4 个页面已装入主存)答: FIFO：1 2 3 6 4 76 次2 1 5 6LRU：1 2 6 4 7 3 2 1 4 710 次6 5 2 1注：假定前面四页 1 2 3 6 已在主存6. 简述中断装置的主要职能?答：中断装置的职能主要有三点：1)检查是否有中断事件发生第 4 页 共 18 页2)若有中断发生，保护好被中断进程的断点及现场信息，以便进程在适当时候能恢复运行3)启动操作系统的中断处理程序7. 实现虚拟设备的硬件条件是什么?操作系统应设计哪些功能程序?答：硬件条件是：配置大容量的磁盘，要有中断装置和通道操作系统应设计好“预输入”程序， “井管理”程序， “缓输出”程序。

8. 一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业?答：要点：1)优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业2)允许终端作业和批处理作业混合同时执行3)把终端作业的就绪进程排成一个就绪队列，把批处理作业的就绪进程排入另外的就绪队列中4)有终端作业进程就绪时，优先让其按“时间片轮转”法先运行没有终端作业时再按确定算法选批处理作业就绪进程运行9. 简述死锁的防止与死锁的避免的区别答：死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，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，从而避免死锁第 5 页 共 18 页10.进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？答：可抢占式会引起系统的开销更大可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。

11. 试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因答：资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件” ，从而防止死锁的发生12. 什么是死锁?死锁的四个必要条件是什么?答：互斥使用、保持和等待、非剥夺性和循环等待13.简述请求页式存储管理的优缺点答：优点：(1)虚存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式2)内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存3)不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题与分区式比，不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生UNIX 操作系统较早采用第 6 页 共 18 页缺点：(1)要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大2)有可能产生“抖动” 3)地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本14.虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制?答：虚存是由操作系统调度，采有内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存，不用的调出内存，这样好象内存容量不受限制。

但要注意：(1)虚存容量不是无限的，极端情况受内存、外存的可使用的总容量限制；(2)虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制；(3)速度和容量的“时空”矛盾，虚存量的“扩大”是以牺牲 CPU 工作时间以及内、外存交换时间为代价的15. SPOOLing 技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？答：将一享打印机改造为可供多个用户共享的打印机，是应用 SPOOLing 技术的典型实例具体做法是：系统对于用户的打印输出，并不真正把打印机分配给该用户进程，而是先在输出井中申请一个空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中；然后为用户申请并填写请求打印表，将该表挂到请求打印队列上若打印机空闲，输出程序从请求打印队首取表，将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲第 7 页 共 18 页区，再进行打印，直到打印队列为空16. 按资源分配管理技术，输入输出设备类型可分为哪三类？答：按资源分配管理的特点，输入输出设备可分为独享设备、共享设备和虚拟设备三类 独享设备：即不能共享的设备，一段时间只能由一个作业独占如打印机、读卡机、磁带机等所有字符型输入输出设备原则上都应是独享设备 共享设备：可由若干作业同时共享的设备，如磁盘机等。

共享分配技术保证多个进程可以同时方便地直接存取一台共享设备共享提高了设备的利用率块设备都是共享设备 虚拟设备：利用某种技术把独享设备改造成多台同类型独享设备或共享设备虚拟分配技术就是利用独享设备去模拟共享设备，从而使独享设备成为可共享的、快速 I/O 的设备实现虚拟分配的最有名的技术是 SPOOLing 技术，即假脱机技术17. 数据传送方式有哪几种？答：四种：程序直接控制方式、中断控制方式、 DMA 方式、 通道方式18. 什么是缓冲？为什么要引入缓冲？答：缓冲指缓冲存储器为了匹配外设与 CPU 之间的处理速度，为了减少中断次数和中断处理时间，也是为了解决 DMA 或通道方式时的瓶颈问题，在设备管理中引入了用来暂存数据的缓冲技术19. 设备驱动程序是什么？为什么要有设备驱动程序？用户进程怎第 8 页 共 18 页样使用驱动程序？答：设备驱动进程与设备控制器之间的通信程序称为设备驱动程序设备驱动程序是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输它与硬件密切相关，处理用户进程发出的 I/O 请求 用户进程使用设备驱动程序时，设备驱动程序的处理过程为：将用户进程抽象的 I/O 要求转换为具体的要求，检查 I/O 请求的合法性，读出和检查设备的状态，传送必要的参数，设置设备工作方式，启动 I/O 设备。

20. 什么叫通道技术？通道的作用是什么？答：通道是一个独立于 CPU 的专管输入/输出控制的处理机，它控制设备与内存直接进行数据交换它有自己的通道指令，这些通道指令受 CPU 启动，并在操作结束时向 CPU 发中断信号 通道方式进一步减轻了 CPU 的工作负担，增加了计算机系统的并行工作程度二、填空1．在一般操作系统中，设备管理的主要功能包括（分配设备） 、(控制 I／O 操作)、(管理缓冲区) 和 (实现虚拟设备技术)2．常用的进程调度算法有(先来先服务) 、(优先数法) 和(轮转法)3. 从用户观点看，UNIX 统将文件分三类：(普通(一般)文件) 第 9 页 共 18 页、(目录文件) 和(特殊文件)4．进程的三个基本状态是(就绪) 、(执行) 和(等待(阻塞) ) 5．在文件使用中涉及系统调用主要有下列六种：(创建) 、(打开) 、(读) 、(写) 、(关闭) 和(删除) 6．SP00Ling 技术的中文译名(外部设备联机并行操作) ，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常叫做“假脱技术” 7. 在 UNIX 系统中，文件的类型主要包括（普通文件），（目录文件），（特别文件）。

8. 一般说来，操作系统有三种结构，它们分别是（单块）结构, （层次）结构和（微内核）结构传统的 UNIX 系统核心就采用（层次）结构9. 在 UNIX 文件系统中，文件的路径名有两种表示形式，它们是（绝对路径名（或全路径名））和（相对路径名）；其中，以“/”开始的路径名表示（绝对路径名（或全路径名））10. 在 UNIX 系统中，文件分为（普通文件）、（目录文件）和（特殊文件）11. UNIX 的文件物理结构采用（成组链接法）12. 在 UNIX 系统中，键盘、终端、打印机等以（字符）为单位组织和处理信息的设备称为（字符设备）；而磁盘、磁带等以 （块）为单位组织和处理信息的设备称为 （块设备） 13. 常用的文件物理结构有（连续文件），（串连文件）和（索引第 10 页 共 18 页文件）14. 按操作系统中文件的性质与用途分，文件分为：（系统文件）、（库文件） 和（用户文件）15. 文件目录的两个基本命令是（Ｏpen）和（Close）16. 按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为（记录式文件）和无结构文件，又称（文字流式文件） 17. 文件存取控制是解决文件的（保护）、（保密）和（共享）。

18. 缓冲区的设置可分为（单缓冲）、（双缓冲）、（多缓冲）和（缓冲池）19. 利用缓冲区能有效地缓和（外围设备）和（处理机）之间速度不匹配地矛盾，虚拟设备功能是使（一个物理设备）变成能被多个进程同时使用的（逻辑设。