操作系统简答题..pdf

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1、简答题 -练习题 1文件的物理结构有哪几种?为什么说串联文件结构不适合于随机存取? 2在单处理机的请求分页系统中，在 CPU 上执行的进程 A 发生缺页中断时进入什么状 态？系统处理完缺页中断后到就绪队列中再次调度用户进程时，结果调度到的仍然 是 A 进程，有可能出现这种情况吗？为什么？ 3目录文件可以分为哪些种类?说明它们各自的特点 (包括优缺点 )。 4解释操作的含义及其信号量的物理意义。 5在单处理机的分时系统中，在CPU 上执行的进程 A 用完时间片后，系统进行切换， 结果调度到的仍然是A 进程。有可能出现上述情况吗？为什么？ 6常用的文件存储空间的管理方法有哪几种?试述它们各自的优缺

2、点。 7分析死锁与阻塞的根本区别？ 8进程的生存周期包括哪三个基本状态?作业调度与进程调度的主要区别是什么? 9分析在生产者和消费者问题中，是否可以交换两个P 和 V 操作的顺序， 并说明原因。 10判断下列同步问题是否有错?若有错则指出错误的原因,并改正（ 14 分） ： (1)设 p1 和 P2两进程共用一缓冲区Buf,P1 向 Buf 写信息 ,P2从 Buf 中读出信息 ,算法 描述如图 1 所示。 (2)设 A1 和 A2 为两并发进程 ,它们共享一临界资源 ,执行算法见图 2. P1进程P2 进程A1 进程A2 进程 P(S2) P(S1) P(S) 从 Buf 读出信息 CSA1

3、 CSA2 向 Buf 写信息V(S) V(S1) V(S2) S的初值为 0 S1,S2的初值为 1 图 1 图 2 11.什么是操作系统的主要功能？ 12.批处理、分时和实时系统的特征？ 13.多道程序 (multipropramming)和多重处理 (multirocessing)有何区别？ 14.讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来？ 15.设计计算机操作系统与哪些硬件器件有关？ 16.终端处理程序应具有那些功能？ 17.系统调用与一般的过程调用有什么差别？ 18.命令解释程序的主要作用是什么？ 19.系统调用的执行过程分可分为哪几步？ 20.UNIX 系统有什么特点？

4、21.什么是进程间的互斥？什么是进程间同步？ 22. 并发进进程所受的制约关系有哪两种？引起制约的原因是什么？ 23.在生产者 -消费者问题中，我们设置三个信号灯，一个用于互斥的信号灯mutex,起初 值为 1；另外两个信号灯是： full( 初值为 0，用以指示缓冲区内是否有物品)和 empty（初 值为 n,表示可利用的缓冲区数目）。试写出此时的生产者-消费者问题的描述。 24.作业调度的性能评价标准有哪些？这些性能评价标准在任何情况下都能反映调度策 略的优劣吗？ 25.请说明在生产者消费者问题的描述中，P 操作颠倒会产生死锁吗？为什么？ 26.P个进程共享 m 个同类资源，每一个资源在任

5、意时刻只能供一个进程使用，每一进程 对任意资源都只能使用一有限时间，使用完便立即释放。并且，每个进程对该类资源的 最大需求量小于该类资源的数目。设所有进程对资源的最大需要数目之和小于p+m。试 证：在该系统中不会发生死锁。 27.UNIX 系统采用什么样的进程调度算法？它的进程切换调度算法swtch的主要任务是 什么？ 28.存储管理的主要功能是什么? 29.段式管理可以实现虚存吗？如果可以，简述实现方法。 30.段页式管理的主要缺点是什么？有什么改进办法？ 31.段式管理与页式管理有何区别？ 32.什么是动态重定位？如何实现？ 33.试述分区管理中的最先适应算法、最佳适应算法以及最坏适应算法

6、的原理，并比较其 优缺点。 34.设备管理的目标和功能是什么？ 35.简述 DMA 方式的数据输入处理过程。 36.什么是陷阱？什么是软中断？试述中断、陷阱和软中断之间的异同。 37.设备分配的原则是什么？ 38.什么叫 I/O 控制？它可用哪几种方式实现？各有什么优缺点？ 39.常用的文件存储设备的管理方法有哪些？试述主要优缺点。 40.什么是文件目录？文件目录中包含那些信息？ 41.设索引表长度为 13，其中 0-9 项未直接寻址方式，后3 项为间接寻址方式，试描述 出给定文件长度 n(块数)后的索引方式寻址算法。 42.为什么要系统打开文件表？用户进程是怎样与文件系统联系的？创建一个文件

7、是创 建系统打开文件表吗？ 43.UNIX 文件系统为什么有磁盘i 节点和内存 i 节点？为什么内存i 节点的内容和磁盘i 节点的内容不一样？ 44.请说出客户 /服务器模式优缺点。 45.分布式计算机系统的目的是什么？ 46.说说你对分布式操作系统概念的理解。 47.分布式操作系统的特点是什么？ 48.为什么在分布式系统中 ,并发问题更为突出？ 49.简述 DOS 操作系统的层次结构。 50.什么是抽象数据类型的思想？ 51.什么叫做系统初启？一般情况下，操作系统的初启过程有以哪几个步骤？ 【答案】 1文件的物理结构可以分为连续文件、串联文件和索引文件等三种。由于串联文件只能 按队列中的指针

8、顺序搜索，所以它的搜索效率低，只适用于存放逻辑上连续的文件， 所以只适用于顺序存取文件。否则，若用于隋机存取，为了读取某个信息块则有可能 造成磁头大幅度地来回移动，从而花费太多的查找时间。所以说，串联文件结构不适 于随机存取。 2在 CPU 上执行的进程 A 发生缺页中断时进入等待状态。有可能再次调度到的仍然是 A 进程。当系统中只有一个处于执行状态的作业，且A 进程进入等待状态时，若就 绪队列中是空的，则当缺页中断过程完成，A 进程被唤醒而进入就绪队列时，再次 调度到的仍然是 A 进程。 3文件目录可以分为一级文件目录、二级文件目录和多级文件目录。其中：一级文件 目录：是含有若干个表目的线性

9、表，每个文件占其中一个表目，其优点是简单，查 找快；缺点是文件目录中不允许有重名，所以只适用于单用户的OS。二级文件目录： 分为主文件目录和用户文件目录，整个系统只有一个主目录，每个用户目录均在其 中占有一个登记项，该项中含有用户目录名和位置、大小说明；其优点是能较好的 解决重名问题；缺点是比一级文件目录复杂。 多级文件目录：是在二级文件目录基础上的扩充，它更好的解决了重名问题， 它适合于任何 OS，其缺点是比二级文件目录更复杂。 4信号量又称信号灯，其值只能由P、V 操作加于改变。当信号量S0 时，表 示该类可用资源的个数，作一次P（S）操作，S-1S ，表示进程申请分配一 个该类资源，于是

10、可用资源数减少一个；当Sn*k-1) return(-1) elseif (o_addr10*k) 直接寻址，获得p_addr else 间接寻址，获得 p_addr return(p_addr) 42.解：用户打开表记录一个进程可以用来同时打开的文件数，UNIX System V 最多可达 到 20。用户打开表的描述符返回给用户进程后称为文件描述符。与此相对应， 用户 对文件进行操作时， 在系统内部需要有相应数据结构来记录和控制打开文件的用户 进程，以及记录和控制那些共享统一文件的用户进程。这个数据结构就是系统打开 表。用户进程通过系统调用来完成与文件系统联系。创建文件时，需要在系统打开 表

11、的相应表项中生成相应数据，但不需要创建系统打开文件。 43.UNIX 系统中，磁盘 i 节点以静态形式存放文件说明信息。引入内存i 节点是为了减 少设备的启动次数以及提高操作速度，把磁盘 i 节点复制到内存特定区域。 又于进程 需用 i 节点中的逻辑结构和物理结构信息完成对文件信息的保护和共享，故 i 节点中 多了当前文件状态信息。 44.解： 优点: a.数据分布存储，摆脱了把一切数据都存储在主机中而产生的不可靠和瓶颈现象 b.数据的分布处理， 提高了对用户命令的响应速度，减少了客户和服务器之间的信 息流量 c.由于客户机有一定的处理能力，因而能作出适用于客户的友好用户界面易于改 编应用软件

12、 缺点: a.可靠性问题 ,一旦服务器发生故障 ,将导致整个网络瘫痪 b.瓶颈问题，服务器在重负荷下工作时，会延长对客户的服务时间 45.解： 分布式计算机系统的目的是： a.改善性能：通过并行处理提高系统的吞吐量，缩短响应时间, 增强系统的性能。 b.提高扩展性：适应性能要求的修改和功能要求的修改。 c.增强可靠性：冗余的硬件和冗余的软件增加了可靠性。 d.资源共享：包括硬件资源和软件资源的共享。 46.解：分布式操作系统作为一组强功能程序运行于相互独立的各个站点机中，通过互连 网络和通信机相互合作，管理系统的各种资源，同时为用户提供一个方便地透明地 使用整个分布式系统的界面。分布式系统的多

13、机对用户是看不见的，是透明的， 用户看到的是一个 “ 虚拟的单处理机 ” ，而不是单个机器的集合。 47.解： a.进程通讯不能提供公共存储器，因而需采用消息传递方式； b.系统中资源分布于多个场点，因而进程调度、资源分配及系统管理等必须满足分布 处理的要求，并采用保障一致性的分散式管理方式和具有强健性的分布算法； c.要不失时机地协调各场点的负载，使其达到基本平衡，以充分发挥各场点作用； d.故障检测与恢复及系统重构和可靠性问题的处理和实现都比较复杂。 e.控制机构复杂。在分布式系统，控制是分布的，于是在全系统范围内有多个控制路 线。另为，多个处理机是合作自治的，在事务活动处理过程中，它们之

14、间发生冲突 的概率比集中式控制或主从控制式系统高得多，再加上状态信息的精确，使同步机 制比较复杂，死锁问题难以处理。 f.通信开销大。 48.解：在分布式系统中 ,并发问题更为突出，其原因是: (1) 在分布式系统中用户可以存取远程计算机结点中的数据。 (2) 某一个计算机结点上的并发控制机构不能及时获得其它计算机结点上的有关信息 49.解：微型计算机的 DOS 是一种典型的层次结构的操作系统,整个系统从上到下共分五 层 0 层是计算机硬件 , 1 层是 ROMBIOS 系统初启和基本 I/O, 2 层是 BIOS 模块(IO.SYS)设备驱动 , 3 层是内核 (MSDOS.SYS)模块系统

15、功能 , 4 层是 COMMAND.COM命令批处理程序模块。 50.解：抽象数据类型的思想是指： 将数据和与这些数据有关的过程组合在一起，形成一 种以数据为中心的模块；其它模块中的过程不能直接访问这个模块中的数据，而只 能通过这个模块中的过程来访问；由于与特定数据有关的过程之间的关系比不同模 块的过程之间的关系更密切，所以每个模块的内容数据和操作细节对外都是信息隐 藏的。 51.解：我们把将操作系统的可执行程序的一部分或全部装入内存、并初次启动系统运行 的工作叫做系统初启。一般情况下，操作系统的初启过程有以下几个步骤： (1)打开电源，控制转向执行固化在ROM 中的操作系统装配程序； (2)操作系统的核心部分装入内存中的指定位置； (3)控制转向执行内存中的操作系统核心部分的初始化程序，设置相应的硬件和软件 参数的初始值； (4)建立最基本、最常用的进程，执行命令解释程序，作好接收用户命令或作业的准 备工作。