自考操作系统简答题

操作系统简答题整理
1、进程与线程有什么区别？
答:从调度,并发性,系统开销,拥有资源等方面来比较线程和进程:⑴调度.在传统的操作系统中,独立调度,分派的基本单位是进程.而在引入线程的操作系统中,则把线程作为调度和分派的基本单位.⑵并发性.在引入线程的操作系统中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行,因而使操作系统具有更好的并发性,从而能更有效地使用系统资源和提高系统吞吐量.⑶拥有资源.不论是传统的操作系统,还是设有线程的操作系统,进程都是拥有资源的一个独立单位,它可以拥有自己的资源.一般地说,线程自己不拥有系统资源(也有一点必不可少的资源),但它可以访问其隶属进程的资源，同一进程中的多个线程共享其资源.⑷系统开销.由于在创建,撤销或切换进程时,系统都要为之分配或回收资源,保存CPU现场.因此,操作系统所付出的开销将显著地大于在创建,撤销或切换线程时的开销. 2、AND信号量集机制的基本思想是什么,它能解决什么问题？
答：AND同步机制的基本思想是，将进程在整个运行过程中所需要的所有临界资源一次性全部分配给进程，待该进程使用完后再一起释放。

只要尚有一个资源未能分配给该进程，其他所有可能为之分配的资源也不分配给它。

亦即，对若干个临界资源的分配采取原子操作方式，要么全部分配到进程，要么一个也不分配。

它能解决的问题：避免死锁的发生
4、试述分页和分段的主要区别。

答：区别：（1）页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率。

分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。

段则是信息的逻辑单位，它喊有一组其意义相对完整的信息。

分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。

（2）页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的，因而在系统中只能有一种大小的页面；而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时，根据信息的性质来划分。

（3）分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可以表示一个地址；而分段的作业地址空间则是二维的，程序员在标识一个地址时，既需要给出段名，，又需给出段内地址。

5、什么是虚拟存储器，其实现方式有哪些？
答：虚拟存储器，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存储齐系统。

实现方式：1）分页请求系统2）请求分段系统
6.什么是临界资源？什么是临界区？
答：（1）临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。

属于临界资源有硬件打印机、磁带机等,软件在消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等。

（2）不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。

每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区
7.请说明SPOOLing系统的组成及特点？
SPOOLing系统的组成：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。

SPOOLing技术的特点：(1)提高了I/O速度. (2)将独占设备改造为共享设备。

(3)实现了虚拟设备功能.多个进程同时使用一独享设备,而对每一进程而言,都认为自己独占这一设备,不过,该设备是逻辑上的设备.
8. 内存管理有那些功能？
1）内存分配2）内存保护3）地址映射4）内存扩充
9. 简述进程和程序的区别
答：进程和程序是紧密相关而又完全不同的概念。

（1）每个进程实体中包含了程序段、数据段这两个部分，因此说进程和程序是紧密相关的。

但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即进程控制块PCB。

（2）进程是程序的一次执行过程，因此是动态的；动态性还表现在进程由创建产生、由调度而执行、由撤销而消亡，即它具有一定的生命周期。

而程序则只是一组指令的有序集合，并可永久地存放在某种介质上，其本身不具有动态的含义，因此是静态的。

（3）多个进程实体可同时存放在内存中并发执行，其实这正是引入进程的目的。

而程序的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确地并发执行。

（4）进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。

而因程序不具有PCB，所以它是不可能在多道程序环境下独立运行的。

（5）进程和程序不一一对应。

同一个程序的多次运行，将形成多个不同的进程；同一个程序的一次执行也可以产生多个进程；而一个进程也可以执行多个程序。

10 操作系统有哪几个特征？其最主要的特征是什么？虚拟存储器有哪些特
征？其中最本质的特征是什么？
操作系统四个特征：并发，共享，虚拟和异步。

其中最主要的特征是并发。

虚拟存储器特征：1）离散性2）多次性3）对换性4）虚拟性其中最本质的特征是离散性
11. 请从调度性、并发行、拥有资源及系统开销四个方面对线程与进程作简单比较。

答:从调度,并发性,系统开销,拥有资源等方面来比较线程和进程:⑴调度.在传统的操作系统中,独立调度,分派的基本单位是进程.而在引入线程的操作系统中,则把线程作为调度和分派的基本单位.⑵并发性.在引入线程的操作系统中,不仅进程
之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间亦可并发执行,因而使操作系统具有更好的并发性,从而能更有效地使用系统资源和提高系统吞吐量.⑶拥有资源.不论是传统的操作系统,还是设有线程的操作系统,进程都是拥有资源的一
个独立单位,它可以拥有自己的资源.一般地说,线程自己不拥有系统资源(也有一点必不可少的资源),但它可以访问其隶属进程的资源.⑷系统开销.由于在创建,撤销或切换进程时,系统都要为之分配或回收资源,保存CPU现场.因此,操作系统所付出的开销将显著地大于在创建,撤销或切换线程时的开销
12. 产生死锁的原因？产生死锁的必要条件是什么？
答：原因：1）竞争资源。

2）进程间推进顺序非法
必要条件：（1）互斥条件（2）请求和保持条件（3）不剥夺条件（4）环路等待条件
13. PCB有何作用？为什么说PCB是进程存在的唯一标志？
PCB的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，一个能与其他进程并发执行的进程。

进程创建时，操作系统首先就要为它分配一个PCB，并通过PCB对进程实施有效的管理和控制，进程终止时，系统必须收回其PCB，因为进程与PCB是一一对应的，系统通过PCB“感知”到某个进程的存在。

所以PCB是进程存在的唯一标志。

14. 引入缓冲的原因是什么？常见的缓冲区机制有哪些？
答：主要原因：（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。

（2）减少对CPU的中断频率，放宽CPU中断响应时间的限制。

（3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。

最常见的缓冲区机制有单缓冲机制、能实现双向同时传送数据的双缓冲机制，以及能供多个设备同时使用的公用缓冲池机制
15. 为什么说并发和共享是操作系统的基本特征？
16 为什么要在操作系统中引入线程？
引入线程的目的是为了进一步提高系统的并发程度，有效地提高系统的性能。

17.简述基于索引节点共享方式的优缺点？
优点：文件的索引节点包括文件的物理地址及其他文件属性等信息,这些内容不放在目录项中,文件目录只设置文件名和指向索引节点的指针,用户对文件的添加和修改只引起索引节点内容的改变,对其它用户是可见的,从而能提供给其它用户共享
缺点：索引节点中设有一链接计数count,表示共享此文件的用户数,当count>1时,文件主删除文件就会出现悬空指针,可能使其它用户的操作半途而废,若不删除文件,文件主必须为其它用户的操作付费.
二．名词解释
临界区：不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。

每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区
临界资源：临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源
多道程序设计：（自己看看）为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量，引入了多道程序设计技术，由此形成了多道批处理系统。

该系统中，用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。

并行：指两个或多个事件在同一时刻发生
并发：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生
进程：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

线程：程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.进程控制块：进程控制块PCB是一个记录进程属性信息的数据结构，是进程实体的一部分，
是操作系统中最重要的数据结构
动态重定位：把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区，并对移动了的程序或数据进行重定位
虚拟存储器：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存储齐系统
文件控制块：文件控制块是操作系统为管理文件而设置的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有关信息。

文件控制块是文件存在的标志
文件目录：是一种数据结构，用语标识系统中的文件及其去里地址，供检索时使用。