操作系统期末复习资料填空简答

（1）微机是以总线为纽带构成的计算机系统。

（2）在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为前台作业，把由批处理系统控制的作业称为后台作业。

（3）在分时系统中，若时间片长度一定，则用户数越多，系统响应时间越慢。

（4）分布式操作系统能使系统中若干台计算机协同完成一个共同的任务，分解问题成为子计算并使之在系统中各台计算机上并行执行，以充分利用各计算机的优势。

（5）用户通过网络操作系统可以网络通信、资源共享，从而大大扩展了计算机的应用范围。

（1）操作系统代码在核心态下运行，用户一般程序在用户态下运行。

（2）当用户程序要调用系统服务时，需要通过一条专门的指令来完成从用户态到核心态的切换，这条指令称为访管指令。

（3）操作系统为批处理用户提供作业控制语言，为分时用户提供联机命令来说明作业加工步骤。

（4）作业控制语言是由一些的语句组成的。

（5）批处理控制方式也可以称为脱机控制方式，交互式控制方式也可以称为联机控制方式。

（6）在批处理系统中，用户提交作业时必须同时提交用作业控制语言编写的作业说明书来说明对作业的控制意图。

（1）一个进程获得了除CPU外的一切资源，则称此进程处于就绪态。

（2）一个进程由于等待某一事件的发生而暂时停止运行，这时即使把CPU分配给进程也无法运行，则称该进程处于阻塞态。

（3）在一个只有一个CPU的系统中，假如某时刻该系统中有10个进程并发执行，在略去调度时间所占用时间的前提下，则：1）这时刻系统中处于运行态的进程最多有 1 个，最少有0个。

2）这时刻系统中处于就绪态的进程最多有9个，最少有0个。

3）这时刻系统中处于阻塞态的进程最多有10 个，最少有0个。

（4）操作系统对进程的控制是根据PCB 来进行的，对进程的管理是通过PCB 来实现的。

（1）临界资源是一次只允许一个进程使用的资源，临界区是访问临界资源的那段代码。

（2）信号量s>0时，表示资源的空闲数量；当s=0时，表示资源已经耗尽，但没有进程在等待；若s<0，则表示有|s|个进程在等待。

（3）设计进程同步机制的准则有空闲让进、忙则等待、有限等待和让权等待。

（2）在一个具有分时兼批处理的系统中，总是优先调度分时作业。

（1）解决死锁的方法可以有多种，其中死锁的预防是通过破坏死锁的必要条件之一来实现的，死锁的避免是通过防止系统进入不安全状态来实现的。

（2）死锁的避免，就是通过保持系统处于安全状态来避免死锁，所以每当有进程提出资源分配请求时，系统应分析各进程已占资源数、尚需资源数和系统中可以分配的剩余资源数，然后决定是否为当前的申请。

（3）死锁检测要解决两个问题，一是判断系统是否出现了死锁，二是当有死锁发生时怎样去解除死锁。

（4）为了避免死锁，可以采用银行家算法进行资源安全分配。

（5）系统出现死锁，不仅与设备分配策略有关，而且与进程执行的相对速度有关。

（6）当检测到系统发生死锁时，可采用解除所有死锁进程、逐个撤销死锁进程和抢占死锁进程的资源供其它进程使用来解除死锁。

（1）为了有效地管理计算机的内存资源，存储管理应具备存储分配、地址映射、存储保护和内存扩充（2）可以把存储管理方式分为连续分配方式、离散分配方式和虚拟存储管理等三种。

（3）为了适应最佳适应算法，空闲分区表中的空闲分区要按空闲区大小的升序进行排序；而为了适应最坏适应算法，空闲分区表中的空闲分区要按空闲区大小的降序进行排序。

（4）页式存储管理中，页式虚拟地址与内存物理地址的映射是由页表和硬件地址转换机构来完成的。

（5）段页式存储管理中，虚拟空间的最小单位是页而不是段。

内存可以等分成若干个块，且每个段所拥有的程序和数据在内存中可以分开存放。

（1）实现虚拟存储后，从系统角度看，扩充了内存，从用户角度看，用户可以在超出用户作业空间的存储（2）在请求分页式存储管理中，当查找的页不在内存，要产生缺页中断。

（3）在提供虚拟存储管理的系统中，用户的逻辑地址空间主要受系统的寻址能力、外存容量的限制。

（4）页面置换算法的好坏将直接影响系统的性能，不适当的置换算法可能导致进程发生抖动。

（1）I/O设备按传输速率分类，可分为低速设备、中速设备和高速设备等三种；按信息交换的单位分类，可分为字符设备和块设备。

按资源分配的角度分类，可分为独占设备、共享设备和虚拟设备。

（2）缓冲区管理是为了缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾、减少中断CPU的次数，放宽对中断响应的要求、提高CPU、通道和I/O设备之间的并行性的矛盾。

（3）按照信息交换的方式，一个系统中可设立三种类型的通道，即字节多路通道、数组选择通道和数组多路通道。

（4）设备独立性也称设备无关性，其基本思想是：用户程序不直接使用物理设备名，而只能使用逻辑设备名；系统在实际执行时，将逻辑设备名转换为物理设备名。

（5）、打印机虽然是独享设备，但是通过SPOOLing技术，可以将它改造为一台可供多个用户共享的设（1）由用户确定的文件结构称为文件的逻辑结构，逻辑文件从结构上分为_流式文件_和_记录式文件__两（2）从用户观点出发观察到的文件组织结构称为文件的_逻辑结构_，而文件在外存上的存储组织形式称为文件的_物理结构_。

（3）文件的外存分配方式有连续分配、_链接分配__和_索引分配__。

（4）文件控制块FCB的有序集合称为文件目录。

（5）如果每个盘块的大小为4KB，每个索引表项占4B，则一个盘块可有_1024_个索引表项，一级索引可以管理的最大文件为_4MB_，二级索引可以管理的最大文件为__4GB_。

（6）从用户的角度看，文件系统的功能是要实现_按名存取_。

为了达到这一目的，一般要建立__文件目录（7）为了实现按名存取，系统为每个文件设置用于描述和控制文件的数据结构，它至少要包括__文件名_和存放文件的__物理位置_，这个数据结构称为_文件控制块FCB_。

（8）用_位示图__指示磁盘空间使用情况时，其中的每一位与一个_磁盘块_对应。

（9）文件控制块的有序集合称为_文件目录_，一个文件控制块FCB就是一个_目录项_。

（10）目录查询技术有_线性检索法_和_Hash法__两种。

（2）死锁预防和死锁避免答：死锁的预防：1.破坏占有并等待条件，2.破坏不可剥夺条件，3.破坏循环等待条件：死锁的避免：通过合理的资源分配算法来确保永远不会形成环形等待的封闭进程链，从而避免死锁。

（4）安全状态和不安全状态答：安全状态是指系统能按某种进程顺序来为每个进程Pi分配其所需资源，直到满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可以顺利完成。

如果系统无法找到安全序列，则称处于不安全状态。

（3）可变分区存储管理中的内存分配有哪些算法？试比较其优缺点。

答：1.最先适应分配算法2..循环最先适应分配算法3.最佳适应分配算法4.最坏适应分配算法（4）可变分区的分区回收有几种情况？试说明之。

答：1）回收区既不与F1相邻，也不F2相邻，应为回收区建立一项新表目，填写回收区的始址和大小，并根据其始址和大小，插入到空闲分区表的适当位置。

2）回收区只与插入点的前一个空闲分区F1相邻时，此时将两个分区合并为一个新的空闲分区，不再为回收区分配新表项，只需修改F1的大小，新空闲分区的大小为F1与回收区的大小之和。

3）回收区只与插入点的前一个空闲分区F2相邻时，此时将两个分区合并为一个新的空闲分区，修改F2的内容，以回收区的始址作为新空闲分区的始址，以回收区与F2的大小之和作为新空闲区的大小。

4）回收区与插入点的前、后两个分区F1和F2都相邻时，此时以F1的表目作为新空闲分区的表目，F1的始址作为新空闲分区的始址，以F1、回收区、F2的大小之和作为新空闲分区的大小，删除F2的表目。

（2）虚拟存储器的最大容量由什么决定？答：由系统的寻址能力和外存容量之和所决定。

（3）什么是局部性原理？答：程序在执行时，在某一段时间内，程序的执行仅限于某个部分。

（4）在请求分页系统中，页表应包括哪些数据项？每项的作用是什么？答：1）状态位P：用于指示该页是否已调入内存，0表示该页已在内存，1表示该页不在内存，共程序访问时参考。

2）访问字段A：用于记录该页在一段时间内被访问的次数，或最近已有多长时间未被访问，供置换算法选择页面时参考。

3）修改位M：用于记录该页在调入内存后是否被修改过。

由于内存中的每一页都在外存中保留一个副本，因此，若未被修改，在置换该页时就不需将该页写回到磁盘上，以减少系统的开销和启动磁盘的次数；若已被修改，则必须将该页重写回磁盘上，以保证磁盘所保留的始终是最新的副本。

4）外存地址：用于指出该页在外存上的地址，通常是物理块号，供调入该页时使用。

（1）有几种I/O控制方式？各有什么特点？答：(1)程序I/O方式：控制简单，CPU利用率低(2)中断驱动I/O方式：需要一定机制，使得处理器能确定中断是由哪个模块引发的，并且在多中断的情况下决定先处理哪一个。

(3)直接存储器存取方式：操作类型简单，需使用一个专门的DMA控制器。

采用盗窃总线控制权方法，传输速率非常高。

仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需CPU干预，整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。

(4)I/O通道方式：进一步减少CPU干预，提高了系统的资源利用率和运行速度。

3）什么是缓冲？为什么要引入缓冲？答：缓冲是由于通道数不足而使并行程度受到限制。

引入缓冲：1.缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾2.减少中断CPU的次数，放宽对中断响应的要求3.提高CPU、通道和I/O设备之间的并行性。

7）什么是中断？什么是中断处理？什么是中断响应？答：中断是指计算机在执行期间，系统内发生了非寻常的或非预期的急需处理的事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的程序转去执行相应的事件处理程序，待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程。

CPU执行有关的中断处理程序称为中断处理。

CPU收到中断请求后转到相应的事件处理程序称为中断响应。

（9）什么叫“设备独立性”？如何实现“设备独立性”？答：设备独立性是用户程序独立于具体使用的物理设备。

系统必须有一种映射功能，把逻辑引用映射到物理设备，系统应为每一个进程配置一张用于逻辑设备名到物理设备名的映射表，称为逻辑设备表LUT。

（3）文件系统应具备哪些功能？答：1.文件的操作和使用2.文件的结构及有关存取方法3.文件的目录机构和有关处理4.文件存储空间的管理5.文件的共享和存取控制（4）文件的逻辑组织和物理组织各指什么？答：文件的逻辑结构指的是用户看到的文件的组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构。

文件的物理结构是指文件在存储器上的存储结构。

（7）文件目录的作用是什么？一个目录项中应包括哪些信息？答：能够使用户方便、迅速地对目录进行检索，从而准确地找到所需文件。