自考《操作系統(tǒng)》問答題總結(jié)（1）

1、簡述操作系統(tǒng)的定義

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一種系統(tǒng)軟件，它統(tǒng)一管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源和控制程序的執(zhí)行。

2、在多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)怎樣才會占領(lǐng)中央處理器？

只有當(dāng)中斷裝置發(fā)現(xiàn)有事件發(fā)生時，它才會中斷當(dāng)前占用中央處理器的程序執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的處理服務(wù)程序占用中央處理器并執(zhí)行之。

3、簡述“刪除文件”操作的系統(tǒng)處理過程

用戶用本操作向系統(tǒng)提出刪除一個文件的要求，系統(tǒng)執(zhí)行時把指定文件的名字從目錄和索引表中除去，并收回它所占用的存儲區(qū)域，但刪除一個文件前應(yīng)先關(guān)閉該文件。

4、對相關(guān)臨界區(qū)的管理有哪些要求？

為了使并發(fā)進(jìn)程能正確地執(zhí)行，對若干進(jìn)程共享某一變量（資源）的相關(guān)臨界區(qū)應(yīng)滿足以下三個要求：

① 一次最我讓一個進(jìn)程在臨界區(qū)中執(zhí)行，當(dāng)有進(jìn)程在臨界區(qū)中時，其他想進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)程必須等待；

② 任何一個進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)程必須在有限的時間內(nèi)退出臨界區(qū)，即任何一個進(jìn)程都不應(yīng)該無限逗留在自己的臨界區(qū)中；

③ 不能強(qiáng)迫一個進(jìn)程無限地等待進(jìn)入它的臨界區(qū)，即有進(jìn)程退出臨界區(qū)時應(yīng)讓下一個等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程進(jìn)入它的臨界區(qū)。

5、簡述解決死鎖問題的三種方法

① 死鎖的防止。系統(tǒng)按預(yù)定的策略為進(jìn)程分配資源，這些分配策略能使死鎖的四個必要條件之一不成立，從而使系統(tǒng)不產(chǎn)生死鎖。

② 死鎖的避免。系統(tǒng)動態(tài)地測試資源分配情況，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時才給進(jìn)程分配資源。

③ 死鎖的檢測。對資源的申請和分配不加限制，只要有剩余的資源就呆把資源分配給申請者，操作系統(tǒng)要定時判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)了死鎖，當(dāng)有死鎖發(fā)生時設(shè)法解除死鎖。

6、從操作系統(tǒng)提供的服務(wù)出發(fā)，操作系統(tǒng)可分哪幾類？

批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實(shí)時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)。

7、簡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中斷機(jī)制及其作用

中斷機(jī)制包括硬件的中斷裝置和操作系統(tǒng)的中斷處理服務(wù)程序。

中斷裝置由一些特定的寄存器和控制線路組成，中央處理器和外圍設(shè)備等識別到的事件保存在特定的寄存器中，中央處理器每執(zhí)行完一條指令，均由中斷裝置判別是否有事件發(fā)生。

若無事件發(fā)生，CPU繼續(xù)執(zhí)行；若有事件發(fā)生，則中斷裝置中斷原占有CPU的程序的執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的處理事件服務(wù)程序占用CPU，對出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理，事件處理完后，再讓原來的程序繼續(xù)占用CPU執(zhí)行。

8、選擇進(jìn)程調(diào)度算法的準(zhǔn)則是什么？

由于各種調(diào)度算法都有自己的特性，因此，很難評價(jià)哪種算法是最好的。一般說來，選擇算法時可以考慮如下一些原則：

① 處理器利用率；

② 吞吐量；

③ 等待時間；

④ 響應(yīng)時間。

在選擇調(diào)度算法前，應(yīng)考慮好采用的準(zhǔn)則，當(dāng)確定準(zhǔn)則后，通過對各種算法的評估，從中選擇出最合適的算法。

9、獨(dú)占設(shè)備采用哪種分配方式？

獨(dú)占設(shè)備通常采用靜態(tài)分配方式。

即在一個作業(yè)執(zhí)行前，將作業(yè)要使用的這類設(shè)備分配給作業(yè)，在作業(yè)執(zhí)行期間均歸該作業(yè)占用，直到作業(yè)執(zhí)行結(jié)束才歸還。

10、產(chǎn)生死鎖的原因是什么？

① 系統(tǒng)資源不足；

② 進(jìn)程推進(jìn)順序不合適。

在早期的系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡單，以及資源分配大多采用靜態(tài)分配法，使得操作系統(tǒng)死鎖問題的嚴(yán)重性未能充分暴露出來。但今天由于多道程序系統(tǒng)，以至于數(shù)據(jù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，系統(tǒng)中的共享性和并行性的增加，軟件系統(tǒng)變得日益龐大和復(fù)雜等原因，使得系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象的可能性大大增加。

11、何謂批處理操作系統(tǒng)？

用戶準(zhǔn)備好要執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)和控制作業(yè)執(zhí)行的說明書，由操作員輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中等待處理。操作系統(tǒng)選擇作業(yè)并按作業(yè)說明書的要求自動控制作業(yè)的執(zhí)行。采用這種批量化處理作業(yè)的操作系統(tǒng)稱為批處理操作系統(tǒng)。

12、對特權(quán)指令的使用有什么限制？

只允許操作系統(tǒng)使用特權(quán)指令，用戶程序不能使用特權(quán)指令。

13、影響缺頁中斷率有哪幾個主要因素？

影響缺頁中斷率的因素有四個：

① 分配給作業(yè)的主存塊數(shù)多則缺頁率低，反之缺頁中斷率就高。

② 頁面大，缺頁中斷率低；頁面小缺頁中斷率高。

③ 程序編制方法。以數(shù)組運(yùn)算為例，如果每一行元素存放在一頁中，則按行處理各元素缺頁中斷率低；反之，按列處理各元素，則缺頁中斷率高。

④ 頁面調(diào)度算法對缺頁中斷率影響很大，但不可能找到一種最佳算法。

14、磁盤移臂調(diào)度的目的是什么？常用移臂調(diào)度算法有哪些？

磁盤移臂調(diào)度的目的是盡可能地減少輸入輸出操作中的尋找時間。

常用的移臂調(diào)度算法有：

① 先來先服務(wù)算法

② 最短尋找時間優(yōu)先算法

③ 電梯調(diào)度算法

④ 單向掃描算法。

15、常用的作業(yè)調(diào)度算法有哪些？

① 先來先服務(wù)算法

② 計(jì)算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法

③ 響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法

④ 優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法

⑤ 均衡調(diào)度算法

16、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源包括哪些？

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源包括兩大類：硬件資源和軟件資源。

硬件資源主要有中央處理器、主存儲器、輔助存儲器和各種輸入輸出設(shè)備。

軟件資源有編譯程序、編輯程序等各種程序以及有關(guān)數(shù)據(jù)。

17、CPU在管態(tài)和目態(tài)下工作有何不同？

當(dāng)中央處理器處于管態(tài)時，可以執(zhí)行包括特權(quán)指令在內(nèi)的一切面器指令，而在目態(tài)下工作時不允許執(zhí)行特權(quán)指令。

18、何為頁表和快表？它們各起什么作用？

頁表指出邏輯地址中的頁號與所占主存塊號的對應(yīng)關(guān)系。

作用：頁式存儲管理在用動態(tài)重定位方式裝入作業(yè)時，要利用頁表做地址轉(zhuǎn)換工作。

快表就是存放在高速緩沖存儲器的部分頁表。它起頁表相同的作用。

由于采用頁表做地址轉(zhuǎn)換，讀寫內(nèi)存數(shù)據(jù)時CPU要訪問兩次主存。有了快表，有時只要訪問一次高速緩沖存儲器，一次主存，這樣可加速查找并提高指令執(zhí)行速度。

19、作業(yè)在系統(tǒng)中有哪幾種狀態(tài)？

一個作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)到運(yùn)行結(jié)束，一般要經(jīng)歷進(jìn)入、后備、運(yùn)行和完成四個階段，相應(yīng)地，作業(yè)亦有進(jìn)入、后備、運(yùn)行和完成四種狀態(tài)。

① 進(jìn)入狀態(tài)：作業(yè)的信息從輸入設(shè)備上預(yù)輸入到輸入井，此時稱為作業(yè)處于進(jìn)入狀態(tài)。

② 后備狀態(tài)：當(dāng)作業(yè)的全部信息都已輸入，且由操作系統(tǒng)將其存放在輸入井中，此時稱作業(yè)處于后備狀態(tài)。系統(tǒng)將所有處于后備狀態(tài)的作業(yè)組成后備作業(yè)隊(duì)列，等待作業(yè)調(diào)度程序的調(diào)度。

③ 運(yùn)行狀態(tài)：一個后備作業(yè)被作業(yè)調(diào)度程序選中，分配了必要的資源，調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行，稱作業(yè)處于運(yùn)行狀態(tài)。

④ 完成狀態(tài)：當(dāng)作業(yè)正常運(yùn)行完畢或因發(fā)生錯誤非正常終止時，作業(yè)進(jìn)入這完成狀態(tài)。

20、用fork創(chuàng)建新進(jìn)程，它要做哪些工作？

由fork創(chuàng)建新進(jìn)程的主要工作有：

① 在進(jìn)程表proc[ ]中為子進(jìn)程找一個空閑的表項(xiàng)，用來存放子進(jìn)程的proc結(jié)構(gòu)；

② 為子進(jìn)程分配一個唯一的標(biāo)識號；

③ 把父進(jìn)程中的字段復(fù)制到子進(jìn)程的proc中，并把p – pid置為分配到的進(jìn)程標(biāo)識號，把p-pid置為父進(jìn)程的標(biāo)識號，把p-stat置為創(chuàng)建狀態(tài)；

④ 按父進(jìn)程中p-size所示的長度為子進(jìn)程申請分配內(nèi)存。若有足夠的內(nèi)存，則把父進(jìn)程的user結(jié)構(gòu)、棧和用戶數(shù)據(jù)區(qū)全部復(fù)制到子進(jìn)程的空間中；若無足夠的內(nèi)存，則在磁盤對換區(qū)中分配存儲空間，然后復(fù)制到對換區(qū)中，置于進(jìn)程狀態(tài)為就緒狀態(tài)。