操作系统小问题

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1、A. 操作系统的资源管理技术是？B. 分时操作系统的目的是提高作业吞吐能力？C. 引进多道程序设计的优点之一是可以缩短作业的周转时间？D. 缺页中断属于强迫性中断中可以由用户自己处理的程序性中断？E. 在段页式存储管理中，段表中保存的是页表的首地址和长度？F. 访管指令是应用程序获得操作系统服务的唯一途径？G. 在虚拟段式存储管理中，分段的尺寸受内存空间的限制，且作业总的尺寸也受内存 空间的限制？H. 随机文件是一种逻辑记录顺序和物理块完全一致的文件？I. 按中断事件的来源和实现手段可将中断划分为硬中断和软中断？J. SPOOLing技术是使独占型设备变成共享型设备的一种技术？K. 访管指令是

2、特权指令吗？L. 存放在磁盘上的文件只能顺序访问吗？M. 设置当前工作目录的主要目的是什么？N. 网络操作系统与分布式操作系统本质上的不同之处在于？O. 最适宜随机存取的文件是？P. 在可变式存储分配中，某一作业完成后系统收回其主存空间并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，问：在什么情况下会造成空闲区数减1？Q. 在执行V操作过程中，何时应唤醒一个进程？ R. 引进多道程序设计的优点之一是提高CPU、主存和设备的利用率？S. 缺段中断属于强迫性中断中只能由操作系统处理的程序性中断？T. 在段式存储管理中，段表中保存的是页表的首地址和长度？U. 系统调用是应用程序获得操作系统服务的唯一途径？V

3、. 顺序文件是一种逻辑记录顺序和物理块完全一致的文件？W. 哪种文件结构，不便于文件增删？X. 空分复用：住宅区的土地；教室的黑板；C运行时的系统堆栈；办公室的白板Y. 时分复用：个人计算机；公共汽车上的座椅；UNIX系统中的单用户文件Z. 指令如：读时钟日期，访管指令，置特殊寄存器，改变存储器映射图，启动I/O指令，等，哪些在系统态下运行，哪些在用户态下运行？AA. 画出处理器三级调度模型。AB. 有一台计算机，具有1M主存储器，操作系统占用200KB，各个进程分别占用200KB。如果用户进程等待I/O操作的时间为70%，若增加1M主存空间，则CPU的利用率能够提高多少？l 问答：1. 硬件

4、将处理机划分为两种状态，即管态和目态，这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答：便于设计安全可靠的操作系统。管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。通常操作系统在管态下运行，可以执行所有机器指令；而用户程序在目态下运行，只能执行非特权指令。如果用户程序企图在目态下执行特权指令，将会引起保护性中断，由操作系统终止该程序的执行，从而保护了操作系统。2. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的，还是由软件确定的 ? 答：中断向量在机器中的位置是由硬件确定的。例如，在 INTEL 80x86 CPU 中，内存空间0x000000x003ff为中断向量空间。3.

5、中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的？ 答：中断向量的内容是由操作系统程序确定的。向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字（中断处理程序运行环境），中断处理程序是由操作系统装入内存的，操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。4. 中断和程序并发之间的关系是什么？ 答：中断是程序并发的必要条件。如果没有中断，操作系统不能获得系统控制权，无法按调度算法对处机进行重新分配，一个程序将一直运行到结束而不会被打断。5. 何为系统栈？何为用户栈？系统栈有何用途？用户栈有何用途? 答：系统栈是内存中操作系统空间的一个固定区域；用户栈是内存中用户空间的

6、一个区域。系统栈的作用：(1)保存中断现场，对于嵌套中断，被中断程序的现场信息依次压入系统栈，中断返回时逆序弹出；(2)保存操作系统子程序间相互调用的参数、返回值、返回点、以及子程序的局部变量。用户栈的作用：用于保存用户进程的子程序间相互调用的参数、返回值、返回点、以及子程序的局部变量。6. 用户堆栈段的长度为何无法确定 ? 答：用户堆栈段的长度主要取决于两个因素：（1）用户进程（线程）中子程序（函数）之间的嵌套调用深度；（2）子程序参数和局部变量的数量及类型；（3）动态变量的使用。这些在进程（线程）运行前无法确定，由此导致用户堆栈段的长度无法预先准确确定。7. 从透明性和资源共享两方面，说明

7、网络操作系统与分布式操作系统之间的差别。 答：从透明性上看，分布式操作系统优于网络操作系统。网络用户能够感觉到所访问的资源是在本地还是在远地；而在分布式系统中，用户感觉不到所访问的资源是否在本地，分布式操作系统掩盖了资源在地理位置上的差异。 从资源共享上看 ,分布式操作系统比网络操作系统能共享更多的资源。在网络操作系统中，一个计算任务不能由一台主机任意迁移到另外一台主机上运行；而在分布式操作系统中，所有作业可以由一台主机任意迁移到另外一台主机上处理，即可实现处理机资源的共享，从而达到整个系统的负载平衡。8. 为何引入多道程序设计? 在多道程序系统中，内存中作业的道数是否越多越好? 请说明原因。

8、 答：引入多道程序设计技术是为了提高计算机系统资源的利用率。在多道程序系统中，内存中作业的道数并非越多越好。一个计算机系统中的内存、外设等资源是有限的，只能容纳适当数量的作业，当作业道数增加时，将导致对资源的竞争激烈，系统开销增大，从而导致作业的执行缓慢，系统效率下降。9. 什么是进程? 进程具有那些主要特性? 比较进程与程序之间相同点与不同点答：进程是具有一定独立功能的程序关于一个数据集合的一次执行活动。特性：并发性、动态性、独立性、交往性、异步性和结构性。联系：程序是进程的组成部分，一个进程存在的目的就是执行其所对应的程序。区别：程序是静态的，而进程是动态的；进程是有生存期的，而程序没有；

9、一个程序可对应多个进程，而一个进程只能对应一个程序。10. 什么是进程上下文？进程上下文包括那些成分？那些成分对目态程序是可见的？答： 在UNIX System V中，将进程的物理实体与支持进程运行的物理环境合称为进程上下文(process context)，进程上下文包括三个组成部分：用户级上下文。是由用户进程的程序块、用户数据块（含共享数据块）和用户堆栈组成的进程地址空间。系统级上下文。包括进程控制块、内存管理信息、进程环境块，以及系统堆栈等组成的进程地址空间寄存器上下文。由程序状态字寄存器、各类控制寄存器、地址寄存器、通用寄存器、用户堆栈指针等组成。其中用户级上下文及部分寄存器上下文对目

10、态程序是可见得。11. 比较用户级线程与系统级线程间在以下方面的差别和各自的优缺点。 (1) 创建速度；(2)切换速度；(3)并行性；(4) TCB 的存储位置 答：用户级线程由系统库支持线程的创建和撤销，以及线程状态的变化都由库函数控制并在目态完成，与线程相关的控制结构 TCB 保存在目态空间并由运行系统维护。 由于线程对操作系统不可见， 系统调度仍以进程为单位，核心栈的个数与进程个数相对应用户级别线程的优点在于： (1)线程不依赖于操作系统，可以采用与问题相关的调度策略，灵活性好；(2)同一进程中的线程切换不需进入操作系统，因而实现效率较高。缺点在于：(1)同一进程中的多个线程不能真正并行

11、，即使在多处理机环境中；(2)由于线程对操作系统不可见，调度在进程级别，某进程中的一个线程通过系统调用进入操作系统受阻，该进程的其它线程也不能运行 。 核心级别线程通过系统调用由操作系统创建，线程的控制结构 TCB 保存于操作系统空间，线程状态转换由操作系统完成，线程是 CPU 调度的基本单位。 另外由于系统调度以线程为单位，操作系统还需要为每个线程保持一个核心栈 。 核心级线程的优点是并发性好，在多 CPU 环境中同一进程中的多个线程可以真正并行执行 。 核心级别线程的缺点是线程控制和状态转换需要进入操作系统完成，系统开销比较大。 12. 分析作业、进程、线程三者之间的关系.答：联系：一个作

12、业包含多个进程，一个进程包含多个线程；区别：作业是向计算机提交任务的任务实体，而进程是执行实体，是资源分配的基本单位，线程是处理机调度的基本单位。13考虑下述存储管理方式中，进程空间和逻辑空间的编址情况：（1）界地址存储管理方式，进程空间的首地址；（2）页式存储管理，进程空间的首地址；（3）段式存储管理，进程空间各段的首地址；（4）段页式存储管理，进程空间各段的起始地址答：（1）界地址存储管理方式，进程空间的首地址从0开始编址；（2）页式存储管理，进程空间的首地址从0开始编址，而逻辑空间划分为若干个页面，每个页面的起始地址是逻辑页号乘以页面大小；（3）段式存储管理，进程空间各段的首地址从0开始

13、编址；（4）段页式存储管理，进程空间各段的起始地址从0开始编址14. 在页式存储管理中，页的划分对用户是否可见？在段式样存储管理中，段的划分对用户是否可见？在段页式存储管理中，段的划分对用户是否可见？段内页的划分对用户是否可见？答：(1)在页式存储管理中，分页对于用户是透明的，一个进程由若干个页构成，所有页的长度相同；(2)在段式存储管理中，分段对于用户是可见的，一个进程由若干个段构成，各个段的长度可以不同，一个段恰好对应一个程序单位。(3)在段页式存储管理中，段的划分对用户是可见的，段内页的划分对用户是透明的，一个段由若干个页构成，所有页的长度相同。1.设有3道程序，按照A、B、C的优先次序

14、运行。其内部计算和I/O操作时间如下所示。 A B C C11=30ms C21=60ms C31=20ms I12=40ms I22=30ms I32=40ms C13=10ms C23=10ms C33=20ms 试画出多道运行的时间关系图（忽略调度执行时间，且采用非抢占式调度法）。完成3道程序共花费多少时间？比单道运行节省多少时间？区号大小1100KB2500KB3200KB4300KB5600KB2. 给定主存空闲区，现有用户进程依次为A进程212KB、B进程417KB、C进程112KB和D进程426KB。（1）分别用first fit和best fit算法将它们装入主存的哪个分区？哪

15、个算法能最有效地利用主存？3.下列指令中，哪些只能在核心态下运行？（1）读时钟日期； （2）清内存； （3）屏蔽所有中断；（4）改变存储器映射图；（5）启动I/O指令；（6）启动打印机；（7）访管指令；（8）写用户内存自身数据。4.若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下。已知页面大小为1KB，试将逻辑地址1011、3000、5012转化为相应的物理地址。5.在信号量S上执行P、V操作时，S的值发生变化，当S0、S=0、S0时，其物理含义是什么？6.一个UNIX文件F的存取权限为rwxrx，该文件的文件主A的uid=12,gid=1，另一个用户B的uid=6，gid=1，是否允许用户B执行文

16、件F？还有一个用户C的uid=3，gid=2，是否允许用户C读文件F?1.有一具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，在下表所示的作业序列中，作业优先数即为进程优先数，优先数越小则优先级越高。请完成下表和下式。平均周转时间T=带权平均周转时间W=2、设系统中有三种类型的资源A、B、C，和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源数量为17，B资源数量为5，C资源数量为20。在某时刻系统状态如表所示 计算各个进程尚需的资源数Need。 系统是否处于安全状态，为什么？进 程Claim Allocation Available P15

17、5 92 1 22 3 3P25 3 64 0 2P34 0 114 0 5P44 2 52 0 4P54 2 43 1 43、生产者消费者问题表示如下：有n个生产者和m个消费者，连接在具有k个单位缓冲区的有界环状缓冲上。只要缓冲区未满，生产者所生产的产品就可以投入缓冲区，只有缓冲区非空，消费者就可从缓冲区取走并消耗产品。设置两个整型指针in、out，初值为0，in用于指示空缓冲区的头指针，out用于指示所有满缓冲区的指针。请回答下列问题：（1） 用PV操作管理生产者、消费者并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的含义和初值。（2） 根据所定义的信号量把应执行的P、V操作填入适当位置，以保证进程能够正确地并发执行。4、请页式存储管理中，进程访问地址的序列为：55,20,108,180,79,310,170,255,246,433,458,369。试问： 如果页面大小为100B，给出页面访问序列。 若进程分得3个页框，采用FIFO和LRU替换算法，求缺页中断率。5、假定磁盘有200个柱面，编号0-199。当前存取臂的位置在143号柱面上，并刚刚完成125号柱面的服务请求。如果请求队列的先后顺序是：86,147,91,177,94,150,102,175,130.若采用先来先服务算法和扫描算法，试计算出各种算法中的移臂所经过的柱面数（要求先画出磁头移动轨迹图，再计算）。