天大操作系统原理.doc

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操作系统原理复习题

一、名词解释

1、进程

2、虚拟存储器

3、快表

4、死锁

5、操作系统

6、写时拷贝

7、原语

8、缓冲池

9、管态

10、文件

二、简答题

1、进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？

为什么？

2、在spool系统中设计了一张“缓输出表”，请问哪些程序执行时要访问缓输出表，简单说明之。

3、试比较进程调度与作业调度的不同点。

4、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。

5、内存管理有哪些主要功能?

它们的主要任务是什么?

6、一个含五个逻辑记录的文件，系统把它以链接结构的形式组织在磁盘上，每个记录占用一个磁盘块，现要求在第一记录和第二记录之间插入一个新记录，简述它的操作过程。

7、在操作系统中为什么要引入进程概念?

它会产生什么样的影响?

三、论述题

1、简述P、V操作原语的物理意义。

2、为什么要引入段页式存储管理？

段页式存储管理的优缺点是什么？

3、叙述页式存储管理中快表的作用以及使用快表实现地址转换的过程。

4、发生死锁的必要条件是什么？

叙述各个必要条件的意义。

答案

一、名词解释

1、是进程实体的运行过程。

2、指仅把作业的一部分装入内存便可以运行作业的存储器系统，具体说，是指具有请求调入的功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。

3、为提高地址变换速度，在地址变换机构中增设的一个具有并行查寻能力的特殊高速缓冲存储器，称为快表。

4、系统中的多个进程因竞争使用资源而造成它们之间形成互相等待的状态。

5、是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度以及方便用户的程序的集合。

6、子进程和父进程共享一个虚存空间，只是在两个进程中某一个进程需要向虚拟内存写入时，才建立属于该进程的虚存空间，并把要写入的内容拷贝到新建立的虚拟内存中，然后建立该虚拟内存与物理地址页面的映射关系。

7、用以完成特定功能的执行时不可分割的或不可中断的系统调用。

8、用于改善CPU和I/O设备之间速度不匹配的情况，把系统内的缓冲区统一管理起来,变专用为通用。

9、管态又叫特权态,系统态或核心态。

CPU在管态下可以执行指令系统的全集。

通常,操作系统在管态下运行。

10、是具有符号名的在逻辑上具有一定完整意义的信息组合。

二、简答题

1、可抢占式会引起系统的开销更大。

可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。

2、井管理写程序把作业执行结果文件登记在缓输出表中；缓输出程序从缓输出表中查找结果文件并打印输出。

3、

（1）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。

进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。

（2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。

进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。

4、资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。

这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”，从而防止死锁的发生。

5、a.主要功能:

内存分配，内存保护，地址映射和内存扩充等.

b.内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，以减少不可用的内存空间，

允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要.

---内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰.

---地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址.

---内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量.

6、从文件目录中找到该文件，按址读出第一个记录；取出第一个记录块中指针，存放到新记录的指针位置；把新记录占用的物理块号填入第一个记录的指针位置；启动磁盘把第一个记录和新记录写到指字的磁盘块上。

7、为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，而引入了进程概念.

影响:

使程序的并发执行得以实行。

三、论述题

1、S表示资源的数量，执行P操作时，S：

=S-1意味着把S所对应的一个资源分配给调用P操作的进程，资源数量减一。

若S减一后其值为零，表示此类资源已全部分配给各个进程了。

在此之后，若又有进程请求该资源，在该进程调用P操作时，S减一后成为负值，执行W（S），该进程将转换为阻塞态并进入信息量S对应得等待队列中。

当S为负值时，它的绝对值表示在该信号量等待队列中的进程数目。

在执行V操作时，S：

=S+1意味着调用V操作的进程释放了一个信号量S对应的资源。

S加一后，若S为零或负值，表明S对应得等待队列中仍有等待该资源的阻塞进程，则调用R（S）释放等待队列中的一个进程。

被释放的进程是在执行P操作时因资源不足而进入阻塞态的，由于V操作释放了它所需的资源，它就转换为就绪态可以继续执行。

2、分段和分页的两种技术各有缺点，所以把两者结合起来组成段页式存储管理，综合了两者的优点，最大限度提高了性能。

优点：

与分页和分段情况一样，提供了虚拟存储器的功能

因为以页架为单位分配主存，所以无紧缩问题，也没有页外的碎片存在。

便于处理变化的数据结构，段可动态增长。

便于共享，只要欲共享作业的段表中有相应表目指向该共享段在主存中的页表地址。

便于控制存取访问。

缺点：

增加了硬件成本，因为需要更多的硬件支持。

增加了软件复杂性和管理开销。

同分页系统一样仍然存在页内碎片。

3、快表用来存放当前经常使用的页表表项，则在查页表时可以减少指令的执行时间，提高作业的运行速度，只有当快表不中时，才需访问内存。

在使用快表进行地址变换时，首先按逻辑地址值得页号查找快表，如果该页号在快表中，从与此页号对应得表项中得到块号，然后与页内偏址形成绝对地址。

如果在快表中查不到所需的页号，再查页表得到块号，形成绝对地址。

在此之后，要把页表的该项号写入快表中，以备以后使用。

4、

（1）互斥条件。

各进程对独占性资源使用的互斥性。

（2）资源的不可抢占性。

当一个资源被进程占用后，只能由占用它的进程释放，不能被其他进程强行抢占。

（3）部分分配条件。

进程运行中只得到了部分需要的资源，同时还要请求其他资源。

（4）循环等待条件。

由于多个进程按各自速度独立推进而导致若干进程之间形成了对几个资源的循环等待条件。