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1、复习题答案第1章 计算机系统概述1.1 列出并简要地定义计算机的四个主要组成部分。主存储器，存储数据与程序；算术逻辑单元，能处理二进制数据；限制单元，解读存储器中的指令并且使他们得到执行；输入/输出设备，由限制单元管理。1.2 定义处理器存放器的两种主要类别。用户可见存放器：优先运用这些存放器，可以使机器语言或者汇编语言的程序员削减对主存储器的访问次数。对高级语言而言，由优化编译器负责确定把哪些变量应当支配给主存储器。一些高级语言，如C语言，允许程序言建议编译器把哪些变量保存在存放器中。限制与状态存放器：用以限制处理器的操作，且主要被具有特权的操作系统例程运用，以限制程序的执行。1.3 一般而
2、言，一条机器指令能指定的四种不同操作是什么？处理器存放器：数据可以从处理器传送到存储器，或者从存储器传送到处理器。处理器I/O：通过处理器与I/O模块间的数据传送，数据可以输出到外部设备，或者从外部设备输入数据。数据处理：处理器可以执行很多关于数据的算术操作或逻辑操作。限制：某些指令可以变更执行依次。1.4 什么是中断？中断：其他模块（I/O，存储器）中断处理器正常处理过程的机制。1.5 多中断的处理方式是什么？处理多中断有两种方法。第一种方法是当正在处理一个中断时，制止再发生中断。第二种方法是定义中断优先级，允许高优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。1.6 内存层次的各个元素间的特征
3、是什么？存储器的三个重要特性是：价格，容量与访问时间。1.7 什么是高速缓冲存储器？高速缓冲存储器是比主存小而快的存储器，用以协调主存跟处理器，作为最近储存地址的缓冲区。1.8 列出并简要地定义I/O操作的三种技术。可编程I/O：当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时，它给相应的I/O模块发布嘱咐（用以执行这个指令）；在进一步的动作之前，处理器处于繁忙的等待中，直到该操作已经完成。中断驱动I/O：当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时，它给相应的I/O模块发布嘱咐，并接着执行后续指令，直到后者完成，它将被I/O模块中断。假设它对于进程等待I/O的完成来说是不必要的，可能是由于后
4、续指令处于一样的进程中。否则，此进程在中断之前将被挂起，其他工作将被执行。干脆存储访问：DMA模块限制主存与I/O模块间的数据交换。处理器向DMA模块发送一个传送数据块的恳求，（处理器）只有当整个数据块传送完毕后才会被中断。1.9 空间部分性与临时部分性间的区分是什么？空间部分性是指最近被访问的元素的四周的元素在不久的将来可能会被访问。临时部分性（即时间部分性）是指最近被访问的元素在不久的将来可能会被再次访问。1.10 开发空间部分性与时间部分性的策略是什么？空间部分性的开发是利用更大的缓冲块并且在存储器限制逻辑中参加预处理机制。时间部分性的开发是利用在高速缓冲存储器中保存最近运用的指令与数据
5、，并且定义缓冲存储的优先级。第2章 操作系统概述2.1 操作系统设计的三个目的是什么？便利：操作系统使计算机更易于运用。有效：操作系统允许以更有效的方式运用计算机系统资源。扩展的实力：在构造操作系统时，应当允许在不阻碍效劳的前提下有效地开发、测试与引进新的系统功能。2.2 什么是操作系统的内核？内核是操作系统最常运用的部分，它存在于主存中并在特权形式下运行，响应进程调度与设备中断。2.3 什么是多道程序设计？多道程序设计是一种处理操作，它在两个或多个程序间交织处理每个进程。2.4 什么是进程？进程是一个正在执行的程序，它被操作系统限制与选择。2.5 操作系统是怎么运用进程上下文的？执行上下文又
6、称为进程状态，是操作系统用来管理与限制所需的内部数据。这种内部信息与进程是分开的，因为操作系统信息不允许被进程干脆访问。上下文包括操作系统管理进程以与处理器正确执行进程所须要的全部信息，包括各种处理器存放器的内容，如程序计数器与数据存放器。它还包括操作系统运用的信息，如进程优先级以与进程是否在等待特定I/O事务的完成。2.6 列出并简要介绍操作系统的五种典型存储管理职责。进程隔离：操作系统必需疼惜独立的进程，防止互相干预数据与存储空间。自动支配与管理：程序应当依据须要在存储层次间动态的支配，支配对程序员是透亮的。因此，程序员无需关切与存储限制有关的问题，操作系统有效的实现支配问题，可以仅在须要
7、时才给作业支配存储空间。2.7 说明实地址与虚地址的区分。虚地址指的是存在于虚拟内存中的地址，它有时候在磁盘中有时候在主存中。实地址指的是主存中的地址。2.8 描绘轮循调度技术。轮循调度是一种调度算法，全部的进程存放在一个环形队列中并按固定循序依次激活。因为等待一些事务（例如：等待一个子进程或一个I/O操作）的发生而不能被处理的进程将限制权交给调度器。2.9 说明单体内核与微内核的区分。单体内核是一个供应操作系统应当供应的功能的大内核，包括调度、文件系统、网络、设备驱动程序、存储管理等。内核的全部功能成分都可以访问它的内部数据构造与程序。典型状况下，这个大内核是作为一个进程实现的，全部元素都共
8、享一样的地址空间。微内核是一个小的有特权的操作系统内核，只供应包括进程调度、内存管理、与进程间通信等根本功能，要依靠其他进程担当起与操作系统内核联络作用。2.10 什么是多线程？多线程技术是指把执行一个应用程序的进程划分成可以同时运行的多个线程。第3章 进程描绘与限制3.1什么是指令跟踪？指令跟踪是指为该进程而执行的指令序列。3.2通常那些事务会导致创立一个进程？新的批处理作业；交互登录；操作系统因为供应一项效劳而创立；由现有的进程派生。（表3.1）3.3对于图3.6中的进程模型，请简洁定义每个状态。运行态：该进程正在执行。就绪态：进程做好了打算，只要有时机就开场执行。堵塞态：进程在某些事务发
9、生前不能执行，如I/O操作完成。新建态：刚刚创立的进程，操作系统还没有把它参加到可执行进程组中。退出态：操作系统从可执行进程组中释放出的进程，或者是因为它自身停顿了，或者是因为某种缘由被取消。3.4抢占一个进程是什么意思？处理器为了执行另外的进程而终止当前正在执行的进程，这就叫进程抢占。3.5什么是交换，其目的是什么？交换是指把主存中某个进程的一部分或者全部内容转移到磁盘。当主存中没有处于就绪态的进程时，操作系统就把一个堵塞的进程换出到磁盘中的挂起队列，从而使另一个进程可以进入主存执行。3.6为什么图3.9（b）中有两个堵塞态？有两个独立的概念：进程是否在等待一个事务（堵塞与否）以与进程是否已
10、经被换出主存（挂起与否）。为适应这种2*2的组合，须要两个堵塞态与两个挂起态。3.7列出挂起态进程的4个特点。1.进程不能立即执行。2.进程可能是或不是正在等待一个事务。假设是，堵塞条件不依靠于挂起条件，堵塞事务的发生不会使进程立即被执行。3.为了阻挡进程执行，可以通过代理把这个进程置于挂起态，代理可以是进程自己，也可以是父进程或操作系统。4.除非代理显式地嘱咐系统进展状态转换，否则进程无法从这个状态中转移。3.8对于哪类实体，操作系统为了管理它而维护其信息表？内存、I/O、文件与进程。3.9列出进程限制块中的三类信息。进程标识，处理器状态信息，进程限制信息。3.10为什么须要两种形式（用户形
11、式与内核形式）？用户形式下可以执行的指令与访问的内存区域都受到限制。这是为了防止操作系统受到破坏或者修改。而在内核形式下则没有这些限制，从而使它可以完成其功能。3.11操作系统创立一个新进程所执行的步骤是什么？1.给新进程支配一个唯一的进程标识号。2.给进程支配空间。3.初始化进程限制块。4.设置正确的连接。5.创立或扩大其他的数据构造。3.12中断与陷阱有什么区分？中断与当前正在运行的进程无关的某些类型的外部事务相关，如完成一次I/O操作。陷阱与当前正在运行的进程所产生的错误或异样条件相关，如非法的文件访问。3.13举出中断的三个例子。时钟终端，I/O终端，内存失效。3.14形式切换与进程切
12、换有什么区分？发生形式切换可以不变更当前正处于运行态的进程的状态。发生进程切换时，一个正在执行的进程被中断，操作系统指定另一个进程为运行态。进程切换须要保存更多的状态信息。第4章 线程、对称多处理与微内核4.1表3.5列出了在一个没有线程的操作系统中进程限制块的根本元素。对于多线程系统，这些元素中那些可能属于线程限制块，那些可能属于进程限制块？这对于不同的系统来说通常是不同的，但一般来说，进程是资源的全部者，而每个线程都有它自己的执行状态。关于表3.5中的每一项的一些结论如下：进程标识：进程必需被标识，而进程中的每一个线程也必需有自己的ID。处理器状态信息：这些信息通常只与进程有关。进程限制信
13、息：调度与状态信息主要处于线程级；数据构造在两级都可出现；进程间通信与线程间通信都可以得到支持；特权在两级都可以存在；存储管理通常在进程级；资源信息通常也在进程级。4.2请列出线程间的形式切换比进程间的形式切换开销更低的缘由。包含的状态信息更少。4.3在进程概念中表达出的两个独立且无关的特点是什么？资源全部权与调度/执行。4.4给出在单用户多处理系统中运用线程的四个例子。前台与后台操作，异步处理，加速执行与模块化程序构造。4.5哪些资源通常被一个进程中的全部线程共享？例如地址空间，文件资源，执行特权等。4.6列出用户级线程优于内核级线程的三个优点。1.由于全部线程管理数据构造都在一个进程的用户
14、地址空间中，线程切换不须要内核形式的特权，因此，进程不须要为了线程管理而切换到内核形式，这节约了在两种形式间进展切换（从用户形式到内核形式；从内核形式返回用户形式）的开销。2.调用可以是应用程序专用的。一个应用程序可能倾向于简洁的轮询调度算法，而另一个应用程序可能倾向于基于优先级的调度算法。调度算法可以去适应应用程序，而不会扰乱底层的操作系统调度器。3.用户级线程可以在任何操作系统中运行，不须要对底层内核进展修改以支持用户级线程。线程库是一组供全部应用程序共享的应用级软件包。4.7列出用户级线程相对于内核级线程的两个缺点。1.在典型的操作系统中，很多系统调用都会引起堵塞。因此，当用户级线程执行
15、一个系统调用时，不仅这个线程会被堵塞，进程中的全部线程都会被堵塞。2.在纯粹的用户级进程策略中，一个多线程应用程序不能利用多处理技术。内核一次只把一个进程支配给一个处理器，因此一次进程中只能有一个线程可以执行。4.8定义jacketing。Jacketing通过调用一个应用级的I/O例程来检查I/O设备的状态，从而将一个产生堵塞的系统调用转化为一个不产生堵塞的系统调用。4.9简洁定义图4.8中列出的各种构造。SIMD：一个机器指令限制很多处理部件步伐一样地同时执行。每个处理部件都有一个相关的数据存储空间，因此，每条指令由不同的处理器在不同的数据集合上执行。MIMD：一组处理器同时在不同的数据集
16、上执行不同的指令序列。主/从：操作系统内核总是在某个特定的处理器上运行，其他处理器只用于执行用户程序，还可能执行一些操作系统好用程序。SMP：内核可以在任何处理器上执行，并且通常是每个处理器从可用的进程或线程池中进展各自的调度工作。集群：每个处理器都有一个专用存储器，而且每个处理部件都是一个独立的计算机。4.10 列出SMP操作系统的主要设计问题。同时的并发进程或线程，调度，同步，存储器管理，牢靠性与容错。4.11 给出在典型的单体构造操作系统中可以找到且可能是微内核操作系统外部子系统中的效劳与功能。设备驱动程序，文件系统，虚存管理程序，窗口系统与平安效劳。4.12 列出并简洁说明微内核设计相
17、对于整体式设计的七个优点。一样接口：进程不须要区分是内核级效劳还是用户级效劳，因为全部效劳都是通过消息传递供应的。可扩展性：允许增加新的效劳以与在同一个功能区域中供应多个效劳。灵敏性：不仅可以在操作系统中增加新功能，还可以删减现有的功能，以产生一个更小、更有效的实现。可移植性：全部或者至少大部分处理器专用代码都在微内核中。因此，当把系统移植到一个处理器上时只须要很少的变更，而且易于进展逻辑上的归类。牢靠性：小的微内核可以被严格地测试，它运用少量的应用程序编程接口（API），这就为内核外部的操作系统效劳产生高质量的代码供应了时机。分布式系统支持：微内核通信中消息的方向性确定了它对分布式系统的支持
18、。面对对象操作系统环境：在微内核设计与操作系统模块化扩展的开发中都可以借助面对对象方法的原理。4.13 说明微内核操作系统可能存在的性能缺点。通过微内核构造与发送信息、承受应答并解码所花费的时间比一次系统调用的时间要多。4.14 列出即使在最小的微内核操作系统中也可以找到的三个功能。低级存储器管理，进程间通信（IPC）以与I/O与中断管理。4.15 在微内核操作系统中，进程或线程间通信的根本形式是什么？消息。第5章 并发性：互斥与同步5.1 列出与并发相关的四种设计问题进程间的交互，共享资源之间的竞争，多个进程的同步问题，对进程的处理器时间支配问题5.2 列出并发的三种上下文多个应用程序，构造
19、化应用程序，操作系统构造5.3 执行并发进程的最根本要求是什么？加强互斥的实力5.4 列出进程间的三种互相知道的程度，并简洁地给出各自的定义。进程间互相不知道对方：这是一些独立的进程，他们不会一起工作。进程间间接知道对方：这些进程并不须要知道对方的进程ID号，但他们共享访问某些对象，如一个I/O缓冲区。进程间干脆知道对方：这些进程可以通过进程ID号互相通信，用于合作完成某些活动。5.5 竞争进程与合作进程进程间有什么区分。竞争进程须要同时访问一样的资源，像磁盘，文件或打印机。合作进程要么共享访问一个共有的资源，像一个内存访问区，要么就与其他进程互相通信，在一些应用程序或活动上进展合作。5.6
20、列出与竞争进程相关的三种限制问题，并简洁地给出各自的定义。互斥：竞争进程仅可以访问一个临界资源（一次仅有一个进程可以访问临界资源），并发机制必需满意一次只有一个进程可以访问临界资源这个规则。死锁：假设竞争进程须要唯一的访问多于一个资源，并且当一个进程限制着一个进程，且在等待另一个进程，死锁可能发生。饥饿：一组进程的一个可能会无限期地回绝进入到一个须要资源，因为其他成员组成垄断这个资源。5.7 列出对互斥的要求。1.必需强迫施行互斥：在具有关于一样资源或共享对象的临界区的全部进程中，一次只允许一个进程进入临界区。2.一个在临界区停顿的进程必需不干预其他进程。3.绝不允许出现一个须要访问临界区的进
21、程被无限延迟的状况，即不会饿死或饥饿。4.当没有进程在临界区中时，任何须要进入临界区的进程必需可以立即进入。5.对相关进程的速度与处理器的数目没有任何要求与限制。6.一个进程驻留在临界区中的时间是有限的。5.8 在信号量上可以执行什么操作。1.一个信号量可以初始化成非负数。2.wait操作使信号量减1，假设值为负数，那么进程执行wait就会受阻。3signal操作使信号量增加1，假设小于或等于0，则被wait操作堵塞的进程被解除堵塞。5.9 二元信号量与一般信号量有什么区分。二元信号量只能取0或1，而一般信号量可以取任何整数。5.10 强信号量与弱信号量有什么区分。强信号量要求在信号量上等待的
22、进程依据先进先出的规则从队列中移出。弱信号量没有此规则。5.11 .什么是管程。管程是由一个或多个过程，一个初始化序列与部分数据组成的软件模块。5.12 对于消息，有堵塞与无堵塞有什么区分？发送者与接收者任一方堵塞则消息传递须要等待，都无堵塞则不需等待。5.13 通常与读者-写者问题相关联的有哪些条件？1.随意多的读进程可以同时读这个文件2.一次只有一个写进程可以往文件中写3.假设一个写进程正在往文件中写时，则制止任何读进程读文件。第6章 并发性：死锁与饥饿6.1 给出可重用资源与可消费资源的例子。可重用资源：处理器，/通道，主存与辅存，设备以与诸如文件，数据库与信号量之类的数据构造。可消费资
23、源：中断，信号，消息与/缓冲区中的信息。6.2 可能发生死锁所必需的三个条件是什么？互斥，占有且等待，非抢占。6.3 产生死锁的第个条件是什么？循环等待。6.4 如何防止占有且等待的条件？可以要求进程一次性地恳求全部须要的资源，并且堵塞这个资源直到全部恳求都同时满意。6.5 给出防止无抢占条件的两种方法。第一种，假设占有某些资源的一个进程进展进一步资源恳求被回绝，则该进程必需释放它最初占用的资源，假设有必要，可再次恳求这些资源与另外的资源。第二种，假设一个进程恳求当前被另一个进程占有的一个资源，则操作系统可以抢占另一个进程，要求它释放资源。6.6 如何防止循环等待条件？可以通过定义资源类型的线
24、性依次来预防。假设一个进程已经支配到了类型的资源，那么它接下来恳求的资源只能是那些排在类型之后的资源类型。6.7 死锁避开，检测与预防之间的区分是什么？死锁预防是通过间接地限制三种死锁必要条件的至少一个或是干脆地限制循环等待的发生来避开死锁的出现。死锁避开允容许能出现的必要条件发生，但是实行措施确保不会出现死锁的状况。而死锁检测允许资源的自由支配，实行周期性的措施来觉察并处理可能存在的死锁状况。第7章 内存管理7.1 内存管理须要满意哪些需求？重定位、疼惜、共享、逻辑组织与物理组织。7.2 为什么须要重定位进程的实力？通常状况下，并不能事先知道在某个程序执行期间会有哪个程序驻留在主存中。此外还
25、渴望通过供应一个宏大的就绪进程池，可以把活动进程换入与换出主存，以便使处理器的利用率最大化。在这两种状况下，进程在主存中的准确位置是不行预知的。7.3 为什么不行能在编译时施行内存疼惜？由于程序在主存中的位置是不行意料的，因此在编译时不行能检查确定地址来确保疼惜。并且，大多数程序设计语言允许在运行时进展地址的动态计算（例如，通过计算数组下标或数据构造中的指针）。因此，必需在运行时检查进程产生的全部存储器访问，以便确保它们只访问了支配给该进程的存储空间。7.4 允许两个或多个进程访问进程的某一特定区域的缘由是什么？假设很多进程正在执行同一程序，则允许每个进程访问该程序的同一个副本要比让每个进程有
26、自己单独的副本更有优势。同样，合作完成同一任务的进程可能须要共享访问同一个数据构造。7.5 在固定分区方案中，运用大小不等的分区有什么好处？通过运用大小不等的固定分区：1.可以在供应很多分区的同时供应一到两个特别大的分区。大的分区允许将很大的进程全部载入主存中。2.由于小的进程可以被放入小的分区中，从而削减了内部碎片。7.6 内部碎片与外部碎片有什么区分？内部碎片是指由于被装入的数据块小于分区大小而导致的分区内部所奢侈的空间。外部碎片是与动态分区相关的一种现象，它是指在全部分区外的存储空间会变成越来越多的碎片的。7.7 逻辑地址、相对地址与物理地址间有什么区分？逻辑地址是指与当前数据在内存中的
27、物理支配地址无关的访问地址，在执行对内存的访问之前必需把它转化成物理地址。相对地址是逻辑地址的一个特例，是相对于某些已知点（通常是程序的开场处）的存储单元。物理地址或确定地址是数据在主存中的实际位置。7.8 页与帧之间有什么区分？在分页系统中，进程与磁盘上存储的数据被分成大小固定相等的小块，叫做页。而主存被分成了同样大小的小块，叫做帧。一页恰好可以被装入一帧中。7.9 页与段之间有什么区分？分段是细分用户程序的另一种可选方案。承受分段技术，程序与相关的数据被划分成一组段。尽管有一个最大段长度，但并不须要全部的程序的全部段的长度都相等。第8章 虚拟内存8.1 简洁分页与虚拟分页有什么区分？简洁分
28、页：一个程序中的全部的页都必需在主存储器中程序才能正常运行，除非运用覆盖技术。拟内存分页：不是程序的每一页都必需在主存储器的帧中来使程序运行，页在须要的时候进展读取。8.2 说明什么是抖动。虚拟内存构造的振动现象，在这个过程中处理器大部分的时间都用于交换块，而不是执行指令。8.3 为什么在运用虚拟内存时，部分性原理是至关重要的？可以依据部分性原理设计算法来避开抖动。总的来说，部分性原理允许算法意料哪一个当前页在最近的将来是最少可能被运用的，并由此就确定候选的交换出的页。8.4 哪些元素是页表项中可以找到的元素？简洁定义每个元素。帧号：用来表示主存中的页来按依次排列的号码。存在位（P）：表示这一
29、页是否当前在主存中。修改位（M）：表示这一页在放进主存后是否被修改正。8.5 转移后备缓冲器的目的是什么？转移后备缓冲器（TLB）是一个包含最近常常被运用过的页表项的高速缓冲存储器。它的目的是为了削减从磁盘中复原一个页表项所需的时间。8.6 简洁定义两种可供选择的页读取策略。在恳求式分页中，只有当访问到某页中的一个单元时才将该页取入主存。在预约式分页中，读取的并不是页错误恳求的页。8.7 驻留集管理与页交换策略有什么区分？驻留集管理主要关注以下两个问题：（1）给每个活动进程支配多少个页帧。（2）被考虑交换的页集是仅限在引起页错误的进程的驻留集中选择还是在主存中全部的页帧中选择。页交换策略关注的
30、是以下问题：在考虑的页集中，哪一个特别的页应当被选择交换。8.8 FIFO与Clock页交换算法有什么区分？时钟算法与FIFO算法很接近，除了在时钟算法中，任何一个运用位为一的页被无视。8.9 页缓冲实现的是什么？（1）被交换出驻留集的页不久又被访问到时，仍在主存中，削减了一次磁盘读写。（2）被修改的页以簇的方式被写回，而不是一次只写一个，这就大大削减了I/O操作的数目，从而削减了磁盘访问的时间。8.10 为什么不行能把全局交换策略与固定支配策略组合起来？固定支配策略要求支配给一个进程的帧的数目是确定的，当一个进程中取入一个新的页时，这个进程驻留页集中的一页必需被交换出来（保持支配的帧的数目不
31、变），这是一种部分交换策略。8.11 驻留集与工作集有什么区分？一个进程的驻留集是指当前在主存中的这个进程的页的个数。一个进程的工作集是指这个进程最近被运用过的页的个数。8.12 恳求式去除与预约式去除有什么区分？在恳求式去除中，只有当一页被选择用于交换时才被写回辅存；在预约式去除中，将这些被修改的多个页在须要用到它们所占据的页帧之前成批的写回辅存。第9章 单处理器调度9.1 简要描绘三种类型的处理器调度。长程调度：确定参加到待执行的进程池中；中程调度：确定参加到部分或全部在主存中的进程集合中；短程调度：确定哪一个可用进程将被处理器执行。9.2 在交互式操作系统中，通常最重要的性能要求是什么？
32、反响时间9.3 周转时间与响应时间有什么区分？周转时间是一个要求花费在系统上的包括等待时间与效劳时间的总的时间。响应时间对一个交互进程，这是指从提交一个恳求到开场承受响应之间的时间间隔。通常进程在处理该恳求的同时，就开场给用户产生一些输出。9.4 对进程调度，较小的优先级值表示较低的优先级还是较高的优先级？在UNIX与很多其他系统中，大的优先级值表示低优先级进程。很多系统，比方WINDOWS，刚好相反，大数值表示高优先级。9.5 抢占式与非抢占式调度有什么区分？非抢占：在这种状况下，一旦进程处于运行态，他就不断执行直到终止，或者为等待I/O或恳求某些操作系统效劳而堵塞自己。抢占：当前正在运行的
33、进程可能被操作系统中断，并转移到就绪态。关于抢占的决策可能是在一个新进程到达时，或者在一个中断发生后把一个被堵塞的进程置为就绪态时，或者基于周期性的时间中断。9.6 简洁定义FCFS调度。当每个进程就绪后，它参加就绪队列。当当前正在运行的进程停顿执行时，选择在就绪队列中存在时间最长的进程运行。9.7 简洁定义轮转调度以一个周期性间隔产生时钟中断，当中断产生时，当前正在运行的的进程被置于就绪队列中，然后基于FCFS策略选择下一个就绪作业运行。9.8 简洁定义最短进程优先调度。这是一个非抢占的策略，其原则是下一次选择所需处理时间最短的进程。9.9 简洁定义最短剩余时间调度。最短剩余时间是针对SPN
34、增加了抢占机制的版本。在这种状况下，调度器总是选择预期剩余时间最短的进程。当一个新进程参加到就绪队列时，他可能比当前运行的进程具有更短的剩余时间，因此，只有新进程就绪，调度器就可能抢占当前正在运行的进程。9.10 简洁定义最高响应比优先调度。在当前进程完成或被堵塞时，选择R值最大的就绪进程。R=(w+s)/s,w等待处理器的时间，s期盼的效劳时间。9.1 1简洁定义反响调度。调度基于抢占原则并且运用动态优先级机制。当一个进程第一次进入系统时，它被放置在RQ0。当它第一次被抢占后并返回就绪状态时，它被防止在RQ1。在随后的时间里，每当它被抢占时，它被降级到下一个低优先级队列中。一个短进程很快会执
35、行完，不会在就绪队列中降很多级。一个进步程会逐级下降。因此，新到的进程与短进程优先于老进程与进步程。在每个队列中，除了在优先级最低的队列中，都运用简洁的FCFS机制。一旦一个进程处于优先级最低的队列中，它就不行能再降低，但是会重复地返回该队列，直到运行完毕。第10章 多处理器与实时调度10.1 列出并简洁定义五种不同级别的同步粒度。细粒度：单指令流中固有的并行；中等粒度：在一个单独应用中的并行处理或多任务处理；粗粒度：在多道程序环境中并发进程的多处理；特别粗粒度：在网络节点上进展分布处理，以形成一个计算环境；无约束粒度：多个无关进程。10.2 列出并简洁定义线程调度的四种技术。加载共享：进程不
36、是支配到一个特定的处理器，而是维护一个就绪进程的全局队列，每个处理器只要空闲就从队列中选择一个线程。这里运用术语加载共享来区分这种策略与加载平衡方案，加载平衡是基于一种比拟永久的支配方案支配工作的。组调度：一组相关的线程基于一对一的原则，同时调度到一组处理器上运行。专用处理器支配：在程序执行过程中，每个程序被支配给一组处理器，处理器的数目与程序中的线程的数目相等。当程序终止是，处理器返回到总的处理器池中，可供支配给另一个程序。动态调度：在执行期间，进程中线程的数目可以变更。10.3 列出并简洁定义三种版本的负载支配。先来先效劳（FCFS）：当一个作业到达时，它的全部线程都被连续地放置在共享队列
37、末尾。当一个处理器变得空闲时，它选择下一个就绪线程执行，直到完成或堵塞。最少线程数优先：共享就绪队列被组织成一个优先级队列，假设一个作业包含的未调度线程数目最少，则给它指定最高的优先级。具有同等优先级的队列按作业到达的依次排队。与FCFS一样，被调度的线程始终运行到完成或堵塞。可抢占的最少线程数优先：最高的的优先级赐予包含的未被调度的线程数目最少的作业。刚到达的作业假设包含的线程数目少于正在执行的作业，它将抢占属于这个被调度作业的线程。10. 硬实时任务与软实时任务有什么区分？硬实时任务指必需满意最终期限的限制，否则会给系统带来不行承受的破坏或者致命的错误。软实时任务也有一个与之相关联的最终期
38、限，并渴望能满意这个期限的要求，但是这并不是强迫的，即使超过了最终期限，调度与完成这个任务照旧是有意义的。10.5 周期性实时任务与非周期性实时任务有什么区分？非周期任务有一个必需完毕或开场的最终期限，或者有一个关于开场时间与完毕时间的约束。而对于周期任务，这个要求描绘成“每隔周期T一次”或“每隔T个单位”。10.6 列出并简洁定义对实时操作系统的五方面的要求。可确定性：在某中程度上是指它可以按固定的、预先确定的时间或时间间隔执行操作。可响应性：它关注的是在知道中断之后操作系统未中断供应效劳的时间用户限制：用户应当可以区分硬实时任务与软实时任务，并且在每一类中确定相对优先级。实时系统还允许用户
39、指定一些特性，例如运用分页还是进程交换、哪一个进程必需常驻主存、运用何种磁盘算法、不同的优先级的进程各有哪些权限等。牢靠性 ：牢靠性必需供应这样一种方式，以接着满意实时最终期限。故障弱化操作：故障弱化操作指系统在故障时尽可能多的保存其性能与数据的实力。10.7 列出并简洁定义四类实时调度算法。静态表驱动法：执行关于可行调度的静态分析。分析的结果是一个调度，它用于确定在运行时一个任务何时必需开场执行。静态优先级驱动抢占法：同样，执行一个静态分析，但是没有制定调度，而且用于给任务指定优先级，使得可以运用传统的优先级驱动的抢占式调度器。基于动态规划调度法：在运行是动态地确定可行性，而不是在开场运行前
40、离线确实定（静态）。一个到达的任务，只有当可以满意它的时间约束时，才可以被承受执行。可行性分析的结果是一个调度或规划，可用于确定何时分派这个任务。动态尽力调度法：不执行可行性分析。系统试图满意全部的最终期限，并终止任何已经开场运行但错过最终期限的进程。10.8 关于一个任务的哪些信息在实时调度是特别有用？就绪时间：任务开场打算执行的时间。对于重复或周期性的任务，这事实上是一个事先知道的时间序列。而对于非周期性的任务，或者也事先知道这个时间，或者操作系统仅仅知道什么时候任务真正就绪。启动最终期限：任务必需开场的时间。完成最终期限：任务必需完成的时间。典型的实时应用程序或者有启动最终期限，或者有完
41、成最终期限，但不会两者都存在。处理时间：从执行任务直到完成任务所需的时间。在某些状况下，可以供应这个时间，而在另外一些状况下，操作系统度量指数平均值。其他调度系统没有运用这个信息。资源需求：任务在执行过程中所需的资源集合（处理器以外的资源）。优先级：度量任务的相对重要性。硬实时任务可能具有确定的优先级，因为假设错过最终期限则会导致系统失败。假设系统无论如何也要接着运行，则硬实时任务与软实时任务可以被指定相关的优先级，以指导调度器。子任务构造：一个任务可以分解成一个必需执行的子任务与一个可选的子任务。只有必需执行的子任务拥有硬最终期限。第11章 I/O管理与磁盘调度11.1 列出并简洁定义执行I
42、/O的三种技术。可编程I/O：处理器代表进程给I/O模块发送给一个I/O嘱咐，该进程进入忙等待，等待操作的完成，然后才可以接着执行。中断驱动I/O：处理器代表进程向I/O模块发送一个I/O嘱咐，然后接着执行后续指令，当I/O模块完成工作后，处理器被该模块中断。假设该进程不须要等待I/O完成，则后续指令可以仍是该进程中的指令，否则，该进程在这个中断上被挂起，处理器执行其他工作。干脆存储器访问（DMA）：一个DMA模块限制主存与I/O模块之间的数据交换。为传送一块数据，处理器给DMA模块发送恳求，只有当整个数据块传送完成后，处理器才被中断。11.2 逻辑I/O与设备I/O有什么区分？逻辑I/O：逻
43、辑I/O模块把设备当作一个逻辑资源来处理，它并不关实在际限制设备的微小环节。逻辑I/O模块代表用户进程管理的一般I/O功能，允许它们依据设备标识符以与诸如翻开、关闭、读、写之类的简洁嘱咐与设备打交道。设备I/O：恳求的操作与数据（缓冲的数据、记录等）被转换成适当的I/O指令序列、通道嘱咐与限制器嘱咐。可以运用缓冲技术，以进步运用率。11.3 面对块的设备与面对流的设备有什么区分？请举例说明。面对块的设备将信息保存在块中，块的大小通常是固定的，传输过程中一次传送一块。通常可以通过块号访问数据。磁盘与磁带都是面对块的设备。面对流的设备以字节流的方式输入输出数据，其末运用块构造。终端、打印机通信端口
44、、鼠标与其他指示设备以与大多数非辅存的其他设备，都属于面对流的设备。11.4 为什么渴望用双缓冲区而不是单缓冲区来进步I/O的性能？双缓冲允许两个操作并行处理，而不是依次处理。典型的，在一个进程往一个缓冲区中传送数据（从这个缓冲区中取数据）的同时，操作系统正在清空（或者填充）另一个缓冲区。11.5 在磁盘读或写时有哪些延迟因素？寻道时间，旋转延迟，传送时间11.6 简洁定义图11.7中描绘的磁盘调度策略。FIFO:依据先来先效劳的依次处理队列中的工程。SSTF:选择使磁头臂从当前位置开场挪动最少的磁盘I/O恳求。SCAN:磁头臂仅仅沿一个方向挪动，并在途中满意全部未完成的恳求，直到它到达这个方
45、向上最终一个磁道，或者在这个方向上没有其他恳求为止。接着反转效劳方向，沿相反方向扫描，同样按依次完成全部恳求。C-SCAN:类似于SCAN，11.7 简洁定义图7层RAID。0：非冗余1：被镜像；每个磁盘都有一个包含一样数据的镜像磁盘。2：通过汉明码实现冗余；对每个数据磁盘中的相应都计算一个错误校正码，并且这个码位保存在多个奇偶校验磁盘中相应的文件。3：交织位奇偶校验；类似于第二层，不同之处在于RAID3为全部数据磁盘中同一位置的位的集合计算一个简洁的奇偶校验位，而不是错误校正码。4：交织块分布奇偶校验；对每个数据磁盘中相应的条带计算一个逐位奇偶。5：交织块分布奇偶校验；类似于第四层，但把奇偶
46、校验条带分布在全部磁盘中。6：交织块双重分布奇偶校验；两种不同的奇偶校验计算保存在不同磁盘的不同块中。11.8 典型的磁盘扇区大小是多少？512比特第12章 文件管理12.1 域与记录有什么不同？域（field）是根本数据单位。一个域包含一个值。记录（record）是一组相关的域的集合 ，它可以看做是应用程序的一个单元。12.2 文件与数据库有什么不同？文件（file）是一组相像记录的集合，它被用户与应用程序看做是一个实体，并可以通过名字访问。数据库（database）是一组相关的数据集合，它的本质特征是数据元素间存在着明确的关系，并且可供不同的应用程序运用。12.3 什么是文件管理系统？文件
47、管理系统是一组系统软件，为运用文件的用户与应用程序供应效劳。12.4 选择文件组织时的重要原则是什么？访问快速，易于修改，节约存储空间，维护简洁，牢靠性。12.5 列出并简洁定义五种文件组织。堆是最简洁的文件组织形式。数据按它们到达的依次被采集，每个记录由一串数据组成。依次文件是最常用的文件组织形式。在这类文件中，每个记录都运用一种固定的格式。全部记录都具有一样的长度，并且由一样数目、长度固定的域按特定的依次组成。由于每个域的长度与位置已知，因此只须要保存各个域的值，每个域的域名与长度是该文件构造的属性。索引依次文件保存了依次文件的关键特征：记录依据关键域的依次组织起来。但它还增加了两个特征：用于支持随机访问的文件索引与溢出文件。索引供应了快速接近目的记录的查找实力。溢出文件类似于依次文件中运用的日志文件，但是溢出文件中的记录可以依据它前面记录的指针进展定位。索引文件：只能通过索引来访问记录。其结果是对记录的放置位置不再有限制，只要至少有一个索引的指针指向这条记录即可。此外，还可