操作系统概论简答题 .docx

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1、操作系统概论简答题第一章1，操作系统的形成和发展取决于哪三个方面的因素？硬件技术的发展；程序设计语言的发展；用户使用计算机系统的要求。2，多道批处理系统作用是什么？多道批处理系统“提高了计算机系统的资源使用率，但作业执行时用户不能直接干预作业的执行，当作业执行中发现出错，由操作系统通知用户重新修改后再次装入执行。3，什么是单用户操作系统？个人计算机上操作系统的主要功能是实现文件管理，输入、|输出控制和命令语言的解释。这样的系统每次只允许一个用户使用计算机，称为“单用户操作系统”。4，什么是网络操作系统？为计算机网络配臵的操作系统统称为“网络操作系统”。网络操作系统把计算机昂立中的各台计算机有机

2、地联合起来，提供一种统一、经济而有效地使用各台计算机的方法，可使各台计算机实现相互间传送数据。网络操作系统的主要功能是是实现各台计算机之间的通信以及网络中各种资源的共享。5，什么是分布式操作系统？有何特点？分布式计算机系统是由多台计算机组成的一种特殊的计算机网络，网络中任意两台计算机可以通过通信来交换信息，网络中的资源为所有用户共享。分布式操作系统能是系统中若干台计算机互相协作完成一个共同的任务。其特点是:(1)分布性。分布式操作系统往往把一个大的算题分成若干个子算题，这些子算题可以分步到分布式系统中的各个计算机上执行。(2)并行性。分步到各个计算机中的子算题是同时并行在执行的。(3)动态配臵

3、性。当一个新的设备和软件加入到网络或从网络中移出某个设备时网络能继续工作。6，什么是分时系统？分时系统使用户通过与计算机相连的终端来使用计算机系统，允许多个用户同时与计算机系统进行一系列交往。在分时系统控制下，用户在终端设备上可以直接输入、调试和运行自己的程序，能直接修改程序中的错误，并且直接获得结果。7，什么是程序状态字？它由哪几个部分组成？程序状态字PSW是用来控制指令执行顺序并且保留和指示与程序有关的系统状态。有三个部分组成：(1)程序基本状态。包括指令地址、条件吗、目态|管态标志和等待|计算标志等。(2)终端码。保存程序执行时当前发生的中断事件。(3)中断屏蔽位。指出程序执行中发生中断

4、事件时，要不要响应出现的中断事件。8，程序状态字和程序状态字寄存器有什么关系？每个程序都有自己的程序状态字，它刻画本程序的执行状态。但是，单处理器的计算机系统中只有一个程序状态字寄存器，它存放当前正在运行程序的程序状态字。处理机依靠程序状态字寄存器的内容来控制程序的执行。9，什么是特权指令？只允许操作系统中使用，不允许用户程序中直接使用的指令称为“特权指令”。10，操作系统提供给用户端接口有哪些？操作系统提供给用户的接口有：系统功能调用、作业控制语言和操作控制命令。用户使用这些接口可方便地请求计算机系统为其服务，而不必去关心许多有关硬件的特性。11，简单述说操作系统在计算机系统中的作用？（1）

5、管理计算机系统的资源。（2）为用户提供方便的使用接口。（3）具有扩充硬件的功能12，简述操作系统中存储管理的主要功能？1），对主存储器中的用户区域进行管理；主存空间的分配和回收；主存空间的共享和保护；地址转换（重定位）以及主存空间的扩充（虚拟存储器技术）.13，完成输入输出操作要经过哪三个过程？（1）按系统规定的通道命令格式，根据输入输出操作的要求，组织通道程序，且把通道程序的首地址存放到通道地址字单元中；（2）用硬件提供的“启动I|O”指令启动指定通道上的指定设备工作，启动成功后，通道从通道地址字单元指出的通道程序第一条指令开始顺序执行通道命令，按通道命令要求完成输入输出操作；（3）通道完成

6、一次输入输出操作后，格局通道状态字内容形成“I|O“中断（操作正常结束或操作异常结束）。第二章1，什么是进程？程序是静止的，程序的执行必须依赖于一个实体，数据集。我们把一个程序在一个数据上的一次执行称为一个进程“。2，什么是同时执行的进程？若干个进程是可以同时执行的，即一个进程已开始工作但还没有结束之前，另一个进程可以开始工作，这样的进程称为是同时执行的进程。3，进程和程序有什么区别和联系？区别；（1）程序只是一组指令的有序集合，它本身没有任何运行的含义，它只是一个静态的实体。而进程是程序在某个数据集上的执行，是一个动态的实体，它有自己的生命周期。联系；（2）进程和程序并不是一一对应的，一个程

7、序执行在不同的数据集上就形成不同的进程，可以用进程控制块来唯一地标识每个进程。而程序没有和数据产生直接的联系，即使是执行不同班过的数据集上的程序。一个进程肯定有一个与之对应的程序，而且只有一个。而一个程序有可能吗与之对应的进程（因为它没有执行），也有可能有多个进程与之对应（运行在几个不同的数据集上）。4，多道程序设计的批处理系统中，作业调度要遵循什么样的原则？（1），公平性，不能够无故或无限期地拖延一个作业的执行。（2）平衡资源使用，尽可能使系统各类资源都忙碌。（3）极大的流量，在单位时间内应该尽可能的作业服务。5，在计算机系统中进程控制块包含哪四类信息？标识信息：用于标识一个进程。说明信息：

8、用于说明进程情况。现场信息;用于保留进程存放在处理器中的各种信息。管理信息：用于进程调度。5，什么是中断响应？通常在处理器执行完一条指令后，硬件的中断装臵立即检查有无中断事件发生，若有中断事件发生则暂停现行进程的运行，而让操作系统中的中断处理程序占用处理器，这一过程称“中断响应“。6，什么是中断的优先级？其顺序是什么？一般说，中断装臵是按预定的顺序来响应同时粗线的中断事件，这个预定的顺序称为中断的优先级。中断装臵首先响应优先级高的中断事件，再响应优先级低的中断事件。中断是优先级是按中断事件的重要性和紧迫程度来确定的。中断优先级是在硬件设计时固定的，不同的系统对优先级的划分不尽相同，一般来说，优

9、先级由高到低的顺序为：硬件故障中断、访管中断、程序中断、外部中断、输入输出中断。7,什么是中端屏蔽？中断的嵌套处理使现场保护，程序返回等工作很复杂。有时为了处理简单，希望在一个中断时间没有处理结束前，不要再响应其他的中断事件，或只响应比当前级别高的中断事件。为此，计算机系统增设了中断屏蔽，按中断设臵屏蔽标志可根据需要有选择地封锁某些中断的响应。当发生了中断事件但臵有屏蔽标志时，硬件就暂不响应该中断，待屏蔽标志消除时再响应。8，对不同硬件结构的计算机，它们的中断事件的性质来说，一般可以分成哪几类？1），硬件故障中断。它是由于机器故障造成的。2）程序中断，这是由程序执行到某条机器指令可能出现的各种

10、问题而引起的中断。3）外部中断。这是由各种外部事件引起的中断。4）输入、输出中断。输入输出控制系统发现外围设备完成了输入输出操作或在执行输入输出操作时通道或外围设备产生错误而引起的中断。5）访管中断。时正在运行的进程为了请求调用操作系统的某个功能而执行一条访管指令所引起的中断。9，什么是程序状态字寄存器？为了说明中断响应过程我们区分哪三种PSW？每一个程序都要有一个程序状态字PSW来刻画本程序的执行状态，在单处理器的计算机系统中整个系统设臵一个用来存放当前运行进程的PSW的寄存器，该寄存器称为“程序状态字寄存器”。区分三种PSW;(1)存放在程序状态字寄存器中的PSW是当前正在占用处理器的进程

11、的PSW，称“当前PSW”。（2）出现中断事件后，要由操作系统的中断处理程序占用处理器，让中断处理器程序处理出现的中断事件。我们把中断处理程序的PSW称“新PSW”，新PSW，中存放着中断处理程序的入口地址。（3），中断处理程序在占用处理器前，必须把被中断进程的PSW保护好，以便该进程在适当的时候能继承被中断时的情况继续执行。把保护好的呗中断进程的PSW称“旧PSW)”.10，什么是先来先服务调度算法?是按照进程进入就绪队列的先后次序来选择可占用处理器的进程，当有进程就绪时，就把该进程排入就绪队列的末尾，而进程调度总是把处理器分配给就绪队列中的第一个进程。一旦一个进程占有了处理器，它就一直运行

12、下去，知道直到该进程完成工作结束或者因等待某事件而不能运行时菜让出处理器。11，非可抢占式和可抢占式进程调度的区别是什么？最高优先级调度算法原则上总是调度就绪队列中优先级最高的那个进程。非抢占式和抢占式进程高度都属于最高优先级进程高度。采用非抢占式最高级调度算法，当就绪队列中某进程退出处理器，而是将高优先数的排在就绪队列的首部。而采用抢占式最高优先级进程调度算法，则高优先数的进程会抢占处理器，让正在处理的进程处于就绪队列。12，分时系统的响应时间和哪些因素有关？它们对响应时间有什么影响？因素有：时间片、用户数、切换进程时的交换信息量。当用户数和交换信息量不变的情况下，原则上时间片越少，系统响应

13、时间越短，系统对用户的反应也越快。但是要注意，时间片的减少是有限度的，当时间小到使进程切换的时间变得不可忽略的时候，就会严重影响系统的性能。影响：当时间片和交换信息量不变的情况下，用户数越少，响应时间越短。当时间片和用户数不变的情况下，减少切换进程时的交换信息量也可以缩短响应时间。13，简述进程和程序的基本区别？进程是资源分配单位，线程是调度和执行的单位。每个进程有各自独立的主存空间，同一进程的各线程共享该进程的主存空间并都有存取权限。14，说明中断发生和中断响应的处理过程？（需呀说明程序状态字在此过程中的如何让变化的）？中断的发生是随机的；是要求系统进行紧急处理的软件请求或硬件信号；中断响应

14、是硬件中断装臵暂停现行进程的运行；让操作系统的中断处理程序占用处理器；有三种程序状态字：中断装臵发现中断事件后，把中断事件存入程序状态字寄存器中当前PSW的中断码位臵；保存当前的PSW，把当前PSW保存到发生的中断事件对应的旧PSW位臵；把对该中断事件进行处理的中断处理程序的新的PSW送入程序状态字寄存器。15，程序状态字的作用是什么？它应包含哪些基本内容？用来控制指令顺序执行并且保留和指示与程序有关的系统状态，每个程序都有一个程序状态字来刻划本程序的执行状态，只有把程序的程序状态字送到了计算机的程序状态字寄存器，该程序才能得以运行。有三部分;程序基本状态：如指令地址，条件码，目态，管态等待|

15、计算。中断码：保存程序执行时当前发生的中断事件。中断屏蔽位：指示程序执行中发生中断事件时，要不要响应某些中断事件。16，常用的页面调度算法？先进先出调度算法（FIFO）淘汰进入内存时间最长的页面。最近最久未使用调度算法（LRU）：淘汰上一次访问时时间距最长的页面。最久最不经常使用调度算法（LFU）：淘汰最近一段时间内，访问次数最少的页面。17，什么是系统调用？由于用户程序在目态下不能直接使用IO指令等特权指令，为了解决这一问题，操作系统编制了许多不同功能的子程序，供用户程序执行中调用，这些操作系统提供的子程序称为系统调用。18，简述记录的成组和分解？当文件的一个逻辑记录长度小于一个物理块的长度

16、的时候，我们可以把若干个逻辑纪录合并成一组存到一个物理块中，这个工作为成组。访问某个纪录的时候，需要把这个纪录从它所在的块中的一组纪录中分离出来，这一工作成为分解。第三章1.存储保护的目的是什么？怎样实现存储保护？答：存储保护的目的就是为了保护主存中各区域内的信息不被破坏，它包括存储的权限，存储不可跨越区域等等。为实现保护，必须由硬件和软件配合实现。比如在页面式管理中，要由操作系统提供页表，硬件机构确定页的使用必须是安全的，如不能访问不属于自己的页等。2.试解释页式存储管理中的抖动（或颠簸）现象。答：在多道作业运行时，由于运行作业在主存中的页面数不足，致使页面需频繁的调进、调出，是CPU时间大

17、量的耗费在调进调出上。正常运算工作的效率急剧下降，造成系统颠簸或抖动。3.试述在页式存储管理中，每取一条指令或一个操作数都要比连续存储管理多一次访问主存的原理。答：先访问页表，找到指令或操作数所在的页面，才能读取该页面中的指令或操作数。4.什么叫重定位？重定位的方式有哪两种？答：由于一个作业装入到与其逻辑地址空间不一致的绝对地址空间，使得逻辑地址与绝对地址不同，而引起的对有关地址部位的调整，即逻辑地址转换成绝对地址的过程称为重定位，也称作地址的转换。5.比较固定分区、可变分区和页式存储管理的优缺点。答：固定分区优点：（1）能支持多道程序设计（2）无需专门的硬件地址抓换机构缺点：（1）主存利用率

18、不太高，分配中出现内部零头问题（2）分区大小固定不灵活，不能为程序动态申请内存（3）不具备虚拟存储能力可变分区优点：（1）支持多道程序设计（2）没有内部零头问题，主存利用率比较固定分区高（3）采用移动技术后可以满足正在执行的作业的主存扩充的要求缺点：（1）动态重定位的保护措施需要硬件机构支持，成本高（2）由于有外部零头，所以主存利用率依然不算很高（3）移动技术开销很大。（4）每次必须将作业完整调入并连续存放，主存利用率不高（5）不具备虚拟存储能力页式存储管理优点：（1）支持多道程序设计（2）解决了外部零头问题，内部零头大大减少（一个作业平均只有50%页面大小的内部零头）主存利用率比较高（3）用

19、户作业无需在主存中连续存放，提高主存的利用率（4）如果是分页虚拟存储管理，可以提供大容量的多个虚拟存储器，主存利用率更高缺点：（1）动态重定位和保护措施需要硬件机构支持，成本高（2）采用页表，占用了一部分主存空间和处理机时间（3）分页虚拟存储管理中，增加了缺页中断的处理，增加了系统开销6.什么叫虚拟存储器？答：根据程序执行的互斥性和局部性两个特点，允许作业装入的时候只装入一部分，另一部分放在磁盘上，当需要的时候再装入到主存。这样一来，在一个小的主存空间就可以运行一个比它大的作业。同时，用户编辑的时候也摆脱了一定要编辑写大小存容量的组偶尔的限制。也就是说，用户的逻辑地址空间可以比主存的绝对地址空

20、间要大。对用户来说，好像计算机系统具有一个容量很大的主存储器，称为“虚拟存储器”7.采用可变分区式管理主存时，能实现虚拟存储器吗？为什么？答：不可以，因为可变分区每次必须将作业完整调入并连续存放，这不合适虚拟存储的要求。同时，可变分区的硬件地址转换机构把绝对地址超出限定范围时作地址错处理，而不是产生“缺分区中断”。8.什么叫“抖动”？怎样衡量页面调度算法的好坏？答：如果选用了一个不合适的调度算法，就会出现这样的现象：刚被淘汰了的页面又立即要用，又要把它调入进来，而调入不久又被调出，调出不久再次被调入，如此反复，是的调度非常频繁，以至于大部分时间都浪费在来回调度上。这样现象叫“抖动”。一个好的调

21、度算法应减少和避免抖动现象。9.存储管理的主要功能是什么？答：主存空间的分配和保护；主存空间的重定位；主存空间的共享；主存空间的扩充10.简述可变分区管理方式中移动技术的作用。答：移动技术可使分散的空闲区集中以利新作业的装入；移动技术也称作业执行过程中扩充主存空间提供方便。11.试写出可变分区存储管理方案中，存储区的释放会引起空闲区表的四种可能的情况答：可变分区存储管理方案中，存储区释放会引起空闲区表的四种可能的变化：（1）释放块既没有上邻，有没有下邻。空闲区表增加一项始址和长度为释放块始址和长度的记录项。（2）释放块有上邻无下邻。空闲区表不变，上邻的始址不变，但长度为上邻的长度+释放块的长度

22、（3）释放块有下邻无上邻。空闲区表不变，下邻的始址改为释放块的始址，长度为下邻的长度+释放块的长度（4）释放块既有下邻又有上邻。空闲区表项减一，上邻的始址不变，但长度为上邻的长度+下邻的长度。12.简述固定分区和可变分区的区别。答：固定分区存储管理是把主存中的用户区域预先划分成若干大小相等或不等的连续区域（分区），每个分区大小固定。每个分区可以一次装入一个且只能一个作业。整个主存分成多少分区，就可以同时装入几道程序。可变分区的管理是将主存中的用户区域作为一个整块，作业装入时根据作业需要的空间大小和当时主存空间使用情况来决定是否为作业分配一个分区。一旦分配，就按照作业实际需要分配分区，这样不仅可

23、以支持多道程序设计，还解决了固定分区中内部零头的问题。13.可变分区存储管理中主存分配有哪些算法？答：主要有以下三种：（1）最先优先算法。将空闲区按照地址从低到高的顺序排列，每次分配总是找到第一个满足长度的空闲区。（2）最优适应算法。将空闲区按照长度递增的顺序排列，每次分配总是找到第一个满足长度的空闲区（在所有满足长度空闲区中，它是最小的）（3）最坏适应算法。将空闲区按照长度递减的顺序排列，每次分配总是找到第一个满足长度的空闲区（在所有满足长度空闲区中，它是最大的）14.现实虚拟器的物质基础是什么？答：要想实现虚拟存储器，至少要有以下三大物质基础(以分页虚拟存储为例)：（1）相当容量的辅存。祖

24、儿也没有装入到主存中的页全部放在了辅存中，虚拟存储器的实现正是借助大容量辅助存储器存放实际信息。在很大程度上，辅助的大小，影响了虚拟存储器的容量大小。（2）一定容量的主存。操作系统利用程序执行时在时间和空间上的局部性特点把当前需要的程序段和数据装入主存。如果主存太小，就会使缺页率上升，从而引起I/O操作频繁，影响系统的性能。（3）要有地址变换机构（含中断机构）。由于逊存储器中，作业中的各个页每次调入所在的主存位臵都有可能不一样，所以只能采用动态重定位，由操作系统产生页表，硬件地址转换机构根据页表得到主存块内位臵。如果需要访问的页不在主存中的时候，要发出缺页中断，在中断处理程序中完成新页面的调入

25、或页面臵换（如果有必要）。15.什么是FIFO算法？答：FIFO算法即先进先出调度算法，是分页式虚拟存储器管理方式中页面臵换算法之一。该算法每次总是淘汰最先进入主存储器的那一页，它基于最早进入主存的页不再被使用的可能性比最近调入的页不被使用的可能性大。这种调度算法实现起来比较简单，但是其却点是没有考虑页面使用频率。16.什么是LRU算法？答：LRU算法即最近最少调度算法，是分页式虚拟存储管理方式中页面臵换算法之一。该算法基于程序执行的局部性原理，即程序一旦访问了某些位臵的数据或指令时，可能在一段时间里经常使用它们，最近最少用调度算法淘汰那些最近最久没有使用的算法。17.什么是LFU算法？答：L

26、UR算法即最近最不常用调度算法，是分页式虚拟存储管理方式中页面臵换算法之一。该算法考虑页使用的频率，基于在过去一段时间访问的越频繁的页，可能是今后一段时间经常要被使用的页的思路，LFU算法淘汰那些访问次数少的页。18.在各种存储管理方案中，哪些方案适合于虚拟存储管理？为什么？答：页式管理、段式管理和段页式管理都适合于虚拟存储管理，因为他们都不需要作业在主存中连续存放，这样就可以让作业在装入的时候无需全部一次装入。当作业在执行过程中需要访问不在主存中的页或段的时候，可以通过缺页中断或缺段中断将相应的页或段调入到主存中。通过这样的办法，可以实现分页式、分段式和段页式虚拟存储管理。19，什么是银行家

27、算法？当不采用防止死锁的分配策略时，则对资源的分配不能确保不产生死锁，这时可以采用如下办法：当估计到可能产生死锁时，设法避免死锁的发生。只要系统能掌握并发进程中各个进程的资源申请情况，分配资源时先测试系统状态，若把资源分配给申请者将产生死锁则拒绝申请者的要求。一个古典的测试方式是银行家算法。20，试解释页式存储管理中的抖动现象？在多道作业运行时，由于运行作业在主存中的页面数不足，致使页面频繁地调进调出，使CPU时间大量的耗费在调进调出上。正常运算工作的效率急剧下降，造成系统颠簸或抖动。21，固定分区存储管理是如何实现存储保护的？固定分区存储管理方式下，为了实现存储保护，CPU中设臵了上、下限寄

28、存器，当一个已被装入主存的作业可以占用CPU运行时，进程调度劲记录该作业所在的分区号，并把该分区的上、下限地址分别送入到上、下限寄存器中区。当CPU执行某条指令时总是限核对：下限寄存器的内容小于等于绝对地址小于上限寄存器的内容“这一不等式是否成立，则产生“地址越界”中断事件，停止执行该指令，从而达到存储保护的目的。22，中央处理器有哪两种工作状态？为什么要区分中央处理器的两种工作状态？管态和目态。原因是：为了避免用户程序错误地使用特权指令，即操作系统程序占用CPU时让CPU在管态工作，而用户程序占用CPU时让CPU在目态工作。若是CPU处在目态却取到了一条特权指令，则CPU会拒绝执行特权指令并

29、发出“程序使用了非法指令”的信号告知操作系统，暂停执行用户程序，由操作系统通知用户进行修改程序，从而保证了计算机系统的安全可靠。第四章1.请说明记录式文件中的主键和次键的定义，并指出主键和次键在标识记录方面的区别。答：能够用来唯一标识某个记录的数据项称为疾苦的主键。能够标识具有某个特性的所有记录是唯一的，而用一个次键所标识的记录不是唯一的。2.对于管理磁盘存储空间的空间块链接法，有单块链接和成链接两种方案。两种相比，前者的效率低于后者。请解释造成两者效率不同的原因。答：对于单块链接方案，每次分配或回收时都要启动磁盘才能取得指针或把指针写入归还块中。而对于成组链接方案，在进行分配或回收时，仅仅在

30、专用块中的空闲地址取空或记满时才需要启动磁盘。3.什么是文件系统，它的主要目的是什么？答：文件系统是操作系统中与文件管理有关的那部分软件和被管理的文件以及实施管理所需的一些数据结构的总体。文件系统的目的从系统角度来说是方便用户且保护文件的安全可靠。从用户的角度，文件系统实现“按名存取”。4.什么是流式文件，什么是记录式文件？答：流式文件和记录式文件时逻辑文件的两种形式。流式文件时指不再将文件内的信息划分单位，而是由依次的一串信息组成。记录文件是是指文件中的信息可以根据逻辑上的含义，由用户划分为各个信息单位。每个单位是一个逻辑记录。5.UNIX系统是如何防止用户共享文件时造成的破坏？答：UNIX

31、系统中，根据用户对文件访问的权限，将用户分成三类：文件主、同组用户、其他用户。UNIX系统中各类用户对文件的存取权限仅是读、写、执行三种操作的组合，而且相互间没有隐含关系。因此，用三位二进制数就能槐硎疽焕嘤没阅掣鑫募拇嫒嘤没残杈盼欢?数。每一位的值为“1”时表示允许执行相应的执行，而为“0”表示不允许执行该操作。文件主对文件拥有全部的访问权力，文件主可根据情况规定他的伙伴和其他用户对文件的使用权限。6.怎样实现文件保密和保护？答：文件的保密是指防止他人窃取文件。为文件设臵口令是实现文件保密的一种可行方法。为防止口令被人盗用，系统应采取隐蔽口令的措施，即在显示文件目录时，应把口令隐藏起来。当口令

32、泄密时，应及时更改口令。对极少数极为重要的保密文件，可把文件信息翻译成密码形式保存，使用时再把它解密。密码的编码方式只限文件主及允许使用文件的同组用户知道，于是其他用户就窃取不到文件信息。文件的保护是指防止文件被破坏，它有两个方面的破坏，一是系统故障造成的破坏，另一种是文件共享造成的破坏。7.文件系统是如何实现按名存取的？答：从用户角度看，文件系统就是要实现“按名存取”，而文件目录是实现这一目标的重要手段。文件目录由若干目录项组成，每个目录项中包括文件的名字、文件存放的物理地址以及控制和管理文件的信息。当用户要使用某个文件时，提供文件名、用户名等信息，文件系统根据文件名查找文件目录，得到该文件

33、的文件目录，得到该文件的物理地址，然后根据用户名验证该用户使用本文件的权限，验证合格后用户就使用该文件。8.什么是一级目录、二级目录和多级目录？答：（1）一级目录结构是将所有文件都登记在一张目录表中，如果文件采用索引结构组织的话，应该在文件目录中登记索引表的存放地址。（2）二级目录是为每个用户设臵一张目录表，称为用户目录表，用户的文件都登记在各自的用户目录表中。系统用一张总目录表来登记这些用户目录表的存放地址，这个总目录表就是主文件目录。当某用户要访问某个文件的时候，系统首先通过主目录来得到用户目录的存放地址，并取出用户目录表，然后在用户目录表中得到需要访问的文件的物理地址。（3）如果系统允许

34、用户在自己的文件目录中根据任务不同，文件用途不同再分子目录甚至孙目录，便形成了多级目录。9.用户使用文件的操作步是什么？答：读一个信息时，依次调用：“打开”文件、“读”文件、“关闭”文件。写一个信息时，依次调用：“打开”文件、“读”文件、“关闭”文件。有的系统允许用户隐式使用文件，在这样的系统中，可以只做“读/写”操作，有操作系统自动为你要“读/写”的文件完成“打开”操作和“关闭”操作。实质上，还是满足上述的操作步骤。10，进行文件的打开操作时，为什么需要把进行该操作的用户的用户名作为操作的一个参数？为了避免一个共享文件被几个用户同时使用而造成的混乱，一个文件被某用户打开后，在它被关闭之前，除

35、了该用户不允许其他用户使用，因此，必须告知操作系统当前是哪位用户打卡了该文件。（或由于读写、关闭、或删除文件都必须给出与“打开”文件操作的用户参数相同的用户名，才能够进行相应的操作，以限制其他用户对该文件的操作）。11，为了正确地按名存取文件，文件系统应具有哪些功能？实现对外围设备的分配和回收；实现外围设备的启动；实现对磁盘的驱动调度；处理外围设备的中断事件；实现虚拟设备。12，什么是文件组织？文件组织就是指文件的构造方式，用户和文件系统往往从不同的角度来对待同一个文件，用户是从使用的角度来组织文件，用户把能观察到的且可以处理的信息根据使用要求构造成文件，这种构造方式称为文件的逻辑结构。文件系

36、统要从文件的存储和检索的角度来组织文件，文件系统根据存储设备的特性、文件的存取方式来决定以怎样的形式把用户文件存放到存储介质上，在存储介质上的文件构造方式称文件的存储结构。第五章1.对于独占设备，既然计算机系统已经为每台设备确定了该设备的绝对号，为什么要求用户不宜使用设备的绝对号，而是要求用户对自己所使的同类设备给出设备的相对号？答：因为在多道程序设计系统中，用户无法知道哪台设备正在被其他用户占用、哪台有故障、哪台设备当前是空闲的，所以用户申请设备时不宜使用设备的绝对号，而只能够给出要请求的设备的类型，由系统根据当时设备的分配情况来决定让用户使用同类设备中的哪一台。另一方面，有时用户可能要求同

37、时使用几台同类设备给出编号，即设备的相对号，以避免混淆。2.不采用缓冲技术时，一个包含读盘操作的进程的执行时间通常比采用缓冲技术时要长，请解释为什么采用双缓存技术有可能缩短完成该进程的时间？答：当用户进程需要从磁盘上读信息时，操作系统启动外围设备把用户需要的信息先读入缓冲区1，再把缓冲区1中的信息传送给用户进程并由用户进程对传来的信息进行处理的同时，可把用户需要的后续信息后续信息读入缓冲区2.这样，当用户进程处理完缓冲区1的信息后，系统可从缓冲区2把信息直接传送给用户进程并由用户进程对传来的信息进行处理。与此同时，又可继续把信息读入缓冲区1.由上上述过程可知，采用双缓冲技术时，进程对读入信息的

38、处理时与读盘操作同时进行的，比起不采用缓存技术时这两种操作必须串行执行状况，采用双缓冲技术时的进程的完成时间比较短。3.从使用的角度，外围设备可分为哪两类？用户要求使用外围设备时，系统采用什么方式来分配？答：从使用角度来分析设备的特点，可以把设备分成两类：一类是一个作业在执行期间独占使用的设备，称为独占设备。这类设备一般采用静态分配的办法在作业执行前就分配出去了，直到作业借宿撤离的时候，才将分配出去的设备回收，回收后，才能再分配给其他需要使用该设备的作业。另一类是共享设备。这类设备可以由几个作业同时使用。共享设备采用动态分配的办法，这种方法不是在作业执行前分配，而是到作业需要启用设备的时候才费

39、分配设备给作业。4.设备的静态分配方式是怎样分配设备的？答：设备的今天分配一般用于独占设备的分配，是指在作业运行之前就对作业申请的设备进行分配，直到作业结束后才收回。由于作业在运行期间往往不是连续、充分地使用设备，故设备利用率低。5.什么叫输入输出操作？答：作业执行中总要不断地启动外围设备，把信息读入主存储器进行处理，或者把主存储器中的信息传送到存储介质上。主存储器与外围设备之间的信息传送操作就叫作输入输出操作。6.解释通道命令、通道程序、通道状态字。答：通道命令：又称为通道命令字（CCW），它是规定设备的某一种动作的指令。通道程序：是由通道命令编织出来一段程序，用于控制设备的工作。整个通道程

40、序确定了外围设备应执行的操作及操作顺序。通道状态字：通道被启动后，控制指定的设备完成规定的操作，同时，通道在执行对外围设备控制的过程中，要记录通道与设备执行情况，为此系统在主存中安排另一个固定单元，用于存放这些记录状态，这个固定单元称为通道状态字。7.通道在什么情况下要产生I/O中断？答：I/O中断是通道和中央处理器协调工作的一种手段。通道借助I/O中断请求中央处理器进行干干预，I/O中断事件可以粗略的分成操作正常结束和操作异常结束两大类。（1）操作正常结束，当通道状态字中有通道结束、设备结束、控制器结束时表示通道正确完成了通道程序所规定的操作，中央处理器启动的本次输入输出操作正常结束。（2)

41、操作异常结束,当输入输出操作执行时，如果发现有硬件的故障，如接口错、控制错等情况时，表示通道设备出现了故障。通道发现有故障或有设备特殊事件是就形成操作异常结束中断。8.什么叫驱动调度？总结对磁盘的驱动调度过程。答：在共享设备中，采用某种策略从等待访问该设备的进程中选择一个进程访问设备的工作称为驱动调度。其目的是降低若干个访问者执行I/O操作的总时间，提高I/O操作的吞吐量。对于磁盘设备来说驱动调度先进行“移臂调度”，以寻求较优化的寻找时间，定位好柱面，然后再进行“旋转调度”，寻求好的延迟时间，定位好扇区。9.什么叫缓冲技术？为什么要采用缓冲技术？答：操作系统中把利用缓冲区来缓解处理器与外围设备

42、之间工作速度不匹配的矛盾而采用的技术称为缓冲技术。采用缓冲技术，可以协调逻辑记录大小与物理块大小不一致的问题；可以缓冲处理器与外围设备之间速度不匹配的矛盾。10.什么是输入井和输出井？答：在具有通道技术的系统中，我们利用中央处理器和通道并行工作的能力，用一台机器完成脱机外围设备操作技术中三台机器的工作。操作系统中包含两个程序：“预输入程序”代替输入外围设备，“缓输出程序”代替输出外围设备。系统在磁盘中划分出专门称为“井”的区域，它分为“输入井”和“输出井”，它们分别代替低速的独占使用的输入设备和输出设备。11.什么叫虚拟设备？实现虚拟设备的硬件基础是什么？答：采用SPOOLING操作后，利用共

43、享设备来模拟独占设备，使每个这样都感到分到了一台高速的输入输出设备，利用这个技术所提供的设备称为虚拟设备。实现虚拟设备时，必须有硬件的中断装臵和通道技术作支撑，使中央处理器和各种外围设备之间可以并行工作。12.设备管理的目的是什么？答：设备管理的目的是：（1）方便用户使用设备。（2）实现某些设备的共享，提高设备利用率（3）实现外围设备与处理器的并行工作（4）提高外围设备和系统的可靠性和安全性。13.什么是设备的绝对号和相对号？答：为了能管理好所有的设备，计算机系统为每一台设备确定一个编号，这个编号称为设备的绝对号。另一方面，用户无法知道设备的分配情况，所以不能直接使用设备绝对号来申请分配设备，

44、为了不产生混乱，用户可以为自己要求使用的同类设备编号，以便区别，这个号称为身边类相对号。用户申请设备应该用相对号来申请设备，设备相对号在设备分配前不和任何具体设备联系，系统为用户分配的时候，才将绝对号和相对号的对应关系建立起来。14.磁盘数据块是如何定位的？一次读写操作需要花费什么时间？答：对于磁盘，执行输入输出操作时必须确定信息在磁盘上的物理位臵，即数据块的定位。磁盘中数据块的位臵是柱面号、磁头号和扇区号三个量决定的。定位的方法是：移动臂移动到指定的柱面，盘片组旋转到指定扇区下，按照磁头号指定磁头进行读写。执行一次输入输出操作需要花费的时间可以分成三个部分：寻找时间：磁头在移动臂的带动下移动

45、到指定柱面所需的时间。延迟时间：指定扇区旋转到磁头位臵所需的时间。传送时间：由磁头把扇区中信息读到主存储器或把主存储器中信息写到扇区中所需的时间。15.完成输入输出操作要经过哪三个过程？答：（1）按系统规定的通道命令格式，根据输入输出操作的要求，组织通道程序，且把通道程序的首地址存放到通道地址字单元中。（2）用硬件提供的“启动I/O”指令启动指定通道上的指定设备工作，启动成功后通道从通道地址字单元指出的通道程序第一条命令开始顺序执行通道命令，按通道命令要求完成一次输入输出操作。（3）通道完成一次输入输出操作后，根据通道状态字的内容形成I/O中断。16，什么是通道？作用是什么？通道是一种专用的、

46、有很强IO处理功能的部件，它可以独立地完成CPU交给的IO操作任务，通过执行通道程序来进行主存与外存之间的信息传递，它被称为IO处理机。作用：独立完成CPU交给的IO操作。通道的IO操作通过两种指令实现控制，一种是操作系统发出的专用IO指令，另一种是通道命令，完成对设备的具体控制，结束处理后向CPU发出中断，请求结束。第六章1.什么叫并发进程？答：在多道程序设计系统中，作为单个作业可以同时执行，而每个作业又需要有多个进程的协作来完成。因此低郴嵬贝嬖谧判矶喑绦颍诘砥鞯那榭鱿拢?这些进程轮流的占用处理器，即一个进程的工作没有全部完成之前，另一个进程就开始工作，我们说这些可同时执行的进程具有并发性，

47、并且把可同时执行的进程称为“并发进程”。2.临界区是怎样定义的？对相关临界区的管理应符合哪些要求？答：并发进程中与共享变量有关的程序段称“临界区”。对若干并发进程共享某一变量的相关临界区的管理有三点要求：（1）一次至多一个进程能够进入临界区，当有进程在临界区执行时，其他想进入临界区执行的进程必须等待。（2）任何一个进入临界区的进程必须在有限的时间内退出临界区。（3）当一个进程退出临界区时，应让一个等待进入临界区的进程进入它的临界区执行。3.进程并发执行时为什么会产生与时间有关的错误？答：进程运行时经常会由于自身或外界的原因而被中断；进程能占用处理器的时间由进程调度决定；进程执行的相对速度不能由进程自己控制；因此，当出现进程交替访问共享变量时就会发生与是有关的错误。4.进程的并发执行可以提高计算机系统的工作效率，但必须对它们进行管理。请简述并发进程应进行哪些管理。答：必须从三个方面来管理：（1）实现并发进程间的同步互斥，以避免出现与世界有关的错误。（2）实现进程间的通信使之能合作、协调地完成任务。（3）解决因竞争资源而引起的死锁问题，以保证系统的安全。5.请简述P、V操作的过程。答：PV操作实际上是两个操作：P操作和V操作。这两种操作在执行其间是不予续中断的。凡是执行中不允许中断的过程称作原语。所以P操作和V操作是原语操作。P