第一篇：《操作系統導論0

操作系統導論期末試卷

一、單項選擇題（每小題2分，共30分）

1．采用動態重定位方式裝入的作業，在執行中允許（C）將其移動。A．用戶有條件地 B．用戶無條件地 C．操作系統有條件地 D．操作系統無條件地

2．如果允許不同用戶的文件可以具有相同的文件名，通常采用（D）來保證文件存取的安全。

A．重名翻譯機構 B．建立索引表 C．建立指針 D．多級目錄結構

3．在單一處理機上，將執行時間有重疊的幾個程序稱為（C）。

A．順序程序 B． 多道程序 C．并發程序 D． 并行程序 4．對磁盤進行移臂調度的目的是為了縮短(A)時間。

A.尋找 B.延遲 C.傳送 D.啟動 5．文件系統中，目錄管理最基本的功能是（A）。

A．實現按名存取 B.管理文件存儲器的空閑空間 C.指出分配給文件的盤塊的地址

D.管理文件存儲器的空閑空間，并指出分配給文件的盤塊的地址 6．一作業進入內存后，則所屬該作業的進程初始時處于（C）狀態。A．運行 B．等待 C．就緒 D．收容 7．臨界區是指并發進程中訪問共享變量的（D）段。A．管理信息 B．信息存儲 C．數據 D．程序

8．一個分段存儲管理系統中，地址長度為32位，其中段號占8位，則最大段長是（C）

A.28字節 B.216字節 C.224字節 D.232字節 9．UNIX系統中，文件存貯空間的管理采用的是（C）。

A．位圖法 B．空閑塊表法 C．成組連接法 D．單塊連接法

10．由固定分區發展為分頁存儲管理方式的主要推動力是（A）。A．提高內存利用率 B．提高系統吞吐量

C．滿足用戶需要 D．更好地滿足多道程序運行的需要

11．下列用于實現虛擬設備的技術是（C）。

A．PCB B．DMA C．SPOOLing D．FCB 12．破壞“部分分配條件”主要用于實現死鎖的（A）。

A．預防 B．避免 C． 檢測 D．恢復

13．一個實行分頁存貯管理的系統，內存塊長度為2K,現有一作業其地址空間大小為5K,那么該作業裝入內存后的存貯總量是（C）。

A．4k B．5k C．6k D．7k 14.假設有5個進程競爭同類資源，如果每個進程需要三個該類資源，則至少需要提供（C）個資源，才能保證不會發生死鎖。A.9 B.10 C.11 D.12 15.假設磁頭當前處于第105道，正在向磁道序號增加的方向移動?，F有一個磁道訪問請求序列為35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN調度（電梯調度）算法得到的磁道訪問序列是（A）。A．110，170，180，195，68，45，35，12 B.110，68，45，35，12，170，180，195 C．110，170，180，195，12，35，45，68 D．12，35，45，68，110，170，180，195

二、填空題（每空1分，共20分）

1.用來實現互斥的同步機制應該遵循_空閑讓進_、忙則等待_、有限等待和_讓權等待_四條準則。

2．一個被創建的進程包括 進程創建原語、fork()系統調用的編程舉例、UNIX V6的fork()三部分，且這個新創建的進程處于 就緒 狀態。

3．某分頁系統的邏輯地址結構采用16位，其中高6位用于頁號，低10位用于頁內地址，訪問邏輯地址是2058，則頁號

，頁內地址

。4．文件在磁盤上面存貯結構主要有 順序、索引 和 鏈接 三種。5．有一個含8個盤片的雙面硬盤，盤片每面有150條磁道，則該硬盤的柱面數為 300。

6．一個作業要想得到處理機執行，必須經過兩級調度，第一級調度是 作業調度 第二級調度是 進程調節器度。

7．如果生產者消費者問題中共享的緩沖器的容量為8，物品存入緩沖器的同步信號量SP的初始值應為 8。

8．如果有5個進程共享同一程序段，每次允許3個進程進入該程序段，若用PV操作作為同步機制則信號量S的取值范圍是 4、3、2、1、0。9．無交互能力的操作系統是 批處理操作系統。

10．主存儲器與外圍設備之間的信息傳送操作稱為 輸入輸出操作。

三、簡答題(每小題5分，共20分）

1．頁表的作用是什么？請求分頁技術與分頁技術的根本區別是什么？ 答:頁表的作用是實現從頁號到物理塊號的地址映射。它們之間的根本區別在于是否將一作業的全部地址空間同時裝入主存。

請求分頁存儲管理不要求將作業全部地址空間同時裝入主存。

基于這一點，請求分頁存儲管理可以提供虛存，而分頁存儲管理卻不能提供虛存。2.什么叫通道？通道的作用是什么？

答:通道是一個獨立于 CPU的專管1/0控制的處理機，它控制設備與內存直接進行數據交換。它有自己的通道指令，這些通道指令由 CPU啟動，并在操作結束時向 CPU發中斷信號。通道方式進一步減輕了 CPU的工作負擔，增加了計算機系統的并行工作程度。

3.什么是處理機的核心態和用戶態？為什么要設置這兩種不同的狀態？。答:當執行操作系統程序時，處理機處于核心態。它有較高的特權，可以執行所有的指令，包括一般用戶程序中不能使用的特權指令，從而能對所有寄存器和內存進行訪問，啟動I/O操作等。用戶程序是在用戶態下執行，它的權限較低，只能執行指令集中非特權指令。設置這兩種不同狀態的目的是為了保護操作系統程序（特別是內核部分），防止受到用戶程序的損害。4.什么是抖動？產生抖動的原因是什么？

答：在請求分頁系統中，若在內存引入過多的進程，會使進程的大部分時間都用于頁面的換入/換出的操作，而幾乎不能完成任何有效的工作。我們稱這時的進程處于“抖動”狀態。抖動產生的原因是在內存中引入過多的進程而產生的。

四、綜合題（每小題10 分，共30分）

1．某頁式虛擬存儲管理系統的物理空間共3K，頁面大小為1K，一進程按下列地址順引用內存單元：

3635，3632,1140,3584,2892,3640,0040,2148,1700,2145,3209,0000,1102,1100。

如果上述數字均為十進制數,而內存中尚未裝入任何頁，1）給出使用LRU算法和FIFO算法時的缺頁次數，并對這兩種情況進行比較。答：根據題意，分配給作業的內存塊數為3，而頁面的引用次序為：3、3、1、3、2、3、O、2、l、2、3、O、l、1。因此，可以計算出，采用LRU算法時，缺頁次數為8，采用FIFO算法時，缺頁次數為6。LRU算法用最近的過去來作為預測最近的將來的依據，一般認為其有較好的性能，但實現時，要記錄最近在內存的每個頁面的使用情況，比FIFO困難，其開銷也大。有時，因頁面的過去和未來的走向之間并無必然的聯系。

2）若頁表在內存，如果訪問內存需要0.2us,有效訪問時間為多少？如果加一快表，且假定在快表中找到頁表項的機率達90%，則有效訪問時間又為多少？（假定查快表花的時間為0）

答：分頁系統要訪問兩次，第一次要訪問頁表，將頁號換成頁地址，并與偏移量相加，得出實際地址，第二次要訪問實際的地址的，所以所用時間是0.4μs，如果有快表，命中率為90%，則訪問時間為0.2*90%+0.4*10%=0.18+0.04=0.22μs 由于CPU以及快表本身耗用的時間沒有給出，所以假定這些時間可以忽略不計。

2．某個文件系統，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13個地址項，每個盤塊的大小為512字節，如果每個盤塊號需用2個字節來描述，則該系統需要設置幾次間址項？給出詳細分析過程。

答：如果盤塊地址只需用2個字節來描述，則該磁盤系統中盤塊的數目將小于等于216 即65536塊，故文件的大小也不會超過65536塊：而每個盤塊中可存放256個盤塊號，因此系統最多只要用到二次間址。實際上，使用1個一次間址項和1個二次間址項后．允許文件的最大長度已達11+256+256×256塊，已經超出了該磁盤系統中實際的盤塊數目。

3．在一個飛機訂票系統中，多個用戶共享一個數據庫。各用戶可以同時查詢信息，若有一個用戶要訂票，需更新數據庫時，其余所有用戶都不可以訪問數據庫。請用P，V操作設計一個同步算法，實現用戶查詢與訂票功能，要求：當一個用戶訂票而需要更新數據庫時，不能因不斷有查詢者到來，而使其長時間等待。利用信號量機制保證其正常執行。答：本題是典型的讀者一寫者問題。查詢操作是讀者，訂票操作是寫者，而且要求寫者優先。

為了達到這一控制效果，可以引入一個變量rc，用于記錄當前正在運行的讀者進程數。每個讀者進程進入系統后需對rc值加1。當rc值由0變為1時，說明是第一個讀者進程進入，因此需要該讀者進程對控制寫者進程的信號量Srw進行P操作，以便與寫者進程互斥運行：當rc值由非0值增加時，說明不是第一個讀者進程，此時控制寫者進程的信號量已經過P操作控制禁止寫者進程進入，因此不需要再次對該信號量進行P操作。當讀者進程退出時，需對rc做減1操作。如發現減1后rc值變為0，說明是最后一個讀者進程退出，因此需要該讀者進程對控制寫者進程的信號量Srw進行V操作，以便寫者進程能夠進入。資源計數變量rc也是一個臨界資源，需要用信號量Src對它進行互斥訪問控制。為了提高寫者的優先級，我們還增加了一個信號量s，用以在寫進程到達時封鎖其后續的讀者進程。

第二篇：操作系統比較

常見操作系統比較一、三種操作系統簡介

（一）Windows操作系統簡介

Windows是Microsoft公司在1985年11月發布的第一代窗口式多任務系統，它使PC機開始進入了所謂的圖形用戶界面時代。在圖形用戶界面中，每一種應用軟件（即由Windows支持的軟件）都用一個圖標（Icon）表示，用戶只需把鼠標移到某圖標上，連續兩次按下鼠標器的拾取鍵即可進入該軟件，這種界面方式為用戶提供了很大的方便，把計算機的使用提高到了一個新的階段。

Windows1.X版是一個具有多窗口及多任務功能的版本，但由于當時的硬件平臺為PC/XT，速度很慢，所以Windows1.X版本并未十分流行。1987年底Microsoft公司又推出了MS-Windows2.X 版，它具有窗口重疊功能，窗口大小也可以調整，并可把擴展內存和擴充內存作為磁盤高速緩存，從而提高了整臺計算機的性能，此外它還提供了眾多的應用程序：文本編輯Write、記事本Notepad、計算器Calculator、日歷Calendar……等。隨后在88年、89年又先后推出了MS-Windows/286-V2.1和MS-Windows/386 V2.1這兩個版本。1990年，Microsoft公司推出了Windows3.0，它的功能進一步加強，具有強大的內存管理，且提供了數量相當多的Windows應用軟件，因此成為386、486微機新的操作系統標準。隨后，Windows發表3.1版，而且推出了相應的中文版。3.1版較之3.0版增加了一些新的功能，受到了用戶歡迎，是當時最流行的Windows版本。

1995年，Microsoft公司推出了Windows95。在此之前的Windows都是由DOS引導的，也就是說它們還不是一個完全獨立的系統，而Windows95是一個完全獨立的系統，并在很多方面作了進一步的改進，還集成了網絡功能和即插即用（Plug and Play）功能，是一個全新的32位操作系統。

1998年，Microsoft公司推出了Windows95的改進版Windows98，Windows98的一個最大特點就是把微軟的Internet瀏覽器技術整合到了Windows里面，使得訪問Internet資源就像訪問本地硬盤一樣方便，從而更好地滿足了人們越來越多的訪問Internet資源的需要。Windows98是目前實際使用的主流操作系統。

在90年代初期Microsoft推出了Windows NT（NT是New Technology即新技術的縮寫）來爭奪Novell Netware的網絡操作系統市場。相繼有Windows NT 3.0，3.5，4.0等版本上市，逐漸蠶食了中小網絡操作系統的大半江山。WindowsNT是真正的32位操作系統，與普通的Windows系統不同，它主要面向商業用戶，有服務器版和工作站版之分。2000年，Microsoft公司推出了Windows 2000，它包括四個版本：Data center Server是功能最強大的服務器版本，只隨服務器捆綁銷售，不零售；Advanced Server和Server版是一般服務器使用；Professional版是工作站版本的NT和Windows98共同的升級版本。目前還有一個主要面向家庭和個人娛樂，側重于多媒體和網絡的Windows Me存在。

2001年10月25日，Microsoft發布了功能及其強大的Windows XP，該系統采用Windows 2000/NT內核，運行非?？煽?、穩定，用戶界面煥然一新，使用起來得心應手，這次微軟終于可以和蘋果的Macintosh軟件一爭高下了，優化了與多媒體應用有關的功能，內建了極其嚴格的安全機制，每個用戶都可以擁有高度保密的個人特別區域，尤其是增加了具有防盜版作用的激活功能。

（二）Unix操作系統簡介

Unix系統是1969年在貝爾實驗室誕生，最初是在中小型計算機上運用。最早移植到80286微機上的Unix系統，稱為Xenix。Xenix系統的特點是短小精干，系統開銷小，運行速度快。

UNIX為用戶提供了一個分時的系統以控制計算機的活動和資源，并且提供一個交互，靈活的操作界。UNIX被設計成為能夠同時運行多進程，支持用戶之間共享數據。同時，UNIX支持模塊化結構，當你安裝UNIX操作系統時，你只需要安裝你工作需要的部分，例如：UNIX支持許多編程開發工具，但是如果你并不從事開發工作，你只需要安裝最少的編譯器。用戶界面同樣支持模塊化原則，互不相關的命令能夠通過管道相連接用于執行非常復雜的操作。UNIX 有很多種，許多公司都有自己的版本，如 AT&T、Sun、HP等。最初的Unix是用匯編語言編寫的，一些應用是由叫做B語言的解釋型語言和匯編語言混合編寫的。B語言在進行系統編程時不夠強大，所以湯普遜和里奇對其進行了改造，并與1971年共同發明了C語言。

1973年湯普遜和里奇用C語言重寫了Unix。在當時，為了實現最高效率，系統程序都是由匯編語言編寫，所以湯普遜和里奇此舉是極具大膽創新和革命意義的。用C語言編寫的Unix代碼簡潔緊湊、易移植、易讀、易修改，為此后Unix的發展奠定了堅實基礎。

（三）linux操作系統簡介

簡單地說，Linux是一套免費使用和自由傳播的類 Unix操作系統，它主要用于基于 Intel x86系列 CPU的計算機上。這個系統是由世界各地的成千上萬的程序員 設計和實現的。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權制約的、全世界都能自由使用的 Unix兼容產品。Linux的出現，最早開始于一位名叫 Linus Torvalds 的計算機業余愛好者，當時他是芬蘭赫爾辛基大學的學生。他的目的是想設計一個代替 Minix（是由一位名叫 Andrew Tannebaum的計算機教授編寫的一個操作系統示教程序）的操作系統，這個操作系統可用于 386、486或奔騰處理器的個人計算機上，并且具有 Unix操作系統的全部功能，因而開始了 Linux雛形的設計。Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在 PC計算機上實現全部的 Unix特性，具有多任務、多用戶的能力。Linux是在 GNU公共許可權限下免費獲得的，是一個符合 POSIX標準的操作系統。Linux操作系統軟件包不僅包括完整的 Linux操作系統，而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應用軟件。它還包括帶有多個窗口管理器的 X-Windows圖形用戶界面，如同我們使用 Windows NT一樣，允許我們使用窗口、圖標和菜單對系統進行操作。Linux是當今電腦界一個耀眼的名字，它是目前全球最大的一個自由免費軟件，其本身是一個功能可與Unix和Windows相媲美的操作系統，具有完備的網絡功能，它的用法與UNIX非常相似，因此許多用戶不再購買昂貴的UNIX，轉而投入Linux等免費系統的懷抱。

二、各操作系統特點

（一）Windows操作系統特點

從某種意義上說，Windows用戶界面和開發環境都是面向對象的。用戶采用“選擇對象-操作對象”這種方式進行工作。比如要打開一個文檔，我們首先用鼠標或鍵盤選擇該文檔，然后從右鍵菜單中選擇“打開”操作，打開該文檔。這種操作方式模擬了現實世界的行為，易于理解、學習和使用。

1.用戶界面統一、友好、漂亮：

Windows應用程序大多符合IBM公司提出的CUA(Common User Acess)標準，所有的程序擁有相同的或相似的基本外觀，包括窗口、菜單、工具條等。用戶只要掌握其中一個，就不難學會其他軟件，從而降低了用戶培訓學習的費用。

2.豐富的設備無關的圖形操作：

Windows的圖形設備接口(GDI)提供了豐富的圖形操作函數，可以繪制出諸如線、圓、框等的幾何圖形，并支持各種輸出設備。設備無關意味著在針式打印機上和高分辨率的顯示器上都能顯示出相同效果的圖形。

3.多任務：

Windows是一個多任務的操作環境，它允許用戶同時運行多個應用程序，或在一個程序中同時做幾件事情。每個程序在屏幕上占據一塊矩形區域，這個區域稱為窗口，窗口是可以重疊的。用戶可以移動這些窗口，或在不同的應用程序之間進行切換，并可以在程序之間進行手工和自動的數據交換和通信。

（二）Unix操作系統特點

早期UNIX的主要特色是結構簡煉、便于移植和功能相對強大，經過30來年的發展和進化，形成了一些極為重要并穩定的特色，其中主要包括：

1.技術成熟，可靠性高

經過30來年開放式道路的發展，UNIX的一些基本技術已變得十分成熟，有的已成為各類操作系統的常用技術。實踐表明，UNIX是能達到大型主機（mainframe）可靠性要求的少數操作系統之一。目前許多UNIX大型主機和服務器在國外的大型企業中每天24小時，每年365天不間斷地運行。例如，不少大企業或政府部門，即所謂肩負關鍵使命的場合/部門將其整個企業/部門信息系統建立并運行在以UNIX為主服務器的Client/Server結構上。但到目前為止，世界上還沒有一家大型企業將其重要的信息系統完全建立在NT上。

2.極強的可伸縮性

UNIX系統是世界上唯一能在筆記本電腦、PC、工作站，直至巨型機上運行的操作系統，而且能在所有主要CPU芯片搭建的體系結構上運行（包括Intel/AMD及HP-PA、MIPS、PowerPC、UltraSPARC、ALPHA等RISC芯片）。至今為止，世界上沒有第二個操作系統能達到這一點。此外，由于UNIX系統能很好地支持SMP、MPP和Cluster等技術，使其可伸縮性又有了很大的增強。目前，商品化UNIX系統能支持的SMP，CPU數已達到幾百甚至更多個，MPP系統中的節點甚至已超過1024個UNIX支持的異種平臺Cluster技術也已投入使用。UNIX的伸縮性遠遠超過了NT操作系統目前所能達到的水平

3.網絡功能強

網絡功能是UNIX系統的一又一重要特色，作為Internet網技術和異種機連接重要手段的TCP/IP協議就是在UNIX上開發和發展起來的。TCP/IP是所有UNIX系統不可分割的組成部分。因此，UNIX服務器在Internet服務器中占80％以上，占絕對優勢。此外，UNIX還支持所有常用的網絡通信協議，包括NFS、DCE、IPX/SPX、SLIP、PPP等，使得UNIX系統能方便地與已有的主機系統，以及各種廣域網和局域網相連接，這也是UNIX具有出色的互操

作性（Interoperability）的根本原因。

4.強大的數據庫支持能力

由于UNIX具有強大的支持數據庫的能力和良好的開發環境，因此多年來，所有主要數據庫廠商，包括Oracle、Informix、Sybase、Progress等，都把UNIX作為主要的數據庫開發和運行平臺，并創造出一個又一個性價比的新記錄。UNIX服務器正在成為大型企業數據中心替代大型主機的主要平臺。

5.開發功能強

UNIX系統從一開始就為軟件開發人員提供了豐富的開發工具。成為工程工作站的首選和主要的操作系統和開發環境。可以說，工程工作站的出現和成長與UNIX是分不開的。至今為止，UNIX工作站仍是軟件開發廠商和工程研究設計部門的主要工作平臺。有重大意義的軟件新技術的出現幾乎都在UNIX上，如TCP/IP、WWW、OODBMS等。

6.開放性好

開放性是UNIX最重要的本質特性。開放系統概念的形成與UNIX是密不可分的。UNIX是開放系統的先驅和代表。由于開放系統深入人心，幾乎所廠商都宣稱自己的產品是開放系統，確實每一種系統都能滿足某種開放的特性，如可移植性、可兼容性、可伸縮性、互操作性等。但所有這些系統與開放系統的本質特征—不受某些廠商的壟斷和控制相去甚遠，只有UNIX完全符合這一條件。

7.標準化

過去，Unix界被分析家和用戶批判，因為沒有為所有Unix操作系統提供統一的標準。其實，到目前為止，國際標準化組織（ISO）、工業團體恰恰是以UNIX基礎制訂了一系列標準化，如ISO/IEC的POSIX標準、IEEE POSIX標準、X/Open組織的XPG3/4工業標準以及后來的Spec 1170(因為它包含了1170個應用編程接口，后來改名為UNIX’95)標準。不少人對標準及標準化組織的作用及職權產生了誤解。事實上，當標準化組織企圖駕馭互相競爭的力量，和企圖為用戶規定他們的要求時是注定要失敗的。比方說，標準只能用于給出道路的規則，而不應用于制造汽車。如果廠家被強迫完全遵從單一的標準，而不允許他們產品有特色，則用戶將受害，Unix將變成象任何單一廠家的產品一樣，沒有任何特色。

（三）Linux操作系統特點

Linux作為自由軟件有兩個特點：一是它免費提供源碼，二是愛好者可以按照自己的需要自由修改、復制和發布程序的源碼，并公布在Internet上。這就吸引了世界各地的操作系統高手為Linux編寫各種各樣的驅動程序和應用軟件，使得Linux成為一種不僅只是一個內核，而且包括系統管理工具、完整的開發環境和開發工具、應用軟件在內，用戶很容易獲得的操作系統。

Linux是一個UNIX系統變種，因此也就具有了Unix系統的一系列優良特性，Unix上的應用可以很方便地移植到Linux平臺上，這使得Unix用戶很容易掌握Linux。

三、三種操作系統比較

（一）Linux操作系統和Windows操作系統比較

1.可完全免費得到

Linux操作系統可以從互聯網上免費下載使用，只要您有快速的網絡連接就行；而且，Linux上跑的絕大多數應用程序也是免費可得的。用了Linux就再也不用背”使用盜版軟件”的黑鍋了。

2.可以運行在386以上及各種RISC體系結構機器上

Linux最早誕生于微機環境，一系列版本都充分利用了X86CPU的任務切換能力，使X86CPU的效能發揮得淋淋盡致，而這一點連Windows都沒有做到。此外，它可以很好地運行在由各種主流RISC芯片（ALPHA、MIPS、PowerPC、UltraSPARC、HP-PA等）搭建的機器上。

3.Linux是UNIX的完整實現

從發展的背景看，Linux與其他操作系統的區別是，Linux是從一個比較成熟的操作系統發展而來的，而其他操作系統，如WindowsNT等，都是自成體系，無對應的相依托的操作系統。這一區別使得Linux的用戶能大大地從Unix團體貢獻中獲利。無論是Unix的作者還是Unix的用戶，都認為只有Unix才是一個真正的操作系統，許多計算機系統（從個人計算機到超級計算機）都存在Unix版本，Unix的用戶可以從很多方面得到支持和幫助。因此，Linux作為Unix的一個克隆，同樣會得到相應的支持和幫助，直接擁有Unix在用戶中建立的牢固的地位。UNIX上的絕大多數命令都可以在Linux里找到并有所加強。UNIX的可靠性、穩定性以及強大的網絡功能也在Linux身上一一體現。

4.真正的多任務多用戶

只有很少的操作系統能提供真正的多任務能力，盡管許多操作系統聲明支持多任務，但并不完全準確，如Windows。而Linux則充分利用了X86CPU的任務切換機制，實現了真正多任務、多用戶環境，允許多個用戶同時執行不同的程序，并且可以給緊急任務以較高的優先級。

5.完全符合POSIX標準

POSIX是基于UNIX的第一個操作系統簇國際標準，Linux遵循這一標準這使UNIX下許多應用程序可以很容易地移植到Linux下，相反也是這樣。

6.具有圖形用戶界面

Linux的圖形用戶界面是Xwindow系統。Xwindow可以做MSWindows下的所有事情，而且更有趣、更豐富，用戶甚至可以在幾種不同風格的窗口之間來回切換。

7.具有強大的網絡功能

實際上，Linux就是依靠互聯網才迅速發展了起來，Linux具有強大的網絡功能也是自然而然的事情。它可以輕松地與TCP/IP、LANManager、Windows for Workgroups、Novell Netware或Windows NT網絡集成在一起，還可以通過以太網或調制解調器連接到Internet上。Linux不僅能夠作為網絡工作站使用，更可以勝任各類服務器，如X應用服務器、文件服務器、打印服務器、郵件服務器、新聞服務器等等。

8.是完整的UNIX開發平臺

Linux支持一系列的UNIX開發工上，幾乎所有的主流程序設計語言都已移植到Linux上并可免費得到，如C、C++、Fortran77、ADA、PASCAL、Modual2和

3、Tcl/TkScheme、SmallTalk/X等?？偠灾琔nix就是可供各種用戶選擇的對象。一個操作系統已經使分布式計算成為現實。一個操作系統正在使新形式的交互娛樂成為現實并正確領導通向新的工程和商業應用的路。這就是Unix所體現的精神。但Unix還不止于此。主要地，Unix給用戶選擇最佳應用、最佳開發環境、最佳網絡功能和最佳硬件的自由，以滿足用戶的業務要求。Unix還給用戶選擇何時升級系統的自由，甚至當用戶改變主意時，用戶可以以最少的痛苦來安裝一個新系統，只要業務需要。Unix專門獻身于使用戶保持選擇的權力。

（二）UNIX操作系統WINDOWS操作系統比較

unix操作系統是主要是用于服務器類行,一些功能大多是以命令來實現的,大型企業大多

用這個做服務器,安全全性很好.WINDOWS一般是用于家庭,現在對于圖形界面是最好的選擇．

UNIX系統的安全性和權限分配上要比WINDOWS好的多，但是WINDOWS更適合家庭及普通辦公人員使用，有些要求安全性較高的場所，向一些服務器，重要地點機房，還是要用unix的。

windows的優點是用戶多，一般軟件產商做個人桌面軟件時都會有windows版本

linux的優點是可定制強，你安裝系統可以選擇不同版本內核、桌面（GNOME、KDE 都很漂亮，很好用）、和軟件包管理軟件等等。而且都是免費的，而且現在的基于linux的系統（ubuntu、fedora）安裝軟件都比較方便，它的添加刪除程序里只要你選擇了你要安裝的軟件包，就可以自己下載自己安裝（官方的源里都有上萬個軟件包，而且免費）。unix一般用于服務器，但是很少用于桌面，（三）Linux操作系統與Unix操作系統的比較

某些PC機的Unix和Linux在實現方面相類似。幾乎所有的商業Unix版本都基本支持同樣的軟件、程序設計環境和網絡特性。然而，Linux和Unix的商業版本依然存在許多差別。Linux支持的硬件范圍和商業Unix不一樣。一般來說，商業Unix支持的硬件多一些，可是Linux支持的硬件也在不斷擴大。突出的是，Linux至少和商用Unix一樣穩定。對許多用戶來說，最重要的因素是價格。Linux是免費軟件，用戶可以從Internet網上下載。如果上網不方便，可以很便宜地通過郵購得到Linux的磁盤或CD-ROM。當然也可以直接從朋友那里得到。商業Unix的價值不應被貶低。除了軟件本身的價格外，用戶還需支付文檔、售后支持和質保費。對于較大的機構，這些都很重要，但是PC機用戶也許從中得不到什么好處。許多商業公司和大學等單位已經發現，在實驗室用廉價的PC機運行Linux比用工作站運行商業Unix還好。Linux可以在PC機上提供工作站的功能，而PC機的價格是工作站的幾分之一。也有一些針對PC機的便宜的Unix，其中最有名的是386BSD。在許多方面，386BSD軟件包和Linux兼容，但Linux更適合用戶的需求。最顯著的是，Linux的開發是開放的，任何志愿者都可以對開發過程做出貢獻。相比之下，386BSD是由封閉的團隊開發的。正是這樣，這兩種產品存在著嚴重的概念上和設計上的差別：Linux的目標是從頭開始開發一個完整的Unix系統；386BSD的目標則是對現有的BSD做些修改，以適合80386系統。

第三篇：操作系統復習資料

第一章P45 ⒉什么是操作系統？操作系統追求的主要目標是什么？

答：操作系統是計算機系統中的一個系統軟件，是能有效地組織和管理計算機系統中的硬件和軟件資源，合理地組織計算機工作流程，控制程序的執行，并向用戶提供各種服務功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機，并使整個計算機系統能高效地運行的一組程序模塊的集合。操作系統追求的主要目標包括四個方面，分別是：方便性、有效性、可擴充性、開放性。⒍從資源管理觀點看，操作系統具有哪些功能？

答：處理機管理、存儲器管理、I/O設備管理、文件管理。⒑什么叫多道程序系統？其主要特性是什么？

答：用戶所提交的作業都先存放在外存并排成一個隊列，該隊列被稱為“后備隊列”；然后，由作業調度程序按一定的算法從后備隊列中選擇若干個作業調入內存，使它們共享CPU和系統中的各種資源，以達到提高資源利用率和系統吞吐量的目的，這樣的系統稱為多道程序系統。主要特征有：多道性、無序性、調度性。

⒒什么叫分時系統？其主要特點是什么？ 答：分時系統是指一臺主機上連接了多個帶有顯示器和鍵盤的終端，同時允許多個用戶共享主機中的資源，每個用戶都可通過自己的終端以交互方式使用計算機。其主要特點是：多路性、獨立性、及時性和交互性。⒓什么叫實時系統？主要有哪幾大類？

答：實時系統是指系統能及時（或即時）響應外部事件的請求，在規定的時間內完成該事件的處理，并控制所有實時任務協調一致地運行。按任務執行時是否呈現周期性來劃分可分為周期性實時系統和非周期性實時系統，按對截止時間的要求來劃分可分為強實時系統和弱實時系統。

第二章P61 ⒍系統采用不能移動已在主存儲器中作業的可變分區方式管理主存儲器，現有供用戶使用的主存空間100K，系統配有4臺磁帶機，有一批作業見表2.6。表2.6 作業序號 進輸入井時間 要求計算時間 需要主存量 申請磁帶機數 1 l0:00 25分鐘 15K 2臺 2 10:20 30分鐘 60K 1臺 3 10:30 10分鐘 50K 3臺 4 10:35 20分鐘 10K 2臺 5 10:40 15分鐘 30K 2臺

該系統采用多道程序設計技術，對磁帶機采用靜態分配，忽略設備工作時間和系統進行調度所花的時間，請分別寫出采用“先來先服務調度算法”、“計算時間短的作業優先算法”和選中作業執行的次序以及各個作業的裝入主存時間、開始執行時間、完成時間、周轉時間以及它們的平均周轉時間。

答：先來先服務調度算法”、“計算時間短的作業優先算法”和選中作業執行的次序以及它們的平均周轉時間的結果是一樣的：

選中作業的次序：選中作業執行的次序均為1，2，4，5，3。

作業1的周轉時間：25分鐘；

作業2的周轉時間：35分鐘；

作業3的周轉時間：70分鐘；

作業4的周轉時間：40分鐘；

作業5的周轉時間：50分鐘；

平均周轉時間：（25+35+70+50+40）/5=44分鐘

7、在一個批處理單道系統中，采用響應比高者優先的作業調度算法。當一個作業進入系統后就可以開始調度，假定作業都僅是計算，忽略調度花費的時間。現有3個作業，進入系統的時間和需要計算的時間如表2-2所示。

表2-2 進入系統的時間和需要計算的時間表

作業 進入系統時間 需要計算時間 開始時間 完成時間 周轉時間 1 9:00 60分鐘 — — — 2 9:10 45分鐘 — — — 3 9:15 25分鐘 — — —

（1）求出每個作業的開始時間、完成時間及周轉時間。（2）解答： 先來先服務：

作業 進入系統時間 需要計算時間 開始時間 完成時間 周轉時間 1 9:00 60分鐘 9:00 10:00 60分鐘 2 9:10 45分鐘 10:00 10:45 95分鐘 3 9:15 25分鐘 10:45 11:10 115分鐘 響應比高者優先：

作業 進入系統時間 需要計算時間 開始時間 完成時間 周轉時間 1 9:00 60分鐘 9:00 10:00 60分鐘 2 9:10 45分鐘 10:25 11:10 120分鐘 3 9:15 25分鐘 10:00 10:25 70分鐘 短作業優先：

作業 進入系統時間 需要計算時間 開始時間 完成時間 周轉時間 1 9:00 60分鐘 9:00 10:00 60分鐘 2 9:10 45分鐘 10:25 11:10 120分鐘 3 9:15 25分鐘 10:00 10:25 70分鐘

（2）計算三個作業的平均周轉時間應為多少？

解答：

先來先服務：

（60+95+115）/3=90(分鐘)響應比高者優先：（60+120+70）/3=83.33(分鐘)短作業優先：（60+120+70）/3=83.33(分鐘)

第三章P95 ⒈何謂進程，它與程序有哪些異同點？

答：進程是具有獨立功能的可并發執行的程序在一個數據集合上的運行過程，是系統進行資源分配和調度的獨立單位?；蛘哒f，進程是進程實體的運行過程。

①進程是程序的一次執行，它是一個動態的概念，程序是完成某個特定功能的指令的有序序列，它是—個靜態的概念。但進程是把程序作為它的運行實體，沒有程序，也就沒有進程。進程和程序的區別還在于：一個進程可以執行一個或幾個程序。反之，同一程序也可能由多個進程同時執行。②進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位；程序則不是。

③程序可以作為一種軟件資源長期保存，而進程是程序的一次執行過程，它是臨時的，有生命期的。表現在它由創建而產生，完成任務后被撤消。

④進程是具有結構的。為了描述進程的運行變化過程，應為每個進程建立一個結構——進程控制塊。從結構上看，進程是由程序、數據和進程控制塊三部分組成。⒉進程控制塊的作用是什么？它主要包括哪幾部分內容？

答：進程控制塊的作用是使一個在多道程序環境下不能獨立運行的程序（含數據）成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其它進程并發執行的進程。也就是說，操作系統是根據進程控制塊PCB來對并發執行的進程進行控制和管理的。PCB是進程存在的惟一標志。在進程控制塊中，主要包括下述四個方面用于描述和控制進程運行的信息：

⑴ 程表示符信息 ⑵處理機狀態信息 ⑶進程調度信息 ⑷進程控制信息

3． 進程有哪幾種基本狀態？試舉出使進程狀態發生變化的事件并描繪它的狀態轉換圖。

進程有以下三種基本狀態：

① 就緒狀態。當進程已分配到除CPU以外所有必要的資源后，只要能再獲得處理機便可立即執行，這時的狀態稱為就緒狀態。

② 執行狀態。進程已獲得處理機，程序正在執行。

③ 阻塞狀態。進程因發生某種等待事件（如I/O請求、申請緩沖空間等）而暫停執行時的狀態，亦即進程的執行受到阻塞，故稱這種狀態為阻塞狀態，有時也稱為“等待”狀態或“睡眠”狀態。（2）進程狀態的轉換

進程在運行期間不斷地從一個狀態轉換到另一個狀態，進程的各種調度狀態依據一定的條件而發生變化，它可以多次處于就緒狀態和執行狀態，也可多次處于阻塞狀態，但可能排在不同的阻塞隊列中。進程的三種基本狀態及其轉換如圖3-1所示。

6．有5個進程（A～E）幾乎同時到達一計算中心。它們的估計運行時間分別為10、6、2、4和8分鐘。其優先數（由外部設定）分別為3、5、2、1和4，其中5設為最高優先級。對于下列每種調度算法，計算其平均進程周轉時間，可忽略進程切換的開銷。

（1）時間片輪轉調度算法（時間片為4）。（2）優先級調度算法。

（3）先來先服務調度算法（按照次序10、6、2、4、8運行）調度算法。（4）最短進程優先調度算法。對（1），假設系統具有多道處理能力，每個進程均獲得公平的處理機時間，對（2）～（4）假設任—時刻只有一個作業運行，直到結束。

時間片輪轉法的平均周轉時間是21 優先級調度的平均周轉時間是20 先來先服務的平均周轉時間是19 最短作業優先的平均周轉時間是14 第四章P148 2什么叫臨界資源？什么叫臨界區？對臨界區的使用應符合哪些規則？ 答：臨界資源是一種多個進程共享的資源。其屬性是：共享臨界資源的進程必須互斥得訪問它，也就是說，同一時刻只允許一個進程訪問的共享資源叫臨界資源 在每個進程中訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區。

每個進程在進入臨界區之前應先對欲訪問的臨界資源進行檢查，看它是否正被訪問。如果此時臨界資源未被訪問，該進程便可進入臨界區對該資源進行訪問，并設置它正被訪問的標志；如果此刻該臨界資源正被某進程訪問，則本進程不能進入臨界區。因此，必須在臨界區前面增加一段用于進行上述檢查的代碼。相應地，在臨界區后面也要加上一段代碼，用于將臨界區正被訪問的標志恢復為未被訪問標志。

2若信號量s表示某一類資源，則對s執行P、v操作的直觀含意是什么？ p操作（wait）v操作（signal）答：P操作相當于申請一個資源，得不到阻塞；V操作相當于歸還一個資源，如有等待該資源的進程，則喚醒。

5當進程對信號量s執行P、V操作時，s的值發生變化，當s>0、s=0和s<0時，其物理意義是什么？ 答：S>0時 S表示可使用的資源數或表示可使用資源的進程數； S=0時 S表示無資源可供使用或表示不允許進程再進入臨界區；

S<0時 S表示等待使用資源的進程個數或表示等待進入臨界區的進程個數。

7．有一個閱覽室，共有100個座位，讀者進入時必須先在一張登記表上登記，該表為每一座位列一表目，包括座號和讀者姓名等，讀者離開時要消掉登記的信息，試問：（1）為描述讀者的動作，應編寫幾個程序，設置幾個進程？（2）試用PV操作描述讀者進程之間的同步關系。

答：讀者的動作有兩個，一是填表進入閱覽室，這時要考慮閱覽室里是否有座位；一是讀者閱讀完畢，離開閱覽室，這時的操作要考慮閱覽室里是否有讀者。讀者在閱覽室讀書時，由于沒有引起資源的變動，不算動作變化。

算法的信號量有三個：seats——表示閱覽室是否有座位（初值為100，代表閱覽室的空座位數）；readers——表示閱覽室里的讀者數，初值為0；用于互斥的mutex，初值為1。讀者進入閱覽室的動作描述getin：

while(TRUE){P(seats);/*沒有座位則離開*/ P（mutex）/*進入臨界區*/ 填寫登記表;進入閱覽室讀書;V（mutex）/*離開臨界區*/ V（readers）

} 讀者離開閱覽室的動作描述getout：

while(TRUE){P（readers）/*閱覽室是否有人讀書*/ P（mutex）/*進入臨界區 */消掉登記； 離開閱覽室；

V（mutex）/*離開臨界區*/ V（seats）/*釋放一個座位資源*/ }

8、復印室里有一個操作員為顧客復印資料，有5把椅子供顧客休息等待復印。如果沒有顧客，則操作員休息。當顧客來到復印室時，如果有空椅子則坐下來，并喚醒復印操作員；如果沒有空椅子則必須離開復印室。利用信號量機制解決該同步互斥問題。

設置3個信號量：customers表示正在等待復印的顧客數量（不包括正在復印的顧客）；operator記錄正在等候顧客的操作員數，只有1和0；mutex用于對變量waiting的互斥訪問。1個變量：waiting表示等待的顧客數量。

semaphore customers=0,operator=0,mutex=1;waiting=0；

process operator()//操作員進程 { while(1){ wait(customers);//等待顧客到來 復印； signal(operator);//通知顧客已經完成復印 } } process cusotmeri()//顧客進程i { wait(mutex);if(waiting<5){ waiting++;signal(customers);signal(mutex);

wait(operator);

wait(mutex);waiting--;signal(mutex);} Else { signal(mutex);離開復印室； } } main(){ cobegin { operator();customeri();} }

12什么是死鎖？

答：死鎖是指在多道程序系統中，一組進程中的每一個進程均無限期地等待被該組進程中的另一個進程所占有且永遠不會釋放的資源；這種現象稱系統處于死鎖狀態，簡稱死鎖。13死鎖產生的四個必要條件是什么？

答：產生死鎖的四個必要條件是：⑴互斥條件 ⑵請求和保持條件 ⑶不剝奪條件 ⑷環路等待條件

16假定系統有4個同類資源和3個進程，進程每次只申請或釋放1個資源。每個進程最大資源需求量為2。請問這個系統為什么不會發生死鎖？

解：由于每個進程最多需要2個資源，最壞情況下，每個進程獲得1個，系統還剩1個。這1個資源，無論分給誰，都能完成。完成進程釋放資源后，使剩余進程也完成。故系統不會發生死鎖

19一個計算機系統有6個磁帶驅動器n個進程。每個進程最多需要兩個磁帶驅動器。問當n為什么值時，系統不會發生死鎖？

方法一：對于3個進程，每個進程能夠有兩個驅動器。對于4個進程，驅動器可以按照（2,2,1,1）的方法進行分配，使前面兩個進程先結束。對于5個進程，可以按照（2,1,1,1,1）的方式進行分發，使一個進程先結束。對于6個進程，每個進程都擁有一個磁帶驅動器同時需要另外一個驅動器，產生了死鎖。因此，對于n〈6的系統來說是無鎖的。

方法二：已知系統中的每個進程需要2個驅動器。那么在最壞的情況下，各進程都占用了其中的一個，而且都在請求自己所需要的另一個。如果此時系統尚有多于一個，那么就可以滿足其中一個進程運行完畢。當該進程運行完畢釋放出它所有占有的驅動器后，又可進一步滿足其他進程。系統不會出現死鎖。因此，如果將（6-1）個驅動器機分配給n個進程，滿足每個進程一個的話，進程數量n必然小于等于5，此時系統中不會發生死鎖。

第五章P192 ⒌可變分區常用的分區算法有哪幾種？它們各自的特點是什么？

答：首次適應算法、循環首次適應算法、最佳適應算法、最差適應算法（第二問 略）

⒐簡述分頁存儲管理方式的基本思想和頁表的作用。

答：基本思想：在分頁存儲管理中將作業地址空間和存儲空間按相同長度為單位進行等劃分。把每個作業的地址空間(邏輯空間)分成一些大小相同的片段，叫做頁面或頁(Page)。把內存的存儲空間也分成大小與頁面相同的片段，叫做物理塊或頁框(Frame)。在分配存儲空間時，總是以塊為單位，按照作業的頁數分配物理塊。分配的物理塊可以連續也可以不連續 頁表的作用：實現從頁號到物理塊號的地址映射

⒒簡述快表的作用。

答：提高了存取速度，使得指令執行速度大大加快

⒓簡述段和頁的區別。

答：分頁和分段有許多相似之處，但是在概念上兩者完全不通，主要表現在： ①頁是信息的物理單位，分頁是為了系統管理內存的方便而進行的，故對用戶而言，分頁是不可見的，是透明的；段是信息的邏輯單位，分段是作業邏輯上的要求，對用戶而言，分段是可見的。②頁的大小是固定的，由系統決定；段的大小是不固定的，由用戶作業本身決定。

③從用戶角度看，分頁的地址空間是一維的，而段的地址空間是二維的。

⒔什么叫虛擬存儲器？

答：所謂虛擬存儲器，是指僅把作業的一部分裝入內存便可運行作業的存儲器系統。具體地說，所謂虛擬存儲器是指具有請求調入功能和置換功能，能從邏輯上對內存容量進行擴充的一種存儲器系統。

⒗某虛擬存儲區的用戶空間共32個頁面，每頁1KB，主存16KB。假定某時刻系統為用戶的第0、1、2、3頁分別分配的物理塊號為5、10、4、7，將邏輯地址0A5CH和093CH變換為物理地址。答：125CH、113CH

⒘在一個分頁虛擬存儲管理方式中，采用LRU頁面置換算法時，假如一個作業的頁面走向為1、3、2、1、1、3、5、1、3、2、1、5，當分配給該作業的物理塊數M分別是3和4時，試計算在訪問過程中所發生的缺頁次數和缺頁率，并比較所得結果。

答：M是3時，缺頁次數是6，缺頁率是50％ M是4時，缺頁次數是3，缺頁率是25％

第四篇：操作系統思考題

習題一

2.計算機系統的資源可分成哪幾類？試舉例說明。

答：軟件和硬件。軟件包括系統軟件和應用軟件；硬件CPU、內存條、外部I/O設備，以及系統總線。3.什么是操作系統？計算機系統配置操作系統的主要目標是什么？

答：操作系統是管理系統資源、控制程序執行、發送人機界面、提供各種服務，并合理組織計算機工作流程和為用戶方便而有效地使用計算機提供良好運行環境的最基本的系統軟件。A.方便用戶使用；B.擴充機器功能；C.管理各類資源；D.提高系統效率；E.構筑開放環境。4.操作系統如何實現計算與操作過程的自動化？

答：大致可以把操作系統分為以下幾類：批處理操作系統、分時操作系統、實時操作系統、網絡操作系統和分布式操作系統。其中批處理操作系統能按照用戶預先規定好的步驟控制作業的執行，實現計算機操作的自動化。又可分為批處理單道系統和批處理多道系統。單道系統每次只有一個作業裝入計算機系統的主存儲器運行，多個作業可自動、順序地被裝入運行。批處理多道系統則允許多個作業同時裝入主存儲器，中央處理器輪流地執行各個作業，各個作業可以同時使用各自所需的外圍設備，這樣可以充分利用計算機系統的資源，縮短作業時間，提高系統吞吐率。

5.操作系統要為用戶提供哪些基本的和共性的服務？

答：操作系統為用戶提供的基本和共性服務有：1）創建程序和執行程序。2）數據I/O和信息存取。3）通信服務。4）差錯檢測和處理。為了保證自身高效率、高質量地工作，使得多個應用程序能夠有效地共享系統資源，提高系統效率，操作系統還具備其他一些功能：資源分配、統計、保護等。

6.試述操作系統所提供的各種用戶接口。答：操作系統通過程序接口和操作接口將其服務和功能提供給用戶。程序接口由一組系統調用組成，在應用程序中使用“系統調用”可獲得操作系統的低層服務，訪問或使用系統管理的各種軟硬件資源，是操作系統對外提供服務和功能的手段；操作接口由一組命令和（或）作業控制語言組成，是操作系統為用戶提供的組織和控制作業執行的手段。7.什么是系統調用？可分為哪些類型？ 答：操作系統為了達到為應用程序的運行提供良好的環境，系統內核提供了一系列具備預定功能的內核函數，這一組特殊接口被稱為系統調用。操作系統所提供的系統調用按功能可分為六類：1)進程管理。2）文件操作。3）設備管理。4）主存管理。5)進程通信。6)信息維護。

8.什么是實用程序？可分為哪些類型？

答：實用程序又稱支撐程序，是為應用程序的開發、調試、執行和維護解決共性問題或執行公共操作提供的一組程序。按功能可分為：1）文件管理。2）語言支持。3)狀態修改。4）支持程序執行。5）通信等。9.試述系統調用的實現原理。

答：操作系統實現系統調用功能的機制稱為陷阱或異常處理機制。其實現原理是：首先編寫系統調用函數并且設計系統調用入口地址表，每個入口地址都指向一個系統調用的內核函數，有些還包含系統調用自帶參數的個數。然后開辟現場保護區，用以保存發生系統調用時的處理器現場。

10.試述系統調用與過程調用之間的主要區別。

答：在程序執行系統調用或過程調用中兩者的訂要區別是：1）調用的形式和實現的方式不同。2）被調用的代碼的位置不同。3）提供方式不同。11.試述API、庫函數與系統調用之間的關系。

答：API是由同名的封裝把系統調用封裝成應用程序能夠直接使用的應用接口。所以，一個庫函數就是一種API，一個API的實現可能會用到一個系統調用或多個系統調用，也可能若干API封裝相同的系統調用，即使完全不使用系統調用，也不存在任何問題。12.試解釋脫機I/O與假脫機I/O。

答：1）脫機輸入輸出方式（Off-Line I/O）是為了解決人機矛盾CPU和I/O設備之間速度不匹配而提出的。它減少了CPU的空閑等待時間，提高了I/O速度。具體內容是將用戶程序和數據在一臺外圍機的控制下，預先從低速輸入設備到磁帶上，當CPU需要這些程序和數據時，在直接從磁帶機高速輸入到內存，從而大大加快了程序的輸入過程，減少了CPU等待輸入的時間，這就是脫機輸入技術；當程序運行完畢或告一段落，CPU需要時，無需直接把計算結果送至低速輸出設備，而是高速把結果輸出到磁帶上，然后在外圍機的控制下，把磁帶上的計算結果由相應的輸出設備輸出，這就是脫機輸出技術。2）若這種輸入輸出操作在主機控制下進行，則稱之為聯機輸入輸出方式。13.為什么對作業進行批處理可以提高系統效率？

答：多道程序系統是利用CPU的等待時間來運行其它程序。

14.舉例說明計算機體系結構不斷改進是操作系統發展的主要動力之一。

答：計算機體系的基本結構遵循馮.諾依曼體系結構，主要由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五部分組成。隨著CPU不斷等級，存儲器的容量不斷增大，計算機體系結構不斷的改進，從而，要求計算機的操作系統不斷的更新，由原來的DOS到后來的Windows 98,Windows 2000,Windows XP,UNIX,LINIX和Windows 2003等。15.什么是多道程序設計？多道程序設計技術有什么特點？ 答：多道程序設計是指允許多個作業同時進入計算機系統的主存并啟動交替計算的方法。其特點是：1）CPU、主存和設備的利用率高。2）系統的吞吐率提高，單位時間內完成的作業數增加。3）充分發揮了系統的并行性，設備與設備之間、CPU與設備之間均可并行工作。16.簡述實現多道程序設計所必須解決的基本問題。

答：實現多道程序設計所必須解決的三個上問題：1）存儲保護和地址重定位；2）處理機管理和高度；3）資源的管理和分配。

17.計算機系統采用通道部件后，已實現處理器與外部設備的并行工作，為什么還要引入多道程序設計技術？ 答：引入多道程序設計技術的根本目的是提高CPU的利用率，充分發揮計算機系統部件的并行性，一些應用問題也只有靠多道程序設計技術才能有效解決。18.什么是實時操作系統？試述實時操作系統的分類。

答：實時操作系統（Real Time Operating System）指當外界事件或數據產生時，能接收并足夠快的速度予以處理，處理的結果又能在規定時間內來控制監控的生產過程或對任務協調一致運行的操作系統。分類：

1）過程控制系統：如生產過程控制系統、導彈制導系統、飛機自動駕駛系統、火炮自動控制系統。

2）信息查詢系統：計算機同時從成百上千的終端接受服務請求和提問，并在短時間內作出回答和響應。如情報檢索系統。

3）事務處理系統：計算機不僅要對終端用戶及時作出響應，還要頻繁更新系統中的文件或數據庫。如銀行業務系統。

19.在分時系統中，什么是響應時間？它與哪些因素有關？ 答：分時系統的響應時間是指用戶從終端發出一個命令到系統處理完這個命令并做出回答所需要的時間。這個時間受時間片長度、終端用戶個數、命令本身功能、硬件特性、主存與輔存的交換速度等影響。

20.試比較批處理操作系統和分時操作系統的不同點。

答：分時操作系統與批處理操作系統的區別：1）追求目標不同：批處理操作系統以提高系統資源利用率和作業吞吐能力為目標，分時操作系統強調公平性對于聯機用戶的立即執行命令需要快速響應。2）適應作業不同：批處理操作系統適應已調試好的大型作業，分時操作系統適應正在調試的小型作業。3）資源利用率不同：批處理操作系統可合理安排不同負載的作業，使資源利用率達到最佳；在分時操作系統中，多個終端的作業使用同類型的系統’運行系統和共同子程序使系統的高度開銷小，能公平的調配CPU和存儲資源。4）作業控制方式不同：批處理操作系統由用戶通過（JCL）書寫作業控制流，預先提交脫機作業；分時操作系統交互作業由用戶從鍵盤輸入控制命令以交互方式聯機工作。21.試比較實時操作系統和分時操作系統的不同點。答：分時操作系統是指在一個系統中多個用戶分時地使用同一臺計算機；實時操作系統是指計算機及時響應外部事件地請求并在規定時限內完成對該事件的處理，控制所有實時高備和實時任務協調一致地運行。

實時操作系統和分時操作系統的主要區別有兩點： 1）分時操作系統的目標是提供一種通用性很強的系統，有較強的交互能力;而實時操作系統則大都是具有特殊用途的專用系統，交互能力略差。

2）分時操作系統對響應時間雖有要求，但一般來說，響應時間由人所能承受的等待時間來確定；而實時操作系統對響應時間要求很高，一般由控制系統或信息處理磁頭所能接受的延遲時間來決定。

22.試比較單道和多道批處理系統。

答：1）單道批處理系統是最早出現的一種OS，它具有自動性，順序性和單道性的特點；多道批處理系統則具有調度性，無序性和多道性的特點。2）單道批處理系統是在解決要機矛盾及CPU和I/O設備之間速度不匹配的矛盾中形成的，旨在提高系統資源利用率和系統吞吐量，但是仍然不能很好的利用系統資源；多道批處理系統是對單道批處理系統的改進，其主要優點燭資源利用率高，系統吞吐量大；缺點是平均周轉時間長，無交互能力。23.試述網絡操作系統的主要功能。

答：網絡操作系統的主要功能：1）實現網絡中各節點機之間的通信；2）實現網絡中硬、軟件資源的共享；3）提供多種網絡服務軟件；4）提供網絡用戶的應用程序接口。24.試述分布式操作系統的主要功能。

答：1）支持同樣的通結構：通信結構是指支持各個計算機聯網，以提供分布式應用的軟件。在分布式系統中，盡管每臺計算機都有自己獨立的操作系統，并且這些計算機和操作系統的各類又可以是不同的，但它們都應該支持同樣的通信結構。2）由網絡操作系統提供網絡服務功能：分布式系統的硬件環境是計算機網絡，系統中的個人計算機可以是單用戶工作站或服務器，因此它需要由網絡操作系統進行管理并提供網絡服務功能。3）有一個公共的分布式操作系統：在分布式系統中，各計算機共享一個公共的分布式操作系統。分布式操作系統由內核以及提供各種系統功能的模塊和進程所組成。系統中的每一臺計算機都必須保存分布式操作系統的內核，以實現對計算機系統的基本控制。25.試述嵌入式操作系統的發展背景及其特點。答：嵌入式操作系統的發展背景可以分為三個階段：第一階段：無操作系統的嵌入算法階段，通過匯編語言編程對系統進行直接控制，運行結束后清除內存。系統結構和功能都相對單一，處理效率較低，存儲容量較小，幾乎沒有用戶接口，比較適合于各類專用領域中。第二階段：以嵌入式CPU為基礎、簡單操作系統為核心的嵌入式系統。CPU各類繁多，通用性比較差；系統開銷小，效率高；一般配備系統仿真器，操作系統具有一定兼容性和擴展性；應用軟件較專業，用戶界面不夠友好；系統主要用來控制系統負載以及監控應用程序運行。第三階段：通用的嵌入式實時操作系統階段，以嵌入式操作系統為核心的嵌入式系統。能運行于各種類型的微處理器上，兼容性好；內核精小、效率高，具有高度的模塊化和擴展性；具備文件和目錄管理、設備支持、多任務、網絡支持、圖形窗口以及用戶界面等功能；具有大量的應用程序接口API；嵌入式應用軟件豐富。

特點：1）實時性；2）可剪裁性；3）可靠性。

26.現代操作系統具有哪些基本功能？請簡單敘述之。

答：現代操作系統的功能：管理計算機的軟硬件資源（包括：處理機管理，作業管理，存儲管理，設備管理，文件管理）、提高資源的利用率、方便用戶。27.試述現代操作系統的基本特性及其所要解決的主要問題。

答：操作系統的四個基本特征：1）并發性（concurrence），2）共享性（sharing），3）虛擬性（virtual），4）異步性（asynchronism）。

所要解決的主要問題是：提高計算機系統的效率；增強系統的處理能力；充分發揮系統的利用率；文便用戶使用。

28.為什么操作系統會具有隨機性特性？ 答：

29.組成操作系統的構件有哪些？請簡單敘述之。答：

30.什么是操作系統內核？ 答：

31.列舉內核的分類、屬性和特點。答：

32.解釋單內核操作系統及其優、缺點。答：

33.解釋微內核及客戶—服務器結構操作系統及其優、缺點。答：

34.什么是層次式結構操作系統？說明其優、缺點。答： 35.什么是模塊式結構操作系統？說明其優、缺點。答：

36.什么是虛擬器操作系統？試對其作簡單說明。答：

37.從執行方式來看，試述操作系統各種運行模型。答：

38.分析下列操作系統使用了或具有哪些體系結構的特點：UNIX/Linux、Windows 2003、VM/370、Mach。答：

39.試述Windows 2003操作系統的結構特點。答：

40.試述Windows 2003操作系統的主要組件及其功能。答：

41.試述Windows 2003的設備驅動程序類型，其各自的主要功能是什么？ 答：

42.試分析Windows 2003達到了哪些設計目標？ 答：

43.通用操作系統具有批處理和分時處理兩種功能，試問這樣做有何優點及缺點？ 答：

44.客戶—服務器模型在分布式系統中很流行，它能夠用于單機系統嗎？ 答：

45.解釋操作系統資源管理的主要技術：資源復用、資源虛化、資源抽象。答：

46.說明抽象資源與物理資源之間的區別，并列舉兩個例子。答：

47.說明多級資源抽象，并列舉兩個例子。答：

48.以駕駛汽車為例，說明如何應用抽象原理及抽象的重要性。答：

49.什么是虛擬計算機？分析其組成。答：

50.何謂POSIX？試述POSIX1003.1的內容。答：

51.試述POSIX1003.1與Linux操作系統之間的關系。答：

52.試從資源管理的觀點出發，分析操作系統在計算機系統中的角色和作用。答：

53.試從服務用戶的觀點出發，分析操作系統在計算機系統中的角色和作用。答：

54.試述操作系統是建立在計算機硬件平臺上的虛擬計算機系統。答：

第五篇：《操作系統》-簡答題

計算機應用專業

《操

作

系

統》復習題

1、什么是操作系統？它有什么基本特征？

操作系統是控制和管理計算機系統內各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運行的系統軟件（或程序集合），是用戶與計算機之間的接口。操作系統的基本特征是：并發、共享和異步性。

2、操作系統的含義及其功能是什么？

1）、含義：OS是一組系統軟件，它是軟硬件資源的控制中心，它以盡量合理有效的方法組織多個用戶共享計算機的各種資源。

2）功能：管理計算機的軟硬件資源（包括：處理機管理，作業管理，存儲管理，設備管理，文件管理）、提高資源的利用率、方便用戶。

3、什么是多道程序設計技術

多道程序設計技術就是在系統（內存）中同時存放并運行多道相互獨立的程序（作業），主機以交替的方式同時處理多道程序。它是一種宏觀上并行，微觀上串行的運行方式。

4、分時系統和實時系統有什么不同？

答：分時系統通用性強，交互性強，及時響應性要求一般（通常數量級為秒）；實時系統往往是專用的，系統與應用很難分離，常常緊密結合在一起，實時系統并不強調資源利用率，而更關心及時響應性（通常數量級為毫秒或微秒）、可靠性等。

5、SPOOLing的含義是什么？試述SPOOLing系統的特點、功能。

答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line（即并行的外部設備聯機操作）的縮寫，它是關于慢速字符設備如何與計算機主機交換信息的一種技術，通常稱為“假脫機技術”。

SPOOLing技術是在通道技術和多道程序設計基礎上產生的，它由主機和相應的通道共同承擔作業的輸入輸出工作，利用磁盤作為后援存儲器，實現外圍設備同時聯機操作。SPOOLing系統由專門負責I/O的常駐內存的進程以及輸入井、輸出井組成；它將獨占設備改造為共享設備，實現了虛擬設備功能。

6、作業與進程有何不同？它們之間有什么關系？（1）、不同：

作業：是用戶在一次上機活動中，要求計算機系統所做的一系列工作的集合。也稱作任務（task）。

進程：是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合的一次可以并發執行的運行活動。

作業是一個宏觀的執行單位，它主要是從用戶的角度來看待的。作業的運行狀態是指把一個作業調入內存，然后產生若干個進程可以去競爭CPU。

進程是微觀的執行單位，它主要從系統的角度來看待的，它是搶占CPU和其他資源的基本 6

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《操

作

系

統》復習題

單位。進程的執行狀態是指一個進程真正占用了CPU。

（2）、關系：一個作業調入內存以后，處于執行狀態，則此作業對應在系統建立若干個進程。進程的所有狀態對應作業的執行狀態，通過這若干個進程的執行，來完成該作業。

7、什么是進程？什么是線程？它們的關系是什么？

進程是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合的一次可以并發執行的運行活動。線程是 進程內可以并行執行的單位，即處理機調度的基本單位。

它們的關系是：一個線程只能屬于一個進程，而一個進程可以有多個線程；資源分配給進程，同一進程的所有線程共享該進程的所有資源；處理機分給線程，即真正在處理機上運行的是線程；線程在運行過程中，需要協作同步，不同進程的線程間要利用消息通信的辦法實現同步。

8、在OS中，引起進程調度的因素有哪些？

1、完成任務；正在運行的進程完成任務，釋放CPU

2、等待資源；等待資源或事件，放棄CPU

3、運行時刻；規定時間片已用完，時鐘中斷，讓出CPU

4、發現標志；核心處理完中斷或陷入事件后，發現“重新調度標志”被置上，執行進程調度。

9、進程調度的主要功能是什么？(1)保存當前正在運行進程的現場；

(2)從就緒隊列中挑選一個合適的進程（使用一定的調度算法），將其狀態改為運行態，準備分配CPU給它；

(3)為選中的進程恢復現場，分配CPU

10、請說明作業調度與進程調度的區別？

(1)作業調度是宏觀調度，它所選擇的作業只是具備獲得處理機的資格，但尚未占有處理機，不能立即在其上實際運行；而進程調度是微觀調度，它動態地把處理機實際地分配給選中進程，使之活動；

(2)進程調度相當頻繁，而作業調度的執行次數很少；(3)有的系統可以不設作業調度，但進程調度必不可少。

11、簡述時間片輪轉(RR)調度算法的實現思想? 答：系統把所有就緒進程按先入先出的原則排成一個隊列，新來的進程加到就緒隊列末尾。每當執行進程調度時，進程調度程序總是選出就緒隊列的隊首進程，讓它在CPU中運行一個時間片的時間。當進程用完分配給它的時間片后，調度程序便停止該進程的運行，并把它放入就緒隊列的末尾；然后，把CPU分配給就緒隊列的隊首進程。

12、簡述優先級調度算法的實現思想？

計算機應用專業

《操

作

系

統》復習題

答:(1)從就緒隊列中選出優先級最高的進程，把CPU分配給它；

(2)非搶占式優先級法是當前占用CPU的進程一直運行直到完成任務或阻塞才讓出CPU，調度優先級高的進程占用CPU。

(3)搶占式優先級法是當前進程在運行時，一旦出現一個優先級更高的就緒進程，調度程序就停止當前進程的運行，強將CPU分給那個進程。

13、進程間同步和互斥的含義是什么? 同步：并發進程之間存在的相互制約和相互依賴的關系。

互斥：若干進程共享一資源時，任何時刻只允許一個進程使用。

14、什么是虛擬存儲器，其基本特征是什么？虛擬存儲器的容量主要受到哪兩方面的限制？

答: 虛擬存儲器是由操作系統提供的一個假想的特大存儲器。

虛擬存儲器的基本特征是：

(1)虛擬性。即不是物理上而是邏輯上擴充了內存容量；

(2)兌換性（部分裝入）。即每個作業不是全部一次性地裝入內存，而是只裝入一部分，將當前不運行的程序、數據調至外存盤交換區；

(3)離散性，即不必占用連續的內存空間，而是“見縫插針”；(4)多次性，即所需的全部程序和數據要分成多次調入內存。

虛擬存儲器的容量主要受到指令中表示地址的字長和外存的容量的限制。

15、存儲管理的主要功能是什么？

答：存儲管理的主要功能是解決多道作業的主存空間的分配問題。主要包括：（1）內存區域的分配和管理：設計內存的分配結構和調入策略，保證分配和回收。（2）內存的擴充技術：使用虛擬存儲或自動覆蓋技術提供比實際內存更大的空間。（3）內存的共享和保護技術。除了被允許共享的部分之外，作業之間不能產生干擾和破壞，須對內存中的數據實施保護。

16、何謂系統的“抖動”現象？當系統發生“ 抖動”時，你認為應該采取什么措施來加以克服。

答: “抖動”是指內外存交換頻繁使效率下降的現象（剛調出的頁馬上又要調入，所造成頁面的頻繁轉換現象）

抖動現象與內存中并發的用戶進程數以及系統分配給每個用戶的物理塊數有關.減少抖動的方法有:采取局部置換策略、在CPU調度中引入工作集算法、掛起若干進程等。

17、為什么分段技術比分頁技術更容易實現程序或數據的共享？

答：1)每一段在邏輯上是相對完整的一組信息，分段技術中共享信息是在段一級出現的。8

計算機應用專業

《操

作

系

統》復習題

因此，任何共享的信息可以單獨作一個段，同樣段中所有內容就可以用相同的方式進行使用，從而規定相同的使用權限；

2)而頁是信息的物理單位，在一個頁面中可能存在邏輯上互相獨立的兩組或更多組信息都各有不同的使用方式和存取權限。

因此，分段技術較分頁技術易于實現程序或數據的共享。

18、分頁式和分段式內存管理有什么區別？

(1)分頁是出于系統管理的需要，分段是出于用戶應用的需要。一條指令或一個操作數可能會跨越兩個頁的分界處，而不會跨越兩個段的分界處。(2)頁大小是系統固定的，而段大小則通常不固定。

(3)邏輯地址表示：分頁是一維的，各個模塊在鏈接時必須組織成同一個地址空間；分段是二維的，各個模塊在鏈接時可以每個段組織成一個地址空間。

(4)通常段比頁大，因而段表比頁表短，可以縮短查找時間，提高訪問速度。

19、什么是物理設備？什么是邏輯設備？兩者之間有什么區別和聯系？ 進行實際輸入輸出操作的硬件設施是物理設備.操作系統中規定用戶程序中不要直接使用設備的物理名稱，而用一另外的名稱代之來操作，這就是邏輯設備.邏輯設備是物理設備屬性的表示，它并不特指某個具體的物理設備，而是對應于一批設備，具體的對應則在操作系統啟動初始化時確定，或在運行過程中根據設備的使用情況由系統或用戶再次確定.20、在設備管理中設置緩沖區的作用是什么？根據系統設置緩沖區的個數，緩沖區可以分為哪幾種？

答：在設備管理中設置緩沖區的作用：（1）緩和CPU和I/O設備之間速度不匹配的矛盾。（2）減少中斷CPU的次數。（3）提高CPU和I/O設備之間的并行性。

根據系統設置緩沖區的個數，可以分為單緩沖、雙緩沖、多緩沖以及緩沖池等四種。

21、何謂文件系統？為何要引入文件系統？文件系統所要解決的問題(功能)主要有哪些？

文件系統是指負責存取和管理文件信息的機構，也就是負責文件的建立、撤銷、組織、讀寫、修改、復制及對文件管理所需要的資源（如目錄表、存儲介質）實施管理的軟件部分。

引入文件系統的目的: 實現文件的“按名存取”，力求查找簡單；使用戶能借助文件存儲器靈活地存取信息，并實現共享和保密。

文件系統所要解決的問題(功能)主要有：1）、有效地分配文件存貯器的存貯空間(物理介質)。2）、提供一種組織數據的方法(按名存取、邏輯結構、組織數據)3）、提供合適的存取方法(順序存取、隨機存取等)。4）、方便用戶的服務和操作。5）、可靠的保護、9

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《操

作

系

統》復習題

保密手段。

22、試說明文件系統中對文件操作的系統調用處理功能。

答：系統調用是操作系統提供給編程人員的唯一接口。利用系統調用，編程人員在源程序中動態請求和釋放系統資源，調用系統中已有的功能來完成那些與機器硬件部分相關的工作以及控制程序的執行速度等。系統調用如同一個黑匣子，對使用者屏蔽了具體操作動作，只是提供了有關功能。

有關文件系統的系統調用是用戶經常使用的，包括文件的創建（create）、打開(open)、讀(read)、寫(write)、關閉(close)等。

23、在磁盤調度算法中，SSTF和C_SCAN算法分別是如何實現的？并比較它們的性能。（1）、SSTF方法：根據磁頭的當前位置，首先選擇請求隊列中距磁頭距離最短的請求為之服務。

（2）、C_SCAN方法：磁頭從盤面上的一端（逐柱面地）向另一端移動，遇到請求立即服務；回返時直接快速移至起始端而不服務于任何請求。如此往返單向地掃描并平均地為各種請求服務。

（3）、性能比較：SSTF方法可以獲得較短的尋道時間，但可能有餓死現象。適合于負載不大的系統。C_SCAN方法在負載較大的系統中，可以獲得較好的性能，并且不存在餓死現象。給出進程的五種狀態變化圖，并說明狀態變化原因。答：變化原因在圖上說明。