操作系统孙钟秀主编课后习题答案郑大南区非软件方向考试重点

第一章1.简述现代计算机系统的组成及层次结构？硬件和软件组成,硬件是软件运行的物质基础，软件能够充分发挥硬件的潜能并扩充.硬件的功能完成各种应用任务，硬件层，系统软件层，支撑软件层，应用软件层；2.计算机系统的资源可分成哪几类，是举例说明?硬件资源和软件资源，硬件资源有处理器，存储器，外部设备；软件资源有程序和数据3.什么是操作系统？计算机配置操作系统的主要目标？操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。(1) 方便用户使用(2) 扩大机器功能(3) 管理系统资源(4) 提高系统效率(5) 构筑开放环境。27.试述现代操作系统的基本特性及其所要解决的主要问题?1.并发性，实现并发的主要问题是对系统内的多个程序进行切换2共享性.实现共享的主要问题是有资源分配，信息保护，存取控制等3异步性，所要解决的主要问题是保证只要运行环境相同，多次运行同一程序，都会获得完全相同的计算结果。4.虚拟性，主要用于解决把一个物理资源转变成逻辑上的多个对应物已达到多用户共享一套计算机物理资源的目的。30.什么是操作系统内核？操作系统内核是指大多数操作系统的核心部分。它由操作系统中用于管理存储器、文件、外设和系统资源的那些部分组成。第二章1.什么是PSW?其主要作用是什么？PSW即程序状态字，是用来指示处理器状态，控制指令的执行顺序，并且保留和指示与运行程序有关的各种信息的内存或硬件区域，其主要作用是实现程序状态的保护和恢复。10.试述中断处理程序所应完成的任务？1）发现中断源2）保护现场3）转向中断/异常事件的处理程序4）恢复现场16.试述中断在操作系统中的重要性及其主要作用？中断时现代操作系统实现并行性的基础之一；作用：主机与外部设备的并行工作 实现实时处理 硬件故障处理 实现多道程序和分时操作32.什么是进程？计算机操作系统中为什么引入进程？进程是一个可并发执行的程序在某个数据集合的一次计算活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。引入原因：刻画系统的动态性，发挥系统的并发性，从而提高资源利用率；解决共享性，正确描述程序的执行状态。34.进程最基本的状态有哪些？哪些事件可能引起不同状态之间的转换？运行态：进程占有处理器正在运行。就绪态：进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行。等待态：又称为阻塞态或睡眠态，指进程不具备运行条件，正在等待某个事件的完成。进程状态转换的具体原因：运行态--等待态；运行态--就绪态；等待态--就绪态；就绪态--运行态40. 叙述组成进程的基本要素，并说明它的作用。A控制块、B程序块、C核心栈、D数据块 作用：A用来储存进程的标志信息B规定进程的一次运行所应完成的功能 C用来保存中断/异常现场，保存函数调用的参数和返回地址 D存放各种私有数据41.何为进程控（PCB）？它包含哪些基本信息？进程控制块(PCB)是进程存在的唯一标识，是操作系统用来记录和刻画进程状态及有关信息的数据结构，是进程动态的一种汇集，也是操作系统掌握进程的唯一资料和管理进程的主要依据。三类信息1.标识信息2现场信息3控制信息。45. 什么是进程的上下文？简述其主要内容。操作系统中把进程物理实体和支持进程运行的环境合称为进程上下文。内容：用户级上下文；系统级上下文；寄存器上下文46.什么是进程切换？试述其主要步骤 进行进程切换是从正在运行的进程中收回处理器，然后再使待运行进程来占用处理器。其主要步骤有1.保存被中断进程的处理器现场信息2.修改被中断进程的PCB的有关信息3.把被中断进程的PCB加入相关队列4.选择占用处理器运行的另一个进程5修改被选中进程的PCB的有关信息6设置被选中进程的地址空间，恢复存储管理信息7.根据被选中进程的上下文信息来恢复处理器现场。47.什么是模式切换？它与进程切换之间有何区别？当发生中断或系统调用时，暂停正在运行的进程，把处理器状态从用户态切换到核心态，执行操作系统服务程序；模式切换不同与进程切换，它不一定会引起进程状态的转换，也不一定引起进程切换，在完成系统调用服务或中断处理之后，可通过逆向模式切换来恢复被中断进程的运行。73、处理器调度分为哪几种类型？试述各类调度的主要任务1）高级调度：在多道处理操作系统中，从输入系统的一批作业中按照预定的调度策略挑选若干作业进入主存，为其分配所需资源，并创建作业的相应用户进程后便完成启动阶段的高级调度任务，已经为进程做好运行前的准备工作，等待进程调度挑选进程运行，在作业完成后还要作结束阶段的善后工作。2）中级调度：根据主存资源决定主存中所能容纳的进程数目，并根据进程的当前状态来决定辅存和主存中的进程的对换；3）低级调度：根据某种原则决定就绪队列中的哪个进程/内核级线程获得处理器，并将处理器出让给它使用。第三章9．试说明进程的互斥和同步两个概念之间的异同。进程的互斥是解决进程间竞争关系的手段，进程互斥是指若干个进程因相互争夺独占性资源而产生的竞争制约关系； 进程的同步是解决进程间协作关系的手段。进程同步指为完成共同任务的并发进程基于某个条件来协调它们的活动。10．什么是临界区和临界资源？对临界区管理的基本原则是什么？临界区：并发进程中与共享变量有关的程序段。临界资源：共享变量代表的资源。原则:互斥使用，有空让进 忙则等待，有限等待 择一而行，算法可行14.什么是信号量？如何对其分类？一个进程在某一关键点上被迫停止执行直至接受到对应的特殊变量值，通过这一措施，任何复杂的进程交互要求均可得到满足，这种特殊的变量就是信号量。按用途分：公用信号量 私有信号量。按取值分：二元信号量 一般信号量。29．叙述产生死锁的必要条件。互斥条件 占有和等待条件 不剥夺条件程剥 循环等待条件第四章什么是虚拟存储器？列举采用虚拟存储技术的必要性和可能性。在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量大得多，可寻址的“主存储器。必要性：计算机系统的空间局部性和时间局部性 可能性：部分装入和部分替换能够实现，那么当主存空间小于进程的需求量时进程也可运行。更进一步地，当多个进程的总长超出主存总容量时也可将进程全部装入主存，实现多道程序运行。12分页虚拟存储器管理中有哪几种常见的页面淘汰算法？1>最佳页面替换算法2>先进先出页面替换算法3.>最近最少使用页面替换算法4>第二次机会页面替换算法5>时钟页面替换算法18实现虚拟存储器的基本原理?虚拟存储器是基于程序局部性原理的一种假想，而非物理存在的存储器，它的主要任务：基于程序的局部性特点，当进程使用某部分地址空间时保证将相应部分加载到主存中。第五章15.外部设备分为哪些类

型？各类设备的物理特点是什么？存储型设备：作为主存的扩充，以存储大量持久性信息，快速检索为目标；I/O设备：它们把外界信息输入计算机，把计算结果从计算机输出，完成人机交互25为什么SPOOLing又称假脱机技术？SPOOLing既不同于脱机方式，它是用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术，是使独立型设备变成共享设备的技术。31.为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？引入设备独立性，可使应用程序独立于具体的物理设备，显著改善资源的利用率及适应性，使用户独立于设备的类型，易于应对I/O设备故障。利用作业控制语言实现批处理作业的设备转换，利用操作命令实现交互型作业的设备转换，利用高级语言实现设备转换。第六章4什么是文件的逻辑结构？它有哪几种组织方式?从用户的观点出发所能观察到的可加以处理的数据集合。 流式文件 记录式文件 5什么是文件的物理结构？它有哪几种组织方式?指逻辑文件在物理存储空间中的存放方法和组织关系 顺序文件 连接文件 直接文件 索引文件 9文件系统所提供的主要操作及功能？创建和删除：对未存在的文件建立或对已有的文件重新建立，把文件从目录文件中去除 打开和关闭：建立和切断进程与文件间的联系 读和写：实现文件内容与用户数据区的调用 控制：对文件的各种操作组织和实施14解释：FCB：文件系统给每个文件建立唯一的数据管理结构 文件目录：FCB集中起来便组成文件目录 文件目录项：用于描述子目录和文件的FCB信息 目录文件：全部由目录项所构成的文件

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