操作系统复习题PPT文件格式下载.ppt

操作系统复习题PPT文件格式下载.ppt

《操作系统复习题PPT文件格式下载.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统复习题PPT文件格式下载.ppt（74页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

这些目标程序再经过链接便形成了可装入程序。

这些程序的地址都是从“0”开始的，程序中的其它地址都是相对于起始地址计算的；

由这些地址形成的地址范围称为“地址空间”，其中的地址称为“逻辑地址”或“相对地址”。

由内存中的一系列单元所限定的地址范围称为“内存空间”，其中的地址称为“物理地址”。

4、什么是实时计算？

什么是实时系统？

实时计算是这样一类计算：

计算的正确性不仅依赖于系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这个结果的时间。

实时系统是支持实时计算的系统。

5、什么是嵌入式系统？

什么是嵌入式操作系统？

嵌入式操作系统的特征是什么？

（了解）答：

嵌入式系统是宿主于非计算机设备中的计算机系统。

嵌入式操作系统是运行于嵌入式设备中的操作系统。

嵌入式操作系统具有以下特征：

（1）小巧；

（2）实时性；

（3）可装卸；

（4）固化代码；

（5）弱交互性；

（6）强稳定性；

（7）统一的接口。

6、什么是并发？

什么是共享？

它们有什么关系？

并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。

并发和共享是操作系统的两个最基本的特征，它们又是互为存在的条件。

一方面，资源共享是以程序的并发执行为条件的，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源共享问题。

另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，则也必然将影响程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。

7、什么是进程?

比较进程与程序进程的定义进程的定义定义1：

进程是程序在一个数据集合上的运行过程。

定义2：

进程是由正文段、用户数据段以及系统数据段共同组成的一个执行环境。

比较进程与程序区别：

程序是静态的概念，进程是动态的概念程序是永久的，进程是暂时存在的程序与进程的存在实体不同.程序是指令的集合，进程是由正文段、用户数据段、系统数据段构成的实体。

联系：

进程是程序的一次执行，进程总是对应一个特定的程序，执行程序的代码，一个进程必然对应一个程序。

一个程序可以对应多个进程。

同一个程序段可以在不同的数据集合上运行，因而构成若干个不同的进程。

8、为什么要引入进程这个概念？

进程存在的标志是什么？

为了跟踪描述程序的并发执行，当允许程序并发执行时，并发执行的程序可能是同一个程序在不同数据集合上的执行，也可能是不同的程序在不同数据集合上的执行，它们共享系统资源，用程序已不能方便地描述程序的并发执行，所以引入了进程的概念。

标志：

进程控制块9、什么是进程控制块？

举例说明操作系统是如何利用进程什么是进程控制块？

举例说明操作系统是如何利用进程控制块中的信息来管理进程的？

控制块中的信息来管理进程的？

（理解理解）进程控制块是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构，PCB中记录了操作系统所需要的，用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。

例：

Linux2.6.11内核进程控制块task_struct的time_slice字段用来记录进程在CPU上的运行时间，当进程被进程调度程序选中开始运行时，内核为time_slice赋初值，每当产生一次时钟中断，当前运行进程的time_slice值减1，当time_slice值减为0时，内核为进程设置调度标志，并重新进行一次进程调度。

内核利用进程控制块的time_slice字段跟踪和控制进程在CPU上的执行时间，以防止进程超时使用CPU，独占CPU资源。

10、什么是操作系统内核？

操作系统内核主要完成什么功能？

操作系统内核是计算机硬件的第一次扩充，内核执行OS与硬件关系密切，执行频率高的模块，常驻内存。

不同的OS内核包括的功能不同，多数OS内核包括下述功能：

支撑功能：

中断处理、时钟管理、原语操作资源管理功能：

进程管理、存储器管理、设备管理11、操作系统在什么时候创建进程？

操作系统如何创建一个进程？

举例说明操作系统创建进程的过程和进程执行的功能。

（理解）引起创建进程的事件1、用户登录2、作业调度3、提供服务4、应用请求进程的创建调用创建新进程的原语来创建进程，一般步骤为：

1、申请空白PCB。

2、为新进程分配资源。

3、初始化进程控制块。

4、将新进程插入就绪队列。

12、说明什么是中断？

单重中断的处理过程是什么？

中断是改变处理器执行指令顺序的一种事件。

这改变处理器执行指令顺序的一种事件。

这样的事件与样的事件与CPU芯片内外部硬件电路产生的电信芯片内外部硬件电路产生的电信号相对应号相对应。

中断机制的工作原理是：

计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理结束后再返回到现行程序的间断处。

单重中断处理过程如下图：

13、时钟中断信号是如何产生的？

时钟中断处理程序（时钟驱动程序）的功能是什么？

时钟中断信号的产生：

时钟软件时钟驱动程序（时钟中断处理程序）的功能：

维护日期、时间递减时间片并检查是否为零，防止进程运行超时对CPU的使用情况记帐递减报警计数器。

14、什么是进程的就绪态、阻塞态、执行态？

在什么情况下发生三种状态的转换？

就绪状态：

进程一但获得CPU就可以投入运行的状态。

执行状态：

进程获得CPU正在运行的状态。

阻塞状态:

进程由于等待资源或某个事件的发生而暂停执行的状态。

等待的事件发生cpu时间片用完就绪阻塞执行获得CPU等待某事件发生15、说明阻塞和唤醒的过程（理解）进程阻塞过程1、暂停进程的执行，将进程的状态改为阻塞态2、将进程插入相应的阻塞队列3、转进程调度例程，重新进行进程调度进程唤醒过程1、将进程从阻塞队列中移出2、将进程状态由阻塞改为就绪3、将进程插入就绪队列16、什么是系统态和用户态（理解）用户态执行：

用户空间是指用户进程所处的地址空间，当一个进程在用户空间执行时，称该进程在用户态执行。

系统态执行：

系统核心空间是指含有一切系统核心代码的地址空间，当进程处于具有执行系统核心代码的权力之状态时，称为进程处于系统态执行。

17、什么是系统调用？

举例说明系统调用的执行过程。

答：

系统调用是一群预先定义好的模块,它们提供一条管道让应用程序或一般用户能由此得到操作系统核心程序的服务。

以Linux系统的系统调用为例说明系统调用的执行过程如下：

1）保存系统调用号2）执行INT0x80,进程陷入内核态3）执行0X80中断处理程序。

4）以系统调用号为索引，在系统调用表中找到系统调用实现例程的起始地址。

5）执行系统调用例程，返回用户态。

18、为什么在操作系统中引入进程同步机制？

在多道程序环境下，进程之间可能存在两种关系：

资源共享相互合作进程同步的任务就是：

在资源共享的情况下：

保证诸进程以互斥的方式访问临界资源必须以互斥方式访问的共享资源必须以互斥方式访问的共享资源；

在相互合作的关系中：

进程同步的主要任务是保证相互合作的诸进程在执行次序上协调。

相互合作的进程可能同时存在资源共享的关系。

19、有哪些方法可以实现进程的互斥与同步？

1.整型信号量机制2.记录型信号量机制3.AND型信号量机制4.管程机制。

20、比较各种进程同步方法的优缺点？

（了解）1.整型信号量机制没有实现忙则等待，浪费CPU资源。

2.记录型信号量机制不存在忙等，采取了让权等待的策略3.AND型信号量机制避免了两个进程的相互死锁，假设A,B两个进程都要求访问临界资源D和E如：

processA：

wait（Dmutex）;

wait（Emutex）;

precessB:

若进程A,B按下列次序交替执行wait操作，则会死锁。

于是Dmutex=0；

processB:

于是Emutex=0；

processA:

Emutex=-1；

进程A阻塞processB:

Dmutex=-1；

进程B阻塞进程A,B因保持一种资源同时等待对方为自己释放另一种资源而处于死锁状态。

AND型信号量机制思想：

将进程在整个运行过程中所需要的所有资源一次性地全部分配给进程，待该进程使用完后再一起释放，只要还有一个资源不能分配给该进程，其他所有可能为之分配的资源就不分配给它。

4.管程机制信号量缺陷：

每个访问共享资源的进程都必须自备同步操作wait，signal，使得大量的同步操作分散在各个进程中，不仅给系统的管理带来麻烦，而且会因操作的使用不当而导致系统错误，故引入管程。

21、实现进程互斥的基本原理是什么？

（理解）进程互斥的目的是使进程以互斥的方式访问临界资源，只要能使进程以互斥的方式进入临界区就能够保证进程对临界资源的互斥访问。

所以，可以通过在临界区前加进入区代码，在临界区后面加退出区代码来实现进程的互斥。

临界区是每个进程中访问临界资源的那段代码。

进入区是检查是否可以进入临界区并对临界区“加锁”的代码。

退出区是释放临界区访问权的代码。

22、说明记录型信号量的物理意义s.value=0时，s.value的值表示资源数量；

s.value0时，|s.value|的值表示某资源的等待队列中进程的数量。

23、写出记录型信号量的代码描述答：

记录型信号量的数据类型记录型信号量的数据类型Typesemaphore=recordValue:

integer资源数量资源数量L:

listofprocess阻塞队列阻塞队列endprocedurewait（s）vars:

semaphorebegins.value:

=s.value-1;

ifs.value0thenblock（s.L）end.proceduresignal（s）vars:

=s.value+1;

ifs.value=0thenwakeup（s.L）end.24、利用记录型信号量机制写出生产者-消费者问题的进程同步算法描述。

25、利用记录型信号量机制写出读者-写者问题的同步算法描述。

答案见教材。

26、wait和signal操作都必须是原子操作的确切含义是什么？

为什么wait和signal操作都必须是原子操作？

（理解）1.wait和signal操作都必须是原子操作的确切含义是对信号量的访问必须是原子性的。

2.wait以及signal中对信号量的操作如：

s=s-1;

s=s+1；

是原子操作，在执行过程中不能被中断，不然信号量机制本身会出现错误，无法保证信号量实现同步时的正确性。

27、为什么在生产者-消费者问题中wait操作的顺序不能颠倒？

（理解）如果生产者和消费者进程都先通过执行wait（mutex）申请公共缓冲池的互斥访问权，然后通过申请资源信号量申请空缓冲区或装满产品的缓冲区，当缓冲池满时，若生产者进程先申请到公共缓冲池的互斥访问权，然后申请空缓冲区，因缓冲池中没有空缓冲区，生产者进程阻塞。

消费者进程因无法申请到公共缓冲池的互斥访问权，也会被阻塞。

生产者进程等待消费者进程释放空缓冲区，消费者进程等待生产者进程释放公共缓冲池的互斥访问权，进程因互相等待对方释放资源而处于不能执行的僵持状态。

28、为什么要对P1和P2进程进行同步控制？

（理解）假设counter是全局