操作系统考试要点及答案Word格式文档下载.docx

1、狭义的中断和异常的区别在于是否与正在执行的指令有关，中断可以屏 蔽，而异常不可屏蔽。2.2 什么是多级中断？为什么要把中断分级？试述多级中断的处理原则。中断分级是根据中断的轻重缓急来排序，把紧迫程度大致相当的中断源归 并在同一级，而把紧迫程度差别较大的中断源放在不同的级别。一般来说，高速设备的中断优先级高，慢速设备的中断优先级低。这就是多级中断。这所以引入多级中断是因为：为使系统能及时的响应和处理所发生的紧迫中断，同时又不至于发生中断 信号丢失，计算机发展早起在设计中断系统硬件时根据各种中断的轻重在线路 上作出安排，从而使中断响应能有一个优先次序。多级中断的处理原则：当多级中断同时发生时，CP

2、U按照由高到低的顺序响应。高级中断可以打断低级中断处理程序的运行，转而执行高级中断处理程 序。当同级中断同时到时，则按位响应2.7 中断/异常处理为什么要保存现场和恢复现场？现场应包括哪几方面的 内容？因为中断处理是一项短暂性的工作，逻辑上处理完后还要回到被中断的程 序，从其恢复点继续运行。为了能实现正确的返回，并继续运行下去，在中断处理前后必须保存和恢 复被中断的程序现场。现场应包括：PC寄存器的内容，通用寄存器以及一些与程序运行相关的特殊寄存器中的 内容。3-3： 什么是挂起状态？什么是等待状态？二者的区别。 在现代操作系统中，为了利用系统有限的资源更好地为进程服务，设立了 挂起状态。操作

3、系统为了节省主存，将处于等待状态的进程交换出主存，释放出主存 空间。这时的进程便处在挂起状态。等待状态：一个进程正在等待某一事件而暂停运行。指进程因等待某种事件的发生而暂时不能运行的状态（即使 CPU空闲，该进程也不可运行）他们的主要区别是是否占用主存空间3.4为什么进程状态会发生变化？何时变化？ （ P54）答：进程在它的生存周期中，由于系统中各进程并发运行及相互制约的结果， 使得它的状态不断发生变化。状态变化的时机：空-创建： 当一个新进程被产生来执行一个程序时。创建 -就绪： 当进程被创建完成，初始化后，一切就绪准备运行时。就绪T运行:当处于就绪状态的进程被进程调度程序选中后。运行T结束

4、：当进程指示它已经完成或者因错流产时。运行T就绪：处于运行状态的进程在其运行过程中，分给它的处理机时间片用完而让出 处理机；或者在可剥夺的操作系统中，当有更高优先级的进程就绪时。运行T阻塞：当进程请求某样东西且必须等待时。阻塞T就绪：当进程要等待事件到来时3-6:进程切换的主要工作是什么？进程切换是指出立即从一个进程的运行转到 另一个进程上运行。保存处理器的上下文，包括程序计数器和其它寄存器 用新状态和其它相关信息更新正在运行进程的 PCB把原来的进程移至合适的队列-就绪、阻塞 选择另一个要执行的进程 更新被选中进程的PCB从被选中进程中重装入CPU上下文3.7详细说明几个引起进程调度的原因。

5、（P62）答：1、进程主动放弃处理机时：正在执行的进程执行完毕。操作系统在处理进程结束系统调用后应请求重新调度。正在执行的进程发出 I/O 请求，当操作系统代其启动外设 I/O 后，在 I/O 请 求没有完成前要将进程变成阻塞状态，应该请求重新调度。正在执行的进程要等待其它进程或系统发出的事件时。如等待另一个进程通讯数据，这时操作系统应将现运行进程挂到等待队 列，并且请求重新调度。正在执行的进程得不到所要的系统资源，如要求进入临界区，但没有得到 锁时，这时等锁的进程应自动放弃处理机或者阻塞到等锁队列上，并且请求重 新调度。2、为了支持可剥夺的进程调度方式，在以下情况发生时，因为新就绪的进 程可

6、能会按某种调度原则剥夺正运行的进程，因此也应该申请进行进程调度：当中断处理程序处理完中断，如 I/O 中断、通讯中断，引起某个阻塞进程变 成就绪状态时，应该请求重新调度。当进程释放资源，走出临界区，引起其他等待该资源进程从阻塞状态进入 就绪状态时，应该请求重新调度。当进程发系统调用，引起某个事件发生，导致等待事件的进程就绪时。其它任何原因引起有进程从其它状态变成就绪状态，如进程被中调选中 时。3、为了支持可剥夺调度，即使没有新就绪进程 ,为了让所有就绪进程轮流占 用处理机，可在下述情况下申请进行进程调度：当时钟中断发生 ,时钟中断处理程序调用有关时间片的处理程序，发现正运 行进程时间片到，应请

7、求重新调度。以便让其他进程占用处理机。在按进程优先级进行进程调度的操作系统中，任何原因引起进程的优先级 发生变化时，应请求重新调度。如进程通过系统调用自愿改变优先级时或者系统处理时钟中断时，根据各 进程等待处理机的时间长短而调整进程的优先级。3.11 假设在单处理机上有五个进程（1、2、3、 4、5）争夺运行，其运行时间分别为 10，1，2，1，5 秒，其优先级分 别为 3， 1，3，4，2，这些进程几乎同时到达，但在就绪队列中的次序依次为 1，2，3，4，5，试回答：1给出这些进程分别适用轮转法、SPF和非剥夺优先级调度法调度时的运 行进度表，其中，轮转法中的时间片取值为2。2在上述各算法的

8、调度下每个进程的周转时间和等待时间为多少？ 具有 最短平均等待时间的算法是哪个？轮转法：时间片进程进程的周转时间：进程 1：19，进程 2：3，进程 3：5，进程 4：6，进程 5：15 进程的等待时间：9，进程 2：2,进程3:3,进程4:5,进程5:10平均等待时间（9+2+3+5+10） 15=5.8SPF算法：进程12345非剥夺优先级算法进程12345提交时间结束时间8等待时间周转时间8提交时间09214结束时间119429等待时间09214周转时间119429平 均等待时间：16/5=3.2平均等待时间：43/5=8.6SPF算法具有最短平均等待时间。4.15理发师睡觉”问题答：可

9、以将此题看作N个生产者和一个消费者问题。顾客作为生产者，每到来一个，就将自己放入计数器 RC以便让理发师消费至最后一个产品（顾客），因此顾客进程执行的第一个语句便是 RC=RC+1。而第一个到来的顾客应该负责唤醒理发师，理发师此时正在信号量 WAKEUP上等待（P（WAKEUP该信号量的初值为0），由第一个顾客执行 V（WAKEUP。若顾客不是第一个到达，则在信号量 WAIT上等待（P（WAIT该信号量的初 值为0），等理发师理完一个顾客后，执行 V（WAIT操作便可叫出该顾客理发。以上过程循环反复，理发师没每理完一个顾客，就令计数器减 1, RC=0时便知此时无顾客，理发师可以继续睡觉，等待

10、下一批顾客到达。在设信号量MUTEX初值为1），保证对计数器RC的互斥作用。parbegin 顾客进程：beginP（mutex）;rc二rc+1;if rc=1 then V（wakeup）;elseP（wait）;V（mutex）理发；end; 理发师进程：beginP（wakeup）;repeat理发； P（mutex）;rc=rc-1;if（rc!=0） then V（wait）;V（mutex）;until rc=0;parend;4.28 题：使用银行家算法回答下列问题答：1、 Need 的内容为：00， 0750， 1002， 0020， 06422、 系统是处于安全状态。3、进

11、程 2 请求 0420，不能立即得到满足，因为如果给进程 2分配了 0420 的话，系统将处于不安全状态。所以不能立即得到满足。5.5：多道连续存储管理需那些硬件支持 答：需要的硬件支持可以选择两种：1 、上、下界寄存器和地址检查机制；2、基地址寄存器、长度寄存器和动态地址转换机制。地址转换的过程也即是地址重定位的过程，也有两种方法实现地址重定 位：1、静态重定位，用户代码中使用相对地址，在将目标代码加载到主存时， 装配链接程序通过如下的方法将其装配成绝对地址：原地址 +目标代码所在主存起始地址；2、动态重定位，它首先将程序在主存的起始地址及其总长度存放于基地址 寄存器和长度寄存器，当在执行访

12、存指令时，首先进行越界检查，若不越界， 则将地址改成 “原地址 +目标代码所在主存起始地址 ”，然后进行访问。实现存储保护：当使用第一种硬件机制时，每访问一次主存，地址检查机制将 CPU提供的访存地址与上、下界寄存器的值进行比较。若介乎上下界之间，则可用该地址访问存储器，否则终止程序的运行。当使用第二种硬件机制时，每访问一次主存，它将 CPU提供的访存地址与长度寄存器的值进行比较。若越界，则终止程序，否则与基地址寄存器中的值相加成为访问贮存的绝 对物理地址。5.18：驻留集答：访问的相应逻辑页号为：0， 0， 1， 1， 0， 3， 1， 2， 2， 4， 4，3。采用 FIFO：故障数：6；

13、页故障率：6/12=50%采用LRU,淘汰上次使用距当前最远的页：7；页故障率为：7/12=58.3%采用OPT淘汰下次访问距当前最远的那些页中序号最小的一页：5；5/12=41.7%6.2 设备控制器与处理机如何通信？CPU通过向控制器寄存器写命令字来发出I/O命令，控制器接到命令后，完 成具体的I/O操作，CPU则反复读取控制器的状态，测试控制器是否完成操作。或者转向其他工作，当控制器完成相应操作后向 CPU发出中断信号。6.3 简述各种不同的 I/O 控制方式？主要有三种不同的 I/O 控制方式：1 、程序直接控制方式。当遇到一条与I/O相关的指令时，CPU向相应的设备控制器发命令，设备

14、控 制器执行相应的操作，将I/O状态寄存器的相应位置上，然后 CPU周期性地检 查设备控制器的状态寄存器,直到发现 I/O 操作完成为止。CPU直接控制I/O操作过程，包括测试设备状态，发送读/写命令与数据。2、中断驱动方式CPU向设备控制器发出命令后，继续做其他工作。当设备控制器准备好CPU交换数据时，设备控制器中断 CPU要求服务。CPU被中断后，执行CPU寄存器和设备控制器之间的数据传输，然后恢复 被中断的工作。3、DMA 方式：当CPU需要读/写数据块时，它给DMA部件发命令，然后继续执行其他的 工作。DMA负责此次I/O的完成，DMA部件每次一个字地将整个数据块直接读取 或写入主存，而不需经过CPU寄存器。当传送过程完成后，DMA部件向CPU发中断信号。6.11 假设对磁盘的请求串为 95， 180， 35， 120， 10， 122， 64， 68，磁头 初始位置为30，试分别画出FCFS SSTF SCAN C-SCAN调度算法的磁头移动 轨迹及磁头移动的磁道数（磁道号：0199）。FCFS：First Come First Served，SSTF：Shortest Seek Time First SCAN：扫描 C-SCAN：单向扫描