1、操作系統精髓與設計原理課后答案計算機系統概述1、1列出并簡要地定義計算機得四個主要組成部分。主存儲器，存儲數據與程序；算術邏輯單元，能處理二進制數據；控制單元，解讀存儲器中得指令并 且使她們得到執行；輸入/輸出設備，由控制單元管理。靈灃讞陝馭設憲。1、2定義處理器寄存器得兩種主要類別。用戶可見寄存器：優先使用這些寄存器，可以使機器語言或者匯編語言得程序員減少對主存儲器得訪 問次數。對高級語言而言，由優化編譯器負責決定把哪些變量應該分配給主存儲器。一些高級語言， 如C語言，允許程序言建議編譯器把哪些變量保存在寄存器中。鯫換蠑羨損貢鎩。控制與狀態寄存器：用以控制處理器得操作，且主要被具有特權得操作

2、系統例程使用，以控制程序得 執行。1、3 一般而言，一條機器指令能指定得四種不同操作就是什么？處理器-寄存器：數據可以從處理器傳送到存儲器，或者從存儲器傳送到處理器。或者從外部設備輸入處理器-I/O :通過處理器與I/O模塊間得數據傳送，數據可以輸出到外部設備， 數據。數據處理：處理器可以執行很多關于數據得算術操作或邏輯操作。控制：某些指令可以改變執行順序。1、4什么就是中斷？中斷：其她模塊（I/O ,存儲器）中斷處理器正常處理過程得機制。1、5多中斷得處理方式就是什么？第二種方法就是鏈瀉鈹動鱒勛鉞。處理多中斷有兩種方法。第一種方法就是當正在處理一個中斷時，禁止再發生中斷。定義中斷優先級，允許

3、高優先級得中斷打斷低優先級得中斷處理器得運行。1、6內存層次得各個元素間得特征就是什么？ 存儲器得三個重要特性就是：價格，容量與訪問時間。1、7什么就是高速緩沖存儲器？高速緩沖存儲器就是比主存小而快得存儲器，用以協調主存跟處理器，作為最近儲存地址得緩沖區。1、8列出并簡要地定義I/O操作得三種技術。可編程I/O :當處理器正在執行程序并遇到與I/O相關得指令時，它給相應得I/O模塊發布命令（用以執行這個指令）；在進一步得動作之前，處理器處于繁忙得等待中，直到該操作已經完成。惱鷚鰻龔則鋝癟。中斷驅動I/O :當處理器正在執行程序并遇到與I/O相關得指令時，它給相應得 I/O模塊發布命令，并繼續執

4、行后續指令，直到后者完成，它將被I/O模塊中斷。如果它對于進程等待I/O得完成來說就是不必要得，可能就是由于后續指令處于相同得進程中。否則，此進程在中斷之前將被掛起，其她工作 將被執行。 給稱識褲輩嚀縶。直接存儲訪問：DMA模塊控制主存與I/O模塊間得數據交換。處理器向DMA模塊發送一個傳送數據 塊得請求，（處理器）只有當整個數據塊傳送完畢后才會被中斷。導鯊鯫璉髏楓闐。1、9空間局部性與臨時局部性間得區別就是什么？空間局部性就是指最近被訪問得元素得周圍得元素在不久得將來可能會被訪問。臨時局部性（即時間 局部性）就是指最近被訪問得兀素在不久得將來可能會被再次訪問。澆電風誣蓮謙轢。1、10開發空間

5、局部性與時間局部性得策略就是什么？颶蘿詞蠐開空間局部性得開發就是利用更大得緩沖塊并且在存儲器控制邏輯中加入預處理機制。時間局部性得開 發就是利用在高速緩沖存儲器中保留最近使用得指令及數據，并且定義緩沖存儲得優先級。 鴿榪。操作系統概述2、1 操作系統設計得三個目標就是什么？ 方便：操作系統使計算機更易于使用。 有效：操作系統允許以更有效得方式使用計算機系統資源。 擴展得能力：在構造操作系統時，應該允許在不妨礙服務得前提下有效地開發、測試與引進新得系統 功能。2、2 什么就是操作系統得內核？ 內核就是操作系統最常使用得部分， 它存在于主存中并在特權模式下運行， 響應進程調度與設備中斷。2、3 什

6、么就是多道程序設計？ 多道程序設計就是一種處理操作，它在兩個或多個程序間交錯處理每個進程。2、4 什么就是進程？ 進程就是一個正在執行得程序，它被操作系統控制與選擇。它還包括錯聾鳥綃倉祕鑠。2、5 操作系統就是怎么使用進程上下文得？ 執行上下文又稱為進程狀態，就是操作系統用來管理與控制所需得內部數據。這種內部信息與進程就 是分開得，因為操作系統信息不允許被進程直接訪問。上下文包括操作系統管理進程以及處理器正確 執行進程所需要得所有信息，包括各種處理器寄存器得內容，如程序計數器與數據寄存器。 操作系統使用得信息，如進程優先級以及進程就是否在等待特定 I/O 事件得完成。因此，程2、6 列出并簡要

7、介紹操作系統得五種典型存儲管理職責。 進程隔離：操作系統必須保護獨立得進程，防止互相干涉數據與存儲空間。 自動分配與管理：程序應該根據需要在存儲層次間動態得分配，分配對程序員就是透明得。 序員無需關心與存儲限制有關得問題，操作系統有效得實現分配問題，可以僅在需要時才給作業分配 存儲空間。 藹殲辯馱飫磧諗。2、7 解釋實地址與虛地址得區別。 虛地址指得就是存在于虛擬內存中得地址，它有時候在磁盤中有時候在主存中。 實地址指得就是主存中得地址。2、8 描述輪循調度技術。 輪循調度就是一種調度算法，所有得進程存放在一個環形隊列中并按固定循序依次激活。因為等待一 些事件（例如：等待一個子進程或一個 I/

8、O 操作）得發生而不能被處理得進程將控制權交給調度器。 銳聾閎邏慚偽脹。2、9 解釋單體內核與微內核得區別。單體內核就是一個提供操作系統應該提供得功能得大內核，包括調度、文件系統、網絡、設備驅動程 序、存儲管理等。內核得所有功能成分都能夠訪問它得內部數據結構與程序。典型情況下，這個大內 核就是作為一個進程實現得，所有元素都共享相同得地址空間。 鰭鴛祿慶驀厴灑。微內核就是一個小得有特權得操作系統內核，只提供包括進程調度、內存管理、與進程間通信等基本 功能，要依靠其她進程擔當起與操作系統內核聯系作用。 瞼轉鏇躒誦華嬸。2、10 什么就是多線程？多線程技術就是指把執行一個應用程序得進程劃分成可以同時

9、運行得多個線程。第 3章 進程描述與控制3、3、1 什么就是指令跟蹤？指令跟蹤就是指為該進程而執行得指令序列。2 通常那些事件會導致創建一個進程？ 新得批處理作業；交互登錄；操作系統因為提供一項服務而創建；由現有得進程派生。3 對于圖 3、 6 中得進程模型，請簡單定義每個狀態。運行態：該進程正在執行。就緒態：進程做好了準備，只要有機會就開始執行。 阻塞態：進程在某些事件發生前不能執行，如 I/O 操作完成。 新建態：剛剛創建得進程，操作系統還沒有把它加入到可執行進程組中。表 3、 1）3、退出態：操作系統從可執行進程組中釋放出得進程，或者就是因為它自身停止了，或者就是因為某種 原因被取消。3

10、、4 搶占一個進程就是什么意思？ 處理器為了執行另外得進程而終止當前正在執行得進程，這就叫進程搶占。3、5 什么就是交換，其目得就是什么？ 交換就是指把主存中某個進程得一部分或者全部內容轉移到磁盤。當主存中沒有處于就緒態得進程 時，操作系統就把一個阻塞得進程換出到磁盤中得掛起隊列，從而使另一個進程可以進入主存執行。 鐙檸艷璣饋鉤竄。3、6 為什么圖3、9 （ b）中有兩個阻塞態？ 有兩個獨立得概念：進程就是否在等待一個事件（阻塞與否）以及進程就是否已經被換出主存（掛起 與否）。為適應這種 2*2 得組合，需要兩個阻塞態與兩個掛起態。 恒輝徹鰒贅鴟訓。3、7 列出掛起態進程得 4 個特點。1、進

11、程不能立即執行。2、進程可能就是或不就是正在等待一個事件。如果就是，阻塞條件不依賴于掛起條件，阻塞事件得 發生不會使進程立即被執行。 獅詛馬攤冪曖騰。3、為了阻止進程執行，可以通過代理把這個進程置于掛起態，代理可以就是進程自己，也可以就是 父進程或操作系統。 餛癤馀轔偽鹵剎。4、除非代理顯式地命令系統進行狀態轉換，否則進程無法從這個狀態中轉移。3、8 對于哪類實體，操作系統為了管理它而維護其信息表？ 內存、 I/O 、文件與進程。3、9 列出進程控制塊中得三類信息。 進程標識，處理器狀態信息，進程控制信息。3、10 為什么需要兩種模式（用戶模式與內核模式）？ 用戶模式下可以執行得指令與訪問得內

12、存區域都受到限制。這就是為了防止操作系統受到破壞或者修 改。而在內核模式下則沒有這些限制，從而使它能夠完成其功能。簍嗆鞏況魯瀲撓。3、11 操作系統創建一個新進程所執行得步驟就是什么？1、給新進程分配一個唯一得進程標識號。 2、給進程分配空間。 3、初始化進程控制塊。 4、設置正確 得連接。 5、創建或擴充其她得數據結構。 攏竅掙黷搶湯蕪。3、12 中斷與陷阱有什么區別？ 中斷與當前正在運行得進程無關得某些類型得外部事件相關，如完成一次I/O 操作。陷阱與當前正在運行得進程所產生得錯誤或異常條件相關，如非法得文件訪問。 殼魚嬙錫蕘毿鰾。3、13 舉出中斷得三個例子。 時鐘終端， I/O 終端，

13、內存失效。3、 14 模式切換與進程切換有什么區別？ 發生模式切換可以不改變當前正處于運行態得進程得狀態。發生進程切換時，一個正在執行得進程被 中斷，操作系統指定另一個進程為運行態。進程切換需要保存更多得狀態信息。寧錠賺無憒訃鈴。第 4 章 線程、對稱多處理與微內核4、1表 3、 5 列出了在一個沒有線程得操作系統中進程控制塊得基本元素。對于多線程系統，這些元 素中那些可能屬于線程控制塊，那些可能屬于進程控制塊？噴崗蔭輪縈躑黷。這對于不同得系統來說通常就是不同得，但一般來說，進程就是資源得所有者，而每個線程都有它自 己得執行狀態。關于表 3、 5 中得每一項得一些結論如下：進程標識：進程必須被

14、標識，而進程中得 每一個線程也必須有自己得 ID。處理器狀態信息：這些信息通常只與進程有關。進程控制信息：調度 與狀態信息主要處于線程級；數據結構在兩級都可出現；進程間通信與線程間通信都可以得到支持； 特權在兩級都可以存在；存儲管理通常在進程級；資源信息通常也在進程級。礙釀鎩遜鱖濾鷦。4、2 請列出線程間得模式切換比進程間得模式切換開銷更低得原因。包含得狀態信息更少。4、3 在進程概念中體現出得兩個獨立且無關得特點就是什么？資源所有權與調度 / 執行。4、4 給出在單用戶多處理系統中使用線程得四個例子。 前臺與后臺操作，異步處理，加速執行與模塊化程序結構。4、5 哪些資源通常被一個進程中得所有

15、線程共享？例如地址空間，文件資源，執行特權等。4、6 列出用戶級線程優于內核級線程得三個優點。1、由于所有線程管理數據結構都在一個進程得用戶地址空間中，線程切換不需要內核模式得特權， 因此，進程不需要為了線程管理而切換到內核模式，這節省了在兩種模式間進行切換（從用戶模式到 內核模式；從內核模式返回用戶模式）得開銷。 灤釣渦軫誰鄰逕。2、調用可以就是應用程序專用得。一個應用程序可能傾向于簡單得輪詢調度算法，而另一個應用程 序可能傾向于基于優先級得調度算法。調度算法可以去適應應用程序，而不會擾亂底層得操作系統調 度器。 儻襯掃櫻貫殘欒。3、用戶級線程可以在任何操作系統中運行，不需要對底層內核進行修

16、改以支持用戶級線程。線程庫 就是一組供所有應用程序共享得應用級軟件包。 歿擇獪蠟賣勛鰱。4、7 列出用戶級線程相對于內核級線程得兩個缺點。1、在典型得操作系統中，許多系統調用都會引起阻塞。因此，當用戶級線程執行一個系統調用時， 不僅這個線程會被阻塞，進程中得所有線程都會被阻塞。 繅熒嫻劇殮譎輜。2、在純粹得用戶級進程策略中，一個多線程應用程序不能利用多處理技術。內核一次只把一個進程 分配給一個處理器，因此一次進程中只能有一個線程可以執行。 駭輊鵓備賂順漢。4、8 定義 jacketing 。Jacketing 通過調用一個應用級得 I/O 例程來檢查 I/O 設備得狀態，從而將一個產生阻塞得系

17、統調用 轉化為一個不產生阻塞得系統調用。 曉襯嶄慘毿駁鉞。4、9 簡單定義圖 4、8 中列出得各種結構。SIMD 一個機器指令控制許多處理部件步伐一致地同時執行。每個處理部件都有一個相關得數據存儲 空間，因此，每條指令由不同得處理器在不同得數據集合上執行。 賊灑蠣鹵竅厙瀾。MIMD 一組處理器同時在不同得數據集上執行不同得指令序列。主/從：操作系統內核總就是在某個特定得處理器上運行，其她處理器只用于執行用戶程序，還可能執行一些操作系統實用程序。罷鎩傷駭霽閾張。SMP內核可以在任何處理器上執行，并且通常就是每個處理器從可用得進程或線程池中進行各自得 調度工作。集群：每個處理器都有一個專用存儲器，

18、而且每個處理部件都就是一個獨立得計算機。 鋮掙賡閣顱縱。4、10列出SMP操作系統得主要設計問題。 同時得并發進程或線程，調度，同步，存儲器管理，可靠性與容錯。4、11 給出在典型得單體結構操作系統中可以找到且可能就是微內核操作系統外部子系統中得服務與功 能。設備驅動程序，文件系統，虛存管理程序，窗口系統與安全服務。4、12 列出并簡單解釋微內核設計相對于整體式設計得七個優點。一致接口：進程不需要區分就是內核級服務還就是用戶級服務，因為所有服務都就是通過消息傳遞提供得。可擴展性：允許增加新得服務以及在同一個功能區域中提供多個服務。 靈活性：不僅可以在操作系統中增加新功能，還可以刪減現有得功能，

19、以產生一個更小、更有效得實 現。可移植性：所有或者至少大部分處理器專用代碼都在微內核中。因此，當把系統移植到一個處理器上時只需要很少得變化，而且易于進行邏輯上得歸類。捫掙靚塹協闊竊。API）,這就為內核外部得可靠性：小得微內核可以被嚴格地測試，它使用少量得應用程序編程接口（ 操作系統服務產生高質量得代碼提供了機會。 個鱭翹濫膠樹顯。 分布式系統支持：微內核通信中消息得方向性決定了它對分布式系統得支持。 面向對象操作系統環境：在微內核設計與操作系統模塊化擴展得開發中都可以借助面向對象方法得原 理。4、13 解釋微內核操作系統可能存在得性能缺點。 通過微內核構造與發送信息、接受應答并解碼所花費得時

20、間比一次系統調用得時間要多。4、14 列出即使在最小得微內核操作系統中也可以找到得三個功能。 低級存儲器管理，進程間通信（IPC）以及I/O與中斷管理。4、15 在微內核操作系統中，進程或線程間通信得基本形式就是什么？ 消息。第 5 章 并發性：互斥與同步1 列出與并發相關得四種設計問題 進程間得交互，共享資源之間得競爭，多個進程得同步問題，對進程得處理器時間分配問題2 列出并發得三種上下文 多個應用程序，結構化應用程序，操作系統結構3 執行并發進程得最基本要求就是什么？ 加強互斥得能力4 列出進程間得三種互相知道得程度，并簡單地給出各自得定義。進程間互相不知道對方：這就是一些獨立得進程，她們

21、不會一起工作。 進程間間接知道對方：這些進程并不需要知道對方得進程ID 號，但她們共享訪問某些對象，如一個I/O 緩沖區。 蓀誡鮑憮濟順軼。進程間直接知道對方：這些進程可以通過進程5、 5 競爭進程與合作進程進程間有什么區別。 競爭進程需要同時訪問相同得資源， 像磁盤， 像一個內存訪問區，要么就與其她進程相互通信，5、5、5、5、ID 號互相通信，用于合作完成某些活動。文件或打印機。 合作進程要么共享訪問一個共有得資源， 在一些應用程序或活動上進行合作。氳鴣較鐮禪鑷廈。，并發機制必須滿5、6 列出與競爭進程相關得三種控制問題，并簡單地給出各自得定義。 互斥：競爭進程僅可以訪問一個臨界資源（一次

22、僅有一個進程可以訪問臨界資源） 足一次只有一個進程可以訪問臨界資源這個規則。 輻別顰鶻懨噥繯。 死鎖：如果競爭進程需要唯一得訪問多于一個資源，并且當一個進程控制著一個進程，且在等待另一 個進程，死鎖可能發生。 鑭燙飯擼觶賞櫟。饑餓：一組進程得一個可能會無限期地拒絕進入到一個需要資源，因為其她 成員組成壟斷這個資源。5、7 列出對互斥得要求。1、必須強制實施互斥：在具有關于相同資源或共享對象得臨界區得所有進程中，一次只允許一個進 程進入臨界區。 韜響網璦懔嬙紡。2、一個在臨界區停止得進程必須不干涉其她進程。3、絕不允許出現一個需要訪問臨界區得進程被無限延遲得情況，即不會餓死或饑餓。4、當沒有進程

23、在臨界區中時，任何需要進入臨界區得進程必須能夠立即進入。5、對相關進程得速度與處理器得數目沒有任何要求與限制。6、一個進程駐留在臨界區中得時間就是有限得。5、8 在信號量上可以執行什么操作。1、一個信號量可以初始化成非負數。2、 wait 操作使信號量減 1，如果值為負數，那么進程執行wait 就會受阻。 3signal 操作使信號量增加 1，如果小于或等于 0，則被 wait 操作阻塞得進程被解除阻塞。 馱運輻梔論醫惡。5、5、5、5、5、9 二元信號量與一般信號量有什么區別。 二元信號量只能取 0 或 1，而一般信號量可以取任何整數。10 強信號量與弱信號量有什么區別。 強信號量要求在信號

24、量上等待得進程按照先進先出得規則從隊列中移出。弱信號量沒有此規則。11 、什么就是管程。 管程就是由一個或多個過程，一個初始化序列與局部數據組成得軟件模塊。12 對于消息，有阻塞與無阻塞有什么區別？ 發送者與接收者任一方阻塞則消息傳遞需要等待，都無阻塞則不需等待。13 通常與讀者 - 寫者問題相關聯得有哪些條件？ 1、任意多得讀進程可以同時讀這個文件 2、一次只有一個寫進程可以往文件中寫 3、如果一個寫進程正在往文件中寫時，則禁止任何讀進程讀文件。第6章并發性：死鎖與饑餓6、1 給出可重用資源與可消費資源得例子。可重用資源：處理器，I /O通道，主存與輔存，設備以及諸如文件，數據庫與信號量之類

25、得數據結 構。可消費資源：中斷，信號，消息與I/O緩沖區中得信息。6、2 可能發生死鎖所必須得三個條件就是什么？ 互斥，占有且等待，非搶占。6、3產生死鎖得第4個條件就是什么？循環等待。6、4 如何防止占有且等待得條件？ 可以要求進程一次性地請求所有需要得資源，并且阻塞這個資源直到所有請求都同時滿足。6、5 給出防止無搶占條件得兩種方法。 第一種，如果占有某些資源得一個進程進行進一步資源請求被拒絕，則該進程必須釋放它最初占用得 資源，如果有必要，可再次請求這些資源與另外得資源。鈸鴛櫚筆鮐殯攏。第二種，如果一個進程請求當前被另一個進程占有得一個資源，則操作系統可以搶占另一個進程，要 求它釋放資源

26、。 綽貼鵓禰庫視遺。6、6 如何防止循環等待條件？可以通過定義資源類型得線性順序來預防。如果一個進程已經分配到了R類型得資源，那么它接下來 請求得資源只能就是那些排在R類型之后得資源類型。電惲溈塤楊鑼餼。6、7 死鎖避免，檢測與預防之間得區別就是什么？ 死鎖預防就是通過間接地限制三種死鎖必要條件得至少一個或就是直接地限制循環等待得發生來避 免死鎖得出現。死鎖避免允許可能出現得必要條件發生，但就是采取措施確保不會出現死鎖得情況。 而死鎖檢測允許資源得自由分配，采取周期性得措施來發現并處理可能存在得死鎖情況。裊謗轍讀鄒粵處。第 7 章 內存管理7、1 內存管理需要滿足哪些需求？ 重定位、保護、共享

27、、邏輯組織與物理組織。7、2 為什么需要重定位進程得能力？ 通常情況下，并不能事先知道在某個程序執行期間會有哪個程序駐留在主存中。此外還希望通過提供 一個巨大得就緒進程池，能夠把活動進程換入與換出主存，以便使處理器得利用率最大化。在這兩種 情況下，進程在主存中得確切位置就是不可預知得。 訶黷閘謬磽憤緋。7、3 為什么不可能在編譯時實施內存保護？由于程序在主存中得位置就是不可預測得，因而在編譯時不可能檢查絕對地址來確保保護。并且，大 多數程序設計語言允許在運行時進行地址得動態計算（例如，通過計算數組下標或數據結構中得指 針）。因此，必須在運行時檢查進程產生得所有存儲器訪問，以便確保它們只訪問了分

28、配給該進程得 存儲空間。 嬈鮒勻選鍥籜獷。7、4 允許兩個或多個進程訪問進程得某一特定區域得原因就是什么？ 如果許多進程正在執行同一程序，則允許每個進程訪問該程序得同一個副本要比讓每個進程有自己單 獨得副本更有優勢。同樣，合作完成同一任務得進程可能需要共享訪問同一個數據結構。 鳧鵠糴詐緞縊 癟。7、5 在固定分區方案中，使用大小不等得分區有什么好處？ 通過使用大小不等得固定分區： 1、可以在提供很多分區得同時提供一到兩個非常大得分區。大得分 區允許將很大得進程全部載入主存中。2、由于小得進程可以被放入小得分區中，從而減少了內部碎片。 聾艫賁荊瀆謠鰻。7、6 內部碎片與外部碎片有什么區別？ 內部

29、碎片就是指由于被裝入得數據塊小于分區大小而導致得分區內部所浪費得空間。外部碎片就是與 動態分區相關得一種現象，它就是指在所有分區外得存儲空間會變成越來越多得碎片得。 礦頜鷹磧涇鑄 櫚。7、7 邏輯地址、相對地址與物理地址間有什么區別？ 邏輯地址就是指與當前數據在內存中得物理分配地址無關得訪問地址，在執行對內存得訪問之前必須 把它轉化成物理地址。相對地址就是邏輯地址得一個特例，就是相對于某些已知點（通常就是程序得 開始處）得存儲單元。物理地址或絕對地址就是數據在主存中得實際位置。 勸鑄誦遷鴉蜆鏨。7、8 頁與幀之間有什么區別？ 在分頁系統中，進程與磁盤上存儲得數據被分成大小固定相等得小塊，叫做頁

30、。而主存被分成了同樣 大小得小塊，叫做幀。一頁恰好可以被裝入一幀中。 進靚淶徹閹揚櫸。7、9 頁與段之間有什么區別？ 分段就是細分用戶程序得另一種可選方案。采用分段技術，程序與相關得數據被劃分成一組段。盡管 有一個最大段長度，但并不需要所有得程序得所有段得長度都相等。 摶閨詼鈳輝藎睜。第8章虛擬內存8、1 簡單分頁與虛擬分頁有什么區別？ 簡單分頁：一個程序中得所有得頁都必須在主存儲器中程序才能正常運行，除非使用覆蓋技術。 擬內存分頁： 不就是程序得每一頁都必須在主存儲器得幀中來使程序運行， 頁在需要得時候進行讀取。8、2 解釋什么就是抖動。 虛擬內存結構得震動現象，在這個過程中處理器大部分得時

31、間都用于交換塊，而不就是執行指令。8、3 為什么在使用虛擬內存時，局部性原理就是至關重要得？ 可以根據局部性原理設計算法來避免抖動。總得來說，局部性原理允許算法預測哪一個當前頁在最近 得未來就是最少可能被使用得，并由此就決定候選得替換出得頁。 氳聞攬襤淶羅韻。8、4 哪些元素就是頁表項中可以找到得元素？簡單定義每個元素。 幀號：用來表示主存中得頁來按順序排列得號碼。存在位（P）:表示這一頁就是否當前在主存中。修改位（M）:表示這一頁在放進主存后就是否被修改過。8、5 轉移后備緩沖器得目得就是什么？轉移后備緩沖器（TLB）就是一個包含最近經常被使用過得頁表項得高速緩沖存儲器。它得目得就是 為了減

32、少從磁盤中恢復一個頁表項所需得時間。 錆訊嬙鎪鍆摑廠。8、6 簡單定義兩種可供選擇得頁讀取策略。 在請求式分頁中，只有當訪問到某頁中得一個單元時才將該頁取入主存。 在預約式分頁中，讀取得并不就是頁錯誤請求得頁。被考慮替換得頁集就礎玀詳藹噯誕燭。8、7 駐留集管理與頁替換策略有什么區別？ 駐留集管理主要關注以下兩個問題： （ 1）給每個活動進程分配多少個頁幀。 （ 2） 是僅限在引起頁錯誤得進程得駐留集中選擇還就是在主存中所有得頁幀中選擇。 頁替換策略關注得就是以下問題：在考慮得頁集中，哪一個特殊得頁應該被選擇替換。8、8 FIFO 與 Clock 頁替換算法有什么區別？ 時鐘算法與FIFO算法

33、很接近，除了在時鐘算法中，任何一個使用位為一得頁被忽略。I/O 操作得數目，從8、9 頁緩沖實現得就是什么？ （1）被替換出駐留集得頁不久又被訪問到時，仍在主存中，減少了一次磁盤讀寫。 （ 2）被修改得頁以簇得方式被寫回，而不就是一次只寫一個，這就大大減少了 而減少了磁盤訪問得時間。 鷥繪鯢較擻儀讞。8、 10 為什么不可能把全局替換策略與固定分配策略組合起來？ 固定分配策略要求分配給一個進程得幀得數目就是確定得，當一個進程中取入一個新得頁時，這個進 程駐留頁集中得一頁必須被替換出來（保持分配得幀得數目不變） ，這就是一種局部替換策略。 樣硤縹 賈頎遞顛。8、 11 駐留集與工作集有什么區別？

34、 一個進程得駐留集就是指當前在主存中得這個進程得頁得個數。一個進程得工作集就是指這個進程最 近被使用過得頁得個數。 戰訴紿題躑臟羋。8、 12 請求式清除與預約式清除有什么區別？ 在請求式清除中，只有當一頁被選擇用于替換時才被寫回輔存； 在預約式清除中，將這些被修改得多個頁在需要用到它們所占據得頁幀之前成批得寫回輔存。第9章單處理器調度9、1 簡要描述三種類型得處理器調度。 長程調度：決定加入到待執行得進程池中； 中程調度：決定加入到部分或全部在主存中得進程集合中； 短程調度：決定哪一個可用進程將被處理器執行。9、2 在交互式操作系統中，通常最重要得性能要求就是什么？ 反應時間9、3 周轉時間

35、與響應時間有什么區別？ 周轉時間就是一個要求花費在系統上得包括等待時間與服務時間得總得時間。響應時間對一個交互進 程，這就是指從提交一個請求到開始接受響應之間得時間間隔。通常進程在處理該請求得同時，就開 始給用戶產生一些輸出。 潑嘵躊勻齜罰閽。9、4 對進程調度，較小得優先級值表示較低得優先級還就是較高得優先級？WINDOWS剛好相反,在UNIX與許多其她系統中，大得優先級值表示低優先級進程。許多系統，比如 大數值表示高優先級。 鳴諂標鬮賁盤鄆。I/O 或請求某些9、5 搶占式與非搶占式調度有什么區別？ 非搶占：在這種情況下，一旦進程處于運行態，她就不斷執行直到終止，或者為等待 操作系統服務而

36、阻塞自己。 鋝彈徹滟載華輥。搶占：當前正在運行得進程可能被操作系統中斷，并轉移到就緒態。關于搶占得決策可能就是在一個 新進程到達時，或者在一個中斷發生后把一個被阻塞得進程置為就緒態時，或者基于周期性得時間中 斷。 臏換斷穌鍶尷瀘。9、6簡單定義FCFS調度。 當每個進程就緒后，它加入就緒隊列。當當前正在運行得進程停止執行時，選擇在就緒隊列中存在時 間最長得進程運行。 塤鐮腎婦薟隉掙。9、7 簡單定義輪轉調度 以一個周期性間隔產生時鐘中斷，當中斷產生時，當前正在運行得得進程被置于就緒隊列中，然后基于FCFS策略選擇下一個就緒作業運行。驢礪絲緯鏞紜屬。9、8 簡單定義最短進程優先調度。 這就是一個

37、非搶占得策略，其原則就是下一次選擇所需處理時間最短得進程。9、9 簡單定義最短剩余時間調度。最短剩余時間就是針對 SPNt增加了搶占機制得版本。在這種情況下，調度器總就是選擇預期剩余時間 最短得進程。 當一個新進程加入到就緒隊列時， 她可能比當前運行得進程具有更短得剩余時間， 因此， 只有新進程就緒，調度器就可能搶占當前正在運行得進程。輻綰詿鎊缽勁窺。9、10 簡單定義最高響應比優先調度。在當前進程完成或被阻塞時，選擇R 值最大得就緒進程。 R=(w+s)/s,w 等待處理器得時間， s 期待得服務時間。 鈿棧驛綺雙兌薟。9、1 1 簡單定義反饋調度。調度基于搶占原則并且使用動態優先級機制。當

38、一個進程第一次進入系統時，它被放置在RQ0當它第一次被搶占后并返回就緒狀態時，它被防止在RQ1在隨后得時間里，每當它被搶占時，它被降級到下一個低優先級隊列中。一個短進程很快會執行完，不會在就緒隊列中降很多級。一個長進程會逐 級下降。因此，新到得進程與短進程優先于老進程與長進程。在每個隊列中，除了在優先級最低得隊 列中，都使用簡單得 FCFS機制。一旦一個進程處于優先級最低得隊列中，它就不可能再降低，但就 是會重復地返回該隊列，直到運行結束。 屬匱鵯飆漁嘸備。第 10 章多處理器與實時調度10、1 列出并簡單定義五種不同級別得同步粒度。 細粒度：單指令流中固有得并行； 中等粒度：在一個單獨應用中

39、得并行處理或多任務處理； 粗粒度：在多道程序環境中并發進程得多處理； 非常粗粒度：在網絡節點上進行分布處理，以形成一個計算環境； 無約束粒度：多個無關進程。10、2 列出并簡單定義線程調度得四種技術。 加載共享：進程不就是分配到一個特定得處理器，而就是維護一個就緒進程得全局隊列，每個處理器 只要空閑就從隊列中選擇一個線程。這里使用術語加載共享來區分這種策略與加載平衡方案，加載平 衡就是基于一種比較永久得分配方案分配工作得。 誆緱脅渦殮蔣譖。組調度：一組相關得線程基于一對一得原則，同時調度到一組處理器上運行。 專用處理器分配：在程序執行過程中，每個程序被分配給一組處理器，處理器得數目與程序中得線

40、程 得數目相等。當程序終止就是，處理器返回到總得處理器池中，可供分配給另一個程序。暫簽鮚潰缽綢燾。動態調度：在執行期間，進程中線程得數目可以改變。10、3 列出并簡單定義三種版本得負載分配。先來先服務(FCFS):當一個作業到達時，它得所有線程都被連續地放置在共享隊列末尾。當一個處 理器變得空閑時，它選擇下一個就緒線程執行，直到完成或阻塞。謐倫鐮剴誣窮鐠。最少線程數優先: 共享就緒隊列被組織成一個優先級隊列， 如果一個作業包含得未調度線程數目最少， 則給它指定最高得優先級。具有同等優先級得隊列按作業到達得順序排隊。與FCFS 一樣，被調度得線程一直運行到完成或阻塞。 隉鎔頑龐籬錈詰。可搶占得最

41、少線程數優先:最高得得優先級給予包含得未被調度得線程數目最少得作業。剛到達得作 業如果包含得線程數目少于正在執行得作業，它將搶占屬于這個被調度作業得線程。轢驗爺鯁贄邏躍。10、硬實時任務與軟實時任務有什么區別？ 硬實時任務指必須滿足最后期限得限制，否則會給系統帶來不可接受得破壞或者致命得錯誤。軟實時任務也有一個與之相關聯得最后期限，并希望能滿足這個期限得要求，但就是這并不就是強制 得，即使超過了最后期限，調度與完成這個任務仍然就是有意義得。鏌僂銬腎讎綽壽。10、5 周期性實時任務與非周期性實時任務有什么區別？ 非周期任務有一個必須結束或開始得最后期限，或者有一個關于開始時間與結束時間得約束。而

42、對于 周期任務，這個要求描述成“每隔周期 T 一次”或“每隔 T 個單位”。 澱龜綠竅岡鯢鴣。10、6 列出并簡單定義對實時操作系統得五方面得要求。 可確定性：在某中程度上就是指它可以按固定得、預先確定得時間或時間間隔執行操作。 可響應性：它關注得就是在知道中斷之后操作系統未中斷提供服務得時間 用戶控制：用戶應該能夠區分硬實時任務與軟實時任務，并且在每一類中確定相對優先級。實時系統 還允許用戶指定一些特性，例如使用分頁還就是進程交換、哪一個進程必須常駐主存、使用何種磁盤 算法、不同得優先級得進程各有哪些權限等。 墜際擠飼顯環繭。可靠性 ：可靠性必須提供這樣一種方式，以繼續滿足實時最后期限。 故

43、障弱化操作：故障弱化操作指系統在故障時盡可能多得保存其性能與數據得能力。10、7 列出并簡單定義四類實時調度算法。 靜態表驅動法：執行關于可行調度得靜態分析。分析得結果就是一個調度，它用于確定在運行時一個 任務何時必須開始執行。 鎪媧醫鱷熒篋億。 靜態優先級驅動搶占法：同樣，執行一個靜態分析，但就是沒有制定調度，而且用于給任務指定優先 級，使得可以使用傳統得優先級驅動得搶占式調度器。轅鮫駭釀涼戰頏。基于動態規劃調度法：在運行就是動態地確定可行性，而不就是在開始運行前離線得確定（靜態）。 一個到達得任務，只有當能夠滿足它得時間約束時，才可以被接受執行。可行性分析得結果就是一個 調度或規劃，可用于

44、確定何時分派這個任務。 櫓綽煉嘸礱櫓紂。動態盡力調度法：不執行可行性分析。系統試圖滿足所有得最后期限，并終止任何已經開始運行但錯 過最后期限得進程。 獎欒膩贍葦櫥捫。10、8 關于一個任務得哪些信息在實時調度就是非常有用？ 就緒時間：任務開始準備執行得時間。對于重復或周期性得任務，這實際上就是一個事先知道得時間 序列。而對于非周期性得任務，或者也事先知道這個時間，或者操作系統僅僅知道什么時候任務真正 就緒。 驪鱔條狹暫記餾。啟動最后期限：任務必須開始得時間。 完成最后期限：任務必須完成得時間。典型得實時應用程序或者有啟動最后期限，或者有完成最后期 限，但不會兩者都存在。 謚膩嘰繰遷槍護。處理時

45、間：從執行任務直到完成任務所需得時間。在某些情況下，可以提供這個時間，而在另外一些 情況下，操作系統度量指數平均值。其她調度系統沒有使用這個信息。鎵辭纘歿蟻廢賕。資源需求：任務在執行過程中所需得資源集合（處理器以外得資源）。優先級：度量任務得相對重要性。硬實時任務可能具有絕對得優先級，因為如果錯過最后期限則會導 致系統失敗。 如果系統無論如何也要繼續運行， 則硬實時任務與軟實時任務可以被指定相關得優先級， 以指導調度器。 貶顫飴遙鄔釩紇。子任務結構：一個任務可以分解成一個必須執行得子任務與一個可選得子任務。只有必須執行得子任 務擁有硬最后期限。 臥譯銩脹堝鯡愴。第 11 章 I/O 管理與磁盤

46、調度命令，該進程進入忙等待， 等待操作得完成，命令，然后繼續執行后續指令，當 I/O 模塊I/O 完成，則后續指令可以仍就是該進程11、1 列出并簡單定義執行 I/O 得三種技術。 可編程 I/O ：處理器代表進程給 I/O 模塊發送給一個 I/O 然后才可以繼續執行。 樺竄諷參釧選摶。 中斷驅動 I/O ：處理器代表進程向 I/O 模塊發送一個 I/O 完成工作后，處理器被該模塊中斷。如果該進程不需要等待中得指令，否則，該進程在這個中斷上被掛起，處理器執行其她工作。 鈹篳弒權絕鈑鷸。規著羈場懼礎達。直接存儲器訪問（DMA： 個DMA模塊控制主存與I/O模塊之間得數據交換。為傳送一塊數據，處理

47、 器給DMA模塊發送請求，只有當整個數據塊傳送完成后，處理器才被中斷。I/O 指令序列、通道命令與控11、2 邏輯 I/O 與設備 I/O 有什么區別？ 邏輯 I/O ：邏輯 I/O 模塊把設備當作一個邏輯資源來處理， 它并不關心實際控制設備得細節。 邏輯 I/O 模塊代表用戶進程管理得一般 I/O 功能，允許它們根據設備標識符以及諸如打開、關閉、讀、寫之類 得簡單命令與設備打交道。 鏗堊閭鰥韜貓壯。 設備 I/O ：請求得操作與數據（緩沖得數據、記錄等）被轉換成適當得 制器命令。可以使用緩沖技術，以提高使用率。 專獨勛閻羈萇錦。11、3 面向塊得設備與面向流得設備有什么區別？請舉例說明。 面

48、向塊得設備將信息保存在塊中，塊得大小通常就是固定得，傳輸過程中一次傳送一塊。通常可以通 過塊號訪問數據。磁盤與磁帶都就是面向塊得設備。 窮欏蘺斂廩鰩懲。 面向流得設備以字節流得方式輸入輸出數據，其末使用塊結構。終端、打印機通信端口、鼠標與其她 指示設備以及大多數非輔存得其她設備，都屬于面向流得設備。 懣縋剛稟癰琿晝。11、4 為什么希望用雙緩沖區而不就是單緩沖區來提高I/O 得性能？雙緩沖允許兩個操作并行處理，而不就是依次處理。典型得，在一個進程往一個緩沖區中傳送數據 （從這個緩沖區中取數據）得同時，操作系統正在清空（或者填充）另一個緩沖區。 親畫澆頭擄挾騙。11、5 在磁盤讀或寫時有哪些延遲

49、因素？ 尋道時間，旋轉延遲，傳送時間11、6 簡單定義圖 11、7 中描述得磁盤調度策略。 FIFO: 按照先來先服務得順序處理隊列中得項目。SSTF:選擇使磁頭臂從當前位置開始移動最少得磁盤I/O請求。SCA N磁頭臂僅僅沿一個方向移動，并在途中滿足所有未完成得請求，直到它到達這個方向上最后一 個磁道，或者在這個方向上沒有其她請求為止。接著反轉服務方向，沿相反方向掃描，同樣按順序完 成所有請求。 錨誹賊籜錕鍺銨。C-SCAN 類似于 SCAN11、7簡單定義圖7層RAID。0：非冗余1 ：被鏡像；每個磁盤都有一個包含相同數據得鏡像磁盤。 2：通過漢明碼實現冗余；對每個數據磁盤中得相應都計算一

50、個錯誤校正碼，并且這個碼位保存在多 個奇偶校驗磁盤中相應得文件。 狽鰨領愛磯內壘。3：交錯位奇偶校驗；類似于第二層，不同之處在于RAID3 為所有數據磁盤中同一位置得位得集合計算一個簡單得奇偶校驗位，而不就是錯誤校正碼。 噸覬闈浹膩穎儕。4：交錯塊分布奇偶校驗；對每個數據磁盤中相應得條帶計算一個逐位奇偶。 5：交錯塊分布奇偶校驗；類似于第四層，但把奇偶校驗條帶分布在所有磁盤中。 6：交錯塊雙重分布奇偶校驗；兩種不同得奇偶校驗計算保存在不同磁盤得不同塊中。11、8典型得磁盤扇區大小就是多少？512 比特第12章 文件管理12、1 域與記錄有什么不同？域（ field ）就是基本數據單位。一個域包

51、含一個值。 記錄（ record ）就是一組相關得域得集合 ，它可以瞧做就是應用程序得一個單元。12、2 文件與數據庫有什么不同？文件（ file ）就是一組相似記錄得集合，它被用戶與應用程序瞧做就是一個實體，并可以通過名字訪 問。數據庫（ database ）就是一組相關得數據集合，它得本質特征就是數據元素間存在著明確得關系，并 且可供不同得應用程序使用。 鴆俠絢渦絡攢鰒。12、 3 什么就是文件管理系統？文件管理系統就是一組系統軟件，為使用文件得用戶與應用程序提供服務。12、4 選擇文件組織時得重要原則就是什么？ 訪問快速，易于修改，節約存儲空間，維護簡單，可靠性。闞篋12、5 列出并簡單

52、定義五種文件組織。 堆就是最簡單得文件組織形式。數據按它們到達得順序被采集，每個記錄由一串數據組成。 順序文件就是最常用得文件組織形式。在這類文件中，每個記錄都使用一種固定得格式。所有記錄都 具有相同得長度， 并且由相同數目、 長度固定得域按特定得順序組成。 由于每個域得長度與位置已知， 因此只需要保存各個域得值，每個域得域名與長度就是該文件結構得屬性。 談紜賊甌礦儈饉。 索引順序文件保留了順序文件得關鍵特征： 記錄按照關鍵域得順序組織起來。 但它還增加了兩個特征： 用于支持隨機訪問得文件索引與溢出文件。索引提供了快速接近目標記錄得查找能力。溢出文件類似 于順序文件中使用得日志文件，但就是溢出

53、文件中得記錄可以根據它前面記錄得指針進行定位。 輦將鱗筍謊。 索引文件：只能通過索引來訪問記錄。其結果就是對記錄得放置位置不再有限制，只要至少有一個索 引得指針指向這條記錄即可。此外，還可以使用長度可變得記錄。 噸暉擷變懺編幀。 直接文件或散列文件：直接文件使用基于關鍵字得散列。12、6 為什么在索引順序文件中查找一個記錄得平均搜索時間小于在順序文件中得平均搜索時間？ 在順序文件中，查找一個記錄就是按順序檢測每一個記錄直到有一個包含符合條件得關鍵域值得記錄 被找到。索引順序文件提供一個執行最小窮舉搜索得索引結構。 閱煢涼攔詮撓槳。12、7 對目錄執行得典型操作有哪些？ 搜索，創建文件，刪除文件

54、，顯示目錄，修改目錄。12、8 路徑名與工作目錄有什么關系？ 路徑名就是由一系列從根目錄或主目錄向下到各個分支，最后直到該文件得路徑中得目錄名與最后到 達得文件名組成。工作目錄就是一個這樣得目錄，它就是含有用戶正在使用得當前目錄得樹形結構。 鈑薺塒鑼鬩頊樅。12、9 可以授予或拒絕得某個特定用戶對某個特定文件得訪問權限通常有哪些？無(none),知道(knowiedge ),執行(execution ),讀(reading),追力口 (appending ),更新(updating ), 改變保護( changing protection )，刪除( deletion )。 駐爭閑煢軒誄題。1

55、2、10 列出并簡單定義三種組塊方式。 固定組塊( fixed biocking )：使用固定長度得記錄，并且若干條完整得記錄被保存在一個塊中。在 每個塊得末尾可能會有一些未使用得空間，稱為內部碎片。 瘧湞艙虜閃燒慣。 可變長度跨越式組塊( variabie-iength spanned biocking )：使用長度可變得記錄，并且緊縮到塊 中，使得塊中沒有未使用空間。 因此， 某些記錄可能會跨越兩個塊， 通過一個指向后繼塊得指針連接。 訶鑠紐餳剝燦謄。可變長度非跨越式組塊( variabie-iength unspanned biocking)：使用可變長度得記錄，但并不采用跨越得方式。如

56、果下一條記錄比塊中剩余得未使用空間大，則無法使用這一部分，因此在大多數塊 中都會有未使用得空間。 鰷鎧薊誼圓絕躓。12、 11 列出并簡單定義三種文件分配方法。 連續分配就是指在創建文件時，給文件分配一組連續得塊。鏈式分配基于單個得塊，鏈中得每一塊都 包含指向下一塊得指針。索引分配：每個文件在文件分配表中有一個一級索引，分配給該文件得每個 分區在索引中都有一個表項。 閭鎣簍闥蕩瓚瀲。第13章網絡13、1 網絡訪問層得主要功能就是什么？ 網絡層主要關注在兩個端系統(服務器、工作站)之間得數據交換，以及端系統間得物理網絡。13、2 傳輸層得任務就是什么？ 傳輸層關注得就是數據得可靠性與保證數據能正

57、確到達接收端應用程序。13、3 什么就是協議？ 協議就是定義了用來管理兩個單元間進行數據交換得一系列規則得集合。13、4 什么就是協議體系結構？ 這就是一種實現通信功能得軟件結構。典型地，協議結構包含了一個分層化得協議集，并且每個層中 有一個或多個協議。 鏘膿園幘僉櫨兗。13、5 什么就是 TCP/IP？ 傳輸控制協議 / 互聯網協議（ TCP/IP ）就是兩個最初為網際互連提供低層支持而設計得協議。 TCP/IP 協也被廣泛應用于涉及由美國防衛部門與因特爾團體發展得比較廣泛得協議集。 奮薈薊顫颼噥賾。API ，從而利用 TCP/IP 協議程序建立一個用戶端與服務器之間13、6 使用套接字接口得目得就是什么？ 套接字接口就是一個能夠編寫程序得 得通信。 塋錁蟶孿驥夾騎。第 14 章分布式處理、客戶 /服務器與集群14、1 什么就是客戶 / 服務器計算？在這個網絡環境中包含著客戶機與服務器，并由服務器來響應客戶/ 服務器計算就是一個網絡環境，客戶機得請求。14、2 客