計算機考研復試題

目錄

刖S

前沿知識

操作系統

操作系統

1.什么是操作系統，目標和功能是什么，特征是什么？

2.何謂批處理操作系統？

3.什么是單道批處理系統，主要特征是什么？

4.什么是多道程序設計技術？基本特征是什么？引入技術哪些好處？

需要解決什么問題？

5.什么是分時技術？什么是分時系統？最關鍵的問題？基本特征？

批處理系統和分時系統和實時操作系統各有什么特點？

為什么要處理器為什么要區分核心態和用戶態兩種操作方式？在什

么情況下進行兩種方式的切換？用戶態轉向核心態的例子？

8.試說明訪管指令、特權指令和原語

9.什么是系統調用？執行過程？與一般調用有什么區別？

9.什么是中斷？中斷處理的一般過程分為哪幾個階段？用哪幾種？

10.為什么說直到出現中斷和通道技術后，多道程序概念才變為有用

的？

進程管理

11.什么是進程？為什么引入進程？進程和程序的區別？

12.進程的最主要的特征有哪些？

13.什么是進程實體？什么是PCB?為什么要引入PCB?為什么說PCB

是進程唯一存在的標志？PCB包含哪些內容？

14.說明進程在三個基本狀態之間轉換的典型原因。

15.什么是進程控制？什么是原語？進程控制原語主要有哪些？

16.創建原語過程？終止原語過程？

17.進程的切換是什么？過程是怎么樣的？

18.為什么需要系統調用來實現通信？什么是進程的通信？進程通信

有哪些？

19.什么是線程？為什么引入線程？線程和進程的比較？

10.什么是作業調度，進程調度，內存調度？什么是作業？

典型的調度算法優缺點？

13.為什么說多級反饋隊列能夠較好的滿足要求？

L什么是進程的同步與互斥？什么是臨界資源？什么是臨界區？臨

界資源的訪問過程有哪些？

2.簡述信號量S的物理含義。

3.什么是管程？管程的組成部分？基本特性？為什么引入？

什么是死鎖？死鎖的四個必要條件是什么？以及原因？

7.死鎖的解除有幾種方法？

8.同步機制應遵循哪些準則？

存儲管理

L在虛擬段式存儲系統中，引入了段的動態連接。

2.何為靜態鏈接？何謂裝入時動態鏈接和運行時動態鏈接？

3.絕對裝入方式？

4.為什么要引入動態重定位？如何實現？

5.什么是邏輯地址？什么是物理地址？邏輯地址空間與物理地址空

間？什么是地址重定位？什么是碎片？

6.什么是覆蓋技術？什么是交換？什么是換入和換出？

7.覆蓋技術與虛擬存儲技術有何本質不同？交換技術與虛存中使用

的調入/調出技術有何相同

8.什么是虛擬存儲器？虛擬存儲器基本特征是什么？虛擬存儲器的

容量主要受到什么限制？試著舉一例子？

7.簡述固定分區和可變分區在管理方式上的區別？和優缺點？

9.分區存儲管理中常采用哪些分配策略？比較它們的優缺點

10.分段和分頁的主要區別是什么？

11.為什么說分段系統較之分頁系統更易于實現信息共享和保護？

12.何為頁表和快表？它們各起什么作用？

13.在有快表的情況下地址轉換過程？

13.虛擬存儲器的基本特征是什么？虛擬存儲器的容量主要受到什么

限制？

14.請求頁式存儲管理的優缺點

15.什么是缺頁中斷？缺頁中斷之后需要怎么處理？與一般的中斷有

什么區別？

16試說明改進型Clock置換算法的基本原理。

17.什么是抖動？引起抖動的原因有哪些？

什么是固定分配局部置換，可變分配全局置換，可變分配局部置換？

19.什么是預調頁策略，請求調頁策略？

20.什么是分段的共享和保護？

文件管理

L對目錄管理的主要要求是什么？

3.什么是絕對路徑和相對路徑名和索引節點

4.什么是文件？什么是文件系統？基本操作有哪些？

為什么在大多數OS中都引入”打開“這一文件系統調用？打開的含

義是什么？

什么是文件的邏輯組織和物理組織？文件的邏輯結構有幾種形式？

7.什么是FCB?為什么引入FCB?

8.簡述文件的二級目錄組織形式。欲實現文件共享如何處理？

9.文件目錄和目錄文件各起什麼作用？目前廣泛采用的目錄結構形

式是哪種？它有什麼優點？

10.文件物理結構中的順序結構、鏈接結構與索引結構三者之間相比

各有什么優缺點？

1L在磁盤上進行一次讀寫操作需要那幾部分時間？其中哪部分時間

最長？

12.FCFS,SSTF,SCAN,C-SCAN算法的優缺點

13.文件保護？

設備管理

L設備管理的目標和功能是什么？

2.什么是塊設備？什么是字符設備？

3.程序直接控制方式、I/O中斷方式

4.什么是通道？與DMA方式有什么區別？

5.什么是DMA方式？它與中斷控制方式的主要區別是什么？

6.設備驅動程序是什么？為什么要有設備驅動程序？寫出設備驅動

程序的處理過程？

7.什么是設備獨立性？為什么引入？如何實現？

8.引入緩沖技術（緩沖區）的主要目的？有哪幾種？

9.設備分配的總原則是什么？設備分配時應考慮的因素有哪些？分

配方式有哪兩種？

10.用于設備分配的數據結構有哪些？他們之間的關系是什么？

11.為什么引入SPOOLing技術？什么是SPOOLing技術？什么是

SPOOLing系統？其系統由什么組成？它的功能與特點是什么？

12.SPOOLing技術如何使一臺打印機虛擬成多臺打印機？優點是？

（對用戶）

13.什么是獨享設備？共享設備？設備分配技術？設備管理的主要功

能？

數據結構

L邏輯結構和物理結構

2.什么是算法？有幾個特性？目標是什么？

Linux常用命令

進程管理

內存管理

文件管理

計算機網絡

物理層

數據鏈路層

傳輸層

應用層

數據結構

樹

前序、中序構造二叉樹

中序、后序構造二叉樹

哈夫曼樹

波蘭式和逆波蘭式

樹的非遞歸遍歷

完全二叉樹節點的個數

線索二叉樹

打印值為X節點的所有祖先

找指針p和q最近祖先

二叉樹轉化為等價的中綴表達式（自己再推廣下）

二叉排序樹

判斷是不是二叉排序樹

圖

存儲結構

廣度優先搜索

廣搜求單源最短路徑

深度優先搜索

U到V的所有最短路徑

拓撲排序

迪杰斯特拉

弗洛伊德

鏈表

復制帶隨機指針的鏈表

排序

TOP-K問題

堆排序

判斷是否是小頂堆

歸并排序

快排

希爾排序

其他

背包問題

并查集

線性表

串

樹

圖

查找

排序

組成原理

第1章：計算機系統概論

**第三章系統總線**

第四章存儲器

第五章輸入輸出系統

第六章計算機的運算方法

第七章指令系統

系統概述

數據的表示和運算

存儲系統

指令系統

中央處理器

數據庫

數據庫技術發展

大數據管理

內存數據庫系統

數據倉庫與聯機分析處理技術

InnoDB

InnoDB存儲引擎

索引與算法

聚焦索引

非聚焦索引（輔助索引）

B+樹索引的管理

軟件工程

編譯原理

編譯器概述

詞法分析

語法分析

系統結構

基礎+并行性開發

數據表示、尋址方式和指令系統

標量處理機

語言和算法基礎

基本認知

預處理和頭文件

C++11

變量

表達式和語句

函數

面試題

類

關鍵字

auto

decltype

using

C++標準庫

其他

算法

專業性問題

大數據及數據挖掘

圖像算法相關

區塊鏈

硬件相關

AI

NLP

決策樹

隨機森林

數學

線代

向量

線性變換以及它和矩陣的關系

矩陣乘法和線性變換符合

行列式

特征值和特征向量

微積分

概率論

貝葉斯

拉普拉斯方程

傅里葉級數

邏輯思維

二進制問題

先手必勝問題

推理題

概率問題

燒蠟燭問題

賽馬問題

過河/過橋問題

最優解問題

數字問題

重量問題

燈泡開關問題

藍眼/瘋狗/耳光問題

三杯水ABC

項目

服務端

客戶端

線程池

遇見問題

論文

人工智能入門

附錄問題

二氧化碳合成淀粉

前5

本文為博主考研期間準備的知識點，涵蓋本科大部分內容，其中大部

分在復試期間準備的。復試非常非常重要，準備的越充分越好，希望

大家重視。本文內容為本人自己總結及從其他地方看到的一些資源。

格式凌亂，后續會慢慢整理，祝各位前程似錦！

前沿知識

你對人工智能有什么了解？強人工智能可能實現嗎？

人工智能的研究領域很寬泛，包括機器人、圖像識別、專家系統、語

言識別、自然語言處理等。

強人工智能：各方面和人類一樣得心應手，可以和人類比擬，目前還

做不到。（人類連自己都不了解自己，又怎么能創造和人類一樣的“生

物”呢）

超人工智能：所有領域都比最聰明的人類聰明的多，這也是總是出現

永生、滅絕危機的來源。

人工智能是什么？

什么是機器學習？講講具體的算法。

機器學習是人工智能的一個分支。它研究計算機怎么模擬和實現人類

的學習行為，以獲取新的知識和技能，重新組織已有的知識結構（不

斷完善自身的性能，或者達到操作者特定的要求）

你認為本科學的數學有哪些會用到機器學習中？

搞清楚這些數學原理，可以幫助我們：選擇正確的算法、選擇參數設

置和驗證策略、通過理解偏差-方差權衡，識別欠擬合和過擬合、估

算正確的置信區間和不確定性。

統計學是核心，微積分告訴我們怎樣學習和優化模型，線性代數使得

算法能在超大型數據集上運行，概率論幫我們預測某個事件發生的可

能性。那么我們舉個簡單的栗子來告訴大家這四塊是如何在機器學習

中起作用的。

什么是大數據？你接觸到的最大的數據有多大？

什么是數據挖掘？

大數據和機器學習之間有什么聯系？

可以認為大數據、數據挖掘和機器學習是三個平行的概念。大數據側

重描述數據，數據挖掘側重描述應用，機器學習側重描述方法。

（1）大數據就是許多數據的聚合；（2）數據挖掘就是把這些數據的

價值發掘出來；（3）數據挖掘就是把這些數據的價值發掘出來

什么是云計算？

云計算的道理是簡單的，說白了，就是把計算機資源集中起來，放在

網絡上。

阿里云、華為云、騰訊云都是。按需要資源付費，隨時使用。

什么深度學習？

深度學習的基礎，叫做神經網絡，這本身就是一種機器學習算法。深

度學習的強大是有數學原理支撐的，這個原理叫做“萬能近似定理二

這個定理的道理很簡單一一神經網絡可以擬合任何函數，不管這個

函數的表達是多么的復雜。但是，哪有免費的午餐，深度學習的強大

也帶來了對應的問題一一黑箱化。黑箱的意思是，深度學習的中間

過程不可知，深度學習產生的結果不可控。

操作系統

操作系統

1.什么是操作系統，目標和功能是什么，特征是什么？

操作系統是指控制和管理整個計算機的硬件和軟件資源，合理的組織

調度計算機的工作和資源的分配，提供給用戶和其他軟件方便的接口

和環境的程序集合。他是一個系統軟件。

目標：方便性，有效性，可擴充性，開放性。

功能：作為計算機系統資源的管理者（處存文設），作為用戶和硬件

系統之間的接口（命令接口和程序接口），用作擴充機器。

特征：并發，共享，虛擬，異步，其中并發和共享是最兩個基本的特

征。

并發是兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。

共享即資源共享，是指系統的資源可供內存中多個并發執行的進程共

同使用。

虛擬是把一個物理上的實體變為若干個邏輯上的對應物。

異步是指進程的執行不是一貫到底的，而是走走停停，以不可預知的

速度向前推進。

2.何謂批處理操作系統？

批處理系統指用戶的作業成批的處理，作業建立、處理、完成都自動

由系統成批完成。引入批處理系統的目的是要解決人機矛盾及CPU

與I/O設備之間速度不匹配，提高設備的利用率，提高系統吞吐量。

3.什么是單道批處理系統，主要特征是什么？

單道批處理系統：系統對作業的處理是成批進行的，但內存中始終保

持一道作業

自動性：磁帶上的一批作業能自動的逐個依次運行，而無需人工干預。

順序性：磁道上的各道作業是順序地進入內存，各道作業的完成時間

與他們進入內存的順序基本一致

單道性：內存中僅有一道程序運行。

4.什么是多道程序設計技術？基本特征是什么？引入技術哪些好處？

需要解決什么問題？

多道程序技術就是同時把多個程序放入內存，允許它們交替在CPU

中運行，共享系統資源。當一道程序因I/O請求而暫停運行時，CPU

便立即轉向運行另一道程序。

多道程序運行的特征（特點）

多道：計算機內存中同時存放多道相互獨立的程序。

宏觀上并行：同時進入系統的多道程序都處于運行過程中，即先后開

始了各自的運行，但都未運行完畢。

微觀上串行：內存中的多道程序輪流占有CPU,交替執行。

優點是：資源利用率高（多道程序共享計算機資源，從而使各種資源

得到充分利用），系統吞吐量大（CPU和其他資源保持忙碌狀態）。

需要解決處理機，內存，設備分配情況，如何組織和存放大量的程序

和數據，以便用戶使用和保證其安全性與一致性。

5.什么是分時技術？什么是分時系統？最關鍵的問題？基本特征？

分時技術：處理器的運行時間分成很短的時間片，按時間片輪流把處

理器分配給各聯機作業使用。

分時系統：多個用戶通過終端同時共享一臺主機，這些終端連接在主

機上，用戶可以同時與主機進行交互操作而不互相干擾。

最關鍵的問題：是如何使用戶能與自己的作業進行交互，即當用戶在

自己的終端上輸入命令時，系統應能及時接收并及時處理該命令，再

將結果返回用戶。

同時性：也叫多路性，指允許多終端用戶同時使用一臺計算機。

交互性：用戶能方便地與系統進行人機交互。

獨立性：系統中的多個用戶可以彼此獨立的進行操作，互不干擾。

及時性：用戶請求能在很短時間內獲得響應。

批處理系統和分時系統和實時操作系統各有什么特點？

批處理操作系統：用戶脫機使用計算機，作業是成批處理的，系統內

多道程序并發執行，交互能力差，系統響應時間長。

分時操作系統：多個用戶同時使用計算機，人機交互能力強，具有每

個用戶獨立地使用計算機的獨占性，系統響應時間及時，

實時操作系統：能對控制對象作出及時反應，可靠性高，響應及時,

但是資源利用率低。

為什么要處理器為什么要區分核心態和用戶態兩種操作方式？在什

么情況下進行兩種方式的切換？用戶態轉向核心態的例子？

管態：當執行操作系統程序時，處理機所處的狀態

目態：當執行普通用戶程序時，處理機所處的狀態

區分執行態的主要目的是保護系統程序。用戶態到和核心態的轉換發

生在中斷產生時而核心態到用戶態的轉換則發生在中斷返回到用戶

程序時O

系統調用，發生一次中斷，用戶程序產生錯誤狀態和企圖執行以條特

權指令，執行特權指令。

8.試說明訪管指令、特權指令和原語

訪管指令是一類機器指令，執行訪管指令可以引起訪管中斷

特權指令是計算機中不允許用戶直接使用的指令。

系統調用是用戶在程序中調用操作系統所提供的一些子功能，是提供

編程人員的接口。

原語是指由若干條機器指令構成，并用于完成特定功能的一段程序,

在執行期間不可分割。主要特點是不可分割性?；咎攸c：最底層最

接近硬件的部分，具有原子性一一其操作只能一氣呵成，運行時間短

和調用頻繁。

9.什么是系統調用？執行過程？與一般調用有什么區別？

所謂系統調用是用戶在程序中調用操作系統所提供的一些子功能，是

提供編程人員的接口。

通過系統調用命令，中斷現行程序而轉去執行相應的子程序，以完成

特定的系統功能。完成后，又返回到發出系統調用命令之后的一條指

令，被中斷的程序將繼續執行下去。

系統調用與一般過程調用不同，其主要區別是：

運行的狀態不同。在程序中的過程一般或者都是用戶程序，或者都是

系統程序，即都是運行在同一個系統狀態的（用戶態或系統態）。進

入的方式不同。一般的過程調用可以直接由調用過程轉向被調用的過

程。而執行系統調用時一，由于調用過程與被調用過程是處于不同的狀

態，因而不允許由調用過程直接轉向被調用過程，通常是通過訪問管

中斷（即軟中斷）進入，先進入操作系統，經分析后，才能轉向相應

的命令處理程序。返回方式的不同。代碼層次不同。一般過程調用中

的被調用程序是用戶級程序，而系統調用是操作系統中的代碼程序,

是系統級程序。

9.什么是中斷？中斷處理的一般過程分為哪幾個階段？用哪幾種？

所謂中斷是指CPU對系統發生的某個事件（中斷源）作出的一種反

應：CPU暫停正在執行的程序，保留現場后自動地轉去執行相應的處

理程序，處理完該事件后再返回斷點繼續執行被“打斷”的程序。中

斷處理的一般過程分為以下階段：保存現場，分析原因，處理中斷,

返回斷點。

中斷：也稱外中斷，指來自于CPU執行指令以外的事件發生，如設

備發出的I/O結束中斷。

異常：也稱內中斷，例外或陷入，指來自于CPU執行指令內部的事

件發生。

10.為什么說直到出現中斷和通道技術后，多道程序概念才變為有用

的？

道程序并發執行是指有的程序正在CPU上執行，而另一些程序正在

I/O設備上進行傳輸。在時間上的重疊必須有中斷和通道技術支持其

原因如下：1.通道是一種控制一臺或多臺外部設備的硬件機構，它一

旦被啟動就獨立于CPU運行，因而做到了I/O設備與CPU并行工作。

但早期CPU通過向通道發出詢問指令來了解通道工作是否完成。若

未完成則主機就循環詢問直到通道工作結束為止。因此這種詢問方式

是無法真正做到并行工作的。2）在硬件上引入了中斷技術。所謂中

斷是指CPU對系統發生的某個事件（中斷源）作出的一種反應：CPU

暫停正在執行的程序，保留現場后自動地轉去執行相應的處理程序，

處理完該事件后再返回斷點繼續執行被“打斷”的程序。因此通道

技術和中斷技術結合起來就可以實現并行工作。即CPU啟動通道傳

輸數據后便去執行其他程序的計算工作而通道則進行輸入/輸出操作;

當通道工作結束時再通過中斷機構向CPU發出中斷請求CPU則暫停

正在執行的操作對出現的中斷進行處理處理完后再繼續原來的工作。

這樣就真正做到了CPU與I/O設備并行工作。此時多道程序的概念才

變為現實。

進程管理

11.什么是進程？為什么引入進程？進程和程序的區別？

答：進程是具有獨立功能的程序在一個數據集合上運行的過程，他是

系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。在多道程序環境下，允許

多個程序并發執行，此時他們將失去封閉性，并具有間斷性和不可再

現性的特征。為此引入了進程的概念，以便更好地描述和控制程序的

并發執行，實現操作系統的并發性和共享性。引入進程的目的就是為

了是程序能與去其他進程的程序并發執行，以提高資源利用率。

進程是動態，程序是靜態的；

進程是獨立運行的單位，程序不能作為運行單位；

進程間在并發執行過程中會產生相互制約關系，而程序由于是靜態的,

所以不存在異步特征。

12.進程的最主要的特征有哪些？

動態性：進程是程序的一次執行，他有著創建、活動、暫停、終止

等過程，具有一定的生命周期，是動態的產生、變化和消亡的。動

態性是進程最基本的特征

并發性：多個進程實體，同存于內存中，能在一段時間內同時運行

獨立性：指進程實體是一個能獨立運行、獨立獲得資源和獨立接收調

度的基本單位。

異步性：每個進程都以其相對獨立、不可預知的速度向前推進

結構性：每個進程有一個控制塊PCB

13.什么是進程實體？什么是PCB?為什么要引入PCB?為什么說PCB

是進程唯一存在的標志？PCB包含哪些內容？

進程實體由程序段、相關數據段和PCB三部分組成。

進程控制塊（PCB）是記錄進程的動態執行情況的一種數據結構。為了

使參與并發執行的程序能獨立的運行，必須為之配置一個專門的數據

結構。

每個被創建的進程都由惟一的PCB來標識，操作系統根據PCB對進

程實施控制和管理；當一個進程完成它的工作被系統撤銷時一，它的

PCB也被撤銷。因此，PCB是進程存在的惟一標志，進程的動態、

并發等特征都是通過PCB表現出來的。

PCB主要包括：進程描述信息、進程控制和管理信息、資源分配清單

和處理器相關信息等。

14.說明進程在三個基本狀態之間轉換的典型原因。

A.處于就緒狀態的進程，當進程調度程序為之分配了處理機后，該進

程便由就緒狀態變為執行狀態.

B.當前進程因發生某事件而無法執行，如訪問已被占用的臨界資源,

就會使進程由執行狀態轉變為阻塞狀態.

C.當前進程因時間片用完而被暫停執行，該進程便由執行狀態轉變為

就緒狀態.

15.什么是進程控制？什么是原語？進程控制原語主要有哪些？

進程控制的主要功能是對系統中所有進程實施有效地管理，她具有創

建新進程、撤銷已有進程、實現進程狀態轉換等功能。原語是指由若

干條機器指令構成，并用于完成特定功能的一段程序，在執行期間不

可分割。主要特點是不可分割性。基本特點：最底層最接近硬件的部

分，具有原子性一一其操作只能一氣呵成，運行時間短和調用頻繁。

創建原語，撤銷原語，掛起原語，激活原語，阻塞原語，喚醒原語。

16.創建原語過程？終止原語過程？

創建原語：為新進程分配一個唯一的進程標識號，并申請一個空白的

PCBo

為進程分配資源。為新進程的程序和數據，以及用戶棧分配必要的空

間。

初始化PCBo主要包括初始化標志信息、初始化處理器狀態信息和初

始化處理器控制信息，以及設置進程的優先級。

1）如果進程就緒隊列能夠接納新進程，就將新進程插入到就緒隊列，

等待被調度運行。

終止原語：據被終止進程的標識符，檢索PCB,從中讀出該進程的

狀態。

2）若被終止進程處于執行狀態，立即終止該進程的執行，將處理

器資源分配給其他進程。

3）若該進程還有子進程，則應將其所有子進程終止。

4）將該進程所擁有的資源、或歸還給父進程或歸還給操作系統。

5）將該PCB從所在隊列（鏈表）中刪除。

17.進程的切換是什么？過程是怎么樣的？

進程切換是指處理機從一個進程的運行轉到另一個進程運行。

保存處理器上下文，包括程序計數器和其他寄存器。更新PCB信息。

把進程的PCB移入相應的隊列，如就緒、在某時間阻塞等隊列。選

擇另一個進程執行，并更新其PCB。更新內存管理的數據結構?；?/p>

復處理器的上下文。

18.為什么需要系統調用來實現通信？什么是進程的通信？進程通信

有哪些？

每個進程有自己相互獨立的地址空間。在操作系統和硬件的地址機構

保護機制下，進程無法訪問其他進程的地址空間，所以必須借助于操

作系統的系統調用函數實現進程之間的通信。

進程通信就是進程之間的數據交換。低級通信方法和高級通信方法。

高級通信方法可分為共享存儲、消息傳遞和管道

共享存儲：在通信的進程之間存在一塊可直接訪問的共享空間，通過

對這片共享空間進行讀/寫操作實現進程之間的信息交換。在對共享

空間進行操作時，需要使用同步互斥工具(如P操作、V操作)共享

存儲又分為兩種：低級方式的共享是基于數據結構的共享；高級方式

則是基于存儲區的共享。

消息傳遞：在消息傳遞系統中，進程間的數據交換是以格式化的消息

(Message)為單位的。進程通過系統提供的發送消息和接收消息兩個

原語進行數據交換。

直接通信方式：發送進程直接把消息發送給接收進程，并將它掛在接

收進程的消息緩沖隊列上，接收進程從消息緩沖隊列中取得消息。

間接通信方式：發送進程把消息發送到某個中間實體中，接收進程從

中間實體中取得消息、。這種中間實體一般稱為信箱。

管道：消息傳遞的一種特殊方式。所謂“管道”，是指用于連接一個

讀進程和一個寫進程以實現它們之間通信的一個共享文件，又名pipe

文件。向管道提供輸入的寫進程，以字符流形式將大量的數據送入管

道；而接收管道輸出的讀進程，則從管道中讀數據。為了協調雙方的

通信，管道機制必須提供以下三方面的協調能力：互斥、同步和確定

對方的存在。

19.什么是線程？為什么引入線程？線程和進程的比較？

線程是進程的一個實體，是系統獨立調度和分派的基本單位，線程自

己不擁有系統資源（只擁有一點在運行中必不可少的資源）但線程可

以訪問其隸屬進程的系統資源。

而引入線程，則是為了減小程序在并發執行時所付出的時空開銷，提

高操作系統的并發性能。

調度性。傳統操作系統中，擁有資源和調度的基本單位是進程。在引

入線程的OS中，進程是擁有資源的基本單位，線程是調度的基本單

位。

并發性。引入線程的OS中，進程可以并發，一個進程的多個線程也

可以并發，不同進程的線程也可以并發。

擁有資源。不管傳統操作系統還是有線程的操作系統進程都是擁有資

源的基本單位，線程不擁有系統資源（只擁有一點在運行中必不可

少的資源），但線程可以訪問其隸屬進程的系統資源。

開銷。創建和撤消進程時，必須為之分配和回收資源，因而付出的開

銷要明顯大于線程

10.什么是作業調度，進程調度，內存調度？什么是作業？

作業調度：用于決定把外存上處于后備隊列中的哪些作業調入內存,

并為它們創建進程、分配必要的資源，再將新創建的進程排在就緒隊

列上，準備執行

進程調度：用來決定就緒隊列中的哪個進程應獲得處理機。

內存調度：又稱中級調度，主要任務是按照給定的原則和策略，將處

于外存對換區中的重新具備運行條件的進程調入內存，或將內存中暫

時不能運行的進程交換到外存對換區。

作業：用戶在一次上機過程中要求計算機系統所做工作的集合

引起進程調度：有進程運行完畢，進程調用阻塞原語，P操作時資源

不足，v操作激活等待隊列的進程，時間片用完（分時系統），優先

級跟高的進程到來（搶占式調度）

非搶占式和可搶占式高優先級調度算法的區別是什么？調度的準則

是什么？

最高優先級調度算法原則上總是調度就緒隊列中優先級最高的那個

進程。采用非搶占式最高優先級調度算法，當就緒隊列中某進程的最

高優先級高于正在處理器中運行的進程的最高優先級時并不會讓正

在運行的進程退出處理器，而是將高優先數的排在就緒隊列的首部。

而采用搶占式最高優先級進程調度算法，則高優先數的進程會搶占處

理器，讓正在處理的進程處于就緒隊列。

CPU利用率

系統吞吐量（表示單位時間內CPU完成作業的數量）

周轉時間（是指從作業提交到作業完成所經歷的時間）

等待時間（進程處于等處理器狀態時間之和）

響應時間（指從用戶提交請求到系統首次產生響應所需的時間）

典型的調度算法優缺點？

先來先服務（FCFS）：是一種最簡單的調度算法，即可用于作業調度，

也可用于進程調度。按照作業/進程進入系統的先后次序進行調度，

先進入系統者先調度。算法簡單，但效率低。比較有利于長作業，而

不利于短作業。有利于CPU繁忙型作業，而不利于I/O繁忙型作業。

短作業優先調度算法（SJF）是從隊列中選出一個估計運行時間最短

的作業優先調度，即可用于作業調度，也可用于進程調度。對長作業

不利。嚴重的是，若一長作業進入系統的后備隊列，由于調度程序總

是優先調度那些短作業，將導致長作業長期不被調度一一饑餓。完

全未考慮作業的緊迫程度，因而不能保證緊迫性作業會被及時處理。

由于作業的長短只是根據用戶所提供的估計執行時間而定的，而用戶

又可能會有意或無意地縮短其作業的估計運行時間，致使該算法不一

定能真正做到短作業優先調度。

非搶占式和可搶占式高優先級調度算法

靜態優先權是在創建進程時確定，且在進程的整個運行期間保持不變。

動態優先權是在進程運行過程中根據進程的情況變化的動態調整優

先級。

高響應比優先調度算法：既考慮作業的執行時間也考慮作業的等待時

間，綜合了先來先服務和最短作業優先兩種算法的特點。優點是等待

時間相同的作業，則要求服務的時間愈短，其優先權愈高，對短作業

有利。要求服務的時間相同的作業，則等待時間愈長，其優先權愈高，

是先來先服務。長作業優先權隨等待時間的增加而提高，其等待時間

足夠長時，其優先權便可升到很高，從而也可獲得處理機，對長作

業有利。是一種折中，既照顧了短作業，又考慮了作業到達的先后次

序，又不會使長作業長期得不到服務。缺點：要進行響應比計算，

增加了系統開銷

簡單的時間片輪轉法：系統將所有的就緒進程按先來先服務的原則排

成一個隊列，每次調度時，把CPU分配給隊首進程，并令其執行一

個時間片；當執行的時間片用完時一，由一個計時器發出時鐘中斷請求,

調度程序便停止該進程的執行，并將其放就緒隊列尾；然后，再把處

理機分配給就緒隊列中新的隊首；時間片的大小從幾ms到幾百ms

缺點：緊迫任務響應慢。時間片選取太小，會頻繁發生中斷、進程

上下文切換，增加系統開銷，但利于短作業。太大，退化成FCFSo

13.為什么說多級反饋隊列能夠較好的滿足要求？

對于終端型用戶來說，提交的大多數都是較小的交互型，通常可在第

一隊列規定的時間片內讓其完成工作，使終端型用戶都感到滿意；對

短批處理作業用戶來說，在第一隊列執行一個時間片或至多只在第二

隊列和第三隊列各執行一個時間片即可完成，周轉時間仍然很短。對

長批處理作業用戶，只要將作業依次在第1,2…n隊列中運行，然后

按輪轉方式運行，用戶不必擔心作業長期得不到處理。

L什么是進程的同步與互斥？什么是臨界資源？什么是臨界區？臨

界資源的訪問過程有哪些？

進程互斥：也稱間接制約關系。當一個進程進入臨界區使用臨界資源

時，另一個進程必須等待，當占用臨界資源的進程退出臨界區后，另

一個進程才允許去訪問此臨界資源。

進程同步：也稱相互制約關系，指多個相關進程在協調他們的工作次

序上而產生的制約關系。

臨界資源是在一段時間內，只允許一個進程訪問的資源。每個進程中

訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區。

臨界資源的訪問過程分為四個部分。進入區，臨界區，退出區，剩余

區。

2.簡述信號量S的物理含義。

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-，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時一，-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;

當S>0時，調用P(S)的進程不會等待；調用V(S)后使可用資源

數加1或使可用資源的進程數加1;

1

2

3

4

5

6

7

當SVO時，調用P(S)的進程必須等待；調用V(S)后將釋放一個

等待使用資源者或釋放一個等待進入臨界區者。

3.什么是管程？管程的組成部分？基本特性？為什么引入？

管程是一組數據以及定義在這組數據之上的對這組數據的操作組成

的軟件模塊

1)局部與管程的共享結構數據說明

2)對該數據結構進行操作的一組過程

3)對局部于管程的共享數據設置初始值的語句

管程的基本特性

1）局部于管程的數據只能被局部于管程內的過程訪問。

2）一個進程只有通過調用管程內的過程才能進入管程訪問共享數據。

3）每次僅允許一個進程在管程內執行某個內部過程。

解決臨界區分散所帶來的管理和控制問題。

什么是死鎖？死鎖的四個必要條件是什么？以及原因？

死鎖是指多個進程由于競爭資源而造成的一種僵局（互相等待），若

無外力作用，它們都將無法推進下去。

原因：系統資源的競爭和進程推進順序非法。

必要條件：互斥條件，不剝奪條件，請求和保持條件，循環等待條件。

進程對所分配到的資源進行排它性的使用，即在一段時間內某資源僅

為一個進程使用

進程已獲得的資源在未使用完之前不能被剝奪

進程已經至少保持了一個資源，但又提出了新的資源請求，而該資源

又已被其他進程占有

在發生死鎖時，必然存在一個進程資源的循環等待鏈，已獲得的資源

被下一個進程所請求。5.簡述解決死鎖問題的三種方法。

①死鎖的預防。系統按預定的策略為進程分配資源，這些分配策略

能使死鎖的四個必要條件之一不成立，從而使系統不產生死鎖。

②死鎖的避免。系統動態地測試資源分配情況，僅當能確保系統安

全時才給進程分配資源。

（安全狀態是指系統能按某種進程推進順序，為每個進程分配其所需

的資源，直至滿足每個進程對資源的最大需求，使每個進程都可以順

序的完成）

③死鎖的檢測與解除。對資源的申請和分配不加限制，只要有剩余

的資源就呆把資源分配給申請者，操作系統要定時判斷系統是否出現

了死鎖，當有死鎖發生時設法解除死鎖。

6.死鎖的預防四個方法?

破壞互斥條件：允許系統資源都能共享使用。

破壞不剝奪條件：當一個以已保持了某些不可剝奪資源的進程，請求

新的資源時得不到滿足，必須釋放已經保持的所有資源，待以后需要

時再重新申請。

破壞請求和保持條件：使用預先靜態分配方法，即進程在運行前一

次申請完他所需要的全部資源，在他的資源未滿足前，不把它投入運

行。一旦運行后，這些資源就一直歸它所有，也不再提出其他資源請

求，不會發生死鎖，但是系統資源嚴重浪費，而且還會導致“饑餓”

現象。

破壞循環等待條件：使用順序資源分配法。首先給系統中的資源編號，

規定每個進程，必須按編號遞增的順序請求資源，同類資源一次申請

士

7Uo

7.死鎖的解除有幾種方法？

資源剝奪法。掛起某些死鎖進程，并搶占它的資源，將這些資源分

配給其他的死鎖進程。但應防止被掛起的進程長時間得不到資源時，

而處于資源匱乏的狀態。

進程撤銷法。強制撤銷一個或一部分進程并剝奪這些進程的資源。撤

銷的原則可以按進程的優先級和撤銷進程代價的高低進行。

進程回退法。讓一個或多個進程回退到足以回避死鎖的地步，進程回

退時資源釋放資源而不是被剝奪。要求系統保持進程的歷史信息，設

置還原點。

8.同步機制應遵循哪些準則？

空閑讓進：臨界區空閑時'，可以允許一個請求進入臨界區的進程進入

臨界區。

忙則等待：當已有進程進入臨界區，其他試圖進入臨界區的進程必須

等待。

有限等待：對請求訪問的進程，應保證能在有限時間內進入臨界區。

讓權等待：當進程不能進入臨界區時應立即釋放處理機，防止進程忙

等待。

9.何謂用戶級線程和內核支持線程？有有什么區別？

答：（1）用戶級線程：僅存在于用戶空間中的線程，無須內核支持。

(2)內核支持線程：在內核支持下運行的線程。

系統型線程依賴內核；用戶型線程不依賴內核。

系統型線程是由操作系統內核完成創建和撤銷的線程；用戶型線程是

由應用程序利用線程庫提供創建，同步，調度和管理線程函數來控制

的線程。

當一個系統型線程因I/O操作阻塞時，不會影響其他進程的運行；由

于操作系統不了解用戶級線程的存在，所以當一個線程阻塞時，整個

進程必須等待。

存儲管理

1.在虛擬段式存儲系統中，引入了段的動態連接。

a試說明為什么引入段的動態鏈接。

b請給出動態連接的一種實現方法。

⑴在程序運行之前,先將各目標模塊及它們所需的庫函數鏈接成一個

完整的可執行程序，以后不再拆開。稱為靜態鏈接。靜態鏈接常常

因為目標模塊個數多而花費大量的CPU時間，而實際運行時又常常

只用到其中的部分模塊，因而也造成了存儲空間的浪費。動態鏈接是

作業運行時先裝入主程序，運行過程中需要某模塊時，再將該模塊的

目標程序調入內存并進行鏈接，它克服了靜態鏈接的不足。

⑵分段存儲管理就是最典型的動態鏈接。分段管理允許用戶將作業

按邏輯關系進行自然分段，各段的大小可以不同。邏輯段內的地址是

由兩部分組成的（S：段號，d:段內位移量），即分段地址空間是用

戶定義的二維空間。內存分配以段為單位，段可以在作業運行過程

中根據請求而動態鏈接和裝入。

2.何為靜態鏈接？何謂裝入時動態鏈接和運行時動態鏈接？

靜態鏈接：在程序運行之前，先將各目標模塊及它們所需的庫函數鏈

接成一個完整的可執行程序，以后不再拆開。

裝入時動態鏈接：將用戶源程序編譯后所得到的一組目標模塊，再裝

入內存時，采用邊裝入變鏈接的方式。

運行時動態鏈接：對某些目標模塊的連接，是在程序執行中需要該

目標模塊時，才對她進行鏈接。其優點是便于修改和更新，便于實現

對目標模塊的共享。

3.絕對裝入方式?

絕對裝入：在編譯時，如果知道程序將駐留在內存的某個位置，編

譯程序將產生絕對地址的目標代碼。絕對裝入程序按照裝入模塊的地

址，將程序和數據裝入內存。裝入模塊被裝入內存后，由于程序中的

邏輯地址與實際地址完全相同，故不需對程序和數據的地址進行修改。

絕對裝入方式只適用于單道程序環境。另外，程序中所使用的絕對地

址，可在編譯或匯編時給出，也可由程序員直接賦予。

4.為什么要引入動態重定位？如何實現？

答：靜態重定位是地址變換在鏈接裝入時一次完成的，但它要求連續

的一片區域，且重定位后不能移動，不利于內存空間的有效使用，所

以要引入動態重定位。動態重定位是在程序運行過程中要訪問數據時

再進行邏輯地址與物理地址的變換它是靠硬件地址變換部分實現的，

通常采用重定位寄存器等實現

5.什么是邏輯地址？什么是物理地址？邏輯地址空間與物理地址空

間？什么是地址重定位？什么是碎片？

邏輯地址指由程序產生的與段相關的偏移地址部分。

物理地址是在存儲器里以字節為單位存儲信息，為正確地存放或取得

信息，每一個字節

地址重定位：把邏輯地址轉變為內存的物理地址的過程。在裝入時對

目標程序中指令和數據的修改過程O

邏輯地址空間：一個目標程序所限定的地址范圍。

物理地址空間實質內存中物理單位的集合，它是地址轉換的最終地址。

碎片是指內存中很多容量太小、無法被利用的空閑塊。

6.什么是覆蓋技術？什么是交換？什么是換入和換出？

覆蓋技術是指一個程序的若干程序段或幾個程序的某些部分共享某

一個存儲空間。

交換的基本思想是：把處于等待狀態的進程從內存移到輔存，把內存

空間騰出來，這一過程又叫換出；把準備好競爭CPU運行的進程從

輔存移到內存，這一過程又稱為換入。

交換技術主要是在不同進程之間進行，而覆蓋則用于同一個程序中。

7.覆蓋技術與虛擬存儲技術有何本質不同？交換技術與虛存中使用

的調入/調出技術有何相同

覆蓋技術與虛擬存儲技術最本質的不同在于覆蓋的程序段的最大長

度要受到物理內存容量的限制，而虛擬存儲器的最大長度不受物理

內存容量的限制，只受計算機地址結構的限制。交換技術與虛存中

使用的調入/調出技術的主要區別在于：交換技術換進換出整個進程,

因此一個進程的大小受物理存儲器的限制：而虛存中使用的調入/調

出技術在內存和外存之間來回傳遞的是存儲頁或存儲段，而不是整

個進程，從而使得進程的地址映射具有了更大的靈活性，且允許進

程的大小比可用的物理存儲空間大得多。

8.什么是虛擬存儲器？虛擬存儲器基本特征是什么？虛擬存儲器的

容量主要受到什么限制？試著舉一例子？

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

量加以擴充的一種存儲器系統。

基本特征：多次性（作業無需一次裝入內存，分為多次調入內存運行），

對換性（作業運行時不必一直常駐內存，允許換入和換出。），

虛擬性（邏輯上擴充了容量，使用戶看到的內存容量，遠大于實際的

內存容量。）

虛擬存儲器的容量與物理主存大小無關，而受限于計算機的地址結構。

例如在請求分頁存儲管理系統中，用戶作業的所有頁面并不一定都在

實存，在作業運行過程中再請求調入所用的虛頁。為了實現從邏輯地

址空間到物理地址空間的變換，在硬件上必須提供一套地址變換機

構，動態地址變換機構自動地將所有的邏輯地址劃分為頁號和頁內

地址兩部分，并利用頁表將頁號代之以塊號，把塊號和頁內地址拼接

就得到了內存的物理地址，從而實現了虛擬存儲器。

7.簡述固定分區和可變分區在管理方式上的區別？和優缺點？

答：單一連續分配方式:將內存分為系統區和用戶區，系統區供操作

系統使用，用戶區供用戶使用，是最簡單的一種存儲方式，但只能用

于單用戶單任務的操作系統中

固定分區是一種最簡單的多道程序存儲管理方式，它將用戶內存空間

劃分為若干個固定大小的區域，每個分區只裝入一道作業。程序可能

太大而放不進任何一個分區中，這時用戶不得不使用覆蓋技術使用內

存空間。主存利用率低，當程序小于固定分區大小時，也占用了一個

完整的內存空間，會有內部碎片。

可變分區是一種動態劃分內存的分區方法。不預先將內存劃分，而是

在作業裝入內存時，根據作業的大小動態的建立分區，并使分區的大

小正好適合作業的需要。分區的大小數目可變

引入可變分區方法，使內存分配有較大的靈活性，也提高了內存利用

率。但是可變分區會引起碎片的產生。

9.分區存儲管理中常采用哪些分配策略？比較它們的優缺點

分區存儲管理中常采用的分配策略有：首次適應算法、循環首次適應

算法、最佳適應算法、最壞適應算法。

首次適應算法的優缺點：保留了高址部分的大空閑區，有利于后到來

的大型作業的分配；低址部分不斷被劃分，留下許多難以利用的、小

的空閑區，且每次分區分配查找時都是從低址部分開始，會增加查找

時的系統開銷。

循環首次適應算法的優缺點：使內存中的空閑分區分布得更為均勻,

減少了查找時的系統開銷；缺乏大的空閑分區，從而導致不能裝入大

型作業。

最佳適應算法的優缺點：每次分配給文件的都是最適合該文件大小的

分區；內存中留下許多難以利用的小的空閑區。

最壞適應算法的優缺點：給文件分配分區后剩下的的空閑區不至于太

小，產生碎片的幾率最小，對中小型文件分配分區操作有利；使存儲

器中缺乏大的空閑區，對大型文件的分區分配不利。

10.分段和分頁的主要區別是什么？

頁是信息的物理單位；而段是信息的邏輯單位；

頁的大小固定且由系統決定；而段的長度卻不固定，段含有一組意義

相對完整的信息，決定于用戶所編寫的程序。

分頁的作業地址空間是一維的；而分段的作業地址空間是二維的。

分頁是出于系統管理的需要，分段是為了滿足用戶的需要

分頁中有內碎片，無外碎片。分段無內碎片，有外碎片。

1L為什么說分段系統較之分頁系統更易于實現信息共享和保護？

a.對于分頁系統，每個頁面是分散存儲的，為了實現信息共享和保護,

則頁面之間需要對應起來，為此需要建立大量的頁表項；

b.而對于分段系統，每個段都從。開始編址，并采用一段連續的地址

空間，這樣在實現共享和保護時，只需為所要共享和保護的程序設置

一個段表項，將其中的基址與內存地址一一對應起來即可。

12.何為頁表和快表？它們各起什么作用？

頁表指出邏輯地址中的頁號與所占主存塊號的對應關系?？毂硎蔷哂?/p>

并行查找能力的高速緩沖存儲器，又稱聯想寄存器TLB,用以存放

當前訪問的若干頁表項。

作用：頁式存儲管理在用動態重定位方式裝入作業時，要利用頁表做

地址轉換工作。

由于采用頁表做地址轉換，讀寫內存數據時CPU要訪問兩次主存。

有了快表，有時只要訪問一次高速緩沖存儲器，一次主存，這樣可加

速查找并提高指令執行速度。

補充：段頁式存儲器管理存取一次數據須經過3次對內存的訪問？

首先通過段表查到頁表起始地址，然后通過頁表找到幀號，最后形成

物理地址。

13.在有快表的情況下地址轉換過程？

在具有快表的分頁機制中，地址的變換過程：CPU給出有效地址后，

由硬件進行地址轉換，并將頁號送入高速緩存寄存器，并將此頁號與

快表中的所有頁號同時進行比較。

如果有找到匹配的頁號，說明索要訪問的頁表項在快表中，則可以直

接從中讀出該頁對應的頁框號，送到屋里地址寄存器。這樣存取數據

可以直接一次訪存實現。

如果沒有找到，則需要訪問主存中的頁表，在讀出頁表項后，應同時

將其存入快表中，以供后面可能的再次訪問。但是如果快表已滿，

就必須按照一定的算法對其中舊的頁表項進行替換。注意，有些處

理器設計為快表和主存同時查找，如果在快表中匹配成功則終止主存

中的查找

13.虛擬存儲器的基本特征是什么？虛擬存儲器的容量主要受到什么

限制？

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

量加以擴充的一種存儲器系統。

基本特征：多次性（作業無需一次裝入內存，分為多次調入內存運行）,

對換性（作業運行時不必一直常駐內存，允許換入和換出。），

虛擬性（邏輯上擴充了容量，使用戶看到的內存容量，遠大于實際的

內存容量。）

虛擬存儲器的容量與物理主存大小無關，而受限于計算機的地址結構

和可用磁盤容量。

14.請求頁式存儲管理的優缺點

答：優點：

⑴虛存量大，適合多道程序運行，用戶不必擔心內存不夠的調度操作。

動態頁式管理提供了內存與外存統一管理的虛存實現方式。

⑵內存利用率高，不常用的頁面盡量不留在內存。

⑶不要求作業連續存放，有效地解決了“碎片”問題。與分區式比,

不需移動作業；與多重分區比，無零星碎片產生。注：分區式分配包

括:固定式分配,可變分區分配，可重定位分區分配和多重分區分配四

種。

缺點：

⑴要處理頁面中斷、缺頁中斷處理等，系統開銷較大。

⑵有可能產生“抖動二注：剛剛換出的頁面馬上又換入內存，剛剛

換入的頁面馬上又換出內存，這種頻繁的調度行為叫做抖動

⑶地址變換機構復雜，為提高速度采用硬件實現，增加了機器成本。

15.什么是缺頁中斷？缺頁中斷之后需要怎么處理？與一般的中斷有

什么區別？

在請求分頁系統中，每當所要訪問的頁面不在內存時;便產生一個缺

頁中斷，請求操作系統將所缺的頁調入內存。

過程：缺頁中斷處理程序根據頁面在外存的位置將其調入內存。在此

過程中，內存中如果有空閑空間，則缺頁中斷處理程序會將該頁面調

入任一空閑存儲快，還需對頁表的其他表項做修改，如物理塊號等。

如果沒有空閑空間，必須淘汰某些頁面，如果被淘汰的頁面之前被修

改過，要將其寫回內存。

區別：在指令執行期間產生和處理中斷信號，而非一條指令執行完后。

一條指令在執行期間，可能產生多次缺頁中斷。

16試說明改進型Clock置換算法的基本原理。

基本原理：在將一個頁面換出時、如果該頁已被修改過，便須將該頁

重新寫回到磁盤上；但如果該頁未被修改過，則不必將它寫回磁盤上。

在改進型算法中，除需考慮頁面的使用情況外，還須再增加一個因素,

即置換代價，這樣，選擇頁面換出時一，既要是未使用過的頁面，又要

是未被修改過的頁面。

17.什么是抖動？引起抖動的原因有哪些？

剛剛換出的頁面馬上又換入內存，剛剛換入的頁面馬上又換出內存,

這種頻繁的調度行為叫做抖動。產生抖動的原因是由于CPU的利用

率和多道程序度的對立統一矛盾關系引起的，為了提高CPU利用率，

可提高多道程序度，但單純提高多道程序度又會造成缺頁率的急劇上

升，導致CPU的利用率下降，而系統的調度程序又會為了提高CPU

利用率而繼續提高多道程序度，形成惡性循環，我們稱這時的進程是

處于"抖動"狀態。

什么是固定分配局部置換，可變分配全局置換，可變分配局部置換？

固定分配局部置換它為每個進程分配一定數量的物理塊，在整個運行

期間都不改變。若進程在運行中發現缺頁，則只能從該進程在內存的

頁面中選出一個換出，然后再調入需要的頁面。實現這種策略難以確

定為每個進程應分配的物理塊數量：太少會頻繁出現缺頁中斷，太

多又會使CPU和其他資源利用率下降。

可變分配全局置換。這是最易于實現的物理塊分配和置換策略，為

系統中的每個進程分配一定數量的物理塊，操作系統自身也保持一個

空閑物理塊隊列。當某進程發現缺頁時一，系統從空閑物理塊隊列中取

出物理塊分配給該進程，并將于調入的頁裝入其中。

可變分配局部置換。它為每個進程分配一定數目的物理塊，當某進

程發現缺頁時一，只允許從該進程在內存的頁面中選出一頁換出，這樣

就不會影響其他進程的運行。如果進程在運行中頻繁的換頁，系統需

再為該進程分配若干附加物理塊，直至該進程缺頁率趨于適當程度為

止；反之，若一個進程在運行過程中缺頁率特別低，則此時可適當減

少該進程的物理塊。

19.什么是預調頁策略，請求調頁策略？

預調頁策略。根據局部性原理，一次調入若干個相鄰的頁可能比一次

調入一頁更高效。但如果調入的一批頁面中大廈多數都未被訪問，則

又是低效的。所以就需要采用以預測為基礎的預調頁策略，將預計在

不久之后便會被訪問的頁面預先調入內存。但目前預調頁的成功率

僅約50%o股這種策略主要用于進程的首次調入時，有程序員指出

應該先調入哪些頁。

請求調頁策略。進程在運行中需要訪問的頁面不在內存而提出的請求,

由系統將所需頁面調入內存。這種策略調入的頁一定會被訪問，且這

種策略比較易于實現，故在目前的虛擬存儲器中大多采用此策略。它

的缺點在于每次調入一頁，會花費過多的10開銷。

20.什么是分段的共享和保護？

分段的共享通過共享段來實現，每一個表項都是共享段的信息，記錄

了共享此段的每個進程情況。

分段的保護越界檢查：短號超過段表長度或段內偏移超過段長時越界

中斷處理。存取控制檢查：段表項中存取控制字段規定了對該段的訪

問方式，比如只讀、讀寫等。環保護機構：一個程序可以訪問駐留在

相同環或較高特權環中的數據；一個程序可以調用駐留在相同環或較

高特權環中的服務。

文件管理

1.對目錄管理的主要要求是什么？

實現“按名存取”；提高對目錄的檢索速度；文件共享；允許文件重

名。

2.什么是按名存取？

按名存取即用戶不必考慮文件存儲在哪里，怎樣組織輸入、輸出等工

作，只要使用文件名，操作系統通過查找目錄，就能對存儲介質上的

信息進行相應的操作。

3.什么是絕對路徑和相對路徑名和索引節點

絕對路徑：從根目錄出發的路徑。

相對路徑：進程對各文件的訪問都是相對于當前目錄進行的。

索引節點：在檢索文件時只用到文件名，也就是說，在檢索目錄的時，

文件的其他信息時不會被用到的，也不會被調入內存。因此有些系統

采用了文件名和文件描述信息分開的方法，將文件的描述信息單獨形

成一個索引節點。

磁盤高速緩存是利用內存中的部分存儲空間來暫存從磁盤中讀出的

盤快內容。物理上是駐留在內存的盤快，邏輯上屬于磁盤。

4.什么是文件？什么是文件系統？基本操作有哪些？

文件是以計算機硬盤為載體存儲在計算機的信息的集合，文件可以是

文本文檔，圖片，程序等等。操作系統負責管理和存儲文件信息的軟

件機構成為文件管理系統，簡稱文件系統。文件系統由三部分組成：

與文件管理有關軟件，被管理文件以及實施文件管理所需的數據結構。

最基本的文件操作包括創建文件，刪除文件，讀文件，寫文件，截斷

文件，文件重定位

文件重定位：按某條件搜索目錄，將當前文件位置設為給定值，并且

不會讀寫文件。

截斷文件：允許文件所有屬性不變，并刪除文件內容，即將長度設為

0并釋放空間。

補充：記錄是一組相關的數據項集合，用于描述一個對象在某方面的

屬性，如一個考生報名記錄包括考生姓名、出生日期、報考學校代

號、身份證號等一系列域。

為什么在大多數OS中都引入”打開“這一文件系統調用？打開的含

義是什么？

當用戶要求對一個文件實施多次讀/寫或者其他操作時，每次都要從

檢索目錄開始。為了避免多次重復檢索目錄，在大多數OS中都引入

了”打開“這一文件系統調用，當用戶第一次請求對某文件進行操作

時，須先利用。pen系統調用將該文件打開。所謂”打開“，是指系

統將指名文件的屬性（包括該文件在外存上的物理位置），從外存拷

貝到內存打開文件表的一個表目中，并將該表目的編號（或稱索引號）

返回給用戶。換而言之，”打開“，就是在用戶和指定文件之間建立

起一個連接。此后，用戶通過該連接直接得到文件信息，從而避免了

再次通過目錄檢索文件，即當用戶再次向系統發出文件操作請求時,

系統根據用戶提供的索引號可以直接在打開文件表中查找到文件信

息。這樣不僅節省了大量的檢索開銷，也顯著提高了對文件的操作速

度。如果用戶已不再想要對該文件實施相應的操作，可利用”關閉“系

統調用來關閉此文件，即斷開此連接，OS將會把該文件從打開文件

表中的表目上刪除掉。

什么是文件的邏輯組織和物理組織？文件的邏輯結構有幾種形式？

文件的邏輯結構是從用戶的觀點出發，所觀察到的文件組織形式，是

用戶可以直接處理的數據及其結構，它獨立于物理特性。文件的物理

結構，又稱為文件的存儲結構，是指文件在外存上的存儲組織形式。

這不僅與存儲介質的存儲性能有關，而且與所在外存的分配方式有關。

按邏輯結構，文件有無結構文件和有結構文件兩種類型，文件的有結

構文件有順序文件、索引文件、索引順序文件，散列文件。

7.什么是FCB?為什么引入FCB?

為了能對一個文件進行正確的存取，操作系統必須為文件設置用于描

述和控制文件的數據結構，稱之為“文件控制塊（FCB）”。為實現目

錄管理，操作系統中引入了文件控制塊的數據結構。

8.簡述文件的二級目錄組織形式。欲實現文件共享如何處理？

把記錄文件的目錄分成主文件目錄和由其主管的若干個子目錄，各子

目錄的位置由主目錄中的一項指出。應用中常設一個主文件目錄，而

為系統中每一個用戶設立一張主文件目錄MFD,每個用戶的所有文

件均設立一個用戶文件目錄UFD,作為MFD中的一項。用以描述UFD

的文件名和物理位置，即UFD是用戶全部文件的文件控制塊的全體。

在二級文件目錄中，欲共享文件需給出一個文件的全路徑名。由系統

從根目錄開始檢索；或者用戶將其當前目錄指向另一用戶的子目錄上,

以實現共享訪問。

9.文件目錄和目錄文件各起什麼作用？目前廣泛采用的目錄結構形

式是哪種？它有什麼優點？

文件目錄記錄文件的名字、文件長度、文件存放在外存上的物理地址,

以及文件屬性和文件建立時間、日期等信息也稱之為文件控制塊。目

錄文件是文件系統把同一卷上的若干文件的文件目錄組成一個獨立

的文件，這個全部由文件目錄組成的文件稱目錄文件。文件目錄和目

錄文件是兩個不同的概念，文件目錄記錄文件的管理信息，它用于對

單個文件的控制；目錄文件是由全部文件目錄組成的文件，它用于整

個文件系統的管理。目前廣泛采用的目錄結構是樹形目錄結構，它的

主要優點是：檢索效率高，允許文件重名，確切反映了信息的層次結

構，并且可以利用層次結構實現文件共享和保護

10.文件物理結構中的順序結構、鏈接結構與索引結構三者之間相比

各有什么優缺點？

順序結構優點：存儲管理簡單，且容易實現。支持順序存取和隨機存

取。順序存取速度快。所需的磁盤尋道次數和尋道時間最少。缺點不

利于文件的動態增長，需要為每個文件預留連續的空間以滿足文件動

態增長。

鏈式結構優點是提高了磁盤利用率，不需要為每個文件預留物理塊。

有利于文件插入和刪除。有利于文件動態增長。缺點存取速度慢，不

適于隨機存取，當物理塊間的連接指針出錯時，數據丟失。更多的尋

道次數和尋道時間。鏈接指針占用一定的空間，降低了空間利用率。

索引結構優點是不需要為每個文件預留物理塊。既能順序存取，又能

隨機存取。滿足了文件動態增長需要。

缺點較多的尋道次數和尋道時間。索引表本身帶來了系統開銷。如內

存空間，存取時間等

1L在磁盤上進行一次讀寫操作需要那幾部分時間？其中哪部分時間

最長？

尋道時間：磁頭移動到指定磁道所需要的時間

延遲時間：磁頭定位到某磁道的扇區（塊號）所需要的時間

傳輸時間：從磁盤讀出或向磁盤寫入數據所需要的時間。

一般來說，尋道時間因為要移動磁臂，所以占用時間最長。

12.FCFS,SSTF,SCAN,C-SCAN算法的優缺點

FCFS-優點：公平，簡單缺點：平均尋道時間長，僅應用在磁盤I/O

較少的場合

SSTF一優點：性能比“先來先服務”好，減少了平均尋道時間缺點:

不能保證平均尋道時間最短，可能會出現“饑餓”現象

SCAN一優點：尋道性能較好，可避免“饑餓”現象。缺點：不利于

遠離磁頭一端的訪問請求

C-SCAN-優點：消除了兩端磁道請求的不公平。缺點：無

13.文件保護？

文件保護通過口令保護、加密保護和訪問控制等方式實現。其中，口

令保護和加密保護是為了方式用戶文件被他人存取或盜取，而訪問控

制則用于控制用戶對文件的訪問方式

解決訪問控制最常用的方法是根據用戶身份進行控制。最普通的方法

是為每個文件和目錄增加一個訪問控制列表，以規定每個用戶名及其

所允許訪問的類型。這種方法的優點是可以使用復雜的訪問方法。其

缺點是長度無法預期并且可能導致復雜的空間管理，使用精簡的訪問

列表可以解決這個問題。

精簡的訪問列表采用擁有者、組合其他三種用戶類型。

1）擁有者：創建文件的用戶。

2）組：一組需要共享文件且具有類似訪問的用戶。

3)其他：系統內的所有其他用戶。

設備管理

1.設備管理的目標和功能是什么？

設備管理的目標：

⑴向用戶提供外部設備的方便、統一的接口，控制設備工作，完成

用戶的輸入輸出請求；

(2)充分利用中斷技術、通道技術和緩沖技術，提高CPU與設備、設

備與設備之間的并行工作能力，以充分利用設備資源，提高外部設備

的使用效率；

⑶設備管理就是要保證在多道程序環境下，當多個進程競爭使用設

備時，按照一定的策略分配和管理設備，以使系統能有條不紊地工作。

設備管理的功能：

⑴設備分配和回收；

(2)管理輸入/輸出緩沖區；

(3)設備驅動，實現物理I/O操作；

(4)外部設備中斷處理；

⑸虛擬設備及其實現。

2.什么是塊設備？什么是字符設備？

塊設備由于信息的存取總是以數據塊為單位，所以存儲信息的設備稱

為塊設備。它屬于有結構設備，如磁盤等。磁盤設備的基本特征是傳

輸速率高，以及可尋址，即對它可隨機地讀寫任意塊。

用于數據輸入輸出的設備為字符設備，因為其傳輸的基本單位是字符。

它屬于無結構類型，如打印機等。他們的傳輸速率低、不可尋址、并

且在輸入輸出時常采用中斷驅動方式。

3.程序直接控制方式、I/O中斷方式

(1)程序直接控制方式。其特點是主機與I/O串行工作。CPU啟動

I/O后，時刻查詢I/O是否準備好，若設備準備就緒，CPU便轉入處

理I/O與主機間傳送信息的程序；若設備未做好準備，則CPU反復查

詢，“踏步”等待直到I/O準備就緒為止。可見這種方式CPU效率很

低

(2)程序中斷方式。其特點是主機與I/O并行工作。CPU啟動I/O后，

不必時刻查詢I/O是否準備好，而是繼續執行程序，當I/O準備就緒

時。向CPU發中斷請求信號，CPU在適當時候響應I/O的中斷請求，

暫?，F行程序為I/O服務。這種方式消除了“踏步”現象，提高了CPU

效率

4.什么是通道？與DMA方式有什么區別？

通道是專門負責輸入/輸出的處理機。進一步減少對CPU的干預，即

把對一個數據塊的讀或寫為單位的干預，減少為對一組數據塊的讀或

寫及有關的控制和管理為單位的干預。同時一，又可以實現CPU、通

道和10設備三者的并行操作，從而更有效的提高整個系統的資源利

用率。

10通道和一般處理器的區別是：通道指令的類型單一，沒有自己的

內存，通道所執行的通道程