操作系统习题无解答

第1章 OS概述
第2章 进程管理
第3章 CPU调度与死锁
第4-5章 内存及虚拟内存
第6章 I/O子系统
第7-8章 文件与外存管理
第9章 操作系统接口

习题1
1．操作系统的作用可表现在哪几个方面？
2．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？
3．何谓脱机I/O和联机I/O？
4．试说明推动分时操作系统形成和发展的主要动力是什么？
5．为什么要引入实时操作系统？
6．操作系统系统可分为哪几大类？
7．操作系统有哪几大特征？其最基本的特征是什么？
8．处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？
9．内存管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？
10．设备管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？
11．文件管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？
12．是什么原因使操作系统具有异步性特征？

习题2
1．什么是多道程序技术？它有何特点？为什么要引入多道程序技术？
2．为什么程序并发执行会产生间断性特征？
3．程序并发执行，为什么会失去封闭性可再现性？
4．在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响？
5．试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。
6．试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志？
7．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。
8．为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？
9．在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？
10．试说明引起进程创建的主要事件。
11．试说明引起进程被撤消的主要事件。
12．在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么？
13．在撤消一个进程时所要完成的主要工作是什么？
14．试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么？
15．进程在运行时，存在哪两种形式的制约？并举例说明之。
16．为什么进程在进入临界区之间，应先执行“进入区”代码？在退出前又要执行“退出区”代码？
17．同步机构应遵循哪些基本准则？为什么？
18．试从物理概念上说明记录型信号量wait和signal(full)或signal(empty)，对执行结果将会有何影响？
19．你认为整形信号量机制是否完全遵循了同步机构的四条准则？
20．如何利用信号量机制来实现多个进程对临界资源的互斥访问？并举例说明之。
21．在生产者—消费者问题中，如果缺少了signal(full)或signal(empty)，对执行结果将会如何？
22．在生产者—消费者问题中，如果将两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置，或者将signal(mutex)与signal(full)互换位置，结果会如何？
23．我们为某临界资源设置一把锁W，当W=1时表示关锁；W=0时表示锁已打开。试写出开锁和关锁原语，并利用它们去实现互斥。
24．试修改下面生产者—消费者问题解法中的错误：
producer:
begin
repeat
produce an item in nextp；
wait(mutex)；
wait(full)；
buffer(in):=nextp；
signal(mutex)；
until false；
end
consumer:
begin
repeat
wait(mutex)；
wait(empty)；
nextc:=buffer(out)
out:=out+1；
signal(mutex)；
consume item in nextc；
until false；
end
25.试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法。
26．在测量控制系统中的数据采集任务时，把所采集的数据送往一单缓冲区；计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两任务共享单缓冲区的同步算法。
27．画图说明管程由哪几部分组成，为什么要引入条件变量？
28．如何利用管程来解决生产者—消费者问题？
29．什么是AND信号量？
30．试比较进程间的低级与高级通信工具。
31．当前有哪几种高级通信机制？
32．消息队列通信机制有哪几方面的功能？
33．为什么要在OS中引入线程？
34．试说明线程具有哪些属性？
35．何谓用户级线程和内核支持线程？

习题3
1．什么是作业？作业由哪几部分组成？各有什么功能？
2．作业的输入方式有哪几种？各有何特点？
3．作业有哪几种基本的状态？
4．作业与进程有什么关系？
5．高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？
6．在选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么？
7．作业调度的具体功能是什么？
8．作业调度的目标与性能标准是什么？
9．进程调度的功能是什么？
10．什么时候会调度进程？
11．在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业）调度算法？
12．何谓静态和动态优先级？确定静态优先级的依据是什么？
13．试比较FCFS和SPF两种进程调度算法。
14．按调度方式可将实时调度算法分为哪几种？
15．什么是最早截止时间优先调度算法？举例说明之。
16．什么是最低松弛度优先调度算法？举例说明之。
17．何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？
18．在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最易于实现？哪种方法使资源利用率最高？
19．请详细说明可通过哪些途径预防死锁。
20．在银行家算法的例子中，如果P0发出的请求向量由Request(0,2,0)改为Request(0,1,0)，问系统可否将资源分配给它？
21．在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：
Process Allocation Need Available
P0 0032 0012 1622
P1 1000 1750
P2 1354 2356
P3 0332 0652
P4 0014 0656
试问：
⑴该状态是否安全
⑵若进程P2提出请求Request(1,2,2,2)后，系统能否将资源分配给它

习题4
1．什么是地址映射？
2．存储管理的功能有哪些？
3．可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？
4．何谓静态链接？何谓装入时动态链接和运行时的动态链接？
5．在进行程序链接时，应完成哪些工作？
6．在动态分区分配方式中，应如何将各空闲分区链接成空闲分区链？
7．为什么要引入动态重定位？如何实现？
8．在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？
9．为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持？
10．较详细地说明引入分段存储管理是为了满足用户哪几方面的需要。
11．在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？
12．为什么说分段系统比分页系统更易于实现信息的共享和保护？
13．分页和分段存储管理有何区别？
14．试全面比较连续分配和离散分配方式。
15．虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？
16．实现虚拟存储器需要哪些硬件支持？
17．实现虚拟存储器需要哪几个关键技术？
18．在请求分页系统中，页表应包括哪些数据项？每项的作用是什么？
19．在请求分页系统中，应从何处将所需页面调入内存？
20．在请求分页系统中，常采用哪几种页面置换算法？
21．在请求分页系统中，通常采用哪种页面分配方式？为什么？
22．在一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。
23．实现LRU算法所需的硬件支持是什么？
24．试说明发时型Clock置换算法的基本原理。
25．说明请求分段系统中的缺页中断处理过程。
26．如何实现分段共享？

第五章
1．试说明设备控制器的组成。
2．为了实现CPU与设备控制器间的通信，设备控制器应具备哪些功能？
3．什么是字节多路通道？什么是数组选择通道和数组多路通道？
4．如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？
5．试说明失去I/O控制发展的主要因素是什么？
6．有哪几种I/O控制方式？各适用于何种场合？
7．试说明DMA的工作流程。
8．引入缓冲的主要原因是什么？
9．试说明收容输入工作缓冲区和提取输出工作缓冲区的工作情况。
10．何谓安全分配方式和不安全分配方式？
11．为何要引入设备独立性？如何实现设备的独立性？
12．在考虑到设备的独立性时，应如何分配独享设备？
13．试说明SPOOLing系统的组成。
14．在实现后台打印时，SPOOLing系统应为请求I/O的进程提供哪些服务？
15．试说明设备驱动程序具有哪些特点？
16．试说明设备驱动程序应完成哪些功能？
17．设备驱动程序通常要完成哪些工作？
18．磁盘访问时间由哪几部分组成？每部分时间应如何计算？
19．目前常用的磁盘调度算法有哪几种？每种算法优先考虑的问题是什么？

习题6
1．何谓数据项、记录和文件？
2．按文件的物理结构可将文件分为哪几类？
3．文件系统的模型可分为三层，试说明其每一层所包含的基本内容。
4．试说明用户可以对文件施加的主要操作有哪些。
5．何谓逻辑文件？何谓物理文件？
6．如何提高对变长记录顺序文件的检索速度？
7．试说明对索引文件和索引顺序文件的检索方法。
8．试从检索速度和存储费用两方面来比较两级索引文件和索引顺序文件。
9．试说明顺序文件的结构及其优点。
10．在链接式文件中常用哪种链接方式？为什么？
11．在MS—DOS中有两个文件A和B，A占用11、12、16和14四个盘块；B占用13、18和20三个盘块。试画出在文件A和B中各盘块间的链接情况及FAT的情况。
12．什么是索引文件？为什么要引入多级索引？
13．对目录管理的主要要求是什么？
14．采用单级目录能否满足对目录管理的主要要求？为什么？
15．目前广泛采用的目录结构形式是哪种？它有什么优点？
16．试说明在树型目录结构中线性检索法的检索过程，并给出相应的流程图。
17．对空闲磁盘空间的管理常采用哪几种分配方式？在UNIX系统中又是采用何种分配方式？
18．基于索引结点的文件共享方式有何优点？
19．基于符号链的文件共享方式有何优点？
20．在第一级系统容错技术中，包括哪些容错措施？什么是写后读校验？
21．在第二级系统容错技术中，包括哪些容错措施？

习题7
1．操作系统用户接口中包括哪几种接口？它们分别适用于哪种情况？
2．联机命令接口由哪几部分组成？
3．联机命令通常有哪几种类型？每种类型中包括哪些主要命令？
4．什么是输入输出重定向？举例说明之。
5．何谓管道联接？举例说明之。
6．终端设备处理程序的主要作用是什么？它具有哪些功能？
7．命令解释程序的主要功能是什么？
8．试说明MS－DOS的命令处理程序COMMAND.COM的工作流程。
9．为了将已存文件改名，应用什么UNIX命令？
10．要想将工作目录移到目录树的某指定结点上，应利用什么命令？
11．如果希望把file1的内容附加到原有文件file2的末尾，应用什么命令？
12．试比较一般的过程调用与系统调用。
13．系统调用有哪几种类型？

习题8
1．系统安全性的复杂性表现在哪几个方面？
2．对系统安全性的威胁有哪几种类型？
3．攻击者可通过哪些途径对软件和数据进行威胁？
4．可信任计算机系统评价标准将计算机系统的安全度分为哪几个等级？
5．何谓对称加密算法？并举例说明置换算法。
6．试说明DES加密的处理过程。
8．试说明非对称加密算法的主要特点。
9．试说明保密数据签名的加密和解密方式。
10．数字证明书的作用是什么？用一例来说明数字证明书的申请、发放和使用过程。
11．何谓链路加密？其主要特点是什么？
12．何谓端-端加密？其主要特点是什么？
13．可利用哪几种方式来确定用户身份的真实性？
14．在基于口令机制的认证技术中，通常应满足哪些要求？
15．基于物理标志的认证技术又可细分为哪几种？
16．智能卡可分为哪几种类型？这些是否都可用于基于用户持有物的认证技术中？
17．试详细说明SSL所提供的安全服务。
18．什么是保护域？进程与保护域之间存在着的动态联系是什么？
19．试举例说明具有域切换权的访问控制矩阵。
20．如何利用拷贝权来扩散某种访问权？
21．如何利用拥有权来增、删某种访问权？
22．增加控制权的主要目的是什么？试举例说明控制权的应用。
23．什么是访问控制表？什么是访问权限表？
24．系统如何利用访问控制表和访问权限表来实现对文件的保护？
25．何谓包过滤技术？简要说明其基本工作原理。
26．基于代理服务的应用层网关可分成哪几种类型？简要说明它们的基本工作原理。
27．试比较包过滤技术与代理服务技术。
28．为什么说规则检查防火墙是当前最好的防火墙？

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