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名词解释(3分×5个)
【1】操作系统
【1】分时系统 P9 PPT35
【1】实时系统 P11 PPT41
【2】进程 P39
【2】阻塞状态P40
【2】PCB P44
【2】原语 P47
【2】临界区 P55,PPT83
【2】管程 P63,PPT107
【2】管道 P74,PPT145
【2】TCB P84,PPT185
【3】周转时间 P93,PPT8
【3】响应时间 P94,PPT10
【3】均衡性 P94,PPT10
【3】死锁 P115,PPT106
【3】安全状态 P119,PPT109
【4】拼接或紧凑 P143,PPT57
【4】对换 P145,PPT61
【4】页面 P148,PPT66
【4】快表 P151,PPT77
【5】时间局部性P165
【5】空间局部性P165
【5】虚拟存储器 P166
【5】最小物理块数 P171,PPT25
【6】设备驱动程序 P206,PPT59
【6】设备独立性 P213,PPT78
【6】设备安全分配方式 P217,PPT121
【6】设备不安全分配方式P217,PPT122
【7】记录 P238
【7】文件 P238
【7】文件目录 P249
【7】索引节点 P251
【8】磁盘高速缓存 P283
【8】位示图 P280,PPT13
简答题(5分×5个)
【1】实时系统和分时系统的区别。 P12,PPT50-51
【1】并发性和并行性的区别。 P14,PPT72-80
【1】操作系统的主要功能。 P18-22,PPT81-105
【2】进程的特征。P39,PPT21-23
【2】绘图说明进程状态的转换过程。P41,PPT30
【2】引起进程挂起状态的原因。P42,PPT31-32
【2】引起进程终止的事件。P50,PPT67-70
【2】进程同步机制应遵循的规则。P55,PPT85
【2】进程和线程的区别。 P82-84,PPT178-183
【3】作业调度的主要任务。P96,PPT17
【3】短作业优先算法的缺点。P97,PPT27
【3】实现实时调度的基本条件。P105-106,PPT64-69
【3】产生死锁的必要条件。P116,PPT99-100
【3】处理死锁的基本方法。P116,PPT101-102
【4】程序的装入和链接方式。 P132-135,PPT11-24
【4】说明4种分区分配算法的基本原理。P140,PPT37-40
【4】基本分页存储管理方式的地址变换过程。P150,PPT74
【4】具有快表的分页存储管理方式的地址变换过程。P151,PPT77
【4】为什么要引入分段存储管理方式。P155-156,PPT87-90
【4】基本分段存储管理方式的地址变换过程。P158,PPT96
【4】分页存储管理方式和分段存储管理方式的区别。P158-159,PPT98-99
【5】局部性原理及其论点。P165,PPT6-7
【5】物理块的分配策略。P171,PPT27-29
固定分配局部置
可变分配全局置换
可变分配局部置换
【5】物理块的分配算法。P172,PPT30-32
【6】设备控制器的基本功能。 P197-198,PPT13-16
【6】操作系统IO管理的层次划分。P193,PPT8
【6】中断处理程序的处理过程。P204-205
【6】对IO设备的控制方法。P209
【6】为什么要引入缓冲区?P224-225
【7】最基本的文件操作。P241
【7】文件系统对目录管理的要求。P249,PPT46-47
【8】说明三个级别的容错技术。P287-291(标题)
--第一级容错技术
--第二级容错技术
--基于集群技术的容错功能
操作系统是一组能有效地组织和管理计算机硬件和软件的资源,合理对各类作业进行调度,以及方便用户使用程序的集合。
分时系统是指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端并由此所组成的系统,该系统允许多个用户同时通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
实时系统是指系统能及时响应外部事件的请求,在规定时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。
进程是进程实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
正在实行的进程由于发生某些事件(如I/O请求、申请缓冲区失败等)暂时无法继续执行的状态。
作为进程实体的一部分,记录了操作系统所需的,用于描述进程的当前情况以及管理进程运行的全部信息,是操作系统中最重要的记录型数据结构。
原语是若干条指令组成的,用于完成一定功能的一个过程。
临界区是每个进程中访问临界资源的那段代码。
一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行(在该数据结构上)的一组操作,这组操作能同步进程和改变管程中的数据。
管道是指用于连接一个读进程和一个写进程以实现他们之间通信的一个文件,又名pipe文件。
将所有用于控制和管理线程的信息记录在线程控制块中
周转时间是指从作业被提交给系统开始,到作业完成为止这段时间间隔。
响应时间是指从用户通过键盘提交一个请求开始,直到屏幕上显示出处理结果为止的一段时间间隔。
系统响应时间的快慢应与用户所请求服务的复杂性相适应。
如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其他进程才能引发的事件,那么该组进程是死锁的。
安全状态是指系统能按某种进程推进顺序为每个进程pi分配其所需资源,直至满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可顺利完成。
拼接是通过移动内存中作业的位置,把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法。
对换是指把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据换出到外存上,以便腾出足够的内存空间,再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据换入内存。
页是将用户程序的地址空间分为若干个固定大小的区域。
为了提高地址变换速度,可在地址变换机构中增设一个具有并行查询能力的特殊高速缓冲寄存器。
如果程序中的某条指令被执行,则不久以后该指令可能再次执行;如果某数据被访问过则不久以后该数据可能再次被访问。产生原因:程序存在大量循环操作。
一旦程序访问了某个存储单元,在不久之后,其附近的存储单元也会被访问,即程序在一段时间内所访问的地址可能集中在一定范围内,典型:程序的顺序执行
虚拟存储器,是指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储系统。
最小物理块数是指能保证进程正常运行所需的最小物理块数,当系统为进程分配的物理块数少于此值时,进程将无法进行。
设备驱动程序又称为设备处理程序,它是I/O系统的高层与设备控制器之间的通讯程序,其主要任务是接受上层软件发来的抽象I/O要求,如read或write命令,再把它转换为具体要求后,发送给设备控制器,启动设备去执行,反之,它也将由设备控制器发来的信号传送给上层软件。
应用程序中所用的设备,不局限于使用某个具体的物理设备。为每个设备所配备的设备驱动程序是与硬件紧密相关的软件。
安全分配方式:每当进程发出I/O请求后,便进入阻塞状态,知道I/O操作完成后才被唤醒。一旦进程已经获得某种设备后便阻塞,不能再请求任何资源,而在它阻塞时又不保持任何资源。因此,摒弃了造成死锁的四个必要条件之一的“请求和保持”条件,所以设备是安全的。缺点是CPU与I/O设备是顺序执行的。
在这种分配方式中,进程在发出I/O请求后任继续运行,需要时又发出第二个I/O请求,第三个I/O请求。仅当进程所需请求的设备已被另一进程占用时才进入阻塞状态。
记录是一组相关数据项的集合,用于描述一个对象在某方面的属性
文件是由创建者定义的、具有文件名的一组相关元素的集合,可分为有结构文件和无结构文件两种
一种数据结构用于标识系统中的文件及其物理地址,以供检索时使用
i结点(索引结点)在有的系统中,如UNIX系统,便采用了把文件名与文件描述信息分开的办法,亦即,使用文件描述信息单独形成一个称为索引结点的数据结构,简称i结点
在内存中为磁盘盘块设置的一个缓冲区,在缓冲区中保存了某些盘块的副本
利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况,当其值为0时,表示对应盘块空闲;为1时,表示已分配。
并行性是指两个或者多个事件在同一时刻发生,
并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生,
1.处理及管理机制:进程控制、进程同步、进程通讯、调度
2.存储器管理功能:内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充、
3.设备管理功能:缓冲管理、设备分配、设备处理、
4.文件存储空间的管理:文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护
5.操作系统与用户之间的接口:用户接口(联机用户接口、脱机用户接口、图形用户接口)、程序接口
让权等待:当进程不能进入自己的临界区时,应立即释放处理机,以免进程陷入“忙等”状态。
根据JCB中的信息,检查系统中的资源能否满足作业队资源的需求,以及按照一定的调度算法,从外存的后备队列中选取某些作业调入内存,并为他们创建进程、分配必要的资源。然后在将新创建的进程排在就绪队列上等待调度。每次执行作业调度时,度需要做出1.接纳多少个作业2.接纳那些作业。
当进程要访问某个逻辑地址中的数据时,分页地址变换机构会自动地将有效地址(相对地址)分为页号和页内地址两部分,再以页号为索引去检索页表。查找操作由硬件执行。
在执行检索之前,先将页号与页表长度进行比较,如果页号大于或等于页表长度,则表示本次所访问的地址已超越进程的地址空间。于是,这一错误将被系统发现并产生一地址越界中断。
若未出现越界错误,则将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加,便得到该表项在页表中的位置,于是可从中得到该页的物理块号,将之装入物理地址寄存器中。与此同时,再将有效地址寄存器中的页内地址送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。
在CPU给出有效地址后,由地址变换机构自动地将页号P送入高速缓冲寄存器,并将此页号与高速缓存中的所有页号进行比较,若其中有与此相匹配的页号,便表示所要访问的页表项在快表中。于是,可直接从快表中读出该页所对应的物理块号,并送到物理地址寄存器中。
如在块表中未找到对应的页表项,则还须再访问内存中的页表,找到后,把从页表项中读出的物理块号送地址寄存器;同时,再将此页表项存入快表的一个寄存器单元中,亦即,重新修改快表。但如果联想寄存器已满,则OS必须找到一个老的且已被认为不再需要的页表项,将它换出。
为了实现从进程的逻辑地址到物理地址的变换功能,在系统中设置了段表寄存器,用于存放段表始址和段表长度TL。
在进行地址变换时,系统将逻辑地址中的段号S与段表长度TL进行比较。若S>TL,表示段号太大,是访问越界,于是产生越界中断信号;若未越界,则根据段表的始址和该段的段号,计算出该段对应段表项的位置,从中读出该段在内存的起始地址,
然后,再检查段内地址d是否超过该段的段长SL。若超过,即d>SL,同样发出越界中断信号;若未越界,则将该段的基址d与段内地址相加,即可得到要访问的内存物理地址。
定义:程序在执行时将所呈现出的局部性规律,即在一较短的时间内,程序的执行仅局限于某个部分,相应的,它所访问的存储空间也局限于某个区域。
该策略同样是基于进程的类型或根据程序员的要求,为每个进程分配一定数目的物理块,但当某进程发现缺页时,只允许从该进程在内存的页面中选择一页换出,这样就不会影响其他进程的运行。
①创建文件:在创建一个新文件时,要为新文件分配必要的外存空间,并在文件目录中为之创建一个目录项;目录项中应记录新文件的文件名及其在外存的地址等属性
②删除文件:在删除时,应先从目录中找到要删除文件的目录项,使之成为空项,然后回收该文件所占用的存储空间
③读文件:在读文件时:根据用户给出的文件名去查找目录,从中得到被读文件在外存中的位置;在目录项中,还有一个指针用于对文件的读/写
④:写文件:在写文件是,根据文件名查找目录。找到指定文件的目录项,在利用目录中的写指针进行写操作
⑤设置文件的读/写位置:前面所述的文件读/写操作,都只提供了对文件顺序存取的手段,及每次都是从文件的始端进行读或写;设置文件读/写位置的操作,通过设置文件读/写指针的位置,以便读/写文件是不在每次都从其始端,而是从所设置的位置开始操作,因此可以改顺序存取为随机存取P225
①实现“按名存取”。用户只需从系统提供所需访问文件的名字,便能快速准确第找到指定文件在外存上的存储位置。这是目录管理中最基本的功能,也是文件系统向用户提供的最基本的服务
②提高对目录的检索速度。通过合理的组织目录结构加快对目录的检索速度,从而提高对文件的存取速度。这是在设计一个大、中型文件系统所追求的主要目标
③文件共享。在多用户系统中,应允许多个用户共享一个文件。这样就只需在外存中保留一份该文件的副本供不同用户使用,以节省大量的存储空间,并方便用户和提高文件利用率
④允许文件重名。系统应允许不同用户对不同文件采用相同的名字,以便于用户按照自己的习惯给文件命名和使用文件P232
①双份目录和双份文件的分配表
②热修复重定向和写后读校验
①磁盘镜像
②磁盘双工
①双机热备份功模式
②双机互为备份模式
③公用磁盘模式