【OS】操作系统课程笔记 期末复习总结
选择题易错点
- 各种进程调度算法中，性能最好的是SRT（最短剩余时间）。
- 各种进程调度算法中，响应最快的是RR（轮转法）。
- 进程切换是通过中断产生的，但中断不一定产生进程切换。
- 涉及到时间片的调度方式属于强占式调度，因为时间片式一种强占机制。
- 若现行进程需要等待某个事件时，系统立即将CPU转交给其他进程，则系统采用的不是抢占式调度方式，因为这是由进程主动放弃CPU。
- 平均周转时间小就导致单位时间内系统吞吐率高。
- 多道批处理操作系统没有交互能力，等待时间可能会很久；
- 页面置换算法中，只有FIFO会出现belady现象和抖动现象，OPT是最优算法，但不可实现；
- 实时调度算法中，最重要的参考依据是截至时间。
- 下面关于死锁问题的叙述哪些是正确的，哪些是错误的，说明原因。
(1)参与死锁的所有进程都占有资源；
(2)参与死锁的所有进程中至少有两个进程占有资源；
(3)死锁只发生在无关进程之间；
(4)死锁可发生在任意进程之间。
答：说法（1）是错误的，应该是参与死锁的所有进程都等待资源。如下图所示，参与进程p1、p2、p3、p4，尽管p3、p4不占有资源，但也卷入死锁。
说法(2)正确。参与死锁的进程至少有两个，设为p1,p2，p1占有资源r1而等待资源r2，p2占有资源r2而等待资源r1。
说法(3)错误。死锁也可能发生在相关进程之间，如p1和p2也可能是相关进程。
说法(4)正确，死锁既可能发生在相关进程之间，也可能发生在无关进程之间。即死锁可发生在任意进程之间。
- 安全状态一定不会发生死锁，不安全状态不一定死锁。
- 作业控制语言是用来书写作业说明书以控制作业执行的，不同于编程语言，不是用来写程序的。
- 磁盘的一个扇区容量是512B。
没有执行进程调度程序，说明这n个进程状态暂时保持不变，因此只需要看哪种情况不合理就行，只有D不合理，有就绪进程却没有运行进程，把CPU晾那里了。
1、 用户在一次计算过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（ C ）。
A.进程 B.程序 C.作业 D.系统调用
1、 用户在自己的用户终端上连续键入组成作业的若干命令，无需等待一条命令是否执行完毕。所键入的命令形成了一道命令串，存储在一个系统缓冲区中，由操作系统自动地对这些命令逐步提取并解释进行，最后向用户提供处理结果。在这样的多用户、多作业、多命令串的系统中，前后台作业的执行调度（ A ）。
A.完全由操作系统自动完成，无需用户干预 B. 由用户干预完成
C.由系统和用户干预结合完成 D. 全由用户完成
1、 在一般操作系统中必不可少的调度是（ D ）。
A．高级调度； B．中级调度； C．作业调度； D．进程调度。
1、 正在运行的进程因提出的服务请求未被操作系统立即满足或者所需数据尚未到达等原因，只能由（ C ）把它转变为阻塞态。
Ａ．父进程 Ｂ．子进程 Ｃ．进程本身 Ｄ．其它进程
1、 FCFS算法进行调度，对以下哪种工作有利：（ A ）
A、运行时间较长的作业 B、运行时间较短的作业
C、 I/O繁忙型作业 D、后到达的作业
1、 把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（ D ）。
A．编译； B．连接； C．运行； D．重定位。
另外注意，链接后形成逻辑地址，加载后形成物理地址。
1、 地址重定位的结果是得到（ D ）
A．源程序 B．编译程序 C．目标程序 D．执行程序
1、 段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（ B ）。
A、用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。
B、用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。
C、用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。
D、用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间。
1、 （ C ）存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。
A.段式 B.页式 C.固定分区 D.段页式
1、 虚拟存储管理策略可以( A )
A. 扩大逻辑内存容量 B.扩大物理内存容量
B. 扩大逻辑外存容量 D．扩大物理外存容量
1、 下面的存储器管理方案中,只有 ( D ) 会使系统产生抖动。
A. 固定分区 B、可变分区 C、单纯分区 D．请求分页
补充：分区管理不会产生抖动，但是页式和段式都会。
1、 死锁时，如没有外力的作用，则死锁( A ).
A、涉及到的各个进程都将永久处于封锁状态。
B、涉及到的单个进程处于封锁状态。
C、涉及到的单个进程处于等待状态。
D、涉及到的进程暂时处于封锁状态。
7．在一个文件被用户进程首次打开的过程中，操作系统需做的是（）。
A．将文件内容读到内存中
B．将文件控制块读到内存中
C．修改文件控制块中的读写权限
D．将文件的数据缓冲区首指针返回给用户进程
8．在采用中断I/O方式控制打印输出的情况下，CPU和打印控制接口中的I/O端
口之间交换的信息不可能是（）
A．打印字符
B．主存地址
C．设备状态
D．控制命令
12．异常是指令执行过程中在处理器内部发生的特殊事件，中断是来自处理器外
部的请求事件。下列关于中断或异常情况的叙述中，错误的是（）
A．“访存时缺页”属于中断
B．“整数除以0”属于异常
C．“DMA传送结束”属于中断
D．“存储保护错”属于异常
13．下列关于批处理系统的叙述中，正确的是 （）
Ⅰ．批处理系统允许多个用户与计算机直接交互
Ⅱ．批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统
Ⅲ．中断技术使得多道批处理系统的I/O设备可与CPU并行工作
A．仅Ⅱ、Ⅲ
B．仅Ⅱ
C．仅Ⅰ、Ⅱ
D．仅Ⅰ、 Ⅲ
4．若某单处理器多进程系统中有多个就绪态进程，则下列关于处理机调度的叙
述中，错误的是（）
A．在进程结束时能进行处理机调度
B．创建新进程后能进行处理机调度
C．在进程处于临界区时不能进行处理机调度
D．在系统调用完成并返回用户态时能进行处理机调度
6．若某设备中断请求的响应和处理时间为100ns，每400ns发出一次中断请求，
中断响应所允许的最长延迟时间为50ns，则在该设备持续工作过程中，CPU
用于该设备的I/O时间占整个CPU时间的百分比至少是（）。
A．12.5%
B．25%
C．37.5%
D．50%
2．下列选项中，导致创建新进程的操作是（）
Ⅰ．用户登录成功
Ⅱ．设备分配
Ⅲ．启动程序执行
A．仅Ⅰ和Ⅱ
B．仅Ⅱ和Ⅲ
C．仅Ⅰ和Ⅲ
D．Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
4．下列选项中，满足短任务优先且不会发生饥饿现象的调度算法是（）
A．先来先服务
B．高响应比优先
C．时间片轮转
D．非抢占式短任务优先
8．下列关于进程和线程的叙述中，正确的是（）
A．不管系统是否支持线程，进程都是资源分配的基本单位
B．线程是资源分配的基本单位，进程是调度的基本单位
C．系统级线程和用户级线程的切换都需要内核的支持
D．同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间
5．在缺页处理过程中，操作系统执行的操作可能是（）
Ⅰ．修改页表 Ⅱ．磁盘I/O Ⅲ．分配页框A．仅Ⅰ、Ⅱ
B．仅Ⅱ
C．仅Ⅲ
D．Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
8．下列关于虚拟存储的叙述中，正确的是（）
A．虚拟存储只能基于连续分配技术
B．虚拟存储只能基于非连续分配技术
C．虚拟存储容量只受外存容量的限制
D．虚拟存储容量只受内存容量的限制
10．下列措施中，能加快虚实地址转换的是（）。
I．增大快表(TLB)容量
II．让页表常驻内存
III．增大交换区(swap)
A．仅I
B．仅II
C．仅I、II
D．仅II、III
14．在系统内存中设置磁盘缓冲区的主要目的是（）
A．减少磁盘I/O次数
B．减少平均寻道时间
C．提高磁盘数据可靠性
D．实现设备无关性
17．某进程访问页面的序列如下所示。若工作集的窗口大小为6，则在t时刻的工作集为（）
A．{6，0，3，2}
B．{2，3，0，4}
C．{0，4，3，2，9}
D．{4，5，6，0，3，2}
解析：选择t时刻前六个任务，去重后得到工作集。
20．下列关于SPOOLing技术的叙述中，错误的是（）
A．需要外存的支持
B．需要多道程序设计技术的支持
C．可以让多个作业共享一台独占设备
D．由用户作业控制设备与输入/输出井之间的数据传送
D错误，是由系统实现的。
6．设置当前工作目录的主要目的是（）
A．节省外存空间
B．节省内存空间
C．加快文件的检索速度
D．加快文件的读/写速度
14．若磁盘转速为7200转/分，平均寻道时间为8 ms，每个磁道包含1000个扇区，
则访问一个扇区的平均存取时间大约是（）
A．8.1 ms
B．12.2 ms
C．16.3 ms
D．20.5 ms
解析：平均存取时间 = 寻道时间 + 延迟时间 + 传输时间
寻道时间已给出，为8 ms
延迟时间就是转半周的时间，也就是 60 * 1000 / (7200 * 2) = 4.12 ms
传输时间就是转过一个扇区的时间，即为 4.12 / (1000 / 2) = 0.01ms
加起来就是12.2 ms
简答题
Q：操作系统的最基本特征是什么？
A：
- 并发性；
- 资源共享性；
- 异步性。
Q：操作系统的功能有哪些？
A：
- 存储器管理功能；
- 处理机管理功能；
- 设备管理功能；
- 文件管理功能；
- 用户接口。
Q：多道批处理、并行和并发的含义是什么？
A：
多道批处理：在内存中同时存放几道作业，通过合理搭配实现处理机和外设的高度并行。
并行：要求在微观上同步，即在时间的一点上同时运行。
并发：不要求在微观上同步，只是宏观上同时运行，只不过是处理机速度快，感觉多个程序在同时推进。
并发可在用户程序与系统程序之间，也可以在用户程序之间。并行只在设备与程序，设备与设备之间存在（并行不能在两个程序之间出现）。
Q：进程的概念
A：进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位（注意进程是一个动态的执行过程）。
Q：进程的基本特征是什么？
A：动态性、并行性、独立性、异步性和结构性。
Q：进程与程序的区别
A：
- 进程是一个动态概念，而程序是静态的；
- 进程具有并发性，而程序没有；
- 进程是竞争计算机系统资源的基本单位，而程序不是；
- 进程和程序不是一一对应的，多个进程可执行同一个程序，一个进程也可以执行一个或多个程序。
Q：为什么进程运行未结束却可以进入完成状态？
A：由于产生该进程的父进程终止了，该进程的资源被回收，进入完成状态。
Q：什么是低级、中级、高级调度？
A：低级调度决定接下来执行哪一个就绪进程，中级调度属于交换功能的一部分，决定进程是否可以处于活动空间中，高级调度决定是否把进程从就绪队列添加到运行队列中。
Q：请你给出低级调度的三个时机，即何时会产生低级调度？
A：一个进程执行结束、当前进程由于请求I/O进入阻塞，以及分时系统中时间片到。
Q：原子操作（原语）的含义是什么？
A：原子操作简称原语，指的是当一个进程正在修改某信号量时，不会有别的进程同时修改该信号量，即在操作上不能被打断。
Q：临界资源和临界区的概念
A：
临界资源：也称为互斥资源，指系统中某些一次只允许一个进程使用的资源。
临界区：在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区，多个称为相关临界区。
Q：死锁的解决方法
A：预防死锁（静态策略）：破坏产生死锁的四个条件中的后三个（互斥条件：不能破坏；请求保持条件，非剥夺条件，循环等待条件），虽然是最容易实现的方法，但可能导致系统资源利用率较低；
避免死锁（动态策略）：在资源的动态分配过程中，使用某种方法来防止系统进入不安全状态，从而避免死锁发生（银行家算法）这个方法使资源的利用率最高；
检测死锁：允许系统运行中发生死锁，但是可以被检测出来；
解除死锁：与检测死锁相配套的措施，常用的方法是撤销或挂起一些进程（资源分配图）。
Q：什么是Spooling假脱机系统？
A：利用常驻内存的进程去模拟外围处理机来实现I/O过程，使得可以在主机的控制下，实现脱机输入输出功能，使得外围设备与主机并行操作的系统。
组成部分包括：输入输出井，输入输出缓冲区；
运行过程包括：存输入、取输入、存输出、取输出。
Q：内存分配方式有哪些？
A：
- 直接指定方式：编写程序时所使用的设计的内存地址；
- 静态分配方式：程序装入内存时确定地址；
- 动态分配方式：程序执行时确定地址。
Q：什么是地址重定位？有哪几种常用的地址重定位方法？
A：由于将作业装入到与其地址空间不一致的存储空间所引起的对有关地址部分的调整过程称为地址重定位。
常用的重定位方法有两种，静态重定位和动态重定位。静态重定位是指在程序运行之前由链接装入程序进行的重定位。动态重定位是在程序运行过程中，通过重定位寄存器来进行地址转换。
Q：请求分页系统的页表结构
A：
| 页号 |
物理块号 |
状态位 |
访问位 |
修改位 |
外存地址 |
Q：什么是缓冲？为什么要引入缓冲技术？
A：缓冲是为了协调速度相差很大的外围设备与CPU处理之间的数据传送，其基本思想是利用空间来换取时间，以加快系统I/O数据的处理速度；
引入缓冲技术是为了缓解高速外围设备和CPU处理速度不匹配的问题。
Q：IO设备传输控制方式有哪些？
A：
- 程序直接控制方式
- 中断控制方式
- DMA控制方式
- 通道控制方式
Q：多道程序并发有什么好处？
A：多道程序并发使内存可同时存放多个用户作业，并使它们交替运行，轮流使用CPU和I/O设备，系统资源（CPU、内存和外设）的利用率得到很大提高。
大题
物理地址和逻辑地址的转换
