操作系统原理简答题

操作系统原理简答题

P31-1 设计现代操作系统的主要目标是什么？

答：设计现代操作系统的主要目标包括以下四方面：

（1）方便性，改进和完善用户接口，使计算机系统更方便使用；

（2）有效性，通过有效管理和分配软、硬件资源及合理组织计算机工作流程来改善资源利用率、提高系统吞吐量；（3）可扩充性，以适应计算机硬件和体系结构的迅猛发展及其所对应的更高的功能和性能要求；

（4）开放性，支持不同厂家与不同类型的计算机及其设备的网络化集成和协同工作，实现应用程序的可移植性和互操作性。

P31-2 OS的作用可表现在哪几个方面？

答：操作系统的作用主要体现为以下三个方面：

（一）作为用户与计算机硬件系统之间的接口。方便用户快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序；（二）作为计算机系统资源的管理者。对系统软硬件资源进行有效的管理和控制，提高系统资源利用率和系统吞吐量；

（三）作为扩充机器。通过提供处理机管理、存储管理、文件管理、图形化用户接口等功能，为用户提供了一台比裸机功能更为强大且使用更为方便的虚拟机。

P84-7 试说明PCB 的作用?为什么说PCB 是进程存在的唯一标志?

答：（1） PCB 是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。 PCB 中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。

（2） 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB 对进程进行控制，系统是根据进程的PCB 而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB 是进程存在的唯一标志。

P51-4 同步机构应遵循哪些基本准则?为什么?

答：同步机构应遵循下述四条基本准则：

（1）空闲让进。当无进程处于临界区时，相应的临界资源处于空闲状态，因而可允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效的利用临界资源。

（2）忙则等待。当已有进程进入自己的临界区时，意味着相应的临界资源正被访问，因而所有其它企图进入临界区的进程必须等待，以保证诸进程互斥地访问临界资源。

（3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证该进程能在有限时间内进入自己的临界区，以避免陷入“死等”状态。

（4）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，以避免进程陷入“忙等”和浪费处理机资源。

P36-2 进程与程序的区别是什么？

答：（1）进程是动态的，程序是静态的。程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移；而程序通常对应着文件、静态和可以复制。

（2）进程是暂时的，程序的永久的。进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。

（3）进程与程序的组成不同。进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。

（4）进程与程序的对应关系是：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。

P119-27 何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？

答：所谓死锁，是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都无法再向前推进。

产生死锁的原因：⑴ 竞争资源（资源稀缺）。⑵ 进程间推进顺序非法。

产生死锁的必要条件：⑴ 互斥条件。⑵ 请求和保持条件。⑶) 不剥夺条件。⑷ 环路等待条件。

P152-26 分页和分段存储管理有何区别和联系？

答：分页和分段系统都采用离散分配方式，但二者在概念上完全不同，主要表现在：

（1）分页是信息的物理单位，其目的是为了实现离散分配方式和消减内存外零头并提高内存利用率的系统管理需要；分段则是信息的逻辑单位，每段一组意义相对完整的信息，其目的在于能更好地满足用户在编程和使用方面的需要。

（2）分页大小固定且由系统决定，且同一系统只能有一种大小的页面；而分段的长度则不固定，其取决于用户程序的自然构成，通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息性质来划分。

（3）分页系统的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符便可表示一个地址；而分段的作业地址空间则是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。

P118-1 高级调度与中级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？

答：高级调度的主要任务是：决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源，然后，在将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。

中级调度的主要任务是：使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源，而将它们调至外存上去等待。

引入中级调度的目的：为了提高内存利用率和系统吞吐量。

P118-11 何谓静态和动态优先级？确定静态优先级的依据是什么？

答：静态优先权是在创建进程时确定的，且在进程的整个运行期间保持不变。

动态优先权是指，在创建进程时所赋予的优先权，是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得更好的调度性能。若所有的就绪进程具有各不相同的优先权初值，那么，对于优先权初值低的进程，在等待了足够的时间后，其优先权便可能升为最高，从而可以获得处理机。

确定进程优先权的依据有如下三个方面：a.进程类型 b.进程对资源的需求 c.用户要求

P177-3 虚拟存储器具有哪些特征，其中最本质的特征是什么？

答：虚拟存储器具有四方面的特征：

（1）离散性，即采用离散分配方式；

（2）多次性，指作业被分成多次调入内存运行；

（3）对换性，指允许程序和数据在作业运行过程中换进和换出；

（4）虚拟性，指能够从逻辑上扩充内存容量。

其中，最本质的特征是离散性。