操作系统简答题

1、1.操作系统的主要功能操作系统的基本功能包括处理器管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户界面。操作系统的三种类型是什么？每个都有什么特性？操作系统通常可以分为三种基本类型：部署系统、分时系统和实时系统。部署操作系统的特点是多通道和批处理。分时系统具有多声道、交互、“单独”和时效性的特性。实时系统功能：及时响应和高可靠性操作系统的基本特征是什么？并发、共享、虚拟技术、异步4.操作系统通常为用户提供哪三个界面？每个都有什么特性？1.联机命令界面提供一组允许用户直接或间接工作的命令。根据工作方式，命令界面分为联机命令界面和脱机命令界面。2.程序界面程序界面由一组系统调用命令组成，提

2、供了一组系统调用命令供用户程序使用。3.图形界面界面将“图标窗口菜单”对话框和其他元素和文字组合在一起，以在桌面上创建直观、易于使用的计算机操作环境。操作系统主要有这种类型的体系结构吗？单一结构、分层结构、微内核结构和客户机-服务器模型、虚拟机结构多通道编程的主要特征是什么？多通道编程技术是在内存中同时放置多个程序，以便在系统中同时运行，从而共享系统的各种资源。一个程序暂停执行后，CPU立即移动以运行另一个程序。特性:多通道、宏并行(不同的操作分别在CPU和外围设备上执行)、微串行(跨单个CPU执行)。7.作业系统在电脑系统中的位置为何？操作系统在计算机系统中占有特别重要的地位，所有其他软件都

3、基于操作系统构建，并得到相应的支持和服务；操作系统是支持多种应用程序的插件。用户利用操作系统提供的命令和服务操作和使用计算机。可以看出，操作系统实际上是一个计算机系统硬件、软件资源的总司令部。操作系统的性能决定了计算机系统的安全性和可靠性。8.术语表：流程、流程控制块、流程图像、线程、流程互不相容和同步、关键区域和关键资源、竞争条件、基本、信号量、管道、死锁、饥饿进程：进程是在一个数据集合中运行程序的进程，是系统执行资源分配和计划的单独基本单元。进程控制块：使不在多程序环境中独立运行的程序(包含数据)成为可以独立运行的基本单元和可以与其他进程同时运行的进程。进程图像：进程图像(也称为进程图像)

4、是进程运行的上下文环境，包括处理器的公用寄存器值、进程的内存图像、打开文件的状态和进程使用资源的信息。流程控制区块(PCB)、执行流程的程式(code)、执行流程时使用的资料，以及执行流程时使用的工作区线程：线程是进程的实体，它是系统独立计划和调度的基本单元，线程本身不拥有系统资源，仅保留运行时必需的资源，但可以共享属于同一进程的其他线程和进程拥有的所有资源。流程互不相容：两个或多个流程不能同时进入同一共享变量集的临界区域。否则，可能会发生与时间相关的错误，这称为过程互斥。进程同步：由于直接约束异步环境中的并发进程集，因此相互发送消息，相互协作，相互等待，并确保每个进程以恒定速度运行的进程称为

5、进程间同步。重要领域：从每个进程访问重要资源的代码重要资源：一次只能访问一个进程的资源。竞争条件：多个进程同时访问和运行相同的数据，运行结果与访问的特定顺序相关。基元：由几个执行特定功能的机器命令组成，为了确保其操作的正确性，必须是原子操作。也就是说，原语是必须移开的行动。信号器(Semaphore):指示状态的相当大的信号，可用于多线程环境中的设施，以防止同时调用两个或多个关键代码段。管理路径：资源管理程序(由表示共享资源的数据结构和一组实现该共享数据结构的操作的进程组成)共同构成操作系统的资源管理模块。这称为管理过程。死锁：两个资源之间的竞争导致多个进程陷入僵局，没有外力就无法再前进。饥饿

6、：意味着流程未获得资源。9.为什么操作系统引入流程概念？与程序的区别和关系是什么？其基本特征是什么？引入流程的原因：多通道程序在运行时必须共享系统资源，因此，每个程序在运行过程中彼此之间存在约束关系，程序运行出现间歇性特征。这种特征发生在程序执行过程中，是动态过程，而传统程序本身是命令集的静态概念，无法说明程序在内存中如何运行。也就是说，由于不知道程序何时运行、何时停止或与其他执行程序的关系，因此程序这个静态概念不再完全反映程序的并发执行过程的特性。引入了“进程”(Process)概念，以深入说明程序动态执行进程的特性。流程和过程之间的区别：过程是程序的一次执行，属于动态概念，而程序是一系列有

7、序指令的静态概念。但是如果进程离开程序，存在的意义就会丧失。过程可以执行一个或多个程序。相反，同一程序可以由多个进程同时运行。程序可以作为软件资源长期保留，而过程是程序的执行过程，是暂时的。进程具有生命周期。过程具有并发性，可以与其他过程同时运行。程序没有这个功能。流程是独立的执行单元，也是用于资源分配和调度的系统的独立单元。因此，进程是独立的，但有时进程之间存在相互约束。特性：动态：流程的本质是程序在多程序系统中运行的流程，其中流程动态生成并动态消失。并发：所有进程可以与其他进程同时运行独立：流程是可以独立运行的基本单位，同时也是系统分配和计划资源的独立单位。异步：由于流程之间的相互约束，流

8、程运行时存在间隙。这意味着进程以独立、不可预测的速度前进结构化特征：流程由三部分组成：程序、数据和流程控制块。10.Pcb的作用是什么？如何说明进程的动态特性？流程控制块(Procedure Control Block)是在多程序环境中独立运行的程序(包括数据)的基本单元，它使这些程序可以与其他进程同时运行。PCB用于说明和控制流程执行的信息包括：(1)进程标识符信息。进程标识符用于唯一标识进程。通常具有两个标识符的进程：外部标识符和内部标识符。(2)处理器状态信息。处理器状态信息主要由处理器的各种寄存器中的内容组成。(3)流程1计划信息。此外，有关流程计划和流程转换的信息(包括流程状态、流程

9、优先级、计划流程所需的附加信息和事件)存储在PCB中。(4)流程控制信息。流程控制信息包括程序和数据的地址、流程同步和通信机制、资源清点、链接指针等。11.进程的默认状态是什么？是否说明进程状态转换图？运行阻止：流程被阻止以等待输入阻止准备：调度程序选择其他进程(当进程中发生一个等待的外部事件时)准备运行：计划程序选择此流程(该流程将占用CPU并运行)运行准备：调度程序选择其他进程(当您希望其他进程使用CPU时间时)运行状态：流程占用处理器资源就绪状态：进程已获得分配处理器资源所需的资源。阻塞状态：流程正在等待条件，在满足条件之前，无法继续执行。12.流程进入临界区域的计划原则是什么？1、如果

10、有多个进程需要进入空闲的重要区域，则一次只能允许一个进程。2，在任何时候，临界区域中的进程不能超过一个。如果进程进入自身的边界区域，则尝试进入边界区域的所有其他进程都必须等待。3、进入边界区域的进程必须在有限的时间内结束，以便其他进程能及时进入自己的临界区域。4、如果流程不能进入其关键区域，则应允许CPU，以避免流程中出现“忙”现象。13.简述了信号量的定义和功能。如何定义p，v操作原语？定义：指示状态的相当多的信号灯，在多线程环境中使用，可用于避免同时调用两个或多个关键代码段。解决互斥过程同步的机制，包括名为信号量的变量和对此的两个基元操作。p操作和v操作是不可中断的程序段，称为原语。在p，

11、V原语中，p是荷兰语的Passeren，相当于英语pass，V是荷兰语的Verhoog，相当于英语中的incremnet。具体定义如下：P(S):将信号量s的值减少1。即s=s-1；如果S=0，则进程继续。否则，进程将进入待机状态，进入待机队列。V(S):信号量s的值加1等于s=s 1；如果S0，则流程继续。否则，关闭队列中等待信号量的第一个进程。14.计算机系统出现死锁的根本原因是什么？资源占用是互斥的，因此，当某个进程请求资源时，如果没有外力，该进程无法在不分配所需资源的情况下继续运行，就会发生特殊的现象死锁。15.高级流程通信的类别是什么？如何实现进程间通信？消息或邮箱机制将发送的消息发

12、送到缓冲区或邮箱，无论接收进程是否准备接收消息。其中，“消息”(message)与“命令”(command)或“命令”(instruction)等术语有所区别。除了交换的数据传递很多信息外，信息还意味着相互通信的两个进程地位平等。消息缓冲机制，消息缓冲机制使用的缓冲区是公用缓冲区。16.描述以下术语：作业调度，进程调度？作业调度：作业调度主要是从备份状态到运行状态的作业转换，以及从执行消息到完成状态的作业转换。进程调度部：根据一定的策略，动态地将处理器分配到准备运行队列中的进程。17.任务存在的四种状态是什么？提交状态、备份状态、运行状态、完成状态18.如何调整任务调度和进程调度器之间的任务？

13、19.简述FCFS、RR和优先级调度算法的实现。首先启动服务(FCFS，First Come First Serve)首先，服务(FCFS，First Come First Serve)是最简单的调度算法，可以按顺序计划。1.FCFS算法作业提交或进程进入就绪状态的顺序，CPU中选择所需的构件。在当前任务或进程占用CPU并完成或阻止运行之前，不转移CPU(不抢占)。任务或进程(如I/O完成)唤醒后，执行不会立即恢复，通常会等待当前任务或进程转移CPU。最简单的算法。Fcfs的功能对较长的作业有利，但对较短的作业不利。对CPU密集型任务有利，对I/O密集型任务不利。轮转法(Round Robin)Round Robin将准备队列中每个进程的等待时间与提供服务的时间成正比。1.旋转法根据FCFS原则对系统中的所有准备流程进行排队。每次调度时，将CPU分配给队列中的第一个进程，以便运行一个时间片。时间片的长度在几毫秒到数百毫秒之间。一个小时切片结束后，时钟中断。因此，计划程序会暂停当前流程运行，将其转发到准备队列的末尾，并通过上下文切换运行当前队列启动流程。进程可以在不使用一个小时片的情况下转移(例如阻止)CPU。优先级算法是对多级队列算法的改进，它平衡了每个进程对响应时间的要求