简答题
2. 操作系统有哪些基本类型？
基本的操作系统类型有三种：多道批处理操作系统，分时操作系统及实时操作系统。
基本的操作系统类型有三种：多道批处理操作系统，分时操作系统及实时操作系统。
2.操作系统有那些基本类型？各举出一个实例？
何谓系统的“抖动”现象？应该采取何种措施来加以避免？
答:在虚存中，页面在内存和外存之间频繁的调度，以至于调度页面所需时间比进程实际运行的时间还多，此时系统效率急剧下降，甚至导致系统崩溃，这种现象称为颠簸（抖动）。（或者，在页面置换中，刚被淘汰出的页马上又要用到，反复如此）
何谓系统的“抖动”现象？应该采取何种措施来加以避免？
答:在虚存中，页面在内存和外存之间频繁的调度，以至于调度页面所需时间比进程实际运行的时间还多，此时系统效率急剧下降，甚至导致系统崩溃，这种现象称为颠簸（抖动）。（或者，在页面置换中，刚被淘汰出的页马上又要用到，反复如此）
3. 常见的文件物理结构有哪些？各有什么特点？各自与文件的存取方式的关系如何？
常见的文件物理结构有顺序结构，链接结构，索引结构。
顺序结构以编号连续的磁盘块存储文件内容，适合于顺序存取和直接存取；
链接结构将逻辑上连续的文件块存放到不连续的物理块中、然后在每一个物理块保存一个存放下一个逻辑块的物理块的指针，以保持逻辑块的连续性，此类结构顺序存取；以索引结构存储的文件，适合于顺序存取、直接存取。
常见的文件物理结构有顺序结构，链接结构，索引结构。
顺序结构以编号连续的磁盘块存储文件内容，适合于顺序存取和直接存取；
链接结构将逻辑上连续的文件块存放到不连续的物理块中、然后在每一个物理块保存一个存放下一个逻辑块的物理块的指针，以保持逻辑块的连续性，此类结构顺序存取；以索引结构存储的文件，适合于顺序存取、直接存取。
索引结构是在文件目录中设置一张文件物理块的索引表，表中依文件逻辑块的顺序登记各个逻辑块所在的物理块地址。该方式适合于顺序存取、直接存取。
以顺序结构存储的文件，适合于顺序存取和直接存取，以链接结构存储的文件，适合于顺序存取，以索引结构存储的文件，适合于顺序存取、直接存取。
以顺序结构存储的文件，适合于顺序存取和直接存取，以链接结构存储的文件，适合于顺序存取，以索引结构存储的文件，适合于顺序存取、直接存取。
4. 给出两种I/O调度算法，并说明为什么I/O调度中不能采用时间片轮转法。
答：I/O调度程序通常采用（1）先来先服务调度和（2）优先级调度两种调度算法。
由于I/O操作中一般会涉及通道操作，而通道程序已经启动就不能停止，直至完成。在它完成之前不会被中断，即通道程序不接受从CPU来的中断。因此I/O调度程序不能采用时间片轮转调度算法。
答：I/O调度程序通常采用（1）先来先服务调度和（2）优先级调度两种调度算法。
由于I/O操作中一般会涉及通道操作，而通道程序已经启动就不能停止，直至完成。在它完成之前不会被中断，即通道程序不接受从CPU来的中断。因此I/O调度程序不能采用时间片轮转调度算法。
5. 何谓缓冲区？为什么要引入缓冲？
缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器件。
引入缓冲是为了匹配外设和CPU之间的处理速度，减少中断次数和CPU的中断处理时间，同时。解决DMA或通道方式时的数据传输瓶颈问题
引入缓冲是为了匹配外设和CPU之间的处理速度，减少中断次数和CPU的中断处理时间，同时。解决DMA或通道方式时的数据传输瓶颈问题
6. 何谓进程通信？常见的进程通信方法有哪些？
7. 何谓死锁？产生死锁的原因有哪些？
若系统中存在一组进程（两个或多个），它们中的每一个进程都占用了某种资源而又都在等待其中另一进程所占用的资源，这种等待永远不能结束，这种现象称为死锁。
产生死锁的原因包括竞争资源和进程推进顺序不当。
若系统中存在一组进程（两个或多个），它们中的每一个进程都占用了某种资源而又都在等待其中另一进程所占用的资源，这种等待永远不能结束，这种现象称为死锁。
产生死锁的原因包括竞争资源和进程推进顺序不当。
8. 何谓死锁？为什么将所有资源按类型赋予不同的序号，并规定所有的进程按资源号递增的顺序申请资源后，系统便不会产生死锁?
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，若无外力作用，这些进程都将无法再向前推进；
此时系统不会发生死锁的原因是死锁发生的必要条件之一——循环等待条件不可能成立。因为多个进程之间只可能存在占据较低序号资源的进程等待占据较高序号资源的进程释放资源的情况，但不可能存在反向的等待，因此它们之间不会形成循环等待链。
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，若无外力作用，这些进程都将无法再向前推进；
此时系统不会发生死锁的原因是死锁发生的必要条件之一——循环等待条件不可能成立。因为多个进程之间只可能存在占据较低序号资源的进程等待占据较高序号资源的进程释放资源的情况，但不可能存在反向的等待，因此它们之间不会形成循环等待链。
9. 何谓系统的“抖动”现象？应该采取何种措施来加以避免？
答:在虚存中，页面在内存和外存之间频繁的调度，以至于调度页面所需时间比进程实际运
答:在虚存中，页面在内存和外存之间频繁的调度，以至于调度页面所需时间比进程实际运
行的时间还多，此时系统效率急剧下降，甚至导致系统崩溃，这种现象称为颠簸（抖动）。（或者，在页面置换中，刚被淘汰出的页马上又要用到，反复如此）
10. 何用SPOOLing技术将一台打印机虚拟成多台打印机？
打印机是一个典型的独占设备，通过SPOOLing技术可将其改造为一个共享设备。 在SPOOLing系统中，当用户进程有打印请求时，输出进程首先在输出井中申请一个空闲盘块区，将要打印的数据送入，然后将用户打印请求填入申请的空白打印请求表中，再把该表挂到请求打印队列上。如果还有后续打印请求，则重复上边的操作过程。
当打印机空闲时，输出进程就可以从请求打印队列上取下第一张请求打印表，根据要求将打印数据从输出井送到内存缓冲区，由打印机输出。经过这样的循环，就可以将打印队列中的所有打印要求分别予以满足。当队列为空后，输出进程将自身阻塞，直至再有打印请求时才被唤醒。
通过上述过程，使得作为独占设备的一台打印机可以同时接受多个用户进程的打印请求，使每个用户都感觉自己在独享打印机。
打印机是一个典型的独占设备，通过SPOOLing技术可将其改造为一个共享设备。 在SPOOLing系统中，当用户进程有打印请求时，输出进程首先在输出井中申请一个空闲盘块区，将要打印的数据送入，然后将用户打印请求填入申请的空白打印请求表中，再把该表挂到请求打印队列上。如果还有后续打印请求，则重复上边的操作过程。
当打印机空闲时，输出进程就可以从请求打印队列上取下第一张请求打印表，根据要求将打印数据从输出井送到内存缓冲区，由打印机输出。经过这样的循环，就可以将打印队列中的所有打印要求分别予以满足。当队列为空后，输出进程将自身阻塞，直至再有打印请求时才被唤醒。
通过上述过程，使得作为独占设备的一台打印机可以同时接受多个用户进程的打印请求，使每个用户都感觉自己在独享打印机。
11. 画出进程的5状态模型图。
12. 画出三状态进程模型，并说明各状态的含义。
就绪状态是指进程已具备运行条件，但因为其它进程正占用CPU，所以暂时不能运行而等待分配CPU的状态。一旦把CPU分给它，立即就可运行。
阻塞状态是指进程因等待某事件发生而暂时不能运行的状态。也就是说，处于阻塞状态的进程尚不具备运行条件，即使CPU空闲，它也无法使用。
运行状态是指当前进程已分配到CPU，它的程序正在处理器上执行时的状态。处于这种状态的进程个数不能大于CPU的数目。在一般单CPU机制中，任何时刻处于运行状态的进程至多有一个。
就绪状态是指进程已具备运行条件，但因为其它进程正占用CPU，所以暂时不能运行而等待分配CPU的状态。一旦把CPU分给它，立即就可运行。
阻塞状态是指进程因等待某事件发生而暂时不能运行的状态。也就是说，处于阻塞状态的进程尚不具备运行条件，即使CPU空闲，它也无法使用。
运行状态是指当前进程已分配到CPU，它的程序正在处理器上执行时的状态。处于这种状态的进程个数不能大于CPU的数目。在一般单CPU机制中，任何时刻处于运行状态的进程至多有一个。
13. 简述程序局部性原理和虚拟存储器的概念。
程序局部性原理描述了一个进程对程序代码和数据的引用的簇聚性倾向；即进程在一个比较小的时间段内总是引用某些内存单元中的代码或数据，程序局部性原理是实现虚拟存储
程序局部性原理描述了一个进程对程序代码和数据的引用的簇聚性倾向；即进程在一个比较小的时间段内总是引用某些内存单元中的代码或数据，程序局部性原理是实现虚拟存储
的基础。
通过处理器硬件与操作系统软件相结合的技术，使得程序员或用户可以使用比计算机系统中的物理存储空间更大的存储空间，这样一个比实际物理存储空间大的存储空间称为虚拟存储器
通过处理器硬件与操作系统软件相结合的技术，使得程序员或用户可以使用比计算机系统中的物理存储空间更大的存储空间，这样一个比实际物理存储空间大的存储空间称为虚拟存储器
14. 简述多道程序设计的基本思想。
在内存中同时放入多道程序，在管理程序的控制下交替执行。这些程序共享CPU和系统中的其他资源。从宏观上看，多道程序都处于运行过程中，但都未运行完毕；从微观上看，各道程序轮流占用CPU交替执行。
在内存中同时放入多道程序，在管理程序的控制下交替执行。这些程序共享CPU和系统中的其他资源。从宏观上看，多道程序都处于运行过程中，但都未运行完毕；从微观上看，各道程序轮流占用CPU交替执行。
15. 简述请求调页式虚拟存储器的基本原理。
请求页式虚拟存储器的基本原理是：将作业信息的副本存放在磁盘之类辅助存储器中，当作业被调度投入运行时，并不把作业的程序和数据全部装入主存，而仅仅装入立即使用的那些页面，至少要将作业的第一页信息装入主存，在执行过程中访问到不在主存的页面时，再把它们动态地装入。
在采用请求页式存储管理技术的系统中，当进程在执行时需要取某条指令或使用某个数据，
请求页式虚拟存储器的基本原理是：将作业信息的副本存放在磁盘之类辅助存储器中，当作业被调度投入运行时，并不把作业的程序和数据全部装入主存，而仅仅装入立即使用的那些页面，至少要将作业的第一页信息装入主存，在执行过程中访问到不在主存的页面时，再把它们动态地装入。
在采用请求页式存储管理技术的系统中，当进程在执行时需要取某条指令或使用某个数据，
而发现它们并不在主存时，系统将会产生一个缺页中断，缺页中断处理程序将负责从辅存中把该指令或数据所在的页面调入内存。
16. 简述设备驱动程序的作用？
设备驱动程序是驱动物理设备和DMA控制器或I/O控制器等直接进行I/O操作的子程序的集合。负责设置相应设备有关寄存器的值，启动设备进行I/O操作，指定操作的类型和数据流向等。
设备驱动程序是驱动物理设备和DMA控制器或I/O控制器等直接进行I/O操作的子程序的集合。负责设置相应设备有关寄存器的值，启动设备进行I/O操作，指定操作的类型和数据流向等。
17. 简述页式虚存的基本原理。
页式虚存的基本原理包括以下核心内容：
是将逻辑地址空间划分为相等的片，称为页面或页，页的大小一般在0.5KB到4KB之间，通常是2的幂；将物理地址空间划分为与页面一样大小的片，称为块或页帧、页框、存储块等；
系统中设置页表表示页面和存储块的对应关系，系统以页为单位为用户程序分配主存，每页分配一个存储快；为实现虚拟存储，一般采用请求分页技术，即在作业运行之前，只要求把作业当前所需要的一部分页面装入主存，执行一段时间后，当需要其他页面时，由系
页式虚存的基本原理包括以下核心内容：
是将逻辑地址空间划分为相等的片，称为页面或页，页的大小一般在0.5KB到4KB之间，通常是2的幂；将物理地址空间划分为与页面一样大小的片，称为块或页帧、页框、存储块等；
系统中设置页表表示页面和存储块的对应关系，系统以页为单位为用户程序分配主存，每页分配一个存储快；为实现虚拟存储，一般采用请求分页技术，即在作业运行之前，只要求把作业当前所需要的一部分页面装入主存，执行一段时间后，当需要其他页面时，由系
统依据一定的规则选择一些暂时不需要的页面交换到辅存，同时将需要的页面调入主存，实现利用较小的物理存储区域运行较大的作业虚拟存储技术。
18. 进程间同步和互斥的含义各是什么？
一组并发进程中的一个或多个程序段，因共享公有资源（而导致它们必须以一个不允许交叉执行的单位执行的现象称为互斥。即不允许两个以上共享临界资源的并发进程同时进入临界区的现象称为互斥。
进程同步——异步环境下的一组并发进程因直接制约而相互发送消息导致的个进程相互合作、相互等待，使得各个进程按一定的速度执行的现象称为进程间的同步。
一组并发进程中的一个或多个程序段，因共享公有资源（而导致它们必须以一个不允许交叉执行的单位执行的现象称为互斥。即不允许两个以上共享临界资源的并发进程同时进入临界区的现象称为互斥。
进程同步——异步环境下的一组并发进程因直接制约而相互发送消息导致的个进程相互合作、相互等待，使得各个进程按一定的速度执行的现象称为进程间的同步。
19. 进程与程序有什么联系和区别？
联系：进程是程序的一次执行，程序是进程的运行实体，没有程序，也就没有进程。
进程是具有结构的，进程由程序、数据和进程控制块三部分组成
区别：进程是动态的，进程是程序的一次执行过程，它是临时的，有生命期的。表现在它由创建而产生，完成任务后被撤消；
程序是静态的，可以作为一种软件资源长期保存。
进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；程序则不是。
联系：进程是程序的一次执行，程序是进程的运行实体，没有程序，也就没有进程。
进程是具有结构的，进程由程序、数据和进程控制块三部分组成
区别：进程是动态的，进程是程序的一次执行过程，它是临时的，有生命期的。表现在它由创建而产生，完成任务后被撤消；
程序是静态的，可以作为一种软件资源长期保存。
进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；程序则不是。
20. 举例说明存储管理中地址重定位的概念
一块操如图-1所示，作业J的逻辑地址空间是0到1KB，而分配给该作业物理存储空间是2KB到3KB。图中的指令“LOAD 1,500”装入内存时，必须对相应的地址进行变换，实际执行的指令变换为“LOAD 1,500+2K”。
图 1 逻辑地址到物理地址的映射
一块操如图-1所示，作业J的逻辑地址空间是0到1KB，而分配给该作业物理存储空间是2KB到3KB。图中的指令“LOAD 1,500”装入内存时，必须对相应的地址进行变换，实际执行的指令变换为“LOAD 1,500+2K”。
图 1 逻辑地址到物理地址的映射
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