计算机操作系统
1. 操作系统与计算机系统各层次的关系是什么？ 4
答：一是操作系统对各层的管理和控制
二是各层对操作系统的影响和制约
2. 多道程序设计技术
1) 定义：多道程序设计技术是在计算机主存中同时存放几道相互的程序，他们在操作系统控制下相互穿插地运行
2) 特征：
（1）多道：计算机主存中同时存放几道相互的程序
（2）宏观上并行：同时进入系统地几道程序都处于运行过程中，即它们都开始运行，但都未运行完毕
（3）微观上串行 ：从微观上看，主存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。
3. 操作系统的特性：
答：（1）并行：并行性又称为共行性，是指能处理多个同时性活动的能力。单机系统
的并行性又称为并发性
（2）共享：共享是指多个计算任务对系统资源的共同享用。
（3）不确定性：操作系统能处理随即发生的多个事件，如用户在终端上按中断按钮；程序运行时发生错误；一个程序正在运行，打印机发生中断信号等。
4、 操作系统的资源管理功能： 14
1) 处理机管理
确定进程调度的策略 给出进程调度算法 进行处理机的分派
2) 存储器管理
存储分配和存储无关性 存储保护 存储扩充
3) 设备管理
设备无关系 设备分配 设备的传输控制
4) 文件系统管理
实现用户的信息组织、提供存取方法、实现文件共享和文件安全，还要保证文件完整性，完成磁盘空间分配的任务。
5、分时操作系统： 18
（1）定义：分时操作系统一般采用时间轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务。该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话功能。
（2）特点：
并发性：共享一台计算机的众多联机用户可以同时在各自终端上处理自己的程序。
独占性：分时操作系统采用时间轮转的方法使一台计算机同时为许多终端用户服务，每个用户的感觉是自己独占计算机。
交互性：用户与计算机之间可以进行“交互会话”，用户从终端输入命令，系统通过屏幕（或打印机）反馈信息给用户，用户与系统这样一问一答，直到完成全部工作。
6、并行处理技术和虚拟技术 24
1) 操作系统采用并行处理技术对系统中的各类软件、硬件资源进行分配和控制，对大量的用户和应用程序的工作进行处理和协调。
2) 操作系统在其实现过程中使用了大量的虚拟技术。操作系统采用虚拟技术，提供给用户的是逻辑的部件，使用方便的接口。即使是在多用户、多任务同时共享计算机系统的情况下，每个用户都会感觉到计算机系统为他提供了足以满足自己需求的资源。
7、 管态：又称为系统态，是操作系统的管理程序执行时机器所处的状态。
8、 用户态：又称为目态，是用户程序执行时机器所处的状态。
9 、指令：
在核态下操作系统可以使用所有指令，包括一组指令。这些指令涉及如下几个方面：
（1） 改变机器状态的指令。
（2） 修改特殊寄存器的指令。
（3） 涉及外部设备的输入/输出指令。
10、中断是指某个事件发生时，系统中止现行程序的运行，引出处理该事件的程序进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。
11、中断的类型：
（1）按中断功能分类：
输入输出中断、外中断、机器故障中断，、程序性中断、防管中断
（2）按中断方式分类： 强迫性中断、自愿中断
（3）按中断来源分类：中断、俘获
12、中断向量：就是该类型中断的中断服务例行程序的入口地址和处理器状态字。每一个中断量包含两个字：第一个字含有中断服务例程序入口地址，第二个字是服务程序所用的处理器状态字。
13、程序状态字 ：是反映程序执行时机器所处的现行状态的代码。
它的主要内容包括： （1）程序当前应执行的指令；（2）当前指令执行情况； （3）处理机所处的状态； （4）程序在执行时应屏蔽的中断；
（5）寻址方法、编址、保护键；（6）相应中断的内容。
14、中断响应是当处理器发现已有中断请求时，中止现行程序执行，并自动引出中断处理程序的过程。
中断响应的实质：是交换用户程序和处理该中断事件的中断处理程序的指令执行地址和处理器状态，以达到如下目的：
（1） 保留程序断点及有关信息。
（2） 自动转入相应的中断处理程序执行。
中断响应所需的硬件支持包括指令计数器，处理器状态寄存器，中断向量表和系统堆栈。
15、访管中断：当处理机执行到房管指令时就发生中断，称为访管中断（或自愿进管中断），它表示在在运行的程序对操作系统的某种需求。
16、系统功能调用是用户在程序一级请求操作系统服务的一种手段，它不是一条简单的硬指令，而是带有一定功能号的房管指令。
17、系统功能调用和访管指令的区别和联系？
答 系统功能调用和访管指令是有区别又有联系的两个概念。首先，系统功能调用是操作系统提供的程序接口，是操作系统命令集中的一部分；而访管指令是一条机器指令，是裸机提供的接口。其次，系统功能调用是由软件实现的，而访管指令是通过硬件实现。二者又是有联系的，每一个带有确定功能号的访管指令对应一条操作系统功能调用，换句话说，即一个带有一定功能号的房管指令定义一个系统调用。可以这样说，系统调用是利用“防管指令”定义的命令。用户可以用带有不同功能号的防管指令来请求各种不同的功能。
18、操作系统服务例程与一般子程序的区别是什么？
答：前者所实现的功能都是与计算机系统本身有关的，对前者的调用是通过一条防管指令来实现的。不同的程序设计语言提供的操作系统服务的调用方式不同，它们有显示调用和隐式调用之分。在汇编语言中直接使用系统调用对操作系统提出各种请求，因为在这种情况下，系统调用具有汇编指令的形式。而在高级语言中一般是隐式的调用，经过语言编译程序处理后转换成直接调用形式。
19、顺序程序的特点：
（1）顺序性 当顺序程序在处理机上执行时，处理机的操作时严格按照程序所规定的顺序执行的，即每个操作必须在下一个操作开始执行之前结束。
（2）封闭性 在单用户系统中，程序一旦开始执行，其计算结果不受外界因素的影响。因为由一个用户独占系统各种资源，当初始条件给定以后，资源的状态只能由程序本身确定，即指有关本程序的操作才能改变它。
（3）可再现性 程序执行结果与它的执行速度无关（即与时间无关），而只与初始条件有关。只要给定相同的输入条件，程序重复执行一定会得到相关的结果。
20、并发程序的特点： 69
（1）失去程序的封闭性
（2）程序与计算不再一一对应。
（3）程序并发执行时的相互制约关系。
21、进程是指一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
22、进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，它们的区别是？
答 （1）程序是指令的有序集合，是一个静态概念，其本身没有任何运行的含义。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，是一个动态概念。程序可以作为一种软件资料长期保存，而进程则是有一定生命期的，它能够动态地生产和消亡，即进程可由“创建”而生产，由调度而执行，因得不到资源而暂停，以致最后由“撤销”而消亡。
（2）进程是一个能运行的单位，能与其他进程并行地活动。
（3）进程是竞争计算机系统有限资源的基本单位，也是进行处理机调度的基本单位。
23、 进程的基本状态：（答案可以再多写些73页）
（1）就绪状态。
（2）运行状态。
（3）等待状态。
24、 进程的控制块包括什么？
答 （1）进程标识符。
（2）进程的状态。
（3）当前队列指针。
（4）进程优先级。
（5）CPU现场保护区。
（6）通信信息。
（7）家族联系。
（8）占有资源清单。
25、 创建原语功能？
创建一个指定标识符的进程，主要任务是形成该进程的进程控制块。
创建原语的一般形式：
Create (name, priority)
其中，name为被创建进程的标识符，priority为进程优先级。
26、 进程撤销的功能？
答：进程撤销的功能包括撤销本进程，撤销一个指定的标识符的进程或撤销一组字进程，后面两个撤销命令只能用于父进程撤销子进程。
撤销本进程的功能是将当前运行的进程（因为是自我撤销）的PCB 结构归还到PCB资源池，所占用的资源归还给父进程，然后转进程调度程序。因为当前进程已被撤销，所以应转进程调度程序。
进程撤销原语算法描述：
算法 kill
输入：无
输出：无
{
由运行指针得当前进程的PCB；
释放本进程所占用的资源给父进程；
释放此PCB结构；
转进程调度；
}
27、临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源
28、什么是互斥？
答 进程互斥可描述为，在操作系统中，当某一进程正在访问某一存储区域时，不允许其他进程读出或者修改该存储区的内容，否则，就会发生后果无法估计的错误。进程之间的这种相互制约关系称为互斥。
29、 什么是同步？
答所谓同步，就是并发进程在一些关键点上可能需要互相等待与互通消息，这种相互制约的等待与互通消息称为进程同步。
88、、92、112、113、114页自己看书上例题
30、 死锁是两个或多个进程被无限期地阻塞、互相等待的一种状态。
31、产生死锁的原因是什么？
系统能够提供的资源个数比请求该资源的进程数要少。当系统中两个或多个进程若因申请资源得不到满足而等待时，若个进程都没有能力进一步执行，系统就会发生死锁。
32、产生死锁的必要条件：
答：（1）互斥条件
进程共享的资源具有互斥特性，即一次只能由一个进程使用。如果有一个进程申请某个已被占用的资源，那么申请进程必须等待，直到该资源被释放。、
（2）不剥夺条件（非抢占）
进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自己来释放。
（3） 占有并等待（部分分配）
进程每次申请它所需的一部分资源。在等待一新源的同时，进程继续占用已分配到的资源。
（4） 环路条件（循环等待）
存在一种进程的循环链，链中的每一个进程已获得的资源同时被琏中的下一个进程所请求。
33、进程调度的功能（133页）
（1）进程控制块记录进程的有关情况
（2）决定分配策略。
（3）实施处理机的分配和回收。
34、什么叫调度方式？
答：所谓调度方式，是指当一进程正在处理及上执行时，若有某个更为“重要而紧迫”的进程需要进行处理，亦即，若有优先级更高的进程转变为就绪状态时，如何分配处理机。通常有非剥夺方式和可剥夺方式两种进程调度方式。
1、 非剥夺方式：
当有优先级更高的进程转变为就绪状态时，仍然让正在执行的进程继续执行，直到该进程完成或发生某事件（如提出I/O请求）而进入“完成”或“阻塞”状态时，才把处理机分配给“重要而紧迫”的进程，使之执行，这种进程调度方式称为非剥夺方式。
2、 可剥夺方式：
当有优先级更高的进程转变为就绪状态时，便暂停正在执行的进程，立即把处理机分配给它，这种进程调度方式称为可剥夺调度方式。可剥夺调度方式所实施的策略就是可抢占的调度策略。
35、（1）什么是首次适应算法？（157页） 起始地址从小到大
答：首次适应算法是将作业放置到主存中，按地址查找到第一个能装入它的空闲区。
（2）什么是最佳适应算法？ 容量从小到大排列
答：最佳适应算法是将作业放入主存中与它所需大小最接近的空闲区中，这样剩下的未用空间最小。
（3）什么是最坏适应算法？ 容量从大到小排列（先利用最大空闲区）
答：最坏适应算法就是将作业放入主存中最不适合它的空闲区，即最大的空闲区内。
36、页表：在页式系统中，实现这种变址变换的机构称为页面映像表，简称页表。
37、联想存储器：存放页表部分内容的高速缓冲存储器称为联想存储器，联想存储器中存放的部分页表称为快表。
38、置换算法：用来选择淘汰哪一页的规则 167
（若请求调页程序要调进一个页面，而此时该作业所分得的主存块已全部用完，则必须淘汰该作业已在主存中的一个页。这时，就产生了在诸页面中淘汰哪个页面的问题，这
就是淘汰算法（或称为置换算法）。）
39、颠簸：导致系统效率急剧下降的主存和辅存之间的频繁页面置换现象称为颠簸，又可称为抖动。 （页面置换非常频繁）
40、设备性：指用户在编制程序时所使用的设备与实际使用的设备无关，也就是在用户程序中仅使用逻辑设备名。
41、输入输出控制方式 204
1) 循环测试I/O方式
2) I/O中断方式
3) 通道方式
4) DMA方式（直接内存存取方式）
42、文件的逻辑结构分为无结构的流式文件和有结构的记录式文件 225
43、文件的物理结构 227
1) 连续文件
2) 串联文件
3) 索引文件
121、130、131、168、172、187自己看书
