操作系统期末考试简答题汇总全、附带答案

操作系统期末考试简答题汇总（全、附带答案）操作系统期末考试简答题汇总（全、附带答案） 题目来源于专业老师网课的课后提问，答案也是相对标准，对复习考试用处较大。 1.OS 的作用是什么？ 1.操作系统作为用户与硬件系统之间的接口。 2.操作系统作为资源的管理者。 3.操作系统实现了对资源的抽象。 2.单道批处理是什么概念，解决了什么问题，是如何解决的**？**还存在什么问题？ 1.单道批处理是计算机系统对一批作业（但在内存中仅有一道作业）自动进行处理。 2.解决了人机矛盾和 CPU 与 I/O 设备速度不匹配矛盾。 3.通过提高系统资源的利用率和系统吞吐量。 4.不能充分利用系统资源。 3.多道批处理是什么概念，解决了什么问题，是如何解决的？ 1.在内存中同时存放多道相互独立程序，按照一定的算法，共享CPU 和系统中的各种资源。 2.提高了资源的利用率和系统吞吐量。 3.它能使多道程序交替运行，使得CPU 和其他资源保持忙碌状态 4.实现多道程序设计应解决那些问题？ 1.处理机管理问题 2.内存管理问题 3.I/O 设备管理问题 4.文件管理问题 5.作业管理问题 5.对比分时系统和实时系统的特征，它们的含义有何异同？ 两者同时具有多路性 交互性 独立性 及时性四个特征 但实时系统额外具有可靠性 分时系统没有实时系统具有的容错机制可靠 6.为什么引入进程的概念？ 这是因为并发执行的程序（即进程）是“停停走走”地执行，只有在为它创建进程后，在它 停下时，方能将其现场信息保存在它的PCB 中，待下次被调度执行时，再从PCB 中恢复 CPU 现场并继续执行，而传统的程序却无法满足上述要求。 7.如何理解并发性和共享性的联系？ 并发性和共享性互为存在条件， 是操作系统最基本的特征。 一方面资源共享是以程序 （进程） 的并发性执行为条件的， 若系统不允许程序并发执行， 自然不存在资源共享问题。 另一方面 若系统不能对资源共享实施有效管理， 则也必将影响到程序并发执行。 如果自己用的操作系 统，不能并发执行， 你每次只能打开一个程序，要打开另外一个就得关闭前一个， 会十分痛 苦。而你打开多个程序的时候不可避免会用到同一个资源。 8.什么是同步和异步的概念？如何理解操作系统的异步性？ 异步：在多批道处理系统中， 由于并发进行的进程中， 存在调度的随机性和执行速度的独立 第 1 页 共 13 页 性，即间接制约，导致各个进程走走停停 同步：多个进程之间存在直接制约关系，而为了 提高执行速度， 让各个进程之间互相发送消息， 确定执行顺序， 而不会出现走走停停的情况， 达到同步。同步不是指多个进程同时执行， 而是指多个进程之间互相发送消息， 不会出现走 走停停的混乱情况，将无序变为有序。 9.为什么说操作系统是对裸机的首次虚拟？ 算机的硬件、软件以及软件的各部分之间是一种层次结构的关系。 硬件在最底层，操作系统 是裸机上的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充。 10.为什么说处理机管理体现为进程管理？ 因为处理机是计算机中宝贵的资源， 有效地将处理机分配和回收给各个进程体现才能系统性 能。 11.存储器管理有哪些功能？ 内存分配和回收，内存保护，地址映射和内存扩充 12.设备管理有哪些功能？ 缓冲管理、设备无关性、设备分配、设备处理、虚拟设备功能 13.如何划分程序模块？对模块有什么要求？ 划分：功能相对独立的一段代码 要求：高内聚，低耦合 14.简述冯.诺依曼计算机的工作原理 存储程序加程序控制 15.什么是中断？为什么要引入中断机制？ 中断是系统运行期间发生任何紧急事件， 使得 CPU 暂停正在执行的程序， 保留现场后自动转 去执行相应事件的处理程序。 引入中断机制的目的有： 1、使实时处理紧急事件成为可能 2、可增加处理机的执行效率 3、可简化 OS 的程序设计 16.CPU 如何感知中断请求，又如何响应中断请求？ 中断源向 CPU 发出中断请求， CPU 收到中断请求后保留现场信息转相应的事件处理程序去处 理中断源，处理完后返回现场信息，继续处理之前没有完成的任务。 中断处理过程是怎样的？ 1、保留现场到各个寄存器内 2、处理触发中断源的中断事件，即真正执行具体的为某个中断源服务的中断服务程序 3、关闭中断，以防止在恢复现场过程中被新的中断请求打断，接着恢复现场，然后开放中 断，以便返回原来的程序后可响应其他的中断请求 CPU 的现场信息主要包括哪些内容？ 第 2 页 共 13 页 CPU 各个寄存器（通用寄存器和指令寄存器） 、程序状态字 PSW 以及用户栈指针 什么是程序执行结果的不可再现性？如何确保执行结果的可再现？ 不可再现性：由于程序的并发执行，打破了由另一程序独占系统资源的封闭性， 因而破坏了 可再现性 解决：必须通过 Berstein 条件的限制，保证程序在异步环境下的执行结果是确定的 为什么要引入进程的概念？进程有哪些特征？ 为了实现多道程序并发执行，而进程是进程实体的运行过程，资源分配和调度的独立单位。 特征：动态性，并发性，独立性，异步性, 结构性 进程图与前趋图的作用分别是什么？ 进程图：描述进程家族关系，一个结点代表一个进程，一条孤代表进程间的父子关系。 前趋图：表示语句或者进程间的执行顺序。 引起进程阻塞和唤醒的典型原因有哪些？ 1、请求系统服务 ＊无法获得服务，进程主动阻塞 ＊服务完成，由服务释放进程唤醒阻塞进程 2、启动某种操作 ＊进程主动阻塞，等待操作完成 ＊操作完成，由中断处理程序唤醒阻塞进程 3、合作数据尚未到达 ＊合作进程的数据尚未到达，等待进程阻塞 ＊新数据到达，由合作进程唤醒阻塞进程。 4、无新工作可做 ＊系统进程无新工作可作，主动阻塞 ＊新工作到达时，系统进程被唤醒 创建进程需要执行哪些操作？ 1.申请空白 PCB 2.为新进程分配资源 3.初始化 PCB 4.将 PCB 插入队列 进程的同步机制解决什么问题？ 解决进程在并发执行时产生结果的不可再现性（不确定性） ，也可以说进程的异步性。 其实现了多个相关进程在执行次序上的协调。 什么是临界区，引入临界区的目的是什么？ 临界区：在进程中涉及到临界资源的程序段 目的：为了让诸进程互斥，实现对临界资源的互斥访问 利用信号量机制如何实现资源的互斥使用？ 第 3 页 共 13 页 进入临界区前，进程通过锁变量判断临界资源是否被占用 占用：进程反复测试 W 的状态 否则：为临界资源加锁，然后进入临界区，为临界资源开锁 互斥信号量机制如何体现资源的互斥准则？ 空闲让进，忙则等待，有限等待，让权等待 信号机机制在有合作关系的进程中如何描述进程同步？ 先操作的进程执行后设置V 原语， 在后操作的进程执行前设置P 原语， 这一对原语同时存在 讨论生产者-消费者问题中互斥信号量设置的必要性。 从生产者角度看，如果多个生产者进入缓冲区进行各自的操作， 可能会出现覆盖等错误； 从 消费者角度看，同样可能出现错误；单纯从生产者消费者的角度来看， 一个生产者和一个消 费者进入缓冲区，修改的是各自的缓冲区，没有冲突，可以不必设置互斥信号量。 哲学家就餐问题可以有哪些方法避免死锁 1 最多允许 4 个哲学家同时坐在桌子旁边 2 仅当一个哲学