【正文】 施設(shè)備分配。操作系統(tǒng)中每類(lèi)設(shè)備都有自己的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。常用設(shè)備分配技術(shù) 1. 根據(jù)設(shè)備的使用性質(zhì)，可將設(shè)備分成：獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備1) 獨(dú)占設(shè)備：不能共享的設(shè)備，即：在一段時(shí)間內(nèi)，該設(shè)備只允許一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占。3) 虛擬設(shè)備：是利用某種技術(shù)把獨(dú)占設(shè)備改造成可由多個(gè)進(jìn)程共享的設(shè)備。由多個(gè)進(jìn)程共享一臺(tái)設(shè)備，每個(gè)進(jìn)程只用其中的一部分。UNIX系統(tǒng)中打印機(jī)的主要安裝步驟打印機(jī)的主要安裝步驟：配置端口（串口或并口），連接打印機(jī)與主機(jī)，將打印機(jī)添加到系統(tǒng)中，進(jìn)行必要的打印機(jī)配置等。包括一般用戶(hù)建立的源程序文件、數(shù)據(jù)文件、目標(biāo)代碼文件、各種系統(tǒng)文件和庫(kù)文件。文件系統(tǒng)的功能 文件系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：文件管理、目錄管理、文件空間管理、文件共享和保護(hù)、提供方便的接口?！?) 無(wú)結(jié)構(gòu)文件：指文件內(nèi)部不再劃分記錄，它是由一組相關(guān)信息組成的有序字符流，即流式文件。目錄和目錄結(jié)構(gòu) 1. 文件控制塊和文件目錄 　1) 文件控制塊：在文件系統(tǒng)內(nèi)部給每個(gè)文件惟一地設(shè)置一個(gè)文件控制塊，它用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與文件一一對(duì)應(yīng)。 2. 目錄結(jié)構(gòu) 　1) 單級(jí)目錄：，全部文件都登記在同一目錄中。優(yōu)點(diǎn)是允許重名，提高搜索速度，缺點(diǎn)是不太適合大量用戶(hù)和大量文件的大系統(tǒng)。操作系統(tǒng)中每一名字由“全路徑”能確定唯一文件，有根/莖/葉（端頭）層次關(guān)系概念。例如樹(shù)型圖中目錄/usr中都有名字為fp的項(xiàng)，但是它們代表了不同的文件。圖中兩個(gè)fp文件的絕對(duì)路徑名是：（root）/usr/fp；（root）/usr/m1/prog/fp；　2)相對(duì)路徑名：系統(tǒng)為每個(gè)用戶(hù)設(shè)置一個(gè)當(dāng)前目錄（又稱(chēng)工作目錄），訪問(wèn)某個(gè)文件時(shí)，就從當(dāng)前目錄開(kāi)始向下順次檢索。負(fù)責(zé)管理和控制運(yùn)行的程序并在這些程序與系統(tǒng)控制的資源和提供的服務(wù)間實(shí)現(xiàn)交互作用用匯編語(yǔ)言：在程序中直接用系統(tǒng)調(diào)用命令用高級(jí)語(yǔ)言：可在編程時(shí)使用過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句 三、 系統(tǒng)調(diào)用1. 系統(tǒng)調(diào)用介系統(tǒng)調(diào)用是用戶(hù)在程序中調(diào)用操作系統(tǒng)提供的子功能這是特殊的過(guò)程調(diào)用, 由特殊的機(jī)器指令實(shí)現(xiàn)。for(i=4。read(fd,buff,11)。系統(tǒng)調(diào)用的分類(lèi)將系統(tǒng)的功能分為兩部分：系統(tǒng)自身所需要的作為服務(wù)提供給用戶(hù)的OS的系統(tǒng)調(diào)用:進(jìn)程控制類(lèi)系統(tǒng)調(diào)用文件操作類(lèi)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)程通信類(lèi)系統(tǒng)調(diào)用設(shè)備管理類(lèi)系統(tǒng)調(diào)用信息維護(hù)類(lèi)系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)DOS: 21h號(hào)中斷的系統(tǒng)服務(wù)功能以及參數(shù)列表Linux: 0x80 (或128)中斷向量用來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用現(xiàn)代操作系統(tǒng)一般不直接提供系統(tǒng)調(diào)用指令接口, 通常做法: 提供一套方便、實(shí)用的應(yīng)用程序函數(shù)庫(kù) (應(yīng)用程序設(shè)計(jì)接口API )從應(yīng)用層面重新封裝系統(tǒng)調(diào)用、屏蔽復(fù)雜的系統(tǒng)調(diào)用傳參問(wèn)題、提供高級(jí)語(yǔ)言接口, 有助于快速開(kāi)發(fā)在更高層面提供系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)模板庫(kù)和類(lèi)庫(kù), 如: Windows 2000/XP 提供封裝系統(tǒng)用Win32 API和高層編程設(shè)施MFC以及ATLLinux 提供封裝系統(tǒng)調(diào)用、符合POSIX標(biāo)準(zhǔn) API和C運(yùn)行庫(kù)2. 系統(tǒng)調(diào)用的處理過(guò)程為了保證OS不被用戶(hù)程序破壞, 不允許用戶(hù)程序直接訪問(wèn)OS的系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)。事實(shí)上, 一個(gè) Windows版本中的系統(tǒng)調(diào)用, 也許在另一個(gè)Windows 版本中會(huì)在用戶(hù)空間的庫(kù)調(diào)用在某些Windows版本中, 圖形子系統(tǒng)在內(nèi)核中運(yùn)行, 它們也是系統(tǒng)調(diào)用, 否則是用戶(hù)空間的庫(kù)調(diào)用 四、操作系統(tǒng)的安裝與啟動(dòng)操作系統(tǒng)怎樣開(kāi)始運(yùn)行(引導(dǎo)和裝入)怎樣形成系統(tǒng)操作環(huán)境(配置和初始化)怎樣從程序的順序執(zhí)行轉(zhuǎn)換到支持程序的并發(fā)執(zhí)行1. 操作系統(tǒng)的引導(dǎo)和裝入操作系統(tǒng)的引導(dǎo)有兩種方式：獨(dú)立引導(dǎo)（bootup）輔助下裝（download）大多數(shù)系統(tǒng)采用OS核心文件存儲(chǔ)在系統(tǒng)本身的存儲(chǔ)設(shè)備中由系統(tǒng)自己將OS核心程序讀入內(nèi)存并運(yùn)行最后建立一個(gè)操作環(huán)境獨(dú)立引導(dǎo)方式步驟:（1）系統(tǒng)加電, 執(zhí)行BIOS中的系統(tǒng)初啟程序（2）對(duì)系統(tǒng)硬件和配置進(jìn)行自檢, 保證無(wú)硬件錯(cuò)誤（3）從硬盤(pán)中讀入操作系統(tǒng)啟動(dòng)文件，并將控制權(quán)交給該程序模塊（4）執(zhí)行操作系統(tǒng)啟動(dòng)程序，完成系統(tǒng)環(huán)境配置和操作系統(tǒng)初始化工作（5）繼續(xù)讀入其余的OS文件，逐個(gè)執(zhí)行相應(yīng)的系統(tǒng)程序，完成OS各種功能模塊的裝入，完善OS的操作環(huán)境，做好程序并發(fā)執(zhí)行的準(zhǔn)備（6）等待用戶(hù)請(qǐng)求和用戶(hù)作業(yè)的輸入，經(jīng)過(guò)操作系統(tǒng)調(diào)度后并發(fā)執(zhí)行(2) 輔助下裝方式OS主要文件不放在系統(tǒng)本身的存儲(chǔ)設(shè)備中而是在系統(tǒng)啟動(dòng)后，執(zhí)行下裝操作從另外的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中將操作系統(tǒng)常駐部分傳送到該計(jì)算機(jī)中，使它形成一個(gè)操作環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：可以節(jié)省較大的存儲(chǔ)空間下裝的OS并非是全部代碼，只是常駐部分或者專(zhuān)用部分當(dāng)這部分OS出現(xiàn)問(wèn)題和故障時(shí)，可以再請(qǐng)求下裝2. 系統(tǒng)配置與初始化操作系統(tǒng)引導(dǎo)是從程序的順序執(zhí)行到并發(fā)執(zhí)行的過(guò)程, 操作系統(tǒng)初始化完成后, 才能建立這樣的環(huán)境。試題將覆蓋全部所學(xué)的內(nèi)容，但重點(diǎn)是前六章。 第一章　操作系統(tǒng)引論1.　　　　　　　　　　　　　　第二章 進(jìn)程管理兩個(gè)P操作的順序無(wú)關(guān)緊要 Ⅱ。操作系統(tǒng)中， 可以并行工作的基本單位是(進(jìn)程A_,_(進(jìn)程)_ 也是核心調(diào)度及資源分配的基本單位，它是由_(程序,數(shù)據(jù),PCB)　組成的，它與程序的重要區(qū)別之一是(它有狀態(tài),而程序沒(méi)有) _C_。1． 并行處理只與硬件性能有關(guān)，與軟件無(wú)關(guān)2． 單機(jī)系統(tǒng)最多允許二個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài) 3． 程序的封閉性和再現(xiàn)性使得系統(tǒng)管理很簡(jiǎn)單，程序編制調(diào)試很容易，從而大大提高了資源的利用率 4． 程序的封閉性是指該程序不允許某些進(jìn)程調(diào)用 5． 并發(fā)程序與順序程序的執(zhí)行有不同的特性，順序程序的封閉性和再現(xiàn)性在并發(fā)程序中依然存在6． 進(jìn)程由程序和數(shù)據(jù)二部分組成 7． 進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，已獲得所有運(yùn)行所需系統(tǒng)資源，只要通過(guò)調(diào)度原語(yǔ)調(diào)出，即可進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)8． 進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)入阻塞狀態(tài)只因?yàn)榈却齀/O等資源9． 操作系統(tǒng)中的第一個(gè)進(jìn)程是由系統(tǒng)初始化程序執(zhí)行完后，建立的一個(gè)空 進(jìn)程或者一個(gè)系統(tǒng)的主進(jìn)程10． 因?yàn)槿狈Y源、時(shí)間片到或外部中斷，則可以引起進(jìn)程調(diào)度11． 臨界區(qū)是指進(jìn)程中用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的那段代碼12． 進(jìn)程的同步與互斥是其兩種狀態(tài) 13． 進(jìn)程就緒隊(duì)列就是一個(gè)在一個(gè)時(shí)刻只能允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的臨界資源14． 進(jìn)程的互斥是指兩個(gè)進(jìn)程不能同時(shí)進(jìn)入訪問(wèn)同一臨界資源的臨界區(qū)，只能交替執(zhí)行15． 信號(hào)量是一種控制進(jìn)程互斥和同步的整型物理變量16． 管道通信是以管道消息為單位進(jìn)行讀寫(xiě)的，可進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)交換，其工作是以先進(jìn)先出為順序的 17． 消息緩沖是一種直接通信方式，也是一種低級(jí)通信 18． 產(chǎn)生死鎖的原因之一是進(jìn)程推進(jìn)的順序不合適 19． 產(chǎn)生死鎖的原因之一是計(jì)算機(jī)病毒被激活20． 信號(hào)量機(jī)構(gòu)，只能用于進(jìn)程互斥，不能用于進(jìn)程同步操作 進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是：進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的；程序是靜態(tài)的。但進(jìn)程與程序又有密切的聯(lián)系：進(jìn)程不能脫離具體程序而虛設(shè)，程序規(guī)定了相應(yīng)進(jìn)程所要的完成的動(dòng)作。為此，人們引入“進(jìn)程”這一概念來(lái)描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程的性質(zhì)。每個(gè)進(jìn)程有惟一的進(jìn)程控制塊；操作系統(tǒng)根據(jù)PCB對(duì)進(jìn)程實(shí)施控制和管理，進(jìn)程的動(dòng)態(tài)、并發(fā)等特征是利用PCB表現(xiàn)出來(lái)的；PCB是進(jìn)程存在的惟一標(biāo)志。進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是：① 如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入。如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進(jìn)程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。兩個(gè)進(jìn)程同時(shí)使用打印機(jī)9．P、V操作中信號(hào)量S，他們的數(shù)值表示什么意義？在操作前及操作后出現(xiàn)S=0，他們分別表示什么意義？試分別說(shuō)明之S的數(shù)值是判斷進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行或暫停等待的依據(jù)。13．死鎖預(yù)防的基本思想是什么？破壞死鎖的四個(gè)必要條件的一個(gè)或多個(gè)14．死鎖避免的基本思想是什么？資源動(dòng)態(tài)分配過(guò)程中使用某種方法防止系統(tǒng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)，銀行家算法15．簡(jiǎn)述引起調(diào)度的原因？缺乏資源， 外部中斷， 時(shí)間片到16．順序執(zhí)行和并發(fā)執(zhí)行的區(qū)別？順序執(zhí)行是指在程序運(yùn)行時(shí)將獨(dú)占系統(tǒng)資源，只有程序本身能改變系統(tǒng)資源狀態(tài)的程序執(zhí)行方式。設(shè)每個(gè)用戶(hù)對(duì)應(yīng)一個(gè)進(jìn)程。 在操作系統(tǒng)中，批處理方式下的作業(yè)調(diào)度是一種(高級(jí)調(diào)度)。供選擇的答案 A： ①低級(jí)調(diào)度 ②中級(jí)調(diào)度 ③高級(jí)調(diào)度 ④人工調(diào)度 B、C： ①優(yōu)先數(shù)法 ②先來(lái)先服務(wù)算法 ③最短作業(yè)優(yōu)先法 ④資源搭配算法⑤最高響應(yīng)比優(yōu)先算法 ⑥多隊(duì)列循環(huán)算法 D、E： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥(10) 從供選擇的答案中，選出應(yīng)填入下面敘述中___?___內(nèi)的最確切的解答，把相應(yīng)編號(hào)寫(xiě)在答卷的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。 假定在系統(tǒng)中僅有這三個(gè)作業(yè)投入運(yùn)行，各設(shè)備的利用率指該設(shè)備的使用時(shí)間同作業(yè)進(jìn)程全部完成所占用最長(zhǎng)時(shí)間的比率。這個(gè)理論的基本含義是指程序執(zhí)時(shí)往往會(huì)_B_訪問(wèn)內(nèi)存貯。根據(jù)這個(gè)理論，Denning提出了工作集理論。 在段頁(yè)式管理的存貯器中，實(shí)存等分為_(kāi)A_、程序按邏輯模塊分成_B_。段號(hào)s、頁(yè)號(hào)p和頁(yè)內(nèi)地址d四個(gè)部分。是非題若 x， s， p， d均以二進(jìn)制數(shù)表示，其轉(zhuǎn)換成的物理地址為_(kāi)E_。每道程序都有對(duì)應(yīng)的_D_。在進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，如果它的工作頁(yè)面都在_E_器內(nèi)，能夠使該進(jìn)程有效地運(yùn)行，否則會(huì)出現(xiàn)頻繁的頁(yè)面調(diào)入／調(diào)出現(xiàn)象。_C_是指最近被訪問(wèn)的存貯單元可能馬上又要被問(wèn)。(1）下面哪種頁(yè)面淘汰算法會(huì)產(chǎn)生Belady異?，F(xiàn)象？ 　　A）先進(jìn)先出頁(yè)面淘汰算法（FIFO） 　　B）最近最少使用頁(yè)面淘汰算法（LRU）　C）最不經(jīng)常使用頁(yè)面淘汰算法（LFU）　D）最佳頁(yè)面淘汰算法（OPT） (2）在虛擬頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，由于所需頁(yè)面不在內(nèi)存，則發(fā)缺頁(yè)中斷，缺頁(yè)中斷屬　　A）硬件中斷 B）時(shí)鐘中斷 C）程序性中斷 D）I/O中斷(3）在虛擬頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，下列說(shuō)法哪個(gè)是正確的？A）頁(yè)面長(zhǎng)度固定，并且是硬件的設(shè)計(jì)特性B）頁(yè)面長(zhǎng)度固定，是軟件的設(shè)計(jì)特性C）頁(yè)面長(zhǎng)度可變，并且是硬件的設(shè)計(jì)特性D）頁(yè)面長(zhǎng)度可變，是軟件的設(shè)計(jì)特性 (4)如下表所示，虛擬段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方案的特性為地址空間　空間浪費(fèi)　存儲(chǔ)共享　　存儲(chǔ)保護(hù)　　動(dòng)態(tài)擴(kuò)充　　動(dòng)態(tài)連接A)一維　　　　大　　　不易　　　　 易　　　　 不可　　　　不可 B)一維　　　　小　　　 易　　　　 不易　　　　可以　　　　不可C)二維　　　　大　　　不易　　　　 易　　　　 可以　　　　可以D)二維　　　　小　　　 易　　　　　易　　　　 可以　　　　可以 (5)在虛擬頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，所謂最不經(jīng)使用(LFU)頁(yè)面淘汰算法是指: A)將駐留在內(nèi)存中最后一次訪問(wèn)時(shí)間距離當(dāng)前時(shí)間間隔最長(zhǎng)的頁(yè)面淘汰B)將駐留在內(nèi)存中訪問(wèn)次數(shù)最少的頁(yè)面淘汰 C)將駐留在內(nèi)存中的頁(yè)面隨機(jī)挑選一頁(yè)淘汰 D)將駐留在內(nèi)存中時(shí)間最長(zhǎng)的一頁(yè)淘汰(6)下面關(guān)于存儲(chǔ)管理的敘述中正確的是： A)存儲(chǔ)保護(hù)的目的是限制內(nèi)存的分配 B)在內(nèi)存為M,有N個(gè)用戶(hù)的分時(shí)系統(tǒng)中，每個(gè)用戶(hù)占有M/N的內(nèi)存空間C)在虛存系統(tǒng)中，只要磁盤(pán)空間無(wú)限大，作業(yè)就能擁有任意大的編址空間 D)實(shí)現(xiàn)虛存管理必須有相應(yīng)硬件的支持 (7)從供選擇的答案中，選出應(yīng)填人下面敘述中_?_內(nèi)的最確切的解答，把相應(yīng)編號(hào)寫(xiě)在答卷的對(duì)應(yīng)欄內(nèi)。它們使用設(shè)備的先后順序和占用設(shè)備時(shí)間分別是： 作業(yè)P1：I02（30毫秒） CPU（10毫秒） IO1（30毫秒） CPU（10毫秒）作業(yè)P2：IO1（20毫秒） CPU（20毫秒） IO2（40毫秒）作業(yè)P3：CPU（30毫秒） IO1（20毫秒）在對(duì)于其它輔助操作時(shí)間可以忽略不計(jì)的假設(shè)下，作業(yè)p1,p2,p3從投入到完成所用的時(shí)間分別是__A__毫秒，__B__毫秒和___C___毫秒。通常把作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)至最后完成的時(shí)間稱(chēng)為該作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間?？ㄆ瑱C(jī)把一疊卡片逐一輸入到緩沖區(qū)B1，加工處理后再搬到緩沖區(qū)B2中，并在打印機(jī)上印出，問(wèn)（1） 系統(tǒng)要設(shè)幾個(gè)進(jìn)程來(lái)完成這個(gè)任務(wù)？各自的工作是什么？（2） 這些進(jìn)程間有什么樣的相互制約關(guān)系？（3） 用P，V寫(xiě)出這些進(jìn)程的同步算法原來(lái)順序程序的兩個(gè)特點(diǎn)不再存在，它能大大提高處理器的利用率。 10．什么是死鎖？造成死鎖的根本原因是什么？系統(tǒng)中幾個(gè)進(jìn)程無(wú)限期的等待永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生的條件，系統(tǒng)處于停滯狀態(tài)系統(tǒng)資源不足；進(jìn)程運(yùn)行推進(jìn)的順序不合適；資源分配不當(dāng)之處11．出現(xiàn)死鎖的必要條件有哪些？分別扼要說(shuō)明之（1） 互斥條件 系統(tǒng)使用臨界資源（2） 部分的分配條件 進(jìn)程投入時(shí)不是一次性地申請(qǐng)所需全部資源，而是運(yùn)行時(shí)按需要臨時(shí)動(dòng)態(tài)的申請(qǐng)（3） 資源的循環(huán)等待條件 系統(tǒng)中的幾個(gè)進(jìn)程形成循環(huán)地等待對(duì)方所占用的資源的關(guān)系（4） 不可搶占條件 一個(gè)進(jìn)程占用資源，未經(jīng)本進(jìn)程釋放，其他進(jìn)程不能強(qiáng)行剝奪。例如：A、B兩個(gè)進(jìn)程合作通過(guò)緩存區(qū)輸出數(shù)據(jù)。如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待。7．什么叫臨界資源和臨界區(qū)？進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么？臨界資源：同一時(shí)間只準(zhǔn)一個(gè)進(jìn)程使用的資源。沒(méi)有執(zhí)行特權(quán)指令的能力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)候,也存在著不同的進(jìn)程狀態(tài).6． 什么是進(jìn)程控制塊？它在進(jìn)程控制中主要起什么作用？它是怎樣描述進(jìn)程的動(dòng)態(tài)性質(zhì)的？控制進(jìn)程的標(biāo)志。這些都是在程序的動(dòng)態(tài)過(guò)程中發(fā)生的。二者無(wú)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。(并發(fā))活動(dòng),在其生存過(guò)程中,出現(xiàn)種種制約關(guān)系(互斥)(同步) ,系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置了(通信原語(yǔ))(中斷機(jī)構(gòu))實(shí)現(xiàn)進(jìn)程從用戶(hù)態(tài)到核心態(tài)的轉(zhuǎn)變,(運(yùn)行態(tài))(就緒態(tài))(封鎖態(tài))(程序)(數(shù)據(jù))(PCB)組成6 .PCB表