【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 班過的數(shù)據(jù)集上的程序。一個(gè)進(jìn)程肯定有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的程序，而且只有一個(gè)。而一個(gè)程序有可能嗎與之對(duì)應(yīng)的進(jìn)程（因?yàn)樗鼪]有執(zhí)行），也 有可能有多個(gè)進(jìn)程與之對(duì)應(yīng)（運(yùn)行在幾個(gè)不同的數(shù)據(jù)集上）。 4， 多道程序設(shè)計(jì)的批處理系統(tǒng)中，作業(yè)調(diào)度要遵循什么樣的原則？ （ 1），公平性，不能夠無故或無限期地拖延一個(gè)作業(yè)的執(zhí)行。（ 2）平衡資源使用，盡可能使系統(tǒng)各類資源都忙碌。（ 3）極大的流量，在單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)該盡可能的作業(yè)服務(wù)。 5，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)程控制塊包含哪四類信息？ 標(biāo)識(shí)信息：用于標(biāo)識(shí)一個(gè)進(jìn)程。說明信息：用于說明進(jìn)程情況?，F(xiàn)場(chǎng)信息 。用于保留進(jìn)程存放在處理器中的各種信息。管理信息：用于進(jìn)程調(diào)度。 5， 什么是中斷響應(yīng)？ 通常在處理器執(zhí)行完一條指令后，硬件 的中斷裝置立即檢查有無中斷事件發(fā)生，若有中斷事件發(fā)生則暫?，F(xiàn)行進(jìn)程的運(yùn)行，而讓操作系統(tǒng)中的中斷處理程序占用處理器，這一過程稱“中斷響應(yīng)“。 6， 什么是中斷的優(yōu)先級(jí)？其順序是什么？ 一般說，中斷裝置是按預(yù)定的順序來響應(yīng)同時(shí)粗線的中斷事件，這個(gè)預(yù)定的順序稱為中斷的優(yōu)先級(jí)。中斷裝置首先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷事件，再響應(yīng)優(yōu)先級(jí)低的中斷事件。 中斷是優(yōu)先級(jí)是按中斷事件的重要性和緊迫程度來確定的。中斷優(yōu)先級(jí)是在硬件設(shè)計(jì)時(shí)固定的，不同的系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先級(jí)的劃分不盡相同，一般來說，優(yōu)先級(jí)由高到低的順序?yàn)椋河布收现袛?、訪管中斷、程 序中斷、外部中斷、輸入輸出中斷。 7,什么是中端屏蔽？ 中斷的嵌套處理使現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，程序返回等工作很復(fù)雜。有時(shí)為了處理簡(jiǎn)單，希望在一個(gè)中斷時(shí)間沒有處理結(jié)束前，不要再響應(yīng)其他的中斷事件，或只響應(yīng)比當(dāng)前級(jí)別高的中斷事件。為此，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)增設(shè)了中斷屏蔽，按中斷設(shè)置屏蔽標(biāo)志可根據(jù)需要有選擇地封鎖某些中斷的響應(yīng)。當(dāng)發(fā)生了中斷事件但置有屏蔽標(biāo)志時(shí)，硬件就暫不響應(yīng)該中斷，待屏蔽標(biāo)志消除時(shí)再響應(yīng)。 8， 對(duì)不同硬件結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，它們的中斷事件的性質(zhì)來說，一般可以分成哪幾類？ 1），硬件故障中斷。它是由于機(jī)器故障造成的。 2）程 序中斷，這是由程序執(zhí)行到某條機(jī)器指令可能出現(xiàn)的各種問題而引起的中斷。 3）外部中斷。這是由各種外部事件引起的中斷。 4）輸入、輸出中斷。輸入輸出控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備完成了輸入輸出操作或在執(zhí)行輸入輸出操作時(shí)通道或外圍設(shè)備產(chǎn)生錯(cuò)誤而引起的中斷。 5）訪管中斷。時(shí)正在運(yùn)行的進(jìn)程為了請(qǐng)求調(diào)用操作系統(tǒng)的某個(gè)功能而執(zhí)行一條訪管指令所引起的中斷。 9，什么是程序狀態(tài)字寄存器？為了說明中斷響應(yīng)過程我們區(qū)分哪三種 PSW？ 每一個(gè)程序都要有一個(gè)程序狀態(tài)字 PSW來刻畫本程序的執(zhí)行狀態(tài)，在單處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)用來存放當(dāng) 前運(yùn)行進(jìn)程的 PSW的寄存器，該寄存器稱為“程序狀態(tài)字寄存器”。 區(qū)分三種 PSW。(1)存放在程序狀態(tài)字寄存器中的 PSW是當(dāng)前正在占用處理器的進(jìn)程的 PSW，稱“當(dāng)前 PSW”。（ 2）出現(xiàn)中斷事件后，要由操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器，讓中斷處理器程序處理出現(xiàn)的中斷事件。我們把中斷處理程序的 PSW稱“新 PSW”，新 PSW，中存放著中斷處理程序的入口地址。（ 3），中斷處理程序在占用處理器前，必須把被中斷進(jìn)程的 PSW保護(hù)好，以便該進(jìn)程在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候能繼承被中斷時(shí)的情況繼續(xù)執(zhí)行。把保護(hù)好的唄中斷進(jìn)程的 PSW稱“舊 PSW)”. 10，什么是先來先服務(wù)調(diào)度算法 ? 是按照進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列的先后次序來選擇可占用處理器的進(jìn)程，當(dāng)有進(jìn)程就緒時(shí)，就把該進(jìn)程排入就緒隊(duì)列的末尾，而進(jìn)程調(diào)度總是把處理器分配給就緒隊(duì)列中的第一個(gè)進(jìn)程。一旦一個(gè)進(jìn)程占有了處理器，它就一直運(yùn)行下去，知道直到該進(jìn)程完成工作結(jié)束或者因等待某事件而不能運(yùn)行時(shí)菜讓出處理器。 11，非可搶占式和可搶占式進(jìn)程調(diào)度的區(qū)別是什么？ 最高優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法原則上總是調(diào)度就緒隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)最高的那個(gè)進(jìn)程。非搶占式和搶占式進(jìn)程高度都屬于最高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程高度。采用非搶占式最高級(jí)調(diào)度算法，當(dāng)就緒隊(duì) 列中某進(jìn)程退出處理器，而是將高優(yōu)先數(shù)的排在就緒隊(duì)列的首部。而采用搶占式最高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程調(diào)度算法，則高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程會(huì)搶占處理器，讓正在處理的進(jìn)程處于就緒隊(duì)列。 12，分時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和哪些因素有關(guān)？它們對(duì)響應(yīng)時(shí)間有什么影響？ 因素有：時(shí)間片、用戶數(shù)、切換進(jìn)程時(shí)的交換信息量。當(dāng)用戶數(shù)和交換信息量不變的情況下，原則上時(shí)間片越少，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間越短，系統(tǒng)對(duì)用戶的反應(yīng)也越快。但是要注意，時(shí)間片的減少是有限度的，當(dāng)時(shí)間小到使進(jìn)程切換的時(shí)間變得不可忽略的時(shí)候，就會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能。影響：當(dāng)時(shí)間片和交換信息量不變的情況下， 用戶數(shù)越少，響應(yīng)時(shí)間越短。當(dāng)時(shí)間片和用戶數(shù)不變的情況下，減少切換進(jìn)程時(shí)的交換信息量也可以縮短響應(yīng)時(shí)間。 13，簡(jiǎn)述進(jìn)程和程序的基本區(qū)別？ 進(jìn)程是資源分配單位，線程是調(diào)度和執(zhí)行的單位。每個(gè)進(jìn)程有各自獨(dú)立的主存空間，同一進(jìn)程的各線程共享該進(jìn)程的主存空間并都有存取權(quán)限。 14，說明中斷發(fā)生和中斷響應(yīng)的處理過程？（需呀說明程序狀態(tài)字在此過程中的如何讓變化的）？ 中斷的發(fā)生是隨機(jī)的；是要求系統(tǒng)進(jìn)行緊急處理的軟件請(qǐng)求或硬件信號(hào)；中斷響應(yīng)是硬件中斷裝置暫停現(xiàn)行進(jìn)程的運(yùn)行；讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器；有三種程序狀態(tài) 字：中斷裝置 發(fā)現(xiàn)中斷事件后，把中斷事件存入程序狀態(tài)字寄存器中當(dāng)前 PSW的中斷碼位置；保存當(dāng)前的 PSW，把當(dāng)前 PSW保存到發(fā)生的中斷事件對(duì)應(yīng)的舊 PSW位置；把對(duì)該中斷事件進(jìn)行處理的中斷處理程序的新的 PSW送入程序狀態(tài)字寄存器。 15，程序狀態(tài)字的作用是什么？它應(yīng)包含哪些基本內(nèi)容？ 用來控制指令順序執(zhí)行并且保留和指示與程序有關(guān)的系統(tǒng)狀態(tài)，每個(gè)程序都有一個(gè)程序狀態(tài)字來刻劃本程序的執(zhí)行狀態(tài)，只有把程序的程序狀態(tài)字送到了計(jì)算機(jī)的程序狀態(tài)字寄存器，該程序才能得以運(yùn)行。有三部分 。程序基本狀態(tài)：如指令地址，條件碼，目態(tài)， 管態(tài)等待 |計(jì)算。中斷碼：保存程序執(zhí)行時(shí)當(dāng)前發(fā)生的中斷事件。中斷屏蔽位：指示程序執(zhí)行中發(fā)生中斷事件時(shí)，要不要響應(yīng)某些中斷事件。 16，常用的頁面調(diào)度算法？ 先進(jìn)先出調(diào)度算法（ FIFO）淘汰進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間最長(zhǎng)的頁面。最近最久未使用調(diào)度算法（ LRU）：淘汰上一次訪問時(shí)時(shí)間距最長(zhǎng)的頁面。最久最不經(jīng)常使用調(diào)度算法（ LFU）：淘汰最近一段時(shí)間內(nèi)，訪問次數(shù)最少的頁面。 17，什么是系統(tǒng)調(diào)用？ 由于用戶程序在目態(tài)下不能直接使用 I\O指令等特權(quán)指令，為了解決這一問題，操作系統(tǒng)編制了許多不同功能的子程序，供用戶程序執(zhí)行中調(diào)用，這 些操作系統(tǒng)提供的子程序稱為系統(tǒng)調(diào)用。 18，簡(jiǎn)述記錄的成組和分解？ 當(dāng)文件的一個(gè)邏輯記錄長(zhǎng)度小于一個(gè)物理塊的長(zhǎng)度的時(shí)候，我們可以把若干個(gè)邏輯紀(jì)錄合并成一組存到一個(gè)物理塊中，這個(gè)工作為成組。訪問某個(gè)紀(jì)錄的時(shí)候，需要把這個(gè)紀(jì)錄從它所在的塊中的一組紀(jì)錄中分離出來，這一工作成為分解。 第三章 ？怎樣實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)？ 答： 存儲(chǔ)保護(hù)的目的就是為了保護(hù)主存中各區(qū)域內(nèi)的信息不被破壞，它包括存儲(chǔ)的權(quán)限，存儲(chǔ)不可跨越區(qū)域等等。 為實(shí)現(xiàn)保護(hù)，必須由硬件和軟件配合實(shí)現(xiàn)。比如在頁面式管理中，要由操作系統(tǒng)提供頁 表，硬件機(jī)構(gòu)確定頁的 使用必須是安全的，如不能訪問不屬于自己的頁等。 （或顛簸）現(xiàn)象。 答： 在多道作業(yè)運(yùn)行時(shí)，由于運(yùn)行作業(yè)在主存中的頁面數(shù)不足，致使頁面需頻繁的調(diào)進(jìn)、調(diào)出，是 CPU時(shí)間大量的耗費(fèi) 在調(diào)進(jìn)調(diào)出上。正常運(yùn)算工作的效率急劇下降，造成系統(tǒng)顛簸或抖動(dòng)。 ，每取一條指令或一個(gè)操作數(shù)都要比連續(xù)存儲(chǔ)管理多一次訪問主存的原理。 答：先訪問頁表，找到指令或操作數(shù)所在的頁面，才能讀取該頁面中的指令或操作數(shù)。 ？重定位的方式有哪兩種？ 答： 由 于一個(gè)作業(yè)裝入到與其邏輯地址空間不一致的絕對(duì)地址空間，使得邏輯地址與絕對(duì)地址不同，而引起的對(duì)有關(guān) 地址部位的調(diào)整，即邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址的過程稱為重定位，也稱作地址的轉(zhuǎn)換。 、可變分區(qū)和頁式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)。 答：固定分區(qū)優(yōu)點(diǎn)：（ 1）能支持多道程序設(shè)計(jì)（ 2）無需專門的硬件地址抓換機(jī)構(gòu) 缺點(diǎn)：（ 1）主存利用率不太高，分配中出現(xiàn)內(nèi)部零頭問題（ 2）分區(qū)大小固定不靈活，不能為程序動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存 （ 3）不具備虛擬存儲(chǔ)能力 可變分區(qū)優(yōu)點(diǎn)：（ 1）支持多道程序設(shè)計(jì)（ 2）沒有內(nèi)部零頭問題，主存利用率比較固定分 區(qū)高 （ 3）采用移動(dòng)技術(shù)后可以滿足正在執(zhí)行的作業(yè)的主存擴(kuò)充的要求 缺點(diǎn)：（ 1）動(dòng)態(tài)重定位的保護(hù)措施需要硬件機(jī)構(gòu)支持，成本高（ 2）由于有外部零頭，所以主存利用率依然不算很高 （ 3）移動(dòng)技術(shù)開銷很大。（ 4）每次必須將作業(yè)完整調(diào)入并連續(xù)存放，主存利用率不高（ 5）不具備虛擬存儲(chǔ)能力 頁式存儲(chǔ)管理優(yōu)點(diǎn)：（ 1）支持多道程序設(shè)計(jì)（ 2）解決了外部零頭問題，內(nèi)部零頭大大減少（一個(gè)作業(yè)平均只有 50%頁面大小 的內(nèi)部零頭）主存利用率比較高（ 3）用戶作業(yè)無需在主存中連續(xù)存放，提高主存的利用率 （ 4）如果是分頁虛擬存儲(chǔ)管理，可以提供 大容量的多個(gè)虛擬存儲(chǔ)器，主存利用率更高 缺點(diǎn)：（ 1）動(dòng)態(tài)重定位和保護(hù)措施需要硬件機(jī)構(gòu)支持，成本高（ 2）采用頁表，占用了一部分主存空間和處理機(jī)時(shí)間 （ 3）分頁虛擬存儲(chǔ)管理中，增加了缺頁中斷的處理，增加了系統(tǒng)開銷 ？ 答： 根據(jù)程序執(zhí)行的互斥性和局部性兩個(gè)特點(diǎn)，允許作業(yè)裝入的時(shí)候只裝入一部分，另一部分放在磁盤上，當(dāng)需要的時(shí)候再裝入到主存。 這樣一來，在一個(gè)小的主存空間就可以運(yùn)行一個(gè)比它大的作業(yè)。同時(shí)，用戶編輯的時(shí)候也擺脫了一定要編輯寫大小存容量的組偶爾的 限制。也就是說，用戶的邏輯地址空間可 以比主存的絕對(duì)地址空間要大。對(duì)用戶來說，好像計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有一個(gè)容量很大的主存儲(chǔ)器， 稱為 “ 虛擬存儲(chǔ)器 ” ，能實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器嗎？為什么？ 答： 不可以，因?yàn)榭勺兎謪^(qū)每次必須將作業(yè)完整調(diào)入并連續(xù)存放，這不合適虛擬存儲(chǔ)的要求。同時(shí)，可變分區(qū)的硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)把絕對(duì)地址 超出限定范圍時(shí)作地址錯(cuò)處理，而不是產(chǎn)生 “ 缺分區(qū)中斷 ” 。 “ 抖動(dòng) ” ？怎樣衡量頁面調(diào)度算法的好壞？ 答： 如果選用了一個(gè)不合適的調(diào)度算法，就會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：剛被淘汰了的頁面又立即要用，又要把它調(diào)入進(jìn)來，而調(diào)入不久 又被調(diào)出， 調(diào)出不久再次被調(diào)入，如此反復(fù)，是的調(diào)度非常頻繁，以至于大部分時(shí)間都浪費(fèi)在來回調(diào)度上。這樣現(xiàn)象叫 “ 抖動(dòng) ” 。一個(gè)好的調(diào)度 算法應(yīng)減少和避免抖動(dòng)現(xiàn)象。 ？ 答：主存空間的分配和保護(hù)；主存空間的重定位；主存空間的共享；主存空間的擴(kuò)充 。 答：移動(dòng)技術(shù)可使分散的空閑區(qū)集中以利新作業(yè)的裝入；移動(dòng)技術(shù)也稱作業(yè)執(zhí)行過程中擴(kuò)充主存空間提供方便。 ，存儲(chǔ)區(qū)的釋放會(huì)引起空閑區(qū)表的四種可能的情況 答：可變分區(qū)存儲(chǔ)管理 方案中，存儲(chǔ)區(qū)釋放會(huì)引起空閑區(qū)表的四種可能的變化： （ 1）釋放塊既沒有上鄰，有沒有下鄰?？臻e區(qū)表增加一項(xiàng)始址和長(zhǎng)度為釋放塊始址和長(zhǎng)度的記錄項(xiàng)。 （ 2）釋放塊有上鄰無下鄰?？臻e區(qū)表不變，上鄰的始址不變，但長(zhǎng)度為上鄰的長(zhǎng)度 +釋放塊的長(zhǎng)度 （ 3）釋放塊有下鄰無上鄰。空閑區(qū)表不變，下鄰的始址改為釋放塊的始址，長(zhǎng)度為下鄰的長(zhǎng)度 +釋放塊的長(zhǎng)度 （ 4）釋放塊既有下鄰又有上鄰。空閑區(qū)表項(xiàng)減一，上鄰的始址不變，但長(zhǎng)度為上鄰的長(zhǎng)度 +下鄰的長(zhǎng)度。 。 答： 固定分區(qū)存儲(chǔ)管理是把主存中的用戶區(qū)域預(yù) 先劃分成若干大小相等或不等的連續(xù)區(qū)域（分區(qū)），每個(gè)分區(qū)大小固定。每個(gè)分區(qū)可以一次 裝入一個(gè)且只能一個(gè)作業(yè)。整個(gè)主存分成多少分區(qū)，就可以同時(shí)裝入幾道程序。 可變分區(qū)的管理是將主存中的用戶區(qū)域作為一個(gè)整塊，作業(yè)裝入時(shí)根據(jù)作業(yè)需要的空間大小和當(dāng)時(shí)主存空間使用情況來決定是否為作業(yè) 分配一個(gè)分區(qū)。一旦分配，就按照作業(yè)實(shí)際需要分配分區(qū)，這樣不僅可以支持多道程序設(shè)計(jì)，還解決了固定分區(qū)中內(nèi)部零頭的問題。 ？ 答：主要有以下三種： （ 1）最先優(yōu)先算法。將空閑區(qū)按照地址從低到高的順序排 列，每次分配總是找到第一個(gè)滿足長(zhǎng)度的空閑區(qū)。 （ 2）最優(yōu)適應(yīng)算法。將空閑區(qū)按照長(zhǎng)度遞增的順序排列，每次分配總是找到第一個(gè)滿足長(zhǎng)度的空閑區(qū)（在所有滿足長(zhǎng)度空閑區(qū)中，它是最小的） （ 3）最壞適應(yīng)算法。將空閑區(qū)按照長(zhǎng)度遞減的順序排列，每次分配總是找到第一個(gè)滿足長(zhǎng)度的空閑區(qū)（在所有滿足長(zhǎng)度空閑區(qū)中，它是最大的） ？ 答：要想實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器，至少要有以下三大物質(zhì)基礎(chǔ) (以分頁虛擬存儲(chǔ)為例 )： （ 1） 相當(dāng)容量的輔存。祖兒也沒有裝入到主存中的頁全部放在了輔存中，虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)正是借助大容 量輔助存儲(chǔ)器存放實(shí)際信息。 在很大程度上，輔助的大小，影響了虛擬存儲(chǔ)器的容量大小。 （ 2） 一定容量的主存。操作系統(tǒng)利用程序執(zhí)行時(shí)在時(shí)間和空間上的局部性特點(diǎn)把當(dāng)前需要的程序段和數(shù)據(jù)裝入主存。如果主存太小，就會(huì) 使缺頁率上升，從而引起 I/O操作頻繁，影響系統(tǒng)的性能。 （ 3） 要有地址變換機(jī)構(gòu)（含中斷機(jī)構(gòu)）。由于遜存儲(chǔ)器中，作業(yè)中的各個(gè)頁每次調(diào)入所在的主存位置都有可能不一樣，所以只能采用動(dòng)態(tài) 重定位，由操作系統(tǒng)產(chǎn)生頁表，硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)根據(jù)頁表得到主存塊內(nèi)位置。如果需要訪問的頁不在主存中的時(shí)候，要發(fā)出缺頁中斷， 在中斷處理程序中完成新頁面的調(diào)入或頁面置換（如果有必要）。 FIFO算法？ 答： FIFO算法即先進(jìn)先出調(diào)度算法，是分頁式虛擬存儲(chǔ)器管理方式中頁面置換算法之一。該算法每次總是淘汰最先進(jìn)入主存儲(chǔ)器的那一頁，它基于 最早進(jìn)入主存的頁不再被使用的可能性比最近調(diào)入的頁不被使用的可能性大。這種調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單，但是其卻點(diǎn)是沒有考慮頁面使用頻率。 LRU算法？ 答： LRU