分页和分段管理有何区别？ 

分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址的转换，这是他们的共同点；

对于他们的不同点有三：

第一，从功能上看，也是信息的物理化单位，分页是为了实现离散分配方式，以消减内存的外零头，以提高内存的利用率，既满足系统管理的需要，而不是用户的需要，而段是信息的逻辑单位，它含有一组有意义相对完整的信息，目的是为了能够更好的满足用户的需要；

第二，页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不是固定的，决定于用户所编写的程序；

第三，分页的作业地址空间是一维的，而分段作业地址空间是二维的。

什么是操作系统?它的主要功能是什么?

操作系统的主要功能包括：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理以及用户接口管理。

操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合)，是用户与计算机之间的接口；

什么是文件的逻辑组织和物理组织?

文件的逻辑组织——用户对文件的观察和使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织；文件的物理组织——文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。

简述请求页式存储管理的优缺点。  

缺点：

• 要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大。
• 有可能产生“抖动”。
• 地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。

优点:

• 虚存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作。动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。
• 内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存。
• 不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式比，不需移动作业，与多重分区比，无零星碎片产生。UNIX操作系统较早采用。

简述进程与线程的概念。  

进程是具有独立功能的程序在某个数据集合上的一次执行过程。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。在现代操作系统中，资源申请的基本单位是进程，进程由程序段、数据段和PCB（进程控制块）组成。线程是进程内的一个执行实体或执行单元，是比进程更小的能独立运行的基本单位。

简述抢占式处理器调度和非抢占式处理器调度。  

抢占式处理器调度：当前正在运行的进程可能被操作系统中断并转移至就绪态，它可能会导致较大的开销，但对所有的进程会提供较好的服务。

非抢占式处理器调度：一旦进程开始运行，就不间断执行直到终止，或者为等待I/O或请求某些系统服务 而阻塞自己。

操作系统中存储器管理的主要功能是什么?什么叫虚拟存储器?

存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充；

虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。或者简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。

简述常驻集及系统抖动。  

进程执行过程中任何时候都在在主存的部分被定义成成进程的常驻集。

在虚拟内存管理方案中，进程的驻留集一定的情况下，为了保证进程的局部性，操作系统需要依据某种策略将内存中的块置换出，如果被置换出的块正好在不不久将要被访问，而操作系统以又需要将其取回，频繁的这种操作将使处理器太 部分时间都用于交换块，而不是执行指令，这种情况称之为系统抖动。

简述在使用TLB的请求式分页内存管理方案中一次指令访问过程。  

首先进行逻辑地址转换为页号与页内偏移，根据页号查找TLB中的页表项，如果命中，则进行地址重定位；如果TLB没有命中，则在内存中查找页表，如果当前页在内存，则将此页表项添加到TLB，并将页帧 号与页内偏移拼接形成物理地址，如果当前页不在内存，则产生缺页中断，将所缺页调入内存之后，再进行地址重定位。

虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制?

虚存是由操作系统调度，采有内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存，不用的调出内存，这样好象内存容量不受限制。但要注意:

• 虚存容量不是无限的，极端情况受内存、外存的可使用的总容量限制；
• 虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制；
• 速度和容量的“时空”矛盾，虚存量的“扩大”牺牲了CPU工作时间以及内、外存交换时间。

简述文件及文件组织的概念。  

文件是一组相似记录的集合，它被用户和应用程序看做一个实体，可以通过名字访问。

文件组织:堆、顺序文件、索引顺序文件、索引文件、直接或散列文件。

什么是操作系统？操作系统有那些特征？ 

操作系统是指管理和控制计算机资源，合理组织计算机工作流程方便用户使用计算机的程序的集合。

其基本特征是：并发性、共享性、虚拟性和异步性。

P、V操作是定义在信号量S上的两个操作，简述P、V操作的定义。  

P操作:P(S):S:=s-1;当S≥0时，调用P操作的进程继续运行；当S<0时，调用P操作的进程被阻塞，并把它插入到等待信号量S的阻塞队列中。

V操作:V(S):S:=S+1;若S>0，则调用V操作的进程继续运行；若S≤0，从等 待信号量的阻塞队列中唤醒头一个进程，然后调用V操作的进程继续运行。

设备管理程序的功能是什么?通过什么技术能把独享设备改为可共享的设备?

①动态地掌握并记录设备的状态。在设置有通道的系统中，还应掌握通道、控制器的使用状态；

②为满足进程的I/O请求，按照设备的类型和系统中所采用的分配算法，决定把某一I/O设备分配给要求该设备的进程。在分配社别的同时，还应分配相应的控制器和通道；

③完成实际的I/O操作。

试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。  

静态资源分配策略是指系统要求所有进程要一次性地申请在整个运行过程中所需的全部资源。若系统有 足够的资源分配给进程，便一次性地把其需要的所有资源分配给该进程。这样该进程在整个运行期间， 便不会再提出资源请求，从而摒弃了请求条件。但在分配时，只要有一种资源要求不能满足，则即使是 已有的其它各资源，也全部不分配给该进程，而让该进程等待。这样，由于等待期间的进程未占有任何资源，因而也摒弃了保持条件，从而可以避免发生死锁。

文件目录的作用是什么?一个文件的目录项应包括哪些信息?

文件目录的作用是将文件名转换为文件在外存的物理位置，使操作系统能有效地对文件实施统一管理

文件目录项一般包括文件名、扩展名、文件属性、文件建立的日期和时间、起始簇号、文件长度等信息。

进程调度的功能是什么?什么叫动态优先数调度法?

进程调度的功能是按照一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程，将处理机分配给该进程，使其投入运行；

动态优先数调度法是指在创建进程时所赋予的优先数可以随进程的推进而改变，以便获得更好的调度性能。

请简述FCFS(先来先服务)、 RR(轮转)、 SPN(最短进程优先)进程调度算法的算法思想。  :                             

先来先服务FCFS：选择在就绪队列中存在时间最长的进程执行。

轮转RR：以一个时间间隔（时间片）产生时钟中断，当时钟中断发生时，当前正在运行的进程被置于就绪队列中，然后基于FCFS 策略选择下一个就绪进程运行。

最短进程优先SPN：选择预计处理时间最短的进程运行。

简述死锁的防止与死锁的避免的区别。  :

死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生。

而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统 安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。

操作系统是什么？它具有哪些功能？ :

操作系统是一个系统软件，可以管理系统软硬件资源，为应用程序提供与硬件交互的接口，为用户提供 使用计算机的接口。

操作系统具有处理器管理、存储管理、I/O管理，文件管理、接口管理功能。

简述操作系统提供的服务功能。  :

处理用户命令；

读/写文件分配/回收资源；

处理硬件/软件出现的错误及其它控制功能

实现虚拟设备的硬件条件是什么?操作系统应设计哪些功能程序?:

硬件条件是：配置大容量的磁盘，要有中断装置和通道;

操作系统应设计好"预输入"程序，"井管理"程序，"缓输出"程序。

某用户文件共10个逻辑记录，每个逻辑记录的长度为480个字符，现把该文件存放到磁带上，若磁带的  记录密度为800字符/英寸，块与块之间的间隙为0.6英寸，回答下列问题：

(1)不采用记录成组操作时磁带空间的利用率为（）。

(2)采用记录成组操作且块因子为5时，磁带空间的利用率为（）。

(3)当按上述方式把文件存放到磁带上后，用户要求每次读一个逻辑记录存放到他的工作区。  :

找到该文件的存放位置，启动磁带机读出第一块内容存入主存缓冲区； 

(1)利用率为50%

当对该记录处理后，又要求把下一个逻辑记录读入他的工作区，直至10个逻辑记录处理结束。

(2)利用率为83%

进行记录分解，按用户要求依次把主存缓冲区中的五个记录传送到用户工作区；

启动磁带机读第二块内容存入主存缓冲区，把第6至10个逻辑记录按用户要求依次传送到用户工作区。

(3)设置长度为2400字符的主存缓冲区； 

semWait操作和semSignal操作是如何定义的？简述当进程调用了semWait和semSignal后，它自身的进程状态的改变情况。  

semWait操作：信号量减1，若值为负数，则执行semWait的进程被阻塞。否则进程继续执行。

semSignal操作：信号量加1，若值小于或等于零，则被semWait操作阻塞的进程被解除阻塞。当进程调用了semWait，它自身的进程状态可能不改变，或由运行态变为阻塞态。当进程调用了semSignal，它自身的状态不变。

UNIX系统中，数据结构磁盘索引节点(dinode)中有数据项di_nlink，活动索引节点(inode)中有数据项i_count而系统打开文件表(file)中有数据项f_count。简述这三个数据结构之间的联系。并指出这三个数据项的作用。

简述DMA的概念。  

DMA是直接存储器访问技术，其功能由系统总线中的一个独立模块完成或并入到一个I/O模块。当CPU需要读写一块数据时，它给DMA模块发出一条命令，然后断续处理其他工作。DMA模块直接与存储器交 互，此进程无需CPU参与，传送完毕之后，DMA发送中断信号给CPU。

请简述典型计算机系统中的三种重要接口。  

指令系统体系结构（ISA），定义了机器语言指令系统；

应用程序二进制接口（ABI），定义了程序间二进制可移植性的标准；

应用程序编程接口（API），应用程序访问系统硬件资源和系统服务的接口；

简述进程切换与模式切换的区别。  

模式切换是用户态和内核态之间的切换，因为他们的资源是共享的，所以效率高并且不改变正在运行的进程的状态。

进程切换是一个正在运行的进程被中断，操作系统指定另一个进程为运行态，并把控制权交给这个进程。进程切换可以在操作系统从当前正在运行的进程中获得控制权的任何时刻发生，由于进程之间不同状态的切换，需要重新分配各种资源，操作系统需要做更多的工作。

简要描述三种类型的处理器调度。  

长程调度：决定加入待执行进程池；

中程调度：决定加入部分或全部位于内存的进程集合；

短程调度：决定处理器执行哪个可运行进程。

简述死锁的四个必要条件。  

互斥、请求与等待、占有与保持、环路等待。

一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业?

要点：

简述局部性原理及其对虚拟存储管理的重要性。

程序局部性原理是指进程运行时，在一段时间内，其程序的执行往往呈现出高度的局限性，包括时间局部性和空间局部性。  

空间局部性：是指一旦一个存储单元被访问，那它附近的单元也将很快被访问。

时间局部性：是指若一条指令被执行，则在不久的将来，它可能再被执行。

根据局部性原理，程序执行过程中只要保证其局部性就可以一直执行，这是虚拟存储管理的基础。

请说明信号量原语semSignal（即P操作）和semWait （即V操作）的含义。  :

P操作使信号量减1，如果值为负数，则阻塞执行P的进程，否则进程继续运行。

V操作使信号量增加1，如果小于或等于0，则一个被P操作阻塞的进程被解除阻塞。

请画出进程的状态转换图。并说明是什么事件引起每种状态的变迁？ 

简述内部碎片与外部碎片的区别。  

内部碎片是已分配分区之内的碎片，外部碎片是已分配分区之外的碎片，内部碎片无法消除，外部碎片可以通过紧凑或压缩来消除。

列出并简单定义三种文件分配方法。  

链式分配：基于单个块组成的链表，每个块包含指向下一个块的指针；

索引分配：每个文件在文件分配表中有一个一级索引，分配给该文件的每个部分在索引中都有一个 表项。

连续分配：在创建文件时，就为文件分配一组连续的块；

简述进程控制块的内容。  

进程控制块中包含标识符、状态、优先级、程序计数器、内存指针、上下文数据、I/O状态信息、记账信 息。

试说明什么是操作系统，它具有什么特征？其最基本特征是什么

操作系统就是一组管理与控制计算机软硬件资源并对各项任务进行合理化调度，且附加了各种便于用户 操作的工具的软件层次。

操作系统特征：并发、共享、虚拟和异步。

并发性是操作系统的最基本特征

简述进程的3个基本状态及其转换。（请画图说明）  :

进程的三种基本状态分别是：就绪状态、运行状态、阻塞状态。  (图略)

什么是内部碎片和外部碎片？固定分区分配、可变分区分配、分段存储管理和分页存储管理可能产生何 种碎片？ :

内碎片：在一个分区或页的内部出现的碎片(即被浪费的空间)。外碎片：在所有分区之外新增的碎片称作

外部碎片。固定分区分配、分页存储管理可能产生内碎片。可变分区分配、分段存储管理可能产生外碎片

有三个进程P1， P2和P3并发工作。进程P1需用资源S3和S1；进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源 S2和S3。回答：

(1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么？

(2)为保证进程正确工作，应采用 怎样的资源分配策略？为什么？

(1)可能会发生死锁(2分)例如：进程P1， P2和P3分别获得资源S3， S1和S2后再继续申请资源时都要等待 (2分)，这是循环等待。(或进程在等待新源时均不释放已占资源);

(2)可有几种答案：

A.采用静态分配(2分) 由于执行前已获得所需的全部资源，故不会出现占有资源又等待别的资源的现象(或不会出现循环等待资 源现象)。(2分)

B.采用按序分配(2分)不会出现循环等待资源现象。(2分)

C.采用银行家算法(2分)因为在分配时，保证了系统处于安全状态。(2分)

作业控制语言是供用户编写程序以实现某项计算任务。  

作业控制语言是供书写作业说明书的，以控制作业的执行(不同于编程语言)。

以批处理方式和交互方式控制作业运行都需要注册(LOGON)。 

批处理方式是按用户使用作业控制语言书写的;作业说明书控制作业运行，不需注册;或交互方式控制作业 运行需要注册。

进程间同步和互斥的含义是什么?

同步：并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。

互斥：若干进程共享一资源时，任何时刻 只允许一个进程使用。

什么是输入输出操作?什么是通道?

主存与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。

通道可称为输入输出处理机。

程序状态字包含哪些主要内容?

(1)程序基本状态(2)中断码(3)中断屏蔽位

什么是虚拟存储器？为什么要在存储管理中引入虚拟存储器。  

虚拟存储器由内存和外存组成，使得程序的部分装入内存就能运行的技术。引入的目的有二：大作业能 运行；提高内存利用率。

什么是记录的成组和分解?

把若干逻辑记录合并成一组，存入一个物理块的工作称为记录的成组。  (1分)

从一组中把一个逻辑记 录分离出来的工作称为记录的分解。  (2分)

操作系统是什么？它具有哪些功能？ 

操作系统是一个系统软件，可以管理系统软硬件资源，为应用程序提供与硬件交互的接口，为用户提供使用计算机的接口。

操作系统具有处理器管理、存储管理、I/O管理，文件管理、接口管理功能。

银行家算法是防止死锁发生的方法之一（F）

银行家算法是避免死锁的方法之一（T）

分时系统中，时间片越小越好。（F）【当时间片过小时，进程调度时间所占比重加大】

若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列均为空。（F）【就绪队列为空，等待队列可能不空】