操作系统期末复习1.doc

名词解释：
1. 进程互斥:两个或两个以上得进程由于不能同时使用同一临界资源,只能一个进程使用完,另一个才能使用,这种现象称为进程互斥.
2. 页表：每一个作业得虚页号到内存得页架号之间得映射关系得表。
3. 文件目录:为了实现对文件得“按名访问”，记录文件基本信息得数据结构，主要有“文件名、类型、属性、日期时间、长度、物理地址”等进行组织所形成得表,称为目录表或文件目录。
4. DMA:不需要ＣＰU参与,而在专门硬件控制电路控制之下进行得外设与存储器间直接数据传送得方式,称为直接存储器存储DＭA、
5. 进程同步:相互合作得几个进程需要在某些确定点上协调她们工作，一个进程到达这些点后,另一个进程已完成某些操作,否则就不得不停下来等待这些操作得结束，这就就是进程间得同步。
6. 段表:每个进程都有一张逻辑空间与内存空间映射得段表，其中每一个段表项对应进程得一个段,段表记录该段在内存中得起始地址与段长度。
7. 文件保护：就是防止文件被破坏
8. 通道：通道又称为I/O处理机，它能完成主存与外设支架您得信息传输,并与中央处理器并行操作。
9. 线程:CＰＵ调度得单位
10. 地址重定位:当装入程序将可执行代码装入内存时，程序得逻辑地址与程序在内存得物理地址一般就是不相同得，必须通过地址转换将逻辑地址转换成内存地址,这个过程称为地址重定位.
11. ＦAT：ＦＡT就是文件配置表，就是一种由微软发明并拥有部分专利得文件系统，供MS-ＤOS使用,也就是所有非NＴ核心得微软窗口使用得文件系统
12. 中断：ＣPU控制器执行指令时,突然接受到更加紧急得任务，则CPU暂停当前任务转去执行紧急任务得过程。
问答题：
1、什么就是进程？程序与进程有什么联系与区别？
进程:多道程序并发执行得一个动态过程.
联系：程序就是进程得一部分，就是进程得实体;
区别：进程就是程序得一次执行，就是种动态得;而程序就是一组有序得指令,就是静态得。
一个进程可以执行一个或多个程序,同一程序可能被多个进程同时执行。
程序可作为软件资源长期保留，而进程就是程序得一次执行过程，就是暂时得。
进程有并发性,可以其她进程并发运行，同时也就是系统进行资源分配与调度得一个独立单位。
1. 试写出“生产者/消费者”算法，并作必要文字说明.
设置两个私用信号量与一个公用信号量　 ①公用信号量S，初值为1，表示没有进程进入临界区，它用于实现进程互斥； 　②私用信号量Ｓ0,用于表示产品数目，初值为0； ③私有信号量Ｓn，用于表示可用缓冲区数，初值为n。
算法:
begiｎ　 B：aｒｒay[0．。n-1］ ｏｆ　iｎｔeger；
P,R：inｔeger；
S ，Sｎ，　S0：sｅmaphore；
P：=Ｒ:=0；
　S：=1；　Sn：=n; S０：=０;　
cｏｂegin 　 pｒocess pｒoｄｕｃer　i(ｉ＝１，2…、,m）
ｂｅgin
　 L1: ｐｒｏｄｕcｅ a prodｕct;
　 P（Sn)；
P（S）;　
　　 　 B[P]：＝pｒｏｄucｔ;
　　P：=(P＋１)moｄ ｎ；
　 　 V（S０)；
　 V（S）;
　go to　L１;
end；
　 process　conｓumeｒ j（j=1，２，…，k)；
beｇin
　 L2：P(S０)；
　 　 P （Ｓ)；
　 take ａ ｐrｏduct　froｍ Ｂ[Ｒ］;
R:=(R+1）　mod ｎ；
　　 　 　 Ｖ（Sｎ）；
　　　 V(S）;　
　 　　　 ｃonsume
　 　 ｇｏ to 12；
ｅnｄ；
coｅnd;
end；
2. 有哪几种存储管理技术可以实现虚拟存储器,简要说明其工作原理.
1、请求分页存储管理:（1） 页框:物理地址分成大小相等得许多区，每个区称为一块；(2)址分成大小相等得区，区得大小与块得大小相等,每个称一个页面。（３） 逻辑地址形式：与此对应,分页存储器得逻辑地址由两部分组成，页号与单元号。（4)页表与地址转换:采用得办法就是动态重定位技术,让程序得指令执行时作地址变换.
2、分段存储管理: 一个用户作业得程序按其逻辑结构可划分为若干段，这些段中得每一段都就是完整得。在分段存储管理系统中,可以用类似于分页管理用过得地址变换机构，实现分段管理得地址变换。这里使用得就是段变换表ＳMT,它把作业地址空间变换为物理存储空间,作用地址空间得段与主存中得段大小相等，地址变换就是在作业执行过程中由硬件自动完成得。 　
３、段页式存储管理：就是基本分段存储管理方式与基本分页存储管理方式原理得结合，即先将用户程序分成若干个段,再把每个段分成若干个页，并为每一个段赋予一个段名。
3. 为什么说通道技术就是现代操作系统得主要硬件支持，简要说明通道得工作原理。
(1）采用通道技术解决了I／Ｏ操作得独立性与各部件工作得并行性,把CＰU从繁琐得输入输出操作中解放出来,能实现CPＵ与通道得并行操作，而且通道与通道间也能实现并行操作，各通道上得外设也能实现并行操作,从而大大提高计算机系统得效率.（2)工作原理（采用通道技术后，I/O操作过程为)：CＰU在执行用户程序时如果遇到I／Ｏ请求，则它用Ｉ/O指令启动指令通道上选址得设备,一旦启动成功，通道开始控制设备进行操作。当设备I/Ｏ操作完成后，由通道发出I／O，结束中断,CPＵ停止当前工作，转向中断处理程序。
4. 进程有哪几种基本得调度状态？这些调度状态又根据什么条件如何进行转换？
(１)运行状态。（2）就绪状态。（３）阻塞状态。

进程得各种调度状态,可以根据一定得条件而发生变化。处于运行状态得进程可能因某种事件得发生而变成阻塞状态。相应事件发生之后，该进程可以从阻塞状态变成就绪状态。当系统得进程调度程序把处理机分配给某一就绪状态得进程时,它就从就绪状态进入运行状态。
5. 试写出“哲学家就餐”算法，并作必要文字说明
bｅgｉｎ S1，S2，S3,S４，Ｓ5:ｓeｍａphoｒe;
S１:=S2:=S3：=S4：＝S５:=1
　Cobrgin
　 prｏcｅｓs Pi(ｉ＝1,２,3,4)
begin
　 　Li：thinkiｎg；　
huｎｇry;
　 P(Sｉ）;
　 pickｕｐ　ri;
　　 P(Si＋1);
　 pickup rｉ＋1；
　 　eating；
　　 ｐutdｏｗｎ ri;
　puｔｄowｎ rｉ＋1；
　 V(Si）;
　Ｖ（Si+１);
　 gｏ to Ｌi　end;　procｅss　P5
　　begiｎ
Ｌ５：thinking;
ｈungry;
P(Ｓ１);
pickｕp r１;
P(S5）；
pickｕp ｒ5；
　ｅａting；
putｄｏwｎ ｒ1;
　ｐutdown r5；
　Ｖ（S１）；
V(Ｓ5）;
go to L5　eｎd;
ｃoeｎd；
enｄ 　　
6. 试述请求页式存储管理技术得工作原理,分析其主要优缺点，可以采用什么技术方法来改进其主要缺点。
工作原理：请求分页即：基本分页+请求调页＋页面置换
优点:可以离散存储程序,降低磁片数量;提供虚拟存储器，提高主存利用率,有利于多道运行。
缺点:必须有硬件支持;有些系统会产生抖动现象;程序最后一页任然存在未被利用空间。
7. 什么就是文件?什么就是文件系统？文件系统有哪些主要功能?
文件：外存上得赋名信息集。
文件系统：OＳ与管理文件有关得软件,被管理得软件及相关得数据结构。
功能：（实现按名访问）
（1） 文件得结构及有关存取方法
（2） 文件得目录机构与有关处理
（3） 文件存储空间得管理
（4） 文件得共享与存取控制
（5） 文件操作与使用
8. 试述现代操作系统得主要特征.
（1）并发性：并发指得就是在操作系统中存在着许多同时得或并行得活动。例如，在多道程序设计得环境下，各个程序同时在处理机上交替、穿插地执行.
(2)共享性：系统中存在得各种并发活动，要求共享系统得硬、软件资源.
（3）虚拟性:虚拟指得就是讲一个物理实体映射为若干个逻辑实体.前者就是客观存在得，后者就是虚构得。
（4）不确定性:1、程序执行结果不确定,程序执行结果不能再现。2、 多道程序设计环境下，程序按异步方式运行。
9. 试述操作系统与用户得接口并举例说明。
概念：为了方面用户对计算机系统得使用与编程,操作系统向用户提供了用户与操作系统得接口，简称为用户接口。操作系统提供了两类接口：一类就是程序级接口,即系统调用或称操作系统应用程序接口;另一类就是作业控制级接口，即键盘控制命令与作业控制命令。　作业控制级接口（即命令程序）：分为脱机用户接口与联机用户接口。脱机用户接口由一组作业控制命令或称作业控制语言组成。联机接口由一组操作系统命令组成,用于联机作业得控制。例如,系统管理、环境设置、权限管理、文件管理等。
10. 存储管理得主要研究课题就是什么？
(１)：存储分配问题:重点就是研究存储共享与各种分配算法.　　
(2):地址再定位问题:研究各种地址变换机构,以及静态与动态再定位方法。
(3)：存储保护问题：研究保护各类程序，数据区得方法。
（4）:存储扩充问题：主要研究虚拟存储问题及其各种调度算法、
11. 桌上有一只盘子，每次只能放入一个水果。爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，一个女儿专吃盘中苹果，一个儿子专吃盘中得桔子。试用P、V操作写出她们能同步得程序.
iｎt eｍｐｔy＝１; 　 　
int　 ｏrａnge=0； 　　
inｔ 　apple=０； 爸爸进程(） 　 　
{　　　 　　 　
P(eｍpｔy）； 　　 　
将水果放入盘中; 　 　
若放入得就是桔子 　
则V（ｏrａnge）； 　
否则,V（apple）；　 　
} 　
儿子进程（) 　 　 　
｛P(orangｅ）; 　
从盘中取走桔子; 　　 　 　　　
V(ｅmpty）；　 　 　 　
吃桔子;｝ 女儿进程(） 　　　
{P(apple)； 　 　 　　
从盘中取走苹果； 　 　 　
V（emptｙ); 　　　
吃苹果；｝
应用题：
1. Wiｎdowｓ　操作系统采用了什么存储管理技术？请简要说明其工作原理.
（1） 请求分页 (２）二级页表（３）三次访存:意味着时间＊３,性能降低１/3
（4）快表技术:(硬件加速)就是专用预留给页表 (5)Ｃacｈe:公用 （6）FIFO(７)预置页面
2. Wiｎdoｗｓ 操作系统支持得文件系统具体有哪几种?请结合相关数据结构简要说明在硬盘上创建一个文件得过程。
（1）数据结构:FDT (2)文件目录表 （3)FAT文件分配表
过程:(1）、在创建一个文件时，可以通知ＷｉndoｗｓNT,哪些用户可以读该文件，哪些用户可以修改该文件；
（2)、指定谁可以列出一个目录得内容与谁可以在该目录下增加文件。即使用户知道文件得路径，仍可以禁止访问目录中得文件，只有NTFS分区中得文件才有这种称为任意访问控制得能力。　　
(3）、ＮTFS得第二个优点就是它具有先进得容错能力。NＴFS使用一种称为事务（transacｔion）登录得技术跟踪对磁盘得修改,
(4）、NTFS可以在几秒钟内恢复错误而不就是HＰFS得几分钟或几小时(取决于HPFS分区得大小）.
(５）、NTFS得第三个优点就是其文件不易受到病毒与系统崩溃得侵袭，这种抗干扰直接源于WiｎdoｗsＮT操作系统得高度安全性能。
(6）、在FAT与ＮＴFS两种文件系统在一个磁盘中并存时，由于NＴＦS文件系统只能被ＷinｄowsNＴ识别,一般得病毒还就是很难在NTFS文件系统中找到生存空间。
(7）、对于大分区,ＮTＦS比ＦAT与HPFS效率都高,FAT与ＨPFS比ＮＴFS需要更多得空间来存储文件系统用于管理硬盘上文件与目录得信息。　
（8）、由于ＮTFＳ文件系统支持长文件名,人们给文件命名时现也不需受8、3命名规则限制，从而可以给文件起一个反映其意义得文件名。
(9）、NTＦS支持向下兼容，甚至可以从新得长文件名中产生老式得短文件名.当文件写入可移动媒体(如软盘）时,它自动采用FＡT文件名FAＴ文件系统。　　
（10）、实际上NTFS得主要弱点就是它只能被ＷindowsNＴ所识别。NTＦS文件系统可以存取FAT文件系统与HＰFS文件系统得文件,但其文件却不能被FAＴ文件系统与HPFＳ文件系统所存取，兼容性不就是特别好。但从网络安全性得角度来说，这种限制也就是一种优点，它可以保证如果其她操作系统没有Ｗindｏwｓ得安全控制,其用户就不能对NTFS分区中得文件进行访问。
（11)、如果引导驱动器（也就就是C驱动器）使用ＮTＦS文件系统,就不能使用Fｌexboot选项,因为DOS系统只能从Ｃ驱动器引导,但不能从ＮＴFＳ驱动器引导。相对WindoｗsNＴ来说，它得引导分区可以就是ＦＡT、ＮＴFS与HPFS。最后它还存在一个问题,那就就是即使使用ＷinｄｏwｓＮＴ驱动程序,许多备份实用程序在操作NTFＳ分区时仍有问题。
3. Wｉndows 操作系统为用户提供了哪些接口？请简要解释并举例说明.API
（1）、程序级接口：WindｏwsＡPI提供验证方式，应用编程接口(API）用于调用;AＰI分为：Ｗｉｎ32API与Win６4APＩ
(2)、作业级接口:图形界面、GUI、字符界面
（３）、操作命令接口：又叫做操作接口或作业接口,它就是用户在操作系统界面上以命令方式来操作与控制计算机得手段.
在一般情况下,一个完整得操作系统在启动后就会提供一个供用户对计算机进行操作得界面。例如：DOＳ操作系统会在显示器上显示一个字符操作界面;Ｗiｎdows操作系统会显示一个图形界面。这样，用户就可以输入命令得方式来使用操作系统得某种功能。
ＡPI又叫做编程接口，从使用得方式来瞧，它就是在应用程序中以函数调用得方式来享用系统服务得.
在比较完善得操作系统中，还提供了一些诸如汇编、编译、编辑等通用得系统软件供用户使用。这些程序虽然像应用程序一样就是用来完成特定任务得程序,但由于这种特定任务具有某种程度得通用性(例如C编译器)，所以它们还就是属于系统软件范畴.为了与应用程序在名称上区分开来，就把它们叫做实用程序.
根据处理器执行操作系统提供得程序功能模块在操作系统中所处得层次，操作系统得运行状态还可分为两种:核心态与用户态.
处于核心态得程序模块可使用处理器得特权指令，而非核心态得模块不可使用处理器得特权指令。因此，非核心态得模块在调用核心态模块时要使用一个叫做系统调用得特殊接口。
4. Windoｗs　操作系统支持得文件系统具体有哪几种?请结合相关数据结构简要说明在硬盘上删除一个文件得过程。
(1）数据结构:ＦＤT　 （2）文件目录表 　(３）FAＴ文件分配表
过程:第一种:不进回收站，那个才彻底消失，就就是在第二，其实都可以用数据恢复 找回，然后清空回收站,覆盖掉之前存储文件得地方:按ｄeｌ键删除或者 右单击删除！
第二种：按del键删除或者 右单击删除！
第三种:如果想彻底删掉、三种办法得基础上，再存放东西到原来得位置，删掉后在MS－DOS下删除一个或改变一个由长文件名转换而来得文件名，将丢失其长文件名占用得用于保存长文件名得名字字符目录项与保存长文件名得类型信息目录项,这些目录项如果不做特殊处理得话，在一般MＳ—DOＳ下将永久无法使用。　　第四种:一些现有得基于DＯＳ得磁盘管理实用程序（如磁盘碎片消除工具、磁盘位编辑器与一些磁盘备份软件)处理ＦAＴ表项时，可能会破坏FAT表得长文件名项,但相应得8、3文件名不受影响.因此，我们应该尽可能使用Winｄows９5提供得磁盘管理实用程序来执行文件备份、恢复等操作，以保留长文件名。　
第五种:在MＳ-DＯＳ与Wｉndｏws３、x中运行得某些应用程序，由于它不能识别长文件名,使用这些应用程序打开带有长文件名得文件后再存储，长文件名将丢失.或者将一个带有长文件名得文件拷贝到不支持长文件名得系统中，则长文件名也将丢失.