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操作系统问答题

1-5、什么是操作系统？从资源管理的角度去分析操作系统，它的主要功能是什么？
答;操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理，控制和协调并发活动；提供用户接口，使用户获得良好的工作环境，实现信息的存取和保护。从资源的管理角度看，操作系统资源管理的目标是提高系统资源的利用率和方便用户使用。功能有：处理机分配、存储管理、设备管理和软硬件资源，总的来说，其主要功能是管理系统的软硬件资源
。
1-6、操作系统的主要特征是什么？
答:并发、共享和不确定性。

2-3、什么是处理机的态？为什么要区分处理机的态？
答：处理机的态就是处理机当前处于何种状态，正在执行哪类程序。为了保护操作系统，至少需要区分两种状态：管态和用户态。
原因：管理程序和用户程序在执行时应有不同的权限，为此根据对资源和机器指令的使用权限，将处理机执行时的工作状态分为不同的状态。

4-3、什么是进程？进程与程序的区别是什么？
答：进程是指一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
区别：①程序是指令的集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态概念；而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一动态概念。②进程是一个能独立运行的单位，能与其他进程并行地活动。③进程是竞争计算机系统有限资源的基本单位，也是进行处理机调度的基本单位。

4-6、进程有哪几种基本状态？在一个系统中为什么必须区分出这几种状态？
答：就绪、运行和等待。原因：如果系统能为每个进程提供一台处理机，则系统中所有进程都可以同时执行，但实际上处理机的数目总是少于进程数，因此，往往只有少数几个进程（在单处理机系统中，则只有一个进程）可真正获得处理机控制权。虽然所有进程并发执行，但它们之间并不完全独立，而是相互制约的，有的进程因某种原因暂时不能运行而处于等待状态。因此，在任何系统中必须有这三种状态。

4-7、某系统进程状态变迁图如图4.31所示，所采用的调度方式为非剥夺方式，回答一下问题：P177
（1）发生变迁2、3、4的原因是什么？
（2）下述因果变迁是否可能发生？如果可能的话，在什么情况下发生？
①3→1②2→1③3→2④4→1
答：（1）当运行进程在分得的时间片内未完成，时间片到将发生变迁2；当运行进程，在执行过程中，需要等待某件事件的发生才能继续向下执行，此时会发生变迁3；当等待进程等待的事件发生了，将会发生变迁4.
（2）①3→1的因果变迁可能发生。正在运行的进程因等待某事件的发生而变为等待状态的变迁3，在就绪队列非空时必然引起一盒就绪进程被调度执行的变迁1.
②2→1的因果变迁必然发生。正在运行的进程因时间片到变为就绪状态的变迁2，必然引起一个就绪进程被调度执行的变迁1.
③3→2的因果变迁不可能发生
④4→1必然发生。当一进程从等待状态变为就绪状态的变迁4，在该进程的优先级最高且系统采用抢占式调度时，就会引起该进程又被调度执行的变迁1.

5-1、试说明在生产—消费问题的描述中，将两个P操作的次序颠倒后会不会发生死锁？为什么？若将两个V操作次序颠倒会出现类似的问题吗？
答：会发生死锁。因为在这种时候，以生产者为例，假如缓冲区被填满了，这时候再来一个生产者进程，它首先执行对于缓冲区的P操作，没有问题没然后当它执行P（full）操作时就会因为缓冲区满而阻塞。但是其后发生的消费者进程也会因为缓冲区的P操作而阻塞，从而引起死锁。

5-2、什么是死锁？4个必要条件是什么？
答：在两个或多个并发进程中，如果每个进程持有某种资源而又都等待着别的进程释放它或它们现在保持着的资源，在未改变这种状态之前都不能向前推进，称这一组进程产生了死锁。4个必要条件：①互斥条件②不剥夺条件（非抢占）③占有并等待（部分分配）④环路条件（循环等待）

7-10、已知主存容量为64KB，某一作业A的地址空间如图7.44所示，它的4个页面（页面大小为1KB）0、1、2、3被分配到主存的2、4、6、7块中。
（1）试画出作业A的页面映射；
（2）当200号单元处有一条指令“movr1,[3500]”执行时，如何进行正确的地址变换，以使3500处的内容12345装入r1中，要求用图画出地址变换的过程并给出最终的物理地址。
（1）

（2）因为每页大小为1KB=1024字节，而3500=3*1024+428，可知逻辑地址3500对应的页号为3，页内地址为428.根据页号检索页表可知对应的物理块号为7，所以物理地址为：7*1024+428=7596.

7-11什么是虚拟存储器？在页式系统中如何实现虚拟存储？
答：计算机系统在处理应用程序时，只装入部分程序代码和数据就启动其运行，由操作系统和硬件相配合完成主存和外围联机存储器之间的信息的动态调度，这样的计算机系统好像为用