操作系统简答题期末复习

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操作系统简答题 1. 简述操作系统的四个基本特征（1）并发性（2）共享性（3）虚拟性（4）异步性 2.微内核OS的缺点和优点是什么？(1) 优点(2) 缺点 3.批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统各有什么特点？（1）批处理操作系统a.单道批处理系统b. 多道批处理系统（2）分时操作系统（3）实时操作系统 4.产生死锁的四个必要条件是什么？（1）互斥条件（2）请求和保持条件（3）不可剥夺条件（4）循环等待条件 5.简述利用假脱机技术实现打印机共享的基本处理过程。6.分页存储管理和分段存储管理有何区别？7.试说明关于索引文件和索引顺序文件的检索方法。8.文件的物理结构有哪几种？

1. 简述操作系统的四个基本特征（1）并发性

并发性是最重要特性，其它三种特性以此为前提。并发（Concurrence）: 在一段时间内同时存在多道运行的程序（进程）。

宏观上：多道程序同时在执行。微观上：在单处理机系统中，任何时刻只有一道程序在执行，即微观上多道程序在CPU上交替执行。 - 在这里插入图片描述

（2）共享性指系统中的资源不再为某道程序所独占，而是供多道程序共同使用。并发性和共享性是操作系统的两个最基本的特征（Concurrence）。二者互为存在条件资源的共享是以程序的并发执行为条件。程序的并发执行也以资源的共享为条件。若系统不能对资源共享实施有效管理，必然会影响到程序的并发执行，甚至程序无法并发执行，操作系统也就失去了并发性。在这里插入图片描述

（3）虚拟性虚拟是指把一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体。时分复用：即分时使用方式。如：虚拟处理机、虚拟设备。空分复用：用于提高存储空间的利用率。如：虚拟磁盘、虚拟存储器。虚拟是操作系统管理系统资源的重要手段，可提高资源利用率。在这里插入图片描述

（4）异步性异步性也称不确定性，指进程在执行中，其执行时间、顺序、向前推进的速度和完成的时间等都是不可预知的。“不确定性”不是说操作系统的功能不确定，也不是说同一程序在相同的数据集上的多次运行结果不确定，而是指同一道程序的多次运行所需的时间不确定，同一批程序的多次运行的运行序列和总运行时间不确定。在这里插入图片描述

2.微内核OS的缺点和优点是什么？ (1) 优点提高了系统的可扩展性（添加、删除服务器）。提高了系统的可靠性。内核和接口的正确性易保证。某个服务器出现错误时不会影响内核和其它服务器。可移植性好（服务器均与硬件平台无关）。适用于分布式系统。消息传递通讯机制+进程和服务器唯一标识+系统映射表把消息发往目标，无论目标驻留在哪台机器上。在这里插入图片描述

(2) 缺点运行效率低：消息传递比直接调用效率要低。在这里插入图片描述

3.批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统各有什么特点？（1）批处理操作系统 a.单道批处理系统

特征：（1）自动性（2）顺序性（3）单道性在这里插入图片描述

b. 多道批处理系统

特征：（1）调度性（2）无序性（3）多道性在这里插入图片描述

（2）分时操作系统

特征：多路性、独立性、及时性、交互性在这里插入图片描述

（3）实时操作系统

特征：实时性和可靠性；多路性、独立性、交互性在这里插入图片描述

4.产生死锁的四个必要条件是什么？（1）互斥条件

互斥条件：进程对多分配的资源进行排它性使用。

（2）请求和保持条件

请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又被其它进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。

（3）不可剥夺条件

不可剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前不能被抢占，只能在进程使用完时由自己释放。

（4）循环等待条件

环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程-资源的循环链，即在进程集合P0,P1,P2,…,中的P0，正在等待一个P1栈用的资源，P1正在等待P2栈用的资源,…,Pn正在等待已经被P0占用的资源。在这里插入图片描述

5.简述利用假脱机技术实现打印机共享的基本处理过程。

SPOOLing （Simultaneous Peripheral OperationsOn-Line，外部设备联机并行操作），也称假脱机技术。

SPOOLing 是指在多道程序的环境下，利用多道程序中的一道或两道程序来模拟外围控制机，从而在联机的条件下实现脱机 I/O 的功能。

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6.分页存储管理和分段存储管理有何区别？分页存储管理的基本单位是页，页是信息的物理单位。分页仅仅只是系统管理上的需要，完全是系统的行为，对用户是不可见的。分段存储管理方式中的段则是信息的逻辑单位，它通常包含的是一组意义相对完整的信息。分段的主要目的在于能更好的满足用户的需要。分页存储管理中，页的大小固定且由系统决定。在每个系统中只能有一种大小的页面。而分段存储管理中，段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时，根据信息的性质来划分。分页的用户程序地址空间是一维的。而分段是用户的行为，故在分段系统中，用户程序的地址空间是二维的。

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7.试说明关于索引文件和索引顺序文件的检索方法。

索引文件：根据用户（程序）提供的关键字利用这般查找发去检索索引表，从中找到相应的表项。再利用该表项中给出的指向记录的指针值去访问所需的记录。每当要向索引文件中增加一个新纪录时，便须对索引表进行修改。索引顺序文件：首先也是利用用户（程序）所提供的关键字以及某种查询算法去检索索引表，找到该记录所在记录组中的第一个表项，从中得到该记录组的第一个记录在主文件中的位置。然后再利用顺序查找法去查找主文件，从中找到所要求的记录。

索引顺序文件：首先也是利用用户（程序）所提供的关键字以及某种查询算法去检索索引表，找到该记录所在记录组中的第一个表项，从中得到该记录组的第一个记录在主文件中的位置。然后再利用顺序查找法去查找主文件，从中找到所要求的记录。在这里插入图片描述