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第一章 操作系统引论 1 1、当、当CPU执行操作系统代码时，称处理机处于（执行操作系统代码时，称处理机处于（ ）。）。 A 自由态自由态 B 目态目态 C 管态管态 D 就绪态就绪态 2、从目态到管态的转换是由（、从目态到管态的转换是由（ ）完成的。）完成的。 A 硬件硬件 B 管态程序管态程序 C 用户程序用户程序 D 中断处理程序中断处理程序 解释：从目态到管态的转换是执行访管指令，引起一次解释：从目态到管态的转换是执行访管指令，引起一次中断，触发中断后，硬件中断机制将计算机状态置为管中断，触发中断后，硬件中断机制将计算机状态置为管态。管态程序是指在管态下执行的程序。态。管态程序是指在管态下执行的程序。 3、操作系统提供给应用程序的接口是（、操作系统提供给应用程序的接口是（ ）。）。CA系统调用系统调用第一章 操作系统引论 24、简述中断处理过程。、简述中断处理过程。 答：当中断发生时，一旦答：当中断发生时，一旦CPU响应中断，系统就开始进行响应中断，系统就开始进行中断处理，中断处理过程如下：中断处理，中断处理过程如下： （1）保护被中断进程的现场，为了在中断处理程序结束）保护被中断进程的现场，为了在中断处理程序结束后能使进程正确的返回到中断点，系统必须保存当前处理后能使进程正确的返回到中断点，系统必须保存当前处理机的状态字（机的状态字（PSW）和程序计数器（）和程序计数器（PC）等的值。）等的值。 （2）分析中断原因，转去执行相应的中断处理程序，在）分析中断原因，转去执行相应的中断处理程序，在多个中断请求同时发生时，处理优先级最高的中断源发出多个中断请求同时发生时，处理优先级最高的中断源发出的中断请求。的中断请求。 （3）恢复被中断进程的现场，）恢复被中断进程的现场，CPU继续执行原来被中断继续执行原来被中断的进程。的进程。第一章 操作系统引论 35、简述系统调用的实现过程。、简述系统调用的实现过程。 答：系统调用的一般处理过程如下：答：系统调用的一般处理过程如下： （1）系统产生软中断，由硬件完成现场保护，并通过中）系统产生软中断，由硬件完成现场保护，并通过中断向量转向系统调用总控程序，同时处理机状态由用户断向量转向系统调用总控程序，同时处理机状态由用户态切换到核心态。态切换到核心态。 （2）系统调用总控程序根据系统调用号和系统内部的系）系统调用总控程序根据系统调用号和系统内部的系统调用入口转入相应的系统调用处理过程。统调用入口转入相应的系统调用处理过程。 （3）系统调用处理程序执行完毕后，返回执行成功与否）系统调用处理程序执行完毕后，返回执行成功与否以及成功时的执行结果给调用者，恢复中断进程或新调以及成功时的执行结果给调用者，恢复中断进程或新调度进程的度进程的CPU现场，返回被中断进程或新进程运行。现场，返回被中断进程或新进程运行。第一章 操作系统引论 41、进程与程序的关系和区别是什么？、进程与程序的关系和区别是什么？答：进程就是可并发执行的程序在一数据集合上的一次执行答：进程就是可并发执行的程序在一数据集合上的一次执行过程。过程。 进程和程序的区别主要体现在：进程和程序的区别主要体现在： 1）进程是动态的，具有一定的生命周期，而程序是静态）进程是动态的，具有一定的生命周期，而程序是静态的；的； 2）进程可并发执行，而没有创建进程的程序是不能执行）进程可并发执行，而没有创建进程的程序是不能执行的；的； 3）进程是操作系统中申请和分配资源的基本单位，而没）进程是操作系统中申请和分配资源的基本单位，而没有创建进程的程序是不能申请资源的；有创建进程的程序是不能申请资源的； 4）进程包括程序、数据和进程控制块；）进程包括程序、数据和进程控制块； 5）同一程序的多次执行对应多个进程。）同一程序的多次执行对应多个进程。第一章 操作系统引论 53、什么是操作系统？从资源管理的角度来看，、什么是操作系统？从资源管理的角度来看，OS的主要功能是什么？现代的主要功能是什么？现代OS的四大主要特征的四大主要特征是什么？是什么？ 答：从资源管理的角度来看，答：从资源管理的角度来看，OS的主要功能的主要功能是控制和管理计算机中的软硬件资源。现代是控制和管理计算机中的软硬件资源。现代OS的的4大主要特征是：并发、共享、虚拟和不大主要特征是：并发、共享、虚拟和不确定性。确定性。第一章 操作系统引论 64、什么叫重定位？动态重定位和静态重定位有、什么叫重定位？动态重定位和静态重定位有什么区别？什么区别？ 答：使一个作业程序装入到与其地址空间不一答：使一个作业程序装入到与其地址空间不一致的存储空间所引起的对有关地址部分的调整致的存储空间所引起的对有关地址部分的调整过程叫重定位。过程叫重定位。 静态重定位是由作业装入程序在装入程序静态重定位是由作业装入程序在装入程序时一次性集中完成的，而动态重定位是由专用时一次性集中完成的，而动态重定位是由专用硬件地址变换机构在程序执行中随着指令的执硬件地址变换机构在程序执行中随着指令的执行动态完成的。行动态完成的。第一章 操作系统引论 77、请详细说明请求分页系统的地址变换过程。、请详细说明请求分页系统的地址变换过程。答：请求分页系统的地址变换过程如下：（图略答：请求分页系统的地址变换过程如下：（图略去）去） 1）取逻辑地址分解为页号）取逻辑地址分解为页号P和页内偏移和页内偏移w; 2) 根据页号查找页表，获得该页的描述信息；根据页号查找页表，获得该页的描述信息； 3）若该页中断位为）若该页中断位为1，产生缺页中断；，产生缺页中断； 4）更新该页的描述信息；）更新该页的描述信息； 5）根据页块号和页内偏移）根据页块号和页内偏移w，计算物理地址。，计算物理地址。第一章 操作系统引论 85、简述分段和分页的区别。、简述分段和分页的区别。答：分段和分页有本质的区别：答：分段和分页有本质的区别： 1）分段是逻辑划分，每个分段逻辑意义完整，）分段是逻辑划分，每个分段逻辑意义完整，而分页是物理划分，每个分页逻辑意义不完整；而分页是物理划分，每个分页逻辑意义不完整； 2）分段的划分需程序员的参与，而分页的划分）分段的划分需程序员的参与，而分页的划分是操作系统完成的，对用户是透明的；是操作系统完成的，对用户是透明的； 3）分段的地址空间是二维的，而分页的地址空）分段的地址空间是二维的，而分页的地址空间是一维的；间是一维的； 4）分段大小可变，甚至可动态扩充，而分页的）分段大小可变，甚至可动态扩充，而分页的大小是固定不变的；大小是固定不变的； 第一章 操作系统引论 914. 作业的页面映象表如下图所示：作业的页面映象表如下图所示： （一页（一页= 一块一块=1024字节）字节）页号页号 块号块号中断位中断位访问位访问位修改位修改位辅存地址辅存地址 问：指出页表中中断位、访问位、修改位、辅存地址的含义？问：指出页表中中断位、访问位、修改位、辅存地址的含义？ 当执行到单元的指令当执行到单元的指令“，”时，系统是怎样进行地址变换（即在主存的哪个单元中）时，系统是怎样进行地址变换（即在主存的哪个单元中） 当执行到单元指令（当执行到单元指令（ ，），）时，会发生什么现象？时，会发生什么现象？第一章 操作系统引论 10 （1）中断位：是否在内存；访问位：是否被）中断位：是否在内存；访问位：是否被访问过、修改位：是否被修改过；辅存地址：访问过、修改位：是否被修改过；辅存地址：页面在辅存备份的地址。页面在辅存备份的地址。 （2）1000逻辑地址位于逻辑地址位于0号虚页，号虚页，1800逻辑地逻辑地址位于址位于1号虚页，号虚页，5号页架，对应物理地址号页架，对应物理地址510247765896； （3）访问逻辑地址）访问逻辑地址3600时，时，3600位于位于3号虚页，号虚页，对应中断位为对应中断位为0，说明不在内存，产生缺页中，说明不在内存，产生缺页中断。断。第一章 操作系统引论 11 15. 有个一虚拟存储系统有个一虚拟存储系统, 每个进程在内存占有每个进程在内存占有3页数据区页数据区, 刚开始时数据区为刚开始时数据区为 空空. 有以下访页有以下访页序列序列:2,3,4,5,3,4,1,2,3,5,1,4,2,4,5,1,3,2,1,3试给出试给出下列情形下的缺页次数下列情形下的缺页次数:(1) 系统采用先进先出系统采用先进先出(FIFO)淘汰算法淘汰算法.(2) 系统采用最近最少使用系统采用最近最少使用(LRU)淘汰算法淘汰算法.(3) 系统采用优化系统采用优化(OPT)淘汰算法淘汰算法.第一章 操作系统引论 12页页面面流流缺页缺页情况情况答：答：（1）采用）采用FIFO算法：算法：2 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 1 32 3 4 5 5 5 1 2 3 5 1 4 2 2 5 1 3 2 2 22 3 4 4 4 5 1 2 3 5 1 4 4 2 5 1 3 3 32 3 3 3 4 5 1 2 3 5 1 1 4 2 5 1 1 1T T T TT T T T T T TT T T T缺页次数为缺页次数为15。第一章 操作系统引论 13（2）采用）采用LRU算法：算法：2 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 1 32 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 1 32 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 12 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 1 2 4 5 1 3 2T T T TT T T T T T TT T T T缺页次数为缺页次数为15。第一章 操作系统引论 14（2）采用）采用OPT算法：算法：2 3 4 5 3 4 1 2 3 5 1 4 2 4 5 1 3 2 1 32 3 4 4 4 4 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 3 3 3 3 3 3 3 3 1 4 4 4 4 4 3 3 3 32 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1T T T TT TT TT T缺页次数为缺页次数为10。第一章 操作系统引论 15 1、下列选项中，降低进程优先级的合理时机是（、下列选项中，降低进程优先级的合理时机是（ ）。）。 A 进程的时间片用完进程的时间片用完 B 进程刚完成进程刚完成I/O，进入就绪队列，进入就绪队列 C 进程长期处于就绪队列中进程长期处于就绪队列中 D 进程从就绪状态转为运行态进程从就绪状态转为运行态 2、下列选项中，导致创建新进程的操作是（、下列选项中，导致创建新进程的操作是（ ）。）。（1）用户登录成功；（）用户登录成功；（2）设备分配；（）设备分配；（3）启动程序）启动程序执行执行 A 仅（仅（1）和（）和（2） B 仅（仅（2）和（）和（3） C 仅（仅（1）和（）和（3） D （1）、（）、（2）、（）、（3）AC第一章 操作系统引论 16 3、下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执、下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（行时间的是（ ）。）。 A 时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法 B 短进程优先调度算法短进程优先调度算法 C 先来先服务调度算法先来先服务调度算法 D 高响应比优先调度算法高响应比优先调度算法 解释：在高响应比调度算法中，响应比解释：在高响应比调度算法中，响应比=（等待时间（等待时间+估计作业运行时间）估计作业运行时间）/估计作业运行时间。估计作业运行时间。D第一章 操作系统引论 1712. 多级反馈队列调度算法的原理是什么？优点多级反馈队列调度算法的原理是什么？优点是什么？是什么？ 应设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同应设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。当一个新进程进入内存后，首先将的优先级。当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按它放入第一队列的末尾，按FCFS原则排队等原则排队等待调度。当轮到该进程执行时，如它能在该