2020考研计算机备考练习之操作系统(4)

2020考研计算机备考练习之操作系统(4)

　　2020年计算机考研复习已经开始，在此整理了2020考研计算机备考练习之操作系统(4)，希望能帮助大家!

　　1.在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式，是如何实现的?

　　1. 作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。

　　进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。

　　交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。

　　2.设备管理中的数据传送控制方式有哪几种?分别简述如何实现的。

　　2. 程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。

　　中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。

　　DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。

　　通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O 设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。

　　3.简述进程的几种状态和引起状态转换的典型原因，以及相关的操作原语。

　　3. 进程的基本状态有：新、就绪，阻塞，执行、挂起和终止六种。

　　新到就绪：交换，创建原语

　　就绪到执行：进程调度

　　执行到阻塞：I/O请求，阻塞原语

　　阻塞到就绪：I/O完成，唤醒原语

　　执行到就绪：时间片完

　　阻塞到挂起：挂起原语

　　挂起到就绪：唤醒原语

　　执行到终止：进程执行完毕

　　4.什么是段式存储管理?它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的?

　　4.把程序按内容或构成关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作业或进程包含的段对应于一个二维虚拟储存器。以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。只将那些经常访问的段驻留内存，其他的段放在外存，待需要时自动调入。

　　地址变换过程：由虚地址中的段号为索引，查段表。找出该段在内存的起始地址，并将其和段内地址相加，从而得到物理地址。

　　5.什么是请求页式管理?能满足用户哪些需要?

　　答：请求页式管理的基本原理是将逻辑地址空间分成大小相同的页，将存储地址空间分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页式系统的逻辑地址分为页号和页内位移量。页表包括页号和块号数据项，它们一一对应。根据逻辑空间的页号，查找页表对应项找到对应的块号，块号乘以块长，加上位移量就形成存储空间的物理地址。每个作业的逻辑地址空间是连续的，重定位到内存空间后就不一定连续了。

　　此外，页表中还包括特征位(指示该页面是否在内存中)、外存地址、修改位(该页的内容在内存中是否修改过)等。

　　页式存储管理在动态地址转换过程中需要确定某一页是否已经调入主存。若调入主存，则可直接将虚地址转换为实地址，如果该页未调入主存，则产生缺页中断，以装入所需的页。

　　页式存储管理将不常用的页面调出内存，使内存的利用率高;虚拟的容量大，用户不必担心内存不够;不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。

　　6.在段页式虚拟存储系统中，不同进程之间是如何实现程序共享的?

　　6.在系统内设置有系统段表，用户段表指向系统段表，系统段表内有当前共享的用户数。当用户进程调入一个程序段之前，先查找系统段表，如果所需段存在，则将共享用户数加一，在将此段登记在用户进程段表中。当进程退出时，共享计数减一，最后一个用户删除共享代码段。

　　7.试比较内存管理和外存管理的异同点.

　　答：主要任务：内存管理的主要任务是为多道程序的运行，提供良好的环境;而外存管理的主要任务则是为文件提供存储空间。

　　基本功能：内存管理的基本功能包含了内存空间的分配、回收、内存保护、对换、内存扩充等方面;而对外存管理的基本功能则只是对外存空间的分配和回收。

　　分配方式：它们都可采用连续分配或离散分配方式，且都以离散分配方式为主。

　　分配算法或机制：对于连续分配方式，内存与外存管理中的分配和回收算法类似，主要有首次适应算法、循环首次适应算法等;在离散分配方式中，两者采用的机制不同，内存管理主要是利用页(段)表;而在外存管理中，则主要利用文件分配表FAT。

　　8.SPOOLing的含义是什么?试述SPOOLing系统的特点、功能以及控制过程。

　　答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line (即外部设备联机并行操作)的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。

　　SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。

　　SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成;它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。

　　9.在生产者—消费者问题中，能否将生产者进程的wait(empty)和wait(mutex)语句互换，为什么?

　　不能。(2分)

　　因为这样可能导致系统死锁。当系统中没有空缓冲时，生产者进程的wait(mutex)操作获取了缓冲队列的控制权，而wait(empty) 导致生产者进程阻塞，这时消费者进程也无法执行。(3分)

　　10.进程的基本状态有哪些?这些状态之间是如何转换的?

　　进程的基本状态有：就绪，阻塞，执行三种。(2分)

　　就绪到执行：进程调度

　　执行到就绪：时间片完

　　执行到阻塞：I/O请求或等待事件发生

　　阻塞到就绪：I/O完成或事件已发生 (3分)

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