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第一章：网络操作系统概论1、什么是计算机系统？计算机系统是怎样构成的？答：计算机系统是一种按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。计算机系统包括硬件系统和软件系统两部分。2、什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的作用和地位？答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件。它能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，方便用户使用，并能使计算机系统高效地运行。操作系统是硬件和软件的桥梁，是计算机资源的管理者。硬件资源在操作系统的管理下调配有序、协调工作；操作系统又是人机交互的接口，人们通过命令或系统调用来控制计算机的运行。所以，离开了操作系统，计算机就难以高效地运转。3、操作系统管理计算机系统的资源有哪些？答：操作系统管理计算机系统的资源有硬件资源和软件资源。硬件资源主要有处理机、主存储器、辅存储器以及各种类型的输入/输出设备；而各种程序和数据则是计算机的软件资源。4、请从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？答：从资源管理的角度看，操作系统的主要功能是组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源。操作系统根据用户对各种资源的需求情况，资源的当前分配和使用情况以及有关的资源进行调度，并对资源进行有效的组织和管理。5、操作系统有哪些基本特征？答：操作系统的基本特征有并发性、共享性和随机性。并发性是指在计算机系统中同时存在若干个运行着的程序，宏观上并行微观上串行。共享性指操作系统程序与多个用户和谐共用系统中的各种资源，对资源的共享一般有两种方式：互斥共享和同时共享。随机性是指操作系统处什么样的状态之中是无法确切知道的，它强调了操作系统的设计与实现时要充分考虑各种各样的可能性。6、叙述各类操作系统的工作方式及特点？答：操作系统的类型主要有批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、桌面操作系统、嵌入式操作系统、网络操作系统、分布式操作系统七大类。批处理操作系统：将单个的客户作业组成一批作业输入计算机中处理。批处理操作系统分为单道批处理和多道批处理系统。单道系统每次只将一个作业调入内存，占用处理机直至结束；多道系统将多个作业调入内存，处理机以切换方式进行服务，极大提高了作业处理能力。批处理系统不适合交互式作业。分时系统指用户通过终端设备与计算机交互来运行各自的作业，并且共享一个计算机系统而互不干扰。系统采用时间片的方式处理用户的请求。实时操作系统能使计算机在规定的时间内及时响应外部事件的请求，同时完成事件的处理。主要特征是及时性、实时性、高可靠性、高过载防护性。桌面操作系统主要用于个人办公、处理文稿等事务，更多地被人们在桌面上直接使用。嵌入式操作系统广泛应用在当代电子、电器和智能机械设备上，它很灵活，能够通过装卸某此模块来达到系统所要求的功能。网络操作系统是基于计算机网络的，其目标是相互通信及资源共享。分布式操作系统将大量的计算机通过网络连结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。7、比较批处理系统、分时系统以及实时操作系统之间的相同点和不同点？答：8、在什么情况下应该采用批处理方式，什么情况下应考虑分时策略？答：批处理方式适合将零散的作业组成一批一次处理；分时策略主要考虑到多用户及交互性。9、为什么要把批处理方式和分时方式结合起来，这样的结合有什么特点？答：10、实时操作系统主要有哪些特征？答：及时性、实时性、高可靠性、高过载防护性。11、以下场合应选用什么类型的操作系统？答：导弹控制－实时操作系统；国家统计局－批处理或分时操作系统；汽车发动机点火控制－实时操作系统；火车订票系统－网络操作系统；网络电子游戏－网络操作系统。12、网络操作系统和分布式操作系统有何不同？答：共同点是均可共享资源及相互通信，主要区别在于分布式操作系统还能够共享运算处理能力。13、网络操作系统有什么特点？一般采用什么样的结构？答：主要特点有两个方面：一是运行在核心态的内核；二是运行在用户态的并以客户机/服务器方式运行的进程层。网络操作系统一般采用客户机/服务器结构模式。14、为什么说客户机/服务器结构适宜在网络操作系统上使用？答：这种结构将操作系统分成若干个小的并且自包含的分支，每个分支运行在独立的用户进程中，不同的进程可以运行在不同的处理机或计算机上，从而使操作系统自然地具有分布式处理的能力。所以说适应在网络操作系统上使用。15、名词解释：整体式结构：先确定操作系统的总体功能，然后将总功能分解为若干个子功能，再按照功能将大的模块分解为小的模块。此时操作系统是一个有多种功能的系统程序，可以看成一个整体模块。层次式结构：把操作系统的所有功能模块，按功能流图的调用次序，分别将这些模块排列成若干层，各层之间的模块只能是单向依赖或单向调用关系。微内核结构：微内核提供一组最基本的服务，并具有很好的扩展性，也可向安装模块提供一个接口，就这是采用客户机/服务器结构，也称为微内核结构的操作系统。第二章：1、什么是进程？给出进程的定义。答：进程是具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配的一个独立单位。进程分为系统进程和用户进程。2、操作系统中为什么要引入进程？进程和程序有什么区别和联系？答：程序是静态的，为了深刻描述程序动态执行的过程，操作系统需要引入进程的概念，以掌控程序执行过程中的动态变化。进程和程序的主要联系是：进程是由程序、数据和进程控制块三部分组成，一个进程的运行目标是执行它所对应的程序，如果没有程序，进程就失去了存在的意义。它们的区别是：程序是静态的，而进程是动态的。进程是程序的一个执行过程，而进程是为了程序的一次执行而暂时存在的。3、进程有哪些基本状态？它们的变化关系是怎么样的？答：进程的基本状态有运行状态、就绪状态和等待（阻塞或封锁）状态三种。它们的变化关系主要有：就绪状－》运行态（获得CPU）；运行态－》就绪态（时间片用完）；运行态－》等待态（等待事件发生）；等待态－》就绪态（被阻塞的原因消失）。4、系统中有n(n1)个进程，在任一时刻，处于运行、就绪和等待状态的进程最多、最少各有几个？答：在单处理机系统中，任一时刻，处于运行状态的进程最多只有一个，最少为0个；处于就绪状态的进程最多有n－1个，最少为0个；处于等待状态的进程最多有n个，最少有0个。5、进程控制块PCB的作用是什么？其主要内容有哪些？进程能否修改访问自己的进程控制块内容？答：操作系统利用PCB来描述进程的基本情况以及进程的运行变化过程，PCB是进程存在的唯一标志。进程控制块的内容可以分成调度信息和现场信息两大部分。调度信息供进程调度时使用，描述了进程当前所处的状况，包括进程名、进程号、存储信息、优先级、当前状态、资源清单、家族关系、消息队列指针和当前打开文件等。现场信息刻画了进程的运行情况，由于每个进程都有自己专用的工作存储区，其它进程运行时不会改变它的内容，所以PCB中的现场信息只记录那些可能会被其它进程改变的寄存器，如程序状态字、时钟、界地址寄存器等。一旦中断进程的运行，必须把中断时刻的上述内容记入进程控制块的现场信息。所以进程可以修改访问自己进程控制块的内容。6、什么是临界区？什么是相关临界区？对相关临界区的管理有哪些要求？答：若系统中的某些资源一次只允许一个进程使用，这类资源称为临界资源，而在进程中访问临界资源的那一段程序称为临界区。如果有若干进程共享某一临界区，则该临界区称为相关临界区。对相关临界区的管理要求是实行互斥，保证在同一时刻只有一个进程访问临界区。对相关临界区的调度原则可归纳为：有空让进、无空等待、多中择一、有限等待、让权等待。7、若用PV操作管理某一组相关临界区，其信号量S的值在〔-1，1〕之间变化，当S＝-1、S＝0、S＝1时，它们各自的物理含义是什么？答：当S＝1时，表示该类资源可以分配；当S＝0时，表示该类资源已被占用，无可分配资源；当S＝-1时，表示该类资源不可分配且有一个进程请求该资源。（PV操作只做+-1运算，P操作请求资源，执行一次将S-1。V操作释放资源，执行一次将S+1）。8、两个并发执行的进程A和B的程序如下：进程A进程BRepeatRepeatN:=N+5;打印N的值;Untilfalse;N:=0;Untilfalse;其中N为整数，初值是4。若进程A先执行了三个循环后，进程A和进程B又并发执行了一个循环，写出可能出现的打印值，并回答正确的打印值应该是多少？请用P、V操作进行管理，使进程A和B并发执行时不会出现与时间有关的错误。答：A执行三个循环之后，N的值为19，又与B并发执行一个循环，则N的值为24。如用P、V操作管理，进程如下：进程A进程BRepeatRepeatN:=N+5;P(N);V(N);打印N的值;p(N);V(N);Untilfalse;N:=0;Untilfalse;9、为什么要引入线程？线程和进程之间的区别和联系是什么？答：线程可以提高系统内程序并发执行的级别，可以进一步提高系统效率。线程和进程之间的联系是：线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。区别是进程是一个资源的拥有者，而线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有少量在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。10、进程调度的作用是什么？引起进程调度的因素有哪些？答：在多道程序设计环境中，进程数往往多于处理机数，这将导致多个进程互相争夺处理机。进程调度的作用是记录系统中所有进程的执行状况，根据一定的调度算法，从就绪队列中选出一个进程来，把CPU分配给它。引起进程调度的因素主要有：正在执行的进程运行完毕、正在执行的进程进入等待状态、进程的进间片用完、就绪队列中某个进程优先级高于正在运行进程的优先级。总之，当一个进程让出处理机，就调度另一个进程占用处理机以运行。11、在一个单处理机的多道程序设计系统中，现在两道作业并发，其中一道以计算为主0，另一道以输入/输出为主，应该如何赋予它们的优先数？为什么？答：优先数指用数字代表进程优先级的高低，优先级高的进程可以优先占用处理机。以计算为主的作业，要占用大部分的处理机时间，而以输入/输出为主的作业，占用处理机的时间相对较少，所以在赋予优先数时，以计算为主的作业的优先级要高于以输入/输出为主的作业。12、若就绪队列中的进程按优先数从大到小顺序排列，当有进程加入就绪队列时，应按它的优先数排入相应的位置，试就单向链接的方式写出实现进程入队的程序。答：在单向链接中，同一队列中的进程通过进程控制块中的队列指针联系起来，前一进程的进程控制块中的指针值是它下一个进程控制块的地址，队列中最后一个进程的进程控制块中的指针值置为“0”。所以，在写程序时就修改队列中进程控制块的指针值。（答案待改进）13、当进程调度选中一个进程后，怎么样才能让它占用处理机？答：当进程调度选中一个进程后，把CPU分配给该进程，即把选中进程的进程控制块内有关的现场信息，如程序状态字、通用寄存器等内容送入处理机相应的寄存器中，从而让它占用CPU运行。进程调度实际上完成了将一台物理的CPU转变成多台虚拟CPU的工作。14、存储管理的主要功能有哪些？答：存储管理的主要功能应包括：1、内存的分配和回收；2、存储共享；3、存储保护；4、“扩充”内存容量。15、虚拟存储器是什么？为什么要引入虚拟存储器？答：虚拟存储器是指利用大容量的外存来扩充内存，产生一个比实际内存空间大得多的、逻辑的虚拟内存空间。引入虚存技术，可以有效地支持多道程序系统的实现和大型程序运行的需要，从而增强系统的处理能力。实现虚存的硬件支持：1、足够大的外存；2、有一定容量的内存；3、最主要的是硬件提供实现虚/实地址映射的机制。16、有一个虚拟存储系统，分配给某进程3页内存，开始时内存为空，页面访问序列如下：65432154365432165。1）若采用先进先出页面置换算法（FIFO），缺页次数是多少？答：顺序：65432154365432165页1：65432154365432165页2：6543215436543216页3：654321543654321