[Java知识库]期末操作系统基础知识点

问答题：

1、什么是进程？什么是线程？进程与线程有何区别？

（1）进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。

（2）线程是进程内的一个执行实体或执行单元。

（3）进程和线程的区别：不同进程的地址空间是独立的，而同一进程内的线程共享同一地址空间。一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。?在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位，线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的，线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低。

2、什么是死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？

（1）在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被该组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源，此时的系统处于死锁状态，简称死锁。

（2）死锁产生的原因：（a）系统提供的资源有限；（b）进程推进顺序不当。

（3）产生死锁的必要条件：互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。

3、说明作业调度，中级调度和进程调度的区别，并分析下述问题应由哪一级调度程序负责。??

(1) 在可获得处理机时，应将它分给哪个就绪进程；?

(2) 在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起。

(1) 作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配资源，然后将新创建进程插入就绪队列；中级调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放，但内存空闲时，又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存；进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。

（2）进程调度、中级调度

4、什么是程序运行的时间局限性和空间局限性？

(1)时间局限性:如果程序中的某条指令一旦执行,则不久的将来该指令可能再次被执行:如果某个存储单元被访问,则不久的将来该存储单元可能再次被访问。产生时间局限性的典型原因是在程序中存在着大量的循环操作。
(2)空间局限性:一旦程序访问了某个存储单元,则在不久的将来,其附近的存储单元也最有可能被访问,即程序在一段时间内所访问的地址,可能集中在一定的范围内。产生空间局限性的典型原因是程序是顺序执行的。

5、简要说明I/O软件的4个层次的基本功能。

（1）中断处理程序:用于保存被中断进程的CPU环境,转入相应的中断处理程序进行处理,处理完后恢复现场,并返回到被中断的进程。
（２）设备驱动程序:与硬件直接有关,用来具体实现系统对设备发出的操作指令,驱动I/0设备工作。
（３）设备独立性软件:用于实现用户程序与设备驱动器的统一接口、设备命令、设备保护,以及设备分配与释放等。
（４）用户层I/0软件:用于实现用户与I/0设备交互。

6、简述在操作系统中引入缓冲的主要原因。

（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。 ????

（２）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制。 ??

（3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。

7、试分析引起进程阻塞和唤醒的事件主要有哪些。

（1）请求系统服务。当正在执行的进程请求系统提供服务而系统无法满足其请求时，进程阻塞等待；由释放服务的进程唤醒阻塞进程。 ???

（2）启动某种操作。当进程启动某种I/O操作后阻塞以等待操作完成；由中断处理程序唤醒阻塞进程。 ???

（3）新数据尚未到达。相互合作的进程中，消费者进程阻塞等待数据到达；生产者进程在数据到达后唤醒阻塞进程。 ??

（4）无新工作可做。系统进程没有新工作可做时阻塞等待；当有进程发出请求时唤醒阻塞进程。

8、一个进程进入临界区的调度原则是什么？

（1）如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。

（2）任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。

（3）进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。（4）如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。

9、段式和页式存储管理的地址结构相似，它们有什么实质性差异？

页式存储管理提供连续的逻辑地址．由系统进行分页；而段式存储管理中作业的分段是由用户决定的，每段独立编程，因此段间的逻辑地址是不连续的。

10、简述操作系统的基本特征。??

(1）并发。在单处理机、多道程序环境下并发是指一段时间内，宏观上多个程序同时运行、 微观上交替运行的情形。OS中引入进程的概念就是为了实现并发； ?

（2）共享。是指系统中并发执行的多个进程共享系统资源。根据资源属性可以有互斥共享和同时访问两种方式； ???

（3）虚拟。OS会通过虚拟技术实现系统功能的扩充。 ???

（4）异步性。并发执行的多个进程由于资源的限制会出现“走走停停”的运行模式。

11、简述在操作系统中引入缓冲的主要原因。

（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。 ????

（2）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制。 ??

（3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。

12、简要说明I/O软件的4个层次的基本功能。

（1）中断处理程序:用于保存被中断进程的CPU环境,转入相应的中断处理程序进行处理,处理完后恢复现场,并返回到被中断的进程。
（２）设备驱动程序:与硬件直接有关,用来具体实现系统对设备发出的操作指令,驱动I/0设备工作。
（３）设备独立性软件:用于实现用户程序与设备驱动器的统一接口、设备命令、设备保护,以及设备分配与释放等。
（４）用户层I/0软件:用于实现用户与I/0设备交互。

13、进程和程序有什么区别和联系。

（1）进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念，程序是指令的有序集合，无执行含义，进程则强调执行的过程。

（2）进程具有并行特征，程序没有。

（3）进程是竞争计算机系统资源的基本单位。

（4）不同的进程可以包含同一个程序，同一程序也可产生多个进程。

14、OS的作用可表现在哪几个方面。

（1）OS作为用户和计算机硬件之间的接口。
（２）OS作为计算机系统资源的管理者。
（３）OS实现了对计算机资源的抽象。