操作系统复习

操作系统。

1解释进程的顺序性和并发性。

答：目前使用的计算机基本上是冯·诺依曼式结构，其基本特点是处理器顺序执行指令。进程在顺序的处理器上的执行是严格按顺序进行的，这就是进程的顺序性，。

当一个进程独占处理器顺序执行的时，具有两个特点：（1）封闭性，进程执行的结果只取决于进程本身，不受外界影响（2）可再现性，当进程再次重复执行时，必定获得相同的结果。进程具有并发性。

也就是说在一个进程的工作没有全部完成之前，另一个进程就可以开始工作。并发进程相互之间可能是无关的，也可能是有交互的。这些有交互的进程共享某些资源。

2.对相关临界区的管理有哪些要求？

答：为了使并发进程能正确执行，对若干进程共享某一资源的相关临界区的管理应满足以下三个要求：（1）一次最多让一个进程在临界区中执行，当有进程在临界区中时。

其他想进入临界区执行的进程必须等待（2）任何一个进入临界区执行的进程必须在有限的时间内退出临界区，即任何一个进程都不应该无限的逗留在自己的临界区中（3）。

3什么是线程？多线程技术具有哪些优越性？

答：线程是进程中可独立执行的子任务，一个进程可以有一个或者多个线程，每个线程都有一个唯一的标识符。线程与进程有许多相似之处，往往把线程又称为“轻型进程”。

线程与进程的根本区别是把进程作为资源分配单位，而线程是调度和执行单位。优越性：（1）创建速度快，系统开销小，创建线程不需要另行分配资源（2）通信简洁，信息传送速度快，线程间的通信在同一地址空间进行，不需要额外的通信机制（3）并行性高，线程能独立执行，能充分利用和发挥处理器与外围设备并行工作的能力。

多线程机制是操作系统的发展趋势，他能提高计算机系统的性能。

4简述unix系统中管道机制pipe和fifo的区别。

答：pipe文件是一种在两个进程间传送信息的临时文件，一旦写入pipe文件中的信息被读取后，这个pipe文件就没有必要保存了，它占用的存储空间就可被收回。命名管道fifo适用于不同的用户的进程间的通信。

所谓命名管道，实际上是一个冠有文件名的管道文件。命名管道的使用方式与无名管道的使用方式不同。对命名管道的使用就像对普通文件的使用一样，要通过文件操作来使用，首先必须建立文件，读写之前先打开文件，通信结束后要关闭文件。

命名管道属于该文件的建立者所有。在建立有名管道文件时可设置访问权限。只有被授权的用户才可按访问权限使用有名管道文件。

利用有名管道文件通信时，通信的发送者用只写方式打开，通信的接受着用只读的方式打开。对被打开的有名管道文件，进程可按打开的方式对该文件读或写。在读写的过程中管道机制要对读写操作进行同步控制，以保证信息传输的正确性。

通信结束后要关闭该文件，以后需要时可再次打开。

5简述信号量s的物理含义。

答：s＞0时，s表示可使用的资源数，或表示可使用的资源的进程数。s＝0时，表示无资源可供使用或表示不允许进程在进入临界区。

s＜0时，|s|表示等待使用资源的进程个数或表示等待进入临界区的进程个数。当s＞0时，使用p（s）的进程不会等待，调用v（s）后使可用资源数加1或是可用资源的进程数加1.当s≤0时，调用p（s）的进程必须等待，调用v（s）后将释放一个等待使用资源者或释放一个等待进入临界区者。

6如果一个生产者和一个消费者他们共享的缓冲区（b）容量为可以存放n件物品，如何使用pv操作来实现他们正确的同步？

答：设信息量empty（表示缓冲区中可存放多少件物品）的初值为n，信号量full（表示缓冲区中存有几件物品）的初值为0.但是当缓冲区已经有n件物品时，生产者想在存入一件物品将被拒绝，每存一件物品后，由于调用v（full），故empty的值表示缓冲区中可用的物品数，只要full＞0，消费者调用p（full）后总可去取物品。

每取走一件物品后，由于调用v（empty），便增加了一个可用来存放物品的位置。用指针k和t分别表示生产者往缓冲区村物品和消费者从缓冲区物品的相对位置，他们的初值为0.那么，一个生产者和一个消费者共有容量为n的缓冲区时，可进行如下同步工作：

设信号量empty,full，初值为empty=n,full=0，整型变量k,t，初值为k=t=0生产者进程：begin

l1:produce a product;p（empty）;b[k]:=product;k:

=（k+1）mod n;v（full）;go to l1;end;消费者进程：begin l2:p（full）take a product from b[t]; t:

=（t+1）mod n; v（empty）;consume;go to l2;end;

7进程通信方式有两种，即直接通信和间接通信，给出各自使用的原语形式。

答：（1）直接通信：这种通信方式是固定在一对进程之间进行。

例如，进程a把新建只发送给进程b，而进程b也只接收进程a的信件。那么，“send”和“receive”两条原语的形式如下：send （b,m）把信件m发送给进程b，receive（a,x）接收来自进程a的信件且存入x中，进程a和进程b通过“send”和“receive”操作而自动建立了一种联结（2）间接通信：

这种通信方式是以信箱为**来实现通信的，只要接收进程的设立一个信箱，那么，若干个进程都可向同一个进程发送信件。利用信箱通信时，“send”和“receive”原语中应给出信箱名，send （n,m）把信件m发送给信件n中，receive（n,x）从信件n中取出一封信存入x中。

8unix中，消息缓冲机制的作用是什么？

答：unix中消息缓冲机制是利用缓冲区来传输消息的。有系统统一管理一组缓冲区，其中每一个缓冲区都可用来放一个消息。

当一个进程要发送消息时，首先向系统申请一个缓冲区；然后再把组织好的消息存入缓冲区；接着把村有消息的缓冲区链接到消息队列中。所有这些工作可通过调用消息存入缓冲区；接着把村有消息的缓冲区链接到消息队列中。所有这些工作可通过调用消息缓冲机制所提供的系统调用来完成。

接受消息的进程也可通过系统调用从消息队列中取用消息，从缓冲机制取出消息后，就应释放该缓冲区。unix的消息缓冲机制设置了多个消息队列。对不同的类型的消息分别设置不同的消息队列。

进程间传送的每一个消息都有一个指定的类型。消息缓冲机制根据发送进程给定的消息类型，从与该类型相关联的消息队列中读出一个消息。于是发送进程和接收进程既可以使用同一消息队列中读出一个消息。

于是发送进程和接收进程既可以使用同一消息队列进行通信。

9为什么并发进程执行时可能会产生与时间相关的错误？如何避免？

答：有交互的并发进程可能会同时使用共享资源，如果对这种情况不加控制，由于进程占用处理器的时间，执行的速度和外界的影响等。就会引起与时间有关的错误。

只要使若干并发进程的相关临界区互斥执行，就可避免造成这类错误。

10简述文件的组织结构。

文件的组织结构是指文件的构造方式。用户和文件系统信信从不同的角度对待同一个文件。（1）文件的逻辑结构：

用户按自己对信息的处理要求确定文件的逻辑结构。我们把用户组织的文件称为逻辑文件。逻辑文件有如下两种形式。

①流式文件：指用户对文件中的信息不再划分可独立的单位，整个文件由依次的一串停止组成；②记录式文件：指用户对文件中的信息按逻辑上独立的含义现划分信息单位。

每个信息单位称为一个逻辑记录。简称为记录（2）文件的存储结构：文件系统根据存储设备的类型、用户采用的存储方式决定文件在存储介质上的组织方式。

目前常用的存储设备有磁盘机和磁带机，他们的组织文件如下：①磁带文件的组织：磁带机是一种顺序存取的设备，组织在磁带上的文件都采用顺序结构的；②磁盘文件的组织：

文件在磁盘上有多种组织方式。常用的有顺序结构、链接结构和索引结构。

11文件系统能允许用户去关闭一个不是自己打开或建立的文件吗？

关闭文件操作只有文件的建立者或打开者才有权关闭文件。因此文件文件系统一般不能允许用户去关闭一个不是自己打开或建立的文件。

12叙述下列术语；存储介质、卷、块、文件和记录。

存储介质：可用来记录信息的磁带、硬磁盘组、软磁盘片、光盘、卡片等称为存储介质。目前常用的存储介质是磁带机和磁盘机。

卷：把存储介质的物理单位定义为“卷’.一盘磁带、一张软磁片、一个硬盘组都可以称为一个卷。

块：把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为“块”。块是存储设备与主存储器之间进行信息交换的物理单位。

每次问题把一块或几块信息读入主存储器，或是把主存储器上的信息写到一块或几块中。文件：是指逻辑上具有完整意义的信息集合。

记录：是指文件内信息按逻辑上独立的含义划分的信息单位，每个单位称为一个逻辑单位，简称为记录。

13文件系统应由哪些部分组成？

文件系统由以下一些部分组成：（1）文件目录：是实现按名存取的一种手段。

目录结构应既能方便文件的检索，又能保证文件系统的安全。（2）文件的组织：用户按信息的使用和处理方式来组织文件。

文件系统要从系统效率和方便检索的角度来考虑如何保存文件。通常文件在存储介质上可以有多种组织形式。（3）文件存储空间的管理：

对文件的存储空间的分配和空闲情况进行登记和管理。（4）文件操作：是文件系统提供给用户使用文件的一组接口。

用户调用文件操作提出对文件的使用要求。（5）文件的安全措施：文件共享既能节省存储空间又可减少传送文件的时间，但文件需要适当的安全保护措施，既要防止有意或无意地破坏文件，又要避免随意的剽窃文件，实现文件的保护和保密。

14文件是如何进行分类的？

文件可以按各种分类方法进行分类，主要有以下几种：（1）按用途分类：可把文件分为系统文件、库文件和用户文件。

（2）按保护级别分类：可以把文件分成执行文件、只读文件和读写文件等。（3）按信息流向分类：

一般可以分为输入文件、输出文件和输入/输出文件。（4）按存放时限分类，可以分成临时文件、永久文件和档案文件。（5）按设备类型分类，可以把文件分成磁盘文件、磁带文件、卡片文件和打印文件等。

（6）按文件组织结构分类，可分为逻辑文件、流式文件和记录式文件、物理文件、顺序文件、链接文件和索引文件。

15如果用户要求读一个尚未打开的文件时文件系统怎样处理？

如果用户要求读一个尚未打开的文件时，文件系统会报告用户需要首先打开文件的信息。有的系统为了方便用户，提供了一种隐式使用文件的方法，允许用户不调用“打开文件”、“建立文件”和“关闭文件”操作，而直接调用“读文件”或“写文件”操作。当用户要求使用一个未被打开或建立的文件时，文件系统先做“打开文件”或“建立文件”的工作，然后再执行“读文件”吉“写文件”的操作。

16简述“打开文件”操作的系统处理过程。

当用户使用一个已经存放在存储介质上的文件的时候，必须先调开“打开”操作，向系统提出使用一个文件的要求。用户调用“打开”操作时，也必须向系统提供参数：用户名、文件名、存取方式、存储设备类型、口令等。

文件系统在接到用户的“打开”要求后，要为用户做好使用前的准备工作。这些工作主要是：（1）让用户在指定的存储设备上装存储介质；（2）把存储介质上的文件目录读入主存储器；（3）按文件名检索文件目录，找出该文件的目录项；（4）核对用户口令，仅当输入口令与目录项中口令一致时才允许打开；（5）核对存储方式是否与建立该文件时规定的存储方式一致；（6）找出文件存放在存储介质上的起始位置，把他们作为当前位置；（7）对索引文件应把该文件的索引表读入主要存储器，以便后续的读操作能快速地进行；（8）做上该文件已打开的标志。

操作系统复习

操作系统复习

操作系统复习

操作系统复习

其他用户还读了