【成人自考】【操作系统概论】【02323】高频考点(46)

(1).什么是可再入程序?

我们把一个能被多个用户同时调用的程序称为“可再入”程序，一个“可再入”的程序要求调用者提供工作区。编译程序、操作系统程序通常都是“可再入”的程序，可再入程序可同时为不同用户服务，当它被不同用户调用时构成不同的进程。

(2).什么是出队?什么是入队?

一个进程在执行过程中，由于进程的状态不断变化而要从一个队列退出且进入另一个队列，直到进程结束。一个进程从所在的队列中退出称为“出队”，相反，一个进程排入到一个指定队列中被称为“入队”。系统中负责进程入队和出队的工作称“队列管理”。

(3).什么是进程?

程序是静止的，程序的执行必须依赖于一个实体一数据集。我们把一个程序在一个数据上的一次执行称为一个“进程”。

(4).进程和程序有什么区别和联系?

进程与程序的区别和联系表现在以下方面：
(1)程序只是一组指令的有序集合，它本身没有任何运行的含义，它只是一个静态的实体。而进程是程序在某个数据集上的执行，是一个动态的实体，它有自己的生命周期。
(2)进程和程序并不是一一对应的，一个程序执行在不同的数据集上就形成不同的进程，可以用进程控制块来唯一地标识每个进程。而程序没有和数据产生直接的联系，即使是执行不同的数据的程序，指令的集合依然是一样的，所以无法唯一地标识出这些运行于不同数据集上的程序。一个进程肯定有一个与之对应的程序，而且只有一个。而一个程序有可能没有与之对应的进程(因为它没有执行)，也有可能有多个进程与之对应(运行在几个不同的数据集上)。

(5).处于等待态的进程在等待的事件完成后为什么是进入就绪状态而不是运行状态?

因为一个系统中可运行的进程很多，只有通过进程调度程序的统一管理，才能确保系统有条不紊地工作，否则，各行其是，势必会引起系统的混乱。

(6).

设有供用户使用的主存空间100K，系统配有4台磁带机。现有一作业序列如下：
作业号   进入输入并时间要求计算时间要求主存量申请磁带机数

该系统采用多道程序设计技术，请分别写出采用“先来服务调度算法’’和“计算时间最短优先算法’’选中的作业执行次序。

先来先服务调度算法的作业执行次序：1-2-3-4-5 计算时间最短优先算法的作业执行次序：1，2，3，5，4

(7).解释处理器的两级凋度。

从后备作业中选取若干作业，让他们进入主存储器，使他们有机会去获得处理器执行，这就是作业调度。在装入作业时就为每个作业创建一个进程，这些进程的初始态都为“就绪态”，从就绪态中选取一个进程，让他占用处理器，这就是进程调度。

(8).现有A、B两道程序，它们各自需要执行1小时，其中需使用处理器18分钟。今在一个多道程序计系统中让A、B两道并行执行，总共花了72分钟使两道程序都执行结束。问两道并行工作时的处理器利用率比单道执行时的处理器利用率提高了多少?

单道执行时处理器利用率：18／60X100％=30％；两道并行执行时处理器利用率：36／72×100％=50％可见，并行比单道执行处理器利用率提高了：50％-30％=20％

(9).多道程序设计的批处理系统中，作业调度要遵循什么样的原则?

作业调度一定要遵循以下三个原则：(1)公平性：不能够无故或无限期地拖延一个作业的执行。(2)平衡资源使用：尽可能使系统各类资源都忙碌。(3)极大的流量：在单位时间内应该尽可能的作业服务。

(10).硬件发现中断事件后应做哪些工作?

当发现中断事件后，中断装置应首先把出现的中断事件存放到程序状态字寄存器内的中断码位置，然后把程序状态字寄存器中的当前PSW作为旧PSW存放到预先约定好的主存固定单元中保护起来，再把已经确定好的操作系统处理程序的新PSW送到程序状态字寄存器中，成为当前PSW。这一过程称为交换PSW。中断装置通过交换PSW完成中断响应，使被中断进程让出处理器，且使处理器按照中断处理程序的新PSW控制执行。当中断处理程序占用了处理器，它先从保护好的旧PSW中取出中断码，分析发生的具体事件，然后对中断事件进行处理。

(11).在计算机系统中进程控制块包含哪四类信息?

（1）标识信息：用于标识一个进程。（2）说明信息：用于说明进程情况。（3）现场信息：用于保留进程存放在处理器中的各种信息。（4）管理信息：用于进程调度。

(12).中断处理程序应做哪些主要工作?

(1)保护尚未被硬件保护的现场信息，如通用寄存器内容，控制寄存器内容。
(2)设置中断屏蔽，使硬件只能响应比当前级别高的中断事件，而不响应其他事件。
(3)按不同中断事件进行不同处理。
(4)对事件处理结束后，转向进程调度程序。由进程调度程序去选择一个可以运行的进程。

(13).设有4道作业，其提交时间和计算时问如下表：
作业   提交时间       运行时间
1           10：00         2小时
2           10：30         1小时
3           10：50         1.5小时
4            11：00         0.5小时
假设11：00开始调度，请计算这个时候各作业的响应比。

各作业的响应比如下： 作业1：等待时间1小时，运算时间2小时，响应比=1／2=0．5。
作业2：等待时间0．5小时，运算时间1小时，响应比=0．5／1=0．5。
作业3：等待时间10分钟，运算时间90分钟，响应比=10／90=0.1 。
作业4：等待时间0，运算时间0．5小时，响应比=0／0．5=0

(14).什么是进程调度?进程调度怎样使被选中的进程能占用处理器？

在多道程序设计的系统中，往往同时有多个进程处于就绪状态，它们都要求得到处理器运行。单处理器的计算机系统中，每一时刻只能让一个进程占用处理器，操作系统按照某种调度算法从就绪队列的进程中选择一个进程，让选中的进程占用处理器运行。这一过程称为进程调度。由于进程调度是把处理器分配给一个被选中的进程，所以，有时也把进程调度程序称为处理器调度。进程调度程序通过将选中进程的进程控制块中有关的现场信息，如通用寄存器、控制寄存器和程序寄存器的内容送人处理器相应的处理器中，来使该进程占有处理器。

(15).什么是程序状态字寄存器?为了说明中断响应过程我们区分哪三种PSW?

每一个程序都要有一个程序状态字PSW来刻画本程序的执行状态，在单处理器的计算机系统中整个系统设置一个用来存放当前运行进程的PSW的寄存器，该寄存器称为“程序状态字寄存器”。
为了说明中断响应过程，我们区分三种PSW：
(1)存放在程序状态字寄存器中的PSW是当前正占用处理器的进程的PSW，称“当前PSW”。
(2)出现中断事件后，要由操作系统的中断处理程序占用处理器，让中断处理程序处理出现的中断事件。我们把中断处理程序的PSW称“新PSW”，新PSW中存放着中断处理程序的人口地址。
(3)中断处理程序在占用处理器前，必须把被中断进程的PSW保护好，以便该进程在适当的时候能继承被中断时的情况继续执行。把保护好的被中断进程的PSW称“旧PSW”。

(16).程序并行执行有什么好处?

现代计算机具有处理器与外围设备并行工作的能力，但是程序顺序执行的情况下，经常会使计算机的一个部件工作时，另外的部件却处于空闲状态，系统效率低。采用程序的并行执行可以充分发挥处理器与外围设备并行工作的能力，使处理器的效率有所提高。

(17).有5个进程P1，P2，P3，P4，P5。它们同时依次(一个接一个)进入就绪队列，它们的优先级和需要的处理时间如下表所示：
进程    处理器时间   优先数
P1            10                 3
P2             1                  1
P3             2                  3
P4             1                  4
P5             5                  2
只要就绪队列“非空’’就可开始调度，且忽略进行调度等所花费的时间。请回答下列问题：
(1)写出分别采用“先来先服务’’和“非抢占式的优先数’’调度算法选中进程执行的次序。
(2)分别计算出上述两种算法使各进程在就绪队列中的等待时间以及两种算法下的平均等待时间。

（1）先来先服务的执行次序是：p1,p2,p3,p4。非抢占优先级的执行 次序是：P1,P3,P2,P4      
（2）先来先服务的平均等待时间=（0+10+13+17）/4=10 。非抢占优先级的平均等待时间=(0+10+14+17)/4=10.25

(18).设在一个单处理器的多道程序设计系统中，有两道作业在同时执行，一道以计算为主，另一道以输入输出为主。你将怎样赋予作业进程占有处理器的优先级?为什么?

应该让输入输出为主的作业具有较高的优先级。当这种作业先占用处理器执行时，因常常要启动外围设备，一旦启动外围设备，它就会让出处理器，另一道作业就可占用处理器，使处理器和外围设备都处于忙状态。

(19).某计算机系统中，进程调度采用时间片轮转调度算法。每个进程得到的时间片可随进程的执行情况而变化，在过去的时间里，若进程经常启动外设，则给它分配较短的时间自；若启动外设次数很少，则分配一个较长的时间片。
回答下列：(1)上述的分配时间片的方法有什么优点?
(2)在系统中设置两个就绪队列，一个是时间片较短的进程就绪队列，另一个是时间片较长的进程就绪队列。那么，你认为在进程调度时应优先从哪个队列中选取一个就绪进程占有CPU?为什么?

(1)经常启动外设的进程，它连续运行的时间相对较短，即使给它长的时间片，也可能经常在时间片未用完前因中断而让出处理器，所以只需分配较短的时间片。中断次数很少的进程，它连续运行的时间较长，为减少调度次数应给较大的时间片，尽可能让它较长时间占有处理器运行，可减少系统花费在调度上的开销，也可使处理器和外设较好的并行工作。
(2)让时间片短的就绪进程先占用CPU，因这类进程经常产生中断，当它占用CPU后因启动外设主动让出CPU时，就可让其他进程使用CPU，这样就可尽量使CPU与别的部件并行工作。

(20).什么是中断响应?

通常在处理器执行完一条指令后，硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生，若有中断事件发生则暂停现行进程的运行，而让操作系统中的中断处理程序占用处理器，这一过程称“中断响应”。

(21).在分时系统中采用“时间片轮转”的调度策略有什么优越性?

在分时系统中的每个终端用户都希望系统能及时地响应自己的各种请求，采用时间片轮转调度策略，使系统在一定的时间里轮流为用户服务，使每个用户都感到好像只有自己一人在使用计算机系统。为了使用户得到满意的服务，设计分时系统必须考虑如何确定时间片的长短，以及可同时接收的终端用户的个数。

(22).采用多线程技术有什么优点?

采用多线程技术的优越性：(1)减少了进程也就节省了分配进程控制块和工作区的开销。
(2)创建线程需要为线程建立一张“线程描述表”，以记录线程的活动情况，但不需要另行分配资源，创建速度快。
(3)线程间的信息传递在同一主存空间(进程所拥有的主存空间)中进行，不需要额外的通信机制，且传递速度快。
(4)线程能独立执行，能充分利用和发挥处理器与外围设备的并行工作能力。

(23).最简单的个人计算机由一个中央处理器、主存储器和一个终端(显示器和键盘，也可有一个鼠标)组成，通常还增加一个____和一个打印机。

磁盘

(24).如果中央处理器在目态工作，却取到了一条特权指令，此时中央处理器将____执行该指令，并形成一个“程序中使用了非法指令”的信号。

拒绝

(25).个人计算机的用户要求操作系统提供两类服务：一类是建立和命名文件，另一类是____。

执行程序

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