操作系统
1. 操作系统的特征及含义 1）操作系统的基本特征： 1.并发性
a.并行与并发 b.引入进程 c.引入线程 2.共享性
a.互斥共享方式 b.同时访问方式 3.虚拟技术
a.时分复用技术：1.虚拟处理机技术2.虚拟设备技术 b.空分复用技术：1.虚拟磁盘技术2.虚拟存储器技术 4.异步性
2）含义：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以方便用户使用计算机的程序的集合。它是配置在计算机的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充。操作系统在计算机系统中占据特别重要的地位，它是计算机中最重要的系统软件，是其他系统软件和应用软件运行的基础。 2.生产者和消费者中将两个Wait和两个signal信号量互换，会产生什么影响？
在生产者-消费者问题中，如果将两个Wait操作，即wait(full)和wait(mutex)互换位置，或者将wait(empty)和wait(mutex)互换位置，都可能引起死锁。考虑系统中缓冲区全满时，若一生产者进程先执行了wait(mutex)操作并获得成功，则当在执行wait(empty)操作时，它将因失败而进入阻塞状态，它期待消费者执行signal(empty)来唤醒自己，在此之前，它不可能执行
signal(mutex)操作，从而企图通过wait(mutex)进入自己的临界区的其他生产者和所有的消费者进程全部进入阻塞状态，引起系统死锁。类似地，消费者进程若先执行wait(mutex)，后执行wait(full)，同样可能造成死锁。 若signal(full)和signal(mutex)互换位置，或者signal(empty)和signal(mutex)互换位置，则不会引起死锁，其影响只是改变临界资源的释放次序。
3.什么是临界资源？什么是临界区？同步机制遵循什么原则？ 1).临界资源是指一次仅允许一个进程访问的资源。
2).临界区，进程中访问临界资源的那段代码称为临界区.(显然，为了实现进程互斥地访问临界资源，诸进程不能同时进入自己的临界区。) 3).同步机制遵循什么原则： a.空闲让进
b.忙则等待：忙等或阻塞 c.有限等待
d.让权等待（释放处理机，以免忙等） 4.进程的三种基本状态及其转换关系 1.就绪状态 2.执行状态 3.阻塞状态
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转换关系：
就绪时间片完I/O完成进程调度阻塞
I/O请求执行
5.要求写出记录型信号量中Wait和signal的含义
Wait(S): S.value:= S.value-1;
If S. value<0 then block(S.L);
Signa(S): S.value:= S.value+1;
If S. value<=0 then wakeup(S.L);
在信号量机制中，S.value的初值表示系统中某类资源的数目，因而又称为资源信号量。 wait(S)：当S.value>0 时，表示目前系统中这类资源还有可用的。执行一次wait 操作，意味着进程请求一个单位的该类资源，使系统中可供分配的该类资源减少一个，因此描述为S.value:=S.value-1；当S.value<0时，表示该类资源已分配完毕，进程应调用block原语自我阻塞，放弃处理机，并插入到信号量链表S.L中。可见，该机制遵循了“让权等待”准则。此时，S.value的绝对值表示在该信号量链表中已阻塞进程的数目。
signal(S)：执行一次signal操作，意味着释放一个单位的可用资源，使系统中可供分配的该类资源数增加一个，故执行S.value:=S.value+1 操作。若加1 后S.value<=0，则表示在该信号量链表中,仍有等待该资源的进程被阻塞，因此应调用wakeup 原语，将S.L链表中的第一个等待进程唤醒。如果初值为1，表示只允许一个进程访问临界资源，此时的信号量转化为互斥信号量，用于进程互斥。 6.请说明三级调度体系中包含哪些？调度的含义？ 三级调度：高级调度，低级调度，中级调度。
高级调度：又称为作业调度或长程调度，其主要功能是根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，也就是说，它的调度对象是作业。 低级调度：通常也把低级调度称为进程调度或短程调度，它所调度的对象是进程（或内核级线程）。进程调度是最基本的一种调度，在多道批处理、分时和实时三种类型的OS中，都必须配置这级调度。
中级调度：中级调度又称为中程调度，引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。
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7.能够用最高优先权优先算法和短作业算法求平均周转时间？ 平均周转时间 T=1/n[∑Ti] 平均带权周转时间 T=1/n[∑Ti/Ts]
响应比=（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间=响应时间/要求服务时间 课本 P92 +学习指导 P67
8.说明多级反馈队列的思想及为什么能满足各种用户的需要？ 1）多级反馈队列的思想 A,应设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高，第二个队列次之，其余各个队列的优先权逐个降低。
B.当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按FCFS（先来先服务）原则排队等待调度。 C.仅当第一队列空闲时，调度程序才调度第二队列中的进程运行；仅当第1~(i-1)队列均空时，才会调度第i队列中的进程运行。 2）为什么能满足各种用户的需要 a.终端型作业用户
由于终端型作业用户提交的作业大多属于较小的交互型作业，系统只要使这些作业在第一队列规定的时间片内完成，终端作业用户就会感到满足。 b.短批处理作业用户
对于很短批处理型作业，开始时像终端型作业一样，如果在第一队列中执行一个时间片段即可完成，便可获得与终端作业一样的响应时间。对于稍长作业，通常只需在第二和第三队列各执行一时间片即可完成，其周转时间仍然较短。 c.长批处理作业用户
对于长作业，它将依次在第1，2，…，n个队列中运行，然后再按轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。 9.死锁的概念原因及必要条件？ 概念：死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。 原因：1）竞争资源
a.可剥夺和非剥夺性资源 b.竞争非剥夺性资源 c.竞争临时资源 2）进程间推进顺序非法
a.进程推进顺序合法 b.进程推进顺序非法
必要条件;1.互斥条件 2.请求和保持条件 3.不剥夺条件 4.环路等待条件 处理死锁的基本方法：1.预防死锁 2.避免死锁 3.检测死锁 4.解除死锁 10.LRU置换算法能够求缺页次数及缺页率？（课本P１５１－１５２） EG:P159 26
假定进程Pi共有m页，系统分配给她的物理块数为n，这里m>n。 假定进程Pi在运行中在内存成功访问的的次数为S； 不成功访问的次数为F，即产生缺页中断的次数； 作业执行过程中总的访问次数为A A=S+F
置换次数R=F-n
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缺页率 f=F/A 命中率s = S/A 置换率r = R/A
LRU最近最久未用置换算法
LRU置换算法的硬件支持：寄存器和栈 例题 学习指导P１００－１０３ 11.请求分段的地址变换题？
基本分段管理中逻辑地址到内存物理地址的地址变换过程为：
步骤：1、首先，将逻辑地址中的段号与段表长度进行比较，如果段号>段表长度，则产生越界中断；
否则，由段表寄存器中的段表起始地址和段号，计算出该段对应段表项的地址 段表项地址=段表起始地址+段号×段表表项长度
2.检查段内偏移量是否超过该段的段长，若超过，发出越界中断信号；
否则将该段的基址与段内偏移量相加，得到要访问的物理地址。物理地址计算公式为
物理地址=段始址+段内地址
12.解释逻辑地址，物理地址的空间含义？ 1K=1024B 在分页地址中（对于页面大小是1KB的页内地址是0~1023，其相应 的物理块内的地址也是0~1023）
逻辑地址=页号（P）+页内地址（位移量（W）） 物理地址=块号*页面大小+页内地址
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