计算机操作系统总复习题(4)

来源：网络收集时间：2026-08-29

导读：设备去模拟共享设备，从而使独占设备成为可共享的、快速I/O的设备。实现虚拟分配的最有名的技术是SPOOLing技术，即假脱机技术。 23、设备驱动程序是什么？为什么要有设备驱动程序？用户进程怎样使用驱动程序？答

设备去模拟共享设备，从而使独占设备成为可共享的、快速I/O的设备。实现虚拟分配的最有名的技术是SPOOLing技术，即假脱机技术。

23、设备驱动程序是什么？为什么要有设备驱动程序？用户进程怎样使用驱动程序？

答：设备驱动进程（I/O进程，进程是并发环境下程序的一次执行，详细说明见教材第6章117页）与设备控制器之间的通信程序称为设备驱动程序。

设备驱动程序是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。它直接与硬件密切相关，处理用户进程发出的I/O请求。

用户进程使用设备驱动程序时，设备驱动程序的处理过程为：将用户进程抽象的I/O要求转换为具体的要求，检查I/O请求的合法性，读出和检查设备的状态，传送必要的参数，设置设备工作方式，启动I/O设备。

24、 UNIX系统中将设备分为块设备和字符设备，它们各有什么特点？

答：字符设备是以撟址麛为单位进行输入、输出的设备，即这类设备每输入或输出一个字符就要中断一次主机CPU请求进行处理，故称为慢速设备。

块设备是以撟址閿为单位进行输入输出的设备，在不同的系统或系统的不同版本中，块的大小定义不同。但在一个具体的系统中，所有的块一旦选定都是一样大小，便于管理和控制，传送效率较高。 25、什么叫通道技术？通道的作用是什么？

答：通道是一个独立于CPU的专管输入/输出控制的处理机，它控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道指令，这些通道指令受CPU启动，并在操作结束时向CPU发中断信号。通道方式进一步减轻了CPU的工作负担，增加了计算机系统的并行工作程度。

26、SPOOLing的含义是什么？试述SPOOLing系统的特点、功能以及控制过程。

答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line （即外部设备联机并行操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。

SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。

SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。

参考教材108页第五章输入输出设备管理部分。

第7章进程及处理机管理学习重点

（1）操作系统“核心”功能和特点（2）程序的顺序执行与并发执行

（3）进程的定义，进程的五个基本特征，进程控制块，程序与进程的对比，进程与线程（4）进程的描述；进程的基本状态及转換（就绪、执行、等待）

（5）进程调度算法（先来先服务、RR轮转法、多级反馈轮转法和优先数法）

（6）进程通信：同步与互斥、临界区、原语（加锁/开锁原语、信号量及P-V操作）、消息缓冲（7）什么是死锁？产生死锁的四个必要条件（互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待和处理）教学要求：

（1）牢固掌握进程的概念。

（2）熟练掌握操作系统核心功能、核心形式。（3）掌握顺序执行与并发执行的比较。

（4）熟练掌握进程的五个基本特征，掌握进程与程序的主要区别。理解进程与线程的关系。（5）掌握进程的基本状态：执行态、就绪态、等待态。在什么条件下发生状态转换？

（6）理解进程的一般组成，应深入理解进程控制块的作用。每个进程有惟一的进程控制块。（7）理解常用的进程调度算法。

（8）掌握进程同步与互斥的比较，简单理解为同步是伙伴，互斥是竞争。（9）理解信号量概念，P、V操作执行的动作。

（10）掌握死锁的概念、死锁的必要条件、解决死锁的基本方法。习题

1、什么是进程？

答：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。（在Windows NT等采用微内核结构的现代操作系统中，进程的功能发生了变化：它只是资源分配的单位，而不再是调度运行的单位，其调度运行的基本单位是线程。）

2、进程的互斥和同步有什么异同点？

答：同步与互斥特点比较见教材127页表6-4。同步进程-进程时间次序上受到某种限制相互清楚对方的存在及其作用，交换信息往往指有几个进程共同完成一个任务举例：生产与消费之间，发送与接收之间，作者与读者之间，供者与用者之间。

3、一个进程入睡时其断点落在何处？它被唤醒后从何处继续原来的执行？

答：一个进程入睡是指该进程由于缺乏资源不能占用CPU，进入等待状态。一个进程由程序、数据集合和进程控制块（PCB）组成。PCB是进程存在的唯一标志。PCB中包括如下内容：进程标志号、进程状态（执行/就绪/等待）、进程标志、进程优先数、程序地址、现场保护区（通常被保护的信息有程序计数器、程序状态字、各个工作寄存器等）、通信机构、其他信息等。

处于睡眠状态的进程，它的断点在它的PCB中的现场保护区中保护起来。保存程序运行的CPU现场，以便在将来的某一时刻恢复并继续原来的运行。它被唤醒后，把它从等待进程队列中摘下，将进程状态改为就绪，然后将它插入到就绪队列中；等它占用CPU进入执行状态时，从断点处继续执行。

4、什么是临界区？

答：每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区（临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源）。每次只准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入。

5、试说明进程互斥、同步和通信三者之间的关系。

答：进程的同步与互斥是指进程在推进时的相互制约关系。在多道程序系统中，由于资源共享与进程合作，这种进程间的制约称为可能。为了保证进程的正确运行以及相互合作的进程之间交换信息，需要进程之间的通信。

进程之间的制约关系体现为：进程的同步和互斥。

进程同步：它主要源于进程合作，是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。为进程之间的直接制约关系。在多道环境下，这种进程间在执行次序上的协调是必不可少的。

进程互斥：它主要源于资源共享，是进程之间的间接制约关系。在多道系统中，每次只允许一个进程访问的资源称为临界资源，进程互斥就是保证每次只有一个进程使用临界资源。

互斥进程-资源-进程竞争到某一物理资源时不允许其他进程工作不一定清楚其他进程情况往往指多个任务多个进程间通讯制约，故更广泛举例：交通十字路口，单轨火车的拨道岔。

进程通信是指进程间的信息交换。PV操作作为进程的同步与互斥工具因信息交换量少，效率太低，称为低级通信。而高级通信则以较高的效率传送大批数据。

6、考虑一个理发店，只有一个理发师，只有n张可供顾客等待理发的椅子，如果没有顾客，则理发师睡觉；如果有一顾客进入理发店发现理发师在睡觉，则把他叫醒，写一个程序协调理发师和顾客之间的关系。答：考虑一下理发师（barber）重复的下列活动：（1）睡觉；（2）为顾客理发；顾客（customers）重复的下列活动：（3）在椅子上等候；（4）理发；离开；

显然，理发师在（1）处要考察是否有顾客等候理发，如果没有，理发师睡觉；在（2）处理发师等待最先进入理发店的顾客唤醒，开始理发。

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