全国计算机等级考试四级数据库工程师操作系统单选题笔记(四)

木来

1.      为了能对一个文件进行正确的存取,必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构,称之为文件控制块(FCB)。FCB一般应包括下列的文件属性信息:1.文件标志和控制信息;2.文件逻辑结构信息;3.文件物理结构信息;4.文件使用信息;5.文件管理信息。

2.      设备管理的主要任务有:缓冲区管理、设备分配、设备处理、虚拟设备以及实现设备独立性。其中缓冲管理功能就是通过缓冲技术匹配高、低速设备交换数据的。

3.      虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存,而实际上,它通常是被分隔成多个物理内存碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。虚拟页式和虚拟段式,都是虚拟内存管理方案。

4.      从简单页式存储管理方案发展到虚拟页式存储管理方案,页表项中通常需要增加的信息有:有效位,修改位,访问位。其中,访问位,修改位当进行页面置换时需要用到。

5.      计算机I/O系统的软件由一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。主要包含:中断处理程序、设备驱动程序、与设备无关的操作系统软件、用户级软件。硬件描述层软件属于硬件范围。

6.      计算机从最初的人工直接操作硬件到程序自动控制和管理的发展角度来说,操作系统是在原来计算机(裸机)扩充成为功能强、使用方便的计算机系统,这计算机系统称为虚拟计算机。

7.      在内存中移动进程不会增加系统开销

8.      微内核(客户/服务器)结构的操作系统具有下列优点:高可靠性,系统服务或者设备驱动故障和与它们有关的运行任务是隔绝的;高灵活性,当运行一个应用程序时,只需把选定的系统服务加载到系统中即可;适合分布式处理,一个精炼的微内核接口能够有演绎成更多模块的系统结构。

9.      进程控制块的基本内容有:进程号、进程调度信息、进程相应的程序和数据地址的存储信息、进程优先级、CPU现场保护区、进程同步与通信机制、进程所在队列PCB的链接字,用户描述打开的文件句柄、与进程有关的其他信息。

10.  运行批处理作业的大型计算中心,需要实现较大的吞吐量,用于响应大量用户的请求;此外,为了大量用户的请求反馈,需要提供周转时间;为了满足大量计算的快速完成,不要让CPU空闲。也就是设计目标:较大的吞吐量、较短的周转时间、较高的CPU利用率。

11.  固定分区和可变分区存储管理方案采用了连续分配策略,并且是以整个程序不分割地直接装入内存。而页式、段式和段页式均采用了事先分割成多个相等大小块的,并分配多个不连续块的非连续的内存分配策略。

12.  DMA方式用于高速外部设备与内存之间批量数据的传输。通道是一个用来控制外部设备工作的硬件机制,相当于一个功能简单的处理机。通道是独立于CPU的、专门负责数据的输入输出传输工作的处理器,它对外部设备实统一管理,代替CPU对I/O操作进行控制,从而使I/O操作可以与CPU并行工作。缓冲技术是为了协调吞吐速度相差很大的设备之间数据传送的工作。设备分配用与对设备的管理,和有效的调度与分配,采用虚拟化技术可以使得设备并行使用。为了提高设备和CPU的利用率,操作系统在I/O管理中采用了:缓冲技术;设备分配技术;SPOOLing技术;DMA与通道技术。

13.  函数fork()的作用是通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程。所以fork()函数是进程控制类函数

14.  共享内存即共享缓冲区方式进行通信,缓冲区数目不为1时可同步或异步;消息机制是指进程间通过相互发送消息进行通信,可同步或异步;套接字是一组进程间交换数据的协议,可以是异步或同步;管道通信,是一方进程发送另一方只能接收,此方式只为同步。

15.  通道是指:一个独立于CPU的专门I/O控制的处理机,控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道命令,可由CPU执行相应指令来启动通道,并在操作结束时向CPU发出中断信号。

16.  中断是指由CPU以外的事件引起的中断,如I/O中断,时钟中断,控制台中断等;异常是指来自CPU的内部事件或程序执行中的事件引起的过程,如硬件故障中断等。用户程序执行了特权指令可能会引发中断,转入中断处理,但不属于中断事件,而是程序主动请求陷入的中断,称“陷入”(trap)。

17.  线程描述表记录:线程ID、指令地址寄存器、处理器寄存器,硬件设备寄存器,栈现场状态等少量线程私有信息。D、E项应该是父进程里各线程共享的信息不在线程描述表记录。

18.  FIFO算法可能导致Belady现象;调度页面时间是指入外存调入内存的时间,出现抖动或颠簸现象时,系统因为进程所请求的数据经常不在内存中而频繁的调入、调出页面,导致系统用于调度页面所需要的时间比进程实际运行所占用的时间还多;工作集是指在某段时间间隔内(t-w),进程要访问的页面集合,△(w-t)称为工作集窗口尺寸,工作集是工作集窗口尺寸w的函数;通常情况下操作系统应为每个进程提供与工作集大小相等的物理页面数。所以选ABCD项。存储页面空闲区表,页表,位图。

19.  在进行设备分配时,通常要借助于一些用于记录系统中有关设备、控制器和通道的信息。基本的表格有:系统设备表(SDT)、设备控制表(DCT)、控制器控制表(COCT)、通道控制表(CHCT)

20.  对于程序计数器、指令寄存器操作的指令都是特权指令,只能在内核态下运行。对于PSW程序状态字寄存器操作的指令,部分属于特权指令,部分是非特权指令,如设置移位方向标志位(DF位)则是非特权指令。

21.  在引入线程的操作系统中每一个进程里有都一个主线程,由主线程再创建其他线程,所以题目程序中如创建线程成功则存在2个线程,否则还是只有一个主线程。

22.  设备管理主要任务有缓冲管理、设备分配、设备处理三大功能,通过接口技术为用户提供一致的系统调用属于设备分配功能。

23.  中断是指由CPU以外的事件引起的中断,如I/O中断,时钟中断,控制台中断等;异常是指来自CPU的内部事件或程序执行中的事件引起的过程,如硬件故障中断等。典型异常包括:程序性中断、访管指令异常。程序性中断如:算术溢出、被零除、虚拟存储中缺页等。

24.  线程的实现机制有三种途径:用户线程、内核线程、混合线程。

25.  实时系统设计目标主要是:在严格时间范围内,对外部请求作出反应,系统具有高度可靠性。

26.  设备分配通常采用先来先服务和高优先级优先分配策略。

27.  系统调用是应用程序请求操作系统核心完成某一特定功能的一种过程调用,与一般调用的最大区别就是调用程序运行在用户态,而被调用程序则运行在系统态。

28.  while TS(&lock); 是Test-and-Set指令,其作用是检查可否进入临界区,如果可以进入则设置“正在访问临界区”标志,以阻止其他进程同时进入临界区,这符合进入区的概念

29.  当用户程序进入计算机系统请求执行时,操作系统存储管理功能为它分配内存空间,程序中的逻辑地址与内存空间的物理地址经常不一致,为保证程序正确执行,必须根据分配给程序的内存区域对程序中指令和数据的存放地进行重定-位,即把逻辑地址转换成绝对地址。

30.  实现创建文件操作过程是1检查文件名是否合法,如合法则继续,否则报错,返回。2检查在同一目录下是否有重名文件,如没有则继续,否则报错,返回。3在目录中是否有空闲位置,有则申请空间,没有则报错,返回。4填写目录项内容,包括:文件名、用户名、存取权限、长度置零、首地址等。创建文件时不需要检查文件的存取权限,读写文件时需要

31.  缓冲技术是为了解决中央处理机和外部设备的速度不匹配和负荷不均衡问题,为了提高各种设备的工作效率,增加系统中各部分的并行工作速度而设置缓冲存储区的技术。

32.  批处理操作系统的优点有:批量处理用户作业、系统资源利用率高、作业吞吐率高,缺点是用户不能直接与计算机交互。

33.  进程按花费在计算和I/O上时间不同而划分为两个类型:某些进程花费了大多数时间在计算上,称为计算密集型进程,而其他进程则在等待I/O上花费了大多数时间,称为I/O密集型进程。

34.  磁盘上文件的物理结构及存取方式有:连续结构(随机、顺序存取方式)、链接(顺序存取方式)、索引(顺序、随机存取方式)。

35.  以数据块为单位组织和处理信息的设备被称为块设备,如磁盘、磁带等

36.  操作系统的共享性是指操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源,这种共享性并不是随时随地的,而是在一定的策略控制下进行的,它分为互斥共享和同时共享两种形式,比如打印机,不同程序只能交替轮流占用它,称为互斥共享;而硬盘则可以由不同程序共同使用,称为同时共享

37.  处理器中对用户可见的寄存器通常是对用户程序可用的,包括:数据寄存器、地址寄存器以及条件码寄存器,而不可见的寄存器多是用于控制处理的操作,如程序计数器、指令寄存器、程序状态字等

38.  一般过程调用,其调用程序和被调用程序都运行在相同的状态,即核心态或用户态,而系统调用中调用程序运行在用户态,被调用程序则运行在系统态,答案A、B错误;一般过程调用是不涉及系统状态转换的,答案C错误;而系统调用由于调用程序和被调用程序运行在不同的系统状态,所以需要通过软中断机制,即陷入机制,从调用程序所在的用户态转到被调用程序的核心态。

39.  内存碎片分为内部碎片和外部碎片,内部碎片是指已经分配出去的内存中,没有得到利用的内存空间;而外部碎片是指内存空间大小无法满足分配要求的碎片(还未分配出去);移动技术是将无法满足分配要求的碎片(外部碎片)集中起来,使得集中后的未分配空间增大,从而满足分配要求,进而可以分配的技术,所以不能采用移动技术解决的碎片问题通常都是内部碎片的问题

40.  程序直接控制方式是指用户进程直接控制内存或CPU和外围设备之间进行信息传送的方式;DMA方式是DMA控制器从CPU接管对总线的控制,数据交换不经过CPU,而直接在内存和I/O设备之间进行,当数据传送结束后,再交给CPU做善后处理;通道控制方式是利用通道这个特殊功能的处理器,实现对外围设备的统一管理和外围设备与内存之间的数据传送;中断控制方式是CPU在配置I/O设备后,继续自己的工作,直到I/O设备准备好后,向CPU发送中断请求,再由CPU接管,提供服务

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