四、解答题(共20分)
1．什么是操作系统?它的主要功能是什么?
操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合)，是用户与计算机之间的接口。
操作系统的主要功能包括：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理以及用户接口管理。
2．操作系统中存储器管理的主要功能是什么?什么叫虚拟存储器?
存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充。
虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。或者：简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。
3．什么是文件的逻辑组织和物理组织?
文件的逻辑组织——用户对文件的观察和使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。 文件的物理组织——文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。
4简述死锁产生的必要条件
答：（1）互斥条件：进程对所分配到的资源进行排他性使用。
（2）请求和保持条件：进程在保持资源的同时，又去申请新的资源。
（3）不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺。
（4）循环等待条件：存在资源-进程的循环链。
5.简述死锁的防止与死锁的避免的区别。
死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生。
而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。
6.Spooling系统由几部分组成？Spooling系统有哪些特点？
答：Spooling系统由输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程共3部分组成。
Spooling系统的优点有：
（1）提高了I/O速度。I/O操作时针对输入井和输出井，避免了操作低速I/O设备的速度不匹配。
（2）（2）将独占设备改造为共享设备。Spooling系统没有为任何进程实际分配设备，只是在输入井或输出井中为进程分配一个存储区和建立一张I/O请求表。
（3）实现了虚拟设备功能。宏观上有多个进程在同时使用一台独占设备，但对于每一个进程而言，他们认为自己独占了一个设备。
7.试比较进程调度与作业调度的不同点。
（1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机。（3分） （或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。 （2）作业调度是选符合条件的(收容态)作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。（3分）
8.简述操作系统中的调度有哪些类型？
1高级调度，又称作业调度或长程调度，用于决定把后备队列中的哪些作业调入内存；（2分）
2低级调度，又称进程调度或短程调度，用来决定就绪队列中哪个进程应先获得
处理机；（2分）
3中级调度，又称中程调度，它按一定的算法将外存中已具备运行条件的进程换入内存，而将内存中处于阻塞状态的某些进程换出至外存。（2分）
9.银行家算法中的安全状态是一个什么样的状态？
在系统中的若干并发进程，如果存在一个进程的顺序序列，按照这个顺序去执行，每个进程都能获得自己所需的资源而执行，那么当前进程所处于的状态就是安全状态。
12若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20，44，40，4，80，12，76，假设每移动一个磁道需要3毫秒时间，移动臂当前位于41号磁道，请按最短寻道时间优先算法计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。要求写出过程,也就是写出使移动臂移动的移动次序和移动的磁道数。
10.进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？- 可抢占式会引起系统的开销更大。
可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。
11.进程的三种状态“就绪”、“执行”、“阻塞”之间的转换关系中，从哪个状态到哪个状态的转换会引起进程调度？
1)“执行”转换成“阻塞”，由于此时没有运行的进程，要选择一个来运行，这是一定会引起调度的；
2)“阻塞”转换成“就绪”，由于新转换成“就绪”状态的进程的优先级可能比正在执行的进程的优先级高，所以可能会引起进程调度。
12.一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业?
1)优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业。
2)允许终端作业和批处理作业混合同时执行。
3)把终端作业的就绪进程排成一个就绪队列，把批处理作业的就绪进程排入另外的就绪队列中。
4)有终端作业进程就绪时，优先让其按“时间片轮转”法先运行。没有终端作业时再按确定算法选批处理作业就绪进程运行。
