四川大学操作系统原理期末试题：特征、接口与I/O控制

本资源是一份四川大学2015-2016学年第一学期操作系统原理课程的期末考试试题A卷，主要涵盖了操作系统的基础理论和概念。以下是部分内容的详细解析： 1. **现代操作系统的主要特征**：现代操作系统通常具有并发性、资源共享、异步性、虚拟性等特征。并发性指的是多个任务可以同时执行；资源共享允许不同的进程共享硬件和软件资源；异步性强调了系统的非同步性，即事件的发生和处理可能不在同一时间；虚拟性则包括虚拟内存和虚拟设备，使用户感觉就像只有一个独立的资源。 2. **操作系统提供的接口**：操作系统的用户接口主要包括命令行接口（CLI）、图形用户界面（GUI）以及系统调用接口。命令行接口供程序员和高级用户使用，图形用户界面则是直观易用的交互方式。 3. **进程的I/O状态转换**：当进程进行I/O操作时，会从运行状态切换到就绪或阻塞状态，直到操作完成才会变为就绪状态，除非被抢占。 4. **I/O控制方式**：除了程序轮询和中断方式，还有DMA（直接存储器访问）方式和通道方式。这些方式允许硬件直接与内存交换数据，提高I/O效率。 5. **存储管理中的地址变换**：页式存储管理通过页表实现虚拟地址到物理地址的映射，采用连续的页地址重定位。动态分区则根据进程的大小动态划分内存，采用离散的分区地址重定位。 6. **临界资源管理**：进程在使用临界资源时，通常使用互斥量（mutex）进行同步，确保一次只有一个进程访问临界区。 7. **磁带文件的物理结构**：磁带上文件通常采用顺序结构，因为磁带的写入和读取是按顺序进行的，且只能顺序存取。 8. **段式虚拟存储管理**：段表用于记录内存中的段信息，包括段的状态（如是否在内存中）、起始地址和长度。设置写保护（writable bit）用于判断是否需要将段的数据写回到外存。 9. **Unix文件共享方式**：Unix提供了两种文件共享方式，即共享（shared）和独占（exclusive）模式，共享允许多个进程同时读写文件，独占则不允许其他进程修改。 10. **作业调度和死锁**：在多进程环境下，就绪队列中进程的数量取决于系统的并发度。在资源分配策略上，为避免死锁，应限制进程对资源的最大申请数量。例如，对于题目中提到的3个进程和11个资源A，如果每个进程最多申请2个资源，就不会发生死锁。 11. **分段存储管理的逻辑地址结构**：段号占用8位，表明内存段的大小和数量有限，有助于管理和优化内存空间。 这份试题涵盖了操作系统的重要概念，如进程管理、存储管理、I/O控制、死锁预防以及系统资源分配，适合学习操作系统原理的学生复习和测试理解程度。