北京大学--计算机系操作系统课件02
第一章一、操作系统的地位
二、操作系统的定义
应用软件设计者
操作系统设计者
三、操作系统的特征
操作系统特征（续）操作系统特征（续）
虚拟（Virtual）：
随机性：
操作系统特征（续）
不确定性：
操作系统特征（续）
1.作为软件来看的观点
2.资源管理的观点
记录资源使用状况
处理机管理资源管理的目的
实现资源共享
存储管理
设备管理管理目标：提高利用率、方便用户使用、提供足够的
信息管理用户接口
3.进程的观点进程从操作系统内部结构来看：
6.其他观点
平台之争
操作系统作为
第1阶段操作系统发展是随着计算机硬件技术、应用软
首次面对重大失败
成功案例第2阶段
硬件便宜，人工昂贵
第3阶段
硬件非常便宜，人工非常昂贵
第4阶段（1981-）
分布式系统
网络：允许不同机器很容易共享资源
（打印机、文件服务器、Web服务器）客户/服务器模型
解决问题：共享，安全
第5阶段 2.历史上的操作系统历史上的操作系统
批处理操作系统
MS-DOS
批处理操作系统
卡片
早期批处理系统
IBM 1401IBM
7094
IBM
1401
输入磁带磁带机
卡
片
阅
读
机
输出磁带打印机
OS/360操作系统
试图一次性地解决上述问题
OS/360操作系统
IBM System/360, 庞大的软件怪兽数千名程序员写的数百万行汇编
多道程序设计技术（multiprogramming）在IBM 7094
第一个分时操作系统CTSS
MULTICS的灾难
第一个分时系统（CTSS）由MIT的Fernando
MULTICS小型计算机，电子游戏和UNIX的成功
UNIX
CP/M
个人计算机的成功，逼得IBM在
——70年代的计算机研究思想库
1975
IBM大型计算机操作系统OS/390
操作系统领域中新的操作系统研究中的新的操作系统
国内操作系统的研制状况国内操作系统的研制状况（续）
GX73
3.概念的重用、回归
4.操作系统的标准化通用操作系统的标准化操作系统的国际标准
北京大学操作系统期末试题有答案
操作系统原理试题 一. 名词解释题 1. 中断—— 2. 进程控制块(PCB)――它是进程实体的一部分，是操作系统最重要的记录型数据结构, 是进程存在的唯一标识 3. 虚时钟 4. 段式管理 5. 文件控制块(FCB) 6. 对换(SWAPPING) 7. 系统调用 8. 绝对路径名 9. 特别文件 10.虚设备技术 11.管道 12.中断接收 13.恢复现场 14.页式管理 15.作业步 16.字符流文件 17.通道 18.页面淘汰 19.多道程序设计 20.死锁 21.当前目录 22.快表 23.作业调度 24.原语 25.中断屏蔽 26.地址映射 27.文件目录 28.死锁避免 29.原语 31. CPU 状态 32.虚存
二 . 填空题 1. 分时系统追求的目标是 __及时响应 ___. 2. 用户进程从目态 （常态）转换为管态 （特态）的唯一途径是 ___ 中断 ________ . 3. 从静态的观点看 , 操作系统中的进程是由程序段、数据和 __ 作业控制块 PCB__ 三 部分组成 . 4. 在系统内核中必须包括的处理模块有进程调度、原语管理和 __中断处理 __. 5. 批处理操作系统中 , 作业存在的唯一标志是 _作业控制块 PCB ___. 6. 操作系统中的一种同步机制 , 由共享资源的数据及其在该数据上的一组操作组成 , 该同步机制称为 _管程 ______________ . 7. 在可变分区存储管理中 , 为实现地址映射 , 一般由硬件提供两个寄存器 , 一个是基 址寄存器 , 另一个是 _限长寄存器 ___. 8. 联想寄存器 （相联存储器 ） 的最重要、最独到的特点是 _按内容并行查找 ___. 9. 在虚拟段式存储管理中 , 若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长 , 则发生 __ 地址越界 __中断 . 10. 文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构 , 则文件控制快 FCB 中关于文件的物 理位置应包括 ___ 首块地址和文件长度 _. 11. 在操作系统设计时确定资源分配算法 , 以消除发生死锁的任何可能性 , 这种解决死 锁的方法是 __死锁预防 __. 12. 选择对资源需求不同的作业进行合理搭配 , 并投入运行是由 _作业调度算法 ___来完 成的. 13. 实时系统应具有两个基本特征 : 及时性和 ___可靠性 ___. 14. 磁带上的文件只能采用 _顺序 ______ 存取方式 . 15. 不让死锁发生的策略可以分成静态和动态的两种 , 死锁避免属于 __动态的 ___. 16. 在 UNIX 系统中 , 文件分成三类 , 即普通文件 , 目录文件和 ___特殊文件 __. 17. 在磁盘调度策略中有可能使 I/O 请求无限期等待的调度算法是 __最短寻道时间优先 18. 进程获得了除CPU 外的所有资源,一旦获得CPU 即可执行,这时进程处于—就绪 _ 状态 . 19. ______________________________________________________ 为实现CPU 与外部设备的并行工作，系统必须引入一通道 ____________________________________ 硬件基础. 20. 操作系统为保证不经文件拥有者授权 , 任何其它用户不能使用该文件所提出的解决 措施是 ___文件保密 __. 21. 两个或两个以上程序在计算机系统中同处于开始和结束之间的状态 , 这就称为 __ 并发 ___. 33. 磁盘调度 34. 缓冲技术 36. 进程调度 37. 虚设备 39. 死锁预防 40. 临界资源 — 42. 交换技术 43. 互斥区 段时间内只允许一个进程访问的资源，也称为独立资源
专科《操作系统原理及应用》_试卷_答案
专科《操作系统原理及应用》 一、 （共 题 共 ?分） 在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。 （ 分） ??计算机的速度不快 ??计算机的内存容量不大 ?外部设备太少 ??用户使用不方便 标准答案： ? 下列选项（）不是操作系统关心的。 （ 分） ??管理计算机硬件 ??提供用户操作的界面 ?管理计算机资源 ??高级程序设计语言的编译 标准答案： 批处理最主要的一个缺点是（）。 （ 分） ??用户无法与程序交互 ??一次只能执行一个程序 ?没有实现并发处理 ?????的利用率较低 标准答案：? 当 ??执行用户程序的代码时，处理器处于（）。 （ 分） ??自由态 ??用户态 ??核心态 ??就绪态 标准答案： ? 根据中断信号的来源，（）引起的中断称为外中断。 （ 分） ?????完成 ??内存越界 ?用户态下执行特权指令 ??数据传输出错 标准答案：? ? 作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。 （ 分） ??运行 ??编辑 ??检测 ??连接 标准答案：? 操作系统向用户提供了二种使用计算机的接口，其中一个是（）。 （ 分） ??函数库 ??子程序调用 ??中断机制 ??系统调用 标准答案： 并发执行的一个特点是（）。 （ 分） ??结果可再现 ??程序与计算不再一一对应 ?计算结果会出错 ??不会顺序执行 标准答案：
进程的基本状态有三种，其中一个是（）。 （ 分） ??开始态 ??就绪态 ??唤醒态 ??结束态 标准答案： ? 对进程进行控制的原语，完成的功能包括（）。 （ 分） ??执行就绪的进程 ??唤醒等待的进程 ?将运行程序就绪 ??淘汰出错的进程 标准答案： ? 资源描述器中应包含的内容有（）。 （ 分） ??分配标志 ??等待队列的指针 ?唤醒程序的地址 ??资源分配程序入口地址 标准答案： ? 死锁四个必要条件中，不能破坏的是（）。 （ 分） ??互斥条件 ??部分分配 ??不剥夺条件 ??等待条件 标准答案：? ? 批处理系统中，作业的状态可分为多种，其中一种为（）。 （ 分）??提交 ??创建 ??就绪 ??等待 标准答案：? ? 评价作业调度的性能时，衡量用户满意度的准确指标应该是（）。 （ 分） ??周转时间 ??带权周转时间 ?平均周转时间 ??平均带权周转时间 标准答案： ? 在进程访问内存时完成的地址变换，称为（）。 （ 分） ??局部地址映射 ??全局地址映射 ?动态地址映射 ??静态地址映射 标准答案： ? 当分区采用首次适应算法时，自由主存队列必须按（）排序。 （ 分） ??空闲区的首址递增 ??空闲区的首址递减 ?空闲区的大小递增 ??空闲区的大小递减 标准答案：? ? 根据对设备占用方式的不同，设备分配技术中的一种是（）。 （ 分） ??动态分配 ??静态分配 ??永久分配 ??虚拟分配
操作系统原理知识点总结
第一章绪论 1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软 件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户的程序集合 探2、操作系统的目标：方便性、有效性、可扩 展性、开发性 探3、操作系统的作用：作为计算机硬件和用户 间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为 扩充机器 4、单批道处理系统：作业处理成批进行，内存中始终保持一道作业（自动性、顺序性、单道性） 5、多批道处理系统：系统中同时驻留多个作业，优点：提高CPU利用率、提高I/O设备和内存利用率、提高系统吞吐量（多道性、无序性、调度性） 6、分时技术特性：多路性、交互性、独立性、 及时性，目标：对用户响应的及时性 7、实时系统：及时响应外部请求，在规定时间 内完成事件处理，任务类型：周期性、非周期性或硬实时任务、软实时任务 ※&操作系统基本特性：并发、共享、虚拟、 异步性 并行是指两或多个事件在同一时刻发生。 并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。
互斥共享：一段时间只允许一个进程访问该资源 同时访问：微观上仍是互斥的 虚拟是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。 异步是指运行进度不可预知。 共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征探9、操作系统主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理 第二章进程的描述和控制 探1程序顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性探2、程序并发执行特征：间断性、失去封闭性、不可再现性 3、前趋图：有向无循环图，用于描述进程之间执行的前后关系 表示方式： （1）p1--->p2 (2) --->={(p1,p2)| pl 必须在p2 开始前完成} 节点表示：一条语句，一个程序段，一进程。 (详见书P32)
北大操作系统高级课程-陈向群作业-XV6进程线程
阅读代码： 1.基本头文件： types.h param.h memlayout.h defs.h x86.h asm.h mmu.h elf.h 2.进程线程部分： vm.c proc.h proc.c swtch.S kalloc.c 以及相关其他文件代码 强调一下：由于内存管理部分还没有学到，所以请同学们遇到相关的代码和问题时，先将问题记录下来，到学过之后，再结合进程线程管理部分进行深入学习，最后要求对XV6有整体的理解。 请大家围绕如下一些问题阐述原理课的相关内容，以及XV6中是如何实现的。 1.什么是进程，什么是线程？操作系统的资源分配单位和调度单位分别是什么？XV6中的 进程和线程分别是什么，都实现了吗？ 答：进程是在多道程序系统出现以后，为了描述系统内部各作业的活动规律而引进的概念。进程有3个基本状态，运行状态、就绪状态和等待状态（或称阻塞状态）；进程只能由父进程建立，系统中所有的进程形成一种进程树的层次体系；挂起命令可有进程自己和其他进程发出，但是解除挂起命令只能由其他进程发出。进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独立单位。 线程可称为轻量级的进程，是操作系统可以运行调度的最小单位。线程是进程内的一个相对独立的可执行的单元。若把进程称为任务的话，那么线程则是应用中的一个子任务的执行。 不论操作系统中是否引入了线程，操作系统中资源分配的基本单位都是进程。如果操作系统没有引入线程那么进程就是调度的基本单位。线程并不独立拥有资源，它仅仅分配了一些运行必备的资源。一个进程中的多个线程共同分享进程中的资源。在引入了线程的操作系统中，线程就变成了调度的基本单位，进程中的部分线程阻塞并不代表该线程被阻塞。 xv6操作系统实现了一个基于进程（没有实现线程）的简单进程管理机制。通过对proc.h 文件的阅读了解到xv6的进程中定义了一个context结构，一个枚举类型proc_state定义了UNUSED, EMBRYO, SLEEPING, RUNNABLE, RUNNING, ZOMBIE 这6种进程的状态，proc结构定义了进程控制块的内容，cpu结构定义了寄存器和栈指针。 2.进程管理的数据结构是什么？在Windows，Linux，XV6中分别叫什么名字？其中包含哪 些内容？操作系统是如何进行管理进程管理数据结构的？它们是如何初始化的？ 答：进程管理的数据结构是进程控制块（PCB）。在Linux中进程控制块的结构是由一个叫task_struct的数据结构定义的，ask_struct存在/include/ linux/sched.h中，其中包括管理进程
操作系统原理答案(张丽芬)
第2章习题答案 2-9. (1)x<=3 运行顺序为Px，P3，P5，P6，P9 T=(x+(x+3)+(x+3+5)+(x+3+5+6)+(x+3+5+6+9))/5=x+ (2)3 作业4还未到，只能选作业3运行。 作业3运行到结束，再计算剩余的作业2和4： 作业2的响应比=（（）+）/= 作业4的响应比=( /=2 选作业2运行。 作业2到完成。最后运行作业4。运行到,全部结束。 各个作业的周转时间计算如下： t1=2 t2== t3= t4== 各个作业的平均周转时间计算如下： T==(2++1+/4= 各个作业的平均带权周转时间计算如下： W=(2/2++1/+/4= 2-13．已知作业A,B,C,D,E需要的运行时间分别为10,6,2,4,8分钟，优先级分别为3,5,2,1,4。 （1）轮转法（假定时间片=2分钟） 作业完成的顺序为C,D,B,E,A 开始作业轮转一周需10分钟， 作业C的周转时间：Tc=10分钟（6分） C完成后，剩下四个作业，轮转一周需8分钟, 作业D的周转时间：Td=10+8×(4-2)/2=18分钟（16分） D完成后，剩下三个作业，轮转一周需6分钟, 作业B的周转时间：Tb=18+6×(6-2-2)/2=24分钟（22分） B完成后，剩下两个作业，轮转一周需4分钟, 作业E的周转时间：Te=24+4=28分钟（28分） E完成后，只剩下作业A, 作业A的周转时间：Ta=28+2=30分钟（30分） 平均周转时间：T=(10+18+24+28+30)/5=22分（分） （2）优先级调度法 作业完成顺序为：B,E,A,C,D Tb=6分，Te=6+8=14分，Ta=14+10=24分，Tc=24+2=26分， Td=26+4=30分。 平均周转时间：T=(6+14+24+26+30)/5=20分 第3章习题答案 3-7. 系统中有n+1个进程。其中A1、A2、…、An分别通过缓冲区向进程B发送消息。相互之间的制约关系为：发送进程A1、A2、…、An要互 附件1: 《操作系统原理》课程教学大纲 制定(修订)人: 李灿平、郭亚莎制定(修订)时间: 2006年 7 月所在单位: 信息工程学院 一、课程基本信息 三、教学内容及基本要求 第一章绪论 本章简要介绍操作系统的基本概念、功能、分类以及发展历史。同时讨论研究操作系统的几种观点。 §1.1 操作系统的概念 本节介绍操作系统的基本概念，什么是操作系统以及操作系统与硬件软件的关系。 本节重点：操作系统与硬件软件的关系。 本节要求学生理解什么是操作系统，掌握操作系统与硬件软件的关系。 §1.2 操作系统的历史 本节按器件工艺介绍操作系统的发展历史。 本节重点：多道程序系统的概念。 本节要求学生了解操作系统的发展历史，理解多道程序系统概念。 §1.3 操作系统的基本类型 本节介绍常见的操作系统的类型、特点及适用的对象。 本节重点：批处理操作系统、分时系统、实时系统。 本节要求学生掌握上述三大操作系统的特点及适用对象。 §1.4 操作系统功能 本节简单介绍操作系统的五个功能。处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理）和用户接口。 本节要求学生了解上述功能。 §1.5 计算机硬件简介 本节简单介绍计算机硬件系统。 本节要求学生自修。 §1.6 算法的描述 本节介绍操作系统管理计算机系统的有关过程所用的描述算法。 本节要求学生掌握本书所采用的描述算法。 §1.7 研究操作系统的几种观点 本节介绍研究操作系统的几种观点。系统管理的观点，用户界面观点和进程管理观点。 本节要求学生了解上述三种观点。 第二章操作系统用户界面 本章主要讨论操作系统的两个用户接口，并以UNIX系统为例，简单介绍用户接口的使用操作方法。 §2.1 作业的基本概念 本节介绍作业的基本概念，什么是作业及作业组织（结构）。 本节重点：作业的基本概念。 本节要求学生掌握作业的基本概念，了解作业的组织。 §2.2 作业的建立 本节介绍作业的几种输入方式和作业的建立过程。 本节重点：联机输入方式和Spooling系统，作业控制块PCB和作业的四个阶段。 本节要求学生了解作业的几种输入方式，理解Spooling系统，掌握作业建立的过程内容。理解作业的四个基本阶段。提交、后备、执行以及完成阶段。 §2.3 命令控制界面接口 本节介绍操作系统为用户提供的命令接口界面。介绍命令接口的两种使用方式。讨论联机方式下操作命令的分类。 本节重点：命令接口的使用方式。 本节要求学生理解命令接口的作用和使用方式。了解联机方式下操作命令的分类。 §2.4 系统调用 本节介绍操作系统提供给编程人员的唯一接口，系统调用。同时讨论系统调用的分类。 本节重点：编程人员通过系统调用使用操作系统内核所提供的各种功能和系统调用的处理过程。 本节要求学生了解系统调用的分类、理解系统调用的功能、掌握系统调用的处理过程。 §2.5 UNIX用户界面 本节简单介绍UNIX系统的发展历史和特点以及UNIX系统结构。同时讨论UNIX操作命令和系统调用的分类功能和使用方法。 本节重点：UNIX系统的特点。 本节要求学生了解UNIX系统的发展史，掌握UNIX系统的特点，理解UNIX系统操作命令和系统调用的功能。 第三章进程管理 本章详细介绍进程和线程管理的有关概念和技术。 §3.1 进程的概念 本节介绍进程的基本概念。通过程序的并发执行，引出进程具有并发性特征的概念。同时讨论进程的各式各样的定义以及作业和进程的关系。 本节重点：进程的特征。 本节要求学生了解程序的并发执行，掌握进程的特征。 §3.2 进程的描述 本节介绍进程的静态描述以及进程上下文结构。 本节重点，进程的上下文结构。 本节要求学生理解进程的静态描述内容，掌握进程控制块PCB的作用和进程上下文结构。 《操作系统原理》期末考试题 班级学号姓名 一、单项选择题（每题2分，共26分） 1.操作系统是一种()。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（）。 A.实现各台计算机这间的通信 B.共享网络中的资源 C.满足较在规模的应用 D.系统中多台计算机协作完成同一任务 3.下面对进程的描述中，错误的是（）。 A.进程是动态的概念 B. 进程执行需要处理机 C.进程是指令的集合 D. 进程是有生命期的 4.临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。 A.管理信息 B.信息存储 C.数据 D.程序 5.要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条（）。 A.互斥 B.请求与保持 C.不剥夺 D.循环等待 6.以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 D. 段式存储管理 C.可变分区存储管理7.在可变式分区存储管理 中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 1 / 8 相邻空闲区合并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 情况是（）。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区也有下邻空闲 区 8.系统“抖动”现象的发生不是由（）引起的。 A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大 C.主存容量不足 D.请求页式管理方案 9.在进程获得所需全部资源，唯却CPU时，进程处于（）状态。 A.运行 B.阻塞 C.就绪 D.新建 10.要页式存储管理系统中，将主存等分成（）。 A.块 B.页 C.段长 D.段 11.系统利用SPOOLING技术实现（）。 A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 12.设备从磁盘驱动器中读出一块数据的总时间为（）。 A.等待时间+ 传输时间 B.传输时间 D.延迟时间+ 查找时间+ 传输时间 C.查找时间+ 传输时间 13.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（） 第一章绪论 (1) 第一节N ACHOS概述 (1) 一、引言 (1) 二、Nachos教学用操作系统 (1) 第二节N ACHOS的实验环境 (4) 一、Nachos的安装 (4) 二、Nachos的目录结构 (4) 三、各个部分的编译运行 (4) 四、应用程序的编译 (5) 第二章机器模拟 (6) 第一节概述 (6) 第二节机器模拟的实现 (10) 1. Sysdep模块分析（文件https://www.360docs.net/doc/504412049.html, sysdep.h） (10) 1.1 PoolFile 函数 (10) 1.2 OpenForWrite 函数 (10) 1.3 OpenForReadWrite 函数 (10) 1.4 Read 函数 (10) 1.5 ReadPartial 函数 (11) 1.6 WriteFile 函数 (11) 1.7 Lseek 函数 (11) 1.8 Tell 函数 (11) 1.9 Close 函数 (11) 1.10 Unlink 函数 (12) 1.11 OpenSocket 函数 (12) 1.12 CloseSocket 函数 (12) 1.13 AssignNameToSocket 函数 (12) 1.14 DeAssignNameToSocket 函数 (12) 1.15 PoolSocket 函数 (12) 1.16 ReadFromSocket 函数 (13) 1.17 SendToSocket 函数 (13) 1.18 CallOnUserAbort 函数 (13) 1.19 Delay 函数 (13) 1.20 Abort 函数 (13) 1.21 Exit 函数 (14) 1.22 RandomInit 函数 (14) 1.23 Random 函数 (14) 1.24 AllocBoundedArray 函数 (14) 1.25 DeallocBoundedArray 函数 (14) 2. 中断模块分析（文件https://www.360docs.net/doc/504412049.html, interrupt.h） (14) 2.1 PendingInterrupt类 (16) 2.2 Interrupt类 (17) 2.2.1 内部使用方法 (17) 2.2.2 内部使用函数 (18) 2.2.3 对外接口 (18) 3. 时钟中断模块分析（文件https://www.360docs.net/doc/504412049.html, timer.h） (20) 操作系统原理及应用试题附答案 第一部分选择题一、单项选择题（本大题共4小题，每小题2分，共8分） 1、从静态角度来看，进程由__________、数据集合、进程控制块及相关表格三部分组成。（）A、JCB B、PCB C、程序段 D、I/O缓冲区 2、请求页式管理方式中，首先淘汰在内存中驻留时间最长的帧，这种替换策略是_____.（）A、先进先出法（FIFO） B、最近最少使用法（LRU） C、优先级调度 D、轮转法 3、文件安全管理中，___________安全管理规定用户对目录或文件的访问权限。（）A、系统级 B、用户级 C、目录级 D、文件级 4、排队等待时间最长的作业被优先调度，这种算法是___________。A、优先级调度 B、响应比高优先 C、短作业优先D、先来先服务第二部分非选择题 二、填空题（本大题共16小题，每小题1分，共16分） 5、常规操作系统的主要功能有：_处理机管理_、存贮管理、设备管理、文件管理以及用户界面管理。 6、操作系统把硬件全部隐藏起来，提供友好的、易于操作的用户界面，好象是一个扩展了的机器，即一台操作系统虚拟机。 7、进程管理的功能之一是对系统中多个进程的状态转换进行控制。 8、逻辑_文件是一种呈现在用户面前的文件结构。 9、操作系统中实现进程互斥和同步的机制称为同步机构_。 10、内存中用于存放用户的程序和数据的部分称为用户区（域）。 11、存贮器段页式管理中，地址结构由段号、段内页号和页内相对地址三部分组成。 12、在操作系统中，通常用户不使用设备的物理名称（或物理地址），而代之以另外一种名称来操作，这就是逻辑设备名。 13、在操作系统中，时钟常有两种用途：报告日历和时间，对资源使用记时。 14、库文件允许用户对其进行读取、执行，但不允许修改. 《操作系统原理》练习题 一、填空题 1. 每个进程都有一个生命周期，这个周期从__(1)__开始，到__(2)__而结束。 2. 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__(3)__和可再现性。 3. 并发进程中与共享变量有关的程序段称为__(4)__。 4. 一个进程或者由系统创建，或者由__(5)__创建。 5. 一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境，被称为__(6)__。 6. 信号量的物理意义是：信号量大于0，其值为__(7)__；信号量小于0，其绝对值为__(8)__。 7. 系统有某类资源5个，供3个进程共享，如果每个进程最多申请__(9)__个该类资源，则系统是安全的。 8. 不可中断的过程称为__(10)__。 9. 操作系统中，进程可以分为__(11)__进程和__(12)__进程两类。 10. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__(13)__接口和__(14)__接口。 11. 批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据__(15)__的要求自动控制作业的执行。 12. 在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为前台作业，而由批处理系统控制的作业称为__(16)__作业。 13. 采用SPOOL技术的计算机系统中，操作员只要启动__(17)__程序工作，就可以把作业存放到__(18)__中等待处理。 14. 作业控制方式有__(19)__方式和__(20)__方式二种。 15. 对资源采用抢夺式分配可以防止死锁，能对处理器进行抢夺式分配的算法有__(21)__算法和__(22)__算法。 16. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、__(23)__、不可抢占和__(24)__。 17. 死锁的形成，除了与资源的__(25)__有关外，也与并发进程的__(26)__有关。 18. 为破坏进程循环等待条件，从而防止死锁，通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__(27)__，当任何一个进程申请两个以上资源时，总是要求按对应资源号__(28)__次序申请这些资源。 19. 内存管理的核心问题是如何实现__(29)__的统一，以及它们之间的__(30)__问题。 20. 页式存储管理中，处理器设置的地址转换机构是__(31)__寄存器。 21. 在页式和段式存储管理中，__(32)__存储管理提供的逻辑地址是连续的。 22. 实现地址重定位或地址映射的方法有两种：__(33)__和__(34)__。 23. 在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，__(35)__的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，__(36)__的作业得到优先调度。 24. 确定作业调度算法时应注意系统资源的均衡使用，即使CPU繁忙的作业和__(37)__的作业搭配使用。 25. 按照组织形式分类文件，可以将文件分为普通文件、目录文件和__(38)__。 26. 文件系统为用户提供了__(39)__的功能，以使得用户能透明地存储访问文件。 27. 文件名或记录名与物理地址之间的转换通过__(40)__实现。 28. 文件的__(41)__与文件共享、保护和保密紧密相关。 操作系统习题讲解 进程的同步与互斥（三） 赵俊峰 P 、V 题的一般分析过程 1问题的分析确定有哪些进程y 1.问题的分析，确定有哪些进程；2y 2.确定各个进程之间的同步互斥关系；y 3.信号量的设计（初值以及用来实现哪些进程间的同步互斥、是否需要一般变量的辅助） 辅助）；y 4、实现（避免出现不公平现象比如饥饿、避免出现死锁如P 操作的次序问题）。 同学们的问题 1有几个进程进程的划分？ y ：有几个进程，进程的划分？ y 2：if 判断语句与P/V 之间的区别？多余的判断？ y 3：每个进程的行为划分？对于行为的控制？该谁去控制？ 触发行为的条件及被触发的行为？y 5：触发行为的条件及被触发的行为？y 6：需要全面考虑题目要求需要全面考虑题目要求 y 7：什么时候需要计数？ 共享变量需要互斥使用y 8：共享变量需要互斥使用 进程同步与互斥习题（四） 请用信号量解决以下问题 y 把学生和监考老师都看作进程, 学生有N 人, 考场门口每次只能进出个人教师1人. 考场门口每次只能进出一个人, 进考场原则是先来先进. 当N 个学生都进入考场后, 教师才能发卷子. 学生交卷后可以离开考场. 教师要等收上来全部卷子并封装卷子后才能离开考场. (1)(1) 问共需设置几个进程?(2) 试用P 、V 操作解决上述问题中的同步和互斥关系. 进程同步与互斥习题（四） 共享资源：考场门口 请用信号量解决以下问题 y 把学生和监考老师都看作进程, 学生有N 人, 考场门口每次只能进出个人教师1人. 考场门口每次只能进出一个人, 进考场原则是先来先进.c 当N 个学生都进入考场后, 教师才能发卷子. 学生交卷后可以离开考场. d 教师要等收上来全部卷子并封 离同步行为：c d 装卷子后才能离开考场.(1) ? ()问共需设置几个进程(2) 试用P 、V 操作解决上述问题中的同步和互斥关系. [试题分类]:专科《操作系统原理及应用》_08004260 [题型]:单选 [分数]:2 1.批处理最主要的一个缺点是（）。 A.用户无法与程序交互 B.没有实现并发处理 C.CPU的利用率较低 D.一次只能执行一个程序 答案:A 2.磁盘空闲块常用的组织形式有三种，其中一种为（）。 A.空闲块连续 B.空闲块索引 C.空闲块压缩 D.空闲块链 答案:D 3.常用的文件物理结构有三种，其中的一种形式是（）。 A.记录文件 B.压缩文件 C.索引文件 D.流式文件 答案:C 4.批处理系统中，作业的状态可分为多种，其中一种为（）。 A.提交 B.就绪 C.创建 D.等待 答案:A 5.并发执行的一个特点是（）。 A.计算结果会出错 B.不会顺序执行 C.程序与计算不再一一对应 D.结果可再现 6.下列选项（）不是操作系统关心的。 A.管理计算机资源 B.提供用户操作的界面 C.高级程序设计语言的编译 D.管理计算机硬件 答案:C 7.当CPU执行用户程序的代码时，处理器处于（）。 A.核心态 B.就绪态 C.自由态 D.用户态 答案:D 8.根据对设备占用方式的不同，设备分配技术中的一种是（）。 A.动态分配 B.永久分配 C.静态分配 D.虚拟分配 答案:D 9.评价作业调度的性能时，衡量用户满意度的准确指标应该是（）。 A.周转时间 B.平均周转时间 C.带权周转时间 D.平均带权周转时间 答案:C 10.在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。 A.外部设备太少 B.用户使用不方便 C.计算机的速度不快 D.计算机的内存容量不大 答案:B 11.作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。 《操作系统原理》期末考试题 、单项选择题（每题 分，共分） 1. 操作系统是一种（ ）。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2. 分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（ ）。 A. 实现各台计算机这间的通信 B. 共享网络中的资 源 C.满足较在规模的应用 D. 系统中多台计算机协作完成同一任务 3. 下面对进程的描述中，错误的是（ A.进程是动态的概念 B. C.进程是指令的集合 D. 4?临界区是指并发进程中访问共享变量的（ ）段。 5. 要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条 。 A.互斥 B. 请求与保持 C. 不剥夺 D. 循环等待 6. 以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（ ）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 C.可变分区存储管理 D.段式存储管理 7. 在可变式分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 相邻空闲区合 并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 ）。 进程执行需要处理机 进程是有生命期的 A.管理信息 B.信息存储 C. 数据 D. 程序 情况是（）。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 8. 系统“抖动”现象的发生不是由 A.置换算法选择不当 C.主存容量不足 9. 在进程获得所需全部资源，唯却 A.运行 B.阻塞 10. 要页式存储管理系统中，将主存等分成（ A.块 B.页B. D. B. D. CPU 时,有上邻空闲区但无下邻空闲区 有上邻空闲区也有下邻空闲 区）引起的。 交换的信息量过大 请求页式管理方案 进程处于（ C.就绪 ）。 C. 段长 状态。 D.新建 D.段 第2章操作系统的界面 (1) 请说明系统生成和系统引导的过程。 解： 系统的生成过程：当裸机启动后，会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成（安装），生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查，或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息，以便根据硬件选择合适的操作系统模块组，比较重要的信息通常有：CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。按照这些信息的指示，系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。 系统引导的过程：系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。初始引导工作由BIOS完成，主要完成上电自检，初始化基本输入输出设备，载入操作系统内核代码等工作。内核被载入内存后，引导程序将CPU控制权交给内核，内核将首先完成初始化功能，包括对硬件、电路逻辑等的初始化，以及对内核数据结构的初始化，如页表(段表)等。全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序，对系统进行必要的初始化，使系统处于等待命令输入状态。 (2) 操作系统具有哪些接口？这些接口的作用是什么？ 解： 操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。 操作系统包括三种类型的用户接口：命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。其中，命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。 (3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别，这些类别分别用于完成什么功能？ 解：所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源，它们包括以下几个类别： 1.控制程序运行：系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序，并且要控制程序 在规定时间内结束。 2.进行I/O操作：用户是不能直接控制设备的，只能通过操作系统与外部设备进行交 互，由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。 3.操作文件系统：为了保证实现“按名存取”，文件系统应该为用户提供根据文件名 来创建、访问、修改、删除文件的方法，以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。 4.实现通信：操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制，来控制程序的执行顺 序。 5.错误处理：操作系统通过错误处理机制，以便及时发现错误并采取正确的处理步骤， 避免损害系统的正确性和统一性。 (4) 系统调用的用途是什么？ 解： 通常，在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程)，并将它们提供给用户程序调用。每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时，便可利用一条系统调用命令，去调用所需的系统过程。这即所谓的系统调用。系统调用的主要类型包括： 1.进程控制类，主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、 进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等； 2.文件操纵类，主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和 第一章 1、存储程序式计算机的特点 存储程序式计算机的结构包括中央处理器（CPU、存储器和输入/输出设备 特点是集中顺序过程控制。其计算是过程性的，完全模拟手工操作过程，即首先取原始数据，执行一个操作，将中间结果保存起来，再取一个数，与中间结果一起执行下一个操作，如此计算下去，直到计算完成。系统中的程序计数器体现其顺序性（在单CPU的计算机系统中只有一个程序计数器），计算机根据程序设定的顺序依次执行每一个操作。集中控制是指机器各部件的工作由CPU集中管理和指挥。 2、操作系统发展的几个阶段的名称及特点 （1）手工操作阶段 特点：无任何软件、由人工干预、独占性、串行性 （2）批处理阶段 联机批处理特点：监督程序、作业自动过渡 脱机批处理特点：主机与xx机并行操作 （3）执行系统 主机、外设并行操作；增强了保护能力 3、多道程序设计技术定义及特征 在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序。这些程序在管理程序控制之下，相互穿插地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行下去时（如等待外部设备传输数据），管理程序便将另一道程序投入运行。 特征： （1）多道：计算机主存中同时存放几道相互独立的程序 （2）宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中， 即它们都开始运行，但都未运行完毕。 （3）微观上串行：从微观上看，主存中的多道程序轮流或分时地占用处理机，交替执行。 4、操作系统定义和特征 操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机的全部软、硬资源的分配、调度工作，控制和协调并发活动，实现信息的存取和保护。它提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。 特征： （1）并发：并发性是指处理多个同时性活动的能力。 （2）共享：共享是指多个计算任务对系统资源的共同享用 （3）不确定性：操作系统能处理大量的、随机的事件序列，使个用 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。 23307012操作系统原理 一、单项选择题 1. .从总体上说，采用多道程序设计技术可以( )单位时间的算题量，但对每一个算题，从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要( ). A. 增加，减少 B．增加，延长 C．减少，延长 D．减少，减少 2. 在分时系统中，时间片一定，( )，响应时间越长。 A．内存越多 B．用户数越多 C．后备队列 D．用户数越少 3. 批处理系统的主要缺点是( ) A．CPU的利用率不高 B．失去了交互性 C．不具备并行性 D．以上都不是 4. 以下( )项功能不是操作系统具备的主要功能. A. 内存管理 B．中断处理 C．文档编辑 D．CPU调度 5. 操作系统负责为方便用户管理计算机系统的( ) A. 程序 B．文档资料C．资源 D．进程 6. 操作系统的基本职能是( ) A.控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行 B.提供用户界面,方便用户使用 C.提供方便的可视化编辑程序 D.提供功能强大的网络管理工具 7. 未配置操作系统的计算机系统中最主要的矛盾是（） A．硬件价格昂贵与消费水平之间的矛盾 B.输入输出无法匹配CPU运行速度的矛盾 C．软硬件发展不匹配的矛盾 D.操作复杂与操作人员技术水平之间的矛盾 8. 进程在系统中是否存在的惟一标志是( ) A.数据集合 B.目标程序 C.源程序 D.进程控制块 9. 处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许( )使用. A.操作员 B.联机用户 C.操作系统 D.目标程序 10. 进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从( ) A.运行态变为就绪态 B.运行态变为阻塞态 C.就绪态变为运行态 D.阻塞态变为就绪态 11. 一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于( )状态. A.运行 B.等待 C.就绪 D.收容 12. 临界区是指并发进程中访问共享变量的( )段. A.管理信息 B.信息存储 C.数据 D.程序 13. 线程存在的唯一标识是（） A．PCB B.JCB C.TCB D.PTR 14. 下述有关文件管理的叙述中，（）是正确的。 A.一个文件不能同时多次建立 B.在一级目录结构中，不同用户可以用相同的文件名 C.文件系统主要是实现按名存取 D.逻辑记录的大小与存储介质块的大小必须一一对应 ?????? 专科《操作系统原理及应用》 一、（共75题,共150分） 1. 在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。（2分） A.计算机的速度不快 B.计算机的内存容量不大 C.外部设备太少 D.用户使用不方便 .标准答案：D 2. 下列选项（）不是操作系统关心的。（2分） A.管理计算机硬件 B.提供用户操作的界面 C.管理计算机资源 D.高级程序设计语言的编译 .标准答案：D 3. 批处理最主要的一个缺点是（）。（2分） A.用户无法与程序交互 B.一次只能执行一个程序 C.没有实现并发处理 D.CPU的利用率较低 .标准答案：A 4. 当CPU执行用户程序的代码时，处理器处于（）。（2分） A.自由态 B.用户态 C.核心态 D.就绪态 .标准答案：B 5. 根据中断信号的来源，（）引起的中断称为外中断。（2分） A.I/O完成 B.内存越界 C.用户态下执行特权指令 D.数据传输出错 .标准答案：A 6. 作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。（2分） A.运行 B.编辑 C.检测 D.连接 .标准答案：A 7. 操作系统向用户提供了二种使用计算机的接口，其中一个是（）。（2分） A.函数库 B.子程序调用 C.中断机制 D.系统调用 .标准答案：D 8. 并发执行的一个特点是（）。（2分） A.结果可再现 B.程序与计算不再一一对应 C.计算结果会出错 D.不会顺序执行 .标准答案：B 9. 进程的基本状态有三种，其中一个是（）。（2分） A.开始态 B.就绪态 C.唤醒态 D.结束态 .标准答案：B 10. 对进程进行控制的原语，完成的功能包括（）。（2分） A.执行就绪的进程 B.唤醒等待的进程 C.将运行程序就绪 D.淘汰出错的进程 .标准答案：B 11. 资源描述器中应包含的内容有（）。（2分） A.分配标志 B.等待队列的指针 C.唤醒程序的地址 D.资源分配程序入口地址 .标准答案：D 操作系统原理-学习指南 一、名词解释 脱机处理 DMA FCFS Buffer Pool 死锁作业周转时间信号量系统调用 PCB 时间片位示图线程 脱机处理：外设不与CPU直接连接，不受CPU控制儿处理。 DMA：直接内存存取控制器。 FCFS：先来先服务。 Buffer Pool：缓冲池。 死锁: 指多个进程因竞争资源二造成的一种僵局，若无外力的作用，这些进程将永远不能再向前推进。 作业周转时间：作业从开始，到作业完成并退出系统所经历的时间。 信号量:信号量是表示资源的实体，是一个与队列有关的整型变量，其值仅能由P，V 操作来改变。 系统调用: 由操作系统实现的所有系统调用所构成的集合即程序接口或应用编程接口(Application Programming Interface，API)。是应用程序同系统之间的接口。 PCB：进程控制块。 时间片：CPU分配给各个程序的时间,每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间，使各个程序从表面上看是同时进行的。 位示图:它是利用一个向量来描述自由块使用情况的一张表。表中的每个元素表示一个盘块的使用情况，0表示该块为空闲块，1表示已分配。 线程: 是"进程"中某个单一顺序的控制流。也被称为轻量进程（lightweight processes）。 二、填空题 1.产生死锁的原因主要是竞争资源和进程间推进次序非法。 2.一台计算机有10台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多需要三台磁带机， 那么m为 4 时，系统没有死锁的危险。 3.实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为输入井和输出井的专门区 域，以存放作业信息和作业执行结果。 4.虚拟存储器具有的主要特征为多次性、对换性和虚拟性。 5.按用途可以把文件分为系统文件、用户文件和库文件三类。 6.为文件分配外存空间时，常用的分配方法有连续分配、链接分配和索引分配 三类。 7.如果以下四个条件同时具备，就会发生死锁：互斥、可剥夺、非抢占、循 环等待。《操作系统原理》课程教学大纲
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23307012 操作系统原理
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