操作系统第四版(汤小丹)期末复习重点
第一章操作系统
▲问：操作系统
答：操作系统是一组能有效组织和管理计算机软硬件资源、合理调度作业、方便用户使用的程序的集合，是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。
▲主要作用作为用户与计算机硬件系统的接口；作为计算机系统资源的管理者：实现对计算机资源的抽象
▲主要目标方便性、有效性、可扩展性和开放性。（使用编译指令或OS提供的命令操纵系统）（提高系统的吞吐量、系统资源利用率）（可添加或修改功能、模块）（能遵循世界标准规范，兼容性强）
▲主要发展动力不断提高计算机利用率、方便用户、器件的不断更新换代、计算机体系结构的不断发展。
主要/基本功能处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理
基本特征并发、共享、虚拟、异步。
▲问：并发性与并行性
答：并发性是指多个事件在同一时间间隔内发生；并行性是指多个事件在同一时刻发生。
▲问：共享（资源复用）
答：指系统中的资源可供内存中的多个并发执行的进程共同使用。
互斥共享方式在一段时间内只允许一个进程访问资源；
同时访问方式允许多个进程在一段时间内“同时”访问资源，“同时”指的是宏观意义，在微观上是交替访问的
▲问：虚拟
答：把通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物的功能称为“虚拟”。
时分复用技术利用某设备为一用户服务的空闲时间，转去为其他用户服务，使设备得到最充分的利用。（虚拟处理机、虚拟设备。虚拟为n个，平均速度≤1/n）
空分复用技术利用存储器的空闲时间分区域存放和运行其他的多道程序，以此提高内存的利用率。（虚拟后，平均内存≤1/n）
▲问：异步性
答：指进程以人们不可预知的速度向前推进。
▲问：单道批处理系统
答：将一批作业以脱机方式（使用外围机，脱离主机）输入在磁带上，使作业在监督程序的控制下一个个连续处理。
目的提高系统资源利用率和系统吞吐量。
缺点内存中只有一道程序，系统资源浪费。
特性单道性、顺序性、自动性。
▲问：多道批处理系统
答：将作业输入在外存，排成后备队列，并在由于某程序I/O操作而暂停执行时的CPU空闲时间，按照一定算法，调度后备队列的另一个程序运行，使多道程序交替运行，保持CPU处于忙碌状态。
目的进一步提高系统资源利用率和系统吞吐量。
优点资源利用率高、系统吞吐量达。
缺点平均周转时间长、无交互能力。
特性多道性、无序性、调度性
▲问：分时系统
答：指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端并由此所组成的系统。分时系统允许多个用户同时通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机资源。
实现的关键问题及时接收、及时处理。
▲特征多路性、独立性、及时性、交互性（多用户共享）（用户间互不干扰）（及时响应）（人机对话）
▲问：实时系统
答：能及时响应外部事件的请求、在规定时间内完成对事件的处理、并控制所有实时任务协调一致地运行的系统。
特征多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。
▲类型工业（武器）控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统。
▲问：用户与操作系统的接口
答：分为用户接口（联机/脱机/图形用户接口）和程序接口
传统操作系统结构的OS无结构、模块化结构、分层式结构
早期的操作系统的内部既复杂又混乱，是无结构的，又称整体系统结构
问：衡量模块独立性的标准
答：①内聚性：指模块内部各部分之间的联系紧密程度。内聚性越高，模块独立性越强；②耦合度：指模块间的相互联系和相互影响程度。耦合度越低，模块独立性越高。
问：分层设计的基本原则
每一步设计都建立在可靠的基础上，各层间只存在单向依赖关系（高层依赖于紧贴着的低层）
：客户/服务器模式简称为C/S模式
问：裸机
答：完全无软件的计算机系统，仅由硬件组成
第二章进程的描述与控制
▲问：前趋图
答：是指一个有向无循环图，用于描述进程之间执行的先后顺序。把没有前趋的结点称为初始结点，把没有后继的结点称为终止结点。前趋图中不允许有循环，否则必然产生不可实现的前趋关系。
▲问：程序
答：程序是指令的有序集合，可以作为一种软件资料长期保存。
▲问：程序顺序执行
答：在早期未配置OS的系统和单道批处理系统中，程序的执行方式是顺序执行。具有以下特征：①顺序性：按规定的顺序操作；②封闭性：程序运行时独占全机资源，执行结果不受外界因素干扰；③可再现性：只
要执行环境和初始条件相同，执行结果就相同。
问：程序并发执行
答：只有在不存在前趋关系的程序之间才有可能并发执行。▲特征：①间断性：“执行——暂停——执行”；
②失去封闭性；③不可再现性。▲原因：程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的程序之间形成了相互制约的关系，而相互制约导致了并发程序的间断性；多个并发执行的程序共享系统资源，势必会改变系统的资源状态，从而影响到使用该资源的程序，因而失去封闭性；在失去封闭性后，程序的计算结果将受到并发程序执行速度的影响，因而失去可再现性。
▲问：进程
答：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。进程实体简称进程，由程序控制块PCB、程序段、数据段构成。（创建/撤消进程，实质是创建/撤消PCB）。
▲进程的特征动态性（生命期）、并发性、独立性、异步性（程序不具备这些特性）
▲三种基本状态①就绪状态Ready：指进程已准备好运行，就差获得CPU；②执行状态Running；③阻塞状态Block：也称等待状态或封锁状态。
▲转换图：
答：
▲进程的创建步骤（调用进程创建原语Creat）
①申请空白PCB；②为新进程分配运行时所必须的资源（包括向PCB填写用于控制和管理进程的信息）；
③初始化PCB；④将进程转入就绪状态并插入就绪队列。
创建状态保证进程的调度在创建工作完成后执行，确保对进程控制块操作的完整性。
终止状态进入终止状态的进程以后不能再执行，但有在操作系统中保留一个包含数据的记录，供其他进程收集。当其他进程完成对其的信息提取后就删除该进程。
挂起操作
答：使进程处于静止状态，例如，挂起前正在执行，挂起后暂停执行；挂起前是就绪状态，挂起后暂时不接受调度。与之对应的是激活操作。
▲引发进程终止的条件
①正常结束，表示进程已完成任务；②异常结束，表示进程在运行时发生了某种异常事件，或是出现了无法克服的错误；③外界干预，表示进程受外界请求而终止运行，例如被操作系统或其他进程所终结。
▲进程的终止过程
①从PCB集合中检索出该进程的PCB，读取进程状态；②终止处于执行状态的该进程，包括其子孙进程，并置调度标志为真；③将其所拥有的资源归还给父进程或系统；④将其移出队列。
问：进程管理中的数据结构
答：分为内存表、设备表、文件表、进程表。
问：进程控制块PCB
答：用于描述进程的当前情况及管理进程运行，记录了实现上述功能所需的全部信息，是操作系统中最重要的记录型数据结构
▲问：PCB的作用
答：使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其他进程并发执行的进程。具体如下：①作为独立运行基本单位的标志；②能实现间断性运行方式；③提供进程管理所需要的信息；④提供进程调度所需要的信息；⑤实现与其它进程的同步与通信。
问：处理机状态信息
答：也称为处理机的上下文，主要由处理机的各种寄存器的内容组成。这些寄存器包括：①通用寄存器；②指令计数器；③程序状态字PSW；④用户栈指针。
问：进程调度信息
答：①进程状态：指明进程当前状态；②进程优先级：描述进程使用处理机的优先级别；③进程调度所需的其他信息；④事件，即阻塞原因。
问：进程控制信息
答：①程序和数据的地址；②进程同步和通信机制；③资源清单；④链接指针。
▲问：PCB的组织方式
答：①线性方式（将PCB组织在线性表中）；②链接方式（队列）；③索引方式。
问：操作系统内核
答：通常将一些与硬件紧密相关的模块、各种常用设备的驱动程序以及运行频率较高的模块，都安装在紧靠硬件的软件层次，即OS内核中，使它们常驻内存。
▲OS内核两大方面功能
答：①支撑功能：中断处理、时钟管理、原语操作；②资源管理功能：存储器管理、设备管理、进程管理。
问：处理机的执行状态
答：①系统态，又称管态、内核态，具有较高特权，可执行一切指令；②用户态，又称目态，具有较低特权，仅能执行规定的指令。（一般情况下应用程序只能在用户态运行）
▲问：原语
答：原语是由若干条指令组成的、用于完成一定功能的过程。与一般过程的区别在于：原语是原子操作，即操作中的所有动作是一个不可分割的整体，要么全做要么全不做。所以原语执行时不允许被中断。常见原语：创建原语Creat，阻塞原语block，唤醒原语wakeup，挂起原语suspend，激活原语active。
▲问：进程间的两种制约关系
答：①间接相互制约：进程-资源-进程；②直接相互制约：进程-进程
▲问：临界资源与临界区
答：一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源，访问临界资源的那段代码称为临界区。
▲问：同步机制应遵循的规则
答：空闲让进、忙则等待、有限等待（保证资源在有限时间内进入临界区，避免“死等”）、让权等待（进不了临界区时释放处理机，避免“忙等”）
问：实现进程互斥的三个方法
答：管理临界区时将标志看做一个锁，每个要进入临界区的进程必须先测试锁，关则等待，开则进入并关锁。锁测试和关锁操作必须是连续的，不可分开进行。
①关中断：实现互斥的最简单的方法之一。在进行锁测试前关闭中断，完成锁测试并上锁后再打开中断。
②使用原语Test-and-Set指令：
boolean TS(boolean *lock){
boolean old;
old=*lock;
*lock=TRUE;//TRUE表已上锁，及资源正被使用；FALSE表资源空闲
return old;
}
③使用Swap指令：为每个临界资源设置一个全局布尔变量lock，在每个进程使用局部布尔变量key。
void swap(boolean *a,boolean *b){
boolean temp;
temp=*a;
*a=*b;
*b=temp;
}
②③存在忙等状态（不停地锁测试），不符合让权等待的原则。
▲问：进程同步互斥时常用的信号量
①整形信号量：除初始化外仅能通过原子操作wait(S)和signal(S)（也称P、V操作）来访问。并未遵循“让权等待”原则。wait：请求资源；signal：释放资源
②记录型信号量：遵循“让权等待”，不存在“忙等”。其中的list是一个链表指针，用于链接等待该资源的进程，value表示系统某类资源的数目，每次wait申请资源后，value减一，当value＜0表示资源已分配完毕，此时进程应调用block原语进行自我阻塞。signal释放资源使value加一。若加一后value仍小于0，表示仍有申请该资源的进程被阻塞，此时应调用wakeup原语，唤醒list链表中的第一个等待进程。
③AND型信号量：基本思想是将进程在整个运行过程中需要的所有资源一次性全部分配给进程，待进程使用完后一起释放。可避免死锁。
④信号量集：可设置信号量测试值n，一次性申请n个资源，并可设置分配下限值t，当申请资源数低于下限值时不予分配。如：Swait（S，t，n），表示只有一个信号量S，允许每次申请n个资源，申请数不可小于t；Swait（S，1，1）相当于普通的记录型信号量；Swait（S，1，0）相当于可控开关，S≥1时允许多个进程进入，S=0时阻止任何进程进入。对应有Ssignal（S，n）
▲在生产者-消费者问题中，如果对调生产者进程中的两个wait操作，可能导致死锁。由于signal操作是释放资源，因此对该操作的次序无关紧要。
▲问：线程与进程的比较
答：①独立运行：线程和进程都是能独立运行的基本单位，但线程被调度时的开销更小；②并发性。进程间可以并发，进程内的线程间或不同进程的线程间也可以并发，更加有效地提高系统资源利用率和系统吞吐量；③拥有资源：进程可以拥有资源，线程不仅可以拥有少量资源还可以共享该进程的资源；④独立性：同一进程的线程间的独立性远低于不同进程间的独立性；⑤系统开销：线程的创建、撤消、切换远低于进程；⑥线程支持多处理机系统。
▲问：进程通信
答：指进程间的信息交换。四种通信机制/类型：①共享存储器系统；②管道通信系统；③消息传递系统；
④客户机-服务器系统
▲问：引入线程的原因
答：为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。
第三章处理机调度与死锁
▲问：处理机的调度层次
答：①高级调度：调度对象是作业，又称长程调度或作业调度，将外存作业调入内存，创建进程，分配资源，插入就绪队列；②低级调度：调度对象为进程，又称短程调度或进程调度，运行频率最高，给就绪队列的进程分配处理机；③中级调度：又称内存调度，将进程调至外存或调入内存，目的是提高内存利用率
和系统吞吐量。
问：吞吐量
答：单位时间内系统所完成的作业数。
▲问：批处理系统的目标:
平均周转时间短、系统吞吐量高、处理机利用率高
▲分时系统的目标：
响应时间快、均衡性
▲实时系统的目标：
截止时间的保证、可预测性
▲问：进程的调度方式
答：①抢占方式：允许调度程序根据某原则去暂停某个正在执行的进程，将已分配给进程的处理机重新分配给其他进程；②非抢占方式：一旦将处理机分配给某进程后就一直允许下去，除非进程完成或进程阻塞。
▲问：实时调度算法分类
答：①非抢占式调度算法（轮转调度、优先调度）；②抢占式调度算法（基于时钟中断、立即抢占）。相应时间：轮转>优先>时钟中断>立即。
问：两类系统资源
答：①可抢占资源：该资源被进程获得后，还可以被其他进程或系统抢占；②不可抢占资源：该资源一旦被分配给进程就不能强行收回，只能等进程用完后自行释放。（另两种资源：①可重用性资源；②可消耗性资源：又称临时性资源，由进程在运行期间动态地创建和消耗）
▲问：死锁的定义
答：如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其它进程才能引发的事件，那么该组进程是死锁的。（死锁起因：多个进程对资源的争夺，进程所等待的资源被双方占用，双方都在等待对方释放自己所需的资源，却无法释放出自己占有的资源，一直处于僵持状态形成死锁。）
▲问：产生死锁的必要条件（必须同时具备四个）：
互斥条件、请求和保持条件、不可抢占条件、循环等待条件
▲问：处理死锁的方法（防范程度逐渐减弱）:
答：预防死锁（破坏死锁必要条件）、避免死锁（资源分配时采取某方法）、检测死锁、解除死锁
问：预防死锁时破坏“请求和保持”条件的两种协议
答：①进程运行前一次性申请整个运行过程所需的全部资源；②运行前只获得运行初期所需的资源便开始运行，使用并释放这些资源后在请求新的所需资源。
第四章存储器管理
问：程序运行前的步骤：
答：编译、链接、装入（将源程序编译成若干模块，将模块及所需库函数链接成完整的装入模块，将装入模块装入内存）
▲问：程序的装入方式
答：①绝对装入：将模块装入内存实现指定的绝对地址；②可重定位装入：装入后逻辑地址与物理地址不相同，把在装入时对目标程序中指令和数据地址的修改过程称为重定位；③动态运行时的装入：将模块装入内存后不立即将模块逻辑地址转为物理地址，在程序真正执行时才转换。
问：程序的链接
答：①静态链接：在程序运行抢将模块和库函数链接成完整装配模块并不再拆开；②装入时动态链接：边装入边链接；③运行时动态链接。
问：内存空间连续分配方式
答：①单一连续分配；②固定分区分配；③动态分区分配：又称可变分区分配，根据进程实际需要动态分配内存空间；④动态可重定位分区分配
▲问：基于顺序搜索的动态分区分配算法
答：将系统中的空闲分区链接成一个链。①首次适应算法（FF）：从链首开始顺序查找，直到找到大小满足要求的分区，按照作业大小分割该分区。缺点：留下了很多碎片。②循环首次适应算法（NF）：从上次找到的空闲分区的下一个空闲分区开始查找，采用循环查找方式。③最佳适应算法（BF）：总是挑选每组要求、又是最小的空闲分区，缺点同样是留下碎片。④最坏适应算法（WF）：总是挑选最大的空闲区，缺点是导致存储器缺乏大的空闲分区。
▲问：紧凑
答：把原来多个分散的小分区拼接成一个大分区的方法称为“拼接”或“紧凑”。每次紧凑后都必须对移动了的程序或数据进行重定位（紧凑后物理地址变化）
▲问：动态重定位
答：使用动态运行时装入的方式，在系统中增设一个重定位寄存器，用来存放程序在内存中的起始地址，执行时真正访问的地址是相对地址加上重定位寄存器中的地址，紧凑后不需修改程序，秩序用程序新地址置换原来的起始地址，不影响系统效率。
问：动态重定位分区分配算法与动态分区分配算法的区别
答：前者增加了紧凑功能。
问：对换
答：把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序/数据换出到外存上以腾出内存空间，再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序/数据换入内存。对换能改善内存利用率，直接提高处理机的利用率和系统吞吐量。
问：对换的类型
答：①整体对换：以整个进程为单位，例如处理机中级调度；②页面（分段）对换：以进程的一个“页面”或“分段”为单位。
问：三种离散分配方式
答：①分页存储管理方式：将用户程序的地址分为若干个固定大小的区域（即页/页面），并将内存空间分为若干个物理块或页框，页和块的大小相同，可将用户程序的任一页放入任一物理块中实现离散分配；②分段存储管理方式；③段页式存储里方式。
▲问：分页地址结构
答：左部分是页号P，右部分是位（偏）移量，即页内地址d。若给定逻辑地址A、页面大小L，可求：
P=A/L（整除）,d=A%L
分页存储管理的地址变换机构
答：借助页表，将用户地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中的物理地址。
由于页内地址和物理地址是一一对应的，故地址变换机构实际上只是将逻辑地址中的页号转换为内存中的物理块号。
页表功能由一组专门的寄存器实现。
变换过程：将有效地址（相对地址）分为页号和页内地址两部分→比较页号和页表长度→再以页号为索引去检索页表→将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加，得到该表在页表中的位置，从中得到该页的物理块号→将有效地址寄存器中的页内地址送入物理地址寄存器的块内地址字段中。
问：内存的有效访问时间
答：从进程发出请求到取出数据所花费的总时间。
问：引入分段存储管理方式的目的
答：①程序通常都可分为若干个段，每个段大多是一个相对独立的逻辑单位；②实现和满足信息共享、信息保护、动态链接及信息的动态增长等需要。
分段存储管理的地址变换机构
答：在系统中设置段表寄存器，用于存放段表始址和段表长度TL，变换过程：比较段号和段表长度→读出该段的内存始址→比较段内地址和段长→段内地址加基址为物理地址
▲问：分页和分段
答：共同点：采用离散分配方式；通过地址映射机构实现地址变换；
区别：①页是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位；②页的大小固定且由系统决定，段长度不固定且由用户编写的程序决定；③分页的用户程序地址空间是一维的，分段是二维的。
第五章虚拟存储器
问：常规存储器管理方式的特征
答：①一次性：将作业一次性全部装入内存后才能开始运行；②驻留性：作业被装入内存后整个作业都一直留在内存中直至作业运行结束。
问：程序运行时的局限性
答：①时间局限性：重复执行某指令或重复访问某数据；②空间局限性：程序在一段时间内所访问的地址可能集中在一定范围之内。
▲问：虚拟存储器
答：一种具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的存储器系统。
特征
答：①多次性：作业中的程序和数据允许被分成多次调入内存运行；②对换性：允许在作业的运行过程中进行换进、换出；③虚拟性：从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量。△多次性和对换性是虚拟性的前提条件。
▲问：缺页中断
答：在请求分页系统中，当所要访问的页面不在内存时便产生缺页中断。缺页中断是一种特殊的中断，与一般中断的区别在于：①缺页中断在指令执行期间产生和处理中断信号，而通常CPU都是在一条指令执行完后才检查是否有中断的；②一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断。
问：缺页率
答：进程访问页面失败（即页面不在内存中）的次数F÷总的页面访问次数A。
问：影响缺页率的因素
答：①页面大小（页面越大，缺页率越低）；②进程所分配的物理块的数目（物理块越多，缺页率越低）；
③页面置换算法的优劣；④程序固有特性（如编制方法）
▲问：页面置换算法
答：①最佳置换算法：淘汰掉以后永不使用的或未来最长时间内不再被访问的页面，是一种理想化算法，
可作为标准来评价其他算法的优劣；②先进先出算法：淘汰最先进入内存，也就是在内存中驻留时间最久的页面，是最早出现的置换算法；③最近最久未使用置换算法（LRU）：淘汰最近最久没使用的页面，需要有寄存器或栈的支持；④最少使用置换算法（LFU）：淘汰最近最少使用的页面；⑤Clock置换算法：a、简单版（淘汰掉没有使用过的页面）；b、改进版（即考虑页面使用情况又考虑置换代价）
问：“抖动”
答：指处理机的利用率急剧下降并趋于0的情况。根本原因：同时运行的进程太多，导致分配给每一个进程的物理块太少，不能满足进程正常运行的基本要求，造成每个进程的大部分时间都用于页面的换进/换出。
第六章输入输出系统
问：I/O设备的四种控制方式
答：①采用轮询的可编程I/O方式；②采用中断的可编程I/O方式；③直接存储器访问方式（DMA）；④I/O 通道方式。
问：I/O软件四个层次
答：用户层I/O软件、设备独立性软件、设备驱动程序、中断处理程序。
问：I/O系统三个层次
答：设备独立性软件、设备驱动程序、中断处理程序。
▲问：I/O设备类型
答：①按使用特性分类可分为存储设备和I/O设备；②按传输速率分类可分为低速、中速、高速设备。
▲问：I/O通道的定义
答：I/O通道是一种特殊的处理机，具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道程序来控制I/O操作
▲通道类型
答：①字节多路通道（含有多个非分配型子通道，一个子通道连接一台I/O设备）；②数组选择通道（含有一个分配型子通道，每次只允许一个设备传输数据）；③数组多路通道
▲“瓶颈”
答：通道价格昂贵，使得机器中的通道数量较少，造成整个系统吞吐量下降。解决方法：增加设备到主机间的通路。
▲问：对I/O设备的控制方式
答：①使用轮询的可编程I/O方式（循环测试busy值）；②使用终端的可编程I/O方式；③直接存储器访问方式（DMA）；④I/O通道控制方式
▲问：与设备无关的软件
答：与设备无关的软件是I/O系统的最高层软件，包括：①设备驱动程序的统一接口；②缓冲管理；③差错控制；④对独立设备的分配与回收；⑤独立于设备的逻辑数据块。
问：设备分配中的数据结构
答：①设备控制表DCT；②控制器控制表、通道控制表和系统设备表。
问：假脱机（spooling）系统
答：假脱机技术：在联机情况下实现的同时外围操作的技术。能够使一台物理I/O设备虚拟为多台逻辑I/O 设备，允许多个用户共享一台物理I/O设备
spooling的组成
答：①输入井和输出井；②输入缓冲区和输出缓冲区；③输入进程和输出进程；④井管理程序。
问：假脱机打印机系统的组成
答：①磁盘缓冲区；②打印缓冲区；③假脱机管理进程和假脱机打印进程。
▲问：引入缓冲的原因
答：①缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾；②减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制；③解决数据粒度不匹配的问题；④提高CPU和i/o设备之间的并行性。
▲问：单缓冲下系统对数据的处理时间
答：Max(C,T)+M (C:处理时间、T:输入时间、M:传送时间)
▲问：双缓冲下系统对数据的处理时间
答：Max(C,T)
问：磁盘的类型
答：①固定头磁盘；②移动头磁盘。
问：磁盘访问时间（三部分）
答：①寻道时间：把磁臂（磁头）移动到指定磁道上所经历的时间；②旋转延迟时间：指定扇区移动到磁头下面所经历的时间；③传输时间：把数据从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间。
第七章文件管理
▲问：文件的分类
答：①按用途分类：系统文件、用户文件、库文件；②按文件中数据的形式分类：源文件、目标文件、可执行文件；③按存取控制属性分类：只执行文件、只读文件、读写文件；④按组织方式和处理方式分类：普通文件、目录文件、特殊文件。
▲问：文件结构
答：分为逻辑结构和物理结构。
▲问：文件逻辑结构类型
答：①按文件是否有结构分类：有结构文件、无结构文件；②按文件的组织方式分类：顺序文件、索引文件、索引顺序文件
▲问：对目录管理的要求
答：①实现“按名存取”；②提高对目录的检索速度；③文件共享；④允许文件重名。
第八章磁盘存储器的管理
问：外存的组织方式
答：①连续组织方式；②链接组织方式；③索引组织方式。（文件的物理结构直接与外存的组织方式有关）。
问：链接组织方式
答：①隐式链接；②显式链接
计算机操作系统教学大纲
《计算机操作系统》课程教学大纲 一. 课程名称 操作系统原理 二. 学时与学分 学时共64学时（52+12+8） 其中，52为理论课学时，12为实验学时，8为课外实验学时 学分 4 三. 先修课程 《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、 《IBM—PC宏汇编程序设计语言》、《数据结构》 四. 课程教学目标 通过本课程的学习，要达到如下目标： 1．掌握操作系统的基本原理与实现技术，包括现代操作系统对计算机系统资源的管理策略与方法、操作系统进程管理机制、现代操作系统的用户界面。 2．了解操作系统的结构与设计。 3．具备系统软件开发技能，为以后从事各种研究、开发工作(如：设计、分析或改进各种系统软件和应用软件) 提供必要的软件基础和基本技能。 4．为进一步学习数据库系统、计算机网络、分布式系统等课程打下基础。 五. 适用学科专业 信息大类各专业
六. 基本教学内容与学时安排 主要内容： 本课程全面系统地阐述计算机操作系统的基本原理、主要功能及实现技术，重点论述多用户、多任务操作系统的运行机制；系统资源管理的策略和方法；操作系统提供的用户界面。讨论现代操作系统采用的并行处理技术和虚拟技术。本书以Linux系统为实例，剖析了其特点和具体的实现技术。 理论课学时：52学时 （48学时，课堂讨论2学时，考试2学时） ?绪论4学时 ?操作系统的结构和硬件支持4学时 ?操作系统的用户界面4学时 ?进程及进程管理8学时 ?资源分配与调度4学时 ?存储管理6学时 ?设备管理4学时 ?文件系统6学时 ?Linux系统8学时 七、教材 《计算机操作系统》(第2版)，庞丽萍阳富民人民邮电出版社，2014年2月 八、考核方式 闭卷考试
操作系统期末复习参考
第一章 1、计算机软件是指安装在计算机系统中的程序和有关的文件 2、软件可分为：系统软件、支撑软件、应用软件 3、操作系统属性系统软件；各种接口软件和工具组。属于支撑软件 4、操作系统：操作系统是计算机系统中的系统软件，是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够合理、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能够高效运行的一组程序模块的集合。 5、操作系统主要有一下两个方面的作用： 1、操作系统要管理计算机系统中的各个资源，包括硬件及软件资源 2、操作系统要为用户提供良好的界面（最终用户和系统用户） 6、操作系统的目标：1、方便性、2、有效性、3、可扩充性、4、开放性 7、操作系统发展的主要动力：1、不断提高计算机资源利用率的需求2、方便用户3、器件的不断更新换代4、计算机体系结构的不断发展 8、操作系统的主要功能：1、处理机管理（用于分配和控制处理机）2、存储器管理（负责内存的分配和回收）3、I/O设备管理（负责I/O设备分配和操作）4、文件管理（负责文件的存取、共享和保护） 9、计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械、和光电元件等组成的各种部件设备。 10、处理机管理功能：1、进程控制2、进程同步3、进程通信、4、调度 11、存储器管理的功能：1、内存分配2、内存保护3、地址映射4、内存扩充 12、文件管理的功能：1、文件存储空间管理2、目录管理3、文件读写管理和存取管理 13、内存分配：1、静态分配方式2、动态分配方式 14、内存分配结构和功能：1、内存分配数据结构2、内存分配功能3、内存回收功能 15、操作系统的特征：1、并发性2、共享性3、虚拟性4、异步性 16、处理机的构成：1、运算器2、控制器3、一系列的寄存器4、高速缓存 17、处理机分为二类寄存器：1、用户可见寄存器2、控制和状态寄存器 18、指令执行的基本过程（步骤）：处理机先从存取中每次读取一条指令，然后执行这条指令，一个这样的单条指令过程称为一个指令周期。程序的执行就是由不断取指令和执行指令的指令周期组成。
操作系统期末复习
第一章操作系统引论 1 什么是操作系统？ 1.用户与计算机硬件之间的接口 2.控制和管理计算机资源的软件 2 计算机由什么硬件组成？ CPU、存储器、输入/输出设备、总线等 3多道批处理系统 在该系统中，用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。 【特征】（优缺点）： 资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力 3 分时系统 分时系统是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。 【特征】（优缺点）： 多路性、独立性、及时性、交互性 4 实时系统 实时系统是指系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致的运行。 【特征】（优缺点）： 多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性 5 OS的特性和功能 OS的基本特性： 并发性、共享性、虚拟技术性、异步性。其中“并发”是最重要最基本的特性 OS的主要功能：资源管理器和用户接口 资源管理功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 操作系统和用户之间的接口： 用户接口：联机用户接口，脱机用户接口和图形用户接口 程序接口：该接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的，它是由一组系统调用组成。
第二章进程管理 1 进程的基本概念 程序顺序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性 程序并发执行时的特征：顺序性、间断性、失去封闭性、不可再现性 前趋图是一个有向无循环图DAG(Directed Acyclic Graph)。 进程的定义： 进程是程序的一次执行。 进程是可以和其它计算并发执行的计算。 进程是程序在一个数据集合上的运行过程。 进程是一个程序与其使用的数据在处理机上顺序执行时发生的活动。 进程是系统进行资源分配和调度的一个基本单位。 进程的特征： 动态性、并发性、独立性、异步性、结构特性 进程控制块： 是进程实体（进程映像）的一部分。在PCB中记录了OS所需的，用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息；它使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（包含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。OS 就是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的，它是进程存在的唯一标志。 进程的三个基本状态： 就绪态(ready)、运行态(running)、阻塞态(blocked) （新状态（创建态）和终止状态）
操作系统期末复习纲要(完整版)
《操作系统》期末复习指导（2017.12） 一、说明： 期末考试计划出5种题型：选择、填空、判断、简答、计算，每种题型均占20分左右， 其中，最后的两类大题（简答题和计算题共计40分）更加局限，不会超出下面复习资料给定的范围，请大家认真复习，不要大意，免得遗恨终生。 二、简答题范围（约占20分，三套考题的简答都不会超越这个范围）： 1．什么是进程？进程由哪几个部分构成？为什么要引进进程？ 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位； 进程都是由程序段、数据段及PCB三个部分组成； 为了使程序能并发执行，且为了对并发执行的程序加以描述和控制，人们引入了“进程”的概念； 什么是线程？为什么要引进线程？ 线程是进程内的一个相对独立的、可独立调度和指派的执行单元； 为了既能提高程序的并发程度，又能减少OS的开销，操作系统设计者引入了线程； 进程和程序有什么区别和联系？ 1、进程的实质是进程实体的一次执行过程，进程实体有一定的生命期，而程序则只是一组有序指令的集合； 2、进程具有并发性，而程序是不能并发执行的； 3、进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位，而未建立PCB的程序不能作为一个独立的单位参与运行。一个进程可以执行一个或多个程序，一个程序可以应对多个进程。 进程和线程有什么区别和联系？不同的操作系统，其线程的实现方式都是一样的吗？线程有哪几种实现方式？ 进程是资源拥有的基本单位，线程是分派和调度资源的基本单位； 进程拥有资源，线程不拥有资源； 进程和线程都拥有并发性； 进程的系统开销远大于线程的系统开销。 2.什么是地址重定位？ 将逻辑地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中的物理地址，这一过程称为地址重定位或地址映射 什么是静态地址重定位？什么是动态地址重定位？ 静态地址重定位是在程序执行前由操作系统的重定位装入程序完成的。它根据要装入的内存起始地址，直接修改所有涉及到的逻辑地址，一次性完成逻辑地址到物理地址的装换，在程序运行中，不再进行任何地址转换；
操作系统课程教学大纲
GDOU-B-11-213 《操作系统》课程教学大纲 课程简介 课程简介: 本课程主要讲述操作系统的原理，使学生不仅能够从系统内部了解操作系统的工作原理，而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。主要内容 包括：操作系统的概论；操作系统的作业管理；操作系统的文件管理原理； 操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程互斥和同步等；操作系统的各 种存储管理方式以及存储保护和共享；操作系统的设备管理一般原理。其次 在实验环节介绍实例操作系统的若干实现技术，如：Windows操作系统、Linux 操作系统等。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 本课程计算机学科的软件工程专业中是一门专业方向课，也可以面向计算机类的其它专业。其任务是讲授操作系统的原理，从系统内部了解操作系统的工作原理以级软件设计的思想方法和技术方法；同时介绍实例操作系统的若干实现技术。 二、课程的目的与基本要求： 通过本课程的教学使学生能够从操作系统内部获知操作系统的工作原理，理解操作系统几大管理模块的分工和管理思想，学习设计系统软件的思想方法，通过实验环节掌握操作系统实例的若干实现技术，如：Windows操作系统、Linux操作系统等。 三、面向专业： 软件工程、计算机类 四、先修课程: 计算系统基础，C/C++语言程序设计，计算机组成结构，数据结构。 五、本课程与其它课程的联系：
本课程以计算系统基础，C/C++语言程序设计，计算机组成结构，数据结构等为先修课程，在学习本课程之前要求学生掌握先修课程的知识，在学习本课程的过程中能将数据结构、计算机组成结构等课程的知识融入到本课程之中。 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 第一章：操作系统概论（2学时） 第一节：操作系统的地位及作用 操作系统的地位（A）；操作系统的作用（A）。 第二节：操作系统的功能 单道系统与多道系统（B）；操作系统的功能（A）。 第三节：操作系统的分类 批处理操作系统（B）；分时操作系统（B）；实时操作系统（B）。 第二章：作业管理（2学时） 第一节：作业的组织 作业与作业步（B）；作业的分类（B）；作业的状态（B）；作业控制块（B）。 第二节：操作系统的用户接口 程序级接口（A）；作业控制级接口（A）。 第三节：作业调度 作业调度程序的功能（B）；作业调度策略（B）；作业调度算法（B）。 第四节：作业控制 脱机控制方式（A）；联机控制方式（A）。 第三章：文件管理（8学时） 第一节：文件与文件系统（1学时） 文件（B）；文件的种类（B）；文件系统及其功能（A）。 第二节：文件的组织结构（1学时） 文件的逻辑结构（A）；文件的物理结构（A）。 第三节：文件目录结构（1学时） 文件说明（B）；文件目录的结构（A）；当前目录和目录文件（B）。 第四节：文件存取与操作（1学时） 文件的存取方法（A）；文件存储设备（C）；活动文件（B）；文件操作（A）。 第五节：文件存储空间的管理（2学时） 空闲块表（A）；空闲区表（A）；空闲块链（A）；位示图（A）。 第六节：文件的共享和保护（2学时）
操作系统期末复习
操作系统期末复习 选择题和判断题中蓝色的为正确答案。 一、选择题（选择一个正确答案的代码填入括号中） 1.在计算机系统中，控制和管理各种资源、有效地组织多道程序运行的系统软件称作 （）。 A．管理信息系统B．文件系统 C．操作系统D．数据库管理系统 2.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于（）。 A．用户软件B．应用软件 C．支撑软件D．系统软件 3.操作系统的基本职能是（）。 A．提供功能强大的网络管理工具 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．控制和管理系统各种资源，有效地组织多道程序的运行 4.现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和操作的异步性。 A．多道程序设计B．中断处理 C．程序的并发执行D．实现分时与实时处理 5.引入多道程序的目的在于（）。 A．充分利用存储器B．提高实时响应速度 C．充分利用CPU，减少CPU等待时间 D．有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量 6.以下不属于操作系统具备的主要功能的是（）。 A．文档编辑B．中断处理 C．存管理D．CPU调度 7.为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。这 属于操作系统的( )。 A．处理器管理B．作业管理C．文件管理D．存储管理 8.在实时系统中，一旦有处理请求和要求处理的数据时，CPU就应该立即处理该数据并 将结果及时送回。下面属于实时系统的是（）。 A．航空订票系统B．办公自动化系统 C．计算机辅助设计系统D．计算机激光照排系统 9.为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（）。
A．多道批处理系统B．分时系统 C．实时系统D．网络系统 10.下列不属于分时系统特征的是( )。 A．为多用户设计B．可靠性比实时系统要求高 C．方便用户与计算机的交互D．需要中断机构及时钟系统的支持 11.以下著名的操作系统中，属于多用户、多进程、多任务分时系统的是（）。 A．DOS系统B．UNIX系统 C．Windows NT系统D．OS/2系统 12.操作系统核与用户程序、应用程序之间的接口是（）。 A．shell命令B．系统调用 C．图形界面D．C语言函数 13.系统调用是由操作系统提供的部调用，它（）。 A．直接通过键盘交互方式使用B．只能通过用户程序间接使用 C．是命令接口中的命令D．与系统的命令一样 14.系统调用的目的是（）。 A．申请系统资源B．终止系统服务 C．释放系统资源D．请求系统服务 15.进程与程序之间有密切联系，但又是不同的概念。二者的一个本质区别是（）。 A．程序是静态概念，进程是动态概念 B．程序是动态概念，进程是静态概念 C．程序保存在文件中，进程存放在存中 D．程序顺序执行，进程并发执行 16.在操作系统中，进程的最基本的特征是（）。 A．与程序的对应性B．顺序性和可再现性 C．动态性和并发性D．执行过程的封闭性 17.进程在系统中存在的唯一标志是( )。 A．所运行的程序B．进程控制块 C．进程队列D．所运行的程序和数据 18.进程的动态、并发等特征是利用（）表现出来的。 A．进程控制块B．数据 C．程序和数据D．程序 19.在单处理机系统中，处于运行状态的进程( )。 A．只有一个B．可以有多个 C．不能被挂起D．必须在执行完后才能被撤下
操作系统期末复习资料
一．主要知识点： 1.PCB(进程控制块)：使并发执行的每个程序都能独立运行。 1.1PCB已成为进程存在于系统中的唯一标志。 1.2由程序段、相关的数据段和PCB构成了进程实体。 2.进程控制一般由OS的内核中的原语来实现的。 3.同步机制应遵循的规则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。 4.四种信号量：整形型信号量、记录型信号量、AND型信号量、信号量集。 5.死锁：指多个进程在运行时因争夺资源而造成的一个僵局。 6.引起死锁的原因：竞争资源、进程推进顺序不当。 7.产生死锁的必要条件：互斥、请求和保持、不可抢占、循环等待。 8.处理死锁的方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。 9.程序的三种装入方式： （1）绝对装入方式：只适用于单道程序环境，只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置；（2）可重定位装入方式：可用于多道程序环境，但不允许在程序运行时在内存中移动位置；（3）动态运行时的装入方式：可移动在内存中的位置。 注：装入内存后，并不立即把其逻辑地址转换为物理地址，而是在程序真正执行时才能进行地址转换。 10.对换空间的管理： （1）对文件区空间的管理采取离散分配的方式 （2）对对换空间的管理采取连续分配方式 11.四种连续分配方式：
（1）单一连续分配：单道程序环境； （2）固定分区分配：多道程序环境； （3）动态分区分配：涉及到所用的数据结构、分配算法、分区的分配和回收操作； 重点：基于顺序搜索的动态分区分配算法 首次适应算法：空闲分区以地址递增的次序链接 最佳适应算法：空闲分区以容量大小递增的次序链接 最坏适应算法：空闲分区以容量大小递减的次序链接 （4）动态可重定位分区分配：与动态分区分配的差别是，增加了紧凑的功能。 12.三种离散分配方式： （1）分页存储管理：逻辑地址分为页号和页内地址两部分。页表（作用是实现从页号到物理块号的地址映射）。页表寄存器（存放页表在内存中的始址和页表的长度）。需要2次访问内存。为了提高速度，采用了快表。 （2）分段存储管理：逻辑地址分为段号和段内地址。段表（作用是实现从逻辑段到物理内存区的地址映射）。段表寄存器（存放段表在内存中的始址和段表的长度）。 （3）段页式存储管理：地址结构由段号、段内页号、页内地址组成。段表寄存器（存放段表在内存中的始址和段表的长度）。需要访问3次内存。 13.虚拟存储器特征：1）多次性2）对换性 3）虚拟性 ①虚拟性即不是物理上而是逻辑上扩充了内存容量 ②多次性即每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分 ③对换性即所需的全部程序和数据要分成多次调入内存
操作系统期末复习真题 附答案
操作系统期末复习真题11_附答案 线程是操作系统的概念，已具有线程管理的操作系统有( )。 A．Windows 3.2 B．OS /2 C．Windows NT D．Mach 此题答案为：BC 此题难度等级为：B. 下面属于进程基本状态的是( )。 A．就绪 B．运行 C．后备 D．阻塞 此题答案为：AD 此题难度等级为：A . 下列各项工作步骤，( )是创建进程所必须的步骤。 A．建立一个PCB B．由CPU调度程序为进程调度CPU C．为进程分配内存等必要资源 D．将PCB接入进程就绪队列 此题答案为：B 此题难度等级为：C . 关于进程的正确说法是( )。 A．进程就是程序，或者说进程是程序的另一叫法 B．一个被创建了的进程，在它被消灭之前，大多数时刻处于进程的三种基本状态之一C．多个不同的进程可以包含相同的程序 D．一个处于等待队列中的进程，即使进入其他状态，仍然放在等待队列中 此题答案为：B 此题难度等级为：D . 在( )时，可能挂起某进程。 A．进程出现死锁 B．进程的数目太少 C．进程数目太多 D．进程出现故障 此题答案为：AC 此题难度等级为：A . 多道程序系统进程从执行状态转换到就绪状态的原因是( )。
A．时间片完 B．等待其他进程的执行结果 C．等待I/O D．有更高优先级的进程到来 此题答案为：A 此题难度等级为：B . 有关进程的描述中，（）是正确的。 A．进程执行的相对速度不能由进程自己来控制 B．利用信号量的P.V操作可以交换大量信息 C．同步是指并发进程之间存在的一种制约关系 D．并发进程在访问共享资源时，不可能出现与时间有关的错误 此题答案为：AB 此题难度等级为：B . 下列资源中（）是临界资源。 A．打印机 B．非共享的资源 C．共享变量 D．共享缓冲区 此题答案为：ACD 此题难度等级为：A . 一个进程从执行状态转换到阻塞状态的可能原因是本进程（）。A．时间片完 B．需要等待其他进程的执行结果 C．执行了V操作 D．执行了P操作 此题答案为：A 此题难度等级为：C . 一个进程从阻塞状态转换到就绪状态的可能原因是其他进程（）。A．时间片完 B．执行了唤醒原语 C．执行了V操作 D．执行了P操作
操作系统课程设计2014教学大纲
《操作系统课程设计》大纲 一、设计目的和要求 目的：本课程设计是为配合计算机相关专业的重要专业课《操作系统》而开设的，其主要内容是让学生实际进行操作系统功能模块的设计和编程实现。通过本课程设计的实施，使学生能将操作系统的概念具体化，并从整体和动态的角度去理解和把握操作系统，以巩固和补充操作系统的原理教学，提高学生解决操作系统设计及实现过程中的具体问题的能力。 要求：通过本课程设计的实施，要求培养学生以下能力： （1）培养学生在模拟条件下与实际环境中实现功能模块和系统的能力：课程设计要求学生实际进行操作系统功能模块的设计和编程实现，具体包括：基于线程的多任务调度系统的设计与实现；一个简单文件系统的设计与实现。 （2）培养学生设计和实施工程实验的能力，合理分析试验结果的能力：学生在完成项目的过程中，需要进行实验设计、程序调试、错误分析，从而熟悉实验设计方法及实验结果的分析方法。 （3）培养学生综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力：学生需根据设计项目的功能要求及操作系统原理的相关理论提出自己的解决方案，需考虑项目实现的软硬件环境，设计相关数据结构及算法，在实现过程中发现解决方案的问题并进行分析改进。 （4）培养学生分析并清楚阐述设计合理性的能力：要求学生在项目上机验收和实验报告中分析阐述设计思路的合理性和正确性。 （5）培养学生的组织管理能力、人际交往能力、团队协作能力：课程设计分小组进行，每个小组有一个组长，负责组织本组成员的分工及合作。 二、设计学时和学分 学时：32 ；学分：1 三、设计的主要内容 以下三个题目中：1、2中选做一题，第3题必做。 1、基于线程的多任务调度系统的设计与实现 （1）线程的创建、撤消和CPU切换。 掌握线程的定义和特征，线程的基本状态，线程的私有堆栈，线程控制块TCB，理解线程与进程的区别，实现线程的创建、撤消和CPU切换。 （2）时间片轮转调度 理解各种调度算法、调度的原因，完成时钟中断的截取，具体实现调度程序。 （3）最高优先权优先调度 理解优先权的概念，并实现最高优先权优先调度策略。 （4）利用记录型信号量实现线程的同步
操作系统期末复习重点(史上最全)
操作系统（Operating System）复习要点 第一章 操作系统：计算机系统中的一组系统软件，由它统一管理计算机系统的各种资源并合理组织计算机的工作流程，方便用户使用。具有管理和服务功能 操作系统的特征：并发性，共享性，随机性，可重构性，虚拟性。并发是指计算机系统中同时存在多个程序，宏观上看，这些程序是同时向前推进的。 共享性：批操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源虚拟性：物理实体转化为若干逻辑上的对应物。 操作系统的功能：1，进程管理；2，存储管理；3，文件管理；4，作业管理；5，设备管理；6，其他功能（系统安全，网络通信）。 传统OS中，进程是系统调度的最小单位，是程序的一次执行；而现代OS中则是线程，是程序一次相对独立的执行过程。 操作系统的发展历史 1,手工操作：穿孔卡片 2,监督程序——早期批处理：计算机高级语言出现，单道批处理单道批处理：串行执行作业中，由监督程序识别一个作业，进行处理后再取下一个作业的自动定序处理方式3,多道批处理系统——现代意义上的操作系统 多道批处理：允许多个程序同时存在于主存之中，由中央处理机以切换方式为之服务，使得多个程序可以“同时”执行。 操作系统分类：批处理OS，分时OS，实时OS，嵌入式OS，个人计算机OS，网络OS，分布式OS，智能卡OS。 操作系统类型：批处理OS，分时OS，实时OS，网络OS，分布式OS。 分时系统：支持多个终端用户共享一个计算机系统而互不干扰，能实现人机交互的系统。 特点：支持多用户，具有同时性、独立性、及时性、交互性。实时系统：使计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且在严格的规定时间内处理结束、再给出反馈信号的系统。 特点：及时响应，快速处理，安全可靠。 宏观和微观两个发展方向：网络OS、分布式OS（大型系统）、嵌入式OS（微机） 研究操作系统的几种视角：软件的视角、用户接口、资源管理、虚拟机、服务提供者视角 第二章作业的定义：用户要求计算机系统处理的一个计算问题。（或参考 “小结”） 作业的两种控制方式 1，批处理：操作系统按各作业的作业控制说明书的要求，分别控制相应的作业按指定步骤执行。 2，交互：在作业执行过程中，操作系统与用户之间不断交互作用。 作业调度：从后备作业队列中选取某个作业投入主存参与多道运行。 调度算法原则：①尽可能运行更多的作业，优先考虑短作业； ②使处理机保持繁忙，优先考虑计算量大的作业； ③使I/O设备保持繁忙，优先考虑I/O繁忙的作业； ④对所有的作业都是公平合理的。 选择原则：①选择的调度算法与系统的整体设计目标一致； ②注意系统资源的均衡使用，使I/O作业与CPU作业 搭配合理； ③作业应该在规定时间内完成，能缩短作业周转时间。调度性能的衡量——周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间 周转时间=完成时间－提交时间； 运行时间=完成时间－开始时间； 带权周转时间=周转时间÷运行时间； 响应比＝１＋等待时间÷运行时间 调度算法：（注意：一律以小时为单位） FCFS：按到达先后顺序执行； 短作业优先法：按运行时间最短优先； 响应比优先法：按响应比最高的作业优先，注意每执行完一 次作业计算一次响应比。 交互式作业的管理—接口（①操作控制命令②菜单技术③窗口技术）：字符（命令行）、菜单、图形 用户和操作系统之间的接口：①程序一级接口②作业控制一级接口P42 中的第二题（应用题），必做。 第三章 进程的定义：具有独立功能的并行程序一次执行过程 进程和程序的区别与联系： 区别：①程序是指令的有序集合，静态；进程是程序的一次运行活动，动态； ②进程是一个独立运行单位，共享资源的实体，能并发执行； 而程序不能。 联系：①一个程序对应多个进程，一个进程至少对应一段程序； ②静态地观察进程，与程序一样都由指令集和数据构成。 精品
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版
第一章 1．设计现代的主要目标是什么？ 答：（ 1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2．的作用可表现在哪几个方面？ 答：（ 1）作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2））作为计算机系统资源的管理者 （3））实现了对计算机资源的抽象 3．为什么说实现了对计算机资源的抽象？ 答：首先在裸机上覆盖一层设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽 象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？ 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1 ）不断提高计算机资源的利用率； （2 ）方便用户； （3 ）器件的不断更新换代； （4 ）计算机体系结构的不断发展。 5．何谓脱机和联机？ 答：脱机是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在 外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围 机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。 而联机方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？ 答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？ 答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令， 在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终 端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 8．为什么要引入实时？
计算机操作系统期末考试复习重点
一、选择题（2*10） 1、分时系统：特征1、多路性 2、交互性 3、独立性 4、及时性 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决? 关键问题：及时接收，及时处理; 对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存，在不长的时间内，能使每个作业都运行一次. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么? 用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人-机交互，共享主机以及便于用户上机的需求. 优点：1、为用户提供了友好的接口 2、促进了计算机普遍使用，为多个终端服务 3、便于资源共享和交换信息 2、计算 (已知两个求另一个） 例、有3个进程，每个进程最多需要4个资源，不会死锁的最小资源是3*3+1=10个 有7个进程，每个进程最多需要8个资源，不会死锁的最小资源是7*7+1=50个 3、同步机制遵循的规则：1.空闲让进 2、忙则等待 3、有限等待 4、让权等待 4、产生死锁的必要条件：1）互斥条件：摒弃 2）请求和保持条件：3）不剥夺条件4）环路等待条件 发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏互斥条件是不太实际的。预防死锁：通过破坏四个必要条件之一。分析四个必要条件：1（不可破且要保证） 2，3，4可破（三种方法）。 解决不可剥夺方法：摒弃便不可剥夺为可剥夺；；请求与保持解决方法：请求时不保持，保持时不摒弃 环路等待解决方法：为设备编号从小号开始申请 请详细说明可通过哪些途径预防死锁? a. 摒弃"请求和保持"条件，就是如果系统有足够的资源，便一次性地把进程所需的所有资源分配给它； b. 摒弃"不剥夺"条件，就是已经保持了资源的进程，当它提出新的资源请求而不能立即得到满足时，必须释放它已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请； c. 摒弃"环路等待"条件，就是将所有资源按类型排序标号，所有进程对资源的请求必须严格按序号递增的次序提出. 5、很好地解决了"零头"问题的存储管理方法是.页式存储管理（无外有内.）B.段式存储管理（无内有外） C.固定分区管理（严重内零头） D.动态分区管理（无内有外）连续分配分为固定分区分配（存在内零头）和动态分区分配（外零头）。。分段分配（存在外零头） 6.。磁盘调度算法：1）先到先服务（FCFS）：仅适用于请求磁盘I/O的进程数目较少的场合。 2）最短寻道时间优先（SSTF）：其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短。但这种算法不能保证寻道时间最短。会导致“饥饿”现象，出现“磁臂黏着”现象。 3）扫描算法（SCAN）：是改良的SSTF算法，可以避免“饥饿”现象但是会有“磁臂黏着”现象。。 4）循环扫描（CSCAN）：会出现“磁臂黏着”现象。 5）NStepSCAN算法：避免出现“磁臂黏着”现象。 7、设备分配中的数据结构：①、设备控制表DCT；系统为每个设备配置了一张设备控制表，用于记录设备的情况。 ②、控制器控制表COCT ；COCT也是每个控制器一张，它反映控制器的使用状态以及和通道的连接情况； ③、通道控制表CHCT；每个通道都配有一张通道控制表，以记录通道的信息； ④、系统设备表SDT；整个系统设置一张SDT，它记录了当前系统中所有设备的情况。每个设备占一个表目，其中包括有设备类型、设备标识符、设备控制表、驱动程序入口、正在使用设备的进程表示等信息。 重点：：表的功能和表与设备独立器的关系。 8、？物理结构/存储结构(是指文件在外存上的存储组织形式)文件的物理结构也即文件的外存分配方式。 是从系统的角度来看文件，从文件在物理介质上的存放方式来研究文件。 显式链接：在内存的FAT中存放指向链接文件各磁盘块的指针
操作系统课程教学网站论文
摘要 通过操作系统教学网站的建设，完成了对于操作系统课程的远程化授课。可以使学生不受时间空间的限制，通过网络对于这门课程进行学习。建立起了基于B/C的网络化教学系统。本网站采用当前最流行的JSP网络编程技术，可以实现数据的高效、动态、交互访问，具有强大的Server/Client交互能力。本文中所做的主要工作：介绍Win2000 +JSP(J2DK+TOMCAT)系统并且嵌入 JAVABEAN的一般原理；阐述整个操作系统教学网站的概要设计，系统结构及工作原理；分析了系统实现中的特殊性、难点和重点；详细设计实现学院介绍、教学资源、课程表、课堂教学、在线答疑、其他课程、课件下载、留言反馈、自我测试、成绩管理、站内搜索、公告专栏、友情链接、校园风景、新闻中心、栏目导航等程序模块；各个模块的具体实现，且分析并解决实现中的若干技术问题；建立完整的实验网站，进行测试并分析结果。 关键字： JAVABEAN JSP 交互访问 JAVASCRIPT JDBC
Abstract Through the operating system teaching website construction, completed long-distance has taught regarding the operating system curriculum, was allowed to cause the student without the time space limit, and carried on the study through the network regarding this curriculum. Established based on the B/C network teaching system. This website uses the current most popular JSP network programming technology, may realize the data to be highly effective, dynamically, alternately visits, and has the formidable Server/Client interactive ability. In this article does main work: Introduced Win2000 +JSP (J2DK+TOMCAT) the system and to insert JA V ABEAN the general principle; Elaborates the entire operating system teaching website outline design, the system structure and the principle of work; Has analyzed in the system realization particularity, the difficulty and key; The detailed design realization institute introduced, in the teaching resources, the class schedule, the classroom instruction, the on-line Q/A, other curricula, class downloading, the message feedback, the self- test, the result management, the station search, program module and so on announcement column, friendship link, campus scenery, news center, column navigation; Each module concrete realization, also in analysis and solution realization certain technical questions; The establishment integrity experimental website, carries on the test and the analysis result. Key words: JA V ABEAN JSP alternately visits JA V ASCRIPT JDBC
操作系统期末复习复习过程
一、选择题 1．引入多道程序的目的在于（）。 A.有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量B．充分利用存储器 C.充分利用CPU，减少CPU等待时间D．提高实时响应速度 2. 在单处理机计算机系统中，（）是并行操作的。 A.程序与程序 B.处理机的操作与通道的操作 C.主程序与子程序 D.用户程序与操作系统程序 3.下面哪一个不是程序在并发系统内执行的特点（）。 A.产生死锁的必然性 B.资源分配的动态性 C.程序执行的间断性 D.相互通信的可能性 4．进程和程序的一个本质区别是( )。 A. 进程分时使用CPU，程序独占CPU B．进程存储在内存，程序存储在外存 C. 进程在一个文件中，程序在多个文件中 D．进程为动态的，程序为静态的 5．在下列情况( )，系统需要进行进程调度。 A. 某一进程正访问一临界资源 B．某一进程运行时因缺乏资源进入阻塞状态 C．某一进程处于运行状态，而另一进程处于自由状态 D．某一进程正在访问打印机，而另一进程处于就绪状态 6．与设备控制器关系最密切的软件是（）。 A.编译程序 B.设备驱动程序 C.存储管理程序 D.处理机管理 7. 若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能（）。 A.在抢占调度方式中，P的优先级高于当前运行的进程 B.进程P的优先级最高 C.就绪队列为空队列 D.在抢占调度方式中，P的优先级高于就绪队列中所有的进程 8. 在下列选项中，属于预防死锁的方法是（）。 A.剥夺资源法 B.资源分配图法 C.资源随意分配 D.银行家算法 9. 如果要使装入内存的程序，在内存中移动后仍能正常运行，必须要有( )的支持。 A. 静态重定位 B.动态重定位 C. 动态链接 D.静态链接 10. 段页式管理中，地址转换表是( )。 A. 每个进程一张段表，一张页表 B．每个进程的每个段一张段表，一张页表 C．每个进程一张段表，每个段一张页表
完整word版,《操作系统》期末复习题及答案
中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题 《操作系统》 一．单项选择题 1.操作系统是（） A．对软件进行管理的软件 B．对硬件进行管理的软件 C．对计算机资源进行管理的软件 D．对应用程序进行管理的软件 2. 在操作系统中引入多道程序设计的主要目的是（） A．缩短程序执行时间 B．减少响应时间 C．提高系统效率和增强系统处理能力 D．提高人机交互速度 3.进程与程序之间有密切联系，但又是不同的概念。二者的一个本质区别是( )。 A．程序是静态概念，进程是动态概念 B．程序是动态概念，进程是静态概念 C．程序保存在文件中，进程存放在内存中 D．程序顺序执行，进程并发执行 4. 进程有多个状态，不会发生的状态转换是（） A．就绪→运行 B．阻塞→进行 C．运行→阻塞 D．阻塞→就绪 5. 为了实现从逻辑地址空间到物理地址空间的地址转换，在硬件上必须提供一套（） A．DMA控制器 B．联想寄存器 C．地址变换机构 D．通道 6. CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用( )。 A．并行技术 B．通道技术 C．缓冲技术 D．虚存技术
7.在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( )进行排列。 A.地址从大到小 B.地址从小到大 C.尺寸从大到小 D.尺寸从小到大 8.通常不采用( )方法来解除死锁。 A.终止一个死锁进程 B.终止所有死锁进程 C.从死锁进程处抢夺资源 D.从非死锁进程处抢夺资源 9.下列哪项不是设备管理的基本功能（） A.掌握并记录设备的状态 B.按用户的I／O请求进行设备分配 C.死锁检测 D.完成实际的I／O操作 10.设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量为mutex,当mutex=-1时表示（） A．一个进程进入了临界区,另一个进程等待 B．没有一个进程进入了临界区 C．两个进程都进入了临界区 D．两个进程都在等待 11. 以下关于分时系统与批处理系统的说法正确的是( ) A.批处理系统是实现人机交互的系统 B.分时系统是实现自动控制无需人为干预的系统 C.批处理系统具有批处理能力，但不具有分时交互能力 D.分时系统本身既具有分时交互能力，又具有批处理能力 12.当系统采用资源有序分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的必要条件中的（）。 A. 互斥条件 B.请求和保持条件 C.不可剥夺条件 D.环路等待 13. 银行家算法是用来（）。 A.避免死锁 B. 预防死锁 C.检测死锁 D.解除死锁 14. 在下面对进程的描述中，不正确的是（） A.进程是动态的概念 B.进程执行需要处理机 C.进程是有生命期的 D.进程是指令的集合 15. 用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为（） A.-1 B.0 C.1 D.任意值 16. 在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（）
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后问题详解完整版
第一章 1．设计现代OS的主要目标是什么？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2．OS的作用可表现在哪几个方面？ 答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）OS作为计算机系统资源的管理者 （3）OS实现了对计算机资源的抽象 3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？ 答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？ 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1）不断提高计算机资源的利用率； （2）方便用户； （3）器件的不断更新换代； （4）计算机体系结构的不断发展。 5．何谓脱机I/O和联机I/O？ 答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。 而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？ 答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。 7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？ 答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延将结果返回给用户。 解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片运行，这样在不长的时间，能使每个作业都运行一次。 8．为什么要引入实时OS？