操作系统第四版期末复习资料整理
计算机操作系统(第四版)汤小丹-期末复习知识点详尽汇总

具有作业调度和进程调度的调度队列模型子主题资源利用率:CPU利用率=CPU有效工作时间/CPU总工作时间平衡性:协调CPU和IO,使系统资源都经常处于忙碌状态策略强制执行高优先权优先,重要计算先来先服务短作业优先的优缺点实时调度的算法把内存中暂时不能运行的程序,或暂时不用的程序和数据换出到外存1.将逻辑地址的页号和页表长度进行比较,如果页号大于页表长度,发生越界中断2.如果小于页表长度,则页表始址+页号*位置得到物理块号3.物理块号*页面大小+页内地址=得到物理地址快表、联想寄存器、TLB1.将逻辑地址的页号与页表寄存器的页表长度进行比较,如果页号大于页表长度,越界中断1.将逻辑地址的段号和段表长度进行比较,如果段表长度<段号,产生越界中断请求分页的内存分配(请求调入软件)最小物理块的确定:作业正常运行所需要的最小物理块内存分配策略固定分配局部置换:只分可变分配局部置换:先分可变分配全局置换:没有内存,可换他人物理块分配算法:如何为不同的进程分配物理块预测页策略:预计不久之后会被访问的页优先调入内存,可一次调入多页,但是预测效率低下请求调页策略:需要的页面不在内存,发出请求,一次调入一页从打开文件表的表目删除直接-->物理地址哈希文件目录管理的要求1.实现按名存取2.允许文件重名3.提高检索速度4.文件共享基本信息类使用信息类为每一个用户建立一个单独的用户文件目录缺点用户相互隔离,无法合作创建者不用链接创建一个Link文件,存有共享文件的路径非创建者,连接到Link1.顺序访问容易消除了磁盘的外碎片,提高了外存的利用率(内碎片是消除不了的,因为每个盘块的大小固定)显式的“显”在哪里:链接文件各盘块的指针显式地存放在内存的一张链接表隐式的“隐”在哪里:下一个盘块号存在于上一个盘块中,而不是显示地放在外存有多少扇区,优点:支持直接访问优点大大加快了对大型文件的查找速度分配和回收:与内存的动态分区分配算法相同。
操作系统原理第四版复习

第一章多道程序设计技术:在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序,使他们在管理程序控制之下,相互穿插地运行。
(轮流使用)1、硬件:组成计算机的任何机械的、磁性的、电子的装置或部件,包括:中央处理器,存储器,外部设备中央处理器包括指令系统和中断系统存储器包括存储保护和存储管理2、裸机:仅由硬件组成的机器3、软件:由程序、数据和软件研制过程中形成的各种文档资料,包括系统软件、应用软件、和工具软件系统软件包括:操作系统、编译程序、程序设计语言、与计算机密切相关的程序应用软件包括:各种应用程序,各种软件包工具软件包括:诊断程序、检查程序、引导程序4、资源共享(竞争):多个计算任务对计算机系统资源的共同享用(竞争)5、操作系统:是与份额大型的程序系统,负责计算机系统软硬件资源的分配和管理,控制和协调并发活动,实现信息的存储和保护,提供用户接口,使用户获得良好的工作环境6、操作系统的核心任务:系统资源的分配、控制和协调并发活动(活动执行的基本单位称为进程)7、操作系统管理的目标:提高资源利用率和方便用户的使用资源管理的功能有:①、处理机分配“如提出进程调度策略,给出进程调度算法,进行处理机的分派②、存储管理:包括存储分配与存储的无关性,存储保护和存储扩充(存储保护必须由硬件提供支持,具体保护办法有基址、界限寄存器法、存储键和锁)③、设备管理:用户程序中或资源申请命中使用设备的逻辑名与实际操作的设备无关使用独享、共享和虚拟分配技术实现设备分配对设备有传输控制④、软件资源管理软件资源:各种程序和数据的集合程序包括系统程序和用户程序系统程序包括操作系统的功能模块、系统库和实用程序8、操作系统的特性:①并发性指能处理多个同时性的活动的能力②共享性指多个计算任务对资源的共同享用③不确定性指操作系统能处理随机发生的对个事件9、操作系统解决的基本问题:提出解决资源分配的策略、协调并发活动的关系、保证数据的一致性,实现数据的存储控制保证数据的一致性涉及多级保护:系统程序>同时进入主存的多道程序>共享数据10、操作系统的基本类型:批量、分时、实时、个人计算机、网络、分布式操作系统①批量操作系统:在主存中总是同时存有几道程序②分时操作系统:采用时间片轮转的办法,提高整个系统的效率,重点是实现公平的处理机共享的策略(可以实现连接同一计算机的多个终端有自己的一个虚拟机)③实时操作系统:能监视、响应或控制外部的环境,对外部输入的信息能够在规定时间内处理完毕并作出反应④网络操作系统:由通信接口中断处理程序、通信控制程序和各级网络协议等软件组成计算机网络的功能:信息传递>资源共享>提高计算机的可靠性和可用性>实现分布处理⑤分布式操作系统:由多个相互连接的处理单位组成的计算机系统,这些单元能够在整个系统的控制下完成一个共同任务,最少依赖集中的程序、数据或硬件UNIX系统是多用户交互式分时操作系统第二章1、操作系统采用区分处理机的工作状态的办法建立一个保护环境2、处理机的态:处理机当前出于何种状态,正在运行的是管理程序还是用户程序管态:又称系统态,处理机执行管理程序,使用全部系统资源和指令,包括一组特权指令,访问整个存储区细分:管态+核态(核态下,处理机能使用特权指令,可改变机器状态,修改特殊寄存器,涉及外部设备的输出和输入指令)用户态:又称目态,只允许访问自己的存储区域3、中断:某个事件发生时,系统中止现行程序的运行、引出处理该事件的程序进行处理,处理完毕后返回断电,继续执行中断一个程序的执行只能发生在某条指令的周期末尾4、中断分类:①按中断功能分类:I/O中断→外中断(对某台中央处理器而言,它的外部非通道式装置所引起的中断)→机器故障中断→程序中断→访管中断(对系统指出某种需求时所发出的中断)②按中断方式分类:强迫性中断(外部请求所引起,非期待性)I/O中断+外中断+机器故障中断+程序中断自愿中断(期待事件)访管中断③按中断来源分类外中断(处理机外部引起,又称中断)I/O中断+外中断俘获(处理机内部引起)机器故障中断+程序中断+访管中断5、中断装置:发现中断源而产生中断过程的设备,也称中断系统职能:实现中断的进入,即实现中断的响应过程6、现场:中断的那一时刻能确保程序继续运行的有关信息,包括后续指令所在主存的单元号、程序运行所处的状态(管态或用户态)、指令执行情况、程序执行的中间结果(保护现场是中断进管后的第一件工作)7、程序状态字:程序运行时,反映其运行状态的一组信息。
计算机操作系统第四版期末总复习

缓冲池的工作方式及Getbuf和Putbuf过程
设备独立性 什么是设备独立性
如何实现设备独立性
设备驱动程序
第五章设备管理的重点、难点
虚拟设备和SPOOLing 技术
什么是虚拟设备 什么是SPOOLing技术,SPOOLing系统的组成
V(m);
}
在生产者—消费者问题中应注意:
(1)在每个程序中用于实现互斥的wait(mutex)和signal(mutex)必须成 对地出现。 (2)对资源信号量empty和full的wait和signal操作,同样需要成对地 出现,但它们分别处于不同的进程中,这样保证生产者进程和消费 者进程的同步及交替执行。 (3)在每个进程中,多个wait操作顺序不能颠倒,而signal操作的次
P3
1 6 5 4 0 6 5 2 0 3 3 2 1 9 8 6 True
P4
1 9 8 6 0 6 5 6 0 0 1 4 1 9 9 10 True
P1
1 9 9 10 1 7 5 0 1 0 0 0 2 9 9 10 True
P2
2 9 9 10 2 3 5 6 1 3 5 4 3 12 14 14 True
文件系统使用
文件系统安全、保护、保密、 可靠性、一致性
物理块 磁盘结构
磁带
系统打开文件表
用户打开文件表
创建、打开、读写、关闭、删除、 拷贝、重命名
文件存取控制
•第六章文件管理的重点、难点
文件的逻辑结构:顺序文件、索引文件和索引顺序文件 原理和特征
组织方式、访问方法及各种文件形式的比较
外存分配方式:连续分配、链接分配和索引分配原理、优缺点 显示链接FAT、混合索引分配 目录管理:目录管理的要求 文件控制块(FCB) 索引结点 目录结构:单级、两级和多级
操作系统期末复习资料(知识点汇总)

分为时分复用技术、空分复用技术。
如果虚拟的实现是通过时分复用方式,即对物理设备进行分时使用,设N是谋设备所对
应的逻辑设备数,则每台虚拟设备的平均速度必然小于等于1/N。类似,空分复用实现
虚拟,空间利用也小于等于1/N 。
4. 异步性:
进程的推进速度不可预知。
9. 操作系统五大功能
if(isfull(q)==1){//如果队列为满,生产者无法插入数据
}else{
enqueue(q,data));
}
}
void customer(queue &q){
if(isempty(q)==1){//如果队列为空,消费者取不到东西
}else{
进程挂起与激活:
进程挂起:首先检查被挂起进程的状态,若处于活动就绪状态,便将其改为静止就绪;对于
活动阻塞状态,改为静止阻塞。
进程激活:将进程从外存调入内存,检查其现行状态,若是静止就绪,便改为活动就绪;若
是静止阻塞,改为活动阻塞。
6. 进程同步
1. 由于资源共享和进程合作,进程间存在两种形式的制约关系:
2. C/S模式
由客户机、服务器、网络系统构成。完成一次交互可分为,客户发送请求信息,服务器
接受信息,服务器反馈消息,客户机接受消息。此种模式实现了数据的分布存储,便于
集中管理,可扩展性。但可靠性差。
3. 面向对象程序设计:
4. 微内核操作系统结构:
子操作wait(), signal() 来访问,即P,V操作。原子操作在执行时不可中断。
4. 进程控制信息:
进程控制块的组织方式:
1. 链式方式:把同一状态的PCB,用链接字链接成一个队列,形成就绪队列。
操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点操作系统是管理计算机硬件与软件资源的系统软件,同时也是计算机系统的内核与基石。
以下是操作系统期末复习的一些重要知识点。
一、操作系统的概念和功能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,合理地组织计算机工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境,在计算机与用户之间起到接口的作用。
其主要功能包括:1、进程管理:负责进程的创建、调度、终止等操作,确保进程能够合理地共享 CPU 资源。
2、内存管理:管理计算机内存的分配、回收和保护,提高内存的利用率。
3、文件管理:实现对文件的存储、检索、更新和共享等操作。
4、设备管理:对输入输出设备进行有效的分配、控制和调度。
5、提供用户接口:包括命令接口和程序接口,方便用户与计算机进行交互。
二、进程管理进程是程序的一次执行过程,是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程的状态包括:就绪、运行、阻塞。
进程状态的转换是由操作系统根据资源的可用性和进程的需求进行控制的。
进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)、优先级调度等。
每种算法都有其特点和适用场景。
例如,先来先服务算法按照进程到达的先后顺序进行调度,简单公平,但可能导致短作业等待时间过长;短作业优先算法优先调度执行时间短的作业,能有效减少平均等待时间,但可能对长作业不利。
进程同步与互斥是多进程环境下的重要问题。
互斥是指多个进程不能同时访问同一临界资源,同步则是指多个进程在执行顺序上存在依赖关系。
实现进程同步与互斥的方法有信号量机制、管程等。
三、内存管理内存管理的主要任务是为程序分配内存空间,并保证内存的高效利用和保护。
内存分配方式有连续分配和离散分配。
连续分配包括单一连续分配和分区分配,离散分配则有分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。
分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页面,分段存储管理则按照程序的逻辑结构将其划分为不同的段,段页式存储管理结合了分页和分段的优点。
操作系统期末复习资料

操作系统期末复习资料一、操作系统概述操作系统是计算机系统中最为核心的软件,主要负责管理计算机硬件资源,并为用户和应用程序提供接口和服务。
操作系统的基本原理和理论涵盖了计算机科学的许多方面,如进程管理、存储管理、文件系统、安全性等。
操作系统可以分为多种类型,包括单用户操作系统、多用户操作系统、分时操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统等。
二、进程管理进程是指在计算机上运行的程序,每个进程都是独立运行的,有自己的地址空间和执行上下文。
操作系统负责管理和调度进程,并为它们提供必要的资源和环境。
进程管理中的一些重要概念包括进程状态、进程调度、进程同步、进程间通信等。
常见的进程调度算法包括先来先服务、短作业优先、时间片轮转、优先级调度等。
三、存储管理存储管理是操作系统中的一个重要模块,主要负责管理计算机的内存资源,并为进程提供地址空间。
存储管理可以分为两个主要部分,即内存分配和内存保护。
内存分配的目标是使每个进程都能获得足够的连续内存空间,而内存保护的目标是保证每个进程只能访问自己的内存空间,不会对其他进程造成干扰。
常见的内存分配算法包括固定分区分配、动态分区分配、伙伴系统分配等。
四、文件系统文件系统是操作系统中的重要模块之一,它负责管理计算机中存储的文件和目录,并且提供文件的读写和保护等功能。
文件系统的实现可以采用不同的算法和数据结构,如位图、索引节点等。
常见的文件系统包括FAT、NTFS、EXT等。
五、安全性操作系统的安全性是指它对计算机系统和数据的保护能力,主要包括防止病毒、防止黑客攻击、保护用户数据等。
一些常见的安全措施包括用户身份验证、访问控制、加密和安全审计等。
此外,操作系统还应该有良好的审计和日志功能,以便对安全事件进行记录和分析。
操作系统的学习需要关注理论和实践的结合。
我们可以对操作系统的原理和设计进行深入理解,同时还需要熟练掌握常用的操作系统工具和命令,如进程管理命令、文件处理命令等。
在期末复习时,可以结合练习题和经典案例,加强对知识点的理解和应用。
操作系统第四版期末考点总结

第一章:操作系统的目标,作用,推动力,基本类型,基本特征(4个及关系),主要功能。
操作系统的目标:1、方便性:操作系统使计算机更易于使用。
2、有效性:操作系统使资源利用率更高,使系统的吞吐量更大。
3、可扩充性。
4、开放性。
操作系统的作用:1、操作系统是用户与计算机硬件系统之间的接口。
2、操作系统使计算机资源的管理者。
3、操作系统实现了对计算机资源的抽象。
操作系统的基本特征:1、并发性。
2、共享性。
3、虚拟性。
4、异步性。
操作系统的功能:1、处理机管理(进程控制、进程同步、进程通信、进程调度)。
2、存储器管理(内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充)。
3、设备管理(缓冲管理、设备分配、设备处理)。
4、文件管理(文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理和保护)。
5、友好的用户接口(用户接口、程序接口)。
课后题:10 11 1510.试从交互性、及时性以及可靠性方面将分时系统与实时系统进行比较答:交互性:分时系统是一种通用系统,主要用于运行终端用户程序,因而他具有较强的交互能力;而实时系统虽然也有交互能力,但这里人与系统的教育仅限于访问系统中欧冠某些特定的专用服务程序,其交互能力不及前者及时性:实时信息系统对及时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的,一边为毫秒级可靠性:分时系统虽然也要求系统可靠,但相比之下,实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高。
11.OS有哪几大特征?最基本的特征是什么?并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征。
最基本的特征是并发性。
15.处理机管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?处理机管理的主要功能时:进程管理、进程同步、进程通信和处理及调度。
进程管理:为作业创建进程,撤销已结束的进程,控制进程在运行过程中的状态转换。
进程同步:为多个进程(含线程)的运行进行协调。
操作系统期末复习资料——知识点(简答)集锦培训讲学

操作系统期末复习资料——知识点(简答)集锦第二章操作系统概述1.解释单体内核和微内核的区别。
单体内核是一个提供操作系统应该提供的功能的大内核,包括调度、文件系统、网络、设备驱动程序、存储管理等。
内核的所有功能成分都能够访问它的内部数据结构和程序。
典型情况下,这个大内核是作为一个进程实现的,所有元素都共享相同的地址空间。
微内核是一个小的有特权的操作系统内核,只提供包括进程调度、内存管理、和进程间通信等基本功能,要依靠其他进程担当起和操作系统内核联系作用。
2.假设我们有一台多道程序的计算机,每个作业有相同的特征。
在一个计算周期T中,一个作业有一半时间花费在I/O上,另一半用于处理器的活动。
每个作业一共运行N个周期。
假设使用简单的循环法调度,并且I/O操作可以与处理器操作重叠。
定义以下量:·时间周期=完成任务的实际时间·吞吐量=每个时间周期T内平均完成的作业数目·处理器使用率=处理器活跃(不是处于等待)的时间的百分比当周期T分别按下列方式分布时,对1个、2个和4个同时发生的作业,请计算这些量:a.前一般用于I/O,后一半用于处理器。
b.前四分之一和后四分之一用于I/O,中间部分用于处理器。
答:(a)和(b)的答案相同。
尽管处理器活动不能重叠,但I/O 操作能。
一个作业时间周期=NT 处理器利用率=50﹪两个作业时间周期=NT 处理器利用率=100﹪四个作业时间周期=(2N-1)NT 处理器利用率=100﹪2.1操作系统设计的三个目标是什么?方便:操作系统使计算机更易于使用。
有效:操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。
扩展的能力:在构造操作系统时,应该允许在不妨碍服务的前提下有效地开发、测试和引进新的系统功能。
2.2什么是操作系统的内核?内核是操作系统最常使用的部分,它存在于主存中并在特权模式下运行,响应进程调度和设备中断。
2.3什么是多道程序设计?多道程序设计是一种处理操作,它在两个或多个程序间交错处理每个进程。
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二、填空:(每空1分,共20空*1分=20分)1、操作系统的特征有并发、共享、虚拟、异步性。
2、程序员在编写程序时可使用_系统调用(或程序接口、编程接口) __接口来请求操作系统服务。
3、进程在内存中的三种基本状态是[就绪、执行、阻塞。
4、进程同步机制应遵循的4条准则是:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待_。
5、在操作系统中,不可中断也不可并发执行的原子操作称为_原语(或原子操作)。
6、在FCFS调度中,一作业8:00到达系统,估计运行时间为1小时,若10:00 开始执行该作业,其带权周转时间(即响应比)是_3_ o&进程调度算法采用时间片轮转法时,若时间片过大,就会使轮转法转变为先来先服务(或FCFS —调度算法。
9、分页式存储管理中,页表是用来指出进程的逻辑页号与内存物理块号之间的对应关系。
10、已知某页式管理中页长为2KB/页,逻辑地址为2500处有一条指令,问:该指令的页号为_匚_,页内地址为452 o11、按存取控制属性分类,可将文件分为只执行文件、只读文件、读写文件_三类。
12、操作系统的五大主要功能是处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理_、用户接口。
13、设A进程正在执行,突然被更高优先权的B进程抢占了CPU,则A进程应转入_就绪__队列。
14、在记录型信号量中,某进程在执行一 Signal (或V)一原语时可能会唤醒另一个阻塞进程(用英文标识符作答)。
15、页式存储管理中,记录逻辑页号到物理块号映射关系的数据结构称为一页_ 表,该表的长度是由进程大小和_页面大小(或页长)_共同决定的。
16、进程存在的唯一标志是它的进程控制块(或PCB )存在,作业存在的唯一标志是它的I作业控制块(或JCB )存在。
17、进程运行时因为时间片到而转向_就绪_态,因等待事件或资源而转向_阻塞_ ^态。
18、若无进程处于运行状态,则_就绪_队列必为空。
19、在分页存储管理中,地址结构由页号P和位移量W组成,地址转换时页号P 与页表长度L进行比较,如果P_大于等于(或三)_L,则产生越界中断。
20、抢占式调度的开销比非抢占式调度的开销大,21、某页式存储系统中,地址结构的第0到11位表示页内偏移量,第12到15 位表示页号,则进程的页长为_4_KB,最多允许有_16—页。
23、文件的外存分配方式有三类,分别为:连续分配、链接分配、索引分配。
24、在一个具有2个处理器的操作系统中共有n个进程,在不考虑进程状态过渡的情况下,阻塞进程队列中最多有(n)个进程。
某一时刻,处于执行状态的进程为0个,且当前处理机空闲,处于就绪状态的进程有(n)个。
25、当处理器空闲时,调度程序从(就绪)进程队列中选择一个进程给其分配CPU,处于(阻塞)状态的进程是不会获得CPU的。
26、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,(运行时间短的)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,(等待时间长)的作业得到优先调度。
28、设有8页的逻辑空间,每页有1024字节,它们被映射32块的物理存储区中,那么,逻辑地址的有效位是(13)位,物理地址至少是(15)位。
29、在一个分页存储管理系统中,页长为4KB,某一作业的页表如右图所示,虚拟地址3000对应的物理地址为(15288)30 •若信号量S的初值定义为10,则在S上调用了16次P操作和15次V操作后S的值应该为(9 )031 •进程调度的方式通常有(抢占)和(非抢占)两种方式。
32 •每个索引文件都必须有一张(索引结点)表,其中的地址登记项用来指出文件在外存上的位置信息。
33 •程序并发执行时的特征是(间断性)、(失去了封闭性)、(不可再现性)和独立性。
分也可以为其它进程共享。
公式:逻辑页号=逻辑地址/(页长*1024 ),,,页内地址=逻辑地址% (页长*1024 )物理地址=三、名词解释:(每题2分,共5题*2分=10分,答对要点就适量给分)1、并发一一一个程序的执行尚未结束而另一个程序的执行已开始的方式,是操作系统最重要的特征。
2、信号量一一OS中管理公有资源的有效手段,用来代表可用资源实体的数量。
3、死锁一一一组并发进程中的每个成员彼此互相等待对方所拥有的资源,且在得到对方资源之前不会释放自己拥有的资源,从而导致各并发进程无法继续推进的状态。
4、虚拟存储器一一指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一种存储器系统,其逻辑容量由内存容量和外存容量之和所决定,运行速度接近于内存的一种性能优越的存储器管理技术。
5、设备驱动程序一一又称为设备处理程序,它是I/O进程与设备控制器之间的通信程序,主要任务是接受来自上层软件发来的抽象要求,再把它转换为具体要求后发送给设备控制器,启动设备去执行,也将由设备控制器发来的信号传送给上层软件,与硬件密切相关。
7、临界资源一一在一段时间内只允许一个进程访问的资源。
如打印机、缓冲区等。
&进程控制块一一系统为每个进程定义的一个数据结构,是进程实体的一部分,PCB 中记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息,是进程存在的唯一标志。
9、设备控制器一一计算机中的一个实体,其主要职责是控制一个或多个I/O设备, 以实现I/O设备和计算机之间的数据交换,它是CPU和I/O设备之间的接口,它接收从CPU发来的命令并去控制I/O设备工作,以使处理机从繁杂的设备控制事务中解脱出来。
10、原子操作:一个操作中的所有动作要么全做,要么全不做,它是一个不可分割的操作。
11、缺页中断:请求分页式存储管理允许作业在执行过程中,如果所要访问的页面不在主存中,则产生的中断称“缺页中断”四、简答题:(每题5分,共6题*5分=30分,答对要点就适量给分)1、什么是操作系统?它有什么功能?答:操作系统是计算机系统中直接配置于硬件之上的一个系统软件。
它是一些程序模块的集合,负责管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源,合理地组织计算机工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境,从而在计算机和用户之间起到接口的作用。
(2分)操作系统的功能有:处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能、用户接口。
(3分)2、在操作系统中引起进程调度的因素有哪些?答:处于执行状态的进程执行完毕时;(1分)处于执行状态的进程将自己阻塞时;(1分)处于执行状态的进程时间片用完时;(1分)执行完系统调用并返回到用户态时;(1分)抢占式OS中就绪队列中出现高优先权进程时。
(1分)3、简述进程调度中抢占式”和非抢占式”两种方式的含义?哪一种的系统开销更大?答:抢占式:允许调度程序根据某种原则,去暂停某个正在执行的进程,将已分配给该进程的CPU重新分配给另一进程。
非抢占式:一旦把CPU分配给某进程后,便让该进程一直执行,直至该进程完成或发生某事件而阻塞时,才再把CPU分配给其它进程,绝不允许某进程抢占已经分配出去的CPU。
(3分)抢占式的系统开销大于非抢占式。
(2分)4、何谓作业调度、进程调度和交换调度?答:作业调度,按一定原则选取外存作业队列中的某些作业进入内存并为之创建进程、分配资源,然后入就绪队列。
(2分)进程调度,按一定原则选取就绪队列中的某个进程占用处理机并完成进程的上下文切换。
(2分)交换调度,按一定原则将处于外存交换区中的静止进程调入内存或将处于内存的活动进程调至外存交换区。
(1分)5、何谓对换?在存储管理中引入对换后会带来哪些好处?答:对换:把内存中暂时不能运行的进程或暂时不用的程序或数据,调出到外存上,以便腾出足够的内存空间,再把具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据调入内存(3分)。
带来的好处:对换技术能从逻辑上扩充内存空间,从而使整个系统资源的利用更为充分有效(2分)。
6、列出设备控制器的基本功能?答:设备控制器的基本功能有:接收和识别命令;数据交换;标识和报告设备的状态;地址识别;数据缓冲;差错控制。
7、简述进程的定义,以及构成一个进程的3个组成部分?答:进程定义:一个具有独立功能的程序对某个数据集在处理机上的动态执行过程和分配资源的基本单位。
(或者: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。
)构成一个进程的3个组成部分:程序段(Code )、数据段(Data)、进程控制块(PCB)。
&在操作系统中为什么要引入缓冲?答:缓和CPU、I/O设备、用户进程三者之间速度不匹配的矛盾。
减少中断次数,减少CPU的中断处理时间。
解决了DMA或通道方式的瓶颈问题,提高了CPU和I/O设备之间的并行性。
9、简述多道程序的概念和好处?答:概念:若干进程同时驻留内存且轮流使用CPU及共享系统中的各种资源。
(2分)好处:提高CPU利用率;提高内存和I/O设备利用率;增加系统吞吐量。
(3分)11、简述进程和线程的关系和区别?答:进程是分配资源的基本单位,线程是独立调度的基本单位。
(1分)多线程创建、切换、撤消比多进程创建、切换、撤消的系统开销小,并发性更好。
(1分)多线程在多处理器系统上的优势较明显。
(1分)一个进程至少有一个线程,任一线程唯一地隶属于某一进程。
(1分)同一进程中的线程之间切换不会引起进程切换,但一个进程中的线程切换到另一进程中的线程时将引起进程切换。
(1分)12、引入分段存储管理方式的原因是什么?答:方便编程和编译(1分);有利于信息共享(1分);有利于信息保护(1 分);适于动态增长(1分);适于动态链接(1分)。
13、列举常见的设备I/O控制方式?答:常见的I/O控制方式有:程序I/O方式;中断驱动I/O控制方式;直接存储器访问(DMA)I/O控制方式;I/O通道控制方式。
(每小点1分,答对4个就给满分)14、试列举用户可以对文件施加的主要操作?答:创建文件、删除文件、读文件、写文件、设置文件的读/写指针、打开文件、关闭文件等。
(答对上述任何一点就给1分,满分5分)15 .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?(1)可抢占式会引起系统的开销更大。
(2)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开销增大。
16 .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(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。