《操作系统》期末考试复习提纲

《操作系统》期末考试复习提纲（一）、考试题型一、选择题：（每题2分，共2×10题=20分）二、填空题：（每空2分，共2×10空=20分）三、判断题: (每题1分，共1×10题=10分)四、名词解释：（每小题2分，共5×2=10分）五、简答题：(1题20分)六、应用题：（1题20分）（二）、考试参考范围一~三题部分1、操作系统的发展经历了几个阶段？其各自有什么特点？答：10个阶段；1、手工操作（无操作系统）；特点：（1）用户独占全机。

不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源的利用率低。

（2）CPU 等待手工操作。

CPU的利用不充分2.、联机批处理系统特点：监督程序不停地处理各个作业，从而实现了作业到作业的自动转接，减少了作业建立时间和手工操作时间，有效克服了人际矛盾，提高了计算机的利用率3、脱机批处理系统特点：主机不是直接与慢速的输入生关系，有效缓解了主机与设备的矛盾。

主机与卫星机可并行工作，二者分工明确，可以充分发挥主机的高速计算能力。

改进了cpu和外设的使用效率，实现了作业的自动定序，自动过滤，从而提高了整个计算机系统的处理能力。

4)、执行系统特点：节省了卫星机，降低了成本，而且能支持主机和通道、主机和外设的并行操作。

并且提高了系统的安全性，可以避免由于用户程序使用不合法的I/O命令二造成的计算机立同德威胁5、多道程序设计技术特点：（1）多道：计算机内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，即它们先后开始了各自的运行，但都未运行完毕；（3）微观上串行：实际上，各道程序轮流地用CPU，并交替运行6、多道批处理系统特点：（1）多道：系统内可同时容纳多个作业。

这些作业放在外存中，组成一个后备队列，系统按一定的调度原则每次从后备作业队列中选取一个或多个作业进入内存运行，运行作业结束、退出运行和后备作业进入运行均由系统自动实现，从而在系统中形成一个自动转接的、连续的作业流。

（2）成批：在系统运行过程中，不允许用户与其作业发生交互作用，即：作业一旦进入系统，用户就不能直接干预其作业的运行。

7、分时技术和分时系统特点：（1）多路性。

若干个用户同时使用一台计算机。

微观上看是各用户轮流使用计算机；宏观上看是各用户并行工作。

（2）交互性。

用户可根据系统对请求的响应结果，进一步向系统提出新的请求。

这种能使用户与系统进行人机对话的工作方式，明显地有别于批处理系统，因而，分时系统又被称为交互式系统。

（3）独立性。

用户之间可以相互独立操作，互不干扰。

系统保证各用户程序运行的完整性，不会发生相互混淆或破坏现象。

（4）及时性。

系统可对用户的输入及时作出响应。

分时系统性能的主要指标之一是响应时间，它是指：从终端发出命令到系统予以应答所需的时间。

8、实时系统特点：（1）及时响应。

每一个信息接收、分析处理和发送的过程必须在严格的时间限制内完成。

（2）高可靠性。

需采取冗余措施，双机系统前后台工作，也包括必要的保密措施等。

9、计算机网络和网络操作系统特点：计算机网络：使用户能突破的与条件的限制而使用远程计算机，并借助网络互相交换情报，消息，文件，从而扩展了计算机的应用范围网络操作系统：它在计算机操作系统中增加了网络操作所需要的能力，重要是指运行在各种服务器上的操作系统（1）WindowsNT/2000/2003 Server：简单易用，适用于中小型企业以及网站建设（2）Linux：具有高的安全性和稳定性，一般用做网站的服务器和邮件服务器（3）UNIX：具有非常好的安全性和实时性，广泛应用在金融，银行，军事和大型企业网络上（4）NetWare系列10、分布式系统和分布式操作系统特点：（1）分布式系统能够使用户连接所需资源更加快捷；（2）分布式系统对于用户来说是透明的，这样能够方便的管理用户所需数据，处理好负载均衡；（3）更加开放（4）可扩展性2、操作系统的作用是什么？其在计算机系统软件中的层次如何？作用：（1）控制管理计算机的全部硬软件资源，（2）合理组织计算机内部各部件协调工作，（3）为用户提供操作和编辑界面的程序集合。

操作系统是软件体系的核心（操作系统是整个计算机系统的核心）操作系统是搭建在裸机上的第一层软件，他负责提供方便用户使用的命令语言，负责把系统资源管理起来以便充分发挥他们的作用。

3、操作系统的性能指标有哪些？系统的可靠性：指的是系统能发现、诊断和处理硬件、软件故障的能力，可使用户的误操作或环境的损坏对计算机系统所造成的损失减少到最低程度系统吞吐量：是系统在单位时间内所处理的信息量系统响应时间：指的是从系统接收数据到输出结果的时间间隔系统资源利用率：至系统中各个部件、各种设备的使用程度可移植性：指把一个操作系统从一个硬件环境转移到另一个硬件环境仍能正常工作的能力4、操作系统的工作模式有哪些？其各自的特点是什么？（1）处理机模式：处理机模式位用于CPU当前执行的是操作系统程序还是用户程序（2）内核：是一个可信任软件模块，它支持所有其他软件的正确操作，操作系统最关键的部分要求封装在内核里（3）请求系统服务：两种形式：一种通过系统调用请求服务；一种通过向系统进程发送消息请求服务5、按照资源管理的观点，计算机系统的资源有哪些？（1）处理机管理（2）存储管理（3）设备管理（4）文件管理6、添加新的系统调用的步骤有哪些？添加源代码连接新的系统调用重建新的Linux内核用新的内核启动系统使用新的系统调用7、在什么条件下程序员编写的代码叫做程序、作业和进程？8、处理机管理分为哪些阶段？他们是怎样划分的？9、进程的定义是什么？进程有什么特性？定义：10、进程的状态有哪些？互相是如何转换的？转化：状态转化图：11、进程的控制原语有哪些？创建原语，撤销原语，阻塞原语，唤醒原语。

12、什么是线程？它有哪些状态？（1）线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分配的基本单位。

（一个线程可以创建和撤销另一个线程；同一进程中的多个线程之间可以并发执行。

）（2）线程有就绪、阻塞和执行三种基本状态，有的系统中线程还有终止状态。

13、进程的调度算法有哪些种?先来先服务（FCFS）、轮转调度、分级轮转法、优先级法。

14、什么是死锁？产生死锁的必要条件是什么？预防死锁的办法是什么？（1）两个以上的进程相互等待一个永远不可能发生的条件而无法向前推进，这种僵局称为死锁。

（2）产生死锁有四个必要条件：互斥条件、不剥夺条件、请求和保持条件、环路等待条件。

（3）预防死锁的方法有：资源独占、资源顺序分配、资源受控动态分配。

15、操作系统的功能包括哪些？操作系统的主要功能是管理系统的软、硬件资源，它们可归为四类：处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理等。

16、进程控制块是一个系统数据结构，其中含有那些信息？进程的名称，当前状态，所需资源和已分配的资源，调度信息，通信信息，与其他PCB的连接字、优先级、现场保留区等17、什么是存储管理？它应该解决哪些问题？存储管理是操作系统中四大功能之一，是指存储器资源(主要指内存并涉及外存)的管理，主要是指对主存的管理，主要关注存储介质方面的操作与维护工作。

存储管理主要解决以数据恢复和历史信息归档为目的的联机与脱机数据存储。

存储管理团队必须确保备份和存档的物理安全。

存储管理的目标是在生产IT环境中定义、跟踪并维护数据和数据资源。

解决以下问题：内存的分配与回收，内储保护，地址转换，静态重定位，动态重定位，存储共享，扩充内存容量18、有哪些存储管理技术？它们各自的特点是什么？覆盖技术与交换技术覆盖技术是指一个程序的若干程序段，或几个程序的某些部分共享某一个存储空间。

它利用相互独立的程序段之间在内存空间的相互覆盖，逻辑上扩充了内存空间，从而在某种程度上实现了在小容量内存上运行较大程序的功能。

交换技术是进程在内存与外存之间的动态调度，是由操作系统控制的。

19、对每个Linux文件而言，都有四种不同的用户，它们是？Linux系统中规定了四种不同类型的用户，即文件主(owner)、同组用户(group)、可以访问系统的其它用户(others)、超级用户(root)，具有管理系统的特权。

20、随机文件的内部结构是怎样的？直接地址结构，索引地址结构，计算寻址结构21、存储管理中的页面置换算法是怎样的？（FIFO（先进先出）算法简单，但效率不高，LRU（最近最久未使用）的近似算法和LFU（最不频繁实用）是较为实用的算法，效果较好，实现不难，OPT（最优算法）算法是一种最佳的算法，但并不实用，因为要跟踪页面方可预测未来）22、文件系统的主要目的是什么？实现对文件的按名存取23、当进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为什么状态？就绪24、进程调度的对象和任务分别是什么？25、进程的软件结构包括有哪三个元素（即记录该程序状态的PCB、所指向的程序和相关数据）？即记录该程序状态的PCB、所指向的程序和相关数据26、存储管理最核心的任务的是内存的哪项工作？(分配和回收）27、存储管理中的静态重定位和动态重定位分别指什么？静态地址重定位是在程序执行之前由操作系统的重定位装入程序完成的。

动态重定位是在程序执行时，由系统硬件的地址重定位机构临时根据需要完成从逻辑地址到物理地址的转换的。

28、在可变式分区管理中，记录内存分配情况的表格是几张？各自负责什么？两张表 P表说明已分配的分区和F表说明空闲的分区29、在页式存储管理中，用户访问内存的地址形式是怎样组成的？（实在找不着啊）其地址转换中，物理地址的计算公式是什么？（物理地址=内存块号*块长+页内地址）？P17430、为了实现页式存储管理，系统需要提供哪些专用寄存器？他们各自的作用是什么？页表始址寄存器，用于保存正在运行进程的页表在内存的首地址，当进程被调度程序选中投入运行时，系统将其页表首地址从PCB中取出送入该寄存器。

页表长度寄存器，用于保存正在运行进程的页表的长度，当进程被选中运行时，系统将它从PCB中取出送入该寄存器。

31、什么是快表？它有什么特点？快表即转换后援缓冲器。

当一个线性地址第一次使用时，通过慢速访问RAM中的页表计算出相应的物理地址。

同时，物理地址被存放在一个TLB表项中，以便以后对同一个线性地址的引用可以快速地得到转换。

32、文件系统中对一个文件的管理包含了哪两部分？文件管理程序和他所管理的全部文件33、每个索引文件的结构式怎样的，其中包含了什么信息？由索引表和主文件两部分构成。

索引表是一张指示逻辑记录和物理记录之间对应关系的表。

主文件是系统中最重要的共享文件，主要存放具有固定值属性的数据34、信号量是怎样定义的？其P操作和V操作对信号量有何影响？信号量是一个记录型数据结构，包含信号量值和一个等待队列，其中信号量值是一个具有非负初值的整型变量，等待队列是一个初始状态为空的队列，又称信号灯。