最新操作系统第一章作业讲解资料
操作系统学习指导与习题(含答案)
三种基本状态可经一定的触发条件而转换。
进程是资源分配的基本单位，同时进程也可作为独立运行的基本单位，用户可以从进程
的观点来研究操作系统。但由于系统资源数量的有限，必然导致诸进程间竞争资源。用户进
程和系统进程之间、同一用户作业的内部进程之间、不同用户各作业的进程之间、各系统进
程之间都存在资源竞争问题。竞争资源的进程间存在着两种关系：(1)资源共享。虽然诸进
变迁、进程的组成、进程控制块的内容及作用)；进程的控制(包括进程的建立、进程的撤消、
进程的阻塞、进程唤醒等)；原语的含义、作用及内容；临界资源、临界区的基本概念；进
程互斥与同步的基本概念；P、V 操作的控制机理；进程间的通信；常用进程调度算法；死
锁的基本概念；产生死锁的原因和预防死锁产生的具体措施等。
计算机激光照排系统
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
10. 若操作系统看作是计算机资源的管理者，则下列不属于操作系统管理的资源的是
__________。
A. 程序
B. 内存
C. CPU
D. 中断
11. 操作系统的功能是进行文件管理、处理器管理、作业管理、设备管理和（
）管
理。
A. 存储器
B. 进程
C. 系统
户有着密不可分的关系，它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间。 紧挨着硬
件的就是操作系统，它通过系统核心程序对计算机系统中的几类资源进行管理，如处理机、
存储器、输入/输出设备、数据与文档资源、用户作业等，并向用户提供若干服务，通过这
些服务将所有对硬件的复杂操作隐藏起来，为用户提供一个透明的操作环境。
于低级通信方式，该方式以控制进程并发执行为主要目的，而利用通信原语进行高级通信则
操作系统第一章详解(考研)精品PPT课件
第一章 操作系统引论
1.1.2 操作系统的作用
1. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口
OS 处 于 用 户 与 计 算 机 硬 件 系 统 之 间 ， 用 户 通 过 OS来使用计算机系统。或者说，用户在OS帮助下， 能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和 运行自己的程序。
第一章 操作系统引论
(3) 图形、窗口方式：用户通过屏幕上的窗口和 图标来实现与OS的通信，并取得它的服务。（用户 接口）
第一章 操作系统引论
用户 应用程序 系统调用 命令 图标、窗口
操作系统 计算机硬件
图 1-1 OS作为接口的示意图
第一章 操作系统引论
2. OS作为计算机系统资源的管理者
计算机系统资源： 硬件：处理器
I/O软 件 物理接口
硬件 虚机器
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
第一章 操作系统引论
3. OS实现了对计算机资源的抽象
同样，可以再覆盖一层用于文件管理的软 件，由它来实现对文件操作的细节，并向 上提供一组对文件进行存取操作的命令， 方便用户对文件进行存取。
由此可见，OS是铺设在计算机硬件上的 多层系统软件，它们不仅增强了系统的功 能，而且还隐藏了对硬件操作的细节，由 它们实现了对计算机硬件操作的多个层次 的抽象。
第一章 操作系统引论
外围机（卫星机）
外围机：专门用于与I/O设备打交道，完 成面向用户的输入输出（纸带或卡片）， 中间结果暂存在磁带或磁盘上。
第一章 操作系统引论
1.1.1 操作系统的目标
有效性：提高系统资源的利用率；提高系 统的吞吐量（指系统在单位时间内所完成 的总工作量）。
方便性：配置操作系统后可使计算机系统 更容易使用。
操作系统复习资料
操作系统复习资料操作系统复习资料第一章：一、现在操作系统的功能与任务？（p14）1．操作系统的主要任务,是为多道程序的运行提供良好的运行环境,以保证多道程序能有条不紊地运行,并能最大限度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用.2. 操作应具有这样几方面的功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、面向网络的服务和功能二、什么是多道程序设计技术？有什么好处？（p6）1.在单道批处理系统中,内存中仅有一道作业,它无法充分利用系统中的所有资源,使系统性能较差;2.在多道批处理系统中,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,由作业高度算法按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使他们共享CPU和系统上的各种资源.好处：（1）提高了CPU的利用率（2）可提高内存和I/O设备的利用率（3）增加系统吞量三、分时、实时、多道程序处理系统概念？（选择）（p8----p11）第二章：一、线程与进程的异同？1、相同点：（a）二者都具有ID，一组寄存器，状态，优先级以及所要遵循的调度策略。
（b）每个进程都有一个进程控制块，线程也拥有一个线程控制块。
（c）线程和子进程共享父进程中的资源；线程和子进程独立于它们的父进程，竞争使用处理器资源；线程和子进程的创建者可以在线程和子进程上实行某些控制，比如，创建者可以取消、挂起、继续和修改线程和子进程的优先级；线程和子进程可以改变其属性并创建新的资源。
2、不同点：（a）线程是进程的一部分, 一个没有线程的进程是可以被看作单线程的，如果一个进程内拥有多个进程，进程的执行过程不是一条线（线程）的，而是多条线（线程）共同完成的。
（b）启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
（c）系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域，但是不会为线程分配内存（线程所使用的资源是它所属的进程的资源），线程组只能共享资源。
操作系统第一章ppt课件
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
1.1.2 操作系统的含义 • 操作系统是一个系统软件 • 操作系统管理和控制计算机系统的资源、
合理地组织计算机工作流程 • 操作系统给用户提供了一个方便、友好
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1.2 操作系统的历史
1.2.1 手工操作阶段
• 50年代早期，出现了穿孔卡片。程序写在卡片上然后读 入计算机，而不用插板，但计算过程则依然如旧。
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内存扩充（覆盖、交换和虚拟存储）：提高内存利 用率、扩大进程的内存空间
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第一章 绪论
设备管理
– 管理目标：方便设备的使用、提高CPU与I/O 设备利用率
• 设备操作：利用设备驱动程序完成对设备的操作 • 设备独立性(device independence)：提供统一的I/O
设备接口，使应用程序独立于物理设备，提高可适 应性；在同样的接口和操作下完成不同的内容 • 设备分配与回收：在多用户间共享I/O设备资源 缓冲区管理：匹配CPU和外设的速度，提高两者的 利用率。主机与外设并行
CPU
寄存器组
操作系统第一章
1.在计算机系统中配置操作系统的主要目的是提高系统资源的利用率,操作系统的主要功能是管理计算机系统中的资源，其中包括处理机、存储器以及文件和设备。
这里的处理机管理主要是对进程进行管2.操作系统有多种类型:允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为分时操作系统;允许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为批处理操作系统;在实时操作系统的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应;在IBM- PC机上的操作系统称为微机操作系统3.操作系统是一种系统软件它负责为用户和用户程序完成所有与硬件相关并与应用无关的工作，高级程序设计语言的编译不是操作系统关心的主要问题。
4.用户在程序设计过程中，可通过系统调用获得操作系统的服务。
5.在0S中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU,内存和I/O设备的利用率,为实现多道程序设计需要有更大的内存。
6.推动批处理系统形成和发展的主要动力是提高系统资源利用率.推动分时系统形成和发展的主要动力是方便用户，推动微机OS发展的主要动力是计算机硬件的不断更新换代7.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是交互性和响应时间，在设计批处理操作系统时，首先要考虑的是周转时间和系统吞吐量，在设计实时操作系统时，首先要考虑的是实时性和可靠性8.在多道批处理系统中，为了充分利用各种资源，系统总是优先选择计算型和I/O型均衡的多个作业投入运行，为了提高吞吐量，系统总是想方设法缩短用户作业的周转时间9.从下面关于操作系统的论述中，选出一条正确的论述。
(1)(1)对批处理作业，必须提供相应的作业控制信息。
(2)对于分时系统，不一定全部提供人机交互功能。
(3)从响应角度看，分时系统与实时系统的要求相似。
(4)采用分时操作系统的计算机系统中，用户可以独占计算机操作系统中的文件系统。
(5)从交互角度看，分时系统与实时系统相似10.分时系统的响应时间(及时性)主要是根据用户所能接受的等待时间确定的，而实时系统的响应时间则是由控制对象所能接受的时延确定的。
操作系统作业一及答案
第一章：操作系统引论1.什么是操作系统？可以从哪些角度阐述操作系统的作用？答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，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，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行的一组程序模块的集合。
作用：控制管理计算机的全部硬软件资源，合理组织计算机内部各部件协调工作，为用户提供操作和编辑界面的程序集合。
2、简要叙述批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统的概念及特点。
答：批处理操作系统：通常是把一批作业以脱机方式输入到磁带（磁盘）上，并在系统中配上监督程序（Monitor)，在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理，直到磁带（磁盘）上所有的作业全部完成。
其特点：（1）自动性；（2）顺序性。
分时操作系统：是指在一台主机上连接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。
其特点：（1）多路性；（2）独立性；（3）及时性；（4）交互性。
实时操作系统：是指系统及时（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地运行。
其特点：（1）多路性；（2）独立性；（3）及时性；（4）交互性；（5）可靠性。
3操作系统需要管理哪些资源？它的基本功能是什么？答：硬件资源：CPU，打印机等，软件资源：数据，程序等4操作系统对外提供了哪些接口？答：（1）操作系统的命令接口通过在用户和操作系统之间提供高级通信来控制程序运行，用户通过输入设备发出一系列命令告诉操作系统执行所需功能，它包括了键盘操作命令和作业控制命令，称为作业一级的用户接口。
命令接口的两种最普遍和主要的方式是直接命令方式（命令行）和间接命令方式（命令文件）。
（2）操作系统的程序接口它是用户程序和操作系统之间的接口，用户程序通过它们使用系统资源及系统服务，这种接口方式通常采用若干系统调用组成。
操作系统-第一章-概述
操作系统-第⼀章-概述1.1 操作系统的概念、功能和⽬标概念操作系统(Operating System，OS)是指 控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的⼯作和资源的分配，为⽤户和其他软件提供⽅便的接⼝和环境 的程序集合。
它是计算机系统中最基本的系统软件。
功能和⽬标①操作系统是系统资源的管理者②向上提供⽅便易⽤的服务③是最接近硬件的⼀层软件①操作系统是系统资源的管理者（管理功能）作为系统资源的管理者，其⽬标是安全、⾼效，提供的功能有：处理机管理管理处理机的分配与运⾏，解决冲突问题，可以理解为对进程的管理进程管理：进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度存储器管理为了提⾼多道程序运⾏效率，⽅便⽤户使⽤内存分配、地址映射、内存保护、共享和内存扩充⽂件管理操作系统负责管理⽂件的系统称为⽂件系统⽂件存储空间的管理、⽬录管理、⽂件读写管理和保护设备管理完成⽤户的IO请求，⽅便⽤户使⽤设备，提⾼设备的利⽤率缓冲管理、设备分配、设备处理、虚拟设备②向上提供⽅便易⽤的服务（接⼝功能）操作系统为⽤户和软件提供服务，通过提供接⼝来完成：命令接⼝联机控制⽅式：交互式命令接⼝，适⽤于分时或者实时系统，就像⼈与机器对话⼀样。
(⽤户说⼀句，系统跟着做⼀句)脱机控制⽅式：批处理命令接⼝，提交⼀组作业，系统进⾏处理，⽤户不能⼲预作业的运⾏。
(⽤户说⼀堆，系统跟着做⼀堆)程序接⼝由⼀组系统调⽤命令组成(也称作系统调⽤或者⼴义指令)可以在程序中进⾏系统调⽤来使⽤程序接⼝。
普通⽤户不能直接使⽤程序接⼝，只能通过程序代码间接使⽤。
此外还有GUI图形⽤户界⾯，可以说 命令接⼝和GUI是直接给⽤户使⽤的，⽽程序接⼝是给软件或是程序员使⽤的。
③是最接近硬件的⼀层软件（扩充机器）作为最接近硬件的⼀层软件，操作系统需要实现对硬件机器的扩展，将CPU、内存、磁盘、显⽰器、键盘等硬件合理地组织起来，让各种硬件能够相互协调配合，实现更多更复杂的功能。
操作系统学习资料-第一章 绪论-操作系统原理
1.2 操作系统的历史
3 多道程序系统
（5）相关技术问题 ① 处理机管理问题：如何分配，使CPU满足要求 ② 内存管理问题：为每道程序分配内存空间 ③ I/O设备管理问题：如何分配I/O设备 ④ 文件管理问题：如何组织程序和数据 ⑤ 作业管理问题：如何组织作业
1.2 操作系统的历史 3 多道程序系统
提交
单选题 1分
Android操作系统来源于（ ）操作系统。
A Linux B Windows C Unix D MAC os
提交
1.1 操作系统概念
1 、操作系统在计算机系统中的地位
高级语言级 汇编语言级 操作系统机器级 指令系统 微程序机器级 数字逻辑级
软件 硬件
单选题 2分
计算机的操作系统是一种（ ）
1.2 作特点 – 用户独占全机：不出现资源被其他用户占用，资 源利用率低； – CPU等待用户：计算前，手工装入纸带或卡片； 计算完成后，手工卸取纸带或卡片；CPU利用率 低；
1.2 操作系统的历史
1、手工操作阶段 （无操作系统）
（3）案例：ENIAC计算机 运算速度：1000次/每秒, 数万个真空管, 占地100平方米
单选题 2分
最早的操作系统是（ ）。
A Windows B Linux C Unix D MAC os
提交
前言
一、课程简介 1、《操作系统原理》是计算机专业的核心课程之一， 属于专业基础课，是一门理论与实践并重的课程。 操作系统是计算机系统配置的系统软件之一。它在 整个计算机系统软件中占有中心地位。
输入输出 完成
继续计算
结束中断
1.2 操作系统的历史
3 多道程序系统
（2）多道运行
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第一章 习题
1、有3个作业A 、B 、C ， A 是计算作业、 B 是检索磁带上数据的作业， C 是打印作业。
3个作业单道运行时间分别为5分钟、15分钟和10分钟。
假设可在15分钟内并行完成这3个作业。
则各资源的利用率分
单道CPU 磁带利用率：15 /（5+15+10）= 15 / 30 = 1 / 2 打印利用率：10 /（5+15+10）= 10 / 30 = 1 / 3 多道CPU 利用率：5 / 15 = 1 / 3 磁带利用率：15 / 15 = 1
打印利用率：10 / 15 = 2 / 3
2、在有一台CPU 和两台输入/输出设备磁盘和磁带的多道程序系统中，同时投入运行2个程序A 和B 。
这2个程序对CPU 和磁盘和磁带的使用顺序和使用时间为：
程序A ：磁带（30S ）、CPU （10S ）、磁盘（30S ）、CPU （10S ）、磁带（20S ） 程序B ：磁盘（20S ）、CPU （30S ）、磁带（40S ）
假定：
CPU 、磁盘和磁带都能并行工作，试问：在单道和多道两种方式下， 1）程序A 和B 从投入运行到运行完成所用的时间分别是多少？
2）CPU 、磁盘和磁带的利用率是多少？
答：在单道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：100S ；B 为100S+90S=190S
在两道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：120S ；B 为90S （非抢占式）
在两道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：100S ；B 为120S （抢占式）
单道运行的时间关系图
磁带
计算
多道、非抢占式运行的时间关系图
磁带
计算
多道、非抢占式运行的时间关系图
3、有三个程序A、B、C，它们使用同一个设备进行I/O操作，并按A、B、C的优先次序执行。
这三个程序的计算机和I/O操作时间如下表所示。
假设调度时间可忽略不计，请分别画出单道程序环境和多道程序环境下（假设内存中可同时装入这三道程序），它们运行的时间关系图，并比较它们的总运行时间。
单道运行的时间关系图
多道、非抢占式运行的时间关系图
4、实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？（课本上第7题）
答：实现分时系统的关键问题，是使用户能与自己的作业交互作用，即用户在自己的终端上键入一条命令以请求系统服务后，系统能及时地接收并处理该命令，并在用户能够接受的时延内将结果返回给用户。
及时地接收命令和返回输出结果只要在系统中配置一个多路卡，并为每个终端配置一个缓冲区用来暂存用户键入的命令和输出的结果便可以了。
要确保在一个较短的时间内，系统中所有用户程序都能执行一次，从而使用户键入的命令能够得到及时处理。
一方面，用户作业提交后应立即进入内存；另一方面，系统应设置一个被称为时间片的很短的时间，并规定每个程序每次只能运行一个时间片，如果时间片用完，则不管它是否运行完毕，都必须将CPU让给下一个作业。
通过作业分时共享CPU，可使所有的作业得到及时处理，使用户的请求得到及时的响应。
5、OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？（课本上第13题）
答：OS的四大特征是：并发性、共享性、虚拟性和异步性。
其中最重要的是并发性，其他三个特征都是以并发为前提的。
6、是什么原因使操作系统具有异步性特征？（课本上第18题）
答：在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但由于竞争资源等因素的限制，使进程的执行不是“一气呵成，而是以“走走停停”的方式运行，所以内存中的每个进程何时获得处理机运行；进程何时因提出某种资源请求而暂停；进行以怎样的速度向前推进；每道程序总共需要多少时间完成，等等。
这些因素都会造成进程是以人们不可预知的速度向前推进。
也就是操作系统的异步性。