李建伟版实用操作系统第二版最新习题 1 操作系统概述精编版
操作系统原理与应用(第2版)课件第1章 操作系统概述课件
见P23 图1-7UNIX系统结构
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1.8 UNIX系统的特点和结构
3、UNIX的结构
trap 用户层
用户程序
程序库
系统调用程序接口
核
心
文件系统
层
缓冲区管理
进程 控制 系统
进程通信 进程调度
字符设备 块设备 设备驱动
内存管理
硬件层
硬件
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1.3 操作系统的结构 一、环境（外部结构）
OS的外部环境主要是指硬件、其他软件和用户（人）。 二、体系结构（内部结构） 在OS 的底层是对硬件的控制程序（即对资源的一些管理 程序），最上层是系统调用的接口程序。在OS内部还要 有进程、设备、存储、文件系统管理模块。
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1.4 操作系统的分类 一、多道批处理系统
三、执行系统 优点：提高了系统的安全性、提高了系统的效率 缺点：主机时间的浪费仍然很严重 四、多道程序系统阶段 多道程序系统---就是能够控制多道程序并行的系统。 基本思想：是在内存里同时存放若干道程序，它们可 以并行运行，也可以交替运行。 特点：多道程序并行
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1.2 什么是操作系统
一、概念 操作系统（OS）-----是管理计算机系统资源（硬件和软 件）的系统软件，它为用户使用计算机提供方便、有 效和安全可靠的工作环境。 补充说明: (1)从此定义上讲，操作系统是软件而不是硬件，但实 际上它是一个软、硬件结合的有机体。 (2)操作系统是系统软件而不是应用软件，但它与其他 系统软件不同。
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1.4 操作系统的分类 五、区别
（1）分时系统与实时系统的区别 分时系统的目标是提供一种随时可供多个用户使用的通用性很强的系 统，用户与系统之间具有较强的交互作用或会话能力；分时系统对响 应时间的要求一般是以人能接受的程度为依据的，其响应的数量级通 常为秒。 实时系统大多是具有特殊用途的专用系统，它仅允许终端操作员访问 有限数量的专用程序，而不能书写或修改程序。
操作系统习题答案
文件的保护方式
详细描述
文件的保护方式主要有访问控制和加密两种。访问控制是通过权限设置来限制用户对文件的访问权限 ，防止未经授权的访问。加密是通过将文件进行加密处理来保护文件的机密性，防止数据被窃取或篡 改。
文件的保护与共享
要点一
总结词
文件的共享方式
要点二
详细描述
文件的共享方式主要有共享文件夹和网络驱动器两种。共 享文件夹是将文件夹设置为共享状态，其他用户可以通过 网络访问该文件夹中的文件。网络驱动器是将本地驱动器 映射到网络上，其他用户可以通过网络访问该驱动器中的 文件。
REPORTING
WENKU DESIGN
文件系统的概念与结构
总结词
文件系统的基本概念和组成
详细描述
文件系统是操作系统中用于管理文件存储和检索的软件架构，它提供了一种组织和管理 数据的方式。文件系统通常由文件、目录、索引节点等组成，用于实现文件的存储、检
索、删除等操作。
文件系统的概念与结构
总结词
理解操作系统的定义与功能是学习操作系统的基石。
详细描述
操作系统是计算机系统中最重要的软件之一，负责管理和控制计算机硬件与软件资源。它提供了一组抽象的接口， 使得用户和应用程序可以方便地使用计算机资源。操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管 理和用户界面管理等。
操作系统的分类
总结词
了解操作系统的分类有助于理解不同操作系统的特性和应用场景。
PART 02
第二章：进程管理
REPORTING
WENKU DESIGN
进程的概念与状态
总结词
进程是程序的一次执行，具有动态性、并发性、制约 性等特点。进程状态包括新建、就绪、运行和阻塞等 状态。
李建伟版实用操作系统第二版最新习题1操作系统概述
李建伟版实用操作系统第二版最新习题 1 操作系统概述一、选择题题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案B D C D C D A C D D题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20答案B C C C B D B B B A二、综合题1、答：并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
、在单处理器系统中只有一条指令流水线，一个多功能的操作部件，某时刻处理机只能执行一个进程，进程与进程之间不能并行执行，只能并发执行。
但在各种I/O 控制技术的帮助下，处理机、通道和设备之间都能进行并发。
（1）处理机和设备之间的并行，能够发生。
（2）处理机和通道之间的并行，能够发生。
（3）通道和通道之间的并行，能够发生。
（4）设备和设备之间的并行，能够发生。
2、答：以多道程序技术为基础的现代操作系统具有4 个基本特征：（1）并发性：多个程序并发执行，宏观并行，微观串行。
（2）共享性：多个程序共享系统中的所有资源（3）虚拟性：操作系统为每个进程都虚拟出了一整套其所需的软硬件资源，让进程所属的用户感觉到自己独占整个系统。
操作系统通过进程状态转换实现虚拟性。
当进程被切换出去运行态时，它的运行环境被操作系统保存，当把再次被调度程序选中切换到运行态时恢复其运行环境继续上次运行状态继续运行。
（4）异步性：并发执行的各个进程之间运行时间、运行顺序具有不确定性，即异步性，程序执行已经失去的封闭性和可再现性。
操作系统通过同步机制保证多个进程能够正确的执行。
3、答：多道程序设计技术是指同时把多个程序放入内存并允许交替执行和共享系统中的各类资源，当一个程序因某种原因（如I/O 请求）而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一个程序。
操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统内有了多个程序（进程），它们宏观上看同时执行，微观上看仍然是串行。
机工社2023思政精品课件新编计算机科学概论 第2版06 操作系统
批处理操作系统根据一定的调度策略把要求计算的算题按一定的组合 和次序去执行，这样系统资源利用率高，作业的吞吐量大。缺点是：作业 周转时间长，不能提供交互计算能力。
6.2.1 处理器管理与进程调度
处理器是计算机系统中的宝贵资源，应该最大限度地提高处理器的利 用率。在单用户单任务的情况下，处理器仅为一个任务独占，为提高处理 器的利用率，操作系统采用多道程序设计技术。在多道程序或多用户的情 况下，组织多个作业或任务执行时，要解决处理器的调度、分配和回收等 问题。为实现处理器管理的功能，描述多道程序的并发执行，操作系统引 入了进程的概念，处理器的分配和执行以进程为基本单位；随着并行处理 技术的发展，为了进一步提高系统并行性，使并发执行单位的粒度变细， 并发执行的代价降低，操作系统引入了线程的概念。对处理器的管理和调 度最终归结为对进程和线程的管理和调度。处理器调度分高级调度，中级 调度和低级调度。
管理功能包括（但不限于）：故障管理、安全管理、性能管理、记帐管理 和配置管理等。 6.用户接口
为了使用户能灵活、方便地使用计算机和系统功能，操作系统还提供 了一组友好的使用其功能的手段称用户接口，它包括两大类：程序接口和 操作接口。用户通过这些接口能方便地调用操作系统功能，有效地组织作 业及其工作和处理流程，并使整个系统能高效地运行。
操作系统是一种管理计算机硬件的程序，为应用程序提供基本的运行 条件，是计算机用户和计算机硬件之间的人机接口。操作系统的类型具有 丰富的多样性。大型计算机操作系统的目标是优化对硬件的使用，而个人 计算机（PC）操作系统提供了对商业应用、个人娱乐，以及对介于二者之 间的其他应用软件的支持。有些操作系统追求易用性，有些追求效率，还 有些则是两者的折衷。
计算机操作系统(第二版)考试要点
计算机操作系统知识点概要第一章操作系统概论1.一个计算机系统由两部分构成：系统硬件和系统软件。
系统硬件是指构成计算机系统所必须配置的全部设备。
软件系统是一个计算机系统必须配置的程序和数据的集合。
系统硬件和系统软件统称为计算机系统资源。
2.操作系统层是硬件层的第一次扩充，语言处理程序是操作系统层的扩充。
3.操作系统的任务就是如何管理这些资源，操作系统的首要任务是跟踪资源的使用情况，提高系统资源利用率。
4.资源管理器的作用是：跟踪资源状态，分配资源，回收资源，保护资源。
5.人们将计算机系统资源划分为四大类：处理器，存储器，I/O 设备和信息（程序和数据）。
针对这四大类资源，可以为操作系统建立相应的四类管理器：处理器管理器，存储管理器，设备管理器和信息管理器（通常指文件系统）。
6.操作系统是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程及方便用户使用的程序和数据的集合。
7.通常多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业，使它们都处于执行的开始点和结束点之间。
8.多道程序设计技术的出现，得到了来自计算机硬件的两方面支持：中断系统和通道技术。
9.中断指的是：①对异步或例外事件的一种响应；②这一响应自动地保存CPU状态以便将来重新启动；③自动转入中断处理系统。
10.通道又称I/O处理机，它能完成主存和外设之间的信息传输，并与中央处理器并行操作。
11.一个CPU的主存可以连接若干通道，一个通道可以连接若干台个控制器，一个控制器又可以连接若干台设备，即所谓四级连接。
12.CPU与通道之间的关系是主从关系，CPU是主设备，通道是从设备。
13.多道程序设计的主要目的是充分利用系统的所有资源且尽可能地让它们并行操作。
14.为实现多道程序设计，必须妥善解决三个问题：⑴存储保护和地址重定位。
⑵处理机管理和调度。
⑶资源的管理和分配。
15.多道程序设计的特点：⑴多道，即主存中有两道或两道以上的程序，它们都处于执行的开始点和结束点之间，也就是说，它们在任意一时刻必处于就绪、运行、阻塞三种状态之一。
操作系统第二版复习资料
操作系统第二版复习资料操作系统第二版复习资料操作系统是计算机科学中非常重要的一个领域，它负责管理计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供一个可靠、高效的工作环境。
本文将围绕操作系统的基本概念、功能和设计原则展开讨论，帮助读者复习和加深对操作系统的理解。
一、操作系统的基本概念操作系统是一种软件，它运行在计算机硬件之上，并管理计算机的各种资源，如处理器、内存、存储设备和输入输出设备等。
操作系统的主要任务包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等。
1. 进程管理：操作系统负责创建、调度和终止进程，以及管理进程间的通信和同步。
进程是程序的执行实例，每个进程都有自己的地址空间和执行状态。
操作系统通过进程管理，确保多个进程能够并发执行，并共享计算机的资源。
2. 内存管理：操作系统负责管理计算机的内存资源，包括内存的分配和回收、内存的保护和共享，以及虚拟内存的管理等。
内存管理的目标是提高内存利用率和系统性能，同时保证进程的地址空间不被越界访问。
3. 文件系统管理：操作系统负责管理计算机的存储设备，包括硬盘、光盘和闪存等。
文件系统管理的主要任务是提供对文件的组织、访问和保护。
操作系统通过文件系统管理，实现了文件的逻辑组织和物理存储的映射。
4. 设备管理：操作系统负责管理计算机的输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器和打印机等。
设备管理的主要任务是分配和调度设备资源，以及处理设备的中断和错误。
操作系统通过设备管理，实现了用户和应用程序与设备的交互。
二、操作系统的功能操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等，它们相互协作，共同提供一个高效、可靠的工作环境。
1. 进程管理：操作系统通过进程管理，实现了进程的创建、调度和终止。
它还提供了进程间的通信和同步机制，如信号量、互斥量和管程等。
进程管理的目标是提高系统的并发性和响应性，同时保证进程的正确执行。
2. 内存管理：操作系统通过内存管理，实现了内存的分配和回收。
14681-第1章
复制一个 文件真难
我的机器有 复制功能！
图1-3
操作系统提供了一台虚拟机
把操作系统定义为： 把操作系统定义为：操作系统是控 制和管理计算机硬件和软件资源、 制和管理计算机硬件和软件资源、合理 地组织计算机工作流程以及方便用户使 用计算机的一个大型程序。 用计算机的一个大型程序。
1.2.2 操作系统的功能 从资源管理的角度看，操作系统应 从资源管理的角度看， 该具有五个方面的功能：处理机管理、 该具有五个方面的功能：处理机管理、 存储管理、设备管理、 存储管理、设备管理、文件管理以及作 业管理。 业管理。
（3）实施CPU分配（也就是处理机调 实施CPU分配（ CPU分配 ），以便让获得CPU的作业程序真正投 以便让获得CPU 度），以便让获得CPU的作业程序真正投 入运行。 入运行。
在有的操作系统中， 在有的操作系统中，实行处理机的 两级调度：第一级是作业调度， 两级调度：第一级是作业调度，涉及作 业管理；第二级才是处理机调度， 业管理；第二级才是处理机调度，属于 处理机管理。 处理机管理。
（3）为用户提供一个使用系统的良好环 以便有效地组织自己的工作流程。 境，以便有效地组织自己的工作流程。
2．存储管理 操作系统中的存储管理是针对内存 而言的。也就是说， 而言的。也就是说，存储管理的对象是 内存，其主要工作如下： 内存，其主要工作如下：
（1）记住内存各部分的使用情况，哪些 记住内存各部分的使用情况， 已经分配，哪些为待分配。 已经分配，哪些为待分配。
操作系统文件管理的主要工作如下： 操作系统文件管理的主要工作如下： 维持一个目录表， （1）维持一个目录表，里面登记有每一 个文件的名称和有关信息（ 个文件的名称和有关信息（这就是该文 件的目录项）。 件的目录项）。
计算机操作系统第二版答案
计算机操作系统第二版答案习题一1. 1. 什么是操作系统？它的主要功能是什么？什么是操作系统？它的主要功能是什么？答：操作系统是用来管理计算机系统的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以方便用户使用的程序集合；其主要功能有进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理功能。
管理功能。
2. 2. 2. 什么是多道程序设计技术？多道程序设计技什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？答：多道程序设计技术是把多个程序同时放入内存，使它们共享系统中的资源；特点：多道，即计算机内存中同时存放多道相互独立的程序；宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中；微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流占有CPU CPU，交替执行。
，交替执行。
3. 3. 批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？答：批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。
在该系统中，用户的作业被成批的输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地执行；特点是：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。
长、无交互能力。
4. 4. 4. 什么是分时系统？什么是实时系统？什么是分时系统？什么是实时系统？试从交互性、及时性、独立性、多路性和可靠性几个方面比较分时系统和实时系统。
较分时系统和实时系统。
答：分时系统：一个计算机和许多终端设备连接，每个 答：分时系统：一个计算机和许多终端设备连接，每个用户可以通过终端向计算机发出指令，请求完成某项工作，在这样的系统中，用户感觉不到其他用户的存在，好像独占计算机一样。
计算机一样。
实时系统：对外部输入的信息，实时系统能够在规定的 实时系统：对外部输入的信息，实时系统能够在规定的时间内处理完毕并作出反应。
比较：交互性：实时系统具时间内处理完毕并作出反应。
有交互性，但人与系统的交互，仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。
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李建伟版实用操作系统第二版最新习题 1 操作系统概述
一、选择题
题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案B D C D C D A C D D
题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案B C C C B D B B B A
二、综合题
1、答：
并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。
并行性是指两个或多个事件在同一时刻
发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
、
在单处理器系统中只有一条指令流水线，一个多功能的操作部件，某时刻处理机只能执行一个进程，进程与进程之间不能并行执行，只能并发执行。
但在各种I/O 控制技术的帮助下，处理机、通道和设备之间都能进行并发。
（1）处理机和设备之间的并行，能够发生。
（2）处理机和通道之间的并行，能够发生。
（3）通道和通道之间的并行，能够发生。
（4）设备和设备之间的并行，能够发生。
2、答：
以多道程序技术为基础的现代操作系统具有4 个基本特征：
（1）并发性：多个程序并发执行，宏观并行，微观串行。
（2）共享性：多个程序共享系统中的所有资源
（3）虚拟性：操作系统为每个进程都虚拟出了一整套其所需的软硬件资源，让进程所属的用户感觉到自己独占整个系统。
操作系统通过进程状态转换实现虚拟性。
当进程被切换出去运行态时，它的运行环境被操作系统保存，当把再次被调度程序选中切换到运行态时恢复其运行环境继续上次运行状态继续运行。
（4）异步性：并发执行的各个进程之间运行时间、运行顺序具有不确定性，即异步性，程序执行已经失去的封闭性和可再现性。
操作系统通过同步机制保证多个进程能够正确的执行。
3、答：
多道程序设计技术是指同时把多个程序放入内存并允许交替执行和共享系统中的各类
资源，当一个程序因某种原因（如I/O 请求）而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一个程序。
操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统内有了多个程序（进程），它们宏观上看同时执行，微观上看仍然是串行。
多道程序设计技术的优点：多道程序交替穿插执行，提高了CPU、内存和I/O 设备的利
用率；在保持CPU、I/O 设备不断工作的同时，导致系统吞吐量的上升。
4、答：
推动批处理系统形成和发展的主要动力是“不断提高系统资源利用率”和“提高系统吞
吐量”。
这主要表现在：脱机输入/输出技术的应用和作业的自动过渡大大地提高了I/O 的速
实用操作系统教程（第2 版）课后习题参考答案
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度及I/O 设备与CPU 并行工作的程度，减少了主机CPU 的空闲时间;多道程序设计技术的应用更进一步提高了CPU、内存和I/O 设备的利用率及系统的吞吐率。
推动分时系统形成和发展的主要动力是“为了更好地满足用户的需要”。
这主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力的提高使用户能方便地直接控制
自己的作业；主机的共享使多个用户（包括远程用户）能同时使用同一台计算机独立地、互补干扰地处理自己的作业。
5、答：
不确定性指在多道程序设计环境下，系统中每道程序的推进时间、顺序以及完成时间由
于受其运行环境的影响是不确定的、不可预知的。
程序的执行是以“走走停停”的方式运行。
不确定性增加了操作系统的设计与实现难度，操作系统设计者必须采取一定的措施保证
系统不出现结果随机性。
6、答：
按层次结构的原则从内到外排列为：裸机、CPU 调度，进程同步操作，内存管理，作业
管理，设备管理，文件管理、命令管理和用户。
7、答：
（1）批处理系统的特点：用户脱机使用计算机，作业成批处理，系统内多道程序并发执行，交互能力差。
（2）分时系统的特点：多个用户同时使用计算机，人机交互性强，具有每个用户独立使用计算机的独占性，以及系统响应的及时性。
（3）实时系统的特点：实时性、可靠性，但系统资源利用率较低。
8、答：
顺序执行时，CPU 运行时间为（10+5+10）+（10+5）=40s，两个程序运行总时间为：
40+40=80s，故利用率是40/80=50%
多道程序环境下，如下图所示，CPU 的运行时间为40s，两个程序运行总时间为45s，故
利用率是40/45=88.9%
9、答：进程运行情况
（1）CPU 在100-150ms 时间段内空闲，利用率为250/300=83.3%
（2）进程A 无等待现象。
（3）进程B 有等待现象，0-50ms 和180-200ms。
10、答：便于设计安全可靠的操作系统。
核心态和用户态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而设置的两种状态。
通常操作系统在核心态下运行，可以执行所有机器指令；而用户程序在用户态下运行，只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在核心态下运行，只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在核心态下执行特权指令，将会引起保护性中断，由操作系统终止该程序的执行，从而保护了操作系统。
如果允许用户执行特权指令，就有可能干扰操作系统的正常运行，甚至有可能使整个系统崩溃。
11、答：库函数是语言或应用程序的一部分，可以运行在用户空间中。
而系统调用是操作系统的一部分，是内核提供给用户的程序接口，运行在内核空间中，而且许多库函数都会使用系统调用来实现其功能。
没有使用系统调用的库函数，执行效率通常比系统调用高，因为使用系统调用时，需要上下文的切换以及状态的转换（从用户态转为核心态）。
12、答：从操作系统结构设计观点看，早期的操作系统主要是单处理机操作系统，在结构设计方法上主要采用整体结构设计模式和层次式结构设计模式。
传统的整体式、层次式结构设计法对计算机系统（如网络系统、分布式系统及多处理机
系统）而言则有较大缺陷，不能满足需求。
后来出现了虚拟机结构操作系统、微内核结构操作系统，对称多处理系统操作系统等。
13、答：
微内核结构操作系统的内核尽量简单，仅存放最基本、最主要的核心功能模块；其他服
务和应用建立在内核之上，作为系统进程或用户进程运行。
微内核结构操作系统有以下三个主要优点。
①良好扩充性。
只需添加支持新功能的服务进程即可增加新功能。
②可靠性高。
调用关系明确，执行转移不易混乱。
③便于网络服务和分布式处理。
李建伟版实用操作系统第二版最新。