第一章 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。 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。
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。
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 ）
答：指进程以人们不可预知的速度向前推进。
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。
内存中只有一道程序，系统资源浪费。
单道性、顺序性、自动性。
精品文档
在一段时间内只允许一个进程访问资源；
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
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 交替访问
的
提高系统资源利用率和系统吞吐量。
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。
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。
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
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。
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）
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
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。
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。
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。
进一步提高系统资源利用率和系统吞吐量。
系统吞吐量达。
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）
多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。
工业（武器）控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统。
平均周转时间长、无交互能
多道性、无序性、调度
及时接收、及时处
理。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
精品文档答：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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）
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。
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
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。
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” ）
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。
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
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。
③ AND 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 ） 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； 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
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。
让权等待”原
则。 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：线程的创建、撤消、切换远低于进 程；
第三章处理机调度与死锁
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。
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
响应时间快、均衡性
截止时间的保证、可预测性
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。
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。
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）
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。）
互斥条件、请求和保持条件、不可抢占条件、循环等待条件
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
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
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）
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。 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。
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
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
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。
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。
答：左部分是页号 P
，右部分是位（偏）移量，即页内地址相同，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
答：将系统中的空闲分区链接成一个链。
要求的分区，按照作业大小分割该分区。 的空闲分区的下一个空闲分区开始查找， 又是最小的空闲分区，缺点同样是留下碎
片。 存储器缺乏大的空闲分区。
：从链首开始顺序查找，直到找到大小满足 缺点
：留下了很多碎片。
采用循环查找方适应算法（ BF ）：总是挑选每组要求、 ：总是挑选最大的空闲区，缺点是导致
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”
了的程序或数据进行重定位（紧凑后物理地址变化） 。每次紧凑后都必须对移动
：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；
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。
：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。
答：从进程发出请求到取出数据所花费的总时间。
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。
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
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。
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。
多次性和对换性是虚拟性的前提条件。
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 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 ，
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
②空间局限性 ：程序在一段时间内所访问的地址
：作业中的程序和数据允许被分成多次调入内存运行；
：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。
可能集中在一定范围之
内。
答： 进行换进、换出
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。
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。
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）
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；⑤ Clock 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）
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
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）；④ I/O 通道方式。
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。
答：设备独立性软件、设备驱动程序、中断处理程序。
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。
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
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
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。
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）；④ I/O 通道控制方式
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差错精
品文档
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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。
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。
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
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。
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。
答：①缓和CPU 和I/O 设备间速度不匹配的矛盾；②减少对C PU的中断频率，放宽对
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。
CPU中断响应时间的
答：Max（C,T）+M （C:处理时间、T:输入时间、M: 传送时间）
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
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。
答：分为逻辑结构和物理结构。
答：
Max(C,T)
答：①固定头磁盘；②移动头磁盘。
精品文档答：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
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
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）
答：①隐式链接；②显式链接
第一章 1．设计现代 OS 的主要目标是什么？ （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？ （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 11．OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？ 答：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。 第二章 5．在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响? 答：为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并对并发执行的程序加以控制和描述，在操作系统中引入了进程概念。 影响: 使程序的并发执行得以实行。 6．试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序? 答：(1)动态性是进程最基本的特性，表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，由撤销而消亡。进程有一定的生命期，而程序只是一组有序的指令集合，是静态实体。 (2)并发性是进程的重要特征，同时也是 OS 的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是不能并发执行的。 (3)独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。对于未建立任何进程的程序，不能作为独立单位参加运行。 11. 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因？ （1）处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程就由就绪状态变为执行状态 （2）正在执行的进程因发生某事件而无法执行，如暂时无法取得所需资源，则由执行状态转变为阻塞状态。 （3）正在执行的进程，如因时间片用完或被高优先级的进程抢占处理机而被暂停执行，该进程便由执行转变为就绪状态。 19. 为什么要在 OS 中引入线程？ 为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，提高操作系统的并发性能。 同步：同步机构应遵循哪些基本准则？为什么？ 答：同步机构应遵循的基本准则是：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待原因：为实现进程互斥进入自己的临界区。 PV操作概念：操作系统中的一种同步机制，实现对于并发进程中临界区的管理。21．试从调度性、并发性、拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。 （1）调度性。 在传统的操作系统中，拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程，在引入线程的OS中，则把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位；
《操作系统》期末复习 1.文件系统模型（三层） 文件系统的模型可分为三个层次： 最底层是对象及其属性，中间层是对对象进行操作和管理的软件集合，最高层是文件系统提供给用户的接口。 1）对象机器属性：文件，目录，磁盘（磁带）储存空间。 2）对对象操作和管理的软件集合:I/O控制层，基本文件系统层。基本I/O管理程序，逻辑文件系统 3）文件系统的接口：命令接口，程序接口 2.I/O设备的四种控制方式，各种常见I/O设备使用哪种方式。 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：键盘、打印机等 3)直接存储器访问方式：磁盘、光盘等 4)I/O通道方式。 3.磁盘对换区和文件区的管理，各自采用何种分配方式。 对文件区管理的主要目标是提高文件存储空间的利用率，然后才提高对文件的访问速度，因此，对文件区空间的管理采取离散分配方式。 对对换空间管理的主要目标是提高进程换入和换出的速度，然后才是提高文件存储空间的利用率，因此，对对换区空间的管理采取连续分配方式，较少的考虑外存中的碎片问题。 4.线程的实现方式。 1)内核支持线程的实现：抢占式方式、非抢占式方式 2)用户级线程的实现：运行时系统，内核控制线程
5.进程和线程的区别是什么 调度，在传统的操作系统中，进程是调度的基本单位，在引入线程的操作系统中，线程才是调度的基本单位，而进程是拥有资源的基本单位。 拥有资源，进程才能拥有资源。线程只拥有属于自己的少量资源，还允许多个线程共享该进程所拥有的资源。 并发不仅进程可以并发执行，在一个进程中的多个线程之间也可以并发执行。 系统开销系统在分配资源等管理上开销大，而线程切换时开销小，只需要保存和设置少量寄存器内容。 线程支持多处理机系统。 在同一进程中的不同线程之间的独立性要比不同进程之间的独立性低得多 6.现代操作系统的特征，其中最基本的是哪一项。 特征：并发共享虚拟异步。 其中，并发特征是最为重要的特征，其余三个特征是以并发为前提体现的。 7.批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统的主要特点及各自的优缺点。 单道批处理系统：特点是自动性，顺序性，单道性。缺点是系统中的资源得不到充分的利用。 多道批处理系统：特点是调度性，无序性，多道性。优缺点是：（1）资源利用率高。（2）系统吞吐量大。（3）平均周转时间长。（4）无交互能力。 分时操作系统：特点是多路性，独立性，及时性，交互性。 实时操作系统：特点是及时响应，快速处理，可靠性和安全性高，不强求系统资源的利用率。 8.临界资源和临界区的定义。 临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。属于临界资源的硬件有打印机、磁带机等,软件有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等。诸进程间应采取互斥方式，实现对这种资源的共享。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。
操作系统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，其主要的作用是管理好这些设备，提高它们的利用率和系统吞吐量，并为用户和应用程序提供一个简单的接口，便于用户使用。单批道处理系统工作方式：首先由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存，并把运行控制权交给作业，当作业处理完成后，把控制权交还给监督程序，再由监督程序将磁带上的第二个程序调入内存，直到磁带上的作业全部完成。微内核OS工作方式：在单机微内核操作系统中都采用客户/服务器模式，将操作系统中最基本的部分放入内核中，而把操作系统的绝大部分功能都放在微内核外面的一组服务器（进程）中实现，它们都是被作为进程来实现的，运行在用户态，客户和服务器之间借助微内核提供的消息传递机制来实现信息交互的。微内核基本功能：进程管理、低级存储器管理、中断和陷入处理。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。进程控制块（PCB）的作用：作为独立运行基本单位的标志、能实现间断性运行方式、提供进程管理所需要的信息、提供进程调度所需要的信息、实现与其他进程的同步与通信。产生死锁原因：竞争不可抢占性资源、竞争可消耗性资源、进程推进顺序不当。死锁：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他进程才能引发的事件，那么该组进程是死锁的。动态重定位：地址变换过程是在程序执行期间，随着对每条指令或数据的访问自动进行的，故称为动态重定位。分页和分段主要区别：页是信息的物理单位、对用户是不可见的。段是信息的逻辑单位，能更好的满足用户需求。页的大小固定且由系统决定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序。分页的用户程序地址空间是一维的，分页是系统的行为，而分段是用户的行为，用户程序的地址空间是二维的。虚拟存储器：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。地址变换过程：在进行地址变换时，首先检索快表，试图从中找出所要访问的页。若找到，便修改页表项中的访问位，供置换算法选换出页面时参考对于写指令，还需将修改位设置为“1”，表示该页在调入内存后已经修改。然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址形成物理地址。地址变换过程到此结束。如果在快表中未找到该页的页表项，则应到内存中查找页表，再从找到的页表项中的状态位P来了解该页是否已调入内存。若该页已调入内存，这时应将该页的页表项写入快表。当快表已满时，应先调出按某种算法所确定的页的页表项，然后再写入该页的页表项，若该页未调入内存，这时产生缺页中断，请求OS从外存把该页调入内存。产生抖动的原因：同时在系统中运行的进程太多，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，致使每一个进程都在运行时，频繁地出现缺页，必须请求系统将所缺之页调入内存使得在系统中排队等待页面调入调出的进程数目增加。对磁盘的有效访问时间增加，造成每个进程的大部分时间都用于页面的换进换出，而几乎不能再去做任何有效的工作，导致处理机的利用率急剧下降并趋于0。DMA控制器组成：主机与DMA控制器的接口、DMA控制器与块设备的接口、I/O控制逻辑。假脱机系统：即同时联机外围操作，又撑脱机操作，在多道程序环境下，可利用多道程序中的一道程序，来模拟脱机的输入输出功能。计在联机条件下，将数据从输入设备传送到磁盘，或从磁盘传到输出设备。缓冲区的主要作用是弥补速度差：缓和CPU 与I/O设备间速度不匹配的矛盾、减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制、解决数据粒度不匹配的问题、提高CPU和I/O设备之间的并行性。磁盘调度算法：先来先服务，最短寻到时间优先：最近的从大到小再从大到小。扫描算法：最近的从小到大再从大到小。循环扫描算法：最近从小到大再从小到大。文件：文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合。文件打开操作：系统将指明文件的属性，从外存拷贝到内存文件表的一个表目中，并将该表目的编号返回给用户。换言之，打开就是在用户和指定文件之间建立一个连接。此后，用户可通过该连接直接得到文件信息，从而避免了再次通过目录检索文件，即当用户再次向系统发出文件请求时，系统根据用户提供的索引号可以直接在打开文件表中查找到文件信息。利用“关闭”系统调用来关闭此文件，断开连接，OS会
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版 计算机操作系统是计算机科学领域的重要基础知识，它掌握着计算机系统的核心功能和运行原理。汤小丹编写的《计算机操作系统》第四版是该领域的一本经典教材，它全面而深入地介绍了操作系统的各个方面。本文将对该教材进行全面概述，从内容结构、特点以及与其他版本的比较等方面进行分析。 一、内容结构 《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的内容结构紧密，逻辑严谨，主要分为以下几个部分： 1. 引言：本部分介绍了操作系统的概念、功能和历史背景，并简要介绍了后续各章节的内容。 2. 进程管理：这一部分详细介绍了进程的概念、进程的状态转换、进程调度等内容。此外，还包含了进程同步与互斥、死锁及其预防等重要主题。 3. 存储管理：该部分介绍了存储器的层次和地址转换机制，详细讲解了虚拟存储器、内存分配与回收等关键技术。 4. 文件系统：这一部分主要介绍了文件的概念、文件系统的管理和存储组织策略等内容。同时，还涵盖了文件系统的性能优化和安全性保护等关键问题。
5. 输入输出系统：该章节详细介绍了输入输出设备的概念、I/O操作的特点以及各种I/O控制技术。此外，还包含了磁盘调度算法、缓存技术等内容。 6. 系统结构与分布式系统：这部分主要介绍了计算机系统的层次结构和组成，以及分布式系统的基本概念和相关技术。 7. 死锁：这一章节进一步深入讲解了死锁的概念、分类以及解决死锁问题的算法。 8. 发展动态：本部分介绍了操作系统的最新发展动态和研究前沿，对未来可能出现的新技术和新方向进行了展望。 以上为《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的主要内容结构，每个章节都涵盖了相关知识点和实践案例，为读者提供了全面的学习资源。 二、特点与优势 1. 全面性：该教材从进程管理、存储管理、文件系统、输入输出系统、系统结构与分布式系统等多个角度对操作系统进行全面介绍，使读者能够全面了解和掌握操作系统的各个方面。 2. 深入性：《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》不仅介绍了操作系统的基本概念和原理，还深入讨论了进程同步、死锁、文件系统的性能优化等重要问题，为读者提供了更深入的学习体验。
第一章 （1）操作系统（Operating System）：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 （2）操作系统最基本的特征：共享性、并发性 （3）操作系统的特性：○1并发性：两个或多个事件在同一事件间隔发生；○2共享性：系统中的资源可供内存中多个并发进程共同使用，也称为资源共享或资源复用；○3虚拟技术：把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物；○4异步性：进程是以人们不可预知的速度，停停走走地向前推进的。 （4）OS的主要任务：为多道程序的运行提供良好的环境，保证多道程序能有条不紊地、高效地运行，并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。 （5）OS的功能：（1）处理机管理：对处理机进行分配，并对其运行进行有效的控制和管理； （6）存储器管理：内存分配、内存保护、地址映射（变换）、内存扩充；（3）设备管理：（4）文件管理：文件的存储空间管理、目录管理、文件的读／写管理和保护；（5）操作系统和用户之间的接口：命令接口、程序接口（系统调用组成）、图形接口（6）面向网络的服务功能 （7）○1多道批处理系统（吞吐量、周转时间）：多道性、宏观上并发、微观上串行、无序性、调度性；○2分时系统（响应时间）：多路性、交互性、独占性、及时性；○3实时系统（实时性和可靠性）： （8）多道程序设计技术是操作系统形成的标志 （9）分时系统：响应时间= 用户数*时间片，时间片=切换时间+处理时间 （10）实时系统：系统能及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。 （11）并发：两个或多个事件在同一时间间隔发生；并行：两个或多个事件在同一时刻发生。 （12）虚拟：通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。 （13）微内核ＯＳ结构：能实现ＯＳ核心功能的小型内核，并非一个完整的ＯＳ，与ＯＳ的服务进程（如文件服务器、作业服务器等）共同构成ＯＳ。 基本原理： 只有最基本的操作系统功能才能放在内核中。不是最基本的服务和应用程序在微内核之上构造，并在用户模式下执行。
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）O S 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OS？
一、选择题 1. 与计算机硬件关系最密切的软件是（）。 A.编译程序 B.数据库管理系统 C.游戏程序 D.OS 2. 现代OS具有并发性和共享性，是（）的引入导致的。 A.单道程序 B. 磁盘 C. 对象 D.多道程序 3. 操作系统的主要功能有（）。 A.进程管理、存储器管理、设备管理、处理机管理 B.虚拟存储管理、处理机管理、进程调度、文件系统 C.处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统 D.进程管理、中断管理、设备管理、文件系统 4. 要求在规定的时间内对外界的请求必须给予及时响应的OS是（）。 A.多用户分时系统 B.实时系统 C.批处理系统时间 D.网络操作系统 5. 操作系统是对（）进行管理的软件。 A.硬件 B.软件 C.计算机资源 D.应用程序 6.（）对多用户分时系统最重要。 A.实时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 7.（）对多道批处理系统最重要。 A.实时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 8. ( )对实时系统最重要。 A.及时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 9. ( )操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A.网络 B.分布式 C.分时 D.实时 10. 如果分时操作系统的时间片一定，那么（），则响应时间越长。 A.用户数越少 B.用户数越多 C.内存越小 D.内存越大 11. 下面6个系统中，必须是实时操作系统的有（）个。 ·航空订票系统 ·过程控制系统 ·机器口语翻译系统 ·计算机辅助系统 ·办公自动化系统 ·计算机激光照排系统 A.1 B.2 C.3 D.4 12. 下面对OS不正确的描述是（）。 A.OS是系统资源管理程序 B.OS是为用户提供服务的程序 C.OS是其它软件的支撑软件 D.OS是系统态程序的集合
操作系统（第四版）期末复习总结 第一章操作系统引论 1、操作系统是什么？ 操作系统为用户完成所有“硬件相关，应用无关“的工作，以给用户方便、高效、安全的使用环境 1.1、定义： 操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制并协调多个任务的活动，实现信息的存取和保护。它提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。 1.2、目标 （1）、方便性：配置OS后计算机系统更容易使用 （2）、有效性：改善资源利用率；提高系统吞吐量 （3）、可扩充性：OSde结构（如层次化的结构：无结构发展->模快化结构->层次化结构->微内核结构） （4）、开放性：OS遵循世界标准范围。 1.3、作用： （1）、OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（API／CUI／GUI） 即：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。 （２）、OS是计算机系统资源的管理者（处理机、存储器、I/O设备、文件） 处理机管理是用于分配和控制处理机 存储器管理是负责内存的分配与回收 I/O设备管理是负责I/O设备的分配（回收）与操纵 文件管理是用于实现文件的存取、共享和保护 （3）、OS实现了对计算机资源的抽象（OS是扩充机/虚拟机） 2、操作系统的发展过程
2.1、未配置操作系统的计算机系统（40年代手工操作阶段） （1）、人工操作方式：用户独占全机，资源空闲浪费。 缺点： 手工装卸、人工判断、手工修改与调试内存指令等造成CPU空闲； 提前完成造成剩余预约时间内的CPU完全空闲； I/O设备的慢速与CPU的速度不匹配造成的CPU空闲等待时间 （2）、脱机输入输出（Off-Line I/O）方式。 优点： 减少了CPU的空闲时间 提高了I/O速度 2.2、单道批处理系统（50年代） （1）、解决问题： 单道批处理系统是在解决人机矛盾和CPU与I/O设备速度不匹配矛盾的过程中形成的。批处理系统旨在提高系统资源的利用率和系统的吞吐量。（但单道批处理系统仍不能充分利用资源，故现在已很少用） 单道批处理分为：联机批处理、脱机批处理 联机批处理：CPU直接控制作业输入输出 脱机批处理：由外围机控制作业输入输出 （2）、缺点： 系统资源利用率低（因为内存中只存在一道程序，I/O请求成功前CPU都处于空闲状态）（3）、特征 自动性。正常情况下，一批作业能自动依次运行，无需人工干预。 顺序性。各道作业是顺序进入内存，FCFS 单道性。内存中任何时候只能有一道作业。 2.3、多道批处理系统（60年代初） 目的：为了进一步提高资源利用率和系统吞吐量 该系统中，用户提交的作业都先存在外存中，在作业A在执行I/O请求时，CPU空闲，此时调用作业B，防止CPU空闲。同理按一定的算法调用作业，防止CPU空闲 PS:推动多道批处理系统形成和发展的动力是提高资源利用率和系统吞吐量。
计算机操作系统汤小丹课后答案完整版 计算机操作系统是指协调和管理计算机硬件和软件资源的系统。操 作系统的作用是为用户提供一个与计算机硬件交互的界面，同时管理 和分配计算机资源，保证各个程序能够高效地运行。汤小丹编写的 《计算机操作系统》一书，是操作系统领域的经典教材。以下是本文 对《计算机操作系统汤小丹课后答案》的完整版本。 前言 汤小丹编写的《计算机操作系统》课后答案，是为了帮助读者更好 地理解和掌握教材中的知识点。通过做课后习题和查看答案，读者可 以更好地巩固和应用所学知识，提高对操作系统的理解和掌握程度。 本文将对《计算机操作系统汤小丹课后答案》进行整理和梳理，方便 读者进行学习和查询。 一、绪论 1. 操作系统的定义及作用 操作系统是协调和管理计算机硬件和软件资源的系统。操作系统的 作用是为用户提供一个与计算机硬件交互的界面，同时管理和分配计 算机资源，保证各个程序能够高效地运行。 2. 操作系统的分类 操作系统可以按照不同的分类标准进行分类，包括按照用户的数量、计算机系统的类型、功能特性等分类方法。
3. 操作系统的发展历史 操作系统的发展经历了五个阶段，分别是无操作系统阶段、单道批处理系统阶段、多道批处理系统阶段、分时操作系统阶段和现代操作系统阶段。 二、进程管理 1. 进程与线程的概念及区别 进程是程序在执行过程中的实体，而线程是进程中独立运行的最小单位。进程具有独立的地址空间和资源，线程共享进程的资源。 2. 进程的状态转换及原因 进程的状态包括运行态、就绪态和阻塞态。进程状态的转换是由于进程的运行、等待资源或等待事件等原因引起的。 3. 进程同步与互斥 进程同步是指协调不同进程之间的活动顺序，而互斥是为了防止多个进程同时访问临界资源。 三、内存管理 1. 内存管理的基本概念 内存管理的任务是为进程提供内存空间，并进行分配和回收。常见的内存管理方案包括连续内存分配、非连续内存分配和虚拟存储器管理等。
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完 整版 计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版 计算机操作系统是计算机科学与技术领域的重要基础课程之一。它 研究的是计算机系统中的操作系统，旨在帮助人们深入理解操作系统 的原理和设计，并掌握操作系统的相关技术和应用。汤小丹编写的 《计算机操作系统》是该领域的经典教材之一，它内容丰富、系统全面，对于学习和研究计算机操作系统都具有重要参考价值。 《计算机操作系统》第四版是根据最新的操作系统技术和研究成果 进行了全面更新和扩充的版本。在这个版本中，作者对操作系统的基 本原理、进程管理、内存管理、文件系统等各个方面进行了深入讲解，并提供了大量的课后习题和答案，供读者进行巩固和扩展。 本书的第一部分主要介绍了操作系统的基本概念和原理。它首先介 绍了操作系统的定义、功能和作用，让读者对操作系统有一个整体的 认识。然后，它详细解释了操作系统的组成和结构，包括内核、用户 界面、输入输出系统等。同时，它还介绍了操作系统的基本特征和服务，如进程管理、内存管理、文件管理等。这些内容为后续章节的学 习奠定了坚实的基础。 第二部分主要讲解了进程与线程的管理。进程是操作系统中的基本 执行单位，它具有独立的运行环境和资源。本书详细介绍了进程的创建、调度、同步和通信等管理方法，以及进程的状态转换和控制。此
外，本书还讲解了多线程的概念和应用，包括线程的创建、同步和通 信等技术。这些知识对于理解操作系统的并发性和资源共享机制非常 重要。 第三部分涉及了内存管理的相关内容。内存是计算机系统中的重要 资源，操作系统需要管理和分配内存，以便为进程提供运行环境。本 书介绍了内存的分配和回收方法，包括连续内存分配、非连续内存分 配和虚拟内存管理等。此外，本书还讲解了页面置换算法和页面调度 策略，以及内存保护和共享机制。这些内容对于操作系统的性能和效 率具有重要影响。 第四部分主要介绍了文件系统的管理。文件系统是计算机系统中的 重要组成部分，它负责管理和存储用户的数据和信息。本书详细介绍 了文件的组织和结构，包括文件的存储和索引方式，以及文件的访问 和保护机制。此外，本书还讲解了文件系统的实现和优化方法，以提 高文件的读写速度和效率。这些知识对于操作系统的文件管理和数据 存储非常关键。 综上所述，《计算机操作系统》第四版是一本内容丰富、结构合理 的教材，它详细介绍了操作系统的基本原理和设计，涵盖了进程管理、内存管理、文件系统等各个方面的知识。通过学习本书，读者可以深 入理解计算机操作系统的运行机制和管理方法，提高操作系统的开发 和应用能力。同时，本书的课后答案提供了对习题的解析和扩展，对 于读者的自学和复习也具有很大帮助。因此，我强烈推荐《计算机操 作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版》作为学习和研究计算机操作系 统的参考书籍。
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 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8．为什么要引入实时OS？
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，
计算机操作系统第四版汤小丹教案 计算机操作系统第四版汤小丹教案 一、引言 计算机操作系统是计算机系统中的基础组件之一，它负责管理计算机的各种硬件和软件资源，为应用程序提供统一的接口和环境。计算机操作系统的地位至关重要，对于计算机系统的性能和稳定性有着重要的影响。本文将详细介绍计算机操作系统第四版汤小丹教案的主要内容，帮助读者更好地理解和掌握操作系统的基本概念、原理和应用。 二、操作系统的概念和作用 操作系统的概念和作用是学习操作系统的基础。在这一部分，我们将从操作系统的定义、发展历程、作用等方面进行介绍。 首先，操作系统的定义是管理和控制计算机系统资源、为用户提供操作界面和编程接口的软件。操作系统的发展可以追溯到早期的批处理系统和分时系统，经过多年的发展，操作系统已经成为了计算机系统中不可或缺的一部分。 操作系统的基本作用包括：管理计算机系统的硬件和软件资源，提高计算机系统的利用率和性能；为用户提供友好的操作界面和编程接口，方便用户使用计算机系统；提高计算机系统的可靠性和稳定性，确保计算机系统的正常运行。
三、操作系统的结构和组成 操作系统的结构和组成是操作系统的核心部分。在这一部分，我们将从操作系统的基本结构、组成模块等方面进行介绍。 操作系统的基本结构包括内核模式和用户模式。内核模式是操作系统的核心部分，负责管理和控制计算机系统的硬件和软件资源；用户模式是操作系统的用户接口部分，为用户提供操作界面和编程接口。 操作系统的组成模块包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理。进程管理负责进程的创建、调度和终止；内存管理负责内存的分配、回收和管理；文件系统负责文件和目录的创建、读写和管理；设备管理负责设备的驱动程序、设备的读写和管理。 四、操作系统的原理和应用 操作系统的原理和应用是操作系统的重点和难点。在这一部分，我们将从操作系统的基本原理、应用等方面进行介绍。 操作系统的基本原理包括并发性、共享性、虚拟性和异步性。并发性是指多个进程可以同时存在于系统中；共享性是指多个进程可以共享系统资源；虚拟性是指操作系统可以为用户提供虚拟的计算环境；异步性是指进程的执行顺序是不确定的。 操作系统的应用包括桌面操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统等。桌面操作系统为用户提供友好的操作界面和各种应用程序；服
一、什么叫操作系统?其功能有哪些？ 操作系统是人与计算机进行通信的一个接口,是对计算机硬件资源和软件资源进行控制和管理的程序的集合，是对计算机硬件系统功能的扩充，是其它软件建立和运行的基础。 功能： 处理机管理：操作系统能合理有效的管理、调度中央处理器，使其发挥最大的功能。 存储管理：主要是对内存的管理，他根据用户程序的要求分配内存区域，保证各用户的程序和数据互不干扰. 设备管理:对外部设备的管理。 文件管理：操作系统具有对文件按名存取的功能，为用户的使用提供了便利.文件管理支持对文件的共享，保密和保护等问题。 提供用户接口:为处理器管理做准备的，包括对作业的组织、调度和运行控制. 二、现代操作系统的主要特征 ①并发性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 ②共享性所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程（线程） 共同使用。 ③虚拟性所谓虚拟是指通过某项技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应 物 ④异步性操作系统允许多个并发进程共享资源，使得每个进程的运行过程受到
其他进程制约,使进程的执行不是一气呵成，而是以停停走走的方式运行三、什么叫进程？进程的特征 进程的定义： 为了使参与并发执行的每个程序都能独立地运行在操作系统中必须为之配置一个专门的数据结构称为进程控制块（PCB）。系统利用PCB来描述进程的基本情况和活动过程,进而控制和管理进程.这样，由程序段、相关的数据段和PCB 三部分便构成了进程实体,简称进程。 进程的特征： 动态性：进程是程序在数据集合上的一次执行过程,具有生命周期,由创建而产生，由调度而运行，由结束而消亡，是一个动态推进、不断变化的过程。而程序则不然,程序是文件,静态而持久地存在。 并发性：这是指多个进程实体同存在于内存中，且能在一段时间内同时运行。并发性是进程的重要特征，同时也成为OS的重要特征.引入进程的目的也正是为了使其进程实体能和其他进程实体并发执行；而程序（没有建立PCB)是不能并发执行的。 独立性：在传统的OS中，独立性是指进程实体书一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。凡未建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行。 异步性：这是指进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进,或说进程实体按一部方式运行. 四、什么是进程控制块？进程控制块的作用？
操作系统复习题（汤小丹版）复习资料一, 选择题 第一部分：操作系统概述 1.在计算机系统中,操作系统是(B). A. 一般应用软件 B.核心系统软件 C.用户应用软件 D.系统支撑软件 2.( D)不是基本的操作系统. A,批处理操作系统 B,分时操作系统 C,实时操作系统 D,网络操作系统 3.(C )不是分时系统的基本特征: A,同时性 B,独立性 C,实时性 D,交互性 4.关于操作系统的叙述(D)是不正确的. A."管理资源的程序" B."管理用户程序执行的程序" C."能使系统资源提高效率的程序" D."能方便用户编程的程序" 5.操作系统的发展过程是(A ) A.设备驱动程序组成的原始操作系统,管理程序,操作系统 B.原始操作系统,操作系统,管理程序 C.管理程序,原始操作系统,操作系统 D.管理程序,操作系统,原始操作系统 6.设计批处理多道系统时,首先要考虑的是( B)
A.灵活性和可适应性 B.系统效率和吞吐量 C.交互性和响应时间 D.实时性和可靠性 7.操作系统是一种(B ). A, 应用软件 B, 系统软件 C, 通用软件 D, 工具软件8.计算机系统的组成包括(B ). A,程序和数据 B, 计算机硬件和计算机软件 C,处理器和内存 D,处理器,存储器和外围设备 9.下面关于计算机软件的描述正确的是(B ). A,它是系统赖以工作的实体 B,它是指计算机的程序及文档 C,位于计算机系统的最外层 D,分为系统软件和支撑软件两大类 10.财务软件是一种(C). A,系统软件 B,接口软件 C,应用软件 D,用户软件 11.世界上第一个操作系统是(B). A,分时系统 B,单道批处理系统 C,多道批处理系统D,实时系统 12.批处理操作系统提高了计算机的工作效率,但(B ). A,系统吞吐量小 B,在作业执行时用户不能直接干预C,系统资源利用率不高D,不具备并行性 13.允许多个用户以交互使用计算机的操作系统是(A). A,分时系统 B,单道批处理系统