《计算机操作系统》复习大纲
第一章绪论
1.掌握操作系统的基本概念、主要功能、基本特征、主要类型；
2.理解分时、实时系统的原理；
第二章进程管理
1.掌握进程与程序的区别和关系；
2.掌握进程的基本状态及其变化；
3.掌握进程控制块的作用；
4.掌握进程的同步与互斥；
5.掌握多道程序设计概念；
6.掌握临界资源、临界区；
7.掌握信号量，PV操作的动作，
8.掌握进程间简单同步与互斥的实现。
第三章处理机调度
1.掌握作业调度和进程调度的功能；
2.掌握简单的调度算法：先来先服务法、时间片轮转法、优先级法；
3.掌握评价调度算法的指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间；
4.掌握死锁；产生死锁的必要条件；死锁预防的基本思想和可行的解决办法；
5.掌握进程的安全序列，死锁与安全序列的关系；
第四章存储器管理
1.掌握用户程序的主要处理阶段；
2.掌握存储器管理的功能；有关地址、重定位、虚拟存储器、分页、分段等概念；
3.掌握分页存储管理技术的实现思想；
4.掌握分段存储管理技术的实现思想；
5.掌握页面置换算法。
第五章设备管理
1.掌握设备管理功能；
2.掌握常用设备分配技术；
3.掌握使用缓冲技术的目的；
第六章文件管理
1.掌握文件、文件系统的概念、文件的逻辑组织和物理组织的概念；
2.掌握目录和目录结构；路径名和文件链接；
3.掌握文件的存取控制；对文件和目录的主要操作
第七章操作系统接口
1.掌握操作系统接口的种类；
2.掌握系统调用的概念、类型和实施过程。
计算机操作系统复习知识点汇总
第一章
1、操作系统的定义、目标、作用
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。
设计现代OS的主要目标是：方便性，有效性，可扩充性和开放性.
OS的作用可表现为：
a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；（一般用户的观点）
b. OS作为计算机系统资源的管理者；（资源管理的观点）
c. OS实现了对计算机资源的抽象.
2、脱机输入输出方式和SPOOLing系统（假脱机或联机输入输出方式）的联系和区别
脱机输入输出技术(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU的高速性和I/O 设备低速性间的矛盾而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间，提高了I/O速度.
由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的，或者说，它们是在脱离主机的情况下进行的，故称为脱机输入输出方式；反之，在主机的直接控制下进行输入输出的方式称为联机（SPOOLing）输入输出方式假脱机输入输出技术也提高了I/O的速度，同时还将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。
3、多道批处理系统需要解决的问题
处理机管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题、作业管理问题
4、OS具有哪几个基本特征?它的最基本特征是什么?
a. 并发性(Concurrence),共享性(Sharing),虚拟性(Virtual),异步性(Asynchronism).
b. 其中最基本特征是并发和共享.
c. 并发特征是操作系统最重要的特征，其它三个特征都是以并发特征为前提的。
5、并行和并发
并行性和并发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少个事件在同一时间间隔内发生。
6、操作系统的主要功能，各主要功能下的扩充功能
a. 处理机管理功能：
进程控制，进程同步，进程通信和调度.
b. 存储管理功能：
内存分配，内存保护，地址映像和内存扩充等
c. 设备管理功能：
缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等
d. 文件管理功能：
对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及檔的共享和保护
7、操作系统与用户之间的接口
a. 用户接口：它是提供给用户使用的接口，用户可通过该接口取得操作系统的服务
b. 程序接口：它是提供给程序员在编程时使用的接口，是用户程序取得操作
系统服务的惟一途径。
第二章
1、进程的定义、特征，进程实体的组成
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。
进程具有结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性。
进程实体由程序段、相关的数据段和PCB三部分构成。
2、进程的三种基本状态及其转换
运行中的进程可能具有就绪状态、执行状态、阻塞状态三个基本状态。
进程三个基本状态转换图— P38
3、引入挂起状态的原因，具有挂起状态的进程转换
a. 终端用户的请求
b. 父进程请求
c. 负荷调节的需要
d. 操作系统的需要
具有挂起状态的进程转换图— P39
4、创建进程的主要步骤
a. 为一个新进程创建PCB，并填写必要的管理信息。
b. 把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中。
5、进程控制块（PCB）的作用
PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB 中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。
为什么说PCB是进程存在的唯一标志?
在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB 是进程存在的唯一标志。
6、进程控制块的组织方式
链接方式、索引方式
7、原语的定义、组成、作用
原语是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程，与一般过程的区别在于：它们是“原子操作”，它是一个不可分割的基本单位，在执行过程中不允许中断。原子操作在管态下执行，常驻内存。
原语的作用是为了实现进程的通信和控制，系统对进程的控制如不使用原语，就会造成其状态的不稳定性，从而达不到进程控制的目的。
8、引起创建进程的事件
用户登录、作业调度、提供服务、应用请求
9、引起进程终止的事件
正常结束、异常结束、外界干预
10、引起进程阻塞和唤醒的事件
请求系统服务、启动某些操作、新数据尚未到达、无新工作可做
11、临界资源和临界区
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程序称为临界区（Critical Section）不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。
12、同步机制应遵循的规则
空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待
13、进程通信的类型
高级通信机制可归结为三类：共享内存系统、消息传递系统以及管道通信系统。
14、线程的定义、属性
在多线程OS中，通常是在一个进程中包含多个线程，每个线程都是作为利用CPU的基本单位，是花费最小开销的实体。
线程具有下述属性：（1）轻型实体—线程中的实体基本上不拥有系统资源，只是有一点必不可少的、能保证其独立运行的资源。
（2）独立调度和分派的基本单位
（3）可并发执行。（4）共享进程资源。
15、进程和线程的比较
a. 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；
b. 并发性。在引入线程的OS中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间，亦可并发执行，因而使OS具有更好的并发性；
c. 拥有资源。无论是传统的操作系统，还是引入了线程的操作系统，进程始终是拥有资源的一个基本单位，而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外，本身基本不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源；
d. 系统开销。由于创建或撤销进程时，系统都要为之分配和回收资源，如内存空间等，进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程，因此，操作系统在创建、撤销和切换进程时所付出的开销将显著地大于线程。
第三章
1、高级调度与低级调度的区别
高级调度又称为作业调度或长程调度，调度对象是作业，作业调度往往发生于一个（批）作业运行完毕，退出系统，而需要重新调入一个（批）作业进入内存时，故作业调度的周期长；低级调度又称为进程调度和短程调度，调度物件为进程（或内核级线程），进程调度的运行频率最高，是最基本的一种调度，多道批处理、分时、实时三类OS中必须配置这种调度。
引入中级调度的主要目的：是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量
2、低级调度的功能
保存处理机的现场信息、按某种算法选取进程、把处理器分配给进程
3、进程调度方式
（1）非抢占方式—实现简单、系统开销小、适用于大多数的批处理系统环境（2）抢占方式——原则：优先权原则、短作业（进程）优先原则、时间片原则4、同时具有三级调度的调度队列模型
当在OS中引入中级调度后，人们可把进程的就绪状态分为内存就绪和外存
就绪，类似的阻塞状态也可以同样划分。
5、三大调度算法
在ＯＳ中调度实质是一种资源的分配。
先来先服务和短作业（进程）优先调度算法、高优先权优先调度算法、基于时间片的轮转调度算法。
6、高响应比优先调度算法
优先权＝等待时间＋要求服务时间＼要求服务时间
响应比＝等待时间＋要求服务时间＼要求服务时间＝响应时间＼要求服务时间
7、最低松弛度优先调度算法即LLF算法
该算法是根据任务紧急（或松弛）的程度，来确定任务的优先级。涉及到计算题，参照课本Ｐ１０２仔细研究。
8、何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？
a.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进；
b.产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法；
c.必要条件是: 互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件。
９、处理死锁的基本方法
（１）预防死锁—破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件
（２）避免死锁—破坏产生死锁的四个必要条件
（３）检测死锁—通过系统设置的检测机构，及时检测出死锁的发生
（４）解除死锁—撤销或挂起一些进程
１０、预防死锁的方法
a.摒弃"请求和保持"条件
b.摒弃"不剥夺"条件
c.摒弃"环路等待"条件
第四章
１、存储器按存储量、速度怎么划分？
对于通用计算机而言，存储层次至少应具有三级：最高层为CPU寄存器、中间为主存、最底层为辅存，较高档点的根据具体功能还可细分为：寄存器；高速缓存、主存储器、磁盘缓存；固定硬盘、可移动存储介质等6层。
主存储器（简称内存或主存）：容量一般为数十MB到数GB，其访问速度远低于CPU执行指令的速度。为此引入寄存器和高速缓存，寄存器访问速度最快，价格昂贵，容量不大；高速缓存容量大于或远大于寄存器，从几十KB到几十MB，访问速度快于主存储器。
２、程序的装入方式
绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式
３、程序的链接方式分类
静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接
４、对换的定义、分类、实现
对换是把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据调到外存上，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据调入内存。
以整个进程为单位，称为“整体对换”或“进程对换”；以“页”或“段”为单位，分别称为“页面对换”和“分段对换”，又称为“部分对换”
为了实现进程对换，系统必须能实现三方面的功能：对换空间的管理、进程的换出，以及进程的换入。
５、页面与页表
分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页
由于进程的最后一页经常装不满一块而形成不可利用的碎片，称为“页内碎片”。
系统为每个进程建立一张页面映像表，简称页表。页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。
６、分页系统的地址变换机构
涉及到图形，分别是P132和P133
７、分段存储管理方式的引入原因
引入分段存储管理方式，主要是为了满足用户和程序员的一些需要：
方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接
８、分段系统的基本原理
在分段存储管理方式中，作业的地址空间被划分为若干个（二维）段，每个段定义了一组逻辑信息，逻辑地址由段号和段内地址组成。每个段在表中占有一个表项，其中记录了该段在内存中的起始地址（又称为“基址”）。段表是用于实现从逻辑段到物理内存区的映射。
９、分段和分页的主要区别
a. 分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；
b. 对于它们的不同点有三，第一，从功能上看，页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率，即满足系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；
c. 页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序；
d. 分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的.
１０、虚拟存储器的特征及其内部关联
a. 虚拟存储器具有多次性，对换性和虚拟性三大主要特征；
b. 其中所表现出来的最重要的特征是虚拟性，它是以多次性和对换性为基础的，而多次性和对换性又必须建立在离散分配的基础上。
１１、最佳置换算法和先进先出置换算法
先进先出置换算法(FIFO)是最简单的页面置换算法，为每个页面记录了调到内存的时间，当必须置换页面时会选择最旧的页面。
最近置换算法(OPT)具有最低的缺页错误率，并且不会遭受belady异常。
两者的区别在于:FIFO算法使用的是页面调入内存的时间，opt算法使用的是页面将来使用时间。
涉及到关键的作图和计算答题，参照课本P150
１２、最近最久未使用（ＬＲＵ）置换算法
选择最近最长时间未访问过的页面予以淘汰，该算法为每个页面设置一个访问字段，来记录页面自上次被访问以来的时间。
１３、请求分段系统的地址变换过程
涉及到关键的考试内容，请参考课本P156 图4-33仔细研究
１４、分段保护
采取以下措施保证信息安全：越界检查、存取控制检查、环保护机构
第五章
１、Ｉ／Ｏ设备按使用特性、传输速率、信息变换、共享属性如何分类按设备的使用特性分类：存储设备（又称外存、后备存储器、辅助存储器）；输入输出设备（又可具体划分：输入设备（键盘、鼠标、扫描仪、视频摄像、各类传感器）、输出设备（打印机、绘图仪、显示器、数字视频显示设备、音响输出设备）、交互式设备）
按传输速率分类：低速设备（键盘、鼠标、语音的输入输出设备）；中速设备（行式打印机、激光打印机）；高速设备（磁带机、磁盘机、光盘机）。
按信息交换的单位分类：块设备（磁盘）；字符设备（交互式终端、打印机）按设备的共享属性分类：独占设备；共享设备（磁盘）；虚拟设备
２、设备控制器的组成
设备控制器由以下三部分组成：（1）设备控制器与处理机的接口，该接口用于实现CPU与设备控制器之间的通信，提供有三类信号线：数据线、地址线和控制线。（2）设备控制器与设备的接口，可以有一个或多个接口，且每个接口连接一台设备。每个接口都存在数据、控制和状态三种类型的信号。（3）I/O逻辑，用于实现对设备的控制。其通过一组控制线与处理机交互，处理机利用该逻辑向控制器发送I/O命令，I/O逻辑对收到的命令进行译码。
３、I/O通道设备如何引入
虽然在ＣＰＵ和I/O设备之间增加了设备控制器后，已能大大减少CPU对I/O的干预，但当主机配置的外设很多时，CPU的负担仍然很重，为此，在ＣＰＵ和设备控制器之间又增设了通道。
I/O通道是一种特殊的处理机，它具有执行I/O指令的能力，并通过执行通道（I/O）程序来控制I/O操作。
４、有哪几种I/O控制方式？各适用于何种场合？
I/O控制方式：程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、DMAI/O控制方式、I/O通道控制方式。程序I/O方式适用于早期的计算机系统中，并且是无中断的计算机系统；中断驱动I/O控制方式是普遍用于现代的计算机系统中；DMA I/O 控制方式适用于I/O设备为块设备时在和主机进行数据交换的一种I/O控制方式；当I/O设备和主机进行数据交换是一组数据块时通常采用I/O通道控制方式，但此时要求系统必须配置相应的通道及通道控制器。
５、ＤＭＡ控制器的组成
DMA控制器由三部分组成：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。
６、为了实现主机与控制器之间成块数据的直接交换，需设置ＤＭＡ控制器中四类寄存器
DR：数据寄存器，暂存从设备到内存或从内存到设备的数据
MAR：内存地址寄存器
DC：数据计数器，存放本次CPU要读或写的字（节）数
CR：命令＼状态寄存器，接收从CPU发来的I/O命令，或相关控制信息，或设备状态
７、缓冲的引入原因
操作系统引入缓冲机制的主要原因可归结为以下几点：（1）缓和CPU与I/O 设备间速度不匹配的矛盾；（2）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制；（3）提高CPU与I/O设备之间的并行性。
8、缓冲池的组成、工作方式
三个队列：空缓冲队列、输入队列、输出队列
四种工作缓冲区：（1）用于收容输入数据的工作缓冲区；（2）用于提取输入数据的工作缓冲区；（3）用于收容输出数据的工作缓冲区；（2）用于提取输出数据的工作缓冲区；
缓冲区工作方式参照图P176 图5—15
9、SPOLLing系统的定义、组成、特点
SPOOLing系统是对脱机I/O工作的模拟，其必须有高速随机外存（通常采用磁盘）的支持。SPOOLing系统主要有以下四个部分：
（1）输入井和输出井，为磁盘上开辟的两大存储空间，分别模拟脱机输入/出时的磁盘，并用于收容I/O设备输入的数据和用户程序的输出数据；（2）输入缓冲区和输出缓冲区，在内存中开辟，分别用于暂存由输入设备和输出井送来的数据；（3）输入进程SPi和输出进程SPo，分别模拟脱机输入/出时的外围控制机，用于控制I/O过程；（4）I/O请求队列，由系统为各个I/O请求进程建立的I/O请求表构成的队列。
SPOLLing系统的特点：提高了I/O的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能。
第六章
１、文件的定义、属性
文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合，可分为有机构文件和无结构文件。
文件的属性包括：文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件的建立时间２、文件类型按用途、文件中数据的形式、存取控制属性、组织形式和处理方式如何划分？
按用途分类：系统文件、用户文件、库文件
按文件中数据的形式分类：源文件、目标文件、可执行文件
按存取控制属性分类：只执行文件、只读文件、读写文件
按组织形式和处理方式划分：普通文件、目录文件、特殊文件
３、有结构文件按不同方式组织形成哪几种文件？
顺序文件、索引文件、索引顺序文件
４、顺序文件的适用场合、优缺点
最佳适用场合是在对诸记录进行批量存取时。
批量存取时对顺序文件的存取速率是所有逻辑文件中最高的；只有顺序文件能存储在磁带上，并能有效地工作。
在交互应用场合，顺序文件表现出来的性能很差；如果想增加或删除一个记录都比较困难。
５、对目录管理的要求有哪些？
对文件目录的管理有以下要求：
a) 实现“按名存取” b) 提高对目录的检索速度c) 文件共享d) 允许文
件重名
计算机操作系统习题答 案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第一章操作系统概论 1.单项选择题 ⑴ B; ⑵ B; ⑶ C; ⑷ B; ⑸ C; ⑹ B; ⑺ B；⑻ D；⑼ A；⑽ B； 2.填空题 ⑴操作系统是计算机系统中的一个最基本的系统软件，它管理和控制计算机系统中的各种系统资源； ⑵如果一个操作系统兼有批处理、分时和实时操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为多功能（元）操作系统； ⑶没有配置任何软件的计算机称为裸机； ⑷在主机控制下进行的输入/输出操作称为联机操作； ⑸如果操作系统具有很强交互性，可同时供多个用户使用，系统响应比较及时，则属于分时操作系统类型；如果OS可靠，响应及时但仅有简单的交互能力，则属于实时操作系统类型；如果OS在用户递交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理操作系统类型； ⑹操作系统的基本特征是：并发、共享、虚拟和不确定性； ⑺实时操作系统按应用的不同分为过程控制和信息处理两种； ⑻在单处理机系统中，多道程序运行的特点是多道、宏观上并行和微观上串行。 第二章进程与线程 1.单项选择题
⑴ B；⑵ B；⑶ A C B D; ⑷ C; ⑸ C; ⑹ D; ⑺ C; ⑻ A; ⑼ C; ⑽ B; ⑾ D; ⑿ A; ⒀ D; ⒁ C; ⒂ A; 2.填空题 ⑴进程的基本状态有执行、就绪和等待（睡眠、阻塞）； ⑵进程的基本特征是动态性、并发性、独立性、异步性及结构性； ⑶进程由控制块（PCB）、程序、数据三部分组成，其中PCB是进程存在的唯一标志。而程序部分也可以为其他进程共享； ⑷进程是一个程序对某个数据集的一次执行； ⑸程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征，分别是间断性、失去封闭性和不可再现性； ⑹设系统中有n（n>2）个进程，且当前不在执行进程调度程序，试考虑下述4种情况： ①没有运行进程，有2个就绪进程，n个进程处于等待状态； ②有一个运行进程，没有就绪进程，n-1个进程处于等待状态； ③有1个运行进程，有1个等待进程，n-2个进程处于等待状态； ④有1个运行进程，n-1个就绪进程，没有进程处于等待状态； 上述情况中不可能发生的情况是①； ⑺在操作系统中引入线程的主要目的是进一步开发和利用程序内部的并行性； ⑻在一个单处理系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有4个，最少0个；
计算机操作系统的发展 ——浅谈操作系统的现状与发展趋势 摘要:操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的重要组成部 分，是一个重要的系统软件，它负责管理计算机系统的硬、软件资源和整个计算机的工作流程，协调系统部件之间,系统与用户之间、用户与用户之间的关系。随着操作系统的新技术的不断出现, 功能不断增加。操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要，于是系统不断膨胀，功能不断增加，并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境。更能满足用户需求。本文主要针对操作系统在计算机发展中的核心地位和技术变革作出了分析,同时对计算机操作系统的功能,发展和分类做了简单的分析和阐述，以及对计算机未来发展趋势做了一个预测。 关键词：计算机操作系统发展历程新技术发展趋势 计算机操作系统所处的地位及效用: 操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源;控制程序运行;改善人机界面; 为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括 5 个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。 操作系统的分类: 目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware 等。移动端常见的操作系统有BlackBerry、Windows Mobile、IOS以及大多数基于Linux系统的移动平台，如android、Mameo、Symbian、Palm 等。 但所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性四个基本特征。目前的操作系统种类繁多，很难用单一标准统一分类。根据应用领域来划分，可分为桌面操作系统、服务器操作系统、主机操作系统、嵌入式操作系统。 一、操作系统的基本介绍
第5章死锁 1）选择题 （1）为多道程序提供的可共享资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的_C__ 也可能产生死锁。 A. 进程优先权 B. 资源的线性分配 C. 进程推进顺序 D. 分配队列优先权 （2）采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用_B___ 方法解除死锁。 A. 执行并行操作 B. 撤消进程 C. 拒绝分配新资源 D. 修改信号量 （3）发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以通过破坏这四个必要条件之一来实现，但破坏_A__ 条件是不太实际的。 A. 互斥 B. 不可抢占 C. 部分分配 D. 循环等待 （4）为多道程序提供的资源分配不当时，可能会出现死锁。除此之外，采用不适当的_ D _ 也可能产生死锁。 A. 进程调度算法 B. 进程优先级 C. 资源分配方法 D. 进程推进次序 （5）资源的有序分配策略可以破坏__D___ 条件。 A. 互斥使用资源 B. 占有且等待资源 C. 非抢夺资源 D. 循环等待资源 （6）在__C_ 的情况下，系统出现死锁。 A. 计算机系统发生了重大故障 B. 有多个封锁的进程同时存在 C. 若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 D. 资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 （7）银行家算法在解决死锁问题中是用于_B__ 的。 A. 预防死锁 B. 避免死锁 C. 检测死锁 D. 解除死锁 （8）某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是_C__ 。 A. 12 B. 11 C. 10 D. 9 （9）死锁与安全状态的关系是_A__ 。 A. 死锁状态一定是不安全状态 B. 安全状态有可能成为死锁状态 C. 不安全状态就是死锁状态 D. 死锁状态有可能是安全状态
简答题---练习题 1．文件的物理结构有哪几种为什么说串联文件结构不适合于随机存取 2．在单处理机的请求分页系统中，在CPU上执行的进程A发生缺页中断时进入什么状态系统处理完缺页中断后到就绪队列中再次调度用户进程时，结果调度到的仍然是A 进程，有可能出现这种情况吗为什么 3．目录文件可以分为哪些种类说明它们各自的特点(包括优缺点)。 4．解释ＰＶ操作的含义及其信号量的物理意义。 5．在单处理机的分时系统中，在CPU上执行的进程A用完时间片后，系统进行切换，结果调度到的仍然是A进程。有可能出现上述情况吗为什么 6．常用的文件存储空间的管理方法有哪几种试述它们各自的优缺点。 7．分析死锁与阻塞的根本区别 8．进程的生存周期包括哪三个基本状态作业调度与进程调度的主要区别是什么 9．分析在生产者和消费者问题中，是否可以交换两个P和V操作的顺序，并说明原因。10．判断下列同步问题是否有错若有错则指出错误的原因,并改正（14分）： (1)设p1和P2两进程共用一缓冲区Buf,P1向Buf写信息,P2从Buf中读出信息, 算法描述如图1所示。 (2)设A1和A2为两并发进程,它们共享一临界资源,执行算法见图2. P1进程 P2进程 A1进程 A2进程 向Buf写信息 V(S) V(S1) V(S2) S的初值为0 S1,S2的初值为1
图 1 图 2 11.什么是操作系统的主要功能 12.批处理、分时和实时系统的特征 13.多道程序(multipropramming)和多重处理(multirocessing)有何区别 14.讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来 15.设计计算机操作系统与哪些硬件器件有关 16.终端处理程序应具有那些功能 17.系统调用与一般的过程调用有什么差别 18.命令解释程序的主要作用是什么 19.系统调用的执行过程分可分为哪几步 系统有什么特点 21.什么是进程间的互斥什么是进程间同步 22. 并发进进程所受的制约关系有哪两种引起制约的原因是什么 23.在生产者-消费者问题中，我们设置三个信号灯，一个用于互斥的信号灯mutex,起初值为1；另外两个信号灯是：full(初值为0，用以指示缓冲区内是否有物品)和empty （初值为n,表示可利用的缓冲区数目）。试写出此时的生产者-消费者问题的描述。24.作业调度的性能评价标准有哪些这些性能评价标准在任何情况下都能反映调度策略的优劣吗 25.请说明在生产者－消费者问题的描述中，P操作颠倒会产生死锁吗为什么 个进程共享m个同类资源，每一个资源在任意时刻只能供一个进程使用，每一进程对任意资源都只能使用一有限时间，使用完便立即释放。并且，每个进程对该类资源的最大需求量小于该类资源的数目。设所有进程对资源的最大需要数目之和小于p+m。试证：在该系统中不会发生死锁。 系统采用什么样的进程调度算法它的进程切换调度算法swtch的主要任务是什么 28.存储管理的主要功能是什么 29.段式管理可以实现虚存吗如果可以，简述实现方法。
浅谈操作系统 摘要 随着科学技术的不断发展与创新，计算机得到了广泛的普及和应用，同时计算机的操作系统也在不断的发展和完善当中。21世纪是信息的时代，最重要的体现就是计算机技术的广泛应用及发展，操作系统作为计算机系统的基础是管理计算机软硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统，本文主要是通过对操作系统及其发展情况来进行分析，了解计算机操作系统发展的基本情况，阐述未来操作系统的发展趋势，从而促进计算机技术的不断的进步。 关键词：计算机；操作系统；发展； 一、计算机操作系统的发展史 操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。操作系统所处位置作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。 原始的操作系统主要是从批次模式开始，然后逐渐的发展到分时机制的模式，后来由于多处理器时代的到来，整个操作系统也逐渐有多处理器的协调功能，继而出现了分布式的系统。操作系统主要发展可分为四个阶段：纯手工操作阶段、批次处理阶段、多道程序系统阶
段及现代操作系统阶段。整个系统的发展主要面临着技术上的难题，主要体现的是计算机硬件技术的发展限制了软件的发展和操作系统的不稳定性。 二、计算机中常用的操作系统 计算机操作系统作为计算机系统的基础是管理电脑软硬件系统的程序。计算机系统的种类多，经常是通过应用领域来划分的，其中应用程序主要是包括桌面、服务器、主机以及嵌入几个应用领域的操作系统。常用的操作系统分类如下。 1.Windows系统 Windows系统作为计算机内较为常见的操作系统，在人们的日常生活和学习中都应用的较为普遍，Windows系统作为现代最为流行的操作系统，其在技术方面也是非常成熟的。目前最新版本的Windows 操作系统为Windows10。 2.UNIX系统 UNIX系统有自身较为统一的实施标准和认证规范，并且利用该规范，还可以对UNXI系统进行程序的移植，并且促进了UNIX的发展及应用程序的开发，UNXI已经开始作为大型机器、网络服务器及工作中的主流操作系统，并且其自身的发展还在一定的程度上推动了Linux等开源UNIX类操作系统的发展。 3.Linux系统 Linux系统是在UNIX的基础上进行发展的，其开源模式的软件环境极其价值越来越受到社会，并且其软件的运行环境及其价值越来
操作系统的概念和功能 计算机是一个高速运转的复杂系统：它有CPU、内存储器、外存储器、各种各样的输入输出设备，通常称为硬件资源；它可能有多个用户同时运行他们各自的程序，共享着大量数据，通常称为软件资源。如果没有一个对这些资源进行统一管理的软件，计算机不可能协调一致、高效率地完成用户交给它的任务。 从资源管理的角度，操作系统是为了合理、方便地利用计算机系统，而对其硬件资源和软件资源进行管理的软件。它是系统软件中最基本的一种软件，也是每个使用计算机的人员必须学会使用的一种软件。 4．3．1 操作系统功能 操作系统五大管理功能，即作业管理、存储管理、信息管理、设备管理和处理机管理。这些管理工作是由一套规模庞大复杂的程序来完成的。 作业管理解决的是允许谁来使用计算机和怎样使用计算机的问题。在操作系统中，把用户请求计算机完成一项完整的工作任务称为一个作业。当有多个用户同时要求使用计算机时，允许哪些作业进入，不允许哪些进入，对于已经进入的作业应当怎样安排它的执行顺序，这些都是作业管理的任务。 存储管理解决的是内存的分配、保护和扩充的问题。计算机要运行程序就必须要有一定的内存空间。当多个程序都在运行时，如何分配内存空间才能最大限度地利用有限的内存空间为多个程序服务；当内存不够用时，如何利用外存将暂时用不到的程序和数据“滚出”到外存上去，而将急需使用的程序和数据“滚入”到内存中来，这些都是存储管理所要解决的问题。 信息管理解决的是如何管理好存储在磁盘、磁带等外存上的数据。由于计算机处理的信息量很大而内存十分有限，绝大部分数据都是保存在外存上。如果要用户自己去管理就要了解如何将数据存放到外存的物理细节，编写大量程序。在多个用户使用同一台计算机的情况下既要保证各个用户的信息在外存上存放的位置不会发生冲突，又要防止对外存空间占而不用；既要保证任一用户的信息不会被其他用户窃取、破坏，又要允许在一定条件下多个用户共享，这些都是要靠信息管理解决的。信息管理有时也称为文件管理，是因为在操作系统中通常是以“文件”作为管理的单位。操作系统中的文件概念与日常生活中的文件不同，在操作系统中，文件是存储在外存上的信息的集合，它可以是源程序、目标程序、一组命令、图形、图像或其它数据。 设备管理主要是对计算机系统中的输入输出等各种设备的分配、回收、调度和控制，以及输入输出等操作。 处理机管理主要解决的是如何将CPU分配给各个程序，使各个程序都能够得到合理的运行安排。 从资源管理的角度来看，可以把操作系统看作是控制和管理计算机资源的一组程序；从用户的角度看，操作系统是用户和计算机之间的界面。用户看到的是操作系统向用户提供的一组操作命令，用户可以通过这些命令来使用和操作计算机。因而学会正确使用这些命令就成为学会使用计算机的第一步。 4．3．2 操作系统基本类型 计算机上使用的操作系统种类很多，但其基本类型可以划分为三类，即批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。 批处理操作系统的设计目标是为了最大限度地发挥计算机资源的效率；在这种操作系统环境下，用户要把程序、数据和作业说明一次提交给系统操作员，输入计算机，在处理过程中与外部不再交互。分时操作系统的设计目标是使多个用户可以通过各自的终端互不干扰地同时使用同一台计算机交互进行操作，就好像他自己独占了该台计算机一样。实时操作系统则要
浅谈我对计算机操作系统的认识 朱雪松 L11214018 信息管理与信息系统 计算机的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来，计算机技术迅猛发展，传统计算机的性能受到挑战，开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口，新型计算机的研发应运而生。未来量子、光子和分子计算机将具有感知、思考、判断、学习以及一定的自然语言能力，使计算机进人人工智能时代。这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命，对人类社会的发展产生深远的影响。 一．什么是操作系统 操作系统（英语：Operating System，简称OS）是一管理电脑硬件与电脑软件资源的程序，同时也是计算机系统的核心与基石。操作系统身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网上与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作接口。 操作系统的型态非常多样，不同机器安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级电脑的大型操作系统。许多操作系统制造者对它涵盖范畴的定义也不尽一致，例如有些操作系统集成了图形化用户界面，而有些仅使用文字接口，而将图形接口视为一种非必要的应用程序. 二．操作系统的历史 (一)无操作系统的计算机系统 1.人工操作方式 从第一台计算机诞生（1945年）到20世纪50年代中期的计算机，属于第一代计算机，这一时期的计算机操作采用人工操作的方式直接使用计算机硬件系统，这种方式的主要特征是用户独占主机，CPU等待人工操作。可见这种方式严重降低了计算机资源的利用率，造成了人机矛盾。 2.脱机输入/输出方式 为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾，20世纪50年代末出现了这种技术。该技术是事先将装有用户程序和数据的纸带装入纸带输入机，在一台外围机的控制下，把纸带上的数据输入磁带上。当CPU需要这些程序和数据时，再从磁带上将其高速的调入内存。 （二）单道批处理系统和多道批处理系统 1.单道批处理系统的处理过程及特征 上个世纪50年代中期发明了晶体管，为了充分利用晶体管，减少空闲时间，于是就出现了单道批处理，其自动处理过程是：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该作业。当该作业处理完时，把控制权还给监督程序，再由监督程序把磁盘上的第二个作业调入内存。其主要特征为自动，顺序，单道。其主要矛盾为主机和外设的矛盾。
操作系统习题集 参考教材： 汤小丹等编著，计算机操作系统（第三版），西安电子科技大学出版社，2007年版； 何炎祥等编著，计算机操作系统，清华大学出版社，2005年版； 邹恒明著，计算机的心智操作系统之哲学原理，机械工业出版社，2009年4月。 第一章操作系统引论 1.1 选择题 1．下列哪一条是在操作系统设计中引入多道程序技术的好处？ A. 使并发执行成为可能 B. 简化操作系统的实现 C. 减少对内存容量的需求 D. 便于实施存储保护 2．Windows XP属于下列哪一类操作系统？ A. 单用户单任务 B. 单用户多任务 C. 多用户 D. 批处理 3．下列哪一条不是批处理系统的优点？D A. 吞吐量大 B. 资源利用率高 C. 系统开销小 D. 响应及时 4．能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应的操作系统是（） A、分时系统 B、网络系统 C、实时系统 D、批处理系统 5．UNIX系统是一个__________操作系统。 A、单用户 B、单用户多任务 C、多用户多任务 D、多用户单任务 6．在分时系统中，当用户数一定时，影响响应时间的主要因素是＿＿。 A、时间片 B、调度算法 C、存储分配方式 D、作业的大小 7．Windows NT属于哪一类操作系统？ A、单用户单任务 B、单用户多任务 C、单道批处理 D、多用户 8．多道程序设计技术是指：多道程序可同时进入A ，在A 的位置B ，为使多道进程并发执行必须为每个用户作业创建进程，批处理系统由C 创建，而分时系统由D 创建。 选择答案： （1）内存（2）系统（3）固定（4）不定（5）进程调度（6）中级调度 （7）作业调度（8）输入进程（9）系统调用（10）命令解释进程 1.2 填空题 1．在手工操作阶段，操作员在进行装卸卡片或磁带等手工操作时，CPU处于空闲等待，我们称这种现象为。 2．多道批处理系统的特征为。 3．批量处理系统的缺点为；。
浅谈计算机操作系统现 状与发展 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
浅谈计算机操作系统现状与发展摘要：操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的重要组成部分，是一个重要的系统软件，它负责管理计算机系统的硬、软件资源和整个计算机的工作流程，协调系统部件之间,系统与用户之间、用户与用户之间的关系。随着操作系统的新技术的不断出现,功能不断增加。操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要，于是系统不断膨胀，功能不断增加，并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境。更能满足用户需求。本文主要针对操作系统在计算机发展中的核心地位和技术变革作出了分析,同时对计算机操作系统的功能,发展和分类做了简单的分析和阐述，以及对计算机未来发展趋势做了一个预测。 关键词：计算机操作系统，发展历程，新技术，发展趋势 Talking about the Present Situation and Development of Computer Operating System Abstract: Operating system (OS) is an important part of the computer system, is an important system software, which is responsible for managing the computer system hardware and software resources and the entire computer workflow, coordination between system components, systems and users Between the user and the user relationship. With the continuous emergence of the new technology of the operating system, the function is increasing. The operating system as a standard suite of software must meet the needs of as many users as possible, so the system is constantly expanding, the function is increasing, and
习题一 1.什么是操作系统？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。 2.什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：（1）多道，即计算机内存中同时存放多道相互独立的程序； （2）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； （3）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，交替执行。 3.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（包括程序、数据及程序的处理步骤）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。4.什么是分时系统？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。 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。 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：（1）交互性：实时系统具有交互性，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。它不像分时系统那样向终端用户提供数据处理、资源共享等服务。实时系统的交互性要求系统具有连续人机对话的能力，也就是说，在交互的过程中要对用户得输入有一定的记忆和进一步的推断的能力。 （2）及时性：实时系统对及时性没的要求与分时系统类似，都以人们能够接受的等待时间来确定。而及时系统则对及时性要求更高。 （3）独立性：实时系统与分时系统一样具有独立性。每个终端用户提出请求时，是彼此独立的工作、互不干扰。 （4）多路性：实时系统与分时一样具有多路性。操作系统按分时原则为多个终端用户提供服务，而对于实时系统，其多路性主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。 （5）可靠性：分时系统虽然也要求可靠性，但相比之下，实时系统则要求系统高度可靠。 5.实时系统分为哪两种类型？ 答：实时控制系统、实时信息处理系统。 6.操作系统的主要特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性、不确定性。 7.操作系统与用户的接口有几种？他们各自用在什么场合？ 答：有两种：命令接口、程序接口；
项目二使用Windows 7 操作系统为了使计算机系统的所有资源能协调一致地工作，必须要有一个软件来进行统一管理和调度，这种软件就是操作系统。Windows 7是美国Microsoft公司推出的新一代操作系统平台它继承了Windows XP的实用与Windows Vista的华丽，同时进行了一次大的升华。 本项目从基本概念、基本操作、文件管理、个性化设置和应用维护工具等几个方面介绍Windows 7系统的使用和操作方法。 任务一使用Windows 7操作系统 一、任务描述 对于刚刚购买电脑的初学者，首先需要学习操作系统的基本使用方法。本任务将展示在Windows 7操作系统，从启动操作系统、初步应用操作系统到最后退出系统的全过程。二、任务分析 要使用电脑并能初步应用，首先要学会操作系统的启动和关闭，并且有一定的顺序；要认识桌面图标和任务栏，了解Windows 7窗口的构成，学会窗口的多种操作方法；学会使用鼠标，了解不同鼠标样式代表的不同状态。 三、相关知识点 1．启动Windows 7 Windows 7的基本启动过程。 2．认识Windows 7的桌面 ⑴认识桌面图标 进入Windows 7系统后，整个屏幕显示如图2-1-1所示的桌面。与其它版本的Windows 类似，用户通常可以把一些常用的应用程序图标放置在桌面上，便于使用。 桌面图标是由一个形象的小图标和说明文字组成，图标作为它的标识，文字则表示它的名称或者功能。常用的图标有以下几个： ①“计算机”图标 “计算机”图标是计算机中所有资源的代表，双击图标就可以打开“计算机”窗口，可看到本计算机的所有硬件和软件资源信息。 ②“Administrator”图标 “Administrator”文件夹主要用来存放用户常规使用的文件信息。 ③“回收站”图标 这是Windows系统的“垃圾箱”。回收站是计算机硬盘中的一块特定区域，可以存放暂时被删除的文件或文件夹，若想恢复被删除的信息，可以再次把它们从“回收站”中捡回（还原）。但是，当文件或文件夹在回收站中被删除后，就不能再恢复了。 ④“网络”图标 通过它可以查看连入本地网络（邻近）的计算机，在条件允许的情况下，可以通过网上邻居连入本地网络中的其它计算机，从而达到资源互访的目的。 ⑤“Internet Explorer”图标 这是Windows系统中的浏览器，通过它用户可以方便地进入Internet浏览网页。
第一章 1．操作系统的目标是什么？ 答：方便性，有效性，可扩充性，开放性。 2．什么是计算机操作系统。 答：是计算机系统中的一个系统软件，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，使得用户能够合理、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效运行的一组程序模块的集合。 3．操作系统的三种基本类型是什么。 答：批处理操作系统，分时系统，实时系统 4．试说明多道批处理操作系统的优缺点。 答：优点是资源利用率高，系统吞吐量大。 缺点是平均周转时间长，无交互能力。 5．试叙述多道程序设计的基本概念。 答：在多道批处理系统中，用户所提交的作业首先存放在外存上并排成一个队列，成为“后备队列”；然后，按一定的作业调度算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。 6.简述分时系统的工作原理和特征。 答：（1）分时系统采用时间片轮转法，将CPU的访问时间平均分给每个用户，使每个用户都可以访问到中央计算机资源。 （2）分时系统的特性：多路性，独立性，及时性，交互性。 7．操作系统的五大管理功能是什么？ 答： 处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口 8．操作系统的四个基本特征。 答：操作系统的四个基本特征分别是： （1）并发性：在多道程序环境下，并发性是指宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行。但在单处理机系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交替执行的。 （2）共享性：共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。根据资源属性不同分为互斥共享方式和同时访问方式。 （3）虚拟性：在操作系统中的所谓“虚拟”是指通过某种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：在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，通常，进程执行并非“一气呵成”，而是以“走走停停”的方式运行。 第三章
计算机系统结构发展历程及未来展望 一、计算机体系结构 什么是体系结构 经典的关于“计算机体系结构（computer A 按照计算机系统的多级层次结构，不同级程序员所看到的计算机具有不同的属性。一般来说，低级机器的属性对于高层机器程序员基本是透明的，通常所说的计算机体 系结构主要指机器语言级机器的系统结构。计算机体系结构就是适当地组织在一起的 一系列系统元素的集合，这些系统元素互相配合、相互协作，通过对信息的处理而完 成预先定义的目标。通常包含的系统元素有：计算机软件、计算机硬件、人员、数据库、文档和过程。其中，软件是程序、数据库和相关文档的集合，用于实现所需要的 逻辑方法、过程或控制；硬件是提供计算能力的电子设备和提供外部世界功能的电子 机械设备(例如传感器、马达、水泵等)；人员是硬件和软件的用户和操作者；数据库 是通过软件访问的大型的、有组织的信息集合；文档是描述系统使用方法的手册、表格、图形及其他描述性信息；过程是一系列步骤，它们定义了每个系统元素的特定使 用方法或系统驻留的过程性语境。 体系结构原理 计算机体系结构解决的是计算机系统在总体上、功能上需要解决的问题，它和计 算机组成、计算机实现是不同的概念。一种体系结构可能有多种组成，一种组成也可 能有多种物理实现。 计算机系统结构的逻辑实现，包括机器内部数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。其目标是合理地把各种部件、设备组成计算机，以实现特定的系统结构，同时满足所 希望达到的性能价格比。一般而言，计算机组成研究的范围包括：确定数据通路的宽度、确定各种操作对功能部件的共享程度、确定专用的功能部件、确定功能部件的并 行度、设计缓冲和排队策略、设计控制机构和确定采用何种可靠技术等。计算机组成 的物理实现。包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，信号传输技术，电源、冷却及装配 等技术以及相关的制造工艺和技术。 主要研究内容 1·机内数据表示：硬件能直接辨识和操作的数据类型和格式 2·寻址方式：最小可寻址单位、寻址方式的种类、地址运算 3·寄存器组织：操作寄存器、变址寄存器、及专用寄存器的定义、数量和使用规则 4·：指令的操作类型、格式、指令间排序和控制机构 5·：最小编址单位、编址方式、容量、最大可编址空间 6·中断机构：中断类型、中断级别，以及中断响应方式等
简答题 1．什么是进程？进程和程序有什么区别与联系？ 进程是程序的一次执行过程，它由程序段、数据段和进程控制块（PCB）三个部分构成。 进程是一个动态的概念，从建立到消亡，有自己的生命周期；而程序是计算机指令的集合，是一个静态的概念，只要用户或系统不主动删除，它会一直存在于计算机中。 在多道程序环境下，程序的执行已经失去了它原有的封闭型和可再现性，程序必须以进程为载体才能并发执行。一个程序能对应多个进程，即一个程序可（同时或不同时）依托多个进程被执行。 附加：为什么要建立线程？线程和进程有什么区别和联系？（见何炎祥教材P51页2.4节）为了减轻程序在并发执行时的时空开销。 2.在进程的整个生命周期中，可能要经历哪几种状态？简述引起各种状态变迁的典型原因。参考解答：在一个进程的生命周期中至少要经历三种不同的状态：就绪状态态、执行状态和阻塞（等待）状态。此即为“三状态模型”。 在三状态模型中，三种状态之间可能的变迁与变迁原因为： 就绪状态->执行状态：排在就绪队列中的进程当获得处理机的时候，会由就绪态变为执行态； 执行状态->就绪状态： （1）当采用时间片轮转进行处理机调度的时候，一个正在执行的进程执行完一个时间片，则被迫放弃处理机，由执行态变为就绪态，同时调度程序将处理机被分派给下一个就绪队列里的进程； （2）若采用可剥夺的优先级高者优先的调度方法，当一个进程正处于执行状态的时候，一个更高优先级的进程到来，会使得当前正执行的进程被迫放弃处理机，变为就绪
态，同时调度程序将刚到达的高优先级进程调度到处理机上执行； （3）采用多级反馈队列调度，当有更高优先级的进程到来时，正在执行的进程会放弃处理机，回到本队列的末尾排队，状态也由执行态转为就绪态；等等。 执行状态->阻塞状态： （1）一个正在处理机上执行的进程，由于需要I/O操作，放弃处理机，把自己阻塞起来，等待I/O操作的完成； （2）一个正在处理机上执行的进程，由于执行了P操作而等待，也会把自己置为等待（阻塞）状态； 阻塞状态->就绪状态： （1）当一个进程等待的I/O操作完成的时候，该进程会被唤醒，由阻塞状态变为就绪状态； （2）一个由于执行了P（或wait）操作被阻塞的进程，当其它进程释放了它等待的资源（如执行了V（或signal）操作），则该进程被唤醒，由阻塞态变为就绪态；等等。 在三状态模型的基础上增加“创建状态”和“消失状态”，就变为五状态模型；在此基础上再增加“就绪挂起”和“阻塞挂起”两个状态，就成为七状态模型。 3. 什么是临界资源？什么是临界区？举一个临界资源的例子。 在一段时间内只能由一个进程独占的资源叫临界资源，其它进程若也想使用该资源，只有等该资源释放了才能使用。 而使用临界资源的那段代码（或程序）就叫做临界区。 临界资源可以是硬件资源，也可以是软件资源。如打印机、共享变量等都是临界资源的例子。 4.若某资源为临界资源，则
浅谈计算机操作系统现状与发展 摘要：操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的重要组成部分，是一个重要的系统软件，它负责管理计算机系统的硬、软件资源和整个计算机的工作流程，协调系统部件之间,系统与用户之间、用户与用户之间的关系。随着操作系统的新技术的不断出现,功能不断增加。操作系统作为一个标准的套装软件必须满足尽可能多用户的需要，于是系统不断膨胀，功能不断增加，并逐渐形成从开发工具到系统工具再到应用软件的一个平台环境。更能满足用户需求。本文主要针对操作系统在计算机发展中的核心地位和技术变革作出了分析,同时对计算机操作系统的功能,发展和分类做了简单的分析和阐述，以及对计算机未来发展趋势做了一个预测。 关键词：计算机操作系统，发展历程，新技术，发展趋势 Talking about the Present Situation and Development of Computer Operating System Abstract: Operating system (OS) is an important part of the computer system, is an important system software, which is responsible for managing the computer system hardware and software resources and the entire computer workflow, coordination between system components, systems and users Between the user and the user relationship. With the continuous emergence of the new technology of the operating system, the function is increasing. The operating system as a standard suite of software must meet the needs of as many users as possible, so the system is constantly expanding, the function is increasing, and gradually formed from the development tools to the system tools to the application software to a platform environment. More able to meet user needs. This paper mainly analyzes the core position and technological change of the computer in the development of the computer system, and makes a simple analysis and elaboration of the function, development and classification of the computer operating system, and makes a prediction of the future development trend of the computer.
第二章 1. 什么是前趋图？为什么要引入前趋图？ 答：前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。 2. 画出下面四条语句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a – b； S4=w：=c+1; 答：其前趋图为： 3. 什么程序并发执行会产生间断性特征？ 答：程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，为完成同一项任务需要相互合作，致使这些并发执行的进程之间，形成了相互制约关系，从而使得进程在执行期间出现间断性。4．程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？ 答：程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态由多个程序改变，致使程序运行失去了封闭性，也会导致其失去可再现性。 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。 7．试说明PCB 的作用，为什么说PCB 是进程存在的惟一标志？ 答：PCB 是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是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，成为能与其它进程并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 8．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源 （2）执行状态→就绪状态：时间片用完 （3）执行状态→阻塞状态：I/O请求 （4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成 9．为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？ 答：引入挂起状态处于五种不同的需要: 终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换北京石油化工学院信息工程学院计算机系5/48 《计算机操作系统》习题参考答案余有明与计07和计G09的同学们编著 5/48 需要和负荷调节需要。处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。
我对操作系统的认识 最早听到操作系统这个名词是在中学的时候，但那个时候并不明白操作系统是什么东西，可以用来干什么。上大学后，拥有了自己的第一台电脑，开始慢慢了解了很多包括操作系统在内的计算机知识，加之自己学的是信息管理与信息系统专业， 也会接触到一些专业的计算机知识。 专业课本对操作系统的定义是，操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。它是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。 还记得初中上机时，每次打开电脑，屏幕都会闪过一个Windows 2000，虽然那时不知道这是什么东西。后来上高中有了Windows XP,现在想想，记忆中用得最多的操作系统就是XP了，直到今天虽然有了Windows 7,Windows 8也出来了，但我的电脑还是XP的。 1946年2月14日，世界上第一台现代电子计算机“ENIAC”，诞生于美国宾夕法尼大学，但那个时候还没有操作系统，人们想要操作计算机只能通过各种不同的操作按钮来控制计算机。之后随着计算机技术的不断发展出现了汇编语言，并将它的编译器内置到电脑中，操作人员通过带有孔的纸带将程序输入电脑进行编译。这些将语言内置的电脑只能由操作人员自己编写程序来运行，不利于设备、程序的共用。为了解决这种问题，就出现了操作系统，这样就很好实现 2了解程序的共用，以及对计算机硬件资源的管理，使人们可以从更高层次对电脑进操作，而不用关心其底层的运作。有记录以来历史上最早的计算机操作系统是GM-NAA I/O，它是1956年鲍勃.帕特里克(Bob Patrick)在美国通用汽车的系统监督程序(system monitor)的基础上,为美国通用汽车和北美航空公司在IBM 704机器上设计的基本输入输出系统。之后操作系统飞速发展，出现了各种各样的系统比较有名的如UNIX、Linux等。直到Windows 的出现，彻底颠覆了人们对操作系统的认识，它是由微软公司研发的，一直不断推出新版本，到今天世界上绝大多数电脑都装的是Windows操作系统。 我觉得，操作系统的出现使得我们操作电脑变得方便起来，而计算机也不只属于科学家和专业人员了，它真正的走到了每家每户，走到了每一个人的身边。可以说，操作系统的出现打破了人们与计算机之间的隔阂，可以让计算机更好的为我们的工作学习服务。从专业一点的角度来看，操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。操作系统是一个大型的软件系统，负责计算机的全部软件、硬件资源的管理，控制和协调发现活动，实现信息的存储和保护，为用户使用计算机系统提供方便的用户界面，从而使计算机系统实现高效率和高自动化。它有6个主要的功能。（1）处理机管理。操作系统处理 机管理模块的主要任务是确定对处理机的分配策略，实施对进程或线程的调度和管理。（2）存储管理。存储管理涉及系统另一个紧俏资源—内存，它一方面要为系统进程及各用户进程提供其运行所需要的内存空间，另一方面还要保证各用户进程之间互不影响，此外，还要保证用户进程不能破坏系统进程，提供内存保护。（3）设备管理。包括缓冲区管理、设备分配、设备驱动和设备无关性。（4）文件管理。操作系统的文件管理子系统是最接近用户的部分，它给用户提供一个方便、快捷、可以共享、同时又提供保护的对文件的使用环境。（5）网络管理。随着计算机网络功能的不断加强，网络的应用不断深入社会的各个角落，操作系统必须提供计算机与网络进行数据传输和网络安全防护的功能。（6）提供良好的用户