操作系统复习
一、考试要求：
分四个层次
识记：能知道有关的名词、概念、知识的意义，并能正确认识和表述。
领会：在识记基础上，能全面把握基本概念、基本原理、能掌握有关概念和原理的区别与联系。
简单应用：在领会的基础上，能用学过的一、二个知识点，分析和解决简单的问题。
综合应用：在简单应用的基础上，能用学过的多个知识点，综合分析和解决较复杂的问题。
考试有五种题型：
1.填空题：以教学要求“识记”为主，以教学要求“领会”为辅。
2.单项选择题：以教学要求“识记”为主，以教学要求“领会”为辅。
3.简答题：以教学要求“领会”为主，以教学要求“简单应用”为辅。
4.应用题：全部是教学要求“综合应用”。
二各章的具体要求
学习内容要求
第一章操作系统概述操作系统的进一步发展第二章进程管理
要求识记：OS有哪3种观点和OS的定义；OS有哪3种基本类型及其目标；OS有哪4个特征；OS有哪2种服务方式；OS有哪5大功能；OS有哪3种主要结构。
要求理解：多道批处理系统与分时系统的异同点；比较分时系统与实时的4个特性的异同点；客户/服务器结构的工作方式。
要求识记：计算机系统硬软件的哪些发展对OS 有影响、微机操作系统的3种类型及其代表、网络操作系统的2种模式；网络操作系统的5方面的功能、分布式操作系统的5方面的功能、分布式操作系统与网络操作系统的比较、微内核结构的含义、面向对象操作系统的优点。
要求识记：进程的定义、进程的3种基本状态、进程的组成、进程控制块的组织方式；原语的定义；进程控制的四个原语；进程互斥的定义；临界资源和临界区的定义；进程同步的定义；线程的定义；线程属性；引入管程的目的；实现管程的三个关键问题；进程通信的类型。
要求理解：进程的5个特征；进程的3种基本状态的转换；进程控制块的主要组成及其作用；处
理机的两种执行状态及其作用；进程同步机制的准
则的含义；进程互斥与进程同步的异同点；调用信
号量S的P(S)操作与V(S)操作及其处理的物理意
义；线程与进程的区别。
要求简单应用：利用信号量解前趋图问题。
要求综合应用：能写和理解生产者/消费者问题
程序；能写和理解哲学家问题的程序；能写和理解
读者/写者问题的程序。
第三章处理器调度及
死锁及要求识记：作业的状态及其转换；作业调度的
定义；进程调度的定义；中级调度的定义；进程调
度的两种方式；作业平均周转时间的公式T；作业
平均带权周转时间的公式W；
要求理解：多级反馈队列调度算法性能；实时
系统常用的调度算法。
要求综合应用：作业采用先来先服务、短作业
优先、优先级高优先的调度算法时计算一批作业的
T和W。
要求识记：死锁的定义；产生死锁的原因；死
锁检测；死锁解除；死锁预防；死锁避免。
要求理解：产生死锁的4个必要条件；资源分
配图及其化简方法；死锁解除的方法；死锁预防的
方法。
要求综合应用：银行家算法的具体应用。
第四章存储管理要求识记：3级存储器在容量、速度和价格方
面的比较；逻辑地址和物理地址的定义；地址重定
位及静态重定位和动态重定位；存储管理的4大功
能；存储静态分配和动态分配；单一连续区分配实
现单道程序；分区管理主要有固定分区、可变分区
可重定位分区，都能实现多道程序；分区保护的两
种方法；虚存的定义；提取页面的两种策略；进程
抖动的含义；段式虚存管理的基本思想；段式虚存
段表表目各个表项的作用；段页式虚存管理的基本
思想。
要求理解：分区管理中的3种存储分配算法及
其实现方法；实现虚存的基本方法；分页存储管理
的基本方法；页式虚存的页表结构，页表表目的各
表项的作用；段式虚存管理的动态地址转换过程；
段式存储管理的优点和缺点。
要求简单应用：页式虚存的动态地址的转换过
程。
要求综合应用：采用不同的页面置换算法
第五章设备管理FIFO、OPT、LRU，计算进程执行时的缺页次数和缺页率。
要求识记：设备的3种分类法；通道的分类；虚拟设备的定义；设备分配中所采用的4种表的作用；设备分配的3种分配技术；磁盘一次输入/输出所花费的3种时间；磁盘驱动调度有移臂调度和旋转调度；
要求理解：设备管理的任务和功能；设备的4种I/O控制方式及其性能比较；SPOOLING的含义；
要求综合应用：对一批磁盘请求采用不同移臂调度算法FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN，计算平均移道数。
第六章文件系统第七章接口
要求识记：文件的定义、文件3种分类法、文件系统的定义、文件系统提供的文件操作功能；文件的逻辑结构的含义及分类；文件物理结构的含义；文件的3种存取方法；文件路径名的组成；文件共享有3种方法；文件存取控制的5种方法；文件系统转储的重要性和转储的常用两种方法；
要求理解：文件系统的功能；文件物理组织的4种结构及其优缺点；文件控制块中主要内容及其作用；目录的3种结构及其优缺点；多级目录结构中工作目录的作用；文件存储空间管理的3种方法的使用方法；文件存取控制的3个功能；验证用户存取操作的3步；
要求简单应用：文件的主要操作，文件的建立、删除、读、写的处理过程。
要求识记：作业的定义、作业的组成、作业管理的任务；脱机命令接口的功能和两种控制方式；联机命令接口的功能和两种方式；系统调用的定义、系统调用跳用方式；图形接口的定义。
要求理解：批处理系统自动控制作业运行的原理；系统调用的处理过程。
总复习根据《操作系统》课程大纲中各章节内容具体规定、
命题说明、题型及教师在总复习课上提的要求进行
认真复习。
三复习自测题：
概述自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．操作系统是扩充（）功能的第1层系统软件。
A．软件B．裸机C．机器语言D．中断
[答案]：B
2．从资源管理程序的观点来看，操作系统是（）的管理者。
A．程序和数据B．系统硬软件资源C．进程D．中断
[答案]：B
3．属于实时控制系统的是（）。
A．飞机自动驾驶系统B．飞机订票系统C．电子商务系统D．管理信息系统[答案]：A
4．操作系统的职能有三，管理系统硬软件资源、合理地组织计算机工作流程以及（）。
A．防止某些人以非法手段进入系统B．为用户提供良好的工作环境的接口
C．对用户的命令快速产生响应D．作为服务机构向其他站点提供优质服务[答案]：B
5．非影响分时系统响应时间的因素是（）。
A．进程调度和对换的时间B．分时用户的数目
C．分时用户所运行程序的特性D．时间片的大小
[答案]：C
二、填空题
1．操作系统的特征是___________、共享性、虚拟性和异步性。
[答案]：并发性
2．分时操作系统具有4个特征，___________、独立性、交互性和及时性。
[答案]：多路性
3．某医院准备在挂号处增设一实时触摸屏查询系统，该系统除了应具有快速响应和高可靠性外，还应具有___________性功能。
[答案]：交互性
4．某办公室有5台个人电脑，为让各台机器间都可相互配合使用，要进行连网，可采用___________模式的网络操作系统。
[答案]：对等
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．民航局的飞机订票系统是一个实时控制系统。
[答案]：×，将“实时控制系统”改成“实时信息处理系统”。
2．在单处理器的多道批处理系统中任何一个时刻都有多个程序在处理器上运行。
[答案]：×，将“都有多个程序”改成“至多有一个程序”。
3．实时系统和分时系统都向用户提供交互能力，但后者比前者的交互功能更强。
[答案]：×，将“更强”改成“差”。
4．分时系统要求能让用户及时得到响应，时间片越短越好。
[答案]：×，将“越短越好”改成“大小要恰当，太短会增加系统开销”。
四、简答题
1．什么叫是分时系统？分时系统有哪4个特征？
[答案]：
分时系统是指在一台主机上连接多个终端，它同时允许多个用户通过终端以交互方式
使用计算机，共享主机中的资源。
分时系统具有多路性、独立性、及时性和交互性。
2．多道批处理系统和分时系统有什么异同点？
[答案]：
相同点：两者都允许多个用户程序并发执行而互不干扰的多道程序系统。
不同点：多道批处理系统中用户不能干预其程序的运行，及时性差；而分时系统中用户可通过终端与其程序进行交互，及时性强。
操作系统接口自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．当用户程序需要使用操作系统功能从磁盘读取执行的程序和数据时，首先要通过专门的指令完成（）。
A．从运行态到阻塞态的转换B．进程从活动态到挂起态的转换
C．进程从目态到管态的转换D．进程从管态到目态的转换
[答案]：C
2．在批处理系统中，不属于作业管理程序任务的是（）。
A．按照调度算法在后备状态的作业中选择作业B．为选中的作业创建相应进程
C．为选中的作业分配主存等系统资源D．为作业对应的进程分配处理器[答案]：D
二、填空题
1．操作系统用户接口有2类，程序接口和___________。
[答案]：命令接口
2．系统调用是用户在程序中调用操作系统所提供的功能程序，它是一种特殊的_________。[答案]：过程调用
3．操作系统为了方便用户使用，提供了两种接口，一种是命令接口，另一种是___________。[答案]：程序接口
4．作业说明书用___________来表达用户对作业的控制意图，它在形式上与用高级语言编制的程序很相似。
[答案]：作业控制语言
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．系统调用指用户程序中调用操作系统的一个功能程序，该程序在执行时不可中断。
[答案]：×，将“不可中断”改成“可中断”。
2．作业控制语言JCL是一种专门用来表达用户控制作业意图和步骤的语言，它由脱机命令接口程序解释执行，从而达到控制作业的运行。
[答]：√。
四、简答题
1．什么是操作系统的命令接口？简述两种命令接口的作用？
[答案]：
命令接口是操作系统为用户提供各种操作命令的处理程序，用户可利用相应命令来组织作业的工作流程和控制作业的运行。
命令接口分为联机命令接口和脱机命令接口。联机命令接口用于控制联机作业，脱机命令接口，用于控制批处理作业。
2．请描述系统调度的处理过程。
[答]：(1)户程序中为系统调用设置命令相关参数，并安排一条访管指令；
（2）执行访管指令产生访管中断，从目态转成管态，并进入中断处理程序；
（3）中断处理程序中按照系统调用命令的功能号，转向相应的功能子程序执行；
（4）功能子程序执行完后，退出中断，恢复中断现场信息，继续用户程序的执行。
进程管理自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．若一程序运行时独占系统全部资源，资源的状态只受该程序而改变，程序执行结果不受外界因素的影响，这是指（）。
A．序顺序执行的顺序性B．程序顺序执行的封闭性
C．程序顺序执行的可再现性D．并发程序失去封闭性
[答案]：B
2．不属于进程3种基本状态的是（）。
A．运行态B．就绪态C．后备态D．阻塞态
[答案]：C
3．下面关于并行性和并发性说法正确的是（）。
A．并行性是指2个或2个以上的事件在同一时间段内发生
B．并发性是指2个或2个以上的事件同一时刻发生
C．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并行执行
D．在单处理机系统中2个或2个以上的进程可并发执行
[答案]：D
4．已经获得了除处理器以外的所有必要资源的进程处于（）。
A．执行状态B．完成状态C．就绪状态D．阻塞状态
[答案]：C
5．多个进程同时存在于一个系统内，能在同一时间段内运行，被称为进程的（）。
A．动态性B．异步性C．封闭性D．并发性
[答案]：D
6．进程一旦被建立，它的（）就进入内存，直到进程被撤消。
A．进程控制块PCB B．程序段C．数据集D．上下文
[答案]：A
7．处理器设计成两种执行状态：系统态和用户态，是为了（）。
A．加快系统的运行速度B．实现系统程序的共享
C．实现用户程序的保密D．防止用户程序对操作系统的破坏[答案]：D
二、填空题
1．进程同步机制应遵循的4条准则是，空闲让进、忙则等待、___________和让权等待。[答案]：有限等待
2．消息传递系统实现方式有2种，一种是直接通信方式，另一种是___________。
[答案]：间接通信方式
3．程序并发执行所产生的特征是间断性、失去封闭性和___________。
[答案]：不可再现性
4．执行一次信号量S的P（S）操作，使信号s.value的值减1后，若s.value的值___________时，调用进程阻塞等待。
[答案]：<0
5．一进程因请求某事件发生而无法再执行时，__________调用阻塞原语使其进入阻塞状态。[答案]：该进程
6．信号量是代表资源物理实体的数据结构，当它为一组并发进程而设置，代表共享的临界资源时，每个进程都可以对它施加P、V操作，我们称它为___________信号量。
[答案]：互斥
7．原语是一种特殊的广义指令，又称原子操作，它应该在___________的状态下执行。[答案]：不可中断
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．多个进程使用临界资源时可以并发使用。
[答案]：×，将“可以并发使用”改成“应该互斥使用”。
2．像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。
[答案]：√。
四、简答题
1．简述进程的5个特征。
[答案]：进程具有5个特征：
（1）动态性：进程是程序的执行过程，它由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停，并由撤销而死亡。
（2）并发性：多个进程实体同存于内存中，能在一段时间内同时运行。
（3）独立性：进程是一个独立获得资源和独立调度的单位。
（4）异步性：进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。
（5）结构特征：从结构上看，进程实体由程序段、数据段和进程控制块3部分组成。2．什么叫进程同步机制？请叙述进程同步机制的4条准则。
[答案]：
用于保证多个进程在执行次序上的协调关系的相应机制，称为进程同步机制。
进程同步机制的4条准则：
（1）空闲让进。当无进程在临界区时，允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区。
（2）忙则等待。当已有进程进入其临界区时，其他试图进入临界区的进程必须等待。
（3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证它在有限时间内进入临界区。
（4）让权等待。当进程不能进入其临界区时，应立即释放处理器。
五、应用题
1．假设有一个计算进程CP和一个打印进程PP，进程CP将计算结果送入由5个缓冲区组成的缓冲池，进程PP从该缓冲区中取出数据并打印。为实现进程同步，设置信号量SC、SP，送数指针in、取数指针out。同步算法如下：
struct semaphore SC,SP=5,0;
message buffers[5];
int in,out=0,0;
message x,y;
cobegin
void CP()
{while（TRUE）{
计算下一个数据到x;
①；
buffers[in]=x;
②;
③;
}
}
void PP()
{while（TRUE）{
④;
y=buffers[out];
⑤;
⑥;
打印y中的数据;
}
}
coend
问：（1）指出信号量SC、SP初值的物理意义？
（2）要求打印进程打印的数据与计算进程计算的数据个数、次序完全一致，在括号内填入有关的语句，完善程序。
[答案]：
(1)信号量SC的初值为5，意味着系统开始时计算进程CP可向缓冲池送5个数据；而信号量SP的初值为0，意味着系统开始时打印进程PP在缓冲池中没有可以取的数据。
（2）①处填P(SC)
②处填in=(in+1)%5
③处填V(SP)
④处填P(SP)
⑤处填out=(out+1)%5
⑥处填V(SC)
2．下面是用信号量机制解决生产者——消费者问题需要完善的程序：
struct semaphore mutex,SP,SC=1,n,0;
message buffers[n]；
int in,out:=0,0;
message x,y；
cobegin
void P()
{while（TRUE）{
生产一个消息送x;
P(SP);
①；
buffers[in]=x;
in=(in+1)mod n;
V(mutex);
②;
}
}
void C()
{while（TRUE）{
p(SC);
p(mutex);
y=buffers[out];
out=(out+1)%n;
③;
④;
消费y中的消息；
}
}
coend
问：（1）指出信号mutex、SP、SC初值的意义？
（2）在括号内填入有关的语句完善上述程序。
[答案]：
（1）mutex是互斥信号量，初值为1，表示开始时无进程在临界区,对in,out互斥。
SP是同步信号量，初值为N，表示开始时生产者可向缓冲区送n个数据。
SC是同步信号量，初值为0，表示开始时缓冲区中没有消费者取的数据。
（2）①处填P(mutex)
②处填V(SC)
③处填V(mutex)
④处填V(SP)
死锁自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．银行家算法是一种（）的方法，它能使系统不发生死锁。
A．死锁预防B．死锁检测C．死锁避免D．死锁解除
[答案]：C
2．为进程一次性分配其所需的资源是一种（）的方法，它能使系统不发生死锁。
A．死锁预防B．死锁检测C．死锁避免D．死锁解除
[答案]：A
3．在（）的情况下不可能产生死锁的。
A．多道程序环境中系统资源有限B．使用同类临界资源的并发进程随机交替运行
C．就绪队列中已无等待的进程D．规定进程一旦得到了需要的所有资源才投入运行
[答案]：D
4．下面不属于研究死锁问题的是（）。
A．死锁的显示B．死锁的预防C．死锁的避免D．死锁的检测
[答案]：A
二、填空题
1．产生死锁的原因，一是竞争资源，二是进程的___________不当。
[答案]：推进顺序
2．死锁是系统中两个或两个以上的进程由于竞争系统资源而出现的一种现象。[答案]：相互等待
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．利用系统的安全状态可避免死锁，因此每次为进程正式分配资源后要执行一次银行家算法。
[答案]：×，将“分配资源后”改成“分配资源时”。
2．当系统中的进程均处于阻塞状态时，此时系统一定发生了死锁。
[答案]：×，将“一定发生了死锁”改成“可能发生了死锁”。
四、简答题
1．假定由5个进程{PA、PB、PC、PD、PE}和三种资源A、B、C的数量分别为7、5、10。在T0时刻若有以下分配情况：
最大需求已分配
A B C A B C
PA213012
PB347030
PC314210
PD259203
PE222102
请判断系统当时是否是安全的？此算法用在何处？起什么作用？
[答案]：
当时系统是安全状态的，因为找到了一条安全分配序列PA、PC、PB、PD、PE。
该算法被银行家算法调用。银行家算法中试分配资源后调用该算法分析试分配后的系统是否仍处于安全状态，若安全的则正式分配，否则作废试分配，以防止系统进入不安全状态，从而避免发生死锁。
2．什么是资源分配图？资源分配图如何化简？
[答案]：
资源分配图是一种描述系统当前状态的图，图中有进程结点、资源结点以及两种不同结点之间的有向边。
资源分配图化简方法：从资源分配图中找既非孤立又非阻塞的进程结点，将该结点直接有关的有向边全删去，重复上述过程直到图中找不到既非孤立又非阻塞的进程结点为止。
五、应用题
1．假设有如下资源分配状态如下：
进程名Allocation Need Available
ABCD ABCD ABCD
P0201121001020
P 121001112
P 211103100
P 311010020
P 410002110
问：（1）请检测此时系统是否安全？写出检测过程。
（2）如果此时P1提出资源请求（1,0,1,0），系统能否马上给予分配？为什么？
[答案]：
（1）试找安全分配序列如下：
Available (1,0,2,0)→(2,1,2,1)→(4,1,3,2)→(6,2,3,2)→(7,3,4,2)→(8,3,4,2)Need i (0,0,2,0)(2,1,0,0)(1,1,1,2)(3,1,0,0)(2,1,1,0)
分配的进程：P 3→P 0→P 1→P 2→P 4
∵存在安全分配序列{P 3、P 0、P 1、P 2、P 4}
∴当前系统处于安全状态。
（2）因Request 1(1,0,1,0)≤Need 1(1,1,1,2)，P 1请求合法；
因Request 1(1,0,1,0)≤Available (1,0,2,0)，系统可用资源可满足P 1请求；
试把资源分配给进程P 1并修改有关数据结构的数值：
Available=Available(1,0,2,0)-Request 1(1,0,1,0)=Available(0,0,1,0)
Need 1=Need 1(1,1,1,2)-Request 1(1,0,1,0)=Need 1(0,1,0,2)
Allocation 1=Allocation 1(2,1,0,0)+Request 1(1,0,1,0)=Allocation(3,1,1,0)
而P0～P4进程还需的资源分别为(2,1,0,0)、(0,1,0,2)、(3,1,0,0)、(0,0,2,0)和(2,1,1,0)，
所以系统可用资源（0,0,1,0）不能满足任一进程的需求，系统进入不安全状态，故作废试分配，P1的资源请求不能满足。
2、设有五个进程P0、P1、P2、P
3、P4，共享一组资源A 、B 、C 、D ，假设在某一时刻资
源分配情况如下：
进程名Need Allocation Available
ABCD ABCD ABCD
P0110030111020
P101120100
P231001110
P300101101
P421100000
问：
（1）此时系统是否处在安全状态？为什么？
（2）若进程P1请求资源（0,0,1,0），系统能马上给予分配吗？为什么？
[解]：
（1）找安全序列：
Available (1,0,2,0)(2,1,2,1)(2,1,2,1)(5,1,3,2)(5,2,3,2)(5,3,4,3)
进程P3→P4→P0→P 1→P 2→
需要量(0,0,1,0)(2,1,1,0)(1,1,0,0)(0,1,1,2)(3,1,0,0)
∵存在安全分配序列P3→P 4→P 0→P 1→P 2
∴系统当时安全
（2）∵Request1（0，0，1，0）≤Need1（0，1，1，2），请求合理；
R equest1（0，0，1，0）≤Available （0，1，1，2），系统可用资源能满足；
进行试分配：
Need1=（0，1，1，2）-（0，0，1，0）=（0，1，0，2）
Allocation1=（0，1，0，0）+Request1（0，0，1，0）=（0，1，1，0）
Avalable=（1，0，2，0）-（0，0，1，0）=（1，0，1，0）
在新状态下，存在安全分配序列P3→P4→P0→P1→P2，系统处于状态安全，
将试分改为正式分配。
处理机调度自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．（）是按某种算法，从就绪队列中挑选一个进程，并向它移交处理器的控制权。
A．作业调度B．进程调度C．磁盘调度D．中级调度
[答案]：B
2．采用（）调度算法，运行时间最短的作业被优先调度。
A．FCFS B．SJF C．FB D．RR
[答案]：B
3．某系统中预计有50个用户同时上机，为使每个用户能在2秒内得到响应，时间片最大限度应为（）。
A．20ms B．30ms C．40ms D．50ms
[答案]：C
二、填空题
1．处理器的三级调度是指作业调度，中级调度和_____________。
[答案]：低级调度或进程调度
2．进程调度采用抢占方式时，常用的抢占原则有3种，时间片原则、短进程优先原则和_____________。
[答案]：优先权原则
3．作业在生命期有四个状态，其中运行状态是通过___________来实现的。
[答案]：进程及其状态
4．在动态优先权调度的系统中，如果某个进入就绪队列的进程的优先权高于正在运行的进程时，系统采用抢占方式，将___________分配给优先权高的进程使之执行。
[答案]：处理器
5．常用的实时调主度算法，时间片轮转法、非抢占的优先级法、基于时钟中断的抢占优先级法和。
[答案]：立即抢占的优先级法
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量，因此也可以把它归入到主存管理。（）
[答案]：√。
2．在实时要求严格的实时系统中进程调度采用非抢占方式。
[答案]：×，将“非抢占方式”改成“抢占方式”。
四、简答题
1．进程调度需要完成哪些功能？
[答案]：记录系统中所有进程执行情况。选择下次占有处理器的进程。进行进程上下文切换。2．实时调度常用哪些调度算法？它门适用什么场合？
[答案]：实时调度常用4种调度算法：
时间片轮转调度算法，适用于一般的实时信息处理系统；
非抢占的优先级调度算法，适用于实时要求不太严格的实时控制系统；
基于时钟中断抢占的优先级调度算法，适用于大多数实时系统；
立即抢占的优先级调度算法，适用于实时要求比较严格的实时控制系统。
五、应用题
1．假设有四道作业，他们的提交时间和执行时间由下表给出。请计算在单道程序环境下，用先来先服务调度算法(FCFS)和最短作业优先调度算法(SJF)时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。（从相对时间0开始调度）
作业名提交时刻（时）执行时间（小时）
A04
B15
C22
D33
E44
先来先服务调度算法：①平均周转时间②平均带权周转时间
最短作业优先调度算法：①平均周转时间②平均带权周转时间
请给出具体实现计算过程。
[答案]：
先来先服务调度算法：调度的次序是A→B→C→D→E
①平均周转时间9.2（小时）
②平均带权周转时间 2.85
最短作业优先调度算法：调度的次序是A→C→D→E→B
①平均周转时间8（小时）
②平均带权周转时间 2.13
内存管理自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．属于内存连续分配方式的是（）。
A．固定分区分配方式B．分段存储管理方式C．分页存储管理方式D．段页式存储管理方式
[答案]：A
2．属于内存连续分配方式的是（）。
A．分页存储管理B．分段存储管理C．可变分区管理D．段页式存储管理
[答案]：C
3．可变分区管理中的（）算法，空闲区按其大小递增次序组成链。
A．首次适应B．最佳适应C．下次首次适应D．最坏适应
[答案]：B
4．关于分段存储管理说法错误的是（）。
A．便于编程B．便于分段共享C．便于内存分配D．能动态链接
[答案]：B
5．在下面的页面置换算法中，（）是实际上难以实现的
A．先进先出置换算法B．最近最久未使用置换算法
C．clock置换算法D．最佳置换算法
[答案]：D
6．以下不是存储管理处理的功能有（）。
A．为每个程序安排内存空间B．保护运行程序不受干扰
C．将运行中程序的地址转换成物理地址D．决定哪个进程的程序和数据切换到内存中[答案]：D
二、填空题
1．在分区存储管理中，存储保护有两种方法：界限寄存器法和___________。
[答案]：存储保护键法
2．在分页存储管理方式中，地址结构有页号P和位移量W组成，地址转换时页号P与页表长度L进行比较，如果___________，则产生越界中断。
[答案]：P≥L
3．分区存储管理中存在内零头的是___________分配方式。
[答案]：固定分区
4．请求分页存储管理方式中，调入页面的时机可采用两种策略，预先调页和___________。[答案]：请求式调页
5．动态地址重定位是在___________过程中完成地址变换的。
[答案]：程序的执行
6．一个用户程序中含有代码段A、代码段B和数据段，当该程序在段页式管理机构中运行时，系统至少为该用户程序建立___________个段表。
[答案]：1
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．页面最佳置换算法是一种性能最好，且容易实现的算法。
[答案]：×，将“且容易实现”改成“但实际上不能实现”。
2．采用静态重定位方式装入内存的程序可以在内存中移动。
[答案]：×，将“可以”改成“不可以”。
3．可变式分区分配方式为某作业分配内存时，分配给的区域大小往往大于该作业的大小。[答案]：×，将“往往大于”改成“等于”。
4．请求分页系统中的页表表项中修改位，表示该页调入内存后是否允许修改。
[答案]：×，将“允许修改”改成“已经修改”。
四、简答题
1．什么是动态重定位？它有什么好处？
[答案]：
动态重定位是指在程序执行过程中进行的地址重定位，即可使装配模块不加任何修改就装入内存。
好处主要有2个，一是被装入的程序可以在内存中移动而不影响其程序正确运行；二是程序的若干个相对独立的目标模块可以装在不相邻的内存区域。
2．什么是虚拟存储器？有何特征？
[答案]：
虚拟存储器是具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的存储器系统。虚拟存储器有如下4个特性：
离散性，内存采用离散分配方式。
多次性，一个作业分多次调入内存运行。
对换性，作业运作业行过程中在内存和外存对换区之间换进、换出。
虚拟性，从逻辑上对内存容量进行扩充。
五、应用题
1．假定某请求页式存储管理系统中，为一进程分配了内存物理块3块，考虑以下的页面引用串：1,2,3,4,2,1,4,5,2,1,2,3。
问：（1）若按最近最久未使用（LRU）页面置换算法，请问将发生缺页中断的次数和缺页率（开始3页不算缺页），并画图示意。
（2）若页面大小为1KB，试给出虚地址(12345)8对应的物理地址（仍用8进制表示，假定该虚页对应的内存物理块号为7）。
[答案]：
（1）页面引用串如下：123421452123
LRU111444444111
M=322222255553
3331112222
缺页：******
缺页次数F＝6次，缺页率f=6/12=50%。
（2）因为页面为1KB，所以页内地址占10位，虚地址对应的物理块号为7
所以虚地址(12345)
8=(1010011100101)
2
=(101)
2
(0011100101)
2
转换(111)
2(0011100101)
2
=(1110011100101)
2
=(16345)
8
2．假定某请求分页存储管理系统中，进程的页面引用串为：1,2,3,4,1,2,3,5,4,3,2,1。若系统分配给该进程内存物理块是3块。要求：
（1）若按先进先出FIFO页面置换算法，请给出发生缺页的次数F（开始的3页不算缺页），并画图示意。
（2）若页面大小为2KB，试给出虚地址8进制数654321对应的物理地址（仍用8进制数表示，假定该页已装在内存的物理块号为7）。
[答案]：
(1)FCFS时T=(8:30-8:00+8:50-8:10+8:55-8:20+9:05-8:30)/4
=(30+40+35+35)/4=35（分）
W=(30/30+40/20+35/5+35/10)/4=(1+2+7+3.5)/4=3.375
(2)SJF时T=(8:30-8:00+8:35-8:20+8:45-8:30+9:05-8:10)/4
=(30+15+15+55)/4=28.75（分）
W=(30/30+15/5+15/10+55/20)/4=(1+3+1.5+2.75)/4=8.25/4=2.0625
设备管理自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．下列（）属于独占设备。
A．硬盘B．磁鼓C．打印机D．光盘
[答案]：C
2．属于共享设备的是（）。
A．打印机B．磁盘C．用户终端D．鼠标器
[答案]：B
3．不使用中断机构的I/O控制方式是（）。
A．中断控制方式B．DMA控制方式C．程序I/O方式D．I/O通道控制方式[答案]：C
4．spooling技术能将（）改造成可以共享的虚拟设备。
A．内存B．独占设备C．CPU D．I/O设备
[答案]：B
5．（）是磁盘访问时间中占的比例最大。
A．寻找时间B．旋转延迟时间C．传输时间D．周转时间
[答案]：A
6．磁盘访问中把数据从磁盘读出，或向磁盘写入数据所花费的时间叫做()。
A．寻找指定柱面的时间B．旋转延迟时间
C．周转时间D．传输时间
[答案]：D
二、填空题
1．设备管理的功能是设备分配，___________和实现物理I/O设备的操作。
[答案]：缓冲区管理
2．磁盘的访问时间包括三部分时间，寻找时间、___________和传输时间。
[答案]：旋转延迟时间
3．在联机情况下实现的同时与外围设备联机操作的技术，称为___________。
[答案]：假脱机技术（或称SPOOLing技术）
4．根据设备的固有属性特点设备分可分为独占设备、共享设备和___________。
[答案]：虚拟设备
5．通道分成字节多路通道、数组多路通道和__________。
[答案]：选择通道
6．引入缓冲技术可以提高CPU和I/O设备之间的___________操作程度。
[答案]：并行
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．在DMA控制方式下，外部设备与CPU之间直接进行成批的数据交换。
[答案]：×，将“与CPU之间”改成“与内存之间”。
2．通道执行CPU指令构成的程序，与设备控制器一起共同实现对I/O设备的控制。
[答案]：×，将“CPU指令”改成“通道指令”。
3．磁盘调度的目的主要是减少磁盘的平均传输时间。
[答案]：×，将“平均传输时间”改成“平均寻找时间”。
4．操作系统中所谓“设备的独立性”，是指设备与设备之间无关系。
[答案]：×，将“设备与设备之间”改成“用户程序与设备之间”。
四、简答题
1．简述磁盘调度算法SCAN。SCAN比最短寻找时间优先算法SSTF有何优点？
[答案]：
SCAN算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的当前移动方向。SCAN算法要选择的下一个访问的对象是磁头当前移动方向上与当前磁头距离最近的。当移动方向上不再有请求时磁头立即换向。
SCAN它克服了SSTF某些进程的请求长时间得不到服务，称为饥饿现象。因为SSTF 算法使访问的磁道与磁头当前位置距离最近的新请求先得到服务。
2．请叙述根据设备的固有属性所采用的三种设备分配策略？
[答案]：
三种设备分配策略是独享方式、共享方式和虚拟方式。
（1）独享方式是指一个设备一旦分配给某进程后，便一直由它独占，直至该进程完成或释放该设备为止。
（2）共享方式是将共享设备同时分配给多个进程并发使用。
（3）虚拟方式是通过高速的共享设备，把一台慢速设备改造成若干台虚拟的同类设备，它需要SPOOLing技术的支持。
五、应用题
1．磁盘是可被多个进程共享的设备，寻道算法性能影响系统的运行效率。当磁头处在100#磁道时，有9个进程先后提出以下访问序列。请按先来先服务FCFS算法和最短时间优先SSTF算法计算平均寻道长度（即磁头移动磁道数），并比较算法的优略。
在100磁道被访问后提出的访问序列：63、57、34、88、91、103、76、18、128
[答案]：
FCFS SSTF
被访问的下一个道号磁头移动
磁道数
被访问的下
一个道号
磁头移动
磁道数
63371033
5769112
3423883
88547612
9136313
10312576
76273423
18581816
128110128110平均寻道长度：36.7平均寻道长度：22
比较算法的优略：
FCFS是最简单的调度算法，公平、简单、都能满足，但寻找时间长。
SSTF取最近的先访问，有较好的平均寻找时间，应用广泛。
2．当磁头处在100#磁道时，有9个进程先后提出以下访问序列。请给出从第一个请求开始按扫描的SCAN算法和循环扫描CSCAN算法，计算平均寻道长度（即磁头移动磁道数的平均值）。并说明算法的特点。
在100磁道时请求访问的道号序列：63、57、34、88、91、103、76、18、128，并假定CSCAN算法DOWN方向移动中为请求服务。
[答案]：
SCAN CSCAN
被访问的下一个道号磁头移动
磁道数
被访问的下
一个道号
磁头移动
磁道数
63376337 576576 34233423
18161816
7660128110
881210325
9139112
10312883
128257612
平均寻道长度：21.5平均寻道长度：27.1
说明算法的特点：①SCAN算法优先考虑访问沿磁头方向最近的磁道，避免了饥饿现象；
②CSCAN算法提供了更均匀的等待时间。
文件系统自测题
一、单选择题，在四个备选答案案中选一个合适的答案案
1．从用户角度看文件系统，文件系统是（）的系统。
A．按路径存取B．按名存取C．按地址存取D．按内存存取
[答案]：B
2．文件系统中，（）。
A．空白文件目录B．位示图C．空闲块链D．空闲块成组链
[答案]：B
3．非磁盘碎片整理程序的功能是（）。
A．提高磁盘的利用率B．使文件能分配连续的盘块
C．能集中磁盘上的空闲块D．有利于提高文件的存取速度
[答案]：A
4．不是具体对文件实施存取控制的方法为（）。
A．文件存取控制矩阵B．文件存取控制表C．用户登录系统验证D．用户存取权限表
[答案]：C
5．适用于长度不变的文件物理结构是（）。
A．索引结构B．链接结构C．多重索引结构D．连续结构[答案]：D
6．在C源程序中用printf()格式输出语句在屏幕上显示信息，操作系统为它提供的是（）接口。
A．联机命令B．脱机命令C．程序D．图形
[答案]：C
7．既适合于随机存取又可以顺序存取的文件物理结构是（）。
A．链接结构B．索引结构C．堆结构D．直接结构
[答案]：B
8．不允许没有账户的用户进入系统，以防止其非法使用系统资源是（）的功能。
A．用户级安全管理B．系统级安全管理C．文件级安全管理D．目录级安全管理
[答案]：B
二、填空题
1．文件的物理结构有4种，连续结构、___________、索引结构和多重索引结构。
[答案]：链接结构
2．在多级目录结构的文件系统中，进程对各文件的访问可通过相对于当前目录而设置的路径，这种路径称为___________。
[答案]：相对路径
3．常用的文件存储空间管理方法有4种，空白文件目录、位示图、空闲块链和___________。[答案]：空闲块成组链
4．文件的存取控制方式有：存取控制矩阵、存取控制表、口令核对、密码技术和___________。[答案]：用户存取权限表
5．物理文件的非连续存储除了链接文件以外还有___________文件。
[答案]：索引
6．按文件名在磁盘的目录文件中找到相应的文件目录项，将它复制到内存中，并建立与PCB的联系，这个过程叫___________文件。
[答案]：打开
三、判断改错题
判断下列各题正误，正者打“√”，误者打“×”，并将具体修改内容写在该题的下面，但有下划线部分不能改。
1．物理结构的连续文件适用于长度可变的文件。
[答案]：×，将“长度可变”改成“长度固定”。
2．在多级目录结构系统中，各用户使用的文件必须定义不同的文件名。
[答案]：×，将“必须定义不同的文件名”改成“在不同的目录中可定义相同的文件名”。3．在单级目录结构中，不同用户能建立与其他用户同名的文件。
[答案]：×，将“能建立”改成“不能建立”。
4．链接文件使盘存储空间利用率高，文件增删记录方便，并能按任意次序随意存取记录。[答案]：×，将“方便”改成“不方便”；将“能”改成“不能”。
四、简答题
1．多级目录结构有什么优点？
[答]：不同用户的文件、不同性质的文件可以构成不同的子树，便于管理；系统或用户可以规定不同层次、不同子树文件有不同的存取权限，以便更好地对文件进行保护。
2．简单描述建立一个文件和删除一个文件的处理过程。
[答]：
建立一个文件的过程：按照要建立文件的文件名在相应的目录结构中找它的文件控制块，若不存在为正常；在目录中找一个空闲的文件控制块填上文件名等初始化信息，并填文件在盘上的开始地址。
删除一个文件的过程：按照要删除文件的文件名在相应的目录结构中找它的文件控制块，若存在为正常；释放该文件占有的所有盘空间；释放该文件的文件控制块。
Linux操作系统自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适的答案
1．有关Linux特性论述错误的是（）。
A．能支持多种类型的文件系统B．支持多种平台的虚拟内存管理
C．是单用户多任务操作系统D．内核可按需定制
[答案]：C
2．Linux支持多种通信机制，通信效率最高的是（）。
A．信号机制B．消息队列机制C．管道机制D．共享内核机制[答案]：D
3．Linux进程主要有六种状态，（）不是Linux的进程状态。
A．挂起B．可中断C．在处理器上运行D．就绪
[答案]：A
4．Linux支持多种通信机制，利用盘文件进行通信的是（）。
A．信号量机制B．管道机制C．消息队列机制D．共享内存机制[答案]：B
5．Linux进程控制块task_struct结构中保证进程能与其他进程并发执行的域是（）。
A．处理器现场保留信息区B．进程当前的状态
C．进程通信信息D．调度信息
[答案]：A
6．Linux在保护模式下，80386虚地址空间可达16K个段，每段的长度最大能达到（）。
A．1GB B．2GB C．3GB D．4GB
[答案]：D
二、填空题
1．Linux操作系统的层次结构由4部分构成，它们是硬件、系统调用接口、用户进程和。
[答案]：Linux内核
2．Linux的进程实体由三部分组成，用户数据段、系统数据段和段。
[答案]：正文
3．Linux有两种进程调度，普通进程调度和。
[答案]：实时进程调度
4．Linux进程通信有五种机制，其中通信效率最高的是机制。
[答案]：共享内存机制
5．Linux的动态地址转换，先进行分段机制实现逻辑地址到线性地址，然后进行分页机制实现线性地址转换成到地址。
[答案]：物理
6．Linux支持三类设备，块设备、字符设备和。
[答案]：网络设备
操作系统发展自测题
一、单项选择题，在四个备选答案中选一个合适答案
1．属于单用户多任务的微机操作系统是（）。
A．UNIX B．Linux C．Windows3.0D．Windows NT [答案]：C
2．不属于微机内核成分是（）。
A．中断和异常处理机制B．联机命令接口C．进程通信机制D．处理器调度机制
[答案]：B
3．关于分布式操作系统与网络操作系统说法错误的是（）。
A．两者的硬件环境都是计算机网络B．网络OS中用户用服务器名请求服务
C．分布式OS中用户用服务名称请求服务D．网络OS中用户用服务名称请求服务[答案]：D
4．网络操作系统具有许多功能，其中最基本的功能是（）。
计算机操作系统知识点总结 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《计算机操作系统知识点总结》的内容，具体内容：计算机操作系统考试是让很多同学都觉得头疼的事情，我们要怎么复习呢?下面由我为大家搜集整理了计算机操作系统的知识点总结，希望对大家有帮助!：第一章1、操作系统的定义、目标... 计算机操作系统考试是让很多同学都觉得头疼的事情，我们要怎么复习呢?下面由我为大家搜集整理了计算机操作系统的知识点总结，希望对大家有帮助! ：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：
《计算机操作系统》课程教学大纲 一. 课程名称 操作系统原理 二. 学时与学分 学时共64学时（52+12+8） 其中，52为理论课学时，12为实验学时，8为课外实验学时 学分 4 三. 先修课程 《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、 《IBM—PC宏汇编程序设计语言》、《数据结构》 四. 课程教学目标 通过本课程的学习，要达到如下目标： 1．掌握操作系统的基本原理与实现技术，包括现代操作系统对计算机系统资源的管理策略与方法、操作系统进程管理机制、现代操作系统的用户界面。 2．了解操作系统的结构与设计。 3．具备系统软件开发技能，为以后从事各种研究、开发工作(如：设计、分析或改进各种系统软件和应用软件) 提供必要的软件基础和基本技能。 4．为进一步学习数据库系统、计算机网络、分布式系统等课程打下基础。 五. 适用学科专业 信息大类各专业
六. 基本教学内容与学时安排 主要内容： 本课程全面系统地阐述计算机操作系统的基本原理、主要功能及实现技术，重点论述多用户、多任务操作系统的运行机制；系统资源管理的策略和方法；操作系统提供的用户界面。讨论现代操作系统采用的并行处理技术和虚拟技术。本书以Linux系统为实例，剖析了其特点和具体的实现技术。 理论课学时：52学时 （48学时，课堂讨论2学时，考试2学时） ?绪论4学时 ?操作系统的结构和硬件支持4学时 ?操作系统的用户界面4学时 ?进程及进程管理8学时 ?资源分配与调度4学时 ?存储管理6学时 ?设备管理4学时 ?文件系统6学时 ?Linux系统8学时 七、教材 《计算机操作系统》(第2版)，庞丽萍阳富民人民邮电出版社，2014年2月 八、考核方式 闭卷考试
第一章操作系统引论 操作系统功能： 1. 资源管理：协调、管理计算机的软、硬件资源，提高其利用率。 2. 用户角度：为用户提供使用计算机的环境和服务。 操作系统特征：1.并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 2.共享性：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：是指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 在操作系统中，虚拟的实现主要是通过分时使用的方法。 4.异步性：进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性 客户/服务器模式的优点： 1.提高了系统的灵活性和可扩充性 2.提高了OS的可靠性 3.可运行于分布式系统中 微内核的基本功能： 进程管理、进程间通信、存储器管理、低级I/O功能。 第二章进程 程序和进程区别：程序是静止的，进程是动态的，进程包括程序和程序处理的对象 程序顺序执行：顺序性，封闭性，可再现性 程序并发执行：间断性，无封闭性，可再现性 进程：1.进程是可并发执行的程序的一次执行过程； 2.是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位和实体； 3.是一个动态的概念。 进程的特征： 1.动态性： 进程是程序的一次执行过程具有生命期； 它可以由系统创建并独立地执行，直至完成而被撤消 2.并发性； 3.独立性； 4.异步性； 进程的基本状态： 1.执行状态； 2.就绪状态； 3.阻塞状态； 进程控制块PCB：记录和描述进程的动态特性，描述进程的执行情况和状态变化。 是进程存在的唯一标识。 进程运行状态： 1.系统态（核心态，管态）具有较高的访问权，可访问核心模块。 2.用户态（目态）限制访问权 进程间的约束关系： 1.互斥关系 进程之间由于竞争使用共享资源而产生的相互约束的关系。
操作系统期末复习 选择题和判断题中蓝色的为正确答案。 一、选择题（选择一个正确答案的代码填入括号中） 1.在计算机系统中，控制和管理各种资源、有效地组织多道程序运行的系统软件称作 （）。 A．管理信息系统B．文件系统 C．操作系统D．数据库管理系统 2.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于（）。 A．用户软件B．应用软件 C．支撑软件D．系统软件 3.操作系统的基本职能是（）。 A．提供功能强大的网络管理工具 B．提供用户界面，方便用户使用 C．提供方便的可视化编辑程序 D．控制和管理系统各种资源，有效地组织多道程序的运行 4.现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和操作的异步性。 A．多道程序设计B．中断处理 C．程序的并发执行D．实现分时与实时处理 5.引入多道程序的目的在于（）。 A．充分利用存储器B．提高实时响应速度 C．充分利用CPU，减少CPU等待时间 D．有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量 6.以下不属于操作系统具备的主要功能的是（）。 A．文档编辑B．中断处理 C．存管理D．CPU调度 7.为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。这 属于操作系统的( )。 A．处理器管理B．作业管理C．文件管理D．存储管理 8.在实时系统中，一旦有处理请求和要求处理的数据时，CPU就应该立即处理该数据并 将结果及时送回。下面属于实时系统的是（）。 A．航空订票系统B．办公自动化系统 C．计算机辅助设计系统D．计算机激光照排系统 9.为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（）。
A．多道批处理系统B．分时系统 C．实时系统D．网络系统 10.下列不属于分时系统特征的是( )。 A．为多用户设计B．可靠性比实时系统要求高 C．方便用户与计算机的交互D．需要中断机构及时钟系统的支持 11.以下著名的操作系统中，属于多用户、多进程、多任务分时系统的是（）。 A．DOS系统B．UNIX系统 C．Windows NT系统D．OS/2系统 12.操作系统核与用户程序、应用程序之间的接口是（）。 A．shell命令B．系统调用 C．图形界面D．C语言函数 13.系统调用是由操作系统提供的部调用，它（）。 A．直接通过键盘交互方式使用B．只能通过用户程序间接使用 C．是命令接口中的命令D．与系统的命令一样 14.系统调用的目的是（）。 A．申请系统资源B．终止系统服务 C．释放系统资源D．请求系统服务 15.进程与程序之间有密切联系，但又是不同的概念。二者的一个本质区别是（）。 A．程序是静态概念，进程是动态概念 B．程序是动态概念，进程是静态概念 C．程序保存在文件中，进程存放在存中 D．程序顺序执行，进程并发执行 16.在操作系统中，进程的最基本的特征是（）。 A．与程序的对应性B．顺序性和可再现性 C．动态性和并发性D．执行过程的封闭性 17.进程在系统中存在的唯一标志是( )。 A．所运行的程序B．进程控制块 C．进程队列D．所运行的程序和数据 18.进程的动态、并发等特征是利用（）表现出来的。 A．进程控制块B．数据 C．程序和数据D．程序 19.在单处理机系统中，处于运行状态的进程( )。 A．只有一个B．可以有多个 C．不能被挂起D．必须在执行完后才能被撤下
计算机操作系统复习资料 1.操作系统的定义 操作系统(Operating System，简称OS)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。 操作系统通常是最靠近硬件的一层系统软件，它把硬件裸机改造成为功能完善的一台虚拟机，使得计算机系统的使用和管理更加方便，计算机资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。 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。 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 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.操作系统的基本特征 1）并发 2）共享 3）虚拟 4）异步 4.分时系统的概念 把计算机的系统资源（尤其是CPU时间）进行时间上的分割，每个时间段称为一个时间片，每个用户依次轮流使用时间片，实现多个用户分享同一台主机的操作系统。 5.分时系统要解决的关键问题（2个） 1）及时接收 2）及时处理 6.并发性的概念 并发性是指两个或多个事件在同一事件间隔内发生。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一道程序执行，故微观上这些程序只能是分时的交替执行。 7.程序顺序执行的特征和并发执行的特征 顺序执行的特点: 顺序性封闭性可再现性 程序并发执行的特点：
1）、间断性（失去程序的封闭性） 2）、不可再现性 任何并发执行都是不可再现 3）、进程互斥（程序并发执行可以相互制约） 8.进程的定义 进程是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位。 为了使参与并发执行的每个程序（含数据）都能独立的运行，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。 9.进程的组成部分 进程是由一组机器指令，数据和堆栈组成的，是一个能独立运行的活动实体。 由程序段，相关的数据段和PCB三部分便构成了进程实体（又称进程映像）。 10.进程的状态（状态之间的变化） 就绪状态、执行状态、阻塞状态。 处于就绪状态的进程，在调度程序为之分配了处理机之后，该进程便可以执行，相应的，他就由就绪状态转变为执行状态。 正在执行的进程，如果因为分配给它的时间片已经用完而被暂停执行时，该进程便由执行状态又回到就绪状态；如果因为发生某事件而使进程的执行受阻（如进程请求访问临界资源，而该资源正在被其它进程访问），使之无法继续执行，该进程将有执行状态转变为阻塞状态。处于阻塞状态的进程，在获得了资源后，转变为就绪状态。 11.进程同步的概念 进程同步是是并发执行的诸进程之间能有效地相互合作，从而使程序的执行具有可再现性，简单的说来就是：多个相关进程在执行次序上的协调。 12.PV原语的作用
GDOU-B-11-213 《操作系统》课程教学大纲 课程简介 课程简介: 本课程主要讲述操作系统的原理，使学生不仅能够从系统内部了解操作系统的工作原理，而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。主要内容 包括：操作系统的概论；操作系统的作业管理；操作系统的文件管理原理； 操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程互斥和同步等；操作系统的各 种存储管理方式以及存储保护和共享；操作系统的设备管理一般原理。其次 在实验环节介绍实例操作系统的若干实现技术，如：Windows操作系统、Linux 操作系统等。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 本课程计算机学科的软件工程专业中是一门专业方向课，也可以面向计算机类的其它专业。其任务是讲授操作系统的原理，从系统内部了解操作系统的工作原理以级软件设计的思想方法和技术方法；同时介绍实例操作系统的若干实现技术。 二、课程的目的与基本要求： 通过本课程的教学使学生能够从操作系统内部获知操作系统的工作原理，理解操作系统几大管理模块的分工和管理思想，学习设计系统软件的思想方法，通过实验环节掌握操作系统实例的若干实现技术，如：Windows操作系统、Linux操作系统等。 三、面向专业： 软件工程、计算机类 四、先修课程: 计算系统基础，C/C++语言程序设计，计算机组成结构，数据结构。 五、本课程与其它课程的联系：
本课程以计算系统基础，C/C++语言程序设计，计算机组成结构，数据结构等为先修课程，在学习本课程之前要求学生掌握先修课程的知识，在学习本课程的过程中能将数据结构、计算机组成结构等课程的知识融入到本课程之中。 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 第一章：操作系统概论（2学时） 第一节：操作系统的地位及作用 操作系统的地位（A）；操作系统的作用（A）。 第二节：操作系统的功能 单道系统与多道系统（B）；操作系统的功能（A）。 第三节：操作系统的分类 批处理操作系统（B）；分时操作系统（B）；实时操作系统（B）。 第二章：作业管理（2学时） 第一节：作业的组织 作业与作业步（B）；作业的分类（B）；作业的状态（B）；作业控制块（B）。 第二节：操作系统的用户接口 程序级接口（A）；作业控制级接口（A）。 第三节：作业调度 作业调度程序的功能（B）；作业调度策略（B）；作业调度算法（B）。 第四节：作业控制 脱机控制方式（A）；联机控制方式（A）。 第三章：文件管理（8学时） 第一节：文件与文件系统（1学时） 文件（B）；文件的种类（B）；文件系统及其功能（A）。 第二节：文件的组织结构（1学时） 文件的逻辑结构（A）；文件的物理结构（A）。 第三节：文件目录结构（1学时） 文件说明（B）；文件目录的结构（A）；当前目录和目录文件（B）。 第四节：文件存取与操作（1学时） 文件的存取方法（A）；文件存储设备（C）；活动文件（B）；文件操作（A）。 第五节：文件存储空间的管理（2学时） 空闲块表（A）；空闲区表（A）；空闲块链（A）；位示图（A）。 第六节：文件的共享和保护（2学时）
第一章 操作系统：为裸机配置的一种系统软件。 作用：有效的控制和管理计算机系统中的各种硬件和程序软资源，未用户提高更好的服务。操作系统的主要特性： 并发性：多个事件或活动在同一段时间间隔内同时发生。 共享性：操作系中的资源可被多个并发执行的进程共同使用。 异步性:进程以不同的速度向前推进，执行时间是不可预知的。 操作系统的分类及其特点： 一、批处理操作系统：服务于一系列称为批（batch）的作业。 特点：批量集中处理、多道程序运行、作业脱机工作。 二、分时操作系统：多到程序的一个变种，cpu被多个交互式用户多路复用。 特点：①同时性；②独立性；③及时性；④交互性 三、实时操作系统：当外部事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度处理。 特点：提供及时响应和高可靠性 多道程序设计：是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统的内存并发并启动交替计算的方法。 目的：为了实现cpu和外部设备的并行工作提供坚实的基础。 优点：提高cpu、内存和设备的利用率；提高系统吞吐率，使单位时间内完成的作业数量增加；充分发挥系统的并发性，使设备与设备，cpu与设备之间都可以并行工作。 缺点：作业周转的时间变长。 实现多到程序设计必须解决的3个问题： (1)存储保护与程序浮动 (2)处理器管理与分配 (3)资源管理与调度 系统调用：由系统提供给用户的特殊接口 系统调用的作用：（1）内核可以基于权限和规则对资源访问进行裁决，保证系统的安全性；（2）系统调用对资源进行抽象，提供一致性接口，避免用户在使用资源时发生错误，大大提高了编程效率 系统调用的分类（4个管理+2个信）： (1)进程管理。包括创建和撤销进程、终止或异常终止进程、阻塞和唤醒进程、挂起和激活 进程、监视和追踪进程、获取和设置进程的属性。 (2)文件管理。 (3)设备管理。 (4)存储管理。包括申请和释放内存。 (5)进程通信。包括建立和断开通信连接、发送和接收消息、链接和断开共享内存、套接字 操作、传送状态信息。 (6)信息维护。获取和设置日期及时间、获取和设置系统数据、生成诊断和统计数据。
第一章操作系统 ▲问：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，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。 ▲问：并发性与并行性 答：并发性是指多个事件在同一时间间隔发生；并行性是指多个事件在同一时刻发生。 ▲问：共享（资源复用） 答：指系统中的资源可供存中的多个并发执行的进程共同使用。 互斥共享方式在一段时间只允许一个进程访问资源； 同时访问方式允许多个进程在一段时间“同时”访问资源，“同时”指的是宏观意义，在微观上是交替访问的 ▲问：虚拟 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，以此提高存的利用率。（虚拟后，平均存≤1/n） ▲问：异步性 答：指进程以人们不可预知的速度向前推进。 ▲问：单道批处理系统 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。 目的提高系统资源利用率和系统吞吐量。 缺点存中只有一道程序，系统资源浪费。 特性单道性、顺序性、自动性。 ▲问：多道批处理系统 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
《操作系统》重点知识总结 请注意：考试范围是前6章所有讲授过内容，下面所谓重点只想起到复习引领作用。 第一章引论 1、操作系统定义操作系统是一组控制和管理计算机软件和硬件合理进行作业调度方便 用户管理的程序的集合 2、操作系统的目标有效性、方便性、可扩充性、开放性、 3、推动操作系统发展的主要动力不断提高计算机资源的利用率、方便用户、器件的不 断更新和换代、计算机体系结构的不断发展 4、多道批处理系统的特征及优缺点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。然后作业调度程序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和系统内存。优点：资源利用率高、系统吞吐量打缺点：平均周转时间长、无交互能力 5、操作系统的基本特征并发性（最重要的特征）、共享性、虚拟性、异步性 6、操作系统的主要功能设别管理功能、文件管理功能、存储器管理功能、处理机管理 功能 7、O S的用户接口包括什么？用户接口、程序接口（由一组系统调用组成） 第二章进程管理 1、程序顺序执行时的特征顺序性、封闭性、可再现性 2、程序并发执行的特征间断性、失去封闭性、不可再现性 3、进程及其特征进程是资源调度和分配的基本单位，是能够独立运行的活动实体。 由一组机器指令、数据、堆栈等组成。特征：结构特征、动态性、并发性、独 立性、异步性 4、进程的基本状态及其转换p38 5、引入挂起状态的原因终端用户请求、父进程请求、负荷调节需要、操作系统 的需要 6、具有挂起状态的进程状态及其转换p39 7、进程控制块及其作用进程数据块是一种数据结构，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：使在一个多道程序环境下不能独立运 行的程序成为一个能够独立运行的基本单位，能够与其他进程并发执行 8、进程之间的两种制约关系直接相互制约关系、间接相互制约关系 9、临界资源是指每次只能被一个进程访问的资源 10、临界区是指每次进程中访问临界资源的那段代码 11、同步机构应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待 12、利用信号量实现前驱关系p55/ppt 13、经典同步算法p58/ppt 14、进程通信的类型共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统 15、线程的定义是一种比进程更小，能够独立运行的基本单位用来提高系统内
《操作系统课程设计》大纲 一、设计目的和要求 目的：本课程设计是为配合计算机相关专业的重要专业课《操作系统》而开设的，其主要内容是让学生实际进行操作系统功能模块的设计和编程实现。通过本课程设计的实施，使学生能将操作系统的概念具体化，并从整体和动态的角度去理解和把握操作系统，以巩固和补充操作系统的原理教学，提高学生解决操作系统设计及实现过程中的具体问题的能力。 要求：通过本课程设计的实施，要求培养学生以下能力： （1）培养学生在模拟条件下与实际环境中实现功能模块和系统的能力：课程设计要求学生实际进行操作系统功能模块的设计和编程实现，具体包括：基于线程的多任务调度系统的设计与实现；一个简单文件系统的设计与实现。 （2）培养学生设计和实施工程实验的能力，合理分析试验结果的能力：学生在完成项目的过程中，需要进行实验设计、程序调试、错误分析，从而熟悉实验设计方法及实验结果的分析方法。 （3）培养学生综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力：学生需根据设计项目的功能要求及操作系统原理的相关理论提出自己的解决方案，需考虑项目实现的软硬件环境，设计相关数据结构及算法，在实现过程中发现解决方案的问题并进行分析改进。 （4）培养学生分析并清楚阐述设计合理性的能力：要求学生在项目上机验收和实验报告中分析阐述设计思路的合理性和正确性。 （5）培养学生的组织管理能力、人际交往能力、团队协作能力：课程设计分小组进行，每个小组有一个组长，负责组织本组成员的分工及合作。 二、设计学时和学分 学时：32 ；学分：1 三、设计的主要内容 以下三个题目中：1、2中选做一题，第3题必做。 1、基于线程的多任务调度系统的设计与实现 （1）线程的创建、撤消和CPU切换。 掌握线程的定义和特征，线程的基本状态，线程的私有堆栈，线程控制块TCB，理解线程与进程的区别，实现线程的创建、撤消和CPU切换。 （2）时间片轮转调度 理解各种调度算法、调度的原因，完成时钟中断的截取，具体实现调度程序。 （3）最高优先权优先调度 理解优先权的概念，并实现最高优先权优先调度策略。 （4）利用记录型信号量实现线程的同步
一、三大操作系统的工作原理和任务（P7） 批处理（单道批处理和多道批处理）、分时、实时系统是三种基本的操作系统类型。 多道批处理：用户所提交的作业都先存放在外存并排成一个队列，该队列被称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的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。 优缺点：（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：多个用户分时使用主机，每一用户分得一个时间片，用完时间片后操作系统将处理机分给另一用户。使处理机能够及时响应用户请求。 实时：系统能及时响应外部事件的请求，在规定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的运行。 二、操作系统的四个主要特征：并发性（两个或多个事件在同一时间间隔内发生）、共享性、虚拟、异步性 三、什么是微内核？微内核的工作原理及工作模式？（27） （1）足够小的内核（2）基于客户/服务器模式（3）应用机制与策略分离原理（4）采用面向对象技术 优点：提高可扩展性、增强可靠性、可移植性强、提供对分布式系统支持、融入面向对象技术 四、什么是多道程序技术？（填空）在内存中放多道程序,使它们在管理程序的控制下相互穿插地运行。 五、操作系统主要功能：处理机管理功能、存储器、设备、文件 一、区别：进程和程序、进程和线程、用户级线程和核心级线程（估计考其中一个） 1、进程和程序（1）进程由程序段和数据段这两个部分组成，因此说进程与程序是紧密相关的。但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即进程控制块PCB（进程存在标志）。（2）进程是程序的一次执行过程，因此是动态的；动态性还表现在进程由创建而产生、由调度而执行、由撤消而消亡，即它具有—定的生命周期。而程序则只是一组指令的有序集合，并可永久地存放在某种介质上，其本身不具有运动的含义，因此是静态的。（3）多个进程实体可同时存放在内存中并发地执行，其实这正是引入进程的目的。而程序(在没有为它创建进程时)的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确地并发执行。（4）进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。而因程序(在没有为它创建进程时)不具有PCB，所以它是不可能在多道程序环境下独立运行的。（5）进程与程序不—一对应。 3、用户级线程和核心级线程(1)内核支持线程即核心级线程。它们是依赖于内核的，即无论是用户进程中的线程，还是系统进程中的线程，它们的创建、撤消、切换都由内核实现。(2)用户级线程，对于这种线程的创建、撤消、和切换，都不用系统调用来实现。内核并不知道用户级线程的存在。 进程特征：动态（）独立（）异步（）并发（指多个进程实体同存于内存中，且能在一段时间内同时运行） 二、进程的状态转换的条件三状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态五状态：创建、就绪、阻塞、执行、终止 七状态：创建、终止、执行、活动就绪、静止就绪、活动堵塞、静止堵塞 三、什么是信号量机制及作用 P操作对信号量进行减1操作和检查信号量 V操作对信号量进行加1操作和检查信号量 (1)Wait（P操作）/ wait(s){s.value = s.value -1 ;if (s.value < 0) block(S.L);} 2）Signal（V操作）signal(s){s.value = s.value +1;if (s.value < = 0) wakeup(S.L);} 记录型信号量：typedef struct{int value；struct process_control_block*list;}semaphore;wait(semaphore*s) {S->value--;if(->value<0)block(S->list);}signal(semaphore*s){S->value++;if(S->value<=0)wakeup(S->list)} 四、什么是原语？列举不少于6个原语原语就是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程，他们是原子操作，对于操作中的所有操作要么全做，要么全不做，原语执行过程中不允许中断。 原语举例：阻塞原语block 唤醒原语wakeup 挂起原语suspend 激活原语active AND型信号量集P原语为Swait AND型信号量集V原语为Ssignal Send 原语Receive原语 临界资源：一次仅允许一个进程访问的共享资源临界区：每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区，每次只准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入。 五、进程通讯方式共享存储器系统管道通讯系统消息传递系统:直接通信方式；间接通信方式。客户机-服务器系统 三种调度（填空题）作业调度:后备队列上的作业进入内存，创建进程，分配资源并进入就绪队列。也称为作业调度或长程调度，一般在批处理系统中有作业调度中级调度：为了提高内存利用率和系统吞吐量。涉及进程在内外存间的交换从存储器资源管理的角度来看，把进程的部分或全部换出到外存上，可为当前运行进程的执行提供所需内存空间。进程调度：也称微观调度、进程调度，从处理机资源分配的角度来看，处理机需要经常选择就绪进程或线程进入运行状态。由于低级调度算法的频繁使用，要求在实现时做到高效低级调度分两种方式：抢占、非抢占 三、死锁：一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到该资源，这种现象称为进程死锁。产生死锁四个必要条件：互斥条件：涉及的资源是非共享的。不剥夺条件：不能强行剥夺进程拥有的资源。请求和保持（部分分配）条件：进程在等待一新资源时继续占有已分配的资源。环路条件：存在一种进程的循环链，链中的每一个进程已获得的资源同时被链中的下一个进程所请求。 处理死锁的四个基本方法：预防死锁：避免死锁：检测死锁：解除死锁：
电信2012级《Linux操作系统》期末复习提纲第1章概述 操作系统的概念与功能 操作系統的概念： 1.操作系统是计算机系统的一种基本软件，它直接管理和控制计算机的硬件和软件资源，合理地调度资源，使之得到充分的利用；并为用户使用这些资源提供一个便当的操作环境和优良的用户界面。 2.从资源角度看，操作系统是管理和控制计算机资源的软件。 3.从用户角度看，操作系统是用户与计算机的接口。 操作系統的功能： 1.处理器管理：在多道程序间分配和调度CPU，协调各程序的运行。 2.存储器管理：对内存储器进行分配、保护和扩充。 3.设备管理：对设备进行有用地管理和分配，并控制设备完成I/O操作。 4.文件管理：管理文件的存储和检索操作，并对文件实施共享、保密和保护措施。 5.用户接口：提供使用界面，便当用户使用系统功能。 Linux系统的特点 1.继承UNIX优秀品质，具有出色的性能和稳定性； 2.遵照GPL许可，自由软件； 3.符合POSIX标准，兼容性好； 4.适用于各种硬件平台，可移植性好； 5.网络功能强大；
6.安全性好。第2章Linux操作基础 命令的格式； 命令名[选项1] [选项2] ... [参数1] [参数2] ... 简单命令的功能与用法：echo、who、date、cal 文件系统概念： 文件命名与通配符 1．文件的命名：Linux文件名的最大长度是255个字符，通常由字母、数字、‘.’、‘_’和‘-’组成。以‘.’开头的文件是隐含文件。 2．文件名中不能含有‘/ ’字符和空字符‘\0’，因为它们对Linux内核具有分外含义。如‘/ ’表示根目录或路径分隔符。 3．文件名中不应含有以下字符，因为它们对Shell具有分外含义：; | < > ` “ “$ ! % & * ? \ ( ) [ ] 文件类型及表示法 1．普通文件（-）：包括文本文件、数据文件、可执行的二进制程序等。 2．目录文件（d）：一种分外的文件，用于构成文件系统的分层树型结构。 每个目录文件中至少包括两个文件，“．．”表示上一级目录，“．”表示该目录本身。 3．设备文件：一种分外文件，Linux系统利用它们来标识各个设备驱动器，核心使用它们与硬件设备通信。有两类特别的设备文件：字符设备（c）和块设备（b）。 文件（包括目录）权限的含义及表示法（字符和数字表示法）
第一章操作系统引论 1. 1 操作系统的目标（了解、知道） a、有效性：提高系统资源的利用率，提高系统的吞吐量。 b、方便性：方便使用计算机系统，避免用户使用机器语言编写程序的繁琐工作。 c、可扩充性：超大规模集成电路（VLSI ）技术、计算机技术以及计算机网络发展的 需求，以便于增加新的功能和模块，并能修改老的功能和模块。 d、开放性：遵循世界标准规范，如开放系统互联（OSI ）国际标准。 1.2 操作系统的作用（知道） A、它作为用户和计算机硬件之间的接口； a、命令方式； b、系统调用方式； c、图形窗口方式 B、它作为计算机系统资源的管理者： a.处理器管理（分配和控制处理机）b、存储器管理（负责内存的分配与回收） c、I/O设备管理（I/O设备的分配与操纵） d、信息管理（信息的存取、共享和保护）。 C、它实现了对计算机资源的抽象： 铺设在硬件上的多层软件系统，增强了系统的功能，隐藏了硬件操作的具体细节，从而方便用户使用。 1.3 推动操作系统发展的主要动力（知道） A、不断提高计算机资源的利用率：最初的动力——计算机系统的昂贵。 B、方便用户使用：改善用户上机、调试的条件，如图形用户界面的出现。 C、器件的不断更新换代：微电子技术的发展，推动OS的功能和性能迅速增强和提高。 D、计算机体系结构的不断发展： 操作系统：单处理机OS OS OS 人工操作方式；脱机输入/输出方式。脱机的优点：减少CPU的空闲时间；提高了I/O速度。 单道批处理系统主要特征：（知道） (a) 自动性：作业自动逐个依次运行，无需人工干预 (b) 顺序性：先调入内存的作业先完成 (c) 单道性：内存始终仅有一道程序运行 多道批处理系统的好处：（知道） 1、提高CPU的利用率； 2、提高内存和I/O设备利用率； 3、增加系统吞吐量。 多道批处理系统（知道）优点：资源利用率高，系统吞吐量大 缺点：平均周转时间长（排队、调度），无交互能力 多道批处理系统应解决的问题：（知道） 1、处理机的管理问题（分配和回收）； 2、内存的的管理问题（分配和保护）； 3、I/O设备的管理问题（共享）； 4、文件管理问题（程序和数据的组织）； 5、作业的管理问题（组织和管理）。 分时系统：（掌握） 定义：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终端，以交互的方式使用计算机，共享主机资源。 分时系统特征：（知道） a) 多路性：宏观上多个用户同时工作，微观上每个用户轮流运行一个时间片。 (b) 独立性：每个用户各占一个终端，彼此独立操作。 (c) 及时性：用户请求能在很短时间内获得相应。 (d) 交互性：用户可通过终端与系统进行人机对话。
摘要 通过操作系统教学网站的建设，完成了对于操作系统课程的远程化授课。可以使学生不受时间空间的限制，通过网络对于这门课程进行学习。建立起了基于B/C的网络化教学系统。本网站采用当前最流行的JSP网络编程技术，可以实现数据的高效、动态、交互访问，具有强大的Server/Client交互能力。本文中所做的主要工作：介绍Win2000 +JSP(J2DK+TOMCAT)系统并且嵌入 JAVABEAN的一般原理；阐述整个操作系统教学网站的概要设计，系统结构及工作原理；分析了系统实现中的特殊性、难点和重点；详细设计实现学院介绍、教学资源、课程表、课堂教学、在线答疑、其他课程、课件下载、留言反馈、自我测试、成绩管理、站内搜索、公告专栏、友情链接、校园风景、新闻中心、栏目导航等程序模块；各个模块的具体实现，且分析并解决实现中的若干技术问题；建立完整的实验网站，进行测试并分析结果。 关键字： JAVABEAN JSP 交互访问 JAVASCRIPT JDBC
Abstract Through the operating system teaching website construction, completed long-distance has taught regarding the operating system curriculum, was allowed to cause the student without the time space limit, and carried on the study through the network regarding this curriculum. Established based on the B/C network teaching system. This website uses the current most popular JSP network programming technology, may realize the data to be highly effective, dynamically, alternately visits, and has the formidable Server/Client interactive ability. In this article does main work: Introduced Win2000 +JSP (J2DK+TOMCAT) the system and to insert JA V ABEAN the general principle; Elaborates the entire operating system teaching website outline design, the system structure and the principle of work; Has analyzed in the system realization particularity, the difficulty and key; The detailed design realization institute introduced, in the teaching resources, the class schedule, the classroom instruction, the on-line Q/A, other curricula, class downloading, the message feedback, the self- test, the result management, the station search, program module and so on announcement column, friendship link, campus scenery, news center, column navigation; Each module concrete realization, also in analysis and solution realization certain technical questions; The establishment integrity experimental website, carries on the test and the analysis result. Key words: JA V ABEAN JSP alternately visits JA V ASCRIPT JDBC
第2章操作系统硬件环境 2.1.2处理机状态 1.特权指令和非特权指令 (1)特权指令：是指在指令系统中那能由操作系统使用的指令。 (2)用户只能执行非特权指令，只有操作系统才可以使用系统所有指令（包括非特权和特权）。 (3)指令系统分为：特权指令和非特权指令。 2.处理机状态 (1)多数系统将处理机工作状态分为：管态和目态。 (2)管态：一般指操作系统管理程序时的状态，具有较高的特权级别，又称为特权态（特态）、 系统态。 (3)目态：一般指用户程序运行时的状态，具有较低的特权级别，又称为普通态（普态）、 用户态。 (4)当处理机处于管态时，全部指令（包括特权指令）可以执行，可以使用所有资源，并具 有改变处理机状态的能力。 (5)当处理机处于目态时，就只有非特权指令能执行。 (6)特权级别越高，可以指向的指令集合越大，而且高特权级别对应的可运行指令集合包含 低特权级的可运行指令集。 第3章操作进程与进程的管理 3.1进程的引入 1.引入目的：为了解决不可再现性引入（PCB）进程控制器来解决。 3.1.4多道程序设计 2.多道程序设计 (1)定义：在采用多道程序设计的计算机系统中，允许多个程序同时进入一个计算机系统 的内存并运行。 (2)例题：P53 3.2进程 3.2.1进程概念 1.进程定义：进程是具有独立功能的可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，是系统在资源分配和调度的独立单位。 (1)程序在处理机上执行时所发生的活动成为进程。 (2)进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行所发生的活动。 (3)进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 (4)进程是进程实体的运行过程。 (5)进程是可以和别的计算并发执行的计算。 2.程序与进程的区别和联系 区别： (1)进程是程序的一次执行，它是一个动态的概念。程序是完成某个特定功能的指令的有 序序列，它是一个静态的过程。 (2)进程可以执行一个或几个程序。 (3)进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；程序则不是。 (4)程序可以作为一种软件资源长期保护，而进程是程序的一次执行过程。 联系：进程是具有结构的。 3.进程的特征 (1)动态性
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