《操作系统》复习题（2011.6）
题型：选择题、简答题、计算题
一、选择题
1．从用户的观点看，操作系统是 。
A. 用户与计算机之间的接口
B. 控制和管理计算机资源的软件
C. 合理地组织计算机工作流程的软件
D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体
2．内存分配的最佳适应算法的空闲区表是 。 A. 按大小递减顺序排列 B. 按大小递增顺序排列 C. 按地址由小到大排列
D. 按地址由大到小排列
3．通过破坏产生死锁的四个必要条件之一，可以保证不让死锁发生。其中采用资源有序分配法，是破坏 条件。 A. 互斥 B. 不可剥夺
C. 请求和保持
D. 循环等待
4．在一个页式存储管理系统中，页表内容如右图。若页的大小为4KB ，则地
址转换
机构将逻辑地址0转换成相应的物理地址为 。 A. 8192 B. 4096
C. 2048
D. 1024
5．下列各项工作步骤中， 不是创建进程所必须的步骤。 A. 建立一个PCB B. 为进程调度CPU C. 为进程分配内存等必要资源
D. 将PCB 链入进程就绪队列
6．采用段页式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中10位表示段号，页的大小为4KB ，则
允许每段的最大页号是 。 A. 1024 B. 1023 C. 4096 D. 4095
7．多道程序系统中，当 时，进程从执行状态转变为就绪状态。 A. 进程被进程调度程序选中 B. 时间片到
C. 等待某一事件
D. 等待的事件发生
8．文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构，则文件控制块FCB 中关于文件的物理位置的信息
应包含 。 A. 首块地址 B. 首块地址和文件长度
C. 索引表地址
D. 索引表地址和索引表长度
9．为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用 结构的缓冲技术。
A. 单缓冲区
B. 双缓冲区
C. 多缓冲区环
D. 缓冲池
10．进程调度算法有多种， 不是进程调度算法。
A. 先来先服务调度算法
B. 最短查找时间优先调度算法
C. 静态优先数调度算法
D. 时间片轮转调度算法
11．若采用位示图（100行，32列）表示磁盘块的使用状态。当分配一个盘块号133号时，其在位示图中的行、列数为。（注：行号0～99，列为0～31，首盘块号为0）
A. 4和5
B. 5和3
C. 4和3
D. 5和4
12．UNIX系统中，可实现进程通信的是文件。
A. 普通
B. 目录
C. 索引
D. 管道
13．下述各项中，不是引起进程切换的直接原因。
A. 运行进程的时间片用完
B. 运行进程出错
C. 运行进程要等待某一事件发生
D. 有新进程进入就绪状态
14．若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有个等待进程。
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
15．在虚拟页式存储管理中，下列说法中正确的是。
A. 页面长度固定，并且是硬件的设计特性
B. 页面长度固定，并且是软件的设计特性
A. 页面长度可变，并且是硬件的设计特性
B. 页面长度可变，并且是软件的设计特性
16．下列文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的是。
A. 顺序结构
B. 链接结构
C. 索引结构
D. Hash结构
17. 为了保证文件未经文件主授权，任何其他用户均不得使用该文件，操作系统提供的解决方法为
34 。
A. 文件复制
B. 文件共享
C. 文件保密
D. 文件保护
18．CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用。
A. 并行技术
B. 缓冲技术
C. 同步技术
D. 虚存技术
19．文件系统采用二级目录结构的目的是。
A. 实现按名存取
B. 实现文件共享
C. 节省主存空间
D. 解决不同用户之间的文件同名问题
20．UNIX System V的进程调度原理基于算法。
A. 先来先服务
B. 短作业优先
C. 时间片轮转
D. 时间片+优先级
21. UNIX操作系统是一种多用户的、人机交互的。
A. 多道批处理系统
B. 实时系统
C. 分时系统
D. 分布式系统
22．操作系统提供给程序员的接口是。
A. 进程
B. 线程
C. 系统调用
D. 操作命令
23．支持多道程序设计的系统中，操作系统的调度程序不断选择新进程运行，来实现CPU的共享。
下列叙述中，不一定是引起操作系统选择新进程的直接原因。
A. 运行进程的时间片用完
B. 运行进程出错
C. 运行进程要等待某一事件发生
D. 有新进程进入就绪队列
24．当一个进程正等待着时，它处于等待（阻塞）状态。
A. 给它分配处理机
B. 协作进程的一个消息
C. 给它分配一个时间片
D. 进入内存
25．在操作系统的存储管理中，页式分配（分页）是__。
A. 把程序的逻辑空间和内存的物理空间按同样的尺寸分成若干页
B. 把作业按其所需空间分成若干页
C. 将内存的空闲空间分成若干页
D. 随机地将每个作业的地址空间分成大小相同的若干页
26．__ 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
27．操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应等待队列的条件是。
A. S≠0
B. S<0
C. S=0
D. S>0
28．采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用方法解除死锁。
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
29．作业调度程序从状态的队列中选取适当的作业投入运行。
A. 就绪
B. 提交
C. 等待
D. 后备
30．很好地解决了“零头”（碎片）问题的存储管理方法是。
A. 分页存储管理
B. 分段存储管理
C. 动态分区存储管理
D. 可重定位分区存储管理
31．采用段页式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中10位表示段号，页的大小为4KB，则允许每段的最大页号是。
A. 1024
B. 1023
C. 4096
D. 4095
32．进程在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行指令。
A. 被中断的前一条
B. 被中断的
C. 被中断的后一条
D. 启动时的第一条指令
33．虚拟存储管理系统的理论基础是程序的原理。
A. 局部性
B. 全局性
C. 动态性
D. 虚拟性
34．系统“抖动”现象的发生是由引起的。
A. 页面置换算法选择不当
B. 交换的信息量过大
C. 内存容量不足
D. 请求页式管理方案
35．采用段页式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中10位表示段号，页的大小为4KB，则允许每段的最大页号是。
A. 1024
B. 1023
C. 4096
D. 4095
36．通过硬件和软件的功能扩充，把原来的独占设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称
为设备。
A. 用户
B. 系统
C. 虚拟
D. 临界
37．在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用。
A. 物理设备名
B. 虚拟设备名
C. 逻辑设备名
D. 绝对设备号
36．位示图可用于。
A. 文件目录的查找
B. 磁盘空间的管理
C. 主存空间的共享
D. 实现文件的保护和保密
39．在文件的物理结构中，结构不利于文件长度的动态增长。
A. 顺序
B. 链接
C. 索引
D. Hash
40．UNIX操作系统的SHELL是负责的模块。
A. 解释并执行来自终端的命令
B. 解释并执行来自终端的内部命令
C. 解释并执行来自终端的外部命令
D. 进行功能调用
41．UNIX系统中，文件用于把一个进程的输出连接到另一个进程的输入。
A. 普通
B. 特殊
C. 目录
D. 管道
42．对于有两个并发进程的系统，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则。
A. 表示没有进程进入与mutex相关的临界区
B. 表示有一个进程进入与mutex相关的临界区
C. 表示有一个进程进入与mutex相关的临界区，另一个进程等待进入
D．表示有两个进程进入与mutex相关的临界区
43. 两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立
某个条件后再向前执行，这种关系称为进程间的。
A. 同步
B. 互斥
C. 竞争
D. 合作
44. 在下列存储管理方式中，不要求将作业全部装入并不要求一个连续存储空间的管理方式
是。
A. 固定分区存储管理
B. 可变分区存储管理
C. 页式存储管理
D. 页式虚拟存储管理
45．UNIX系统磁盘存储空间的管理采用的管理方法。
A. 位示图
B. 记录的成组操作
C. 空闲块表
D. 空闲块成组链接
二、简答题（含名词解释）
1. 操作系统文件管理有哪些主要功能？
主要功能包括文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理、文件保护。
2.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。
运行态→就绪态的典型原因是时间片用完；就绪态→运行态的原因是进程调度；
执行态→阻塞态的典型原因是请求I/O；阻塞态→就绪态的典型原因是I/O完成。
3．什么叫地址重定位？动态地址重定位的特点是什么？
重定位是指作业装入与其地址空间不同的物理空间所引起的地址变换过程。
动态地址重定位的特点：
（1）由硬件实现；
（2）在程序运行过程中进行地址变换。
4．什么是SPOOLing技术？
答：它使用直接存取的大容量磁盘作为缓冲，将一个可共享的磁盘空间改造成若干台输入设备和输出设备，并使得I/O设备与CPU并行操作。
5．页式存储管理有效地解决了什么问题？试叙述其实现原理。
答：页式存储管理有效地解决了存储器碎片（零头）问题。
其实现原理如下：
（1）存储器等分成块，称为存储块（页面框架），是分配的单位，其大小是2的幂次。
（2）作业地址空间分页，页与页面框架大小相等。
（3）通过页表进行地址转换，作业在物理空间上不要求连续存放。
（4）通过地址变换机构动态地实现虚地址到物理地址的映射。
6．什么是文件的逻辑结构和存储结构？
答：文件的逻辑结构是指文件的外部组织形式，亦即从用户角度看到的文件；文件的存储结构是指文件的内部组织形式，亦即文件在物理存储介质上的组织形式。
7．简述独占型设备的概念。（类似地可以考虑临界资源的概念）
独占型设备——有的设备一次只允许一个进程使用，在它未用完之前，不允许其它进程使用，这类设备称为独占型设备。输入机、打印机、磁带机等都属于独占设备。
临界资源——有的资源一次只允许一个进程使用，在它未用完之前，不允许其它进程使用，这类资源称为临界资源。输入机、打印机、磁带机以及共享变量、数据、表格、队列等都属
于临界资源。
8．简述多道程序设计的主要特点。
答：（1）多道。主存中同时存放两道或两道以上程序，它们都处于执行的开始点和结束点之间。
（2）宏观上并行。从宏观上看，主存中的几道程序在同时执行，即并行。
（3）微观上串行。因为一台处理机上同一时刻只能执行一道程序中的一条指令，所以微观上它们在交替地执行。
9．列出文件的三种常见物理结构，并简述其特点。
答：（1）顺序结构。逻辑上相邻的信息存放在文件存储器上的相邻物理块中。它的优点是访问速度快，缺点是文件长度增加困难。
（2）链接结构。一个文件占有若干不连续的存储块，各块之间以指针相连。其优点是文件长度动态变化容易，缺点是随机访问的速度很慢。
（3）索引结构。一个文件占有若干不连续的存储块，这些块的块号记录于一个索引块中。优点是访问速度快，长度变化容易，缺点是索引块增加了存储开销。
10．存储管理的主要功能是什么？
内存储空间的分配与回收、逻辑地址到物理地址的变换
存储共享与保护、内存扩充
11. 常见的空闲文件存储空间管理方法有哪些？UNIX 系统采用什么方法管理空闲盘块？
①空闲文件目录②空闲块链③位示图
UNIX系统采用的是：成组链接法
12. 访问磁盘的时间有哪几部分组成？其中哪一个是磁盘调度的主要目标？为什么？
寻道时间、旋转延迟时间和传输时间
寻道时间是磁盘调度的主要目标，因为磁头移动是机械的，所以寻道时间比其两个时间要长得多，是影响磁盘调度的主要因素。
13.UNIX系统为什么有磁盘i节点和内存i节点?
在系统中，磁盘索引节点以静态方式存放文件说明信息，引入内存索引节点是为了减少设备的启动次数以及提高磁盘读写操作的速度，把磁盘索引节点复制到内存特定区域构成内存索引节点
14.文件的物理结构有哪几种？UNIX系统采用什么物理结构？文件F1长度为10.5KB，
外存的块长为1KB，该文件需要用到间址指针吗
文件的物理结构有三种：顺序结构、链接结构和索引结构。
UNIX操作系统采用的是多级混合索引结构。
文件长度为10.5KB 时需要间址指针（一级间址）
15.述分页式存储管理系统和分段式存储管理系统的主要区别。
分页和分段有许多相似之处，比如两者都不要求作业连续存放。但在概念上两者完全不同，主要表现在以下几个方式：
（1）页是信息的物理单位，分页是为了实现非连续分配，以便解决内存碎片问题，或者说分页是由于系统管理的需要。段是信息的逻辑单位，它含有一组意义相对完整的信息，分段的目的是为了更好地实现共享，满足用户的需要。
（2）页的大小固定，由系统确定，将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的。而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分。
（3）分页的作业地址空间是一维的。分段的地址空间是二维的。
16. 为什么说有了通道技术和中断技术才真正做到了CPU与外设的并行操作？
通道是负责外围设备与主存之间进行数据交换，能单独完成输入输出操作的处理机。有了通道，主存和外围设备之间的数据交换就不要CPU干预了，CPU可以做与输入输出无关的其他工作，从而使计算机系统获得了CPU与外围设备之间并行工作的能力。
I/O中断是通道和CPU协调工作的一种手段。如果没有中断技术，CPU就要不断去查询通道以及设备执行的情况，这样一来，CPU还是把大量的时间花在了查询上，不能很好地为其他进程服务。使用中断技术，CPU可以完全不管通道和设备的执行情况，因为无论操作正常结束或操作异常结束，通道都会发出中断，通知CPU来处理。
综上所述，通道技术和中断技术的出现，使得主存可以直接与外设交换数据，而CPU得以并行地工作，大大提高了CPU的使用效率。
17．名词解释：
操作系统：操作系统是一个系统软件，它是管理和控制系统中的各种软件和硬件资源使其得以充分利用，方便用户使用计算机系统的程序集合。（周长林）
通道：通道是一种专门负责I/O操作的处理机，可以接收CPU的委托执行通道程序，完成输入输出任务。
死锁：若系统中存在一组进程（两个或多个），它们中的每一个进程都占用了某种资源而又都在等待其中另一进程所占用的资源，这种等待永远不能结束，这种现象称为进程死锁，简称死锁。地址重定位：在多道程序系统中，程序所产生的地址为逻辑地址，需要将其转换为存储空间的物理
地址，这一转换过程称为地址重定位。它通常需要软件和硬件结合起来实现。
中断响应：处理器每执行完一条指令后，硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生，若有中断事件发生，则暂停现行进程的执行，而让操作系统的中断处理程序占用处理器，这一过程称为中断响应。
系统调用：系统调用是操作系统为用户程序提供的一种服务界面。操作系统编制了许多不同功能的子程序，用户程序在执行中可以调用这些子程序。由操作系统提供的这些子程序称为“系统功能调用”程序，或简称“系统调用”。
进程：一个程序在一个数据集合上的一次执行称为一个进程。
进程控制块（PCB）：进程控制块（PCB）是为了描述进程的运动变化过程而采用的一个与进程相联系的数据结构，用于记录系统管理进程所需的信息，描述进程的瞬间特征。
文件系统：操作系统中管理信息资源的程序集合称为文件系统，由于信息资源是以文件的形式保存于外存空间的，因而文件系统既需要管理文件，也需要管理用于保存文件的外存空间。
进程状态：进程在其生命周期内至少有3种状态：
就绪态：进程已分配到必要的资源，本身具备运行的条件，但由于进程数多于处理机数暂未投入运行，既相当于等待处理机资源。
运行态：进程已获得必要的资源，并占有一个处理机，它的程序段正在执行。
等待态：也称挂起态、阻塞态、封锁态、睡眠态。进程本身不具备运行条件，即使分给它处理机也不能运行。进程正在等待某个事件的发生，如等待某一资源被释放，等待与该进程相
关的I/O传输的完成信号等。
快表：在页式存储管理中，为了提高对页表的存取速度，常利用高速缓存存放页表的一部分，这个部分页表称为“快表”。
三、计算及综合题
1. 下表给出作业l、2、3的提交时间和运行时间。采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法，试问平均周转时间各为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。）
解：采用先来先服务调度策略，则调度顺序为l、2、3。
作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间
1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.0
2 0.4 4.0 8.0 12.0 11.6
3 1.0 1.0 12.0 13.0 12.0
平均周转时间T＝（8＋11.6＋12）/3＝10.53
采用短作业优先调度策略，则调度顺序为l、3、2。
作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间
1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.0
3 1.0 1.0 8.0 9.0 8.0
2 0.4 4.0 9.0 13.0 12.6
平均周转时间T＝（8＋8＋12.6）/3＝9.53
2.采用可变分区管理存储空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，大小分别为15K、28K、
10K、226K、110K。现有五个作业J1到J5，它们所需的主存空间依次是10K、15K、102K、26K、180K。问如果采用首次适应分配算法，能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。使用哪种分配算法装入这五个作业，可使主存的利用率最高？
解：按首次适应分配算法，不能把这五个作业全部依次装入主存。这时J1、J2装入第1、2个空闲区，J3、J4装入第4、5个空闲区，J5有180K，无法装入仅有的10K空闲区。
能使主存利用率最高的是采用最佳适应分配算法。这时，这五个空闲块分别装入作业J2、J4、J1、J5、J3。
3.某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页
表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：
请计算逻辑地址0A5C（H
解：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。
逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“000 10”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00 ，拼接块内地址10 0101 1100，得01 0010 0101 1100，即125C（H）。
4.某采用页式存储管理的系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问的页为：1、2、3、
4、2、1、
5、
6、2、1、2、3、7。当内存块数量为4时，请分别用先进先出（FIFO）调度算法
和最近最少使用（LRU）调度算法，计算作业执行过程中会产生多少次缺页中断？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断。要求写出计算过程）
解：（1）采用先进先出（FIFO）调度算法，页面调度过程如下：
（2）采用最近最少使用（LRU）调度算法，页面调度过程如下：
5．用PV操作实现进程间的同步与互斥应该注意什么？
解：用PV操作实现进程间的同步与互斥，应该注意以下四方面问题：
（1）对每一个共享资源都要设立信号量。互斥时对一个共享资源设立一个信号量；同步时对一
个共享资源可能要设立两个或多个信号量，要视由几个进程来使用该共享变量而定。
（2）互斥时信号量的初值一般为1；同步时至少有一个信号量的初值大于等于1。
（3）PV操作一定要成对调用。互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作；同步时则对不同的信号量作PV操作，PV操作的位置一定要正确。
（4）对互斥和同步混合问题，PV操作可能会嵌套，一般同步的PV操作在外，互斥的PV操作在内。
6.今有3个进程P1、P2和P3协作解决文件打印问题：P1将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，
每执行一次读一个记录；P2将缓冲区1的记录复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；P3将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小和一个记录大小一样。
试用P、V操作来保证文件的正确打印。
7.某系统有A,B,C三类资源（数量分别为17，5，20）和P1~P5五个进程，在T0时刻系统状态如
下表所示：
①T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。
②在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？
③在②的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？为什么？
8.在采用页式存储管理的系统中，某作业的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），且已知该作
业的页表如下表。试借助地址转换图（即要求画出页式存储管理系统地址转换示意图）求出逻辑地址4688所对应的物理地址。
页表
9.某系统采用位示图法实现磁盘空间管理，现有一磁盘有10000个物理块，位示图的每个字有32
位，试问：
（1）需要有多少个字？
（2）计算第i个字第j位对应的物理块号（设字号和位号都是从0开始编号）。
（3）求物理块号N对应的字号和位号。
10.假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问143号柱面的请求，目前正在为访问125号柱面的请
求服务，同时有若干请求者在等待服务，它们依次访问的柱面号为
86，147，91，177，94，150，102，175，130
请回答下列问题：
（1）分别写出用先来先服务算法、最短寻找时间优先算法、电梯算法的实际服务次序。
（2）计算上述算法下移动臂需移动的距离。
1、操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。配置操作系统的主要目标：方便用户使用；扩大机器功能；管理系统资源；提高系统效率；构筑开放环境。 2、系统调用是一种中介角色，把用户和硬件隔离开来，应用程序只有通过系统调用才能请求系统服务并使用系统资源。系统调用是应用程序获得操作系统服务的唯一途径。系统调用可分为：进程管理、文件操作、设备管理、贮存管理、进程通信、信息维护六类。 3、系统调用的实现原理：⑴编写系统调用处理程序⑵设计一张系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统调用的处理程序，有的系统还包含系统调用自带参数的个数⑶陷入处理机制，需开辟现场保护，以保存发生系统调用时的处理器现场。 4、系统调用与过程调用的主要区别：⑴调用形式不同⑵被调用代码的位置不同⑶提供方式不同⑷调用的实现不同 5、系统调用的作用：(1)内盒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，避免用户使用资源时发生错误且提高编程效率 5、用户态转向核心态：程序请求操作系统服务，执行系统调用；在程序运行时产生中断或异常事件
6、中断的概念：指在程序执行过程中，遇到急需处理的事件时，暂时中止现行程序在CPU上的运行，转而执行相应的事件处理程序，待处理完成后再返回断点或调度其他程序执行。 进程线程区别联系： 进程：是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。 线程：是操作系统进程中能够独立执行的实体，也是处理器调度和分派的基本单位。是进程的组成部分，每个进程内允许包含多个并发执行的实体引入进程的原因：一是刻画系统的动态性，发挥系统的并发性，提高资源利用率。 二是解决共享性，正确描述程序的执行状态。 8、进程最基本的状态有三种：运行态：进程占有处理器正在运行。就绪态：进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行。等待态：又称为阻zǔ塞sè态或睡眠态，指进程不具备运行条件，正在等待某个事件的完成。进程状态转换的具体原因：运行态→等待态等待使用资源或某事件发生，如等待外设传输、等待人工干预。等待态→就绪态资源得到满足或某事件已经发生，如外设传输结束；人工干预完成。运行态→就绪态运行时间片到，或出现有更高优先权进程。就绪态→运行态 CPU空闲时被调度选中一个就绪进程执行。 9、进程控制块(PCB)的概念和组成：每个进程有且仅有一个进程控制块（PCB），或称进程描述符，它是进程存在的唯一标识，是操作系统用来记录和刻画进程状态及有关信息的数据结构，是进程动态特征的一种汇
3．什么是操作系统？操作系统在计算机中的主要作用是什么？ 操作系统：管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。 a>服务用户观点——操作系统作为用户接口和公共服务程序 b>进程交互观点——操作系统作为进程执行的控制者和协调者 c>系统实现观点——操作系统作为扩展机和虚拟机 d>资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者 10．试述系统调用与函数（过程）调用之间的主要区别。 a>调用形式和实现方式不同。函数调用所转向的地址是固定不变的，但系统调用中不包括内核服务例程入口地址，仅提供功能号，按功能号调用；函数调用是在用户态执行，只能访问用户栈；系统调用要通过陷阱设置，从用户态转换到内核态，服务例程在内核态执行并访问核心栈。 b>被调用代码的位置不同。函数调用是静态调用，调用程序和被调用代码处于同一程序内，经链接后可作为目标代码的一部分，这是用户级程序当函数升级或者修改时，必须重新编译和链接；系统调用是动态调用，系统调用的服务例程位于操作系统中，这是系统级程序，这样当系统调用的服务例程升级或修改时与调用程序无关，而且调用程序的长度大为缩减，能减少其所占用的内存空间。 c>提供方式不同。函数调用通常有编程需要提供，不同语言所提供的函数功能、类型和数量可以不同；系统调用由操作系统提供，一旦操作系统设计好，系统调用的功能、类型和数量便固定不变。 15．什么是多道程序设计？多道程序设计技术有什么特点？ 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启动交替计算的方法。 特点：多道性、宏观并行、微观串行。 19．在分时系统中，什么是响应时间？它与哪些因素有关？ 响应时间：从交互式进程提交一个请求（命令）直到获得响应之间的时间间隔。 影响因素：cpu的处理速度、联机终端的数目、所用时间片的长短、系统调度开销和对换信息量的多少等。23．操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。 a>处理器管理。处理器是计算机系统中最为稀有和宝贵的资源，应该最大限度地提高其利用率。常常采用多道程序设计技术组织多个作业同时执行，解决处理器调度、分配和回收问题。 b>存储管理。存储管理的主要任务是管理内存资源，为多道程序设计提供有力支持，提高存储空间利用率，具体来说有内存分配和回收、地址转换与存储保护、内存共享与存储扩充等。 c>设备管理。设备管理的主要任务是管理各种外部设备，完成用户提出的I/O请求；加快数据传输速度，发挥设备的并行性，提高设备的利用率；提供设备驱动程序和中断处理程序，为用户隐蔽硬件操作细节，提供简单的设备使用方法。 d>文件管理。主要任务是对用户和系统文件进行有效管理，实现按名存取；实现文件共享、保护和保密；保证文件的安全性；向用户提供一整套能够方便地使用文件的操作和命令。 e>联网和通信管理。1网络资源管理；2数据通信管理；3应用服务；4网络管理 27．什么是操作系统内核？ 内核是一组程序模块，作为可信软件来提供支持进程并发的基本功能和基本操作，通常驻留在内核空间，运行于内核态，具有直接访问硬件设备和所有内存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。35．简述操作系统资源管理的主要技术：资源复用、资源虚拟和资源抽象。 资源复用：系统中相应地有多个进程竞争使用物理资源，由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的，操作系统让众多进程共享物理资源，这种共享称为资源复用。 资源虚拟：虚拟的本质是对资源进行转换、模拟和整合，把一个物理资源转变成多个逻辑上的对应物，也可以把多个物理资源变成单个逻辑上的对应物。即创建无须共享的多个独占资源的假象，或创建易用且多个实际物理资源数量的虚拟资源假象，以达到多用户共享一套计算机物理资源的目的。
Chap-1绪论 理解操作系统设计的目标 方便性、有效性、可扩充性、开放性 掌握操作系统的特性及含义 并发：在一个时间段上来看，每一道作业都能不同程度地向前推进（并行） 。但在任何 一个时间点上只能有一道占用 CPU 。（串行） ------------ 并发性引入进程、线程 共享：系统中的资源可供多个并发的进程共同使用。根据资源属性的不同，有两种资源 共享方式： 互斥共享方式（临界/独占资源） 同时访问方式 虚拟：通过某种技术将一个物理实体映射为若干个逻辑上对应物（如 可看成多个屏幕-窗口）。或将多个物理实体映射为一个逻辑实体 外存的虚拟）。 异步性：操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进行响应。 速度不可预知。2、难以重现系统在某个时刻的状态 （并发和共享是 OS 的两个最基本的特性，二者互为条件！ ） 理解操作系统的作用 OS 是用户与硬件系统之间的接口 ；0S 是计算机系统资源的管理者；0S 是扩充机/虚拟机 理解不种类型操作系统的定义 （1） 无操作系统的计算机系统： 先把程序纸带装上输入机， 启动输入机把程序和数据送 入计算机，然后通过控制台开关启动程序运行，计算完毕后，用户拿走打印结果， 并卸下纸带。 （2） 单道批处理系统：在内存中只有一道程序。 （3）多道批处理系统：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。 （4 ）分时系统：划分时间片 （3） 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。 （4） 微机操作系统： 批处理、分时、实时系统是三种基本的操作系统类型。一个实际的操作系统可能兼有三者 或其中两者的功能。 1、 2、 3、 4、 CPU ; —个屏幕 （如虚拟存储是内存和 1、进程的运行 Chap-2进程管理 5、 进程的定义 进程是指进程实体的运行过程，是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程。 6、 理解进程的三状态及其转换和典型原因
《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
1操作系统概述自测题 1 选择题 1.以下_____操作系统中的技术是用“时间”来换取“空间”的。 A.虚拟存储器 B.缓冲技术 C.SPOOLing技术 D.快表 2.设计实时操作系统必须首先考虑系统的______。 A.效率 B.可移植性 C.可靠性 D.使用的方便性 3.一个作业第一次执行时用了5min，而第二次执行时用了6min,这说明了操作系统的______特点。 A.并发性 B.共享性 C.虚拟性 D.不确定性 4.下述操作系统类型中，哪个操作系统一定是由多台计算机组成的系统？ A.实时 B.批处理 C.分时 D.分布式 5.操作系统中，以下______采用了以“空间”换“时间”的技术。 A.终端技术 B.缓冲技术 C.通道技术 D.虚拟存储技术 6.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于_______。 A.支撑软件 B.用户软件 C.应用软件 D.系统软件 7.操作系统的主要功能是存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口和______。 A.进程管理 B.用户管理 C.信息管理 D.操作系统管理 8.操作系统的最基本的两个特征是资源共享和_______。 A.多道程序设计 B.程序的并发执行 C.中断 D.程序顺序执行
9.采用多道程序设计技术可以提高CPU和外部设备的______。 A.稳定性 B.可靠性 C.利用率 D.兼容性 10.在计算机系统中，操作系统是_______。 A.处于裸机之上的第一层软件 B.处于硬件之下的底层软件 C.处于应用软件之上的系统软件 D.处于系统软件之上的用户软件 11.操作系统是对_____进行管理的软件。 A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.程序 12.从用户的观点，操作系统是______。 A.用户与计算机之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C.合理地组织计算机工作流程的软件 D.是扩充裸机功能的软件，是比裸机功能更强、使用方便的虚拟机 13.操作系统的基本类型是_____。 A.批处理系统、分时系统和多任务系统 B.实时系统、分时系统和批处理系统 C.单用户系统、多用户系统和批处理系统 D.实时系统、分时系统和多用户系统 14.为了使系统中的所有用户都得到及时的响应，操作系统应该是___. A.实时系统 B.批处理系统 C.分时系统 D.网络系统 15.如果分时系统的时间片一定，那么____会使响应时间越长。 A.用户数越少 B.用户数越多 C.内存越少 D.内存越多
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。 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 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） 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。 处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 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。 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，在微观上是交替访问的 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”。 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） 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。 提高系统资源利用率和系统吞吐量。 内存中只有一道程序，系统资源浪费。 单道性、顺序性、自动性。 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。
一、选择题（2*10） 1、分时系统：特征1、多路性 2、交互性 3、独立性 4、及时性 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决? 关键问题：及时接收，及时处理; 对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存，在不长的时间内，能使每个作业都运行一次. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么? 用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人-机交互，共享主机以及便于用户上机的需求. 优点：1、为用户提供了友好的接口 2、促进了计算机普遍使用，为多个终端服务 3、便于资源共享和交换信息 2、计算 (已知两个求另一个） 例、有3个进程，每个进程最多需要4个资源，不会死锁的最小资源是3*3+1=10个 有7个进程，每个进程最多需要8个资源，不会死锁的最小资源是7*7+1=50个 3、同步机制遵循的规则：1.空闲让进 2、忙则等待 3、有限等待 4、让权等待 4、产生死锁的必要条件：1）互斥条件：摒弃 2）请求和保持条件：3）不剥夺条件4）环路等待条件 发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏互斥条件是不太实际的。预防死锁：通过破坏四个必要条件之一。分析四个必要条件：1（不可破且要保证） 2，3，4可破（三种方法）。 解决不可剥夺方法：摒弃便不可剥夺为可剥夺；；请求与保持解决方法：请求时不保持，保持时不摒弃 环路等待解决方法：为设备编号从小号开始申请 请详细说明可通过哪些途径预防死锁? a. 摒弃"请求和保持"条件，就是如果系统有足够的资源，便一次性地把进程所需的所有资源分配给它； b. 摒弃"不剥夺"条件，就是已经保持了资源的进程，当它提出新的资源请求而不能立即得到满足时，必须释放它已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请； c. 摒弃"环路等待"条件，就是将所有资源按类型排序标号，所有进程对资源的请求必须严格按序号递增的次序提出. 5、很好地解决了"零头"问题的存储管理方法是.页式存储管理（无外有内.）B.段式存储管理（无内有外） C.固定分区管理（严重内零头） D.动态分区管理（无内有外）连续分配分为固定分区分配（存在内零头）和动态分区分配（外零头）。。分段分配（存在外零头） 6.。磁盘调度算法：1）先到先服务（FCFS）：仅适用于请求磁盘I/O的进程数目较少的场合。 2）最短寻道时间优先（SSTF）：其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短。但这种算法不能保证寻道时间最短。会导致“饥饿”现象，出现“磁臂黏着”现象。 3）扫描算法（SCAN）：是改良的SSTF算法，可以避免“饥饿”现象但是会有“磁臂黏着”现象。。 4）循环扫描（CSCAN）：会出现“磁臂黏着”现象。 5）NStepSCAN算法：避免出现“磁臂黏着”现象。 7、设备分配中的数据结构：①、设备控制表DCT；系统为每个设备配置了一张设备控制表，用于记录设备的情况。 ②、控制器控制表COCT ；COCT也是每个控制器一张，它反映控制器的使用状态以及和通道的连接情况； ③、通道控制表CHCT；每个通道都配有一张通道控制表，以记录通道的信息； ④、系统设备表SDT；整个系统设置一张SDT，它记录了当前系统中所有设备的情况。每个设备占一个表目，其中包括有设备类型、设备标识符、设备控制表、驱动程序入口、正在使用设备的进程表示等信息。 重点：：表的功能和表与设备独立器的关系。 8、？物理结构/存储结构(是指文件在外存上的存储组织形式)文件的物理结构也即文件的外存分配方式。 是从系统的角度来看文件，从文件在物理介质上的存放方式来研究文件。 显式链接：在内存的FAT中存放指向链接文件各磁盘块的指针
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）
2020年操作系统复习提纲(含答案) 操作系统复习提纲 第一章操作系统引论 *操作系统的目标 多道程序设计技术；分时系统的特征 OS基本特征：并发、共享、虚拟、异步 OS与用户之间的接口 第二章进程的描述与控制 进程定义、进程状态及转换（基本状态、各状态转换的原因）进程控制：处理机的执行状态 原子操作（原语）的定义；同步机制应遵循的原则 *临界资源 经典同步问题（wait和signal操作出现的顺序）； 进程与程序的区别；进程与线程概念与特征 第三章处理机调度与死锁 进程调度的任务、进程调度方式 死锁的定义與必要条件、引起死锁的原因、死锁的防止 *利用银行家算法避免死锁 第四章存储器管理 动态分区分配方式和内存回收（首次适应、循环首次适应、最佳适应、 最坏适应等
分页存储管理（地址结构、页和块的关系、地址转换过程） *分段与分页的区别; 段页式存储管理 对换技术:多道程序环境下的对换技术 第五章虚拟存储器 虚拟存储器的特征（多样性、对换性、虚拟性） *缺页中断的特点、请求分页系统中的地址变换机构SPOOLing技术; 缓冲技术; 虚设备技术 *请求分页技术 第六章输入输出系统 I/O系统的基本功能; I/O设备与主机数据传送方式 I/O设备分类:(1)设备的使用特性分类(2)传输速率分类(3)按信息交换的单位分类(4) 按设备的共享属性分类 对I/O设备的控制方式: 直接存储器访问方式 中断机构和中断处理程序 *I/O通道的定义、与一般处理机的区别; 引入缓冲的原因； I/O设备的独立性 DMA工作过程 习题： 时刻的状态如下表，系统采用银行家算法实施死锁避免策略：一.设某系统在T
1.1操作系统的目标：有效性方便性可扩充性开放性 1.2操作系统的作用：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（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 1.3操作系统的定义: 操作系统是一组控制和管理计算机硬件呵呵软件资源,合理地对各类作业进行跳读,以及方便用户使用的程序集合. 1.4分时系统和实时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。 1.5操作系统的基本特性 1.并发性:多个事物在一段时间内发生 2. 并行性：多个事物在一个时刻内发生 3.引入进程 4.引入线程 5.共享性：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。互斥共享、同时访问方式 6.虚拟技术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。分为时分复用和空分复用技术。 7.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。 1.6操作系统的主要功能：1.处理机管理功能:进程控制，进程同步，进程通信，调度 2.存储器管理功能:内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充 3.设备管理功能:缓冲管理、设备分配、设备处理 4.文件管理功能:文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/管理和保护。操作系统与用户之间接口用户接口、程序接口 1.6程序只是一组指令的有序集合，它本身没有任何运行的含义，它只是一个静态的实体。 1.7并发及并行的区别：并行是指两个或多个事件在同一时刻发生，而并发性是多个时间在同一时间间隔内发生。在多道程序环境下，并发是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行，微观上这些程序只能是分时地交替执行，在计算机系统中有多个处理机，则这些并发执行程序被分配到多个处理机上实现并行执行，利用每个处理机来处理一个并发执行程序。 2.1进程的特征：1.结构特征2.动态性 3.并发性 4.独立性 5.异步性。 2.2序并发执行的特征：1.间断性2.失去封闭性 3.不可再现性。 2.3程的概念：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。进程的状态：基本状态1.就绪状态2.执行状态 3.阻塞状态。挂起状态，创建状态和终止状态。 2.4进程通信类型:1.共享存储器系统2.消息传递系统 3.管道通信 4.基于共享数据结构的通信方式 5.基于共享存储区德通信方式 2.5线程与进程的区别：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。线程是比进程更小的单位。通常在一个进程中可以包含若干个线程，他们可以利用进程所拥有的资源。OS中把
《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
计算机操作系统习题 原语：由若干多机器指令构成的完成某种特定功能的一段程序，具有不可分割性；即原语的执行必须是连续的，在执行过程中不允许被中断 死锁：是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去 进程：是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位 线程：进程内一个相对独立的、可调度的执行单元，是系统独立调度和分派CPU的基本单位指运行中的程序的调度单位 管程：管程(英语：Monitors，也称为监视器) 是一种程序结构，结构内的多个子程序（对象或模块）形成的多个工作线程互斥访问共享资源。这些共享资源一般是硬件设备或一群变数 链接文件：在文件之间创建链接，实际上是给系统中已有的某个文件指定另外一个可用于访问它的名称 文件系统：操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法 快表 虚拟存储器：作业装入的时候只装入一部分，另一部分放在磁盘上，当需要的时候再装入到主存，用户的逻辑地址空间可以比主存的绝对地址空间要大 逻辑地址：是指由程序产生的与段相关的偏移地址部分 物理地址：是指出现在CPU外部地址总线上的寻址物理内存的地址信号，是地址变换的最终结果地址 驱动程序：是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序。相当于硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作，假如某设备的驱动程序未能正确安装，便不能正常工作 临界区：指的是一个访问共用资源的程序片段，而这些共用资源又无法同时被多个线程访问的特性 程序控制块; 系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构。系统用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。同时，系统可以利用PCB来控制和管理进程 文件控制块: 操作系统为管理文件而设置的一组具有固定格式的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有属性信息（文件属性或元数据） 处理机: 处理机包括中央处理器，主存储器，输入-输出接口，加接外围设备就构成完整的计算机系统。处理机是处理计算机系统中存储程序和数据，并按照程序规定的步骤执行指令的部件 操作系统: 是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行 页表: 页表是一种特殊的数据结构，放在系统空间的页表区，存放逻辑页与物理页帧的对应关系 DMA:直接存储器访问 库函数：把函数放到库里，供别人使用的一种方式。.方法是把一些常用到的函数编完放到一个文件里，供不同的人进行调用。调用的时候把它所在的文件名用#include<>加到里面就可以了
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
第一章SP《操作系统概述》 1.什么是操作系统？操作系统的目标和作用是什么？ 操作系统是为改善计算机系统的性能、提高计算机的利用率、方便用户使用计算机而配备的一种最基本的底层系统软件，是计算机系统的核心。 目标：目标：1. 方便性 2. 有效性 3. 可扩充性 4. 开放性 作用：(1)作为用户与计算机硬件之间的接口；(2)作为计算机系统资源的管理者； (3)用作扩充机器。 2.操作系统给用户提供哪几种接口来操纵和使用计算机？体会这些接口的含义。OS给用户提供两类接口：联机用户接口和脱机用户接口； 联机用户接口又可分为命令接口、程序接口（又叫系统调用）和图形接口三类。俗称命令口、程序口和图形口； 脱机用户接口主要是为批处理系统中的脱机用户准备的。用户在提交作业时，不仅要提交源程序和初始数据，还要将反映控制意图的说明书(作业控制说明书)一并交给计算机系统。 3.OS作为计算机系统资源的管理者，主要管理哪几方面的资源？ （1）处理机管理(CPU)：用于分配和控制处理机； （2）存储器管理：这里主要指负责内存的分配与回收； （3）I/O设备管理：负责I/O设备的分配与操纵； （4）文件管理：负责文件的存取、共享和保护等。 4.操作系统的基本特征是什么？在操作系统中什么叫并发？什么叫并行？并发是真正的并行处理吗？至少有几个CPU的情况下才可能实现真正意义上的并行？什么叫共享，什么叫虚拟？什么叫异步？ 基本特征：并发、共享、虚拟、异步 并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生； 并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生； 并发不是真正的并行处理；至少有两个CPU才能实现真正意义上的并行； 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。（两种资源共享方式：互斥共享方式和同时访问方式） 虚拟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。 异步是指进程是以人们不可预知的速度向前推进的。 5.基本的操作系统有哪几种？它们各有什么特点？ 基本的操作系统：多道批处理系统、分时系统、实时系统 多道批处理系统：（优）a.提高CPU的利用率 b.可提高内存和I/O设备的利用率c. 增加系统的吞吐量。 （缺）a.资源利用率高 b.系统吞吐量大 c.平均周转时间长d.无交互能力 分时系统：（优）a.多路性 b.独立性c.及时性d.交互性。 实时系统：（优）a.多路性 b.独立性 c.及时性 d.交互性 e. 可靠性。
操作系统复习要点 1、概述部分 操作系统概念、特征、设计目标 2、进程管理部分 进程概念、组成、进程状态迁移图及迁移原因，进程间的关系、临机区概念，实现互斥的方法、P/V操作，引入线程的目的、线程与进程间的关系、死锁特征、资源分配图判定死锁的方法，常用调度算法。 3、内存管理部分 作业装入内存的方式，分区内存管理机制中的分区分配方法、特点、快表、分页管理机制原理、实现请求调页的内存管理机制的关键技术 4、文件管理部分 文件系统设计目标、管理磁盘空闲空间的方法、目录结构、FCB等 5、外设管理部分 I/0软件组成，设备驱动程序概念、四种I/O方式比较及其工作流程，设备管理目标。 复习题目 概述部分 1、什么是操作系统？操作系统设计目标是什么？由哪些部分组成？各个部分主要解决什 么问题？ 操作系统(operating system)是用户和计算机之间的界面. 一方面操作系统管理着所有计算机系统资源, 另一方面操作系统为用户提供了一个抽象概念上的计算机. 在操作系统的帮助下, 用户使用计算机时, 避免了对计算机系统硬件的直接操作. 对计算机系统而言, 操作系统是对所有系统资源进行管理的程序的集合; 对用户而言, 操作系统提供了对系统资源进行有效利用的简单抽象的方法 设计目标 User goals operating system should be convenient to use, easy to learn, reliable, safe, and fast. System goals operating system should be easy to design, implement, and maintain, as well as flexible, reliable, error-free, and efficient. 组成 Process Management Main Memory Management Secondary-Storage Management I/O System Management File Management Protection System Networking Command-Interpreter System 各部分主要解决问题见课本ppt 2、操作系统内核技术的发展？什么是微内核？并发和并行的区别？ 发展 Batch Systems（作业批处理）
操作系统 一、说明 （一）课程性质 本课程是计算机科学与技术专业的核心课程之一，属于必修课程。 “操作系统”是计算机系统不可缺少的组成部分，负责对系统中各种资源进行有效的管理和对各种活动进行正确的组织，使整个计算机系统协调一致且高效地工作，指挥计算机系统正常运行。操作系统基于硬件，并对硬件实施管理，并构成对所有软件运行的支持平台，给用户使用计算机而提供方便灵活友好的接口。 本课程的先修课为计算机组成原理、微机原理、数据结构、高级语言程序设计；后续课程为数据库系统原理、计算机网络、分布式系统等。 （二）教学目的 通过本课程的学习，使学生在深刻理解计算机系统整体概念的基础之上，掌握操作系统的基本内容及实现方法，掌握操作系统对计算机系统中各种资源的管理和控制功能，从而使学生具备一定的系统软件开发技能，为以后从事的研究、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。 （三）教学内容 本课程内容包括：绪论，是对操作系统的一般性描述，包括什么是操作系统，操作系统在整个计算机系统的地位及其发展历史，它的功能、分类等；作业管理和linux用户接口，介绍作业和操作系统用户接口，包括作业的基本概念和作业的建立过程、linux介绍和它所提供的用户接口等；进程管理，主要介绍进程和线程的概念、进程控制、进程同步/互斥、死锁、进程间通信、线程等；处理机调度，主要介绍作业调度、进程调度、各种调度算法及其评价等；存储管理，介绍常见存储管理的方法，虚拟存储管理的实现等；linux进程和存储管理；文件系统，包括文件系统的概念、文件结构和文件存取、文件目录管理、linux文件管理等；设备管理；面向对象的操作系统和分布式操作系统。 （四）教学时数 课内学时：72 （五）教学方式 本课程的教学环节包括：课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导、实验相结合，并逐步采用cai、网络教学等教学手段。通过本课程各个教学环节的教学，重点培养学生的自学能力、分析问题解决问题的能力。 教学方法：采用启发式教学，鼓励学生自己针对某种操作系统进行分析和研究，培养学生的自学能力，以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练，调动学生学习的主观能动性。教学手段：开展电子教案、cai课件的研制、引进和应用，研制多媒体教学系统。 考试环节：考试形式采用笔试，考试题型分为：填空题、选择题、判断题、简答题、分析设计题。 二、本文 第1章绪论 教学要点： 操作系统的概念及其发展历史、分类，操作系统功能，研究操作系统的观点。本章是对操作系统的一般性描述。 教学时数：4学时 1.1 操作系统概念（0.5学时） 掌握操作系统的概念及其在计算机系统中的作用。 1.2 操作系统的发展历史（1学时）
操作系统复习大纲 1．设置操作系统的目的 答：1.向用户提供方便、简单的实用计算机的环境； 2.使计算机系统能搞笑地工作，提高系统资源的利用率 2．操作系统的定义、功能、类型、特征 答：定义：计算机操作系统是方便用户实用，管理和控制计算机软硬件资源的系统软件功能：处理机管理（进程控制、进程调度、进程同步、进程通信）、存储器管理（存分配、存储保护、存储扩充）、设备管理（设备分配、设备传输控制、设备无关性）、文件管理（文件存储空间管理、目录管理、文件保护、文件操作管理）和作业管理（用户接口、程序接口）操作系统的特征：并发、共享、虚拟、异步（不确定性） 类型： 批处理系统：（特征：成批处理、多道程序运行，用户脱机使用计算机） 单道批处理：FMS（FORTRAN监控系统）、IBYSY（IBM/7094） 多道批处理：IBM 360/370 分时系统：（特征：多路性、独占性、及时性、交互性） Unix、VAX/VMX、CTSS、MUTICS等 实时系统（即时响应、高可靠性、专业性） 单用户系统 单用户单任务：CP/M,MS-DOS 单用户多任务：windows 多用户多任务：UNIX OS,Linux OS 网络系统：（特征：网络通信、资源共享、互操作、协作处理） Windows NT Server、NetWare,2000 分布式系统（特征：统一性、坚强性） 3．多道程序设计与并发性 4．进程的定义、特征以及组成（PCB） 5．线程与进程 6．进程的基本状态及其转换 7．临界资源、临界区 8．互斥，同步 9．用信号量和p、v操作实现进程的互斥和同步 10．处理机的分级调度，作业调度和进程调度的主要任务 11．常用的调度算法