《操作系统原理》算法-m

计算机科学的核心原理计算机科学是一门研究计算机及其应用的学科，它探讨了计算机的核心原理和基本概念。

在计算机科学领域中，有一些核心原理对我们理解计算机的运行方式和其背后的原理至关重要。

本文将要介绍一些计算机科学的核心原理。

一、二进制系统计算机中最基本的原理之一是二进制系统。

二进制系统使用只有0和1的两个数字来表示数据和指令。

计算机内部的所有信息都是以二进制的形式表示的，包括数字、文字、图像等。

在二进制系统中，电子开关（transistors）通过打开或关闭来表示逻辑值0或1。

二、布尔逻辑和门电路布尔逻辑是计算机科学中的基础，它基于数学家乔治·布尔的逻辑理论。

布尔逻辑使用逻辑运算符（如与、或、非）来决定逻辑上的真或假。

这些逻辑运算符可以通过门电路来实现，例如与门、或门和非门。

门电路是由电子元件（如电晶体和电路板）构成的电子电路，用于处理和传输逻辑信号。

三、计算机体系结构计算机体系结构是计算机硬件和软件之间的接口。

它决定了计算机的组织方式、指令集架构、内存层次结构等。

计算机体系结构的核心原理包括冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构。

冯·诺依曼体系结构是一种存储程序的计算机体系结构，它将指令和数据存储在同一存储器中。

哈佛体系结构则将指令存储和数据存储分开，采用不同的存储器单元。

四、算法和数据结构算法是解决问题的一系列步骤或指令。

在计算机科学中，算法是设计和分析各种计算问题的基础。

而数据结构则是组织和存储数据的方式。

好的算法和数据结构可以提高计算机程序的效率和可靠性。

常见的算法和数据结构包括排序算法、搜索算法、树、图等。

五、操作系统原理操作系统是计算机系统的核心软件，它负责管理计算机的硬件和软件资源。

操作系统原理包括进程管理、内存管理、文件系统和设备管理等。

操作系统通过提供接口和服务来屏蔽底层硬件的复杂性，使应用程序能够方便地访问硬件资源。

六、计算机网络计算机网络是将多台计算机连接起来，实现信息共享和通信的技术。

上海电机学院课程设计任务书
指导教师（签名）：宁建红系主任（签名）：
2015 年10 月27 日年月日
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操作系统原理课后习题答案操作系统原理课后习题答案操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它涉及到计算机操作系统的基本概念、原理和实践。

在学习过程中，我们不可避免地会遇到一些习题，下面我将为大家提供一些操作系统原理课后习题的答案。

1. 什么是操作系统？答：操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分，它是用户与计算机硬件之间的桥梁，负责管理和控制计算机系统的各种资源，提供良好的用户界面，并且实现对应用程序的支持和管理。

2. 操作系统的主要功能有哪些？答：操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理和用户接口等。

进程管理负责对进程的创建、调度和终止进行管理；内存管理负责对内存空间的分配和回收进行管理；文件系统管理负责对文件的存储和访问进行管理；设备管理负责对计算机硬件设备的管理和控制；用户接口负责提供给用户友好的操作界面。

3. 什么是进程和线程？答：进程是指在计算机系统中正在运行的一个程序，它是操作系统对一个正在执行的程序的抽象。

线程是进程中的一个执行单元，一个进程可以包含多个线程，这些线程共享进程的资源，但每个线程都有自己的执行路径和执行状态。

4. 进程间通信的方式有哪些？答：进程间通信的方式包括共享内存、消息传递、管道和信号等。

共享内存是指多个进程共享同一块内存空间，通过读写这块共享内存来实现进程间的通信；消息传递是指进程通过发送和接收消息来进行通信；管道是一种特殊的文件，可以用于进程间的单向通信；信号是一种软件中断，用于通知进程发生了某个事件。

5. 什么是死锁？如何避免死锁？答：死锁是指在多个进程之间，每个进程都在等待其他进程释放资源，从而导致所有进程都无法继续执行的情况。

为了避免死锁，可以采取以下几种方法：避免使用互斥、占有和不可剥夺的资源；按照相同的顺序申请资源，释放资源时按照相反的顺序释放；引入资源的优先级，保证每个进程都可以获得它所需要的资源；引入超时机制，当进程等待时间过长时，释放已经占有的资源。

附件1:《操作系统原理》课程教学大纲制定(修订)人: 李灿平、郭亚莎制定(修订)时间: 2006年 7 月所在单位: 信息工程学院一、课程基本信息三、教学内容及基本要求第一章绪论本章简要介绍操作系统的基本概念、功能、分类以及发展历史。

同时讨论研究操作系统的几种观点。

§1.1 操作系统的概念本节介绍操作系统的基本概念，什么是操作系统以及操作系统与硬件软件的关系。

本节重点：操作系统与硬件软件的关系。

本节要求学生理解什么是操作系统，掌握操作系统与硬件软件的关系。

§1.2 操作系统的历史本节按器件工艺介绍操作系统的发展历史。

本节重点：多道程序系统的概念。

本节要求学生了解操作系统的发展历史，理解多道程序系统概念。

§1.3 操作系统的基本类型本节介绍常见的操作系统的类型、特点及适用的对象。

本节重点：批处理操作系统、分时系统、实时系统。

本节要求学生掌握上述三大操作系统的特点及适用对象。

§1.4 操作系统功能本节简单介绍操作系统的五个功能。

处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理）和用户接口。

本节要求学生了解上述功能。

§1.5 计算机硬件简介本节简单介绍计算机硬件系统。

本节要求学生自修。

§1.6 算法的描述本节介绍操作系统管理计算机系统的有关过程所用的描述算法。

本节要求学生掌握本书所采用的描述算法。

§1.7 研究操作系统的几种观点本节介绍研究操作系统的几种观点。

系统管理的观点，用户界面观点和进程管理观点。

本节要求学生了解上述三种观点。

第二章操作系统用户界面本章主要讨论操作系统的两个用户接口，并以UNIX系统为例，简单介绍用户接口的使用操作方法。

§2.1 作业的基本概念本节介绍作业的基本概念，什么是作业及作业组织（结构）。

本节重点：作业的基本概念。

本节要求学生掌握作业的基本概念，了解作业的组织。

§2.2 作业的建立本节介绍作业的几种输入方式和作业的建立过程。

中山大学信息科学与技术学院计算机科学系 中山大学信息科学与技术学院计算机科学系课程教学大纲《操作系统原理》课程教学大纲课程名称：操作系统原理类别：专业必修课授课对象：本科生总学时：72学时适用专业：计算机科学与技术/信息安全开课学期：第五学期编写人员：丘静玉审核人员：印鉴编写日期：2006年4月一、教学目的操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，其他所有的系统软件和应用软件都必须依赖于操作系统的支持。

《操作系统原理》是计算机学科各相关专业的重要的必修课程之一，它在计算机知识结构中有着极其重要的地位和作用，可为学生较全面地建立起关于计算机系统的概念。

学生通过学习本课程应该达到以下目标：1.掌握操作系统的基本概念、原理、技术和方法，深入了解操作系统在计算机系统中的地位及作用，以及它与硬件和其它软件之间的关系，进而了解操作系统控制整个计算机系统执行的全过程，具有操作系统的整体概念。

2.能用程序设计语言编写、调试和运行操作系统的主要算法和功能模块。

3.了解一个以上主流操作系统的实现技术，熟练掌握应用。

4.获取知识的同时，掌握学科的基本规律及研究方法，初步培养自我拓展知识和运用知识的能力。

总之，本课程要求学生全面地了解和掌握操作系统的目标、作用和模型，从资源管理的角度领会操作系统的功能和实现过程，使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力，鼓励并初步培养学生的研究精神和能力。

二、教材选择1. 教学内容概述《操作系统原理》讲述操作系统的基本概念、原理和方法，其课程内容应包含《中国计算机科学与技术学科课程2002》（简称CCC2002）里列举的知识体系：CS-OS1至8。

从资源管理的角度来说，课程内容主要围绕操作系统的几个基本功能展开：（1） 操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、目标、功能、发展历史和类型、操作系统的主要成就以及现代操作系统的特点等。

（2） 处理器管理：在进程概念的基础上讨论进程描述、进程控制、进程同步和互斥、死锁、饿死、线程、处理器调度等问题。

主 题题： 《操作系统原理》学习笔记 内 容容：《操作系统原理操作系统原理》》学习笔记学习笔记二二————进程管理进程管理进程管理处理机是计算机系统的核心资源。

操作系统的功能之一就是处理机管理。

计算机系统的效率主要是由处理机决定的。

处理机管理是整个操作系统的核心。

现代计算机系统多数是多道系统，且为单处理机系统。

处理机要同时运行多个作业的程序。

合理有效地管理和分配处理机资源，是操作系统的一个十分重要的任务。

处理机管理就是按照一定策略对处理机进行合理调配、以满足用户作业运行的需要。

为了准确地描述系统内多个作业的运行情况，以及对系统资源的管理和分配的情况，在现代计算机系统中都采用进程的概念。

现代计算机系统都是以进程作为分配资源和独立运行的基本单位。

所以处理机管理实质上是进程管理。

一、进程的基本概念进程的基本概念进程是操作系统中最重要的、最基本的概念。

对操作系统的设计和研究都是以进程作为出发点。

进程的概念是从程序中产生的，但它与程序有着本质的不同。

1、程序的顺序执行程序是“一组有序的操作序列”。

“操作”：机器指令、高级语言中的语句。

“有序”：操作必须按照严格的先后次序进行，必须在前一个操作完成后， 才能执行下一个操作。

一个复杂的程序也可以分为若干个程序段，各个程序段也是依照一定的次序逐个执行。

程序本身具有的顺序执行的特点。

在单道系统中程序执行时，具有顺序执行的特点，所以又把单道系统中的程序称为顺序程序。

顺序程序具有如下特性： 顺序性、程序运行时处理机必须严格按照程序所规定的顺序执行有关操作。

可再现性、如果程序在不同的时间重复执行，只要执行时的初始条件相同，程序运行结果必然相同。

封闭性、程序在运行时独占全部系统资源，这些资源的状态只由程序本身确定，只有该程序的操作才能改变资源的状态。

所以，程序在执行过程中不会受到外界因素的影响。

与时间无关性。

程序的运行结果与它执行的速度无关。

2、程序的并发执行由于通道技术和中断技术的不断完善，计算机系统出现了处理机与外部设备的并行工作方式，使得处理机可以同时运行多个用户的程序。