操作系统期末复习资料
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第一章操作系统引论1 什么是操作系统?1.用户与计算机硬件之间的接口2.控制和管理计算机资源的软件2 计算机由什么硬件组成?CPU、存储器、输入/输出设备、总线等3多道批处理系统在该系统中,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,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。
【特征】(优缺点):资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力3 分时系统分时系统是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
【特征】(优缺点):多路性、独立性、及时性、交互性4 实时系统实时系统是指系统能及时(或即时)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的运行。
【特征】(优缺点):多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性5 OS的特性和功能OS的基本特性:并发性、共享性、虚拟技术性、异步性。
其中“并发”是最重要最基本的特性OS的主要功能:资源管理器和用户接口资源管理功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理操作系统和用户之间的接口:用户接口:联机用户接口,脱机用户接口和图形用户接口程序接口:该接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的,它是由一组系统调用组成。
第二章进程管理1 进程的基本概念程序顺序执行时的特征:顺序性、封闭性、可再现性程序并发执行时的特征:顺序性、间断性、失去封闭性、不可再现性前趋图是一个有向无循环图DAG(Directed Acyclic Graph)。
进程的定义:进程是程序的一次执行。
进程是可以和其它计算并发执行的计算。
进程是程序在一个数据集合上的运行过程。
进程是一个程序与其使用的数据在处理机上顺序执行时发生的活动。
进程是系统进行资源分配和调度的一个基本单位。
进程的特征:动态性、并发性、独立性、异步性、结构特性进程控制块:是进程实体(进程映像)的一部分。
操作系统复习题(汤小丹版)复习资料一, 选择题第一部分:操作系统概述1.在计算机系统中,操作系统是(B).A. 一般应用软件B.核心系统软件C.用户应用软件D.系统支撑软件2.( D)不是基本的操作系统.A,批处理操作系统 B,分时操作系统C,实时操作系统 D,网络操作系统3.(C )不是分时系统的基本特征:A,同时性 B,独立性C,实时性 D,交互性4.关于操作系统的叙述(D)是不正确的.A."管理资源的程序"B."管理用户程序执行的程序"C."能使系统资源提高效率的程序"D."能方便用户编程的程序"5.操作系统的发展过程是(A )A.设备驱动程序组成的原始操作系统,管理程序,操作系统B.原始操作系统,操作系统,管理程序C.管理程序,原始操作系统,操作系统D.管理程序,操作系统,原始操作系统6.设计批处理多道系统时,首先要考虑的是( B)A.灵活性和可适应性B.系统效率和吞吐量C.交互性和响应时间D.实时性和可靠性7.操作系统是一种(B ).A, 应用软件 B, 系统软件 C, 通用软件 D, 工具软件8.计算机系统的组成包括(B ).A,程序和数据 B, 计算机硬件和计算机软件C,处理器和内存 D,处理器,存储器和外围设备9.下面关于计算机软件的描述正确的是(B ).A,它是系统赖以工作的实体B,它是指计算机的程序及文档C,位于计算机系统的最外层D,分为系统软件和支撑软件两大类10.财务软件是一种(C).A,系统软件 B,接口软件 C,应用软件 D,用户软件11.世界上第一个操作系统是(B).A,分时系统 B,单道批处理系统C,多道批处理系统D,实时系统12.批处理操作系统提高了计算机的工作效率,但(B ). A,系统吞吐量小 B,在作业执行时用户不能直接干预C,系统资源利用率不高D,不具备并行性13.允许多个用户以交互使用计算机的操作系统是(A). A,分时系统 B,单道批处理系统C,多道批处理系统 D,实时系统14.下面关于操作系统的叙述正确的是(A ).A,批处理作业必须具有作业控制信息B,分时系统不一定都具有人机交互功能C,从响应时间的角度看,实时系统与分时系统差不多D,由于采用了分时技术,用户可以独占计算机的资源15.操作系统是一组(C ).A,文件管理程序 B,中断处理程序C,资源管理程序 D,设备管理程序16.现代操作系统的两个基本特征是(C)和资源共享.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17.(D)不是操作系统关心的主要问题.A, 管理计算机裸机B, 设计,提供用户程序与计算机硬件系统的界面C, 管理计算机系统资源D, 高级程序设计语言的编译器18.引入多道程序的目的是(D ).A,为了充分利用主存储器 B,增强系统的交互能力C,提高实时响应速度 D,充分利用CPU,减少CPU的等待时间19.在多道程序设计的计算机系统中,CPU(C ).A,只能被一个程序占用 B,可以被多个程序同时占用C,可以被多个程序交替占用 D,以上都不对20.多道程序设计是指(B ).A,有多个程序同时进入CPU运行B,有多个程序同时进入主存并行运行C,程序段执行不是顺序的D,同一个程序可以对应多个不同的进程21.从总体上说,采用多道程序设计技术可以( )单位时间的算题量,但对每一个算题,从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要(B).A,增加,减少 B,增加,延长 C,减少,延长 D,减少,减少22.(A)没有多道程序设计的特点.A,DOS B,UNIX C,WINDOWS D,OS/223.下列四个操作系统中,是分时系统的为(C ).A,MS-DOS B,WINDOWS 98C,UNIX D,OS/2系统24.在分时系统中,时间片一定,( B),响应时间越长.A,内存越多 B,用户数越多C,后备队列 D,用户数越少25.批处理系统的主要缺点是(B ).A,CPU的利用率不高 B,失去了交互性C,不具备并行性 D,以上都不是26.在下列性质中,哪一个不是分时系统的特征.( C )A, 交互性 B, 多路性 C, 成批性 D, 独占性27.实时操作系统追求的目标是( C).A,高吞吐率 B,充分利用内存C, 快速响应 D, 减少系统开销28.以下(C)项功能不是操作系统具备的主要功能.A,内存管理 B,中断处理 C,文档编辑 D,CPU调度29.操作系统程序结构的主要特点是(C).A, 一个程序模块 B,分层结构C, 层次模块化 D,子程序结构30.操作系统负责为方便用户管理计算机系统的(C ).A, 程序 B, 文档资料C, 资源 D, 进程31.计算机在接受用户请求后处理数据以及在数据处理结束时,将结果送到终端显示器.例如,导弹控制系统应选择安装(C )A,批处理操作系统 B,分时操作系统C,实时操作系统 D,网络操作系统32.操作系统的基本职能是(A).A.控制和管理系统内各种资源,有效地组织多道程序的运行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.提供功能强大的网络管理工具33.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于(D ).A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络中的资源C.满足较大规模的应用D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务34.Linux操作系统是著名的(B )。
《操作系统》期末复习1.文件系统模型(三层)文件系统的模型可分为三个层次:最底层是对象及其属性,中间层是对对象进行操作和管理的软件集合,最高层是文件系统提供给用户的接口。
1)对象机器属性:文件,目录,磁盘(磁带)储存空间。
2)对对象操作和管理的软件集合:I/O控制层,基本文件系统层。
基本I/O管理程序,逻辑文件系统3)文件系统的接口:命令接口,程序接口2.I/O设备的四种控制方式,各种常见I/O设备使用哪种方式。
1)采用轮询的可编程I/O方式。
2)采用中断的可编程I/O方式:键盘、打印机等3)直接存储器访问方式:磁盘、光盘等4)I/O通道方式。
3.磁盘对换区和文件区的管理,各自采用何种分配方式。
对文件区管理的主要目标是提高文件存储空间的利用率,然后才提高对文件的访问速度,因此,对文件区空间的管理采取离散分配方式。
对对换空间管理的主要目标是提高进程换入和换出的速度,然后才是提高文件存储空间的利用率,因此,对对换区空间的管理采取连续分配方式,较少的考虑外存中的碎片问题。
4.线程的实现方式。
1)内核支持线程的实现:抢占式方式、非抢占式方式2)用户级线程的实现:运行时系统,内核控制线程5.进程和线程的区别是什么调度,在传统的操作系统中,进程是调度的基本单位,在引入线程的操作系统中,线程才是调度的基本单位,而进程是拥有资源的基本单位。
拥有资源,进程才能拥有资源。
线程只拥有属于自己的少量资源,还允许多个线程共享该进程所拥有的资源。
并发不仅进程可以并发执行,在一个进程中的多个线程之间也可以并发执行。
系统开销系统在分配资源等管理上开销大,而线程切换时开销小,只需要保存和设置少量寄存器内容。
线程支持多处理机系统。
在同一进程中的不同线程之间的独立性要比不同进程之间的独立性低得多6.现代操作系统的特征,其中最基本的是哪一项。
特征:并发共享虚拟异步。
其中,并发特征是最为重要的特征,其余三个特征是以并发为前提体现的。
7.批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统的主要特点及各自的优缺点。
操作系统练习题1.设计分时操作系统的主要目标是()A.吞吐量和周转时间B.交互性和响应时间C.灵活性和可适应性D.可靠性和完整性2()的操作应该只在核心态下执行?A.求三角函数的值B.改变文件内容 C.读时钟日期 D.屏蔽所有中断3当一个进程()就要退出等待队列而进入就绪队列。
A.启动了外设B.用完了规定的时间片C.获得了所等待的资源D.能得到所等待的处理器4采用多道程序设计能()A..增加平均周转时间B.发挥且提高并行工作能力C.缩短每道程序执行时间D.降低对处理器调度的要求5程序状态字反映了()状态。
A.进程调度B.作业调度C.与处理器有关的系统D.主存储器分配6.存储管理中地址重定位必须在CPU中设置专门寄存器,而()不是此类寄存器。
A.基址寄存器B.界限寄存器 C.页表控制寄存器D.程序计数器7.在段式分配的存储管理中,最坏适应算法要求对空闲区表项按()进行排列。
A.尺寸从小到大B.尺寸从大到小C.地址从小到大D.地址从大到小8.段式存储管理中的地址格式是()地址。
A.二维 B.一维 C.线性D.三维9.记录的成组与分解操作不仅提高()的利用率,而且可减少对存储设备的启动次数。
A.主存空间B.存储介质C.处理器 D.共享文件10.用户要求把一个新文件存放到存储介质上时,首先要使用()文件操作,目的是让系统做好存储文件前的准备工作。
A.打开B.建立 C.关闭D.删除11.磁盘上的每一个物理块要用三个参数来定位,首先要把移动臂移动并定位到不同盘面上具有相同编号的磁道位置,表示该位置的参数称()号。
A.柱面B.盘面 C.扇区 D.磁头12.下列程序中()程序不是spool系统的组成部分。
A.预输入B.缓输出C.通道D.井管理13.用户可以使用()编写控制作业执行步骤的作业说明书。
A.操作控制命令B.作业控制语言C.作业启动命令D.窗口或菜单14.计算时间短的作业优先的调度算法会使()A.每个作业等待时间较短B.平均周转时间最短C.系统效率最高 D.长作业等待时间较短15.涉及某一资源造成与时间有关的错误的原因,正确的是() A.一个进程多次申请,释放该资B.若干并发进程互斥使用该资源C.若干并发进程同时使用该资源D.以上说法均不对16作业由输入状态转变为收容状态,是由()程序完成的。
1.若信号S的初值为3,当前值为-2,则表示有()个等待进程。
A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个2.某系统中有11台打印机,N个进程共享打印机资源,每个进程要求3台。
当N的取值不超过()时,系统不会发生死锁。
A. 4B. 5C. 6D.73.产生死锁的原因是系统资源不足和()。
A.资源共享B.并发执行的进程数太多C.系统资源不足D.进程推进顺序非法4.某页式存储管理系统中,地址寄存器长度为24位,其中页号占14位,则主存的分块大小应该是()字节,程序最多占有()页。
A. 210B. 10C. 14D. 2145.在多进程的系统中,为了保证公共变量的完整性,各进程应互斥地进入临界区。
所谓临界区是指()。
A.一个缓冲区B. 一段数据区C. 同步机制D. 一段程序6.产生死锁的基本原因是()和进程推进顺序非法。
A.资源分配不当B. 系统资源不足C. 作业调度不当D.进程调度不当7.动态重定位是在作业的()中进行的。
A. 编译过程B. 装入过程C. 连接过程D. 执行过程8.为了快速传送大量数据,微型计算机中采用存储器直接访问技术,简称DMA。
用DMA方式传送时,在存储器和()之间直接建立高速传输数据的通道,不需要()的干预。
A.控制台B.CPUC.DMAD.外部设备9.磁盘属于()设备。
A.字符设备B.块设备C.独占设备D.虚拟设备10.通过spooling技术把原来独占的设备改造称若干用户可共享的设备,这种设备称为()。
A.系统设备B.物理设备C.虚拟设备D.共享设备11.允许I/O设备与存储器不经过CPU而进行数据交换的I/O控制方式是()。
A.DMA方式B.程序I/O方式C.中断方式D.程序轮询方式12.对于硬盘上存放的信息,物理上读写的最小单位是一个()。
A.二进位(bit)B.字节(byte)C.物理块D.逻辑记录13.把程序地址空间中使用的逻辑地址变成内存中的物理地址称为()。
A. 加载B. 物理化C. 重定位D. 逻辑化14.从下面关于虚拟设备的论述中选出一条正确的论述。
国家开放大学中央电大本科-《操作系统》期末考试复习资料单项选择题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为( b )。
A.文件系统B.操作系统C.网络管理系统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(d )。
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(d )。
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. 控制和管理系统内各种资源,有效地组织多道程序的运行4.操作系统负责管理计算机系统的(c )。
A.程序B.作业C.资源D.进程5.在计算机系统中,操作系统是(a )。
A.处于裸机之上的第一层软件B.处于硬件之下的低层软件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6.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( b )。
A.处理器管理B.存储管理C.文件管理D.作业管理7.操作系统对缓冲区的管理属于( b )的功能。
A.处理器管理B.设备管理C.文件管理D.存储器管理8.以下不属于操作系统关心的主要问题的是(d )。
A.管理计算机裸机B.设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面C.管理计算机系统资源D.高级程序设计语言的编译器9.以下不属于操作系统具备的主要功能的是(c )。
A.内存管理B.中断处理C.文档编辑D.CPU调度10.在下列操作系统中,强调吞吐能力的是(b )。
A.分时系统B.多道批处理系统C.实时系统D.网络系统11.批处理系统的主要缺点是(b )。
A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具备并行性D.系统吞吐量小12.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(b )。
A.多道批处理系统B.分时系统C.实时系统D.网络系统13.下面不属于分时系统特征的是(d )。
A.为多用户设计B.需要中断机构及时钟系统的支持C.方便用户与计算机的D.可靠性比实时系统要求高14.在下列性质中,不属于分时系统特征的是(d )。
操作系统期末复习设备驱动程序:I/O系统的⾼层(即I/O进程)与设备控制器之间的通信程序设备控制器:计算机中的⼀个硬件实体,是CPU与I/O设备之间的接⼝设备控制器的基本功能1) 接收和识别命令2) 数据交换3) 标识和报告设备的状态4) 地址识别5) 数据缓冲区6) 差错控制通道类型1) 字节多路通道2) 数组选择通道3) 数组多路通道I/O设备的控制⽅式:轮询可编程I/O I/ODMA缓冲的作⽤:(1) 缓和CPU与I/O设备之间速度不匹配的⽭盾(2) 减少对CPU的中断频率,放宽对CPU 中断响应时间的限制(3) 解决数据粒度不匹配的问题(4) 提⾼CPU和I/O设备之间的并⾏性缓冲的类型:单缓冲、双缓冲、环形缓冲、缓冲池⽂件:具有名字的⼀组相关联字符流的集合或相关联记录的集合。
⽂件的分类:性质和⽤途:系统⽂件、库⽂件、⽤户⽂件数据形式:源⽂件、⽬标⽂件、可执⾏⽂件存取控制:只执⾏⽂件、只读⽂件、读写⽂件组织形式:普通⽂件、⽬录⽂件、特殊⽂件逻辑结构:有结构⽂件、⽆结构⽂件物理结构:顺序⽂件、链接⽂件、索引⽂件最基本的⽂件操作(1) 创建⽂件。
(2) 删除⽂件。
(3) 读⽂件。
(4) 写⽂件。
(5) 截断⽂件。
(6) 设置⽂件的读/写位置。
信号量:记录型信号量解决⽣产者-消费者问题Int in =0 ,out = 0;Item buffer[n];Semaphore mutex =1 ,empty = n ,full = 0; V oid proceducer (){Do{Produce an item nextp;Wait (empty);Wait (mutex);Buffer [in]=nextp;In:=(in+1)%n;Signal(mutex);Signal(full);}while(TRUE);}V oid consumer(){Do{Wait(full);Wait(mutxe);Nextc=buffer[out];Out:=(out+1)%n;Signal(mutex);Signal(empty);Consumer the item in nextc;}while(TRUE);}AND信号量解决⽣产者-消费者问题Int in =0 ,out = 0;Item buffer[n];Semaphore mutex =1 ,empty = n ,full = 0; V oid proceducer (){Do{Produce an item nextp;Swait(empty,mutex);Buffer [in]=nextp;In:=(in+1)%n;Ssignal(mutex,full);}while(TRUE);}V oid consumer(){Do{Swait(full,mutex);Nextc=buffer[out];Out:=(out+1)%n;Ssignal(mutex,empty);Consumer the item in nextc;}while(TRUE);}页⾯置换法:在⼀个请求分页系统中,采⽤LRU页⾯置换算法,例如⼀个作页的页⾯⾛向为4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时,试计算访问过程中所发⽣的缺页次数和缺页率?(注明:有内存块最初都是空的),并⽐较所得结果。
《操作系统》期末复习资料-国开电大国家开放大学
单项选择题
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为(b)。
A.文件系统B.操作系统
C.网络管理系统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(d)。
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(d)。
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.控制和管理系统内各种资源,有效地组织多道程序的运行
4. 操作系统负责管理计算机系统的(c)。
A.程序B.作业C.资源D.进程。
《操作系统》基本知识点第1章1.操作系统的概念*操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合——它们管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源,合理组织计算机工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境,从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。
2.操作系统的历史*操作系统的发展分为四个阶段:1946年~50年代末:第一代,电子管时代,无操作系统;50年代末~60年代中期:第二代,晶体管时代,批处理系统;60年中期~70年代中期:第三代,集成电路时代,多道程序设计;70年代末至今:第四代,大规模和超大规模时代,分时系统;3.操作系统的基本类型*操作系统的基本类型有批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、通用操作系统、个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式系统。
其中批处理操作系统的特征是:⑴用户脱机使用计算机,⑵成批处理,⑶多道程序运行。
其优点是:系统资源共享,系统资源使用效率高,作业吞吐量大。
其缺点是:无交互性,作业周转时间长,用户使用不方便。
分时操作系统的特点是:⑴交互怍,⑵多用户的同时性,⑶独立性。
实时操作系统的主要特点是:⑴及时性,⑵高可靠性。
通用操作系统的主要特点是:具有批处理系统、分时操作系统、实时操作系统和多重处理中两种以上的功能。
个人计算机操作系统的主要特点是:联机的交互性、单用户、多媒体化。
网络操作系统的主要特点是:信息交换、资源共享、可互操作、协作处理、作业迁移。
分时操作系统的主要特点是:信息交换、资源共享、可互操作、协作处理、作业迁移、系统的透明性等。
4.操作系统的功能*操作系统的功能包括处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)、提供用户接口等。
5.研究操作系统的观点*研究操作系统的观点有多种:第一种是资源管理的观点,第二种观点是用户界面观点,第三种观点是进程管理的观点。
其中资源管理的观点把操作系统看着对计算机系统软、硬资源的管理,从而提供了处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)等功能。
操作系统期末复习资料(全)第⼀章操作系统引论1.操作系统的设计⽬标及作⽤设计⽬的:(⽅便性和有效性是设计操作系统时最重要的两个⽬标)1.有效性:提⾼系统资源利⽤率;提⾼系统吞吐量。
2.⽅便性:配置OS后可使计算机系统更容易使⽤。
3.可扩充性:现代OS应采⽤新的结构,以便于⽅便的增加新的功能和模块。
4.开放性:系统能遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互连(OSI)国际标准。
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管理者。
3.OS实现了对计算机资源的抽象。
2. 单道批处理系统和多道批处理系统特点及区别单道批处理系统特点:⾃动性顺序性单道性。
多道批处理系统特点(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。
★☆单道批处理系统中,内存中仅有⼀道作业,⽆法充分利⽤系统资源。
多道批处理系统中,作业按⼀定算法从外存的“后备队列”中调⼊内存,使它们共享各种资源。
1.分时系统和实时系统的特点特征⽐较:1>.多路性。
实时信息处理系统也按分时原则为多个终端⽤户服务。
实时控制系统的多路性则主要表现在系统周期性地对多路现场信息进⾏采集,以及对多个对象或多个执⾏机构进⾏控制。
⽽分时系统中的多路性则与⽤户情况有关,时多时少。
2>.独⽴性。
实时信息处理系统中的每个终端⽤户在向实时系统提出服务请求时,是彼此独⽴地操作,互不⼲扰;⽽实时控制系统中,对信息的采集和对对象的控制也都是彼此互不⼲扰。
3>.及时性。
实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以⼈所能接受的等待时间来确定的;⽽实时控制系统的及时性,则是以控制对象所要求的开始截⽌时间或完成截⽌时间来确定的,⼀般为秒级到毫秒级,甚⾄有的要低于100微秒。
4>.交互性。
实时信息处理系统虽然也具有交互性,但这⾥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能向终端⽤户提供数据处理和资源共享等服务。
《操作系统》复习1、什么是操作系统?简述操作系统的类型。
操作系统:一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理组织计算机工作流程,并为用户使用计算机提供方便的程序和数据的集合.操作系统有:批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统等。
2、什么为核心态、用户态、特权指令?系统态(管态、核心态):只能运行os的程序。
用户态(目态):运行用户的程序。
ﻭ特权指令:只允许操作系统使用.ﻭ非特权指令:一般用户使用。
3、简述信号量的定义和作用.信号量是一个具有非负初值的整型变量,并且有一个队列与它相关联。
其作用是实现进程的同步和互斥。
4、什么是进程?什么是线程?有何区别?进程是程序实体的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位。
线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分配的基本单位。
区别:1)线程是调度的基本单位,进程是拥有资源的资本单位。
2)不同进程之间、同一个进程中的多个进程之间可以并发执行3)进程是拥有资源事物一个独立单位,而进程除了一些必不可少的资源外基本不拥有系统资源5、什么是死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?死锁:多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,此时若无外力作用,它们将无法再向前推进.产生原因:1)竞争不可剥夺性资源2)进程间推进顺序非法必要条件:互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件6、说明高级、中级和低级调度的区别。
低级调度运行频率最高,因而低级调度算法不太复杂,以免占用太多的CPU时间。
高级调度往往发生在一个作业运行完毕,退出系统又需要重新调入一个作业进入内存,采用相对较复杂的调度算法.中级调度的运行频率基本介于上述两种调度之间。
7、请画出进程的状态转换图。
8、简述操作系统中的调度有哪些类型?先来先服务调度算法FCFS、时间片轮转调度算法RR、短进程优先调度算法SPF、高响应比优先调度算法、多级反馈队列调度算法9、某系统中有10台打印机,有三个进程P1,P2,P3分别需要8台,7台和4台。
名词解释:1.进程互斥:两个或两个以上得进程由于不能同时使用同一临界资源,只能一个进程使用完,另一个才能使用,这种现象称为进程互斥。
2.页表:每一个作业得虚页号到内存得页架号之间得映射关系得表。
3.文件目录:为了实现对文件得“按名访问”,记录文件基本信息得数据结构,主要有“文件名、类型、属性、日期时间、长度、物理地址"等进行组织所形成得表,称为目录表或文件目录。
4.DMA:不需要CPU参与,而在专门硬件控制电路控制之下进行得外设与存储器间直接数据传送得方式,称为直接存储器存储DMA、5.进程同步:相互合作得几个进程需要在某些确定点上协调她们工作,一个进程到达这些点后,另一个进程已完成某些操作,否则就不得不停下来等待这些操作得结束,这就就是进程间得同步.6.段表:每个进程都有一张逻辑空间与内存空间映射得段表,其中每一个段表项对应进程得一个段,段表记录该段在内存中得起始地址与段长度。
7.文件保护:就是防止文件被破坏8.通道:通道又称为I/O处理机,它能完成主存与外设支架您得信息传输,并与中央处理器并行操作.9.线程:CPU调度得单位10.地址重定位:当装入程序将可执行代码装入内存时,程序得逻辑地址与程序在内存得物理地址一般就是不相同得,必须通过地址转换将逻辑地址转换成内存地址,这个过程称为地址重定位。
11.FAT:FAT就是文件配置表,就是一种由微软发明并拥有部分专利得文件系统,供MS-DOS使用,也就是所有非NT核心得微软窗口使用得文件系统12.中断:CPU控制器执行指令时,突然接受到更加紧急得任务,则CPU暂停当前任务转去执行紧急任务得过程.问答题:1.什么就是进程?程序与进程有什么联系与区别?进程:多道程序并发执行得一个动态过程。
联系:程序就是进程得一部分,就是进程得实体;区别:进程就是程序得一次执行,就是种动态得;而程序就是一组有序得指令,就是静态得。
一个进程可以执行一个或多个程序,同一程序可能被多个进程同时执行。
操作系统期末复习操作系统期末复习第⼀章操作系统引论1.什么是操作系统?牢固掌握操作系统定义:操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运⾏的系统软件(或程序集合),是⽤户与计算机之间的接⼝。
2.操作系统在系统中所出的地位?了解操作系统是裸机上的第⼀层软件,是建⽴其他所有软件的基础。
3.操作系统的主要功能?牢固掌握操作系统五⼤主要功能:存储器管理、处理机管理、设备管理、⽂件管理、⽤户接⼝管理。
4.操作系统的基本特征?.记住操作系统的基本特征:并发、共享和异步性。
理解:并发性是指两个或多个活动在同⼀给定的时间间隔中进⾏,类似⼤家都前进了;共享性是指计算机系统中的资源被多个任务所共享,类似⼀件东西⼤家⽤;异步性类似于你⾛我停。
5.操作系统的主要类型?记住并理解操作系统的主要类型:多道批处理系统、分时系统、实时系统、个⼈机系统、⽹络系统和分布式系统。
UNIX系统是著名的分时系统。
6.分时的概念?理解分时系统概念:主要是指若⼲并发程序对CPU时间的共享。
即CPU时间分成⼀个⼀个的时间⽚,操作系统轮流地把每个时间⽚分给各个并发程序,每道程序⼀次只可运⾏⼀个时间⽚。
7.现代操作系统的三种⽤户界⾯?了解现代操作系统为⽤户提供的三种使⽤界⾯:命令界⾯、图形界⾯、系统调⽤界⾯。
8.8UNIX命令的⼀般格式?记住并明⽩UNIX命令⾏的⼀般格式:命令名[选项][参数]。
第⼆章进程管理1.多道程序设计的概念?理解多道程序设计的概念和优点:多道程序设计是多个程序同时在内存并且运⾏;多道程序设计具有提⾼系统资源利⽤率和增加作业吞吐量的优点。
2.什么是进程?进程与程序的区别?1)了解为什么要引⼊进程:因程序这⼀“静态”概念⽆法描述“并发执⾏”的动态性质;2)牢固掌握进程的概念:进程是程序在并发环境中的执⾏过程。
3)掌握进程与程序的主要区别:进程是动态的、程序是静态的;进程是独⽴的,能并发执⾏、程序不能并发执⾏;两者⽆⼀⼀对应关系;进程异步运⾏,会相互制约、承袭不具有此特性。
填空绪论:批处理系统、分时系统、实时系统的概念与特点,原语与原子操作。
1.批处理操作(1)单道批处理系统概念单道批处理系统是指系统通过作业控制语言将作业组织成批,使其能自动连续运行,但是,在内存中任何时候只有一道作业的系统。
单道批处理系统特征顺序性单道性自动性(2)多道批处理系统概念系统对作业的处理是成批进行的,并且在主存中能同时保留多道作业的系统。
多道批处理系统的主要目标是提高系统吞吐率和各种资源的利用率。
多道批处理系统特征无序性多道性调度性2.分时系统(1)概念分时操作系统是指在一台主机上连接了多个联机终端,并允许多个用户通过终端以交互的方式使用主计算机,共享主机资源的系统。
(2)分时系统的主要目标是实现人与系统的交互性。
分时系统设计的目标是保证用户响应时间的及时性。
(3)分时系统的特征多路性独立性及时性:满足用户对响应时间的要求交互性3.实时操作系统(1)概念实时操作系统是指系统能够及时响应外部(随机)事件的请求,并能在规定的时间内完成对该事件的处理,控制系统中所有的实时任务协调一致地工作。
(2)实时操作系统的特征多路性独立性及时性:满足实时任务截止时间的要求交互性可靠性4.原语:操作系统内核或微核提供核外调用的过程或函数称为原语,是由若干条指令构成,用于完成特定功能的一段程序。
原语在执行过程不允许被中断。
5.原子操作:执行中不能被其它进程(线程)打断的操作就叫原子操作。
当该次操作不能完成的时候,必须回到操作之前的状态,原子操作不可拆分。
进程管理:什么是进程?进程与程序的区别与联系?进程的特征有哪些?进程之间的关系有哪些?什么是信号量?信号量的物理含义?1.进程定义可并发执行的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基本单位。
2.进程特征(1)动态性(2)并发性(3)独立性(4)异步性(5)结构特征:3.进程与程序的关系(1)程序是一组指令的集合,是静态的概念;进程是程序的执行,是动态的概念。
操作系统负责为方便用户管理计算机系统的()。
在单一处理机上,将执行时间有重叠的几个程序称为()。
操作系统是一组()。
以下()项功能不是操作系统具备的主要功能。
单机操作系统的共享资源是指()财务软件是一种()在分时系统中,时间片一定,(),响应时间越长。
UNIX命令的一般格式是()并发是并行的不同表述,其原理相同。
[参考答案] 错误多用户操作系统一定是具有多道功能的操作系统。
[参考答案] 正确并发和_________是操作系统的两个最基本的特征,两者之间互为存在条件。
[参考答案]共享在多道程序设计的计算机系统中,CPU()。
现代操作系统的两个基本特征是()和资源共享。
从总体上说,采用多道程序设计技术可以()单位时间的算题量,但对每一个算题,从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要()。
世界上第一个操作系统是()。
()没有多道程序设计的特点引入多道程序的目的是()。
各进程向前推进的速度是不可预知的,体现出“走走停停”的特征,称为进程的()。
并发是并行的不同表述,其原理相同。
[参考答案] 错误具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。
[参考答案] 错误并发和_________是操作系统的两个最基本的特征,两者之间互为存在条件。
[参考答案]共享在批处理方式下,操作员把一批作业组织成()向系统成批输入。
系统调用是由操作系统提供的内部调用,它()。
从系统的角度出发,希望批处理控制方式下进入输入井的作业()尽可能小。
作业在系统中存在与否的唯一标志是()。
作业调度程序从处于()状态的队列中选取适当的作业调入主存运行。
作业调度是()。
处于后备状态的作业存放在()中多用户操作系统离开了多终端硬件支持,则无法使用[参考答案] 错误设有3个作业J1,J2,J3,其运行时间分别是1,2,3小时。
假设这些作业同时到达,并在一台处理机上按单道运行,采用短作业优先调度算法,则平均周转时间由小到大的执行序列是J1,J2,J3。
1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。
2、操作系统的发展过程:单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统、分布式操作系统。
3、操作系统的类型一单道批处理系统:在系统运行过程中,内存中只有一个用户作业存在;把一批作业脱机输入到磁带/磁盘上;系统配上监督程序,使这批作业一个个自动处理;处理机使用权在监督程序和用户作业间切换。
4、多道批处理系统:内存中允许多道程序存在;存在作业后备队列和作业调度程序;有I/O操作或完成作业时,调入另一个作业。
假脱机工作方式:SPOOLING系统;优点:资源利用率高、系统吞吐量大、系统切换开销小。
缺点:无交互能力、作业平均周转时间长。
5、分时系统:为满足人机交互能力的需求、共享主机;分时服务:时间片;分时系统特征:多路性、交互性、独占性、及时性。
6、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。
实时系统的类型:实时控制系统、实时信息处理系统。
7、网络操作系统:高效可靠的网络通信能力,网络的连接;结构:C/S,Peer to Peer8、分布式操作系统:处理上的分布。
9、操作系统的特性:并发性(并行性和并发性区别); 共享性(互斥共享方式、同时访问方式)10、虚拟性:指通过某种技术把一个物理设备变为若干个逻辑上的对应物。
虚拟对象类型--虚拟机:分时系统;虚拟内存:虚存管理技术;虚拟设备:SPOOLING技术11、异步性:进程以人们不可预知的速度向前推进,但结果要保证是固定的。
原因:多道环境的复杂性。
12、操作系统的主要功能:①处理机管理-进程管理和调度;②存储器管理-物理内存的管理;③设备管理-外设的管理;④文件管理-外存空间的管理;⑤用户接口-方便用户使用13、进程的基本概念------1 前趋图:描述程序或程序段之间执行的前后关系。
一.主要知识点:1.PCB(进程控制块):使并发执行得每个程序都能独立运行。
1、1PCB已成为进程存在于系统中得唯一标志。
1、2由程序段、相关得数据段与PCB构成了进程实体。
2.进程控制一般由OS得内核中得原语来实现得。
3.同步机制应遵循得规则:空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。
4.四种信号量:整形型信号量、记录型信号量、AND型信号量、信号量集。
5.死锁:指多个进程在运行时因争夺资源而造成得一个僵局。
6.引起死锁得原因:竞争资源、进程推进顺序不当。
7.产生死锁得必要条件:互斥、请求与保持、不可抢占、循环等待。
8.处理死锁得方法:预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。
9.程序得三种装入方式:(1)绝对装入方式:只适用于单道程序环境,只能将目标模块装入到内存中事先指定得位置;(2)可重定位装入方式:可用于多道程序环境,但不允许在程序运行时在内存中移动位置;(3)动态运行时得装入方式:可移动在内存中得位置。
注:装入内存后,并不立即把其逻辑地址转换为物理地址,而就是在程序真正执行时才能进行地址转换。
10.对换空间得管理:(1)对文件区空间得管理采取离散分配得方式(2)对对换空间得管理采取连续分配方式11.四种连续分配方式:(1)单一连续分配:单道程序环境;(2)固定分区分配:多道程序环境;(3)动态分区分配:涉及到所用得数据结构、分配算法、分区得分配与回收操作;重点:基于顺序搜索得动态分区分配算法首次适应算法:空闲分区以地址递增得次序链接最佳适应算法:空闲分区以容量大小递增得次序链接最坏适应算法:空闲分区以容量大小递减得次序链接(4)动态可重定位分区分配:与动态分区分配得差别就是,增加了紧凑得功能。
12.三种离散分配方式:(1)分页存储管理:逻辑地址分为页号与页内地址两部分。
页表(作用就是实现从页号到物理块号得地址映射)。
页表寄存器(存放页表在内存中得始址与页表得长度)。
需要2次访问内存。
为了提高速度,采用了快表。
(2)分段存储管理:逻辑地址分为段号与段内地址。
段表(作用就是实现从逻辑段到物理内存区得地址映射)。
段表寄存器(存放段表在内存中得始址与段表得长度)。
(3)段页式存储管理:地址结构由段号、段内页号、页内地址组成。
段表寄存器(存放段表在内存中得始址与段表得长度)。
需要访问3次内存。
13、虚拟存储器特征:1)多次性2)对换性 3)虚拟性①虚拟性即不就是物理上而就是逻辑上扩充了内存容量②多次性即每个作业不就是全部一次性地装入内存,而就是只装入一部分③对换性即所需得全部程序与数据要分成多次调入内存④虚拟存储器都就是建立在离散分配得基础上得⑤虚拟存储器:具有请求调入功能与置换功能14.虚拟存储器得三种实现方法:(1)分页请求系统:增加了请求调页功能与页面置换功能。
硬件支持:请求分页得页表机制、缺页中断机构、地址变换机构。
(2)请求分段系统(3)段页式虚拟存储器系统15、页面置换算法:①FIFO:总就是淘汰最先进入内存得页面,即选择在内存中驻留时间最久得页面予以淘汰。
(瞧最先进入)②LRU:选择最近最久未使用得页面予以淘汰(向后瞧)。
硬件支持:栈、寄存器。
③最佳置换:保证最低得缺页率(向前瞧)16、六个基本功能:1)隐藏物理设备得细节2)与设备得无关性3)提高处理机与I/O设备得利用率4)对I/O设备进行控制5)确保对设备得正确共享6)错误处理其中,对I/O设备得四种控制方式:1)轮询得可编程得I/O方式;2)中断得可编程得I/O 方式(打印机、键盘);3)直接存储器访问方式(磁盘、光盘);4)I/O通道方式17.I/O软件得层次结构:1)用户层I/O软件2)设备独立性软件3)设备驱动程序4)中断处理程序18.I/O系统得分层:1)设备独立性软件2)设备驱动程序3)中断处理程序19.I/O系统得接口:1)块设备接口:块设备——数据得存取与传输都就是以数据块为单位得设备。
典型得块设备就是磁盘,其I/O采用DMA方式(直接存储器访问方式)。
2)流设备接口:字符设备——数据得存取与传输都就是以字符为单位得设备。
如键盘、打印机。
不能寻址,故采用顺序存取方式。
采用中断驱动方式。
3)网络接口20.I/O通道:(1)就是一种特殊得处理机,但与一般处理机不同得就是:指令类型单一,没有自己得内存。
(2)类型:字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道。
(3)由于通道不足造成了瓶颈问题——办法:增加设备到主机间得通路而不增加通道。
21.设备控制器:(1)分类:用于控制字符设备得控制器、用于控制块设备得控制器;(2)组成:①设备控制器与处理机得接口②设备控制器与设备得接口③I/O逻辑22.为了实现设备独立性,必须再在设备驱动程序之上设置一层软件,称为与设备无关得I/O 软件,或设备独立性软件。
23、SPOOLing假脱机得特点:(1)提高了I/O得速度(2)将独占设备改造为共享设备(3)实现了虚拟设备功能24.分时系统得特征:1)多路性2)独立性3)及时性4)交互性25.三种调度方式:①高级调度(作业调度):用于多道批处理系统,在分时与实时系统中不设高级调度。
②低级调度(进程调度):最基本得一种调度,在三种OS中都必须配置。
③中级调度(内存调度):实际上就就是存储器管理得对换功能。
26、进程与程序得三个主要区别:①前者就是动态得,后者就是静态得;②前者就是并发得,后者就是顺序执行得;③前者就是能独立运行得,后者不能26.虚拟存储器特征:1)多次性2)对换性3)虚拟性①虚拟存储器都就是建立在离散分配得基础上得②虚拟存储器:具有请求调入功能与置换功能27.因为MS-DOS系统就是单道程序设计并且没有地址转换机构,所以它采用得就是单一连续存储。
二.综合题1、在多道程序技术得OS环境下得资源共享与一般情况下得资源共享有何不同?对独占资源应采取何种共享方式?答:一般情况下得共享与操作系统环境下得共享其含义并不完全相同。
前者只就是说明某种资源能被大家使用,如图书馆中得图书能提供给大家借阅,但并未限定借阅者必须在同一时间(间隔)与同一地点阅读。
又如,学校中得计算机机房共全校学生上机,或者说,全校学生共享该机房中得计算机设备,虽然所有班级得上机地点就是相同得但各班得上机时间并不相同。
对于这样得资源共享方式,只要通过适当得安排,用户之间并不会产生对资源得竞争,因此资源管理就是比较简单得。
而在OS环境下得资源共享或称为资源复用,,就是指系统中得资源可供内存中多个并发执行得进程共同使用这。
里在宏观上既限定了时间(进程在内存期间)也限定了地点(内存)。
对于这种资源共享方式,其管理就要复杂得多,因为系统中得资源少于多道程序需求得总与,会形成它们对共享资源得争夺。
所以,系统必须对资源共享进行妥善管理。
对独占资源采用互斥共享方式。
2、为了破坏“请求与保持”条件而提出了两种协议,试着说明比较这两种协议。
答:第一种协议:在所有进程开始运行之前,必须一次性地申请其在整个运行过程中所需得全部资源,并且在分配资源时,只要有一种资源不能满足进程得要求,即使其它所需得各种资源都空闲也不分配给该进程,而让该进程等待。
因此有资源被严重浪费、进程经常会发生饥饿现象等缺点。
第二种协议:就是对第一种协议得改进,它允许一个进程只获得运行初期所需得资源后,便开始运行。
进程运行过程中再逐步释放已分配给自己得,且已用毕得全部资源,然后再请求新得所需资源。
如此便可提高设备得利用率,还可减少进程发生饥饿得概率。
3、详细描述请求分页系统发生缺页时得页面调入过程。
答:每当程序所要访问得页面未在内存时(存在位为“0”),便向CPU发出一缺页中断,中断处理程序首先保留CPU环境,分析中断原因后转入缺页中断处理程序。
该程序通过查找页表得到该页在外存得物理块后,如果此时内存能容纳新页,则启动磁盘I/O,将所缺之页调入内存,然后修改页表。
如果内存已满,则须按照某种置换算法,从内存中选出一页准备换出;如果该页未被修改过(修改位为“0”),可不必将该页写回磁盘;但如果此页已被修改(修改位为“1”),则必须将它写回磁盘,然后再把所缺得页调入内存,并修改页表中得相应表项,置其存在位为“1”,并将此页表项写入快表中。
在缺页调入内存中,利用修改后得页表形成所要访问数据得物理地址,再去访问内存数据。
整个页面得调入过程对用户就是透明得。
4、试着全面比较连续分配与离散分配方式。
答:a、连续分配就是指为一个用户程序分配一个连续得地址空间,包括单一连续分配方式与分区式分配方式,前者将内存分为系统区与用户区,系统区供操作系统使用,用户区供用户使用,就是最简单得一种存储方式,但只能用于单用户单任务得操作系统中;分区式分配方式分为固定分区与动态分区,固定分区就是最简单得多道程序得存储管理方式,由于每个分区得大小固定,必然会造成存储空间得浪费;动态分区就是根据进程得实际需要,动态地为之分配连续得内存空间,常用三种分配算法: 首次适应算法,该法容易留下许多难以利用得小空闲分区,加大查找开销;循环首次适应算法,该算法能使内存中得空闲分区分布均匀,但会致使缺少大得空闲分区;最佳适应算法,该算法也易留下许多难以利用得小空闲区;b、离散分配方式基于将一个进程直接分散地分配到许多不相邻得分区中得思想,分为分页式存储管理,分段存储管理与段页式存储管理、分页式存储管理旨在提高内存利用率,满足系统管理得需要,分段式存储管理则旨在满足用户(程序员)得需要,在实现共享与保护方面优于分页式存储管理,而段页式存储管理则就是将两者结合起来,取长补短,即具有分段系统便于实现,可共享,易于保护,可动态链接等优点,又能像分页系统那样很好得解决外部碎片得问题,以及为各个分段可离散分配内存等问题,显然就是一种比较有效得存储管理方式;c、综上可见,连续分配方式与离散分配方式各有各自得特点,应根据实际情况加以改进与利用、5、在进行进程切换时,所要保存得处理机状态信息有哪些?答:进行进程切换时,所要保存得处理机状态信息有:(1)进程当前暂存信息(2)下一指令地址信息(3)进程状态信息(4)过程与系统调用参数及调用地址信息。