操作系统概论
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02335 网络操作系统 (第一章网络操作系统概论)网络操作系统 (第一章网络操作系统概论)1.1 概念引言网络操作系统是一种基于网络架构的操作系统,它提供了远程访问和管理计算机系统的能力。
本章将介绍网络操作系统的基本概念和架构。
1.2 网络操作系统的定义网络操作系统是在分布式计算环境中运行的操作系统,它支持多台计算机之间的通信和协作。
它提供了资源共享、进程间通信、安全管理等功能,同时还具备可扩展性和高可用性。
1.3 网络操作系统的架构网络操作系统的架构包括三个层次:网络层、操作系统层和应用层。
网络层负责网络通信,操作系统层提供资源管理和调度,应用层则包括用户接口和应用程序。
①网络层网络层负责计算机之间的通信,包括数据传输和路由选址等功能。
它通过网络协议实现网络通信,并提供了可靠性和安全性保障。
②操作系统层操作系统层负责管理计算机系统的资源,包括处理器、内存、磁盘等。
它提供了进程间通信、文件系统、安全管理等功能,为应用层提供支持。
③应用层应用层提供了用户接口和应用程序,实现了各种功能需求。
它包括网络应用程序、服务程序和管理程序等,为用户提供了各种服务和工具。
1.4 网络操作系统的特点网络操作系统具有以下特点:①资源共享网络操作系统支持在不同计算机之间共享资源,包括文件、打印机、数据库等。
用户可以通过网络访问和使用这些资源,提高了资源利用效率。
②远程访问网络操作系统支持用户远程访问计算机系统,不受地域限制。
用户可以通过网络连接到远程计算机,执行操作和管理任务。
③高可靠性网络操作系统具备高可靠性,即当一个节点出现故障时,系统能够自动切换到其他节点,确保服务的连续性和稳定性。
④扩展性网络操作系统具有良好的扩展性,当用户增加或减少时,系统能够自动适应,并根据需求进行动态调度和资源分配。
⑤安全管理网络操作系统提供了安全管理机制,包括身份认证、权限控制和数据加密等。
它可以保护用户的隐私和数据安全。
【附件】:本文档所涉及的附件包括图表、表格和示例代码等。
全国高等教育自学考试指定教材ISBN 978 – 7 – 111 – 58185 – 7本书分为六章,重点阐述操作系统内核设计和实现的原理,包括操作系统内核作为一种复杂软件涉及的硬件,数据结构,算法,策略。
第一章阐述操作的作用、功能、发展、特征、指令的执行过程。
附录部分,给出了部分课后习题的参考答案。
本书是高等教育自学考试计算机信息管理专业(独立本科段)、计算机及应用专业(专科)的指定教材,也可作为高等院校本科及专科相关的专业教材及工程技术人员的参考资料。
识记领会简单应用综合应用目录第一章操作系统简介第一节什么是操作系统第二节操作系统的发展第三节操作系统的特征第四节操作系统功能第五节操作系统的体系结构第六节指令的执行第一章操作系统简介计算机操作系统的设计与实现技术是计算机科学领域的一个重要研究课题,也是计算机科学相关领域的工作者理解计算机工作基本原理、深入认识计算机软件系统结构等不同角度简要介绍操作系统。
目的是使读者了解什么是操作系统,操作系统能做什么,为什么计算机系统中需要操作系统的支持。
为了使读者更好地理解后续章节的内容,在本章的最后一节还将介绍指令的执行过程。
第一节什么是操作系统操作系统(Operating System,OS)是一种负责的系统软件,是不同程序代码、数据结构、数据初始化文件的集合,可执行。
例如,常用的Linux、Windows7和Windows10等。
通常所说的装“系统”,就是指装“操作系统”。
操作系统提供计算机用户与计算机硬件之间的接口,并管理计算机软件和硬件资源。
操作系统本身并不向用户提供可直接使用的功能,一台仅装有操作系统的计算机对用户而言几乎是没用的,但是它为用户可直接使用的应用程序的运行提供了环境,并为应用程序的开发提供平台,使应用程序的简单和高效。
操作系统是覆盖在计算机上的第一层软件,编译程序,数据库管理系统及其他应用程序都运行在操作系统之上,操作系统为这些软件提供运行环境。
操作系统概论模拟试题一一、单项选择题(每小题1分,共15分)c 1.MS-DOS的引导程序是在磁盘初始化时,由()命令写在软盘或硬盘的0柱0面1扇区上的。
A.CHKDSKB.FDISKC.FORMATD.DISKCOPY2.MS-DOS 5.0开始把()的内存区域作为基本内存区。
A.1MB与2MB之间B.1MB之后C.640KB与1MB之间D.0KB与640KB之间3.MS-DOS中的文件存储结构采用()。
A.顺序结构B.链接结构C.索引结构D.成组链接结构4.与“计算时间”无关的作业调度算法是()算法。
A.先来先服务B.响应比高者优先C.优先数D.可抢占的优先数5.实时系统中的进程调度通常采用()算法。
A.响应比高者优先B.短作业优先C.时间片轮转D.抢占式的优先数高者优先6.在可变分区存储管理中,为了实现主存的空间分配,应设置()来进行管理。
A.页表B.段表C.位示图D.空闲区表7.某系统有同类资源m个供n个进程共享,如果每个进程最多申请k个资源(1<=k<=m),则各进程的最大需求量之和()时系统不会发生死锁。
A.=mB.=m+nC.<m十nD.>m+n8.动态重定位是在()完成的。
A.作业执行前B.作业执行过程中由硬件C.作业执行过程中由OSD.作业执行过程中由用户9.Windows操作系统是由()公司研制的。
A.MicrosoftB.IntelC.HPD.SUN SYSTEM10.进程从等待状态进人就绪状态可能是由于()。
A.现运行进程运行结束B.现运行进程执行P操作C.现运行进程执行了V操作D.现运行进程时间片用完11.在以下的存储管理方案中,能扩充主存容量的是()。
A.固定式分区管理B.可变式分区管理C.页式存储管理D.分页虚拟存储管理12.UNIX文件系统对盘空间的管理采用()。
A.FAT表法B.位示图法C.空闲块链接法D.空闲块成组链接法13.通道在输人输出操作完成或出错时就形成(),等候CPU来处理。
操作系统概论填空题1.操作系统提供计算机用户与计算机硬件之间的接口,并管理计算机软件和硬件资源。
2.第一代计算机使用电子管作为主要的电子器件,用插件板上的硬连线或穿孔卡片表示程序,没有用来存储程序的内存,无操作系统。
3.并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
4.资源共享有两种方式,即互斥共享和同时共享。
5.操作系统提供给程序员的接口是系统调用。
6.软件体系是一个复杂软件系统的高层结构,为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象。
7.微内核技术是操作系统发展的一个里程碑,它产生了一种完全不同的操作系统体系结构,提供了操作系统发展的新途径。
8.一个单一指令需要的处理成为指令周期。
9.可在现性是指只要程序执行时的环境和初始条件相同,当程序多次重复执行时,其执行结果相同。
10.进程的动态性表现在因执行程序而创建进程、因获得CPU而执行进程的指令、因运行终止而被撤销的动态变化过程。
11.进程标识符用于唯一表示一个进程。
12.就绪态时进程一旦获得CPU就可以投入运行的状态。
13.计算机在执行程序的过程中,当出现中断时,计算机停止现行程序的运行,转向对这些中断事件的处理,处理结束后再返回到现行程序的间断处。
14.计算机的很多活动都是由定时测量来驱动的。
15.时钟驱动程序也称为时钟中断处理程序,每产生一次时钟中断信号,操作系统内核要执行时钟驱动程序。
16.用户空间是指用户进程所处的地址空间。
17.管程是描述共享资源的数据结构和在数据结构上的共享资源管理程序的集合。
18直接通信方式是指操作系统利用发生程序直接吧消息发送给目标进程。
19.线程控制是线程实现中最基本的功能。
20.线程通信是指线程之间的信息交换。
21.响应时间是指从用户提交一个请求开始直至系统首次产生相应的时间为止的一段时间。
22.短进程优先的调度算法是从就绪队列中选择估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行完成,或发生某种事件而被阻塞放弃处理机时,再重新调度。
全国自考(操作系统概论)-试卷6(总分:110.00,做题时间:90分钟)一、单项选择题(总题数:20,分数:40.00)1.人与计算机硬件之间的接口界面是(分数:2.00)A.应用软件B.支撑软件C.系统软件D.计算机软件√解析:2.UNIX操作系统是一种(分数:2.00)A.分时操作系统√B.批处理操作系统C.实时操作系统D.分布式操作系统解析:解析:UNIX是一个通用的交互式分时操作系统。
3.如果某一进程获得除CPU以外的所有所需运行资源,经调度分配到CPU后,该进程将进入(分数:2.00)A.就绪状态B.运行状态√C.阻塞状态D.活动状态解析:解析:进程获得除CPU以外的所有等待的资源,从等待态转换成就绪态,经进程调度给就绪态进程分配CPU,则进程转换成运行态。
4.特权指令( )执行。
(分数:2.00)A.只能在目态下B.只能在管态下√C.在目态或管态下均能D.在目态或管态下均不能解析:5.以下不属于进程调度算法的是(分数:2.00)A.先来先服务B.时间片轮转C.最高优先级D.响应比高者优先√解析:解析:常用的进程调度算法有: (1)先来先服务调度算法; (2)最高优先级调度算法; (3)时间片轮转调度算法。
6.通道在输入输出操作完成或出错时,就形成( ),等候CPU来处理。
(分数:2.00)A.硬件故障中断B.程序中断C.外部中断D.I/O中断√解析:7.作业调度的关键在于(分数:2.00)A.选择恰当的进程管理程序B.选择恰当的作业调度算法√C.用户作业准备充分D.有一个较好的操作环境解析:解析:周转时间和平均周转时间与选册的调度算法有关。
8.在以下的存储管理方案中,能扩充主存容量的是(分数:2.00)A.固定式分区分配B.可变式分区分配C.分页虚拟存储管√D.页式存储管理解析:9.在可变分区分配方案中,为了实现主存的空间分配,采用( )进行管理。
(分数:2.00)A.页表B.段表C.段表+页表D.分区分配表+空闲区表√解析:10.磁盘机中,将所有的读/写磁头按( )的次序进行编号,称磁头号。
全国自考(操作系统概论)模拟试卷1(题后含答案及解析)题型有:1. 单项选择题 2. 多项选择题 3. 填空题 4. 简答题 5. 综合题单项选择题1.操作系统是一种A.应用软件B.工具软件C.通用软件D.系统软件正确答案:D解析:操作系统是管理计算机系统资源、控制程序执行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件。
2.下面关于批处理方式的描述中,错误的是A.采用批处理控制方式的作业被称为批处理作业B.批处理作业由源程序和初始数据两部分组成C.批处理方式下,作业执行过程中用户不必在计算机前干预D.批处理控制方式又称自动控制方式或脱机控制方式正确答案:B3.关于中断,下列说法正确的是A.程序中断是自愿性中断事件B.输入输出中断是强迫性中断事件C.硬件故障中断是自愿性中断事件D.外部中断是自愿性中断事件正确答案:B4.程序状态字寄存器是用来存放( )运行的程序的PSW。
A.当前B.上一次C.下一次D.不确定正确答案:A解析:在单处理器的计算机系统中,整个系统设置一个用来存放当前运行程序PSW的寄存器,称为程序状态字寄存器。
5.在操作系统中,设计者往往编制了许多完成不同功能的子程序供用户程序执行中使用,这些子程序被称为A.作业控制语言B.系统调用C.操作控制命令D.访管指令正确答案:B6.进程具有并发性和( )两大重要属性。
A.动态性B.静态性C.易用性D.封闭性正确答案:A7.每一个进程都存在从创建到消亡的过程,该过程常被称为进程的A.动态特征B.生命周期C.发展历程D.可消亡性正确答案:B8.在操作系统中,( )是一组特殊的系统调用,它们不能被系统中断。
A.初始化程序B.原语C.子程序D.控制模块正确答案:B9.操作系统通过( )对进程进行管理。
A.进程名B.进程控制块C.进程启动程序D.进程控制区正确答案:B解析:操作系统是根据进程控制块(PCB)来对并发执行的进程进行控制和管理的。
10.按照作业到达的先后次序调度作业,排队等待时间最长的作业被优先调度,这是指( )调度算法。
操作系统概论第三章答案汇总第三章⼀、单项选择题1.基址寄存器和界限寄存器是属于( )A.指令寄存器B.通⽤寄存器C.控制寄存器D.时钟寄存器2.存储管理实际管理的是( )A.辅助存储器B.全部主存储器C.主存储器中的⽤户区D.主存储器中的系统区3.页式存储管理中,若不使⽤快表,则采⽤⼆级页表时,每访问⼀个操作数要访问主存( )A.1次B.2次C.3次D.4次4.可⽤来长期存储⼤量信息的存储器是( )A.寄存器B.⾼速缓冲存储器C.主存储器D.辅助存储器5.可变分区存储管理的主存分配算法中,查找次数最少的是( )A.随机适应分配算法B.最先适应分配算法C.最优适应分配算法D.最坏适应分配算法6.页式存储管理中,作业运⾏时,该作业的页表是放在( )A.磁盘中B.主存系统区中C.主存⽤户区中D.⽤户程序中7、处理器不能直接访问的存储器是()A、寄存器B、⾼速缓冲存储器C、主存储器D、光盘则它的最⼤页号和最⼤页内地址是()A、256和65536B、255和65535C、256和65535D、255和655369.价格昂贵、存取速度最快,但容量较⼩的存储器是()A.寄存器B.⾼速缓冲存储器C.主存储器D.辅助存储器10.程序状态字寄存器是属于()A.指令寄存器B.通⽤寄存器C.控制寄存器D.时钟寄存器11.处理器中仅设置⼀个界限寄存器的存储管理⽅式是()A.页式存储管理B.可变分区存储管理C.固定分区存储管理D.单⽤户连续存储管理12.处理器不能直接访问的存储器是()A.寄存器B.⾼速缓冲存储器C.主存储器D.辅助存储器13.断电停机后,存储信息随之消失的存储器是()A.磁盘B.磁带C.主存储器D.U盘14.处于运⾏状态的操作系统程序应放在()A.寄存器中B.⾼速缓冲存储器中C.主存储器中D.辅助存储器中15、存储管理中的地址转换(重定位)指的是( )A、将绝对地址转换成逻辑地址B、将物理地址转换成逻辑地址C、将逻辑地址转换成绝对地址D、将物理地址转换成相对地址16、页式管理系统中,页⾯调度算法淘汰最近使⽤次数最少的算法是( )A、FIFOB、FILOC、LRUD、LFU17、可以采⽤静态重定位⽅式转换地址的管理内存⽅案是( )A、页式管理B、页式虚拟管理C、可变分区管理D、固定分区管理18.计算机主存储器中,存储单元的编址单位是( )A.⼆进制位B.字节C.字D.块19.计算机系统中,存取速度最快的存储器是( )A.寄存器B.主存储器C.⾼速缓冲存储器D.辅助存储器20.减少可变分区存储管理中碎⽚的措施是( )A.增⼤分区长度B.增加分区数⽬C.采⽤移动技术D.减少分区长度21.可变分区存储管理中,通常分配最快的算法是( )A.最先适应分配B.最优适应分配C.最坏适应分配D.随机分配22.硬件中可没有地址转换机构的存储管理⽅式是()A、页式虚拟B、固定分区C、可变分区D、页式23.空闲区表中起始地址按从⼩到⼤排列的分配算法是()A.随机分配B.最先适应C.最优适应D.最坏适应24.有20位地址的页式存储管理中,如页⾯长度为2048字节,则作业可使⽤的最⼤页⾯数为()A.256 B.512C.1024 D.409625.采⽤两级页表的页式存储管理中,按给定的逻辑地址进⾏读写时,通常需访问主存()A.1次B.2次C.3次D.4次26.淘汰过去⼀段时间⾥被访问次数最少的页的算法是()A.LRUB.LFUC.FIFOD.随机27. 在回收内存时可能出现下述情况:释放区只与插⼊点前⼀空闲分区F1相邻接,此时应( )。
全国自考(操作系统概论)-试卷8(总分:108.00,做题时间:90分钟)一、单项选择题(总题数:20,分数:40.00)1.下面设备中,一次只能让一个作业独占使用的设备是(分数:2.00)A.磁盘机B.光驱C.打印机√D.硬盘驱动器解析:解析:在作业执行期间只允许一个作业独占使用的设备称为独占设备。
打印机、输入机等设备,每次只能分配给一个作业独占使用,仅当一个作业不再需要使用时,才可让另一个作业去使用。
2.访问一次磁盘操作必须给出如下参数(分数:2.00)A.磁头号B.扇区号C.柱面号D.三个都给出√解析:3.用户总是用( )来向系统提出使用设备的要求的。
(分数:2.00)A.设备类B.设备名C.设备类的相对号√D.设备的绝对号解析:4.假定磁盘的旋转速度是10ms/周,每个磁道被划分为大小相等的4块,则传送一块信息所需时间为(分数:2.00)A.4msB.5msC.10msD.2.5ms √解析:解析:传送时间:由指定的磁头把磁道上的信息读到主存储器或把主存储器中信息写到磁道上所需的时间。
由于每个扇区中各磁道上的信息容量是相同的(即块的长度),所以读/写信息的传送时间也是相同的,且传送信息所需的时间是固定的。
本题中转速是10ms/周,每个磁道被分为大小相等的4块,则读出一块的时间为10/4=2.5ms。
5.CPU与通道可以并行执行,并通过( )实现彼此之间的通讯和同步。
(分数:2.00)A.I/O指令B.I/O中断C.I/O指令和I/O中断√D.操作员解析:6.通道是一种(分数:2.00)A.保存I/O信息的部件B.传输信息的电子线路C.通用处理机D.输入输出处理机√解析:解析:通道能单独地完成输入输出操作,所以通道也称为输入输出处理机。
7.下列通用缓冲技术中,( )对于一个具有低频率活动的I/O系统是比较有效的。
(分数:2.00)A.双缓冲技术√B.环形缓冲技术C.缓冲池技术D.单缓冲技术解析:8.下列关于SPOOLING系统的描述中,错误的是(分数:2.00)A.缓输出程序总是利用CPU空闲时间将作业的执行结果输出B.井管理程序负责实现输入井读和输出井写C.预输入程序和缓输出程序的执行是独立于CPU,不让CPU控制的√D.SPOOLING操作又称假脱机操作解析:解析:“预输入程序”和“缓输出程序”的执行是在计算机的控制下进行的。
第一章操作系统概论1、有一台计算机,具有IMB 内存,操作系统占用200KB ,每个用户进程各占200KB 。
如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ,若增加1MB 内存,则CPU 的利用率提高多少?答:设每个进程等待I/O 的百分比为P ,则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ,当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的,故CPU 的利用率为1-Pn。
由题意可知,除去操作系统,内存还能容纳4 个用户进程,由于每个用户进程等待I/O的时间为80 % , 故:CPU利用率=l-(80%)4 = 0.59若再增加1MB 内存,系统中可同时运行9 个用户进程,此时:cPu 利用率=l-(1-80%)9 = 0.87故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % :87 %/59 %=147 %147 %-100 % = 47 %2 一个计算机系统,有一台输入机和一台打印机,现有两道程序投入运行,且程序A 先开始做,程序B 后开始运行。
程序A 的运行轨迹为:计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ,结束。
程序B 的运行轨迹为:计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ,结束。
试说明(1 )两道程序运行时,CPU有无空闲等待?若有,在哪段时间内等待?为什么会等待?( 2 )程序A 、B 有无等待CPU 的情况?若有,指出发生等待的时刻。
答:画出两道程序并发执行图如下:(1)两道程序运行期间,CPU存在空闲等待,时间为100 至150ms 之间(见图中有色部分)(2)程序A 无等待现象,但程序B 有等待。
程序B 有等待时间段为180rns 至200ms 间(见图中有色部分)3 设有三道程序,按A 、B 、C优先次序运行,其内部计算和UO操作时间由图给出。
试画出按多道运行的时间关系图(忽略调度执行时间)。
完成三道程序共花多少时间?比单道运行节省了多少时间?若处理器调度程序每次进行程序转换化时lms , 试画出各程序状态转换的时间关系图。
第一章操作系统简介1.请说明操作系统的作用和功能1)操作系统的作用:管理计算机资源、为用户提供方便使用的接口、扩充硬件2)操作系统的功能:处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理2.请说明单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统的特点及优缺点1)单道批处理系统特点:单道性、顺序性、自动性优点:相对无操作系统而言,减少了人工操作等待的时间缺点:CPU资源不能得到充分利用2)多道批处理系统特点:多道性、无序性、调度性、复杂性优点:提高了CPU、设备和内存的利用率和系统吞吐量缺点:系统平均周转时间较长,缺乏交互能力分时系统特点:多路性、独立性、及时性、交互性优点:为用户提供了人机交互的方便性,使多个用户可以通过不同终端共享主机3.内存管理有哪些主要功能内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充4.请说明指令执行的过程取指令,分析指令,执行指令,取下一条指令5.操作系统具有哪些特征?操作系统主要特征包括:并发性、共享性、虚拟性和异步性。
第二章进程管理1.什么是进程?说明进程与程序的区别和联系1)进程:进程是允许并发执行的程序在某个数据集合上的运行过程进程是由正文段、用户数据段及进程控制块共同组成的执行坏境2)进程与程序的区别:程序是静态的也是永久的,进程是动态的也是暂时存在的;程序是储存在某种介质上的二进制代码,进程因程序的执行而被创建,因程序执行的结束而被撤销3)进程与程序的联系:进程是程序的一次执行,进程总是对应至少一个特定的程序,执行程序的代码2.操作系统在什么时候创建进程?操作系统如何创建一个进程?1)以下情况需要创建进程:1.用户登录2.作业调度3.提供服务4.应用请求2)操作系统创建进程:1,申请空白PCB(进程控制块);2,为新进程分派资源;3,初始化PCB;4,将新进程插入就绪队列;3.时钟中断信号是如何产生的?时钟中断处理程序(时钟驱动程序)的功能是什么?1)中断信号的产生:晶振能够产生固定频率的脉冲,每产生一次脉冲,计数器的值减1,当计数器的值=0时,产生一次时钟中断信号,保持寄存器的值再次送计数器。
第一章操作系统简介一、单项选择题1.linux操作系统是()A.单用户单任务操作系统B. 单用户多任务操作系统C. 多用户单任务操作系统D. 分时操作系统2.操作系统内核中文件系统模块的主要功能是()A.实现虚拟存储B. 保存系统文档和用户文档C. 保护系统数据D. 实现对文件的按名存取和文件的存储3.下列关于批处理系统的叙述中,正确的是()A.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互B.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统。
C.单道批处理系统也可能同时是分时系统。
D.多道程序系统就是指多道批处理系统。
二、填空题1.单道批处理系统的内存中只能驻留_______ 道用户作业,CPU和内存资源被用户作业独占。
2.单道批处理系统与无操作系统的计算机系统相比而言,减少了______________ 的时间。
3.操作系统是一组控制和经管计算机_______ 和_______ 资源、合理地对各类作业进行调度,以及方便用户的程序集合。
4.并发是指两个或两个以上的事件在______________ 的发生。
5.现代操作系统的特征包括并发、_______、虚拟和异步。
三、简答题1.请说明操作系统的作用和功能。
作用:操作系统是控制和经管计算机系统内各种硬件和软件资源、合理有效地组织计算机系统的工作,为用户提供一个使用方便可扩展的工作环境,从而起到连接计算机和用户的接口作用功能:处理器经管、作业经管、存储器经管、设备经管、文件经管。
2.请说明单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统的特点及优缺点。
1)单道批处理系统:最早出现的一种OS,具有单道性、自动性和顺序性。
与无操作系统的计算机系统相比而言,减少了人工操作的时间。
但由于作业独占CPU和内存,当作业进行I/O时,CPU只能等待I/O完成而无事可做,导致CPU资源不能得到充分利用。
2)多道批处理系统:支持多道程序驻留内存,CPU不再空闲等待I/O,具有多道性、无序性、调度性和复杂性。
操作系统概论1.计算机硬件主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种输入输出设备组成;计算机系统包括硬件子系统和软件子系统。
2.操作系统三种基本类型:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。
3.输入输出控制系统管理外围设备与主存储器之间的信息传送。
4.操作系统的功能可以分为处理管理、存储管理、设备管理和文件管理5.进程:一个进程在一个数据集上的一次执行。
程序是一组指令的有序集合,是一个静态实体。
进程是一个动态实体,有自己的生命周期一个进程可以对应很多程序。
进程三种基本状态:运行、就绪、等待态。
6.进程控制块包含四类信息:①标识信息:用于标识一个进程包括进程名。
②说明信息:用于说明进程情况,包括进程状态等待原因进程程序和数据存放位置。
③现场信息:用于保留进程存放在cup中的信息,包括通用、控制和程序状态字寄存器的内容。
④管理信息:用于进程调度包括进程优先数队列指针。
7.中断:由于某些时间的出现,中止现行进程的运行,而转去处理出现的事件内,待适当的时候让被中止的进程继续运行,这个过程就是中断。
8.中断处理程序:对出现的事件进行处理的程序.是操作系统的组成部分9.中断响应:通常在cup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,若有则暂停运行进程的运行而让操作系统中的中断处理程序占用cpu.10.单用户连续存储管理和固定分区存储管理都为静态重定位。
11.移动的条件:移动一道作业时,应先判定它是否在与外围设备交换信息。
若是则暂不能移动该作业必须等待信息交换结束后才可移动。
12.快表:把存放的高速缓冲存储器中的部分页表称为快表13.什么是虚拟存储器:对分页式存储器实现虚拟存储器只需将作业的全部信息作为副本存放在磁盘上,作业呗调度投入到运行时,至少把作业的第一页信息装入主存中,在作业执行过程中访问到不在主存储器中的页时,再把它们装入14.逻辑文件类型:流式文件、记录式文件。
15.文件存储结构:顺序文件、链接文件、索引文件。
存取方式:顺序存取、随机存取。
16.文件安全性包括:文件保护和保密17.读一个文件一次调用:打开文件、读文件、关闭文件;写一个文件:建立文件、写文件、关闭文件。
用户可调用删除操作要求删除一个有权删除的文件但删除一个文件前应先关闭18.传输一次信息传输操作所花的时间有三部分:①寻找时间:把移动臂移到指定的柱面所花的时间,机械操作,花费时间较长。
②延迟时间:等待指定的扇区旋转到磁头位置下所花时间。
这个与扇区的位置有关。
③传送时间:指定的磁头把磁道上的信息读到主存或把主存的信息写到磁道上所花的时间。
19.缓冲技术:操作系统中利用缓冲区来缓解处理与外围设备之间工作速度不匹配的矛盾而采用的技术,包括:单缓冲技术、双缓冲技术和缓冲池技术。
20.操作系统中实现联机同时外围设备操作功能部分也称为斯普令系统,它由三个部分组成(1)预输入程序(2)井管理程序(3)缓输出程序21.进程的互斥与同步(1)进程的互斥:指当有若干个进程都要使用一个公共资源时,任何时刻最多只允许一个进程去使用该资源,其他要使用它的进程必须等待,直到该资源的占用者释放了该资源(2)进程的同步:指在并发进程之间存在一种制约关系,一个进程的执行依赖另一个进程的消息,当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待,直到消息到达才被唤醒22.通信原语 Send(N,M) 把信件M送到指定的信箱N中. Receive(N,Z) 从指定信箱N取出一封信,存到指定的地址Z中23.死锁的必要条件系统出现死锁必须同时保持四个必要条件(1)互斥地使用资源(2)占有且等待资源(3)非抢夺分配(4)循环等待资源24.解决死锁的方法通常有:死锁的防止,死锁的避免和死锁的检测一:填空题1.输入输出控制系统管理外围设备与主存之间的信息传送2.一般来说,计算机软件可分为系统软件、支撑软件和应用软件3.为了避免用户程序中错误的使用特权指令,计算机硬件结构中的cpu区分目态和管态两种状态4.当cpu处于目态时不允许执行特权指令;当cpu处于管态时可执行包括特权指令在内的一切机器指令5.在多道程序系统中,为了能区别不同的进程和记录每个进程的执行情况,对每个进程要设置一个进程控制块6.引起中断的事件成为中断源,对出现的中断进行处理的程序称为中断处理程序7.计算机系统中存储器三层包括:寄存器、主存处理器、高速缓冲处理器、存储器8.把主存空间地址编号称为主存的绝对地址。
把用户程序中的使用地址称为逻辑地址9.把逻辑地址转换成绝对地址的工作称为重地位或地址转换10.分页式存储管理中,逻辑地址由两部分组成页号和页内地址11.在页内虚拟存储管理中,常用的页面调度算法有先进先出调度算法、最近最久未使用调度算法12.对文件按用途可分为:系统文件、库文件和用户文件13.磁盘存储空间的位置由三个参数确定,它们是:柱面号、磁头号、扇区号14.对文件的存取方式可分为两类:顺序存取和随机存取15.在对磁盘存储空间的管理中,空闲块链接法有两种:单块链接和成组链接16.当药访问一个文件时,可以从当前目录开始设置路径,这种路径称为相对路径17.启动磁盘执行一次信息传输操作所花的时间包括寻找时间,延迟时间、传递时间三个部分18.通道程序是由一系列的通道命令组成的19.用户编制程序时使用的设备与实际能占用的设备无关,这种特性称为设备的独立性20.从使用的角度来分析外围设备的特性,可以把外围设备分成共享设备和独占设备两大类21.一个进程独占处理器顺序执行时具有封闭性和可再现性两个特性22.若干个共享同一变量的并发进程,由于进程被打断的时间和能占用处理器的时间不同,而造成的错误称为与时间有关的错误二:选择题1.以下说法正确的是(系统软件与具体应用领域无关。
解决任何领域的问题一般都要用到系统软件)2.在下列操作系统中强调并行性的操作系统是(分布式操作系统)3.在批处理系统中引入多道程序的目的是(充分利用CPU,减少它的等待时间)4.操作系统的功能是进行处理管管理、(存储)管理,设备管理和文件管理5.下面不属于程序状态字内容的是(设备忙标志)6.在操作系统中采用多道程序设计方式提高CPU和外部设备的(利用效率)7.程序与他有关的进程对应关系式(一对多)8.进程具有并发性和(动态性)两个重要属性9.关于进程的属性,下述提法中(若干个进程在单CPU机器中,必须依次执行,即一个进程完成后,另一个进程才能开始工作)是不正确的10.一个进程刚被创建的时候。
其初始状态应为(就绪态)11.进程在三个基本状态中的转换,肯定不会有的转换是(等待态=)运行态)12.中断装置按预定的顺序来响应同时出现的中断事件,这个预定的顺序称为(中断优先数)13.如果要照顾所有进程,让他们同优先级别的几个进程,进程采用(时间片轮转法)调度算法14.在计算机系统中,速度最快的存储器是(寄存器)15.与绝对地址对应的的主存空间称为(逻辑地址空间)16.主存中用来存放用户的程序和数据的区域称为(用户区)17.在固定分区存储管理中。
每个分区的大小(可以不同但预先固定)18.为避免主存中各作业相互干扰,必须进行(存储保护)19.在可变分区存储管理方式中,最优适应分配算法的空闲区表中的空闲区(按长度以递增顺序登记)20.从用户角度看。
文件系统主要是实现(按名存取)21.通常把用户组织的文件称为(逻辑文件)22.删除一个文件前必须使文件(关闭)23.在多道程序设计系统中,为解决重名问题,可采用的目录结构式(二级或多级)24.假定在磁盘格式化时把每个盘面划分成大小相等的8个扇区,磁盘的转速为24毫秒、圈,则传送一块信息所需要的时间为( 3 )毫秒25.定扇区旋转到磁头位置所需要的时间称为(延迟时间)26.为了记录设备分配情况,系统可设置(设备分配表),指出系统所配置的设备类型,数量及分配和使用情况27.通道完成了一次输入输出操作后,以( I/O中断)方式请求中央处理器进行干预28.计算机系统为每台设备确定的编号称为设备的(绝对)号29.并发进程中与共享变量有关的程序段称为(临界区)30.有一个共享文件可供n个并发进程使用,但限制最多的m歌进程(n>=m>=1)可同时读文件,用PV操作进程管理时其信号量初值应该为( m )31.用信箱实现进程间通信机制要有两个通信原语,它们是( send和receive )原语32.实现进程通信的send ( N,M) 原语的功能是把信件送到指定的( N )中33.在讨论死锁问题时,采用银行家算法分配资源可以(避免)死锁三:简答题1.请分析网络操作系统的分布式操作系统的区别答:分布式操作系统能使系统中若干台计算机相互协作完成一个共同任务,或者说一个任务分布在几台计算机上并行运行;网络操作系统强调的是网络资源的共享和个pc之间的通信;而分布式操作系统除了网络资源的共享和各机通信外更加强调任务的分布和并行执行的特点2.什么是中断响应通常在cup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,若有则暂停运行进程的运行而让操作系统中的中断处理程序占用cpu3.快表把存放的高速缓冲存储器中的部分页表称为快表4.简述存储管理的主要功能存储管理的主要功能包括:主存空间的分配和回收,主存空间的共享与保护,地址转换以及主存空间的扩充等工作5.存储保护的目的是什么?怎样实现存储保护?目的就是为了保护内存中各区域的信息不被破坏,防止作业执行时相互干扰。
为了实现存储保护必须由硬件和软件配合实现6.简述磁盘调度的过程对磁盘的访问请求都会诶出访问磁盘的存储空间地址,也就是柱面号,磁头号,扇号,在执行信息传输时先把移动臂移到指定的柱面,等待指定的扇区旋转到磁头位置下,让指定的磁头把磁道上的信息读到主存或把主存的信息写到磁道上四:应用题1.在一个多道程序系统,采用响应比高者优先算法管理作业,今有如下所示的作业序列,它们的提交时间及运行时间在下表中,当第一个作业进入系统后开始调度,假定作业都是仅计算,请写出各个作业的开始时间、完成时间和周转时间。
忽略系统调度时间作业进入输入井时间需计算时间开始时间完成时间周转时间1 9.0时 1小时 9.0 10.0 12 9.2时 0.5小时 10.2 10.7 1.53 9.4时 0.2小时 10.0 10.2 0.84 9.6时 0.6小时 10.7 11.3 1.72. 有4个进程P1,P2,P3,P4,它们同时依次进入就绪队列,它们的优先级和需要处理的时间如下所示:进程处理器时间优先级P1 10 3P2 3 2P3 4 4P4 5 2只要就绪队列非空就开始调度,且忽略调度等所花费的时间,请回答下列问题:(1)写出分别采用“先来先服务”和‘非抢占的优先数“调度算法选中进程执行的次序?(2)分别计算出上面两种算法的平均等待时间?答案:(1)先来先服务的执行次序是:p1,p2,p3,p4 非抢占优先级的执行次序是:P1,P3,P2,P4 (2)先来先服务的平均等待时间=(0+10+13+17)/4=10非抢占优先级的平均等待时间=(0+10+14+17)/4=10.253.存储器是将主存空间分成大小相等的块,可以用一张位示图来构成主存分配表,若将主存分成4096块,机器的字长为32位,则可用128+1个字来作为位示图.若主存块号、字号、(从高位到低位)都是从0开始回答:(1)第2513块对应的字号和位号是多少?(2)字号是108而位号是15对应的块号是多少?答案;(1)第2513块的块号是2513,则字号=【2512/32】=78,位号=2512mod32=26块号=108*32+15=34614. 磁盘的移动臂现在处于第8柱面,有如下5个请求者等待访问磁盘,请列出最省的响应次序。