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..第一章操作系统概述1）一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成2）计算机软件是指程序和与程序相关的文档的集合3）按功能可把软件分为“系统软件”和“应用软件”两部分系统软件：操作系统语言处理程序，数据库管理系统应用软件：各种管理软件，用于工程计算的软件包，辅助设计软件4）通常把未配置任何软件的计算机称为“裸机”5）操作系统可以被看作是计算机系统的核心，统管整个系统资源，制定各种资源的分配策略，调度系统中运行的用户程序，协调它们对资源的需求，从而使整个系统在高效、有序的环境里工作。
6）发展的动力：(1)提高计算机资源的利用率的需要(2)方便用户使用计算机的需要(3)硬件技术不断发展的需要(4)计算机体系结构发展的需要7）操作系统是在“裸机”上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的首次扩充8）操作系统的定义：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，以及方便用户使用计算机的一个大型程序9）操作系统的功能：?处理机管理：进程控制，进程同步，进程通信、调度、实施CPU分配?存储器管理：内存分配，内存保护，地址映射，内存扩充?设备管理：缓冲管理，设备分配，设备管理?文件管理：存储空间管理，目录管理，读写管理和保护?与用户有关的接口：用户接口，程序接口，人机交互10）操作系统另一种定义：操作系统是一组能有效地组织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操作系统的种类：1)单道批处理系统特点：单路性、独占性、自动性、封闭性、顺序性缺点：系统的资源得不到充分的利用2)多道批处理系统特点：多路性、共享性、自动型、封闭性、无序性、调度性好处：?提高CPU的利用率?提高内存和I/O设备的利用率?增加系统吞吐量缺点：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配有显示器和键盘的终端，由此所组成的系统，该系统允许多个用户同时通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。
第一章操作系统概述课后习题1. 硬件将处理机划分为两种状态，即管态和目态，这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答：便于设计安全可靠的操作系统。
管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。
通常操作系统在管态下运行，可以执行所有机器指令；而用户程序在目态下运行，只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在目态下执行特权指令，将会引起保护性中断，由操作系统终止该程序的执行，从而保护了操作系统。
2. 何为特权指令?举例说明之。
如果允许用户执行特权指令，会带来什么后果？答：只能在态下才能执行的指令称为特权指令。
如开关中断、置程序状态寄存器等。
如果允许用户执行特权指令，它将不仅影响当前运行的程序，而且还有可能影响操作系统的正常运行，甚至整个系统。
3. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的，还是由软件确定的 ? 答：中断向量在机器中的位置是由硬件确定的。
例如，在 INTEL 80x86 CPU 中，内存空间0x00000——0x003ff为中断向量空间。
4. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的？答：中断向量的内容是由操作系统程序确定的。
向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字（中断处理程序运行环境），中断处理程序是由操作系统装入内存的，操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。
5. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态 ? 为什么? 答：应当标明是管态。
该状态由系统初试化程序设置，这样才能保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序。
6. 中断和程序并发之间的关系是什么？答：中断是程序并发的必要条件。
如果没有中断，操作系统不能获得系统控制权，无法按调度算法对处机进行重新分配，一个程序将一直运行到结束而不会被打断。
7. 说明“栈”和“堆”的差别．答：栈是一块按后进先出（FIFO）规则访问的存储区域，用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。
操作系统概念第九版教学设计一、概述操作系统是计算机领域的重要学科，是计算机应用的基石之一。
本文以《操作系统概念(第九版)》为教材，结合自身经验，提出一份适用于操作系统概念课程的教学设计。
二、课程目标1.掌握操作系统相关概念和基础知识；2.熟悉操作系统结构和组成部分；3.学会操作系统资源管理与进程调度；4.了解常见的文件系统和存储管理方式；5.能够运用计算机操作系统解决大规模计算问题。
三、教学内容及安排第一章：操作系统概述1.操作系统概念及历史2.操作系统特征和任务3.操作系统的基本功能4.操作系统的分类及功能安排：1课时第二章：进程管理1.进程概念和进程状态2.进程控制块和进程切换3.进程调度及其算法4.同步和互斥机制5.进程通信安排：3课时第三章：内存管理1.内存管理基础2.连续内存分配方式3.页式存储管理方式4.段式存储管理方式5.虚拟内存管理方式安排：3课时第四章：设备管理1.设备管理概述2.IO系统结构3.设备软件机制4.磁盘管理和文件系统安排：3课时第五章：进程间通信1.进程间通信方式2.管道通信和消息队列通信3.信号通信和共享内存通信安排：2课时第六章：进程调度算法1.进程调度算法及其特性2.先来先服务调度算法3.最短作业优先调度算法4.优先级调度算法5.时间片轮转调度算法安排：2课时第七章：文件系统1.文件系统概述2.文件的逻辑结构3.目录结构和文件管理4.文件存储空间管理安排：2课时第八章：安全性和保护1.安全性和保护的概念2.访问控制和身份认证3.文件访问和备份4.操作系统安全性相关问题安排：2课时第九章：操作系统案例研究1.UNIX和Linux操作系统2.Windows操作系统3.macOS操作系统安排：2课时四、教学方法教学方法分为讲授和实践两种。
其中讲授以教材为主要参考，加强理论讲述和重点难点强化。
实践由教师进行示范和引导，学生自主实践并提交实验报告。
五、考核方式考核方式包括平时练习和期末考试。
计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)第四版计算机操作系统课后答案第一章1. 操作系统的定义操作系统是一种软件，它管理着计算机系统的硬件和软件资源，并为用户和应用程序提供接口，以方便他们的使用。
2. 操作系统的功能操作系统具有以下功能：- 进程管理：负责创建、执行和终止进程，并管理它们的资源分配。
- 存储管理：管理计算机系统的内存资源，包括内存分配、虚拟内存和页面置换等。
- 文件系统管理：管理计算机系统中的文件和文件夹，包括文件的存储、读写和保护等。
- 设备管理：负责管理计算机系统中的各种设备，如打印机、键盘和鼠标等。
- 用户接口：提供用户与计算机系统进行交互的接口，如命令行界面和图形用户界面。
3. 操作系统的类型操作系统可以分为以下类型：- 批处理操作系统：按照一系列预先定义的指令集来运行任务。
- 分时操作系统：多个用户可以同时使用计算机系统。
- 实时操作系统：对任务的响应时间要求非常高，用于控制系统和嵌入式系统。
- 网络操作系统：支持多台计算机之间的通信和资源共享。
- 分布式操作系统：在多台计算机上分布式地管理和调度任务。
第二章1. 进程与线程的区别进程是计算机系统中正在运行的程序实例，而线程是进程内的一个执行单元。
进程拥有独立的地址空间和资源，而线程共享进程的地址空间和资源。
多个线程可以在同一进程内并发执行，从而提高系统的效率和资源利用率。
2. 进程的状态转换进程可以处于以下状态：- 创建状态：进程正在被创建。
- 就绪状态：进程准备好执行，等待分配CPU资源。
- 运行状态：进程占用CPU资源执行。
- 阻塞状态：进程等待某种事件发生。
- 终止状态：进程完成执行或被终止。
3. 进程调度算法操作系统使用进程调度算法来决定哪个进程应该被执行。
常见的调度算法有：- 先来先服务（FCFS）调度算法：按照进程到达的顺序进行调度。
- 最短作业优先（SJF）调度算法：选择运行时间最短的进程进行调度。
操作系统知识点归纳操作系统知识点归纳第一章操作系统概论1.硬件一一操作系统一一支撑软件一一应用软件2.操作系统特征:併发性、共享性、随机性3.操作系统作为系统软件集中了两类主要的功能:资源管理、控制程序执行4.所谓的共享性:在一定策略下,按照不同资源类型共同占有使用。
5.操作系统研究观点:软件、资源管理、进程、虚拟器、服务提供者的观点6.批处理系统优点:吞吐量大、CPU资源利用率高、周转时间短,不具有较快的响应时间缺点:缺乏交互7.微内核(C/S结构客户机/服务器)特点:可靠、灵活、适合分布式处理@重点多选8.没有工业操作系统9.中央处理单元是共享设备,可以被抢占。
打印机,扫描仪,磁带机是独占设备,无法被抢占,但是可以共享。
10.实时系统的设计目标:满足截止时间的要求,满足可靠性要求第二章操作系统运行机制1.中断源:引起中断的那些事件2.中断请求:中断控制器向中央处理器发送信号3.中断的作用:发挥处理器使用效率、提高系统实时能力4.中断:时钟中断、IO中断、控制台中断、硬件故障中断@重点多选5.异常(不是中断):程序性中断(算术溢出、被零除、缺页)、访管指令异常@重点多选6.系统调用:能够动态请求和释放系统资源7.系统/一般过程调用区别:一般过程调用的调用与被调用程序运行在相同的状态,不涉及系统状态的转换;系统调用的调用程序在用户态,被调用程序在系统态,需要通过软中断(陷入机制)实现用户态到核心态的转化。
者都可以嵌套调用@重点单选8.参数传递:陷入指令自带参数、通用寄存器、堆栈区9.用户可见寄存器:数据/地址/条件码寄存器第三章进程线程模型1.顺序执行(独占CPU)特点:顺序性、封闭性、确定性、可再现性2.多道程序设计环境特点:独立性、随机性、资源共享性3.并发执行特点:相互制约、不再一一对应、不可再现4.进程:由程序、数据和进程控制块(PCB)组成,分为系统进程和用户进程5.运行→就绪:时间片用完、程序执行结束、被调度程序抢占6.运行->等待:等待某事件发生7.等待->就绪:等待的事件已发生8.阻塞状态( Blocked)挂起状态( Suspend)9.PCB:调度信息(进程名、进程号、优先级、当前状态、指针)、现场信息:(程序状态字、时钟、界地址寄存器、页表地址和长度)、不存放进程页表和动态链接库@重点多选10.PCB组织方式:线性、索引、链接 11.单核 max min运行就绪n-10等待n012.进程控制通过原语来实现状态转换13.进程创建:系统初始化、被调用的进程创建系统调用、创建新进程、批处理作业初始化、用户登录时14.fork函数的使用:调用一次则一分为二,父子进程(两次则为4,三次为815.线程:用户级、内核级、混合实现方式16.线程表:程序计数器、堆栈指针、寄存器、状态17. Pthread join(等待一个特定的线程退出) Pthread_ yield(释放CPU来运行另外一个线程)18. Pthread creat()创建线程,四个参数,1线程标识符地址2设置线程属性3线程入口函数的起始地址4.入口函数的参数。
