苏州大学操作系统概念第11章
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(一)选择题在计算机系统中配置操作系统的主要目的是(A),操作系统的主要功能是管理计算机系统中的(B),其中包括(C)、(D),以及文件和设备。
这里的(C)管理主要是对进程进行管理。
A:提高系统资源利用率B:资源;C:处理机;D:存储器操作系统有多种类型:允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统,称为(A);允许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为(B);在(C)的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并做出响应;在IBM-PC机上的操作系统称为(D)。
A,B,C,D:(1)批处理操作系统;(2)分时操作系统;(3)实时操作系统;(4)微机操作系统;(5)多处理机操作系统。
操作系统是一种(A),它负责为用户和用户程序完成所有(B)的工作,(C)不是操作系统关心的主要问题。
A:(1)应用软件;(2)系统软件;(3)通用软件;(4)软件包。
B:(1)与硬件无关并与应用无关;(2)与硬件相关并与应用无关;(3)与硬件无关并与应用相关;(4)与硬件相关并与应用相关。
C:(1)管理计算机裸机;(2)设计、提供用户程序与计算机硬件系统的接口;(3)管理计算机中的信息资源;(4)高级程序设计语言的编译。
用户在程序设计过程中,可通过(A)获得操作系统的服务。
A:(1)库函数;(2)键盘命令;(3)系统调用;(4)内部命令。
在OS中采用多道程序设计技术,能有效地提高CPU、内存和I/O设备的(A),为实现多道程序设计需要有(B)A:(1)灵活性;(2)可靠性;(3)兼容性;(4)利用率。
B:(1)更大的内存;(2)更快的CPU;(3)更快的外部设备;(4)更先进的终端。
推动批处理系统形成和发展的主要动力是(A),推动分时系统形成和发展的动力是(B),推动微机OS发展的主要动力是(C)。
A:提高系统资源利用率;B:方便用户;C:计算机硬件的不断更新换代;在设计分时操作系统时,首先要考虑的是(A);在设计批处理操作系统时,首先要考虑的是(B);在设计实时操作系统时,首先要考虑的是(C)。
《操作系统概念》重点内容总结第⼀章导论1、操作系统的功能作⽤:(1)作⽤: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,使⽤户与计算机之间的接⼝。
(2)功能:处理机管理、存储管理、设备管理、⽂件管理、⽤户接⼝。
2、操作系统的发展过程:(1)⼿⼯操作时期:⼈⼯⼲涉,⽤户独占。
(2)早期批处理时期:出现了完成作业⾃动转换⼯作的程序叫监督程序,包括早期联机批处理、早期脱机批处理。
(3)多道批处理系统:在内存中同时存放多道程序在管理程序的控制下交替执⾏,⽤户独占。
(4)分时系统:⽤户与主机交互。
(5)实时系统:具有专⽤性及时性。
(6)现代操作系统(⽹络操作系统和分布式操作系统):有⽹络地址,提供⽹络服务,实现资源共享。
第⼆章计算机系统结构1、计算机系统在硬件⽅⾯的保护:(1)双重模式操作:⽤户模式、监督程序模式,双重模式操作为⼈们提供了保护操作系统和⽤户程序不受错误⽤户程序影响的⼿段。
(2)I/O保护:定义所有I/O指令为特权指令,所以⽤户不能直接发出I/O指令,必须通过操作系统来进⾏。
(3)内存保护:对中断向量和中断服务程序进⾏保护,使⽤基址寄存器和界限寄存器。
(4)CPU保护:使⽤定时器防⽌⽤户程序运⾏时间过长,操作系统在将控制权交给⽤户之前,应确保设置好定时器,以便产⽣中断。
第三章操作系统结构1、操作系统的基本组成:进程管理、内存管理、⽂件管理、输⼊/输出系统管理、⼆级存储管理、联⽹、保护系统、命令解释系统。
2、系统调⽤的含义:系统调⽤提供了进程与操作系统之间的接⼝。
分为五类:进程控制、⽂件管理、设备管理、信息维护、通信。
3、操作系统设计所采⽤的结构:(1)简单结构:以较⼩、简单且功能有限的系统形式启动,但后来渐渐超过了其原来的范围,由于运⾏所⽤的硬件有限,它被编写成利⽤最⼩的空间提供最多的功能。
(2)分层⽅法:优点:模块化,简化了调试和系统验证(灵活性强);缺点:涉及对层的仔细认真的定义的困难,效率较差(3)微内核:优点:便于操作系统扩充,便于移植;缺点:关于哪些服务应保留在内核内,⽽哪些服务应在⽤户空间内实现,并没有定论。
操作系统概念(第九版)答案简介《操作系统概念(第九版)答案》是一本针对《操作系统概念(第九版)》教材的答案集合。
本文档旨在提供读者对操作系统相关概念的理解和应用基础。
目录1.引论2.进程管理3.处理机调度4.进程同步5.死锁6.内存管理7.虚拟内存8.文件系统9.输入与输出10.磁盘存储管理11.安全性和保护12.分布式系统13.多媒体操作系统14.实时系统第一章引论本章的目标是介绍操作系统的概念和功能,包括定义了什么是操作系统、操作系统的历史和发展、操作系统的分类以及操作系统的基本组成部分。
问题1:操作系统是什么?答案:操作系统是一个管理计算机硬件和软件资源的软件系统。
它为用户提供一个在硬件和软件之间进行交互的接口,同时协调和控制计算机的各个组件,以实现有效和可靠的计算机操作。
问题2:操作系统的历史和发展?答案:操作系统的历史可以追溯到大约20世纪50年代,当时计算机的使用范围相对较小,操作系统也比较简单。
随着计算机技术的发展,操作系统逐渐变得复杂而且功能强大。
在20世纪60年代,随着多道程序设计的发展,操作系统开始支持同时运行多个程序。
这就导致了对资源的合理分配和进程调度的需求。
同时,操作系统的文件系统和输入输出功能也得到了改进和扩展。
在20世纪70年代,个人计算机的出现使得操作系统变得更加普及。
同时,分时操作系统和分布式操作系统的概念也开始出现。
到了20世纪80年代和90年代,图形用户界面(GUI)的引入和互联网的普及使得操作系统更加用户友好和功能丰富。
现在,操作系统已经成为计算机系统中不可或缺的一部分,为计算机用户提供各种功能和服务。
问题3:操作系统的分类有哪些?答案:操作系统可以根据不同的标准进行分类。
以下是国际上常用的操作系统分类方法:1.目标计算机系统:大型机操作系统、小型机操作系统、微型机操作系统、嵌入式系统操作系统。
2.处理方式:批处理系统、分时操作系统、实时操作系统。
3.用户数量:单用户操作系统、多用户操作系统。
10.1 假设有一个文件系统,它里面的文件被删除后,当连接到该文件的链接依然存在时,文件的磁盘空间会再度被利用。
如果一个新的文件被创建在同一个存储区域或具有同样的绝对路径名,这会产生什么问题?如何才能避免这些问题?Answer:令旧的文件为F1,新文件为F2。
用户希望通过存在的链接进入F1,实际上将进入F2。
注意,使用的是文件F1的访问保护,而不是F2的。
这个问题可以通过确保所有被删除文件的链接也被删除来避免。
可以从几个方面来完成:a.保存一份文件所有链接的列表,删除文件时,删除每一个链接b.保留链接,当试图访问一个已删除文件时删除他们c.保存一个文件引用清单(或计数器),只有在文件所有链接或引用被删除后,删除该文件10.2 打开文件表被用以保持当前打开文件的信息,操作系统应该为每个用户保持一个单独的表吗?或者只是保持一个包含当前所有用户访问文件的引用的表?如果两个不同程序或用户访问同样的文件,在打开文件表中应包含单独的条目吗?Answer:保持一个中央的打开文件表,操作系统可以执行下列操作,否则不可执行:假设一个当前有一个或一个以上进程访问的文件。
如果该文件被删除,那么应该直到所有正在访问文件的进程关闭它时,它才能从磁盘上删除。
只要有正在访问文件的进程数目的集中核算,该检查就可以执行。
另一方面,如果两个进程正在访问该文件,则需要保持两个单独的状态来跟踪当前位置,其中部分文件正被两个进程访问。
这就要求操作系统为两个进程保持单独的条目。
10.3 一个提供强制锁,而非使用由用户决定的咨询锁的进程有何优点和缺点?Answer:在许多情况下,单独的程序可能愿意容忍同时访问一个文件,而不需要获得锁,从而确保文件的相互排斥。
其他程序结构也可以确保相互排斥,如内存锁;或其他同步的形式。
在这种情况下,强制锁将限制访问文件的灵活性,也可能增加与访问文件相关的开销。
10.4 在文件的属性中记录下创建程序的名字,其优点和缺点是什么?(在Macintosh操作系统中就是这样做的)Answer:记录下创建程序的名字,操作系统能够实现基于此信息的功能(如文件被访问时的程序自动调用)。
苏州大学操作系统原理课程试卷(一)答案共4页一、填空题(20分,每空1分)1、进程通信的常用方式有直接通信和间接通信等。
2、如果P(S1)和P(S2)两个操作在一起,那么P操作的顺序至关重要,一个同步P操作与一个互斥P操作在一起时同步P操作在互斥P操作前。
而两个V操作的次序无关紧要。
3、P(S):表示申请一个资源;V(S)表示释放一个资源。
信号量的初值应该大于等于0 。
4、在请求式分页系统中,页框的分配中有一种方式称为固定分配。
固定分配有两种不同的方式,分别是平均分配和按比率分配。
5、在请求式分页存储管理系统中,不能在计算机中实现的页面淘汰算法是最佳算法,选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页的算法是先进先出算法,选择淘汰在主存驻留时间最长的页的算法是最近最少使用。
6、将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为地址转换。
7、访问磁盘时间由三部分组成寻道时间、旋转延迟时间和传输时间。
8、I/O设备的控制方式有轮询、中断和DMA等。
二、判断题(20分,每题4分,请说明正确与否的理由)1、分布式系统就是紧偶合系统。
错。
分布式系统是松散偶合系统。
2、在一个只有单个CPU的计算机中,进程不能并行操作。
错。
一个进程在利用CPU运行,另一个进程可以同时进行I/O操作,它们是并行的。
3、线程可以分为内核级(Kernel Thread)和用户级(User Thread)两种,操作系统不可以直接调度用户级的线程。
对。
4、有m个进程的操作系统出现死锁时, 死锁进程的个数为1<k≤m。
对。
5、在虚存系统中, 只要磁盘空间无限大, 作业就能拥有任意大的编址空间。
错。
作业的编制空间是由计算机的字长决定的。
三、简答题(20分,每题5分)1、为什么要在设备管理种引入缓冲技术?答:1)解决设备间速度的不匹配;2)减少中断频率;3)提高并行性。
2、CPU调度可能发生的时机有哪些?答:CPU调度可能发生在当一个进程:●从运行转到等待●运行转到就绪●从等待转到就绪●终止运行3、同步机构应遵循哪些原则?答:使用互斥区的原则:有空让进:当无进程在互斥区时,任何有权使用互斥区的进程可进入。
复习题:1.1、列出并简要地定义计算机的四个主要组成部分。
答:主存储器,存储数据和程序;算术逻辑单元,能处理二进制数据;控制单元,解读存储器中的指令并且使他们得到执行;输入/输出设备,由控制单元管理。
1.2、定义处理器寄存器的两种主要类别。
答:用户可见寄存器:优先使用这些寄存器,可以使机器语言或者汇编语言的程序员减少对主存储器的访问次数。
对高级语言而言,由优化编译器负责决定把哪些变量应该分配给主存储器。
一些高级语言,如C语言,允许程序言建议编译器把哪些变量保存在寄存器中。
控制和状态寄存器:用以控制处理器的操作,且主要被具有特权的操作系统例程使用,以控制程序的执行。
1.3、一般而言,一条机器指令能指定的四种不同操作是什么?答:这些动作分为四类:处理器-寄存器:数据可以从处理器传送到存储器,或者从存储器传送到处理器。
处理器-I/O:通过处理器和I/O模块间的数据传送,数据可以输出到外部设备,或者从外部设备输入数据。
数据处理,处理器可以执行很多关于数据的算术操作或逻辑操作。
控制:某些指令可以改变执行顺序。
1.4、什么是中断?答:中断:其他模块(I/O,存储器)中断处理器正常处理过程的机制。
1.5、多中断的处理方式是什么?答:处理多中断有两种方法。
第一种方法是当正在处理一个中断时,禁止再发生中断。
第二种方法是定义中断优先级,允许高优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。
1.6、内存层次的各个元素间的特征是什么?答:存储器的三个重要特性是:价格,容量和访问时间。
1.7、什么是高速缓冲存储器?答:高速缓冲存储器是比主存小而快的存储器,用以协调主存跟处理器,作为最近储存地址的缓冲区。
1.8、列出并简要地定义I/O操作的三种技术。
答:可编程I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令(用以执行这个指令);在进一步的动作之前,处理器处于繁忙的等待中,直到该操作已经完成。
计算机科学与技术专业《计算机操作系统》复习提纲第一章操作系统引论*1 操作系统的定义p1,p9、作用p2定义:操作系统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。
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。
作用:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。
用户可以通过三种方式使用计算:a)命令方式。
b)系统调用方式。
C)图形。
窗口方式。
(2)OS作为计算机系统资源的管理者。
针对四类资源进行有效管理:a)处理机管理。
b)存储器管理。
c)I/O设备管理。
d)文件管理。
(3)OS实现了对计算机资源的抽象、2 操作系统的分类、特点、适用场合 P7分为四类:(1)单道批处理系统。
特点:自动性、顺序性、单道性。
适用场合:很少使用(2)多道批处理系统。
特点:多道性、无序性、调度性。
适用场合:大中小型机都配置了它,一般用于计算中心等较大型计算机系统中。
(3)分时系统。
特点:多路性即同时性、独立性、及时性、交互性。
适用场合:查询系统。
(4)实时系统。
特点:多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。
适用场合:工业控制系统或事务处理系统,例如:飞机火车订票系统、情报检索系统、武器的控制系统。
飞机的自动驾驶系统、导弹制导系统。
注解:微机操作系统按运行方式分为:1、单用户单任务操作系统。
CP/M、MS1.0-3.3。
2、单用户多任务操作系统。
Windows。
3、多用户多任务操作系统。
Solaris OS、Linux OS。
操作系统的目标:有效性、方便性、可扩充性、开放性.*3 操作系统的特征操作系统都具有并发、共享、虚拟和异步这四个基本特征。
(1)并发性:指两个或多个时间在同一时间间隔发生。
在多道程序环境下,并发性是指在一段时间宏观上有多个程序在同时运行。
进程和并发性是现代操作系统中最重要的基本概念(2)共享性:是指系统中的资源可供存中多个并发执行的进程(线程)共同使用,相应的把这种资源共同使用成为资源共享,或称为资源复用。
操作系统_苏州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.以下有关内核线程的论述,正确的是()。
参考答案:内核线程由内核进行创建和撤销_内核线程由内核完成线程调度_内核线程由内核管理2.引入线程后,处理机只在线程间切换。
参考答案:错误3.Java中的线程有四种状态,分别是:可运行(Runable)、就绪(Ready)、阻塞(Blocked)、死亡(Dead)。
参考答案:错误4.程序开发者必须创建一个线程去管理内存的分配。
参考答案:错误5.Unix的exec创建的进程可以和创建它的父进程共享各类资源,从而使得它的创建、切换成本较低。
参考答案:错误6.为了照顾紧迫型进程,应采用()调度策略。
参考答案:PR7.可能存在饥饿问题的调度算法有()。
参考答案:PR_SJF8.在页式存储管理中,引入快表可以减少每一次的内存访问时间。
参考答案:错误9.用户程序中使用的从零地址开始的地址编号是逻辑地址。
参考答案:正确10.内存管理的目的是()。
参考答案:进行存储保护_提高内存数据访问的速度_提高内存利用率11.离散内存分配技术包括()。
参考答案:段页式_分段_分页12.存在外碎片的存储管理方式有()。
参考答案:可变分区分配_段式存储管理13.把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据,调出到外存上的备份区,以便腾出足够的内存空间,再把已具备运行条件的进程或进程所需的程序或数据,调入内存。
这种技术是()。
参考答案:交换14.一个32位地址的计算机使用两级页表。
虚拟地址被分成9位的顶级页表域、11位的二级页表域和一个偏移量,页面大小是()。
参考答案:4KB15.分页存储管理中的页表由()建立参考答案:操作系统16.TLB在计算机系统中是用于()。
参考答案:地址变换17.在页式存储管理中,为了实现主存的空间分配,应设置()。
参考答案:页表18.在RR算法中,时间片越小越好。
参考答案:错误19.SJF算法可以获得最小的响应时间。
《操作系统概念》学习笔记-第⼀章【操作系统概念学习笔记⼀】计算机系统可以分为四个部分1. 计算机硬件2. 操作系统3. 系统程序与应⽤程序4. ⽤户操作系统的设计⽬的是为了⽤户使⽤⽅便,性能是次要的,不在乎资源使⽤率可以将系统看作资源分配器。
⽬前没有⼀个关于操作系统的⼗分完整的定义。
操作系统的基本⽬的是:执⾏⽤户程序,并能更容易的解决⽤户问题⼀个⽐较公认的定义是:操作系统是⼀直运⾏在计算机上的程序(通常称为内核),其他程序则为系统程序和应⽤程序。
现代通⽤计算机系统由⼀个或多个CPU和若⼲设备控制器通过共同的总线相连⽽成,该总线提供了对共享内存的访问。
内存控制器:确保对共享内存的有序访问。
引导程序:计算机开始运⾏时的⼀个初始化程序,通常位于ROM或EEPROM中,成为计算机硬件中的【固件】。
事件的发⽣通常通过硬件或软件中断来表⽰。
硬件可随时通过系统总线向CPU发出信号,以触发中断。
软件通过执⾏特别操作如系统调⽤(system call)(也称为监视器调⽤(monitor call))也能触发中断。
中断处理程序:发出中断请求的那个程序。
处理转移的简单⽅法是调⽤⼀个通⽤⼦程序以检查中断信息,接着,该⼦程序会调⽤相应的中断处理程序。
因为只有少量的预先定义的中断,所以可使⽤中断处理⼦程序的指针表,通过指针表可间接调⽤中断处理⼦程序,⽽不需要通过其他中间⼦程序。
通常,指针表位于低地址内存(前100左右)。
这些位置包含各种设备的中断处理⼦程序的地址,这种地址的数组或中断向量可通过唯⼀设备号来索引,以提供设备的中断处理⼦程序的地址。
内存(RAM)是处理器可以直接访问的唯⼀⼤容量存储区域。
DRAM是动态随机访问内存,是⼀种半导体技术实现的⼀组内存字的数组,每个字都有其地址。
通过对特定内存地址执⾏⼀系列load或store指令来实现交互。
⼀个典型的指令执⾏周期(在冯诺依曼体系结构上执⾏时):1.⾸先从内存中获取指令,并保存在指令寄存器。
操作系统概论学习笔记(1—4章+5章部分详细版)第一章引论1.1 计算机系统计算机系统包括:计算机硬件、计算机软件1.1.1 计算机硬件是计算机系统的最内层计算机硬件的组成:1.中央处理器(运算器、控制器):对信息进行高速运算和处理。
2.存储器(主存储器、辅助存储器):存放各种程序和数据。
3.输入和输出控制系统:管理外围设备与主存储器之间的信息传递。
4.各种输入输出设备:是计算机与用户间的交互接口部件。
1.1.2 计算机软件是计算机系统的最外层计算机软件定义:人与计算机硬件之间的接口界面计算机软件分类:1.系统软件:是计算机系统中最靠近硬件层次的软件,是不可缺少的软件。
(例:操作系统(计算机系统软件的核心)、编译程序、监控管理程序)2.支撑软件:是支撑其他软件的开发与维护的软件。
(例:接口软件、软件开发工具、环境)3.应用软件:是特定应用领域的专用软件。
是解决用户实际问题的软件。
(例:订票软件、办公软件等)1.2 操作系统1.2.1 什么是操作系统操作系统概念:是管理计算机系统资源、控制程序的执行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件。
1.2.2 操作系统的作用1.管理计算机系统的资源2.为用户提供方便的使用接口3.具有扩充硬件的功能,为用户提供良好的运行环境☆计算机配置了操作系统后可提高效率,且便于使用。
1.2.3 操作系统的功能1.处理器管理:多道程序环境下的处理器调度2.内存管理:内存的分配回收、地址重定位、内存共享与保护、内存扩充3.文件管理:文件的“按名存取”;文件的存储、检索、共享、保护等问题4.设备管理1.3 操作系统的形成与基本类型1.3.1 批处理操作系统1.单道批处理系统:每次只允许一个作业执行2.多到批处理系统:内存中同时有多个作业,它们共享计算机系统中的资源优点:提高了处理器的利用率;系统吞吐量大缺点:一旦将作业提交给系统,用户无法控制作业的执行分时操作系统概念:1.若干个用户分享处理器的时间如何分享:轮流占用处理器,规定每个用户占用处理器的时间,称为时间片。
操作系统概念课后习题答案操作系统概念课后习题答案第一章:引论⒈操作系统的功能和目标是什么?答:操作系统的功能包括了进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理等。
操作系统的目标是提高计算机系统的资源利用率,提供简单易用的用户界面,保证计算机系统的安全和稳定性。
⒉什么是并发性?并行性?有什么区别?答:并发性是指计算机系统中存在多个独立的任务同时执行的能力。
并行性是指系统中同时执行多个任务的能力。
并行性强调多个任务的同时进行,而并发性强调任务的独立性。
⒊什么是中断?有什么作用?答:中断是指计算机执行过程中出现的一种特殊事件,用于打断正在执行的程序,转而执行中断处理程序。
中断的作用是能够及时响应输入/输出设备的请求以及处理发生的异常情况。
⒋什么是多道程序设计?答:多道程序设计是指将多个程序加载到内存中,并按照一定的调度算法来分时共享处理器和其他资源。
⒌什么是虚拟内存?答:虚拟内存是计算机系统通过借助硬盘空间来扩展内存空间的一种技术。
它将部分物理内存空间映射到磁盘上,使得程序可以访问比实际物理内存更大的地质空间。
第二章:进程管理⒈什么是进程?什么是线程?答:进程是指在操作系统中运行的程序的实例,它包括了程序代码、数据和执行状态等。
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,它们共享进程的资源。
⒉进程的状态有哪些?请描述每个状态的含义。
答:进程的状态包括了就绪状态、运行状态、阻塞状态。
就绪状态表示进程已经具备运行的条件,等待分配处理器资源。
运行状态表示进程正在执行。
阻塞状态表示进程由于某种原因暂时无法继续执行。
⒊进程调度算法有哪些?请简要描述每个算法的特点。
答:常见的进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转等。
FCFS按照进程的到达顺序进行调度,适用于长作业。
SJF按照进程的执行时间进行调度,适用于短作业。
优先级调度根据进程的优先级进行调度。
时间片轮转将处理器时间分成若干个时间片,每个进程获得一个时间片。