操作系统原理_庞丽萍_第一章绪言
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《操作系统原理》实验教学大纲一、实验教学内容与基本要求实验一 批处理系统的作业调度1 目的要求1.加深对作业概念的理解;2.深入了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业。
2 实验内容编写程序完成批处理系统中的作业调度,要求采用响应比高者优先的作业调度算法。
实验具体包括:首先确定作业控制块的内容,作业控制块的组成方式;然后完成作业调度;最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验二 进程管理1 目的要求1.加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。
2.深入了解系统如何组织进程、创建进程。
3.进一步认识如何实现处理器调度。
2 实验内容编写程序完成单处理机系统中的进程调度,要求采用时间片轮转调度算法。
实验具体包括:首先确定进程控制块的内容,进程控制块的组成方式;然后完成进程创建原语和进程调度原语;最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验三 动态分区存储管理方式的主存分配回收1 目的要求深入了解动态分区存储管理方式主存分配回收的实现。
2 实验内容编写程序完成动态分区存储管理方式的主存分配回收的实现。
实验具体包括:首先确定主存空间分配表;然后采用最优适应算法完成主存空间的分配和回收;最后编写主函数对所做工作进行测试。
3 所需实验设施设备PC、windows操作系统4 教学形式及过程演示、学生独立完成实验四 页式虚拟存储管理中地址转换和缺页中断1 目的要求1.深入了解页式存储管理如何实现地址转换;2.进一步认识页式虚拟存储管理中如何处理缺页中断。
2 实验内容编写程序完成页式存储管理中地址转换过程和模拟缺页中断的处理。
实验具体包括:首先对给定的地址进行地址转换工作,若发生缺页则先进行缺页中断处理,然后再进行地址转换;最后编写主函数对所做工作进行测试。
操作系统原理与Linux系统实验考试范围第一章操作系统的发展也历经了初级阶段、操作系统的形成阶段和操作系统的进一步发展这三个阶段。
通道:一种专用的处理部件,它能控制一台或多台外设的工作,负责外设与主存之间的信息传输。
中断:指当主机与接到某种信号(如I/0设备完成信号)时,马上停止原来的工作,转去处理这一事件,当事件处理完毕,主机又回到原来的工作点继续工作。
操作系统的形成标志是:采用多道程序设计技术和分时技术。
多道程序设计技术:主存中同时存放几道相互独立的程序,它们在操作系统的控制之下,相互穿插地运行。
分时技术:把CPU时间划分成很短的时间片,轮流地分配给各个联机作业使用。
什么是操作系统:操作系统是一个大型的程序系统,它负责计算机的软、硬件资源的分配和管理;控制和协调并发活动;提供用户界面,使用户获得良好的工作环境。
操作系统的特性:1、并发(指能处理多个同时性活动的能力);2、共享(多个计算任务对系统资源的共同享用);3、不确定性并发和共享是一对孪生兄弟,程序的并发执行,必然要求对系统资源的共享,而只有提供系统资源共享的可能才能使程序真正的并发执行。
操作系统的资源管理:处理机管理、存储管理、设备管理和文件系统。
处理机管理:最核心的是问题是CPU的时间分配;功能是:确定进程调度策略;给出进程调度算法和进行处理机的分派。
存储管理:任何程序的执行都必须从主存中获取数据信息。
功能:1.存储分配和存储无关;2.存储保护;3.存储扩充。
文件系统:软件资源是各种程序和数据的集合,操作系统将这些信息组织成文件,以文件的形势进行管理。
操作系统的基本类型:批量操作系统、分时操作系统、实时操作系统。
个人计算机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
分时操作系统特点:1.并行性 2.独占性 3.交互性实时操作系统:实时应用的目的是监视、响应或控制外部环境。
实时:计算机对外来信息能够以足够快的速度进行处理,并在被控制对象允许的截止期限内作出快速反应。
操作系统原理庞丽萍答案习题三答案操作系统原理庞丽萍答案华科习题三参考答案(P54)3-1用户与操作系统的接口是什么?一个分时系统提供什么接口?一个批处理系统又提供什么接口?答:用户与操作系统的接口是指操作系统提供给用户与计算机打交道的外部机制。
一个分时系统提供的接口有系统功能调用和键盘操作命令。
一个批处理系统提供的接口有系统功能调用和作业控制语言。
3-2计算机对用户算题任务的加工过程一般分哪几个作业步?各作业步之间的关系如何?用自己的上机体会说明。
答:计算机对用户算题任务的加工过程一般分四个作业步:编辑、编译、连接和运行。
各作业步之间的关系如下:前一个作业步的结果是下一个作业步的操作对象;一个作业步的成功完成依赖于上一个作业步的成功完成。
3-3什么是系统调用?对操作系统的服务请求与一般的子程序调用有什么区别?系统调用程序是在核心态执行,调用它们需要一个类似于硬件中断处理的中断3-5简述系统调用的执行过程。
及执行过程大体相同:存器;然后,在用户程序中适当的位置安排一条调用系统功能指令。
至于系统调用命令的功能号,有的系统直接在调用指令中给出,有的系统则把它作为系统调用命令的参数,在调用时放入指定寄存器。
当用户程序执行到调用系统功能的指令时,就转到系统调用的处理程序执行。
其过程如下:(1)为执行系统调用命令做准备,即将用户程序的“现场”保存起来,同时把系统调用命令的编号等参数放入约定的存储单元。
(2)根据系统调用命令的编号查找系统调用入口表,找到相应系统功能调用子程序的入口地址,然后转到该子程序执行。
当系统调用命令执行完毕,相应的结果通常返回给参数,这些参数放在约定的存储单元里。
(3)系统调用命令执行完毕后的处理,包括恢复用户程序执行的“现场”信息,同时把系统调用命令的返回参数或参数区首址放入指定的寄存器中,以供用户程序使用。
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第一章操作系统引论1.设计现代OS的主要目标是什么?答:〔1〕有效性〔2〕方便性〔3〕可扩大性〔4〕开放性2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:〔1〕OS作为用户及计算机硬件系统之间的接口〔2〕OS作为计算机系统资源的管理者〔3〕OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推动多道批处理系统形成和开展的主要动力是什么?答:主要动力来源于四个方面的社会需求及技术开展:〔1〕不断提高计算机资源的利用率;〔2〕方便用户;〔3〕器件的不断更新换代;〔4〕计算机体系构造的不断开展。
5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进展的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进展的。
6.试说明推动分时系统形成和开展的主要动力是什么?答:推动分时系统形成和开展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。
7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能承受的时延内将结果返回给用户。
解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。