一、操作系统概论
1、计算机系统：可以按照用户的要求接受和存储信息，自动进行数据处理并输出结果信息的系统。计算机系统包括硬件系统和软件系统。硬件系统是计算机赖以工作的实体；软件系统则是保障计算机系统按照用户指定的要求协调工作。这两部分构成了计算机系统的资源。因此计算机系统资源包括硬件资源和软件资源。
2、操作系统：计算机中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合——它们能有效的组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，并使整个计算机系统高效的运行。
3、特征
1）并发性（若干个程序同时运行）
2）共享性（资源共享）
3）随机性
4、功能
1）进程管理
A、进程控制（创建、撤销以及进程运行时各种状态的转换）
B、进程同步
C、进程间通信（相互协作的进程之间）
D、调度（进程、线程、作业）
2）存储管理
A、内存的分配与回收
B、存储保护
C、内存扩充
3）文件管理
A、文件存储空间的管理
B、目录管理
C、文件系统的安全性
4）设备管理
5）用户接口
5、分类
1）批处理操作系统
2）分时系统（弥补批处理方式不能向用户提供交互式快速服务的缺点）
3）实时操作系统
4）嵌入式操作系统
5）个人计算机操作系统
6）网络操作系统
7）分布式操作系统
8）智能卡操作系统
6、结构
1）整体式结构（模块组合）
2）层次结构（将模块排列成若干层，各层之间的模块只能是单向依赖或单向调用）
3）微内核（客户机/服务器）结构（适用于网络环境下分布式处理）客户机进程和服务器进程之间的通信是采用发送消息进行的，这是因为每个进程属于不同的虚拟地址空间，他们之间不能直接通信，必须通过内核进行，而内核则是被映射到每个进程的虚拟地址空间内的，它可以操作所有进程。客户机进程发出消息，内核将消息传给服务进程。服务进程执行相应的操作，其结果又通过内核用发消息方式返回给客户机进程，这就是客户机/服务器的运行模式。
二、操作系统的运行机制
1、中央处理器（CPU）构成：运算器、控制器、一系列寄存器以及高速缓存
2、特权指令和非特权指令（多用户多任务的多道程序）：特权指令：指令系
统中那些只能由操作系统使用的指令，这些特权指令不允许一般的用户使用。非特权指令：一般用户使用的指令。
3、处理器的状态
1）管态和目态
处理器有时执行用户程序，有时执行操作系统程序。在执行不同的程序时，根据运行的程序对资源和机器指令的使用权限而将此时
的处理器设置为不同的状态。
管态：一般指操作系统管理程序运行的状态，具有较高的特权级别，又称为特权态、系统态。
目态：用户程序运行的状态，具有较低的特权级别，又称为普通态，用户态。
2)CPU状态的转换（动态改变）
A、目态到管态：中断或异常
B、管态到目态：设置PSW指令（修改程序状态字）
系统启动时，CPU初始状态为管态，然后装入操作系统程序，操作系统退出执行时，让用户程序在目态执行。
4、存储体系
1）存储器的层次结构（寄存器、高速缓存、内存储器、硬盘存储器、光盘）
A、容量、速度和成本的匹配
B、存储访问局部性原理
2）存储保护
A、界地址寄存器（界限寄存器）
B、存储键
5、中断与异常机制
1）中断与异常的概念
中断是指CPU对系统中或系统外发生的异步事件的响应。
中断：当发生某个异步事件后，中断了处理器对当前程序的执行，而转去处理异步事件。在该异步事件处理完之后，处理器再转回源
程序的中断点继续执行。
异常：中断是由外部事件引发的，而异常则是由正在执行的指令引发的
2）分类
中断分类：
A、时钟中断
B、输入输出中断
C、控制台中断
D、硬件故障中断
异常分类：
A、程序性中断
B、访管指令异常
3）中断过程：接受和响应中断、保护中断现场、分析中断向量、调用中
断处理程序、中断处理结束恢复现场、原有程序继续执行。
4）几种典型中断的处理
5）中断优先级与中断屏蔽
6、系统调用
1）概念
系统调用就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。
这是一种特殊的过程调用，这种调用通常是由特殊的机器指令实现
的。除了提供对操作系统子程序的调用外，这条指令还将系统转入
特权方式。系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。
2）系统调用与一般过程调用的区别
A、运行在不同的系统状态
B、状态的转换
C、返回问题
D、嵌套调用
3）分类
A、进程控制类
B、文件操作类
C、进程通信类
D、设备管理类
E、信息维护类
4）处理过程
A、操作系统必须有事先编制好的实现这些功能的子程序或过程
B、类似于硬件中断处理的中断处理机构。当用户使用操作系统调用
时，产生一条相应的指令，处理机在执行到该指令是发生相应的
中断，并发出有关的信号给处理机构
C、在系统中控制系统调用服务的机构称为陷入或异常处理机构。陷
入处理程序把陷入指令中所包含的功能号与该入口地址表中的
有关项对应起来，从而由系统调用功能号驱动有关子程序执行。
5）用户程序与系统程序之间的参数传递实现方法：
A、陷入指令自带参数
B、通用寄存器传递参数
C、堆栈区传递参数
7、I/O技术
1）I/O结构：早期的计算机系统中，外部设备的控制器通过I/O硬件结
构与中央处理器连接。对设备控制器的操作是由处理器直接发出的I/O指令来实现的。
2）通道：通道是独立于中央处理器的，专门负责数据I/O传输工作的处理单元。现代计算机系统的结构上，设备控制器通过通道连接在计算机系统的公共系统总线上。
采用通道这种I/O结构优点：实现中央处理器与各种外部设备的并
行工作。操作系统可以让多个程序同时执行，并在同一时刻让各个
程序分别使用计算机系统的不同资源。
3）DMA技术
直接存储器访问（DMA）技术通过系统总线的一个独立控制单元，即
DMA控制器，自动的控制成块数据在内存和I/O单元之间的传送。当
处理器需要读写一整块数据的时候，它给DMA控制单元发送一条命
令，在命令中通常包含I/O设备的编址、开始读或写的主存编址、
需要传送的数据长度、是否请求一次读或写等。处理器再给DMA控
制单元发送完一条命令之后，就可以处理其他事情了。而DMA控制
器将自动管理整块数据的传送。当传送过程完成后，他会给处理器
一个中断。
4）缓冲技术
缓冲技术是用在外部设备与其他硬件部件之间的一种数据暂存技术。它利用存储器件在外部设备中设置了数据的一个存储区域，
称为缓冲区。缓冲技术一般有两种用途：一是用在外部设备与外部
设备之间的通信上，而是用在外部设备与处理器之间。
采用缓冲技术的原因：CPU处理数据速度与设备传输数据速度不相匹配，需要用缓冲区缓解其间的速度矛盾。
三、进程模型
1、进程模型
1)概念
进程可分为系统进程和用户进程两类。系统进程执行操作系统程序，完成操作系统的某些功能。用户进程运行用户程序，直接为用
户服务。系统进程的优先级通常高于一般用户进程的优先级。
2）进程与程序的联系与区别
联系：程序是构成进程的组成部分之一，一个进程的运行目标是
执行它所对应的程序。静态角度看，进程是由程序、数据
和进程控制块（PCB）三部分组成。
区别：程序是静态的，进程是动态的。进程具有创建其他进程的功能。被创建的进程成为子进程，创建者称为父进程。
3）进程的特性
A、并发性
B、动态性
C、独立性
D、交往性
E、异步性
2、进程的状态及其状态转换
1）三状态进程模型
A、运行状态：进程已获得CPU，并在CPU上执行的状态，一个单CPU
系统最多只有一个进程处于运行态。
B、就绪状态：一个进程已经具有运行条件，但没有获得CPU而不能
运行所处的状态，一旦CPU分配给它，该进程就可运
行。
C、等待状态：也称阻塞状态或封锁状态。是指进程因等待某种事件
发生而暂时不能运行的状态。
三种状态之间的转换：就绪->运行运行->就绪
运行->等待等待->就绪
2）五状态进程模型
A、运行状态
B、就绪状态
C、阻塞状态：由于进程等待I/O操作或进程同步等条件而暂停运行
时处于阻塞状态。
D、创建状态：分配和建立进程控制块表项、建立资源表格（如打开
文件表）并分配资源，加载程序并建立地址空间表。
E、结束状态：进程已结束运行，回收除进程控制块之外的其他资源。
五状态进程模型之间转换：
（1）创建进程：创建一个新进程，以运行一个程序。
（2）提交：完成一个新进程的创建过程，新进程进入就绪状态。
（3）调度运行：从就绪进程表中选择一个进程，进入运行状态。
（4）释放：进程完成或失败而终止进程运行，进入结束状态。
（5）超时：由于用完时间片或高优先级进程就绪等原因导致进
程暂停运行。
（6）事件等待：进程要求的事件未出现而进入阻塞。
（7）事件出现：进程等待的事件出现。
3）七状态进程模型（区分进程地址位于内存还是外存）
A、与五状态进程模型相比，七状态进程模型把原来的就绪状态和阻
塞状态进行了细分，增加了就绪挂起和阻塞挂起两个状态
（1）就绪：进程在内存且可立即进入运行状态
（2）阻塞：进程在内存并等待某事件的出现
（3）阻塞挂起：进程在外存并等待某事件的出现
（4）就绪挂起：进程在外存，但只要进入内存，即可运行
挂起：把一个进程从内存转到外存
激活：把一个进程从外存转到内存
3、进程控制块
1）概念
为便于系统控制和描述进程的活动过程，在操作系统核心中为进程定义了一个专门的数据结构，称为进程控制块（PCB）。
2）PCB的内容
调度信息：供进程调度时使用，描述了当前所处的状况，它包含进程名、进程号、存储信息、优先级、当前状态、资源清单、家族
关系、消息队列指针、进程队列指针和当前打开文件等。
现场信息：只记录那些可能会被其他进程改变的寄存器，如程序状态寄存器、时钟、界地址寄存器等，一旦中断进程的运行，必须
把中断时刻的内容记入PCB的现场信息。
3）进程的组成
程序、进程控制块和数据三部分组成。PCB是进程的“灵魂”，由于PCB中保存进程的地址信息，通过它可以得到进程程序的存储
位置，也可以找到整个进程。程序和数据是进程的“躯体”。
4、PCB的组织
1）线性方式
2）索引方式
3）链接方式
5、进程队列
1）就绪队列
2）等待队列
3）运行队列
6、进程控制
1）概念
进程控制：进程有一个从创建到消亡的生命周期，进程控制的作用就是对进程在整个生命周期的各种状态之间进行有效的控制。进
程控制通过原语实现。
原语：通常由若干条指令所组成，用来实现某个特定的操作，通过一段不可分割的或不可中断的程序实现其功能。原语的执行必须
连续，一旦开始执行就不能间断，直到执行结束。原语是操作系统
核心的一个组成部分，他必须在管态下执行，并常驻内存。
2）进程控制原语
A、创建原语：创建一个进程主要任务是创建进程控制块PCB。具体
操作是先申请一空闲PCB区域，将有关信息填入PCB，
设置该进程为就绪态，最后把它插入就绪队列。
B、撤销原语：撤销PCB
C、阻塞原语：把进程从运行状态转换为阻塞状态
D、唤醒原语：在等待队列中找到该进程，置进程的当前状态为就绪
态，然后将它从等待队列撤出并插入到就绪队列中排队，等待调度执行。
3）UNIX的fork（）函数使用
在UNIX类操作系统中，父进程通过调用fork（）函数创建子进程。父进程与子进程的区别在于它们有不同的PID。
fork()函数执行的特点是：只被调用一次却返回两次：一次是在
调用进程（父进程）中，一次是在新创建的子进程中。在父进程中，
fork（）返回子进程的PID。在子进程中，fork（）返回0.因为子
进程的PID总是非零的，通过返回值就可以区分程序是在父进程还
是在子进程中执行。
四、线程模型
1、概念
线程产生原因：由于进程是一个资源拥有者，因而在进程创建、撤销和切换过程中，系统必须为之付出较大时空开销。正因如此，系统中
所设置的进程数目不宜太多，进程切换频率不宜过高。如果将作为调度
和分派的基本单位不同时作为独立分配资源的单位，使之轻装运行；而
对拥有资源的基本单位不频繁的对之进行切换，正是在这种思想指导下
产生线程。
线程：线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。
线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。
2、属性
A、每个线程有一个唯一标示符和一张线程描述表
B、不同的线程可以执行相同的程序
C、同一进程中的各个线程共享该进程的内存地址空间
D、线程是处理器独立调度单位，多个线程可并发执行
E、一个线程被创建后便开始了它的生命周期，直到终止，线程在生
命周期内会经历等待，就绪和运行等各种状态转变。
3、优点
A、创建一个新线程花费时间少
B、两个线程切换花费时间少
C、由于共享进程内存和文件，线程之间通信无须调用内核，故不需
额外通信机制。
D、线程能独立执行，能充分利用和发挥处理器和外围设备的并行工
作能力。
4、线程与进程比较
1）调度：把线程作为调度和分派的基本单位，把进程作为资源拥有
的基本单位，从而使两个属性分开，线程能轻装运行，显
著的提高了系统的并发程度。
2）并发性：在引入了线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执
行，而且在一个进程中的多个线程之间也可以并发执行，
因而使操作系统具有更好的并发性，能有效的使用系统
资源和提高系统的吞吐量。
3）拥有资源：进程都是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有系统
资源，但它可以访问隶属进程的资源。
4）系统开销：线程的切换、同步和通信无需操作系统内核的干预。
5、线程实现机制
1）用户级线程（内核中有进程表，每个进程中运行时系统有线程表）
A、用户级线程只存在用户态中，对它的创建、撤销和切换不会
通过系统调用实现，因而这种线程与内核无关。支持用户级
线程的典型操作系统是Linux。
B、用户级线程包可以在不支持线程的操作系统上实现，可以通
过函数库实现线程。
C、在线程完成运行时，运行时系统可以把该线程的信息保存在
线程表中，进而，它可以调用线程调度程序来选择另一个要
运行的线程。保存该线程状态的过程和调度程序都只是在本
地过程，所以启动它们比进行内核调用效率更高。另一方面，不需要陷入，不需上下文切换，也不需要对内存高速缓存器
进行刷新，使得线程调度十分快捷。
D、用户级线程还有一个优点：它允许每个进程有自己定制的调
度算法。
2）内核级线程（进程表和线程表都在内核中）
内核级线程依赖于内核，即无论是在用户进程中的线程，还是系统进程中的线程，它们的创建、撤销和切换都是由内核实现。
在内核中保留一个线程控制块，系统根据控制块而感知该线程的存在并对线程进行控制。支持内核级线程的操作系统的是windows。
内核级线程不需要运行系统了，每个进程也没有线程表，相反，在内核中有用来记录系统中所有线程的线程表。当希望创建一个新线程或撤销一个已有线程时，它进行系统调用，这个系统调用通过对线程表的更新就完成线程创建或撤销工作。
3）用户级线程和内核级线程的比较
目录 第一章操作系统概论 (2) 1.1操作系统概念 (2) 1.2操纵系统的主要功能 (2) 1.3操作系统的基本特征 (3) 1.4操作系统的逻辑结构和运行模型 (3) 1.5操作系统的形成与发展 (3) 1.6操作系统主要类型 (3) 第二章进程管理 (4) 2.1．进程概念 (4) (4) 2.2．进程控制 (5) 2.3．进程互斥与同步 (5) 2.4．进程通信 (5) 2.5.线程 (5) 第三章处理器调度与死锁 (6) 3.1．处理器调度 (6) 3.2．死锁 (7) 第四章存储管理 (8) 4.1．程序的链接和装入 (8) 4.2．分区式存储管理 (8) 4.3．分页式存储管理 (8) 4.4．分段式存储管理 (9) 4.5．段页式存储管理 (9) 4.6．虚拟存储管理 (10) 第五章设备管理 (11) 5.1．输入输出系统 (11) 5.2．输入输出控制方式 (11) 5.3．缓冲技术 (14) 5.4．分配策略： (14) 5.5．输入输出软件 (14) 5.6．虚拟设备 (14) 5.7．磁盘存储管理 (14) 第六章文件管理 (15) 6.1．概述 (15) 6.2文件数据的组织和存储 (15) 6.3．文件目录 (15) 6.4．文件储存空间管理 (16)
第一章操作系统概论1.1操作系统概念 1.配备操作系统的目的 1)方便人们使用计算机 2)有效管理计算机 2.操作系统的目标 1)有效地管理计算机的硬件和软件资源 2)提高系统效率 3)具有可扩充性 4)具有开放性 5)具有可靠性 6)具有可移植性 1.2操纵系统的主要功能 1.处理器管理功能 1)进程控制 2)进程同步 3)进程通信 4)调度 2.存储管理功能 1)内存的分配与回收 2)内存保护 3)地址映射 4)内存扩充 5)内存共享 3.设备管理功能 1)缓冲管理 2)设备分配与回收 3)设备驱动 4)实现设备独立性 5)实现虚拟设备 4.文件管理功能 1)文件的存储空间管理 2)目录管理 3)文件的读写管理 4)文件保护 5.网络功能 1)网络资源管理 2)网络通信管理
第一章绪论 1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软 件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户的程序集合 探2、操作系统的目标：方便性、有效性、可扩 展性、开发性 探3、操作系统的作用：作为计算机硬件和用户 间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为 扩充机器 4、单批道处理系统：作业处理成批进行，内存中始终保持一道作业（自动性、顺序性、单道性） 5、多批道处理系统：系统中同时驻留多个作业，优点：提高CPU利用率、提高I/O设备和内存利用率、提高系统吞吐量（多道性、无序性、调度性） 6、分时技术特性：多路性、交互性、独立性、 及时性，目标：对用户响应的及时性 7、实时系统：及时响应外部请求，在规定时间 内完成事件处理，任务类型：周期性、非周期性或硬实时任务、软实时任务 ※&操作系统基本特性：并发、共享、虚拟、 异步性 并行是指两或多个事件在同一时刻发生。 并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。
互斥共享：一段时间只允许一个进程访问该资源 同时访问：微观上仍是互斥的 虚拟是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。 异步是指运行进度不可预知。 共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征探9、操作系统主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理 第二章进程的描述和控制 探1程序顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性探2、程序并发执行特征：间断性、失去封闭性、不可再现性 3、前趋图：有向无循环图，用于描述进程之间执行的前后关系 表示方式： （1）p1--->p2 (2) --->={(p1,p2)| pl 必须在p2 开始前完成} 节点表示：一条语句，一个程序段，一进程。 (详见书P32)
第2章习题答案 2-9. (1)x<=3 运行顺序为Px，P3，P5，P6，P9 T=(x+(x+3)+(x+3+5)+(x+3+5+6)+(x+3+5+6+9))/5=x+ (2)3 作业4还未到，只能选作业3运行。 作业3运行到结束，再计算剩余的作业2和4： 作业2的响应比=（（）+）/= 作业4的响应比=( /=2 选作业2运行。 作业2到完成。最后运行作业4。运行到,全部结束。 各个作业的周转时间计算如下： t1=2 t2== t3= t4== 各个作业的平均周转时间计算如下： T==(2++1+/4= 各个作业的平均带权周转时间计算如下： W=(2/2++1/+/4= 2-13．已知作业A,B,C,D,E需要的运行时间分别为10,6,2,4,8分钟，优先级分别为3,5,2,1,4。 （1）轮转法（假定时间片=2分钟） 作业完成的顺序为C,D,B,E,A 开始作业轮转一周需10分钟， 作业C的周转时间：Tc=10分钟（6分） C完成后，剩下四个作业，轮转一周需8分钟, 作业D的周转时间：Td=10+8×(4-2)/2=18分钟（16分） D完成后，剩下三个作业，轮转一周需6分钟, 作业B的周转时间：Tb=18+6×(6-2-2)/2=24分钟（22分） B完成后，剩下两个作业，轮转一周需4分钟, 作业E的周转时间：Te=24+4=28分钟（28分） E完成后，只剩下作业A, 作业A的周转时间：Ta=28+2=30分钟（30分） 平均周转时间：T=(10+18+24+28+30)/5=22分（分） （2）优先级调度法 作业完成顺序为：B,E,A,C,D Tb=6分，Te=6+8=14分，Ta=14+10=24分，Tc=24+2=26分， Td=26+4=30分。 平均周转时间：T=(6+14+24+26+30)/5=20分 第3章习题答案 3-7. 系统中有n+1个进程。其中A1、A2、…、An分别通过缓冲区向进程B发送消息。相互之间的制约关系为：发送进程A1、A2、…、An要互 附件1: 《操作系统原理》课程教学大纲 制定(修订)人: 李灿平、郭亚莎制定(修订)时间: 2006年 7 月所在单位: 信息工程学院 一、课程基本信息 三、教学内容及基本要求 第一章绪论 本章简要介绍操作系统的基本概念、功能、分类以及发展历史。同时讨论研究操作系统的几种观点。 §1.1 操作系统的概念 本节介绍操作系统的基本概念，什么是操作系统以及操作系统与硬件软件的关系。 本节重点：操作系统与硬件软件的关系。 本节要求学生理解什么是操作系统，掌握操作系统与硬件软件的关系。 §1.2 操作系统的历史 本节按器件工艺介绍操作系统的发展历史。 本节重点：多道程序系统的概念。 本节要求学生了解操作系统的发展历史，理解多道程序系统概念。 §1.3 操作系统的基本类型 本节介绍常见的操作系统的类型、特点及适用的对象。 本节重点：批处理操作系统、分时系统、实时系统。 本节要求学生掌握上述三大操作系统的特点及适用对象。 §1.4 操作系统功能 本节简单介绍操作系统的五个功能。处理机管理，存储管理，设备管理，信息管理（文件系统管理）和用户接口。 本节要求学生了解上述功能。 §1.5 计算机硬件简介 本节简单介绍计算机硬件系统。 本节要求学生自修。 §1.6 算法的描述 本节介绍操作系统管理计算机系统的有关过程所用的描述算法。 本节要求学生掌握本书所采用的描述算法。 §1.7 研究操作系统的几种观点 本节介绍研究操作系统的几种观点。系统管理的观点，用户界面观点和进程管理观点。 本节要求学生了解上述三种观点。 第二章操作系统用户界面 本章主要讨论操作系统的两个用户接口，并以UNIX系统为例，简单介绍用户接口的使用操作方法。 §2.1 作业的基本概念 本节介绍作业的基本概念，什么是作业及作业组织（结构）。 本节重点：作业的基本概念。 本节要求学生掌握作业的基本概念，了解作业的组织。 §2.2 作业的建立 本节介绍作业的几种输入方式和作业的建立过程。 本节重点：联机输入方式和Spooling系统，作业控制块PCB和作业的四个阶段。 本节要求学生了解作业的几种输入方式，理解Spooling系统，掌握作业建立的过程内容。理解作业的四个基本阶段。提交、后备、执行以及完成阶段。 §2.3 命令控制界面接口 本节介绍操作系统为用户提供的命令接口界面。介绍命令接口的两种使用方式。讨论联机方式下操作命令的分类。 本节重点：命令接口的使用方式。 本节要求学生理解命令接口的作用和使用方式。了解联机方式下操作命令的分类。 §2.4 系统调用 本节介绍操作系统提供给编程人员的唯一接口，系统调用。同时讨论系统调用的分类。 本节重点：编程人员通过系统调用使用操作系统内核所提供的各种功能和系统调用的处理过程。 本节要求学生了解系统调用的分类、理解系统调用的功能、掌握系统调用的处理过程。 §2.5 UNIX用户界面 本节简单介绍UNIX系统的发展历史和特点以及UNIX系统结构。同时讨论UNIX操作命令和系统调用的分类功能和使用方法。 本节重点：UNIX系统的特点。 本节要求学生了解UNIX系统的发展史，掌握UNIX系统的特点，理解UNIX系统操作命令和系统调用的功能。 第三章进程管理 本章详细介绍进程和线程管理的有关概念和技术。 §3.1 进程的概念 本节介绍进程的基本概念。通过程序的并发执行，引出进程具有并发性特征的概念。同时讨论进程的各式各样的定义以及作业和进程的关系。 本节重点：进程的特征。 本节要求学生了解程序的并发执行，掌握进程的特征。 §3.2 进程的描述 本节介绍进程的静态描述以及进程上下文结构。 本节重点，进程的上下文结构。 本节要求学生理解进程的静态描述内容，掌握进程控制块PCB的作用和进程上下文结构。 操作系统原理及应用试题附答案 第一部分选择题一、单项选择题（本大题共4小题，每小题2分，共8分） 1、从静态角度来看，进程由__________、数据集合、进程控制块及相关表格三部分组成。（）A、JCB B、PCB C、程序段 D、I/O缓冲区 2、请求页式管理方式中，首先淘汰在内存中驻留时间最长的帧，这种替换策略是_____.（）A、先进先出法（FIFO） B、最近最少使用法（LRU） C、优先级调度 D、轮转法 3、文件安全管理中，___________安全管理规定用户对目录或文件的访问权限。（）A、系统级 B、用户级 C、目录级 D、文件级 4、排队等待时间最长的作业被优先调度，这种算法是___________。A、优先级调度 B、响应比高优先 C、短作业优先D、先来先服务第二部分非选择题 二、填空题（本大题共16小题，每小题1分，共16分） 5、常规操作系统的主要功能有：_处理机管理_、存贮管理、设备管理、文件管理以及用户界面管理。 6、操作系统把硬件全部隐藏起来，提供友好的、易于操作的用户界面，好象是一个扩展了的机器，即一台操作系统虚拟机。 7、进程管理的功能之一是对系统中多个进程的状态转换进行控制。 8、逻辑_文件是一种呈现在用户面前的文件结构。 9、操作系统中实现进程互斥和同步的机制称为同步机构_。 10、内存中用于存放用户的程序和数据的部分称为用户区（域）。 11、存贮器段页式管理中，地址结构由段号、段内页号和页内相对地址三部分组成。 12、在操作系统中，通常用户不使用设备的物理名称（或物理地址），而代之以另外一种名称来操作，这就是逻辑设备名。 13、在操作系统中，时钟常有两种用途：报告日历和时间，对资源使用记时。 14、库文件允许用户对其进行读取、执行，但不允许修改. 《操作系统原理》期末考试题 班级学号姓名 一、单项选择题（每题2分，共26分） 1.操作系统是一种()。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（）。 A.实现各台计算机这间的通信 B.共享网络中的资源 C.满足较在规模的应用 D.系统中多台计算机协作完成同一任务 3.下面对进程的描述中，错误的是（）。 A.进程是动态的概念 B. 进程执行需要处理机 C.进程是指令的集合 D. 进程是有生命期的 4.临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。 A.管理信息 B.信息存储 C.数据 D.程序 5.要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条（）。 A.互斥 B.请求与保持 C.不剥夺 D.循环等待 6.以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 D. 段式存储管理 C.可变分区存储管理7.在可变式分区存储管理 中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 1 / 8 相邻空闲区合并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 情况是（）。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区也有下邻空闲 区 8.系统“抖动”现象的发生不是由（）引起的。 A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大 C.主存容量不足 D.请求页式管理方案 9.在进程获得所需全部资源，唯却CPU时，进程处于（）状态。 A.运行 B.阻塞 C.就绪 D.新建 10.要页式存储管理系统中，将主存等分成（）。 A.块 B.页 C.段长 D.段 11.系统利用SPOOLING技术实现（）。 A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 12.设备从磁盘驱动器中读出一块数据的总时间为（）。 A.等待时间+ 传输时间 B.传输时间 D.延迟时间+ 查找时间+ 传输时间 C.查找时间+ 传输时间 13.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（） 《操作系统原理》算法总结 一、进程(作业)调度算法 ●先来先服务调度算法（FCFS）：每次调度是从就绪队列中，选择一个最先 进入就绪队列的进程，把处理器分配给该进程，使之得到执行。该进程一旦占有了处理器，它就一直运行下去，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，才退出处理器。特点：利于长进程，而不利于短进程。 ●短进程（作业）优先调度算法(SPF)：它是从就绪队列中选择一个估计运 行时间最短的进程，将处理器分配给该进程，使之占有处理器并执行，直到该进程完成或因发生事件而阻塞，然后退出处理器，再重新调度。 ●时间片轮转调度算法：系统将所有的就绪进程按进入就绪队列的先后次 序排列。每次调度时把CPU分配给队首进程，让其执行一个时间片，当时间片用完，由计时器发出时钟中断，调度程序则暂停该进程的执行，使其退出处理器，并将它送到就绪队列的末尾，等待下一轮调度执行。 ●优先数调度算法：它是从就绪队列中选择一个优先权最高的进程，让其 获得处理器并执行。 ●响应比高者优先调度算法：它是从就绪队列中选择一个响应比最高的进 程，让其获得处理器执行，直到该进程完成或因等待事件而退出处理器为止。特点：既照顾了短进程，又考虑了进程到达的先后次序，也不会使长进程长期得不到服务，因此是一个比较全面考虑的算法，但每次进行调度时，都需要对各个进程计算响应比。所以系统开销很大，比较复杂。 ●多级队列调度算法 基本概念： 作业周转时间（Ti）＝完成时间(Tei)－提交时间(Tsi) 作业平均周转时间(T)＝周转时间/作业个数 作业带权周转时间（Wi）＝周转时间/运行时间 响应比＝（等待时间＋运行时间）/运行时间 二、存储器连续分配方式中分区分配算法 ?首次适应分配算法（FF）：对空闲分区表记录的要求是按地址递增的 顺序排列的，每次分配时，总是从第1条记录开始顺序查找空闲分区 表，找到第一个能满足作业长度要求的空闲区，分割这个空闲区，一 部分分配给作业，另一部分仍为空闲区。 ?循环首次适应算法：每次分配均从上次分配的位置之后开始查找。 ?最佳适应分配算法(BF)：是按作业要求从所有的空闲分区中挑选一个 能满足作业要求的最小空闲区，这样可保证不去分割一个更大的区域， 使装入大作业时比较容易得到满足。为实现这种算法，把空闲区按长 度递增次序登记在空闲区表中，分配时，顺序查找。 三、页面置换算法 ●最佳置换算法（OPT)：选择以后永不使用或在最长时间内不再被访问 的内存页面予以淘汰。 ●先进先出置换算法（FIFO）：选择最先进入内存的页面予以淘汰。 ●最近最久未使用算法（LRU）：选择在最近一段时间内最久没有使用过 的页，把它淘汰。 ●最少使用算法（LFU）：选择到当前时间为止被访问次数最少的页转换。 四、磁盘调度 所谓的程序的并发执行，是指内存中可以同时驻留多个运行中的程序，他们共享cpu 和各种系统资源，以并发方式进行运算。 进程： 进程实质性各种定义：P63 .2 1. 进程是程序的一次执行 2. 进程是可以和别的计算并发执行的计算 3. 进程可定义为一个数据结构以及能在其上执行的程序 4. 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动 5. 进程是一个程序在数据集上运行的过程，他是系统进行资源分配和调度的一个独 立单位 进程的特征：P63 .2 1. 动态性 2. 并发性 3. 独立性 4. 异步性 5. 结构特征（进程通常是由程序段、数据段和堆栈、进程控制块三部分组成） 进程控制块是系统对进程实施管理的唯一依据和系统能够感知到进程存在的唯一标识 一个进程的至少具有的3基本状态： 1. 就绪状态：是指进程以获得cpu 以外的所必要的资源，只要获得cpu ，便可以立即执行 时的状态 2. 执行状态：是指进程以获得cpu ，其程序在cpu 上执行时的状态 在单cpu 的系统中，任一时刻至多只有一个进程处于执行状态。 在多cpu 的系统中，则可以同时有多个进程处于执行状态 3. 阻塞状态：是指正在cpu 上执行的进程，因需要等待某个事件暂时无法继续执行，而放 弃cpu 时的状态。 1. 就绪→执行 2. 执行→就绪 3. 执行→阻塞 4. 阻塞→就绪 进程同步：是指多个合作进程为了完成一组相关任务在执行速度上的相互协调。 进程同步和进程互斥的联系与区别： 联系：进程互斥从某种意义上可看是进程同步的一种特例。 区别：进程互斥是并发进程间因共享临界资源所产生的间接制约关系， 而进程同步则是合作进程间因执行顺序所产生的直接制约关系 PV 原语 阻塞 事件发生 事件等待 进程的基本状态及其转换 第2章文件管理习题解答 1．什么是文件和文件系统？文件系统有哪些功能？ 【解答】文件是具有符号名而且在逻辑上具有完整意义的信息项的有序序列。 文件系统是指操作系统系统中实现对文件的组织、管理和存取的一组系统程序，它实现对文件的共享和保护，方便用户“按名存取”。 文件系统的功能“ （1）文件及目录的管理。如打开、关闭、读、写等。 （2）提供有关文件自身的服务。如文件共享机制、文件的安全性等。 （3）文件存储空间的管理。如分配和释放。主要针对可改写的外存如磁盘。（4）提供用户接口。为方便用户使用文件系统所提供的服务，称为接口。文件系统通常向用户提供两种类型的接口：命令接口和程序接口。不同的操作系统提供不同类型的接口，不同的应用程序往往使用不同的接口。 2．Linux文件可以根据什么分类？可以分为哪几类？各有什么特点？ 【解答】在Linux操作系统中，文件可以根据内部结构和处理方式进行分类。 在Linux操作系统中，可以将文件分为普通文件、目录文件、特别文件三类。 各类文件的特点是： 普通文件：由表示程序、数据或正文的字符串构成的文件，内部没有固定的结构。这种文件既可以是系统文件，也可以是库文件或用户文件。 目录文件：由文件目录构成的一类文件。对它的处理(读、写、执行)在形式上与普通文件相同。 特别文件：特指各种外部设备，为了便于管理，把所有的输入/输出设备都按文件格式供用户使用。这类文件对于查找目录、存取权限验证等的处理与普通文件相似，而其他部分的处理要针对设备特性要求做相应的特殊处理。 应该指出，按不同的分类方式就有不同的文件系统。 3．什么是文件的逻辑结构？什么是文件的物理结构？Linux文件系统分别采用什么样的结构？有什么优点和缺点? 【解答】文件的逻辑结构：用户对文件的观察的使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织方式称为文件的逻辑组织。 文件的物理结构：从系统的角度考察文件在实际存储设备上的存放形式，又称为文件的存储结构。 在Linux系统中，所有文件的逻辑结构都被看作是流式文件，系统不对文件进行格式处理。 在Linux系统中，文件的物理结构采用的是混合多重索引结构，即将文件所占用盘块的盘块号，直接或间接地存放在该文件索引结点的地址项中。 在Linux系统中，采用混合索引结构的优点是，对于小文件，访问速度快；对于大中 《操作系统原理》练习题 一、填空题 1. 每个进程都有一个生命周期，这个周期从__(1)__开始，到__(2)__而结束。 2. 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__(3)__和可再现性。 3. 并发进程中与共享变量有关的程序段称为__(4)__。 4. 一个进程或者由系统创建，或者由__(5)__创建。 5. 一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境，被称为__(6)__。 6. 信号量的物理意义是：信号量大于0，其值为__(7)__；信号量小于0，其绝对值为__(8)__。 7. 系统有某类资源5个，供3个进程共享，如果每个进程最多申请__(9)__个该类资源，则系统是安全的。 8. 不可中断的过程称为__(10)__。 9. 操作系统中，进程可以分为__(11)__进程和__(12)__进程两类。 10. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__(13)__接口和__(14)__接口。 11. 批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据__(15)__的要求自动控制作业的执行。 12. 在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为前台作业，而由批处理系统控制的作业称为__(16)__作业。 13. 采用SPOOL技术的计算机系统中，操作员只要启动__(17)__程序工作，就可以把作业存放到__(18)__中等待处理。 14. 作业控制方式有__(19)__方式和__(20)__方式二种。 15. 对资源采用抢夺式分配可以防止死锁，能对处理器进行抢夺式分配的算法有__(21)__算法和__(22)__算法。 16. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、__(23)__、不可抢占和__(24)__。 17. 死锁的形成，除了与资源的__(25)__有关外，也与并发进程的__(26)__有关。 18. 为破坏进程循环等待条件，从而防止死锁，通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__(27)__，当任何一个进程申请两个以上资源时，总是要求按对应资源号__(28)__次序申请这些资源。 19. 内存管理的核心问题是如何实现__(29)__的统一，以及它们之间的__(30)__问题。 20. 页式存储管理中，处理器设置的地址转换机构是__(31)__寄存器。 21. 在页式和段式存储管理中，__(32)__存储管理提供的逻辑地址是连续的。 22. 实现地址重定位或地址映射的方法有两种：__(33)__和__(34)__。 23. 在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，__(35)__的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，__(36)__的作业得到优先调度。 24. 确定作业调度算法时应注意系统资源的均衡使用，即使CPU繁忙的作业和__(37)__的作业搭配使用。 25. 按照组织形式分类文件，可以将文件分为普通文件、目录文件和__(38)__。 26. 文件系统为用户提供了__(39)__的功能，以使得用户能透明地存储访问文件。 27. 文件名或记录名与物理地址之间的转换通过__(40)__实现。 28. 文件的__(41)__与文件共享、保护和保密紧密相关。 [试题分类]:专科《操作系统原理及应用》_08004260 [题型]:单选 [分数]:2 1.批处理最主要的一个缺点是（）。 A.用户无法与程序交互 B.没有实现并发处理 C.CPU的利用率较低 D.一次只能执行一个程序 答案:A 2.磁盘空闲块常用的组织形式有三种，其中一种为（）。 A.空闲块连续 B.空闲块索引 C.空闲块压缩 D.空闲块链 答案:D 3.常用的文件物理结构有三种，其中的一种形式是（）。 A.记录文件 B.压缩文件 C.索引文件 D.流式文件 答案:C 4.批处理系统中，作业的状态可分为多种，其中一种为（）。 A.提交 B.就绪 C.创建 D.等待 答案:A 5.并发执行的一个特点是（）。 A.计算结果会出错 B.不会顺序执行 C.程序与计算不再一一对应 D.结果可再现 6.下列选项（）不是操作系统关心的。 A.管理计算机资源 B.提供用户操作的界面 C.高级程序设计语言的编译 D.管理计算机硬件 答案:C 7.当CPU执行用户程序的代码时，处理器处于（）。 A.核心态 B.就绪态 C.自由态 D.用户态 答案:D 8.根据对设备占用方式的不同，设备分配技术中的一种是（）。 A.动态分配 B.永久分配 C.静态分配 D.虚拟分配 答案:D 9.评价作业调度的性能时，衡量用户满意度的准确指标应该是（）。 A.周转时间 B.平均周转时间 C.带权周转时间 D.平均带权周转时间 答案:C 10.在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。 A.外部设备太少 B.用户使用不方便 C.计算机的速度不快 D.计算机的内存容量不大 答案:B 11.作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。 第2章操作系统的界面 (1) 请说明系统生成和系统引导的过程。 解： 系统的生成过程：当裸机启动后，会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成（安装），生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查，或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息，以便根据硬件选择合适的操作系统模块组，比较重要的信息通常有：CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。按照这些信息的指示，系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。 系统引导的过程：系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。初始引导工作由BIOS完成，主要完成上电自检，初始化基本输入输出设备，载入操作系统内核代码等工作。内核被载入内存后，引导程序将CPU控制权交给内核，内核将首先完成初始化功能，包括对硬件、电路逻辑等的初始化，以及对内核数据结构的初始化，如页表(段表)等。全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序，对系统进行必要的初始化，使系统处于等待命令输入状态。 (2) 操作系统具有哪些接口？这些接口的作用是什么？ 解： 操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。 操作系统包括三种类型的用户接口：命令接口（具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口）、程序接口及图形化用户接口。其中，命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。 (3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别，这些类别分别用于完成什么功能？ 解：所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源，它们包括以下几个类别： 1.控制程序运行：系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序，并且要控制程序 在规定时间内结束。 2.进行I/O操作：用户是不能直接控制设备的，只能通过操作系统与外部设备进行交 互，由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。 3.操作文件系统：为了保证实现“按名存取”，文件系统应该为用户提供根据文件名 来创建、访问、修改、删除文件的方法，以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。 4.实现通信：操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制，来控制程序的执行顺 序。 5.错误处理：操作系统通过错误处理机制，以便及时发现错误并采取正确的处理步骤， 避免损害系统的正确性和统一性。 (4) 系统调用的用途是什么？ 解： 通常，在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程)，并将它们提供给用户程序调用。每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时，便可利用一条系统调用命令，去调用所需的系统过程。这即所谓的系统调用。系统调用的主要类型包括： 1.进程控制类，主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、 进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等； 2.文件操纵类，主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和 第一章 1、存储程序式计算机的特点 存储程序式计算机的结构包括中央处理器（CPU、存储器和输入/输出设备 特点是集中顺序过程控制。其计算是过程性的，完全模拟手工操作过程，即首先取原始数据，执行一个操作，将中间结果保存起来，再取一个数，与中间结果一起执行下一个操作，如此计算下去，直到计算完成。系统中的程序计数器体现其顺序性（在单CPU的计算机系统中只有一个程序计数器），计算机根据程序设定的顺序依次执行每一个操作。集中控制是指机器各部件的工作由CPU集中管理和指挥。 2、操作系统发展的几个阶段的名称及特点 （1）手工操作阶段 特点：无任何软件、由人工干预、独占性、串行性 （2）批处理阶段 联机批处理特点：监督程序、作业自动过渡 脱机批处理特点：主机与xx机并行操作 （3）执行系统 主机、外设并行操作；增强了保护能力 3、多道程序设计技术定义及特征 在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序。这些程序在管理程序控制之下，相互穿插地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行下去时（如等待外部设备传输数据），管理程序便将另一道程序投入运行。 特征： （1）多道：计算机主存中同时存放几道相互独立的程序 （2）宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中， 即它们都开始运行，但都未运行完毕。 （3）微观上串行：从微观上看，主存中的多道程序轮流或分时地占用处理机，交替执行。 4、操作系统定义和特征 操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机的全部软、硬资源的分配、调度工作，控制和协调并发活动，实现信息的存取和保护。它提供用户接口，使用户获得良好的工作环境。 特征： （1）并发：并发性是指处理多个同时性活动的能力。 （2）共享：共享是指多个计算任务对系统资源的共同享用 （3）不确定性：操作系统能处理大量的、随机的事件序列，使个用 精品文档注意：大题必看否则很难及格！ 操作系统是配置在计算机硬件上带第一层软件，是对硬件系统的首什么是操作系统：1、次扩充。作为计算机系统资OSOS作为用户与计算机硬件系统之间带接口、操作系统的作用：2、实现啦对计算机资源带抽象源带管理者、OS 有效性、方便性、可扩充性、开放性3、操作系统的目标：并发性虚拟性异步性）其中最重要的特征是共享性4、操作系统基本特征（并 发性 用户接口设备管理文件管理5、操作系统带主要功能：处理机管理存储器管理 完成）（I/O---阻塞---请求）---（进程调度）---执行---（I/O6、进程的三种基本状态：就绪P38页）（执行---（时间片用完）---就绪---就绪 异步性独立性并发性7、进程的特征：动态性 成批处理多道8、批处理系统带特征：脱机交互性及时性9、分时系统带特征：多路性独立性。方式、通道方式控制方式有：程序直接控制方式、中断控制方式、DMA10、常用I/O CPU 减少对设备间速度不匹配的矛盾。(2) CPU、为什么要引入缓冲区？(1)缓和与I/O11设备之间 的并行性和I/OCPU中断响应时间的限制。(3) 提高CPU的中断频率，放宽对系统由哪几部分组成？以打印机为例说明如何利用该技术实现多个进程对打SPOOLing12、印机的共享？输入进 程和输出进程输入缓冲区和输出缓冲区组成：输人井和输出井 对所有提出输出请求的用户进程，系统接受它们的请求时，并不真正把打印机分配给它们，而是由输出进程在输出井中为它申请一空闲缓冲区，并将要打印的数据卷入其中，输出进程再为用户进程申请一张空白的用户打印请求表，并将用户的打印请求填入表中，再将该表挂到打印机队列上。 这时，用户进程觉得它的打印过程已经完成，而不必等待真正的慢速的打印过程的完成。当打印机空闲时，输出进程将从请求队列队首取出一张打印请求表，根据表中的要求将要打印的数据从输出井传到内存输出缓冲区，再由打印机进行输出打印。打印完后，再处理打印队列中的一个打印请求表，实现了对打印机的共享。 13、什么是死锁？产生死锁的必要条件有哪些？处理死锁的方法？ 所谓死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成带一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，他们都将无法再向前推进。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处理方法：预防死锁避免死锁检验死锁解除死锁 以上为简答题可能出带部分以下全为计算题做题时照猫画虎就差不多计算过程比较简单 有不懂得同学赶快在考试之前问一下懂的同学保证你考试能打60分以上。呵呵 应用题 1、调度算法（FCFS/SPF 高度优先权时间片轮转） 有5个进程P1、P2、P3、P4、P5，它们的创建时刻、运行时间和优先数见下表。规定进程的优 先数越小其优先级越高。试描述在采用下述调度算法时，各进程的运行过程，并计算平均周转时间（假设忽略进程的调度时间，时间单位为ms）。 （1）先来先服务算法。（2）剥夺式优先级调度算法。（此问可去掉。增加非剥夺式） 《操作系统原理》期末考试题 、单项选择题（每题 分，共分） 1. 操作系统是一种（ ）。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2. 分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（ ）。 A. 实现各台计算机这间的通信 B. 共享网络中的资 源 C.满足较在规模的应用 D. 系统中多台计算机协作完成同一任务 3. 下面对进程的描述中，错误的是（ A.进程是动态的概念 B. C.进程是指令的集合 D. 4?临界区是指并发进程中访问共享变量的（ ）段。 5. 要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条 。 A.互斥 B. 请求与保持 C. 不剥夺 D. 循环等待 6. 以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（ ）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 C.可变分区存储管理 D.段式存储管理 7. 在可变式分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 相邻空闲区合 并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 ）。 进程执行需要处理机 进程是有生命期的 A.管理信息 B.信息存储 C. 数据 D. 程序 情况是（）。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 8. 系统“抖动”现象的发生不是由 A.置换算法选择不当 C.主存容量不足 9. 在进程获得所需全部资源，唯却 A.运行 B.阻塞 10. 要页式存储管理系统中，将主存等分成（ A.块 B.页B. D. B. D. CPU 时,有上邻空闲区但无下邻空闲区 有上邻空闲区也有下邻空闲 区）引起的。 交换的信息量过大 请求页式管理方案 进程处于（ C.就绪 ）。 C. 段长 状态。 D.新建 D.段 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。 23307012操作系统原理 一、单项选择题 1. .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( ). A. 增加，减少 B．增加，延长 C．减少，延长 D．减少，减少 2. 在分时系统中，时间片一定，( )，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 3. 批处理系统的主要缺点是( ) 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 4. 以下( )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 5. 操作系统负责为方便用户管理计算机系统的( ) A. 程序 B．文档资料C．资源 D．进程 6. 操作系统的基本职能是( ) 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 7. 未配置操作系统的计算机系统中最主要的矛盾是（） A．硬件价格昂贵与消费水平之间的矛盾 B.输入输出无法匹配CPU运行速度的矛盾 C．软硬件发展不匹配的矛盾 D.操作复杂与操作人员技术水平之间的矛盾 8. 进程在系统中是否存在的惟一标志是( ) A.数据集合 B.目标程序 C.源程序 D.进程控制块 9. 处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许( )使用. A.操作员 B.联机用户 C.操作系统 D.目标程序 10. 进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从( ) A.运行态变为就绪态 B.运行态变为阻塞态 C.就绪态变为运行态 D.阻塞态变为就绪态 11. 一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于( )状态. A.运行 B.等待 C.就绪 D.收容 12. 临界区是指并发进程中访问共享变量的( )段. A.管理信息 B.信息存储 C.数据 D.程序 13. 线程存在的唯一标识是（） A．PCB B.JCB C.TCB D.PTR 14. 下述有关文件管理的叙述中，（）是正确的。 A.一个文件不能同时多次建立 B.在一级目录结构中，不同用户可以用相同的文件名 C.文件系统主要是实现按名存取 D.逻辑记录的大小与存储介质块的大小必须一一对应 《操作系统原理教程》期末复习要点 一、简答题题 1．归纳法说明计算机系统的组成 2. 图示法说明.硬件之间的关系 3．层次模型法说明操作系统的组成 4．图示法说明描述并解释进程基本状态之间的切换 5. 简述处理器管理的功能 6. 简述存储管理的功能 7. 简述设备管理的功能 8. 简述文件管理的功能 9. 简述操作系三种基本类型的特点 10.简述系统接口的主要任务和功能 11. 归纳法说明主存的存储管理方式 二、名词解释题 1. 进程 2. 文件 3. 作业 4. 死锁 5. 文件安全 6. 共享 7. 双核技术 8. 互斥 9. 设备独立性 10. 并发 11. 设备驱动程序 12. 同步 13. 中断 14. 文件共享 15. 并行 16. 碎片 17. 地址重定位 18. 虚拟存储器 19. 文件扩展名 20. 文件目录 三、单选、填空题及判断题 1. 网络操作系统能够实现通信及资源共享 2. 时间片概念一般用于分时操作系统 3. 操作系统的设计目标是方便性、有效性、可扩充性和开放性 4. SPOOLing技术可以将一台独占设备改造成为共享设备 5. 语言处理程序属于系统软件 6. 操作系统是人与裸机的接口 7. PV操作是操作系统中一种低级进程通信原语 8. 若根据进程的紧迫性进行调度则采用优先权调度算法 9. 配备了操作系统的裸机则称为虚拟计算机 10. 避免死锁可采用银行家算法 11. 多道程序设计是指在一台处理器上并发运行多个程序 12. 若信号量S的初始值为2，当前值为-1，说明有一个等待进程 13. 进程通常由程序、数据和进程控制块（PCB）组成 14. 采用裁决模式为抢占式的优先权调度算法能保证当前运行的进程总是优先权最高的进程 15. 作业调度是处理器的高级调度，进程调度是处理器的低级调度 16. 静态重定是指装入程序的地址变换只是在装入时一次完成，以后不再改变 17. 动态重定位是指在CPU访问主存之前将被访问的程序和数据逻辑地址转换成物理地址 18. 对换技术的换出是指把主存中暂时不能运行的进程或暂时不用的程序和数据移到外存空间 19. 对换技术的换入是指把具备运行条件的进程或进程所需的程序或数据移到主存空间 20. 采用交换技术获得的好处是以牺牲增大系统开销为代价的 21. 文件系统采用多级目录结构可以解决用户文件重名问题 22. 文件系统中用目录管理文件 23. 磁盘上的文件是以块为单位读写 24. 从文件管理的角度看文件由文件体和文件控制块两部分组成25．按信息交换单位分类可以将设备分为块设备和字符设备 26. 通道是一种输入输出专用处理器 操作系统原理-学习指南 一、名词解释 脱机处理 DMA FCFS Buffer Pool 死锁作业周转时间信号量系统调用 PCB 时间片位示图线程 脱机处理：外设不与CPU直接连接，不受CPU控制儿处理。 DMA：直接内存存取控制器。 FCFS：先来先服务。 Buffer Pool：缓冲池。 死锁: 指多个进程因竞争资源二造成的一种僵局，若无外力的作用，这些进程将永远不能再向前推进。 作业周转时间：作业从开始，到作业完成并退出系统所经历的时间。 信号量:信号量是表示资源的实体，是一个与队列有关的整型变量，其值仅能由P，V 操作来改变。 系统调用: 由操作系统实现的所有系统调用所构成的集合即程序接口或应用编程接口(Application Programming Interface，API)。是应用程序同系统之间的接口。 PCB：进程控制块。 时间片：CPU分配给各个程序的时间,每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间，使各个程序从表面上看是同时进行的。 位示图:它是利用一个向量来描述自由块使用情况的一张表。表中的每个元素表示一个盘块的使用情况，0表示该块为空闲块，1表示已分配。 线程: 是"进程"中某个单一顺序的控制流。也被称为轻量进程（lightweight processes）。 二、填空题 1.产生死锁的原因主要是竞争资源和进程间推进次序非法。 2.一台计算机有10台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多需要三台磁带机， 那么m为 4 时，系统没有死锁的危险。 3.实现SPOOL系统时必须在磁盘上辟出称为输入井和输出井的专门区 域，以存放作业信息和作业执行结果。 4.虚拟存储器具有的主要特征为多次性、对换性和虚拟性。 5.按用途可以把文件分为系统文件、用户文件和库文件三类。 6.为文件分配外存空间时，常用的分配方法有连续分配、链接分配和索引分配 三类。 7.如果以下四个条件同时具备，就会发生死锁：互斥、可剥夺、非抢占、循 环等待。《操作系统原理》课程教学大纲
操作系统原理及应用试题附答案
操作系统原理考题及答案
《操作系统原理》算法总结
计算机操作系统原理知识点第三章
操作系统原理与应用第2章文件管理
操作系统原理练习题附答案
专科《操作系统原理及应用》
操作系统原理与实践教程(第二版)第2章习题答案
操作系统原理复习提纲
操作系统原理重点知识点
《操作系统原理》考题及答案
23307012 操作系统原理
《操作系统原理教程》复习要点
操作系统原理word版
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