操作系统02任务

操作系统的多任务处理操作系统是计算机硬件与应用程序之间的关系管理者，它负责调度和管理计算机资源，为应用程序提供必要的支持和服务。

而多任务处理作为操作系统的一个重要特性，在提高计算机效率和资源利用率方面具有重要作用。

本文将探讨操作系统的多任务处理机制及其应用。

一、多任务处理概述多任务处理是指操作系统能够同时执行多个任务，使得用户感觉像是多个任务在同时进行。

它分为并行处理和时间片轮转两种方式。

1. 并行处理并行处理是指在多处理器或多核处理器系统中，多个任务能够同时执行。

每个处理器或核心负责一个任务，通过并行计算、并发执行提高了整个系统的计算速度和效率。

2. 时间片轮转时间片轮转是指操作系统按照时间片（一小段时间）轮流分配给各个任务，使得多个任务可以交替执行。

每个任务在一个时间片内执行一段时间，然后让出CPU资源给其他任务，通过快速切换任务的方式，让用户感觉多个任务在同时进行。

二、多任务处理的实现机制为了实现多任务处理，操作系统需要具备以下几个重要的机制：1. 进程管理进程管理是指操作系统对进程的创建、调度、状态转换和销毁等操作。

操作系统为每个任务分配一个独立的进程，并利用进程调度算法按照一定的优先级和策略进行调度，确保每个任务都能够得到公平的执行机会。

2. 任务切换多任务处理需要操作系统具备快速任务切换的能力，以实现任务间的流畅转换。

当一个任务的时间片用尽或发生阻塞时，操作系统会迅速切换到下一个任务，保证多个任务都能够得到执行。

3. 资源分配操作系统需要合理地分配和管理CPU、内存、外设等计算机资源，以满足多个任务对资源的需求。

通过资源分配策略，操作系统能够为每个任务提供所需的资源，并确保资源的公平分配和高效利用。

三、多任务处理的应用多任务处理在操作系统中广泛应用于各种场景，提供了更加灵活和高效的计算环境。

1. 多用户环境在多用户环境下，多任务处理允许多个用户同时进行各自的操作和任务。

每个用户可以独立地运行自己的应用程序，而不会干扰其他用户的操作。

操作系统的分类及特点操作系统的分类及特点操作系统（Operating System，简称OS）是指控制和管理计算机硬件、软件资源的系统软件。

它是计算机系统中最基本、最重要的部分，所有的应用程序和用户都需要通过操作系统来访问计算机的硬件资源，如CPU、内存、硬盘、输入输出设备等。

根据操作系统的结构和特点，可以将其分为单任务操作系统、多任务操作系统、分时操作系统、实时操作系统、分布式操作系统、网络操作系统等几种类型。

一、单任务操作系统单任务操作系统（Single-tasking Operating System）是执行一项任务后才能执行另一项任务的操作系统，每个用户只能同时进行一个程序。

常见的单任务操作系统有DOS、Windows3.0及以前的版本、Windows Mobile等。

这种操作系统主要的特点是简单、易用、低消耗资源，但是执行效率低、响应速度慢、无法满足多任务处理的需求。

二、多任务操作系统多任务操作系统（Multi-tasking Operating System）是指可以同时执行多个任务的操作系统，每个任务都有一个相应的虚拟机，从而可以使计算机同时运行多个程序，并使这些程序具有相互独立的进程状态。

常见的多任务操作系统有Windows、Linux、UNIX等。

这种操作系统主要的特点是高效、稳定、资源利用率高，但是操作复杂、需要较高技术水平和设备配置，且设备驱动、软件兼容性、安全性等方面存在一定问题。

三、分时操作系统分时操作系统（Time-sharing Operating System），又称多路复用操作系统，是支持多用户同时访问并共享一个计算机系统的操作系统，可以为每个用户提供独立的交互式计算机环境。

常见的分时操作系统有UNIX、Linux等。

这种操作系统主要的特点是可以有效地提高计算机使用率、增加系统的服务能力，但是需要高性能的处理器、大容量的存储设备和高速的网络连接，成本较高。

四、实时操作系统实时操作系统（Real-time Operating System，RTOS）是必须在指定的时间内完成相应任务的操作系统，可以保证任务的及时响应和完成。

网络操作系统管理课程实训报告学生姓名学号一、实训目标理解域用户帐户与组帐户的特点、用途，掌握管理域用户帐户与组帐户的方法与步骤。

二、实训环境2台Windows Server 2022服务器和1台Windows 10客户端。

三、实训内容1. 创建如下域并部署额外域控制器，如下图所示。

2. 在域test中有三个部门：销售部、培训部和技术支持部，现在需要为这三个部门分别建立组织单位，并把每个部门的计算机加入各自的组织单位中。

3. 在域test中，为公司员工创建域用户帐户，并设置域用户帐户的个人信息。

4. 对某些用户（如临时员工），设置这些域用户帐户的登录时间以及限制登录地点。

5. 如果用户alice由于生病而在一段时间内无法上班，请禁用她的域用户帐户。

6. 如果一个用户忘记了自己的帐户密码，为其重设帐户密码。

7. 一个用户辞职后离开了公司，请删除该用户的用户帐户。

8. 创建组帐户，并把一些用户帐户加入这个组帐户中。

9. 委派用户emma对销售部OU的管理权（创建、删除和管理用户帐户）。

三、实训成果在计算机server1上安装活动目录域服务，将其变为域test内的第一台控制器。

添加角色和功能安装“Active Directory域服务” 将此服务器提升为域控制器配置“新林的根域名”创建额外域控制器，配置计算机server2，同server1配置“添加到现有域”部署配置新建域用户帐户设置域用户帐户的个人信息限制域用户帐户的登录时间限制登录地点禁用账户或重置密码删除用户帐户新建本地域组把用户帐户加入组中配置委派控制添加委派用户委派常见任务四、实训体会通过本单元的学习，掌握了管理本地用户与组帐户、域活动目录域服务的方法，主要包括：本地帐户概述、管理本地用户帐户和组帐户、安装活动目录域服务、管理域用户帐户、组帐户和组织单位和组策略概述。

通过本次实训，了解了常用的系统内置帐户、组策略概念，理解本地帐户的概念和用途，域及其相关组件的概念、域内常用帐户的概念。

操作系统总复习及相关习题第一章引论名词解释1操作系统操作系统是管理和控制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（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

2管态当执行操作系统程序时，处理机所处的状态3目态当执行普通用户程序时，处理机所处的状态。

4多道程序设计在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替的执行。

这些作业共享CPU和系统中的其他资源。

5并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。

它是宏观上的概念。

6并行是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况。

7吞吐量在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。

8分时就是对时间的共享。

在分时系统中，分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。

9实时表示“及时”或“既时”。

10系统调用是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。

每一个子功能称作一条系统调用命令。

它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。

11特权指令指指令系统中这样一些指令，如启动设备指令、设置时钟指令、中断屏蔽指令和清内存指令，这些指令只能由操作系统使用。

12命令解释程序其主要功能是接收用户输入的命令，然后予以解释并且执行。

13脱机I/O是指输入/输出工作不受主机直接控制，而由卫星机专门负责完成I/O，主机专门完成快速计算任务，从而二者可以并行操作。

14联机I/O是指作业的输入、调入内存及结果输出都在cpu直接控制下进行。

15资源共享是指计算机系统中的资源被多个进程所功用。

例如，多个进程同时占用内存，从而对内存共享；它们并发执行时对cpu进行共享；各个进程在执行过程中提出对文件的读写请求，从而对磁盘进行共享等等。

简答题1什么是操作系统？它的主要功能是什么？答：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（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

简述现代操作系统的主要分类现代操作系统的主要分类操作系统是计算机系统中最核心的软件之一，负责管理计算机硬件和软件资源，并为用户和应用程序提供接口。

现代操作系统的分类可以根据其所适用的场景、结构和功能来区分。

本文将简要介绍现代操作系统的主要分类。

一、单用户单任务操作系统单用户单任务操作系统是最早的操作系统类型，它只支持一个用户和一个任务。

这种操作系统的运行方式是顺序执行，即用户需要等待一个任务完成后才能进行下一个任务。

这种操作系统仅适用于简单的计算机应用场景，如早期的个人电脑。

由于其限制性较大，单用户单任务操作系统已经逐渐被更为高级的操作系统所取代。

二、单用户多任务操作系统单用户多任务操作系统是第二代操作系统，支持一个用户同时运行多个任务。

这种操作系统通过在不同任务之间进行切换，实现了任务间的并发执行。

用户可以通过快速切换和时间片轮转机制，在不同任务之间进行切换，提高了计算机的利用率。

Windows和Mac OS就属于单用户多任务操作系统。

三、多用户操作系统多用户操作系统是支持多个用户同时使用计算机的操作系统。

在多用户操作系统中，每个用户可以独立地运行各自的任务和程序，彼此之间互不干扰。

这种操作系统常见于服务器和大型主机系统，例如UNIX和Linux操作系统。

四、分时操作系统分时操作系统是一种特殊的多用户操作系统，它通过时间片轮转和快速切换的技术，为多个用户提供同时访问计算机的能力。

在分时操作系统中，计算机的处理器时间被划分为若干时间片，每个时间片内只有一个用户可以占用处理器。

常见的分时操作系统包括UNIX和Linux。

五、实时操作系统实时操作系统是一种根据任务的截止时间要求来进行任务调度的操作系统。

实时操作系统被广泛应用于对实时性要求较高的场景，如航空航天、军事指挥等。

实时操作系统主要分为硬实时操作系统和软实时操作系统。

硬实时操作系统具有严格的任务响应时间要求，而软实时操作系统则对任务的响应时间要求相对较低。

国开02152操作系统任务2答案
题目1：4．作业调度程序从处于（??? ）状态的队列中选取适当的作业调入主存运行。

: 完成
; 提交
; 后备
; 执行
答案：后备
题目2：22．下列中断类型中，属于自愿性中断事件的是（??? ）。

: 硬件故障中断
; 外部中断
; 程序性中断
; 访管中断
答案：访管中断
题目3：22．当硬件中断装置发现有事件发生，就会中断正在占用CPU的程序执行，让操作系统的（??? ）占用CPU。

: 作业管理程序
; 中断处理程序
; 系统调用程序
; 文件管理程序
答案：中断处理程序
题目4：20．下列中断中，可能要人工介入的中断是（??? ）。

: 程序性中断
; 输入输出中断?
; 时钟中断
; 硬件故障中断
答案：硬件故障中断
题目5：1．为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配，这项工作是由（??? ）完成的。

: 作业调度
; 中级调度
; 进程调度
; 对换
答案：作业调度
题目6：2．操作系统中必不可少的调度是（??? ）。

: 作业调度
; 对换。

1.什么是前趋图？为什么要引入前趋图？答：为了能更好地描述程序的顺序和并发执行情况,我们先介绍用于描述程序执行先后顺序的前趋图。

所谓前趋图( (Precedence Graph),是指一个有向无循环图,可记为DAG( DirectedAcyclic Graph),它用于描述进程之间执行的先后顺序。

2.3.为什么程序并发执行会产生间断性特征?答：程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的程序之间形成了相互制约的关系。

4.程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?因为程序并发执行时,是多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态是由多个程序来改变,致使程序的运行失去了封闭性。

而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性5.在操作系统中为什么要引入进程的概念?它会产生什么样的影响?答:在操作系统中引入进程概念,是为了实现多个程序的并发执行。

传统的程序与其他程序并发执行时,其执行时结果不可再现,因此,传统的程序不能与其他程序并发执行,只有在为之创建进程后,才能与其他程序(进程)并发执行。

这是因为并发执行的程序是“停停走走”地执行,只有在为它创建进程后,在它停下时,方能将其现场信息保存在它的PCB中,待下次被调度执行时,再从PCB中恢复CPU现场而继续执行,而传统的程序却无法满足上述要求。

建立进程所带来的好处是多个程序能并发执行,这极大地提高了资源利用率和系统吞吐量。

但管理进程也需付出一定的代价,包括进程控制块及协调各运行的机构所占用的内存空间开销,以及为进行进程间的切换、同步及通信等所付出的时间开销。

6.试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序答：（1）动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体。

（2）并发性是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征。

操作系统第二次任务一、单选题（每题3分，共计13题）题目1答案已保存满分3.00标记题目题干16．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。

选择一项：A. 优先级法B. 先来先服务法C. 时间片轮转法D. 短作业优先法题目2答案已保存满分3.00标记题目题干18．在作业调度中，若采用优先级调度算法，为了尽可能使CPU和外部设备并行工作，有如下三个作业：J1以计算为主，J2以输入输出为主，J3计算和输入输出兼顾，则它们的优先级从高到低的排列顺序是（）。

选择一项：A. J1，J2，J3B. J3，J2，J1C. J2，J1，J3D. J2，J3，J1题目3答案已保存满分3.00标记题目题干4．作业调度程序从处于（）状态的队列中选取适当的作业调入主存运行。

选择一项：A. 后备B. 提交C. 完成D. 执行题目4答案已保存满分3.00标记题目题干6．在操作系统中，JCB是指（）。

选择一项：A. 文件控制块B. 程序控制块C. 作业控制块D. 进程控制块题目5答案已保存满分3.00标记题目题干20．下列中断中，可能要人工介入的中断是（）。

选择一项：A. 输入输出中断B. 程序性中断C. 时钟中断D. 硬件故障中断题目6答案已保存满分3.00标记题目题干12．在批处理系统中，周转时间是（）。

选择一项：A. 作业的相对等待时间B. 作业运行时间C. 作业等待时间和运行时间之和D. 作业被调度进入主存到运行完毕的时间题目7答案已保存满分3.00标记题目题干17. 动态分区分配按照进程的需求量分配内存分区，所以（）。

选择一项：A. 分区的长度不是预先固定的，分区的个数是不确定的B. 分区的长度是固定的C. 分区的个数是确定的D. 分区的长度和个数都是确定的题目8答案已保存满分3.00标记题目题干15. 最先适应分配算法把空闲区（）选择一项：A. 按地址顺序从大到小登记在空闲区表中e � 97@�V �?# indent:-18.0pt;mso-list: l0 level1 lfo1;tab-stops:list 39.75pt'>A．按地址顺序从小到大登记在空闲区表中按地址顺序从大到小登记在空闲区表中B. 按长度以递减顺序登记在空闲区表中C. 按地址顺序从小到大登记在空闲区表中D. 按长度以递增顺序登记在空闲区表中题目9答案已保存满分3.00标记题目题干31. 在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数（）。

国开形成性考核02275《操作系统》形考任务(1-4)试题及答案任务一：操作系统概述问题1. 简述操作系统的主要功能。

2. 操作系统的五大特性是什么？3. 请解释什么是操作系统的中间层？4. 操作系统的主要任务是什么？答案1. 操作系统的主要功能包括：进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和设备管理。

2. 操作系统的五大特性是：并发性、共享性、随机性、虚拟性和异步性。

3. 操作系统的中间层是指操作系统位于硬件和应用程序之间的层次，它负责对硬件资源进行管理和调度，并为应用程序提供接口和服务。

4. 操作系统的主要任务是有效地组织计算机系统的工作，包括资源分配、任务调度、数据保护等。

任务二：进程管理问题1. 什么是进程？2. 进程控制块（PCB）的作用是什么？3. 进程的三个基本状态是什么？4. 进程的五个状态是什么？答案1. 进程是计算机中程序关于某个数据集合的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

2. 进程控制块（PCB）是用于存储进程的状态信息，如程序计数器、寄存器和栈等，它是操作系统进行进程管理的重要数据结构。

3. 进程的三个基本状态是：运行、就绪和阻塞。

4. 进程的五个状态是：运行、就绪、阻塞、终止和创建。

任务三：存储管理问题1. 什么是内存管理？2. 什么是虚拟内存？3. 请解释页面置换算法。

4. 存储保护的作用是什么？答案1. 内存管理是操作系统负责内存空间的分配与回收，以及内存空间的扩充与优化等功能。

2. 虚拟内存是一种内存管理技术，它将硬盘空间作为辅助内存来使用，扩大了实际可用的内存空间。

3. 页面置换算法是操作系统在虚拟内存中进行页面置换时所采用的算法，如最佳置换算法（OPT）、先进先出算法（FIFO）和最近最久未使用算法（LRU）等。

4. 存储保护的作用是防止程序之间的相互干扰，保护操作系统和用户数据的安全。

任务四：文件管理问题1. 什么是文件？2. 什么是目录？3. 文件的物理结构有哪些？4. 文件的逻辑结构有哪些？答案1. 文件是存储在存储设备上的一组相关信息的集合，通常由数据和与之相关的属性组成。

国家开放大学《操作系统》形考任务1-3参考答案形考作业1一、单项选择题1.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于（）。

A. 系统软件B. 应用软件C. 用户软件D. 支撑软件2.UNIX操作系统核心层的实现结构设计采用的是（）。

A. 层次结构B. 网状结构C. 微内核结构D. 单块式结构3.UNIX命令的一般格式是（）。

A. [参数] [选项] 命令名B. [选项] [参数] 命令名C. [命令名] [选项] [参数]D. 命令名[选项] [参数]4.操作系统的基本职能是（）。

A. 提供方便的可视化编辑程序B. 提供功能强大的网络管理工具C. 提供用户界面，方便用户使用D. 控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行5.操作系统对缓冲区的管理属于（）的功能。

A. 处理器管理B. 存储器管理C. 文件管理D. 设备管理6.操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是（）。

A. C语言函数B. shell命令C. 图形界面D. 系统调用7.工业过程控制系统中运行的操作系统最好是（）。

A. 实时系统B. 分时系统C. 网络系统D. 分布式操作系统8.进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（）。

A. 输入或输出事件发生B. 输入或输出事件完成C. 时间片到D. 某个进程被唤醒9.进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（）。

A. 可以没有进程控制块B. 可以有多个进程控制块C. 可以和其他进程共用一个进程控制块D. 只能有唯一的进程控制块10.进程与程序之间有密切联系，但又是不同的概念。

二者的一个本质区别是（）。

A. 程序保存在文件中，进程存放在内存中B. 程序是动态概念，进程是静态概念C. 程序顺序执行，进程并发执行D. 程序是静态概念，进程是动态概念11.两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（）关系。