923操作系统选择题知识点总结
一、引论部分
1.单道批处理系统的缺点：系统中的资源得不到充分的利用
2.多道批处理系统
目的：为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量
优点：资源利用率高、系统吞吐量大
缺点：平均周转能力强、无交互能力
3.分时系统：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，共享主机资源
特征：多路性、独立性、及时性、交互性
4.实时系统：及时响应外部事件请求，在规定的时间内完成对该时
间的处理
特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性
5.并行：同一时刻发生
6.并发：同一时间间隔发生
7.进程：系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位
8.共享：资源复用，系统中的资源可以供给内存中多个并发的执行
进程共同使用
互斥共享方式：同一时间段只能一个进程使用，如：打印机
同时访问方式：允许一个时间内由多个进程“同时”对他们进行访问，如：磁盘设备
9.并发和共享是多用户OS的两个最基本特征，且互为存在条件
10.虚拟：通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物
时分复用技术：利用某设备为用户服务的空闲时间为其他设备服务，提高资源利用率
空分复用技术：利用存储器的空闲空间分区存放和运行其他多道程序，提高内存利用率。（还可以通过虚拟存储技术在逻辑上扩大存储器功能）
11.异步：进程以人们不可预知的速度向前推进
12.处理机管理功能：进程控制、进程同步、进程通信、调度
13.存储器管理功能：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充
14.设备管理功能：缓冲管理、设备分配、设备处理
15.文件管理功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件读写管理
和保护
16.操作系统与用户之间的接口
用户接口：方便用户直接或间接控制自己的作业
程序接口：用户程序访问系统资源
17.传统操作系统结构
1）无结构操作系统
2）模块化结构操作系统：内聚（模块内部各部分联系紧密程度。
内聚性越高，模块独立性越强）、耦合（模块间相互联系和相互影响程度，耦合越低，独立性越好）
优点：增强OS可适应性，加速OS开发过程，提高OS设计的正
确性、可理解性和可维护性
3）分层式结构OS
18.现代操作系统结构——微内核OS结构
基本功能：进程管理、低级存储器管理、中断和陷入处理
优点：提高OS可扩展性、增强OS可靠性、可移植性强、提供对分布式系统的支持、融入面向对象技术
二、处理机管理、进程调度和死锁
1.进程控制快（PCB）
系统利用PCB描述进程的基本情况和活动过程，进而控制和管理进程。程序段、相关数据段、PCB三部分构成进程实体。创建进程实质是创建PCB，撤销进程实质是撤销进程PCB
2.进程的特征：动态性、并发性、独立性、异步性
3.进程三种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态
4.加入创建状态和终止状态的五种基本状态转换：
5.引入挂起操作的原因：终端用户的需要、父进程的请求、负荷调节
的需要、操作系统的需要
6.进程挂起：suspend
7.进程激活：active
8.具有挂起状态的程序转换图
9.具有创建、终止和挂起状态的进程状态图
10.P CB的作用：独立运行基本单位的标志、能实现间断性运行方式、
提供进程管理所需要的信息、提供进程调度所需要的信息、实现与其他进程的同步通信。
11.P CB中包含的信息：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进
程控制信息
12.引起创建进程的事件：用户登录、作业调度、提供服务、应用请
求
13.进程创建过程：
申请空白PCB
为新进程分配运行所需的资源
初始化进程控制块（PCB）
如果进程就绪队列可以容纳新进程则将新进程插入就绪队列14.进程终止过程：
根据标识符检索PCB从中读出进程的状态
若该进程处于运行状态则立即终止进程执行
若进程有子孙进程还应将其子孙进程全部终止
将被终止的进程所拥有的全部资源归还给其父进程或者系统
将被终止进程PCB从所在队列拿出
15.引起进程阻塞或唤醒的事件
向系统请求共享资源失败
等待某种操作的完成
新数据尚未到达
等待新任务的到达
16.进程阻塞原语：block
17.进程唤醒原语：wakeup
18.进程同步：对多个相关进程在执行次序上进行协调，使并发执行的
进程之间按照一定的次序或者规则共享系统资源
19.临界资源：进程间采用互斥方式对资源进行访问，一次只允许一个
进程访问
20.临界区：访问临界资源的那一段代码
21.同步机制应该遵循的规则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权
等待
22.硬件同步机制：关中断，TS（Test-and-Set）指令，Swap指令
TS：Swap：
23.信号量机制（重点大题部分）：整型信号量，记录型信号量
整型信号量未遵循“让权等待”原则。
24.进程通信类型
共享存储器系统（共享某些数据结构或者存储区）
管道通信系统（通过pipe文件进行交互）
消息传递系统（将通信的数据封装在格式化的消息中）
客户机-服务器系统
25.引入线程后线程成为操作系统的基本调度和分派单位
26.线程运行的三个基本状态：执行状态、就绪状态、阻塞状态
27.处理机调度层次
高级调度（作业调度）：主要用于多道批处理系统
低级调度（进程调度）：调度对象是进程，各种系统都需配置该调度
中级调度（内存调度）：提高内存利用率和系统吞吐量
28.处理机调度算法的共同目标：资源利用率、公平性、平衡性、策略强制执行
29.批处理系统的目标：平均周转时间短、系统吞吐量高、处理机利用率高
30.分时系统的目标：响应时间快、均衡性
31.实时系统的目标：截止时间的保证、可预测性
32.作业控制块（JCB）：作业在系统中存在的标志
JCB内容：作业标识、用户名称、用户账号、作业类型（CPU繁忙型、I/O繁忙型、批量型、终端型）、作业状态、调度信息（优先级、作业运行时间）、资源需求（预计运行时间、要求内存大小）、资源使用情况
33.作业运行三阶段：收容阶段、运行阶段、完成阶段
34.作业运行三状态：后备状态、运行状态、完成状态
35.先来先服务（FCFS）调度算法
缺点：不利于短作业
36.短作业优先（SJF）调度算法
缺点：对长作业不利会产生饥饿现象、人机无法实现交互、未考虑作业紧迫程度
37.优先级调度算法（PSA）
优先级类型：静态优先级、动态优先级
调度算法类型：非抢占式、抢占式
38.高响应比优先调度算法（HRRN）
优先权=等待时间+要求服务时间要求服务时间
优点：作业等待时间相同，则短作业优先
要求服务时间相同则等待时间长的作业优先级高
对长作业有较好的折中
缺点：每次调度前都要计算响应比，增加系统开销
39.进程调度方式：抢占方式、非抢占方式
40.时间片轮转调度算法（RR）
根据FCFS进行时间片轮转，可保证就绪队列中所有进程在一个确定的时间段内都能够获得一次CPU执行
时间片太长则退化为FCFS算法
41.多级反馈队列调度算法：设置多个就绪队列、每个队列采用FCFS算法、按队
列优先级调度
42.死锁：多个进程阻塞无法得到自己需要的资源且无法释放已有的资源
43.产生死锁的必要条件：互斥、请求和保持、不可抢占、循环等待
44.处理死锁的方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁
45.预防死锁
破坏请求和保持条件：当一个进程在请求资源时不能持有不可抢占资源破坏不可抢占条件
破坏循环等待条件
46.避免死锁
系统状态可分为安全状态和不安全状态
利用银行家算法可避免死锁（找到一个安全队列）
47.死锁的检测
资源分配图
死锁定理：将资源分配图简化来检测是否处于死锁状态
48.死锁的解除：终止进程
存储管理
1.可执行存储器：寄存器和主存储器（内存中）
2.程序处理过程：编译—连接—装入
3.程序的装入
绝对装入方式：用户程序经编译后，将产生绝对地址的目标代码
可重定位装入：在装入时确定指令和数据地址
动态运行时装入方式：装入程序将模块装入内存时并不并不立即把逻辑地址转化为物理地址，而是等到程序真正执行时才转换
4.程序的链接
静态链接：在程序运行之前先将各模块及他们所需的库函数连接成一个完整的装配模块，以后不再拆开
装入时动态链接：边装入边连接
运行时动态链接：对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行
5.连续分配管理方式（内存）
单一连续分配：内存分为用户区和系统区两部分，系统区留给OS使用，用户区仅装入一道程序
固定分区分配：将整个用户空间划分为若干个大小相同的区域，每个分区只装入一道作业。分区大小可相等可不等
动态分区分配：动态地分配内存使用空间
6.基于顺序搜索的动态分区方法
首次适应（FF）算法：从链首顺序查找直到找到大小满足的分区
循环首次适应（NF）算法：从上次查找到的空闲分区的下一个开始查找
最佳适应（BF）算法：把满足要求且最小的空间分配给作业
最坏适应（WF）算法：挑选一个最大的分区给作业
7.动态可重定位分区分配：
紧凑：移动内存中所有作业，整合分散的小分区
动态重定位
动态重定位分区算法
8.在具有对换功能的OS中，通常将磁盘分为文件区和对换区
9.页面从0号开始
10.页面过短导致页表过长占用大量内存
11.页面过长使业内碎片增大
12.分段和分页的区别：
页是信息物理单位，段是信息逻辑单位
页的大小通常由系统决定，段的大小通常由用户所编程序确定
分页是系统所为用户地址空间是一维。分段是用户所为用户地址空间是二维
13.段页式系统中获得一条指令或数据须三次访问内存
14.请求分页页表机制
状态位：指示该页是否已经调入内存
访问字段A：记录本页在一段时间内访问次数
修改位M：标识该页调入内存后是否被修改过
15.请求分页系统中所访问页面不再内存就会产生缺页中断，请求页面调入内存
16.页面置换算法
最佳（Optimal）置换算法：最长时间内不再被访问（理想算法）
先进先出（FIFO）页面置换算法：最先淘汰先进入的页面
最近最久未使用（LRU）置换算法
最少使用（LFU）置换算法：为每个页面设置一个移位寄存器记录页面被访问频率，选择在最近时期最少使用页面作为淘汰页
17.Clock算法和改进型Clock算法
18.“抖动”：频繁缺页并进行页面置换
19.请求分段的段表项
存取方式：判断可读可写可执行
访问字段A：记录该段被访问的频繁程度
存在位P：记录该段是否已存在内存
增补位：标识本段在运行过程中是否做过动态增长
外存始址：本段在外存中的起始地址
设备管理—输入输出系统
1.I/O系统管理的主要对象：I/O设备和相应的设备管理器
2.I/O系统的主要任务：完成用户提出的I/O请求，提高I/O速率，提高设备利
用率
3.设备管理器：控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备同计算机之间的数
据交换
4.设备控制器组成：设备控制器与处理机接口、设备控制器与设备接口、I/O逻
辑
5.I/O通道：建立独立的I/O操作，使数据传送能够独立于CPU
6.通道类型：字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道
7.中断：中断源来自外部，CUP暂停正在执行的程序转去执行I/O设备中断处
理程序
8.陷入：中断源来自内部，又称内中断
9.中断的两种处理方式
屏蔽中断：处理机在处理一个中断时将屏蔽掉所有中断
嵌套中断：中断时还可以发生中断，如果终端优先等级高，则转去处理新中断程序
10.设备分配的两种算法：先来先服务、优先级高者优先
11.系统调用：用户可以通过系统调用间接对I/O设备进行操作
12.库函数：用户通过系统调用调用库函数
13.假脱机（SPOOLing）技术：将一台I/O设备虚拟为多台I/O逻辑设备，这样
也就允许多个用户共享一个物理设备
14.SPOOLing系统由四部分构成
输入井和输出井：在磁盘上开辟的两个存储区域
输入缓冲区和输出缓冲区：在内存中开辟的两个缓冲区
输入进程和输出进程
井管理程序
15.SPOOLing技术的特点：提高I/O速度、将独占设备改造为共享设备、实现虚
拟设备功能
16.引入缓冲区的原因：缓和CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾、减少对
CPU的中断频率、解决数据粒度不匹配的问题、提高CPU和I/O设备之间的并行性
17.磁盘调度算法
先来先服务（FCFS）：根据进程请求访问磁盘的先后顺序进行调度
最短寻道时间优先（SSTF）：要访问磁道与当前磁头距离最近
扫描（SCAN）算法：电梯调度算法
循环扫描（CSCAN）算法：磁头单向移动
NstepSCAN算法：N步扫描算法，将请求队列分为N个子队列，对子队列采取FCFS算法处理，在子队列内部采用SCAN算法处理。
FSCAN算法：NstepSCAN算法的简化，只有两个队列，所有请求组成一个队列，用SCAN算法处理，扫描期间新出现的请求组成一个队列。
文件管理
1.文件由记录构成，记录由数据项构成
2.最基本的文件操作：创建文件、删除文件、读文件、写文件、设置文件读写
位置
3.文件打开（open）：在用户和指定文件中建立一个连接
4.文件关闭（close）：断开连接
5.从逻辑结构上按是否有结构可分为：记录式文件（有结构文件）、流式文件（无
结构文件）
6.从逻辑结构上按文件的组织方式可分为：顺序文件、索引文件、索引顺序文
件
7.顺序文件排列方式：串结构、顺序结构
8.文件控制块（FCB）：
MS-DOS文件控制块9.有向无循环图DAG实现文件共享
10.利用索引节点实现共享
11.利用符号链接实现文件共享
12.外存组织方式—连续组织方式
13.链接组织方式
隐式链接：
显式链接
14.空闲表法
15.空闲链表法：将所有空闲盘区拉成一条空闲链。根据构成链所用的基本元素
不同，可以把链表分成两种形式：空闲盘块链和空闲盘区链
16.位示图法：0表示空闲，1表示已分配
17.成组链接法
北京交通大学考试题小知识点总结
1.进程控制块中包含的信息：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程
控制信息
2.操作系统管理的资源包括：处理机、存储器、I/O设备、文件（复习和程序）
3.目录文件内容包括：文件名、拓展名、文件长度、物理地址、文件类型、文
件说明、状态位（表明是否空闲）
4.进程间低级通信方式：PV操作（信号量机制）
5.进程间高级通信方式：共享通信、消息传递、管道通信
6.系统调用：操作系统为用户提供的一系列操作接口
7.库函数是操作系统提供给程序设计人员的编程接口
8.资源按序分配可以破坏死锁的循环等待条件
9.线程可共享进程的资源
10.进程同步最主要的目的是：使程序的执行具有可再现性
11.微内核的基本功能：进程（线程）管理、低级处理器管理、中断和陷入处理
12.设备独立性软件层应提供：缓冲机制
13.在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是：节省主存空间
14.方便性和有效性是设计OS时最重要的两个目标。在过去很长一段时间内，
由于计算机系统非常昂贵，在有效性显得特别重要。然而近十年来，随着硬件越来越便宜，方便性显得特别重要。
15.进程是系统进行资源分配和调度的基本单位
16.设置和实现了内核支持线程的系统中，处理机以线程为单位进行调度
17.操作系统管理的资源：CPU、打印机、数据、程序、处理机、存储器、I/O设
备、文件。
18.操作系统各层之间的关系是：外层依赖内层。
19.进程和程序的一个本质区别在于：前者可并发执行，后者不能并发执行
1.设某进程所需要的服务时间t=k ?q,k 为时间的个数,q 为时间长度且为常数.当t 为一定值时,令q →0,则有k →∞.从而服务时间为t 的进程的响应时间T 是t 的连续函数.对应于时间片调度方式RR,先来先服务方式FCFS 和线性优先级调度方式SRR,其响应时间函数分别为: T rr (t)=()λμμ-?t T fc (t)=()λμ-1 T sr (t)= ()()() '11 λμμλμ-?-- -t 其中' λ=( )λ?-a b 1=r λ? 取(μλ,)=(50,100),分别改变r 的值,计算 T rr (t), T fc (t)和 T sr (t),并画出其时间变化 图. 2.对实时系统的频率单调调度算法,对于由3个周期组成的实时任务序列,设每个周期为 T i (i=1,2,3),其相应任务的执行时间为 C i (i=1,2,3).计算说明当进程执行时间与周期比 之和为0.7时,能否保证用户所要求的时限(32=1.266). 3.有5个批处理作业(A,B,C,D,E)几乎同时到达一个计算中心,估计运行时间分别为2,4,6,8,10分钟,它们的优先数分别为1,2,3,4,5(数值小的优先级低),在使用最高优先级优先调度算法时,计算作业的平均周转时间. 解答： 1.对(,λμ)=(50，100) T rr (t)=t,T fc (t)=1/50,T sr (t)=1/50-(1-100t)/(100-50t) 0r →时，T sr (t)→1/100+t 1r →时, T sr (t)→2t 图象如下： 只有T sr (t)受r 值影响，且r 值增大，T sr (t)的斜率增大，y 截距由1/100趋向0，服务时间也增加。 题目： 4.假定某页式管理系统,主存为64KB,分成16块,块号为0,1,2,3,4,K K ,15,设某作业有4
内存 1通常情况下，在下列存储管理方式中，（）支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；（）使内存碎片尽可能少，而且使内存利用率最高。 Ⅰ．段式；Ⅱ．页式；Ⅲ．段页式；Ⅳ．固定分区；Ⅴ．可变分区 正确答案：Ⅳ；Ⅰ 2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（）。 正确答案：该程序应具有较好的局部性(Locality) 3提高内存利用率主要是通过内存分配功能实现的，内存分配的基本任务是为每道程序（）。使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（）功能实现的。 Ⅰ．分配内存；Ⅱ．内存保护；Ⅲ．地址映射；Ⅳ．对换；Ⅴ．内存扩充；Ⅵ．逻辑地址到物理地址的变换；Ⅶ．内存到外存间交换；Ⅷ．允许用户程序的地址空间大于内存空间。 正确答案：Ⅰ；Ⅱ 4适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是 正确答案：为了防止各道作业相互干扰 5下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接（） 正确答案：分段存储管理 6在请求分页系统的页表增加了若干项，其中状态位供（）参考。 正确答案：程序访问 7从下面关于请求分段存储管理的叙述中，选出一条正确的叙述（）。 正确答案：分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制 8虚拟存储器的特征是基于（）。 正确答案：局部性原理 9实现虚拟存储器最关键的技术是（）。 正确答案：请求调页(段) 10“抖动”现象的发生是由（）引起的。 正确答案：置换算法选择不当 11 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中修改位供（）参考。 正确答案：换出页面 12 虚拟存储器是正确答案：程序访问比内存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：减少运行的进程数 14在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（）。 正确答案：越界中断 15 测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：加内存条，增加物理空间容量 16 对外存对换区的管理应以（）为主要目标，对外存文件区的管理应以（）为主要目标。 Ⅰ．提高系统吞吐量；Ⅱ．提高存储空间的利用率；Ⅲ．降低存储费用；Ⅳ．提高换入换出速度。 正确答案：Ⅳ；Ⅱ 17 在请求调页系统中，若所需的页不在内存中，则会引起（）。 正确答案：缺页中断 18 虚拟存储器一般都引入关联存储器技术，关联存储器是 正确答案：按内容寻址 19 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中访问位供（）参考。 正确答案：置换算法 20 在动态分区式内存管理中，倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是（）；能使内存空间中空闲区分布得较均匀的算法是（）；每次分配时，把既能满足要求，又是最小的空闲区分配给进程的算法是（）。 Ⅰ．最佳适应算法；Ⅱ．最坏适应算法；Ⅲ．首次适应算法；Ⅳ．循环首次适应算法（即Next fit）。 正确答案：Ⅲ；Ⅳ；Ⅰ
第一章操作系统引论 1.操作系统定义：操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充。 2.操作系统的基本类型：批处理系统，分时系统，实时系统 3.脱机技术：主机与IO设备脱离的技术 4.多道程序技术：在内存中同时有多个程序并存的技术 5.操作系统的基本特性：并发性，共享性，异步性，虚拟技术 6.操作系统的五大功能：处理机管理功能，存储器管理功能，设备管理功能，文件管理功能，用户交流界面（人机接口） 第二章进程管理 1.进程的概念：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 2.状态转换图 3.进程控制块PCB，在进程的整个生命周期中，系统总是通过PCB对进程进行控制，因此PCB是进程存在的唯一标志。 4.原语是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一个过程。它与一般过程的区别在于：它们是“原子操作”。所谓原子操作，是指一个操作中的所有动作要么全做，要么全不做。 5.进程同步的主要任务是对多个相关进程在执行持续上进行协调，已使并发执行的诸进程之间能有效的共享资源和互相合作，从而使程序执行具有可再现性。 6.临界资源、临界区、信号的概念、同步、互斥问题的解决方法 临界资源：Critical Resouce 诸进程间应采取互斥方式，实现对这种资源的共享，如打印机，磁带机等。
临界区：人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（critical section） 信号： 同步合作直接 互斥竞争间接 7.进程通信的三种类型：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统 8.线程的概念和两种类型： 线程：被称为轻型进程或进程元，通常一个进程拥有若干个线程。 两种类型：用户级线程和内核支持线程 第三章处理机调度与死锁 1.调度三个层次：高级调度，中级调度，低级调度 2.调度算法： FCFS先来先服务 SPF段作业优先调度 RR时间片轮转法 3.死锁的概念，在多个进程在运行过程中因为争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵局状态时，若无外力作用，他们都将无法再向前推进。 4.死锁的原因和条件 原因：资源不足（根本原因），进程推进顺序非法 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。 5.死锁解决的三种方案：摒弃“请求和保持”条件、摒弃“不剥夺”条件、摒弃“环路等待”
操作系统复习题1 一、判断题 1.分时系统中，时间片设置得越小，则平均响应时间越短。（） 2.多个进程可以对应于同一个程序，且一个进程也可能会执行多个程序。（） 3.一个进程的状态发生变化总会引起其他一些进程的状态发生变化。（） 4.在引入线程的OS中，线程是资源分配和调度的基本单位。（） 5.信号量的初值不能为负数。（） 6.最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。（） 7.为提高对换空间的利用率，一般对其使用离散的分配方式。（） 8.设备独立性是指系统具有使用不同设备的能力。（） 9.隐式链接结构可以提高文件存储空间的利用率，但不适合文件的随即存取。（） 10.访问控制矩阵比访问控制表更节约空间。（） 二、选择题 1.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是（A）；在设计实时操作系统时，首先要考虑的是（B）；在设计批处理系统时，首先要考虑的是（C）。 A,B,C ：（1）灵活性和适应性；（2）交互性和响应时间；（3）周转时间和系统吞吐量；（4）实时性和可靠性。 2.对一个正在执行的进程：如果因时间片完而被暂停执行，此时它应从执行状态转变为（D）状态；如果由于终端用户的请求而暂停下来，则它的状态应转变为（E）状态；如果由于得不到所申请的资源而暂停时下来，则它的状态应转变为（F）状态。D,E,F:（1）；静止阻塞（2）；活动阻塞（3）；静止就绪（4）；活动就绪（5）执行。 3.我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用（G）；为照顾紧急作业用户，应采用（H）；为能实现人机交互，应采用（I）；而能使短作业、长作业和交互作业用户满意时，应采用（J）。 G,H,I,J：（1）；FCFS调度算法（2）；短作业优先调度算法；（3）时间片轮转算法；（4）多级反馈队列调度算法；（5）基于优先权的剥夺调度算法。 4.由固定分区发展为分页存储管理方式的主要推动力是（K）；由分页系统发展为分段系统，进而发展为段页式系统的主要动力分别是(L)和(M)。 K,L,M:（1）提高内存利用率；（2）提高系统吞吐量；（3）满足用户需要；（4）更好地满足多道程序进行的需要；（5）既满足用户需求，又提高内存利用率。 5.在存储管理中，不会产生内部碎片的存储管理方式是（N）；支持虚拟存储器，但不能以自然的方式提供存储器的共享和存取保护机制的存储管理方式是（O）。 N：(1)分页式存储管理；(2)分段式存储管理；(3)固定分区式存储管理；(4)段页式存储管理。 O：（1）段页式存储管理；（2）请求分区页式存储管理；（3）请求分段式存储管理；（4）可变分区存储管理；（5）固定分区存储管理；（6）单一连续分区式存储管理。 6.磁盘调度主要是为了优化（P），下列算法中能避免磁盘粘着的现象的是（Q）。P：（1）寻道时间；（2）旋转延迟时间；（3）传输时间。 Q：（1）SSTF;（2）FCFS;（3）SCAN;（4）CSCAN;（5）FSCAN。 7.文件系统中，目录管理最基本的功能是（R），位示图的主要功能是（S），FAT表的主要功能是（T）。 R，S，T：（1）实现按名存取；（2）提高文件存储空间利用率；（3）管理文件存储器的空闲空间；（4）指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址；（5）管理文件存储器的空闲空间，并指出分配给文件的盘块（首个盘块除外）的地址。8.文件系统采用多级目录结构，可以（U）和（V）。 U,V：（1）缩短访问文件存储器时间；（2）节省主存空间；（3）解决不同用户文件的命名冲突；（4）方便用户读写文件；（5）提高检索目录的速度。 9.计算机系统中信息资源的安全包括（W）、（X）和（Y）三个方面，其中程序被删除属于（W）方面的威胁，数据被非法截取属于（X）方面的威胁，消息被更改属于（Y）方面的威胁。W,X,Y：（1）保密性；（2）完整性；（3）可用性；（4）方便性。 三、填空题 1.操作系统最基本的特征是（1）和（2），最主要的任务是（3）。 2.引入进程的主要目的是（4），进程存在的唯一标志是（5）。 3.（6）是指通过破坏死锁产生的必要条件来防止死锁的发生。引起死锁的四个必要条件中，（7）是不应该被破坏的，但对某些特殊的资源（如打印机），该条可通过（8）来破坏；而其他能被破坏的三个必要条件分别是（9）、（10）和（11）。 4.虚拟存储器管理的基础是（12）原理，在请求分页管理方式中，页表中的状态位用来只是对应页（13）修改位用来只是对应页（14），引用位则是供（15）使用；而在请求分段系统还增加了增补位，它用来指示（16）。 5.设备驱动程序是（17）与（18）之间的通信程序如果系统中有3台相同的单显和2台相同的彩显则必须为它们配置（19）种设备驱动程序 6.廉价磁盘冗余阵列可组成一个大容量磁盘系统，它利用（20）技术来提高磁盘系统的存取进度，而利用（21）技术来增加磁盘系统的可靠性 7.包过滤防火墙工作在（22）层，采用代理服务技术的防火墙则工作在（23）层 文件系统对文件存储空间采用（23）分配方式，它通过（24）来管理空闲的文件存储空间。 四、问答题 1.假设某多道程序设计系统中有供用户使用的内存100k，打印机1台。系统采用可变分区管理内存：对打印机采用静态分配，并假设输入输出操作的时间忽略不计：采用最短剩余时间优先的进程调度算法，进程剩余执行时间相同时采用先来先服务算法；进程调度时机在执行进程结束时或有新进程到达时。现有一进程序列如下： 假设系统优先分配内存的低地址区域，且不需移动已在主存中的进程，请： （1）给出进度调度算法选中进程的次序，并说明理由。 （2）全部进程执行结束所用的时间是多少 2.请用信号量解决以下的过独木桥问题：同一方向的行人可连续过桥，当某一方向的行人必须等待：另一方向的行人必须等待：当某一方向无人过桥是，另一方向的行人可以过桥。 3.提高内存利用率的途径有哪些 4.何谓脱机输入/输出技术 5. 将目录文件当作一般数据文件来处理有什么优缺点 操作系统复习题1答案 一、判断题 1、错 2、对 3、错 4、对 5、对 6、错 7、错 8、错 9、对10、错 二、选择题 1、A ：(2)；B：(4)；C：（3）。 2、D：（4）；E:(3)；F:(2)。 3、G：（2）；H:（5）；I:（3）；J：（4）。 4、K：（1）；L：（3）；M：（5）。 5、N：（2）；O：（2）。 6、P：（1）寻道时间；Q：（5）。 7、R：（1）；S：（3）；T：（5）。8、U：（3）；V：（5）。9、W：（3）；X：（1）；Y：（2）。 三、填空题 （1）并发；（2）资源共享；（3）管理资源；（4）使程序能够正确地并发执行；（5）进程控制快PCB；（6）预防死锁；（7）互斥条件；（8）SPOOLing技术；（9）
第一章引论 1、操作系统定义（P1） 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。 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。 2、操作系统的作用（P2） 1. OS作为用户与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、推动操作系统发展的主要动力（P4） 1.不断提高计算机资源的利用率 2.方便用户 3.器件的不断更新迭代 4.计算机体系结构的不断发展4、多道批处理系统的特征及优缺点（P8） 特征：多道性、无序性、调度性 优点： 1. 资源利用率高 2. 系统吞吐量大 缺点： 1. 平均周转时间长 2. 无交互能力（单道、多道都是） 5、分时系统和实时系统特征的比较（P12） 1. 多路性（实时系统的多路性主要表现在系统周期性地对多路信息的采集、以及对多个对象或多个执行机制进行控制。分时系统中的多路性则和用户有关，时多时少。） 2. 独立性 3. 及时性:（实时系统对及时
性的要求更严格,实时控制系统以控制对象要求的开始截止时间或完成截止时间来确定。） 4. 交互性:实时系统的交互性仅限于访问某些专用服务程序。 5. 可靠性:实时系统对可靠性的要求更高,否则经济损失及后果无法预料。 6、操作系统的基本特征（P14） （并发、共享、虚拟和异步其中并发特征是操作系统最重要的特征是其他特征的前提） 1.并发性 2. 共享性（互斥共享方式、同时访问方式） 3. 虚拟性（时分复用技术（虚拟处理机技术、虚拟设备技术）、空分复用技术（虚拟磁盘技术、虚拟存储器技术）） 4. 异步性（进程的异步性：进程是以人们不可预知的速度向前推进的） 7、操作系统的主要功能（P18） 1. 处理机管理功能（进程控制（1、进程互斥方式：进程或者线程在对临界资源进行访问时，应采取互斥方式；2、进程同步方式：相互合作去完成共同任务的诸进程货线程）、进程通信、调度（作业调度、进程调度）） 2. 存储器管理功能（内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充） 3. 设备管理功能（缓冲管理、设备分配、设备处理） 4. 文件管理功能（文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护） 5. 用户接口（命令接口（联机用户接口、脱机用户接口）、程序接口、图形接口）
一、选择题 1、在现代操作系统中引入了（），从而使并发和共享成为可能。 A.单道程序 B. 磁盘 C. 对象 D.多道程序 2、( )操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A.网络 B.分布式 C.分时 D.实时 3、从用户的观点看，操作系统是（）。 A. 用户与计算机硬件之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C. 合理组织计算机工作流程的软件 D.计算机资源的的管理者 4、当CPU处于管态时，它可以执行的指令是（）。 A. 计算机系统中的全部指令 B. 仅限于非特权指令 C. 仅限于访管指令 D. 仅限于特权指令 5、用户在程序中试图读取某文件的第100个逻辑块时，使用操作系统提供的（）接口。 A. 系统调用 B.图形用户接口 C.原语 D.键盘命令 6、下列几种关于进程的叙述，（）最不符合操作系统对进程的理解 A.进程是在多程序并行环境中的完整的程序。 B.进程可以由程序、数据和进程控制块描述。 C.线程是一种特殊的进程。 D.进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 7、当一个进程处于（）状态时，称其为等待（或阻塞）状态。 A. 它正等待中央处理机 B. 它正等待合作进程的一个消息 C. 它正等待分给它一个时间片 D. 它正等待进入内存 8、一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（）。 A.由就绪变运行 B.由运行变就绪 C.由阻塞变运行 D.由阻塞变就绪 9、下面关于线程的叙述中，正确的是（）。 A.不论是系统支持线程还是用户级线程，其切换都需要内核的支持。 B.线程是资源的分配单位，进程是调度和分配的单位。 C.不管系统中是否有线程，进程都是拥有资源的独立单位。 D.在引入线程的系统中，进程仍是资源分配和调度分派的基本单位。 10、设有3个作业，它们同时到达，运行时间分别为T1、T2和T3,且T1≤T2≤T3，若它们在单处理机系统中按单道运行，采用短作业优先调度算法，则平均周转时间为（）。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. T1+T2/3+2*T3/3 3+2*T2/3+T1 11、在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（）。 A．程序I/O方式 B．中断驱动I/O控制方式 C．直接存储器访问DMA控制方式D．I/O通道控制方式 12、有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则信号量的变
1．2例题精选 例如何理解虚拟机的概念？ 解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。 讨论“虚拟”的概念体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4 MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。 例什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？ 解: 所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是： （1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序等待I／O操作时CPU空闲，造成CPU资源的浪费。在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源，当某个程序等待 I／O操作时，CPU可以执行其他程序，这大大地提高了CPU的利用率。 （2）设备利用率高：在多道程序环境下，内存和外设也由多个程序共享，无疑也会提高内存和外设的利用率。 （3）系统吞吐量大：在多道程序环境下，资源的利用率大幅度提高，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。 讨论多道程序在计算机中并发地运行是现代计算机系统的重要特征。早期的单道批处理系统与人工操作相比自动化程度大大提高，但系统中仍有较多的空闲资源，系统的性能较差。多遭批处理系统虽有很多优点，但这种系统交互能力差，作业的平均周转时间长。多道程序处理系统要解决的主要问题是，如何使多个程序合理、有序地共事处理机、内存、外设等资源。 例1.3 A， B两个程序，程序 A按顺序使用CPU 10 S，使用设备甲 5 S，使用 CPU 5 S，使用设备乙 10 S，最后使用 CPU 10 S。程序 B按顺序使用设备甲 10 S，使用 CPU 10 S，使用设备乙5S，使用CPU 5S，使用设备乙 10S。（忽略调度程序执行时间）试问： （1）在顺序环境下执行程序A和程序B，CPU的利用率是多少？ （2）在多道程序环境下， CPU的利用率是多少？ 解（1）程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕，程序B才开始执行。两个程序共耗时80S，其中占用CPU时间为40S，顺序执行时CPU的利用率为50％。 （2）在多道程序环境下，两个程序并发执行，其执行情况如图所示。可以看出，两个程序共耗时45S，其中占用CPU时间为40S，故此时CPU的利用率为40/45=％。 讨论 (1)在单道程序环境下，程序顺序执行，CPU被一道程序独占，即使CPU空闲，其他程序也不能使用，所以 CPU的利用率低。 （2）在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。当其中一个程序由于某种原因（例如进行1／O操作）而不能占用CPU时，其他程序就可以占用CPU，提高了CPU的利用率。
《操作系统》重点知识总结 请注意：考试范围是前6章所有讲授过内容，下面所谓重点只想起到复习引领作用。 第一章引论 1、操作系统定义操作系统是一组控制和管理计算机软件和硬件合理进行作业调度方便 用户管理的程序的集合 2、操作系统的目标有效性、方便性、可扩充性、开放性、 3、推动操作系统发展的主要动力不断提高计算机资源的利用率、方便用户、器件的不 断更新和换代、计算机体系结构的不断发展 4、多道批处理系统的特征及优缺点用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队 列，称为后备队列。然后作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使他们共享cpu和系统内存。优点：资源利用率高、系统吞吐量打缺点：平均周转时间长、无交互能力 5、操作系统的基本特征并发性（最重要的特征）、共享性、虚拟性、异步性 6、操作系统的主要功能设别管理功能、文件管理功能、存储器管理功能、处理机管理 功能 7、O S的用户接口包括什么？用户接口、程序接口（由一组系统调用组成） 第二章进程管理 1、程序顺序执行时的特征顺序性、封闭性、可再现性 2、程序并发执行的特征间断性、失去封闭性、不可再现性 3、进程及其特征进程是资源调度和分配的基本单位，是能够独立运行的活动实体。 由一组机器指令、数据、堆栈等组成。特征：结构特征、动态性、并发性、独 立性、异步性 4、进程的基本状态及其转换p38 5、引入挂起状态的原因终端用户请求、父进程请求、负荷调节需要、操作系统 的需要 6、具有挂起状态的进程状态及其转换p39 7、进程控制块及其作用进程数据块是一种数据结构，是进程实体的一部分，是操 作系统中最重要的记录型数据结构。作用：使在一个多道程序环境下不能独立运 行的程序成为一个能够独立运行的基本单位，能够与其他进程并发执行 8、进程之间的两种制约关系直接相互制约关系、间接相互制约关系 9、临界资源是指每次只能被一个进程访问的资源 10、临界区是指每次进程中访问临界资源的那段代码 11、同步机构应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待 12、利用信号量实现前驱关系p55/ppt 13、经典同步算法p58/ppt 14、进程通信的类型共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统 15、线程的定义是一种比进程更小，能够独立运行的基本单位用来提高系统内
操作系统期末考试（A ） 1、文件系统的主要组成部分是（ A、文件控制块及文件 C、系统文件及用户文件 D ) B、 D、 I/O 文件及块设备文件 文件及管理文件的软件 2、实现进程互斥可采用的方法 A、中断 B、查询 C、开锁和关 D、按键处理 3、某页式管理系统地址寄存器的9 位表示页内地址，则页面大小为（ B A 、 1024 字节B、 512 字节C、 1024K D、512K 4、串联文件适合于B）存取 A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 5、进程的同步与互斥是由于程序的D ）引起的 A、顺序执行 B 、长短不同C、信号量 D 、并发执行 6、信号量的值 （ D ） A 、总是B、总是为负 C、总是为 0 D 、可以为负整数 7、多道程序的实质是（B） A 、程序的顺序执行B、程序的并发执行 C、多个处理机同时执行 D、用户程序和系统程序交叉执行 8、虚拟存储器最基本的特征是（ A ） A 、从逻辑上扩充内存容量B、提高内存利用率C、驻留性D、固定性 9、飞机定票系统是一个（ A ） A 、实时系统B、批处理系统 C、通用系统D、分时系统 10、操作系统中，被调度和分派资源的基本单位，并可独立执行的实体 A、线程 B 、程序C、进程D、指令 、名词解释（每 3 分，共 15 分） 1.死锁 : 多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程将永远不能再向前推进 2.原子操作 : 一个操作中的所有动作要么全做，要么全不做，它是一个不可分割的操作。 3.临界区 : 在每个进程中访问临界资源的那段代码 4.虚拟存储器 : 是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。也即是具有请求调入功能和 置换功能，能从逻辑上进行扩充的一种存储系统。 5.文件系统 : 是指含有大量的文件及其属性的说明，对文件进行操纵和管理的软件，以及向用户提供的使 用文件的接口等的集合 三、判断改错题（判断正误，并改正错误，每小题 2分，共 20 分） 1、通道是通过通道程序来对 I/O 设备进行控制的。（ T） 2、请求页式管理系统中，既可以减少外零头，又可以减少内零头。（） 3、操作系统中系统调用越多，系统功能就越强，用户使用越复杂。（） 4、一个进程可以挂起自已，也可以激活自已。（ T ） 5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。（） 6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。（） 7、进程调度只有一种方式：剥夺方式。（） 8、程序的顺度执行具有顺序性，封闭性和不可再现性。（） 9、并行是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，而并发性是指两个或多个事件在同一时刻发生。（） 10、进程控制一般都由操作系统内核来实现。（） 四、简答题（每小题 5 分，共 25分） 3、简述死锁产生的原因及必要条件。 答：死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程将永远不能再向前推进。 产生死锁的原因可归结为两点： （ 1）争资源。 （ 2）进程推进顺序非法。 在具备下述四个必要条件时，就会产生死锁。 1）互斥条件 2）请求和保持 3）不剥夺条件 4）环路等待条 4、什么是多道程序技术，它带来了什么好处？答：多道程序技术即是指在内存中存放多道作业，运行结 束或出错，自动调度内存中另一道作业运行。多道程序主要优点如下： （1）资源利用率高。由于内存中装入了多道程序，使它们共享资源，保持系统资源处于忙碌状态，从而使各种资源得以充分利用。
操作系统解答题练习Revised on November 25, 2020
问答题练习 1、（3分）请列出操作系统所具有的功能中的三个功能。 参考答案：处理机管理，内存管理，设备管理，文件管理，用户界面 2、（3分）请列出用户界面的三个形式。 参考答案：命令界面，程序界面和图形界面 1、设进程的到达时间和完成进程所需的运行时间（服务时间）如上表所示。请用短进程非抢占式调度算法计算各进程的开始运行时间、结束运行时间，周转时间、和等待时间，并计算平均周转时间。 参考答案： 2、（3分）处理机调度算法的效果可以用周转时间和带权周转时间来度量。请说明这两者有什么异同 参考答案：两者都是从作业提交到完成的时间来度量算法的优劣。但后者考虑作业的等待时间对于作业本身的服务时间的相对影响因素，因此当作业的差异性很大时，评价更客观些。
3.在单道批处理系统中，下列三个作业采用先来先服务的调度算法和最高响应比优先算法进行调度，哪一种调度算法的性能较好请完成下表。 参考答案： 先来先服务调度算法： 最高响应比优先调度算法： 综上所述，最高响应比调度算法性能较好。 4. 如果限制为两道的多道程序系统中，有4个作业进入系统，其进入系统时刻、估计运行时间为下图所示。系统采用SJF作业调度算法，采用SRTF进程调度算法，请填充下面表格。
参考答案： 5. 有一个4道作业的操作系统，若在一段时间内先后到达6个作业，其提交时刻和估计运行时间为下表所示： 系统采用剩余SJF调度算法，作业被调度进入系统后中途不会退出，但作业运行时可被剩余时间更短的作业所抢占。 （1）分别给出6个作业的执行时间序列，即开始执行时间、作业完成时间、作业周转时间。 （2）计算平均作业周转时间。 参考答案：
第一章 1.软件部分大致分为：系统软件和应用软 件两类，系统软件是用来管理计算机本 身及应用软；应用软件用来完成用户所 要求的时间任务。 2.多道批处理系统的特征： 1）多道性2）无序性3）调度性 3.多道批处理系统的优缺点： 1资源利用率高2系统吞吐量大 缺点： 1平均周转时间长2无交互能力 4.分时系统的特性： 1多路性2独立性3及时性4交互性 5.操作系统的特征： 1并发2共享3虚拟4异步性 6.操作系统的功能： 1用户接口2处理机管理3存储管理 4设备管理5文件管理 第二章 1.系统调用概述：系统调用是应用程序请 求操作系统内核完成某功能时的一种过 程调用，但它是一种特殊的过程调用， 与一般过程的调用有如下的方面的明显 差别 1).运行在不同的系统状态。 在一般的过程调用中，调用程 序和被调用程序都运行在相 同的状态：核心态或用户态。 系统调用与一般调用的最大 区别就在于：调用程序（用户 程序）运行在用户态，而被调 用程序运行在核心态。 2)通过软中断进入。第三章 1.程序顺序执行时具有3个基本特征： 1顺序性2封闭性3可再现性 2.程序并发执行时具有3个特征: 1间断性2失去封闭性3不可再现性 3.进程的定义： 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 其上执行的一个程序 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，它是系统进行资源分配和调度的一 个独立单位 国内对进程的定义：进程是程序的 运行过程，是系统进行资源分配和调 度的一个独立单位。 4.进程的特征： 1动态性2并发性3独立性 4异步性5结构特征 5.什么是进程控制块？ 进程控制块（PCB）作为进程实体的一个重要组成部分，包含了进程的所有描 述信息和管理控制信息，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。进程控制块与进 程之间存在一一对应关系。 进程控制块的数据结构通常是一个记录，包含的主要内容由以下4部分组成： 1进程描述信息2进程调度信息 3进程上下文4进程控制信息 6.进程的基本状态 1就绪状态2执行状态3阻塞状态 7.进程基本状态的转换
操作系统期末试题1 一、单项选择题(每题2分，共20分) 1．在操作系统中，进程的最基本的特征是( A )。 A. 动态性和并发性 B．顺序性和可再现性 C．与程序的对应性 D．执行过程的封闭性 2．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( A )完成的。 A．作业调度 B. 进程调度 C．用户自己D．管理人员 3．虚拟存储器给用户提供了特大的地址空间。实际上它是( C )。 A. 扩大物理内存容量 B．扩大物理外存容量 C. 扩大逻辑内存容量 D．扩大逻辑外存容量 4．引入缓冲技术的主要目的是( C )。 A. 改善用户编程环境 B．提高CPU的处理速度 C．提高CPU与设备之间的并行程度 D．降低计算机的硬件成本 5．在微内核结构的现代操作系统中，进程( A )。 A. 只是资源分配的单位 B．只是调度运行的单位 C．既是资源分配的单位，又是调度运行的单位 D．失去作用 6. （A）没有多道程序设计的特点。 A.dos B.unix B.windows D.os/2 7. 下列四个操作系统中，是分时系统的为（C）。 A.cp/m B.ms-dos C.unix D.windows nt 8. 在分时系统中，时间片一定，（B），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 9. 用户要在程序一级获得系统帮助，必须通过（D）。 A.进程调度 B.作业调度 C.键盘命令 D.系统调用 10. 操作系统是一组（C）。 A.文件管理程序 B.中断处理程序 C.资源管理程序 D.设备管理程序 二、判断题(选择你认为正确的叙述划√，认为错误的划×并说明原因。每题2分，共10分)
第3章处理机调度与死锁 典型例题解析 【例1】（1）3个进程共享4个同种类型的资源，每个进程最大需要2个资源，请问系统是否会因为竞争该资源而死锁？（2）n个进程共享m个同类资源，若每个进程都需要用该类资源，而且各进程对该类资源的最大需求量之和小于m+n。说明该系统不会因竞争该类资源而阻塞。（3）在（2）中，如果没有“每个进程都需要用该类资源”的限制，情况又会如何？（西北工业大学2000年考题） 答：（1）该系统不会因为竞争该类资源而死锁。因为，必有一个进程可获得2个资源，故能顺利完成，并释放出其所占用的2个资源给其他进程使用，使它们也顺利完成。 （2）用Max(i)表示第i个进程的最大资源需求量，need（i）表示第i个进程还需要的资源量，alloc(i)表示第i个进程已分配的资源量。由题中所给条件可知： need（i）>0(对所有的i) max(1)+…max(i)+…+max(n) 1.什么是操作系统？它的基本功能是什么：操作系统是控制其他程序运行管理系统资源并为用户提供操 作系统界面的系统软件的集合；功能：1.处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理 2.操作系统在系统中处于什么地位：操作系统是计算机系统中最基本的软件，操作系统在计算机系统中 起着支撑应用程序运行及用户操作环境的作用，它是计算机的核心与基石，而其他所有软件都要依赖操作系统才能运行 3.从用户角度分，分时系统与多道批处理相比有哪些优点 多路性、独立性、及时性、交互性 4linux基本系统由哪几部分组成？linux内核的功能是什么 有shell 内核文件系统 功能：运行程序，管理基本的硬件设备 5什么是进程？为什么要引入进程概念 进程是一个可并发执行的程序在某数据集上的一次运行 为了更好的研究、描述和控制并发程序的执行过程，操作系统引入了进程的概念 6进程的基本特征是什么？它与程序的主要区别是？ 动态性、并发性、独立性、异步性 区别：程序是进程的另一个组成部分，是进程的执行文本、程序是静态的指令集合，进程是动动态的过程实体 7简述进程的基本状态以及进程状态的转换 就绪态、运行态、等待态 8进程控制块的作用是什么？他通常包括哪些内容 进程程序卡尺系统为管理进程设置的一个数据结构，用于记录进程的相关信息 包含内容：进程的描述信息、进程的控制和调度信息、资源信息、现场信息 9什么是临界资源？什么时候临界区？什么是互斥和同步 临界资源是一次仅允许一个进程使用的资源；临界区是程序访问临界资源的程序片段 进程的互斥是禁止多个进程同时进入各自的访问统一临界资源的临界区以保证对临界资源的排他性使用；进程的同步是指进程间为合作完成一个任务而互相等待、协调运行步调 10什么是死锁，产生死锁的原因和必要条件是什么 死锁是系统中若干个进程相互无知的等待对方所占有的资源而无限的处于等待状态的一种僵持局面原因：系统资源有限，而多个并发进程因竞争资源而相互制约 必要条件：1.资源的独立占用2资源的非抢占式分配3对资源的保持和请求4对资源的循环等待 11进程调度的功能是什么；linux采用了那种进程调度策略 进程调度的功能是按照一定的策略把cpu分配给就绪进程，使他们轮流使用cpu运行 策略：先进先出法、时间片轮法、普通调度法 12进程调度的算法有哪些 先进先出法、短进程优先法、优先级调度法 13信号量的含义 信号量是一个整形变量s，它为某个临界资源而设置，表示该资源的可用 第一章 （1）操作系统（Operating System）：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。 （2）操作系统最基本的特征：共享性、并发性 （3）操作系统的特性：○1并发性：两个或多个事件在同一事件间隔发生；○2共享性：系统中的资源可供内存中多个并发进程共同使用，也称为资源共享或资源复用；○3虚拟技术：把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物；○4异步性：进程是以人们不可预知的速度，停停走走地向前推进的。 （4）OS的主要任务：为多道程序的运行提供良好的环境，保证多道程序能有条不紊地、高效地运行，并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。 （5）OS的功能：（1）处理机管理：对处理机进行分配，并对其运行进行有效的控制和管理； （6）存储器管理：内存分配、内存保护、地址映射（变换）、内存扩充；（3）设备管理：（4）文件管理：文件的存储空间管理、目录管理、文件的读／写管理和保护；（5）操作系统和用户之间的接口：命令接口、程序接口（系统调用组成）、图形接口（6）面向网络的服务功能 （7）○1多道批处理系统（吞吐量、周转时间）：多道性、宏观上并发、微观上串行、无序性、调度性；○2分时系统（响应时间）：多路性、交互性、独占性、及时性；○3实时系统（实时性和可靠性）： （8）多道程序设计技术是操作系统形成的标志 （9）分时系统：响应时间= 用户数*时间片，时间片=切换时间+处理时间 （10）实时系统：系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。 （11）并发：两个或多个事件在同一时间间隔发生；并行：两个或多个事件在同一时刻发生。 （12）虚拟：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。 （13）微内核ＯＳ结构：能实现ＯＳ核心功能的小型内核，并非一个完整的ＯＳ，与ＯＳ的服务进程（如文件服务器、作业服务器等）共同构成ＯＳ。 基本原理： 只有最基本的操作系统功能才能放在内核中。不是最基本的服务和应用程序在微内核之上构造，并在用户模式下执行。 四、计算题 1．有以下三个作业，分别采用先来先服务和短作业优先作业调度算法。试问它们的平均周转时间各是什么？是否还可以给出一种更好的调度算法，使其平均周转时间优于这两种调度算法？ 解：（1）采用先来先服务作业调度算法时的实施过程如下。 这时，作业的调度顺序是1→2→3。其平均周转时间为：（8 + 11.6 + 12）/ 3 = 10.53 （2）采用短作业优先作业调度算法时的实施过程如下。 这里要注意，在作业1运行完毕进行作业调度时，作业2和3都已经到达。由于是实行短作业优先作业调度算法，因此先调度作业3运行，最后调度作业2运行。所以，这时的作业调度顺序是1→3→2。其平均周转时间为：（8 + 8 + 12.6）/ 3 = 9.53 （3）还可以有更好的作业调度算法，使其平均周转时间优于这两种调度算法。例如，如果知道在作业1后面会来两个短作业，那么作业1到达后，先不投入运行。而是等所有作业到齐后，再按照短作业优先作业调度算法进行调度，具体实施过程如下。 这时的作业调度顺序是3→2→1。其平均周转时间为：（1 + 5.6 + 14）/ 3 = 6.87 2．有一组作业，它们的到达时间和所需CPU时间如下所示，分别采用先来先服务和短作业优先作业调度算法，给出它们的调度顺序、作业周转时间以及平均周转时间。 解：（1）采用先来先服务作业调度算法时的实施过程如下： 这时，作业的调度顺序是1→2→3→4，其平均周转时间为：（70 + 60 + 60 + 45）/ 4 = 58.75 （2）采用短作业优先作业调度算法时的实施过程如下： 这时，作业的调度顺序是1→4→3→2，其平均周转时间为：（70 + 5 + 35 + 75）/ 4 = 46.25 三、简答题 1.对临界区的管理应遵循哪些基本准则？ 答：为了合理利用临界资源，保证进程互斥地进入临界区，对临界区的管理应遵循以下准则： （1）空闲让进。当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。 （2）忙则等待。当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。 （3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。linux期末考试总结
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