操作系统35分(占23%)
一、考查目标
(1)了解操作系统在计算机系统中的作用、地位、发展和特点。
(2)理解操作系统的基本概念、原理，掌握操作系统设计方法与实现技术。
(3)能够运用所学的操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题。
二、知识点解析
操作系统学科是围绕操作系统的功能来展开的，包括进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和设备管理(输入/输出管理)。
1、操作系统概述
在操作系统的基础知识方面，我们要掌握操作系统的概念、特征、功能和提供的服务，操作系统的发展与分类，以及操作系统的运行环境。
2、进程管理
进程管理是操作系统的核心功能，也是考试的重点，这部分的考试分数将在10分以上。对进程管理知识点的细化，可以包括4个考点，分别是进程与线程的基本概念、处理机调度、进程同步与互斥、死锁。
在进程与线程的基本概念方面，我们要掌握进程的概念、进程的状态与转换(三态模型、五态模型)、进程控制、进程组织、进程通信(共享存储系统、消息传递系统、管道通信)，以及线程的概念与多线程模型。
在处理机调度方面，我们要掌握调度的基本概念、调度时机、切换与过程、调度的基本准则、调度方式，特别是要掌握几种典型的调度算法，包括先来先服务调度算法、短作业(短任务、短进程、短线程)优先调度算法、时间片轮转度算法、优先级调度算法、高响应比优先调度算法、多级反馈队列调度算法等，搞清楚这些算法的基本原理和调度过程，以及每种调度算法的优点和缺点。
进程同步与互斥是进程管理的重点，也是操作系统学科的一个难点。这个考点的知识，一般都会出现在考试试题中。具体包括进程同步的基本概念、实现临界区互斥的基本方法(包括软件实现方法、硬件实现方法)、信号量(PV操作)、管程、经典同步问题(包括生产者-消费者问题、读者-写者问题、哲学家进餐问题等)。我们一定要掌握PV操作的概念、流程，以及PV操作在同步问题、互斥问题中的应用。
如果进程调度算法不合适，或者进程同步与互斥处理机制不好，就会产生死锁。死锁是进程之间“互相等待、互相不放弃”的一种僵持状态，我们要理解死锁的概念，知道死锁发生的根本原因和有关条件，死锁处理策略和死锁的预防、死锁的避免(系统安全状态、银行家算法)，以及死锁检测和解除。在这个知识点中，特别是要掌握死锁产生的条件，因为知道了条件，就知道了解决办法。比较常考的内容是银行家算法。
3、内存管理
这部分内容与计算机组成原理考试模块有一定的交叉和重叠，主要考查内存管理基础和虚拟内存管理。
在内存管理基础知识点，需要我们掌握内存管理的基本概念(程序装入与链接、逻辑地址与物理地址空间、内存保护)、交换与覆盖，以及连续分配管理方式(单一连续分配、分区分配)和非连续分配管理方式(分页管理方式、分段管理方式、段页式管理方式)。理解这些管理方式的基本原理和工作过程，搞清楚它们之间的关系和区别，以及各种方式的优点和缺点。
在虚拟内存管理方面，我们要掌握虚拟内存的基本概念、请求分页管理方式和页面置换算法，包括最佳置换算法(OPT)、先进先出置换算法(FIFO)、最近最少使用置换算法(LRU)、时钟置换算法(CLOCK)。理解这些算法的基本工作原理和置换过程，所产生的缺页次数(缺页率)。与置换算法相关的是页面分配策略，包括最佳适应、最差适应等策略。不管采用哪
一种策略和算法，都要防止抖动现象的发生。与抖动相关的概念是工作集和程序局部性原理，这也是要掌握的内容。
另外，还要掌握请求分段管理方式、请求段页式管理方式的基本概念、工作流程。
4、文件管理
首先，我们要掌握文件系统的基础知识，包括文件的概念、文件结构(顺序文件、索引文件、索引顺序文件)、目录结构(文件控制块和索引节点、单级目录结构和两级目录结构、树形目录结构、图形目录结构)、文件共享(共享动机、共享方式、共享语义)、文件保护(访问类型、访问控制)。
其次，我们要掌握操作系统中文件系统的实现，包括文件系统层次结构、目录实现和文件实现。
最后，我们要掌握磁盘的组织与管理，包括磁盘的结构、磁盘调度算法(先来先服务调度算法FCFS、最短寻道时间优先调度算法SSTF、扫描算法SCAN等)、磁盘的管理等内容。
5、输入输出管理
输入输出管理(I/O)的功能是进行设备的分配和实现真正的I/O操作，在这个知识点，我们要理解和熟悉I/O设备、I/O管理目标、I/O管理功能、I/O应用接口和I/O控制方式等基本概念，要掌握I/O核心子系统的基本功能和工作原理，包括I/O调度的概念、高速缓存与缓冲区、设备分配与回收、假脱机技术(SPOOLing)、出错处理等。这部分知识与计算机组成原理的考查知识点有一定的交叉。
三、复习方法
1、教材的选择
对于操作系统的复习，建议考生选择希赛教育推荐《计算机操作系统(第三版)》(西安电子科技大学出版社，汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛主编)，该教材适合于初学者，写得比较简单，也适合自学。同时，也配以《计算机操作系统学习指导与题解》(西安电子科技大学出版社，汤子瀛、梁红兵、汤小丹主编)进行学习。
2、学习方法
在考试知识点上，操作系统模块和计算机组成原理模块的部分内容是相关甚至是重叠的，例如磁盘的组织和管理、虚拟存储器、输入输出等，因此，在学习这部分内容时，我们可以对照计算机组成原理的教材一起进行学习，以加深理解。
考研操作系统-操作系统概念与历史 (总分：246.00，做题时间：90分钟) 一、填空题(总题数：12，分数：12.00) 1.在操作系统中，不可中断执行的操作称为 1。 填空项1:__________________ （正确答案：原语操作） 原语操作的英文名称为Atomic Operation，有时也称为原子操作。原子在很长时间内被人类认为是不可分割的最小粒子，因此它引申的意思为不可分割或不可中断。原语操作是操作系统提供并发的基础。 2.UNIX操作系统在结构上分为两个部分： 1和 2。 填空项1:__________________ （正确答案：外壳(Shell)） 填空项1:__________________ （正确答案：内核(Kernel)） 操作系统的实体通常称为内核，它包括操作系统的所有功能构件，如进程管理、内存管理、文件系统等。这些功能构件并不能直接被一般用户使用。为了方便用户使用操作系统，操作系统设计者还为操作系统覆盖了一层外壳，用户通过外壳与操作系统打交道。这个壳可以看成是操作系统的用户界面。 3.特权指令能在 1下执行，而不能在 2下执行。 填空项1:__________________ （正确答案：内核态(Kernel Mode)、用户态(user Mode)） 顾名思义，特权指令具有特权，这个特权就是对计算机资源的访问权力。与此相对的是非特权指令，此种指令不能随意访问计算机的资源。操作系统为了实现特权和非特权指令而设计了内核态和用户态。凡是在内核态下执行的指令都是特权指令，在用户态下执行的指令都是非特权指令。 4.操作系统向用户提供了两类接口：一类是 1，另一类是 2。 填空项1:__________________ （正确答案：命令级接口(command Interface)、程序级接口(Programming Interface)） 对操作系统的使用有两种方式：直接向操作系统发出命令；编程序调用操作系统服务。前一种接口是所谓的命令接口，通过操作系统的壳实现；后一种接口是程序接口，通过操作系统调用(System call)和程序语言库函数实现。 5.分时系统中 1是衡量分时系统性能的一项重要指标。 填空项1:__________________ （正确答案：响应时间(Response Time)） 响应时间指的是在提交任务后，等待系统做出回应的时间。在分时系统下，多个用户分时共享同一个系统。每个用户在用完自己的分时时间段后需要等待别的用户用完它们的分时时间段，这个等待就是用户对系统的最直观感受，等待时间越长，用户感受越差。 6.操作系统的主要功能是 1和 2。 填空项1:__________________ （正确答案：管理(Management)） 填空项1:__________________ （正确答案：魔幻(Illusion)） 管理指的是管理计算机的软硬件资源，如CPU、内存、磁盘、各种表格和数据结构、软件原语等，以保证这些资源在不同用户或程序之间合理分配和使用。魔幻指的是将少变多，难变易，丑变美，如将单CPU通过进程模型虚拟成多个CPU，将有限内存通过虚存变为容量巨大的逻辑内存。 7.在现代操作系统中，资源分配的单位是 1，而处理机调度的单位是 2。 填空项1:__________________ （正确答案：进程(Process)） 填空项1:__________________ （正确答案：线程(Thread)） 在操作系统早期，调度单位和资源分配单位均是进程。随着操作系统的发展，线程作为进程中的一个指令执行序列而成为调度的单位。在线程模型下，进程并不运行，系统执行的是线程。 8.在操作系统中，一种用空间换取时间的资源转换技术是 1。 填空项1:__________________ （正确答案：缓冲技术(Buffering)） 通过提供缓冲区(Buffer)，可以让速度慢的设备与速度快的设备进行沟通与协作。 9.为实现CPU与外部设备的并行工作，系统引入了 1硬件机制。 填空项1:__________________ （正确答案：中断(Interrupt)） 在中断机制下，CPU在发出10命令后即继续执行别的任务。外部设备在完成10后便通过中断告诉CPU，CPU 通过响应中断来处理外部设备的中断请求。
计算机操作系统知识点总结 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《计算机操作系统知识点总结》的内容，具体内容：计算机操作系统考试是让很多同学都觉得头疼的事情，我们要怎么复习呢?下面由我为大家搜集整理了计算机操作系统的知识点总结，希望对大家有帮助!：第一章1、操作系统的定义、目标... 计算机操作系统考试是让很多同学都觉得头疼的事情，我们要怎么复习呢?下面由我为大家搜集整理了计算机操作系统的知识点总结，希望对大家有帮助! ：第一章 1、操作系统的定义、目标、作用 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。设计现代OS的主要目标是：方便性，有效性，可扩充性和开放性. OS的作用可表现为： a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;(一般用户的观点) b. OS作为计算机系统资源的管理者;(资源管理的观点) c. OS实现了对计算机资源的抽象. 2、脱机输入输出方式和SPOOLing系统(假脱机或联机输入输出方式)的联系和区别 脱机输入输出技术(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU的高速性和I/O设备低速性间的矛盾而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间，提高了I/O速度.
由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的，或者说，它们是在脱离主机的情况下进行的，故称为脱机输入输出方式;反之，在主机的直接控制下进行输入输出的方式称为联机(SPOOLing)输入输出方式 假脱机输入输出技术也提高了I/O的速度，同时还将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。 3、多道批处理系统需要解决的问题 处理机管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题、作业管理问题 4、OS具有哪几个基本特征?它的最基本特征是什么? a. 并发性(Concurrence),共享性(Sharing),虚拟性(Virtual),异步性(Asynchronism). b. 其中最基本特征是并发和共享. c. 并发特征是操作系统最重要的特征，其它三个特征都是以并发特征为前提的。 5、并行和并发 并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念，并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多少个事件在同一时间间隔内发生。 6、操作系统的主要功能，各主要功能下的扩充功能 a. 处理机管理功能： 进程控制，进程同步，进程通信和调度. b. 存储管理功能：
2009计算机考研大纲 Ⅰ考查目标 计算机学科专业基础综合考试涵盖数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的概念、基本原理和方法，能够运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。 Ⅱ考试形式和试卷结构 一、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分，考试时间为180分钟 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试 三、试卷内容结构 数据结构45分 计算机组成原理45分 操作系统35分 计算机网络25分 四、试卷题型结构 单项选择题80分（40小题，每小题2分） 综合应用题70分 Ⅲ考查范围 计算机组成原理 【考查目标】 1. 理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。 2. 理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。 3. 能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。 一、计算机系统概述 （一）计算机发展历程 （二）计算机系统层次结构 1. 计算机硬件的基本组成 2. 计算机软件的分类 3. 计算机的工作过程 （三）计算机性能指标
吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS。 二、数据的表示和运算 （一）数制与编码 1. 进位计数制及其相互转换 2. 真值和机器数 3. BCD码 4. 字符与字符串 5. 校验码 （二）定点数的表示和运算 1. 定点数的表示 无符号数的表示；有符号数的表示。 2. 定点数的运算 定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法。 （三）浮点数的表示和运算 1. 浮点数的表示 浮点数的表示范围；IEEE754标准 2. 浮点数的加/减运算 （四）算术逻辑单元ALU 1. 串行加法器和并行加法器 2. 算术逻辑单元ALU的功能和机构 三、存储器层次机构 （一）存储器的分类 （二）存储器的层次化结构 （三）半导体随机存取存储器 1. SRAM存储器的工作原理 2. DRAM存储器的工作原理 （四）只读存储器 （五）主存储器与CPU的连接 （六）双口RAM和多模块存储器 （七）高速缓冲存储器（Cache） 1. 程序访问的局部 2. Cache的基本工作原理 3. Cache和主存之间的映射方式 4. Cache中主存块的替换算法 5. Cache写策略 （八）虚拟存储器 1. 虚拟存储器的基本概念 2. 页式虚拟存储器 3. 段式虚拟存储器 4. 段页式虚拟存储器
第5章输入输出设备管理 本章是操作系统的第四大功能，属于对硬件的管理。主要内容有：外部设备的分类及安装、输入输出设备的分配算法、外部设备和CPU 之间的数据传送控制方式（程序直接控制方式、中断控制方式、DMA 方式和通道方式）和设备驱动程序等。 5．1 概述 5．1．1设备管理的任务与功能 1．设备管理的任务 （1）按用户需求提出的要求接入外部设备； （2）尽量提高输入输出设备的利用率。如，发挥主机与外设以及外设之间的真正并行工作能力。 2．设备管理的功能 （1）分配设备 按设备的不同类型和操作系统选用的算法分配，包括分配相应的通道、设备控制器以及对未分配的任务或作业进行排队等。 （2）控制和实现真正的输入输出并行操作 包括通道程序控制、启动设备、及时响应及处理中断讯号等。（3）对输入输出缓冲区进行管理 如：逻辑名的管理，多个缓冲区的分时及串并行操作，同类多个外部设备的均衡工作。 （4）在一些较大系统中实现虚拟设备技术。 5．1．2 发展历史 计算机的基本输入输出设备的发展共经过了三代 （1）第一代：键盘和打印机； （2）第二代：鼠标和调制解调器； （3）第三代：手写笔和扫描仪等。 5．1．2外部设备的分类 在现代计算机系统中，除了CPU和内存（也叫主存储器）外，其它大部分硬件设备都可统称为外部设备。其中包括常用的输入输出设备、外存设备和终端设备等，还包括将外设和主机连接起来的通道（channel）和控制器（controller）。在计算机系统中，从不同角度将设备划分成不同的类型加以管理和调度，归类后简化了设备管理程序，管理工作的关键之一是“分类”和“记录”。 1．按用户和用户分类 （1）系统设备（一般是标准设备）
第一章 ★1.操作系统的概念：通常把操作系统定义为用以控制和管理计算机系统资源方便用户使用的程序和数据结构的集合。★2.操作系统的基本类型：批处理操作系统、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、分布式操作系统。 ①批处理操作系统 特点： 用户脱机使用计算机 成批处理 多道程序运行 优点： 由于系统资源为多个作业所共享，其工作方式是作业之间自动调度执行。并在运行过程中用户不干预自己的作业，从而大大提高了系统资源的利用率和作业吞吐量。 缺点： 无交互性，用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力；而且是批处理的，作业周转时间长，用户使用不方便。 批处理系统中作业处理及状态 ②分时操作系统(Time Sharing OS) 分时操作系统是一个联机的多用户交互式的操作系统，如UNIX是多用户分时操作系统。 分时计算机系统：由于中断技术的使用，使得一台计算机能连接多个用户终端，用户可通过各自的终端使用和控制计算机，我们把一台计算机连接多个终端的计算机系统称为分时计算机系统，或称分时系统。 分时技术：把处理机的响应时间分成若于个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。 特点： 人机交互性好：在调试和运行程序时由用户自己操作。 共享主机：多个用户同时使用。 用户独立性：对每个用户而言好象独占主机。 ③实时操作系统(real-time OS) 实时操作系统是一种联机的操作系统，对外部的请求，实时操作系统能够在规定的时间内处理完毕。 特点： 有限等待时间 有限响应时间 用户控制 可靠性高 系统出错处理能力强 设计实时操作系统要考虑的一些因素： （1）实时时钟管理 （2）连续的人—机对话 （3）过载 (4) 高度可靠性和安全性需要采取冗余措施。 ④通用操作系统 同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能，或其中两种以上的功能。 ⑤个人计算机上的操作系统
第一章操作系统引论 操作系统的定义：是计算机系统中的一个系统软件，管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，合理的组织计算机的工作流程，以便有效利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口的作用。 1.1操作系统的目标与作用 1.目标：有效性、方便性、可扩充性、开放性 2.作用：a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；b. OS作为计算机系统资源的管理者；c. 实现了对计算机资源的抽象 3.操作系统为用户提供三种类型的使用接口：1.命令方式；2.系统调用方式；3.图形、窗口方式 1.2操作系统的发展过程 无操作系统的计算机系统、批处理系统（单道、多道）、分时系统、实时系统 1.单道批处理系统特征：自动性、顺序性、单道性。 多道批处理系统的优缺点：优点：资源利用率高、系统吞吐量大；缺点：平均周转时间长、无交互能力。 2.分时系统和实时系统的特征： 分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性 实时系统的特征：实时性、可靠性、安全性 3.分时系统和实时系统的比较：a.及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似都以人所能接受的等待时间来确定，但实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的；b.交互性：实时信息系统虽然也具有交互性，但其交互性仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序，不像分时系统能向终端用户提供数据处理和资源共享等服务；c.可靠性：分时系统虽然也要求系统可靠，但相比实时系统则要求系统具有高度的可靠性。 1.3操作系统的基本特性 基本特性：并发性、共享性、虚拟技术、异步性 1.4操作系统的主要功能 操作系统的主要任务：为多道程序的运行提供良好的运行环境，以保证多道程序能有条不紊的、高效的运行，并能最大程度的提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。 主要功能：处理机管理（进程管理、进程同步、进程通信、处理机调度） 存储器管理（内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充） 设备管理（设备管理、设备分配、设备处理、虚拟设备） 文件管理（文件存储空间的管理、目录管理、文件读/写管理和保护） 1.5操作系统与用户之间的接口： 1.用户接口：供用户组织和控制作业的执行和管理计算机系统； 2.程序接口：供编程人员使用操作系统提供的系统调用来请求操作系统提供服务。 1.6OS结构设计 1.操作系统结构：无结构OS、模块化结构OS、分层式结构OS、微内核结构OS 2.微内核技术：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次（用户模式）中去运行，而留下一个 尽可能小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称之为微内核技术。 补1.计算机操作系统的性能指标 系统可靠性、系统吞吐量、资源利用率、周转时间、可移植性、可扩展性 系统吞吐量：指系统在单位时间内处理的信息量；周转时间：指用户从提交作业到得到计算结果这段时间，又称系统响应时间。 补2.硬件将处理机划分为两种状态即管态和目态
注：所附答案为个人整理，不是标准答案，仅供参考。 2009年计算机专业考研真题——OS 一、试题 23. 单处理机系统中，可并行的是（）。 I. 进程与进程II. 处理机与设备 III. 处理机与通道IV. 设备与设备 A. I、II和III B. I、II和IV C. I、III和IV D. II、III和IV 24. 下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（）。 A. 时间片轮转调度算法 B. 短进程优先调度算法 C. 先来先服务调度算法 D. 高响应比优先调度算法 25. 某计算机系统中有8台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。该系统可能会发生死锁的K的最小值是（）。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【解析】3k<8+k => k<4（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。则该系统不会因竞争该类资源而阻塞。） 26. 分区分配内存管理方式的主要保护措施是（）。 A. 界地址保护 B. 程序代码保护 C. 数据保护 D. 栈保护 27. 一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则段长最大是（）。 A. 2的8次方字节 B. 2的16次方字节 C. 2的24次方字节 D. 2的32次方字节 28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（）。 A. 连续结构 B. 索引结构 C. 链式结构且磁盘块定长 D. 链式结构且磁盘块变长 29. 假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是（）。 A. 110，170，180，195，68，45，35，12 B. 110，68，45，35，12，170，180，195 C. 110，170，180，195，12，35，45，68 D. 12，35，45，68，110，170，180，195 30. 文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是（）。 A. 文件控制块 B. 文件分配表 C. 用户口令表 D. 系统注册表 31. 设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。此时，F2和F3的引用计数值分别是（）。 A. 0、1 B. 1、1 C. 1、2 D. 2、1 32. 程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标识是 A. 逻辑设备名 B. 物理设备名 C. 主设备号 D. 从设备号 45.（7分）三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。P1每
1）选择题 （1）为多道程序提供的可共享资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的 _C__ 也可能产生死锁。 A. 进程优先权 B. 资源的线性分配 C. 进程推进顺序 D. 分配队列优先权 （2）采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用 _B___ 方法解除死锁。 A. 执行并行操作 B. 撤消进程 C. 拒绝分配新资源 D. 修改信号量 （3）发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以通过破坏这四个必要条件之一来实现，但破坏 _A__ 条件是不太实际的。 A. 互斥 B. 不可抢占 C. 部分分配 D. 循环等待 （4）为多道程序提供的资源分配不当时，可能会出现死锁。除此之外，采用不适当的_ D _ 也可能产生死锁。 A. 进程调度算法 B. 进程优先级 C. 资源分配方法 D. 进程推进次序 （5）资源的有序分配策略可以破坏 __D___ 条件。 A. 互斥使用资源 B. 占有且等待资源 C. 非抢夺资源 D. 循环等待资源 （6）在 __C_ 的情况下，系统出现死锁。 A. 计算机系统发生了重大故障 B. 有多个封锁的进程同时存在 C. 若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 D. 资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 （7）银行家算法在解决死锁问题中是用于 _B__ 的。 A. 预防死锁 B. 避免死锁 C. 检测死锁 D. 解除死锁 （8）某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是 _C__ 。 A. 12 B. 11 C. 10 D. 9 （9）死锁与安全状态的关系是 _A__ 。 A. 死锁状态一定是不安全状态 B. 安全状态有可能成为死锁状态 C. 不安全状态就是死锁状态 D. 死锁状态有可能是安全状态 （10）如果系统的资源有向图 _ D __ ，则系统处于死锁状态。 A. 出现了环路 B. 每个进程节点至少有一条请求边 C. 没有环路 D. 每种资源只有一个，并出现环路 （11）两个进程争夺同一个资源，则这两个进程 B 。
2020年考研专业课计算机大纲详解：操作系统 一、操作系统考查目标 今天我们来解析一下计算统考大纲操作系统部分的知识点。操作 系统的研发水平很能够体现计算机软件发展的水平，所以操作系统是 计算机课程体系里很重要的一门专业核心基础原理课程。在考研大纲里，操作系统占了35分，次于数据结构和组成原理，但高于计算机网络。总的来说，操作系统实际上是四门考察课程里最简单的。除了PV 操作这个大难点，基本没有其它特别难的原理或复杂的算法。重要的 是区分清楚各个不同的算法，不要混淆。 复习参考书推荐国内操作系统最经典的教材，西电汤子瀛版的 《操作系统》。很多高校都在使用这本书做操作系统课程的教材或者 课内参考书，计算机考研统考大纲也和这本书的目录比较一致，建议 大家复习时采用。 操作系统在大纲中的考查目标是掌握操作系统的基本概念、基本 原理和基本功能，理解操作系统的整体运行过程;掌握操作系统进程、 内存、文件和I/O管理策略、算法、机制以及相互关系;能够使用所学 的操作系统原理、方法与技术分析问题和解决问题，并能利用C语言 描述相关算法。这些同2020年大纲没有任何变化，考纲要求考生能够 对操作系统主要组成部分有较为透彻的理解并且具有一定的编程水平，主要考察考生能将理论应用到实际工程项目中，体现考纲越来越重视 动手解决实际问题的水平。 二、操作系统考点解析 操作系统概述这个章出现大题的可能性微乎其微。选择题中常出 现的点主要是这些：操作系统的定义，引入单道批处理系统、多道批 处理、分时系统、实时系统的原因，这些不同阶段的操作系统的特征 如何，相互之间的差别在什么地方;操作系统的基本特征和功能;操作 系统的运行环境。
作业2 1.若1页大小为4KB，计算机地址总线为32位，则页号共有多少位？逻辑地址 空间最多包含多少页？逻辑地址60000在第几页？页内偏移是多少？若该页被装进物理块1280中，则物理地址是多少？ 解:所以页内偏移即页内地址占 12 位页号占 32-12=20 位逻辑地址空间最大页数为页 60000=(EA60)16=(1110 1010 0110 0000)2 其中低 12 二进制位为页内偏移，即(A60)16=2656。高 4 二进制位为页号，即(E)16=14。物理块号1280=(500)16 物理地址=(500A60)16=5245536. 2.假定当前磁头位于100号磁道，进程对磁道的请求序列依次为57，61，39， 20，88，161，139，38，175。当采用先来先服务和最短寻道时间优先算法时，总的移动的磁道数分别是多少？（请给出寻道次序和每步移动磁道数） 解：先来先服务最短寻道时间优先 43 +4+ 22+ 19+ 68+ 73+ 22+ 101 + 137 = 489 12 + 27 + 4 +18 + 1+ 18 + 119 + 22 + 14 = 235 。 3.设系统中有三种类型的资源（A，B，C）和五个进程（P1，P2，P3，P4，P5）， A资源的数量17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法来避免死锁。请回答下列问题： （1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。 （2）若进程P4请求资源（2，0，1），能否实现资源分配？为什么？ （3）在（2）的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），能否实现资源分配？为什么？ 进程最大资源需求量已分配资源量系统剩余资源数量 A B C A B C A B C P1559212233 P2536402 P3******* P4425204
GDOU-B-11-213 《操作系统》课程教学大纲 课程简介 课程简介: 本课程主要讲述操作系统的原理，使学生不仅能够从系统内部了解操作系统的工作原理，而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。主要内容 包括：操作系统的概论；操作系统的作业管理；操作系统的文件管理原理； 操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程互斥和同步等；操作系统的各 种存储管理方式以及存储保护和共享；操作系统的设备管理一般原理。其次 在实验环节介绍实例操作系统的若干实现技术，如：Windows操作系统、Linux 操作系统等。 课程大纲 一、课程的性质与任务： 本课程计算机学科的软件工程专业中是一门专业方向课，也可以面向计算机类的其它专业。其任务是讲授操作系统的原理，从系统内部了解操作系统的工作原理以级软件设计的思想方法和技术方法；同时介绍实例操作系统的若干实现技术。 二、课程的目的与基本要求： 通过本课程的教学使学生能够从操作系统内部获知操作系统的工作原理，理解操作系统几大管理模块的分工和管理思想，学习设计系统软件的思想方法，通过实验环节掌握操作系统实例的若干实现技术，如：Windows操作系统、Linux操作系统等。 三、面向专业： 软件工程、计算机类 四、先修课程: 计算系统基础，C/C++语言程序设计，计算机组成结构，数据结构。 五、本课程与其它课程的联系：
本课程以计算系统基础，C/C++语言程序设计，计算机组成结构，数据结构等为先修课程，在学习本课程之前要求学生掌握先修课程的知识，在学习本课程的过程中能将数据结构、计算机组成结构等课程的知识融入到本课程之中。 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业： 第一章：操作系统概论（2学时） 第一节：操作系统的地位及作用 操作系统的地位（A）；操作系统的作用（A）。 第二节：操作系统的功能 单道系统与多道系统（B）；操作系统的功能（A）。 第三节：操作系统的分类 批处理操作系统（B）；分时操作系统（B）；实时操作系统（B）。 第二章：作业管理（2学时） 第一节：作业的组织 作业与作业步（B）；作业的分类（B）；作业的状态（B）；作业控制块（B）。 第二节：操作系统的用户接口 程序级接口（A）；作业控制级接口（A）。 第三节：作业调度 作业调度程序的功能（B）；作业调度策略（B）；作业调度算法（B）。 第四节：作业控制 脱机控制方式（A）；联机控制方式（A）。 第三章：文件管理（8学时） 第一节：文件与文件系统（1学时） 文件（B）；文件的种类（B）；文件系统及其功能（A）。 第二节：文件的组织结构（1学时） 文件的逻辑结构（A）；文件的物理结构（A）。 第三节：文件目录结构（1学时） 文件说明（B）；文件目录的结构（A）；当前目录和目录文件（B）。 第四节：文件存取与操作（1学时） 文件的存取方法（A）；文件存储设备（C）；活动文件（B）；文件操作（A）。 第五节：文件存储空间的管理（2学时） 空闲块表（A）；空闲区表（A）；空闲块链（A）；位示图（A）。 第六节：文件的共享和保护（2学时）
操作系统概念背诵 一、进程管理 1.进程管理的功能 ①进程控制 ②进程同步 ③进程通信 ④进程（线程）调度 2.程序顺序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性。 3.程序并发执行时的特征：间断性、失去封闭性、不可再现性。 4.进程由程序段、数据段和进程控制块（PCB）组成。 5.进程的定义 ①进程是程序的一次执行。 ②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。 ③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。 ④进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 6.进程的基本特征：动态性、并发性、独立性、异步性、结构特征（程序＋数据＋PCB） 7.进程的状态 三态：就绪状态、运行状态、阻塞状态。 五态：活动就绪、静止就绪、活动阻塞、静止阻塞、运行。 8.进程控制块（PCB）的组成：进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息。 9.临界区：进程中访问临界资源的那段代码叫做临界区。 10.同步机制必须遵循的原则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。 11.P,V操作的定义 P(S)：S=S?1； 若S≥0，则当前进程继续运行； 若S＜0，则将当前进程插入到S的等待队列中去。 V(S)：S=S+1； 若S＞0，则当前进程继续运行； 若S≤0，则从S的等待队列中移出一个进程放到就绪队列中去。 12.信号量的物理意义 S=?n时，表示有n个等待进入临界区的进程，当前已有进程在临界区中访问临界资源； S=0时，表示不允许任何进程进入临界区，当前已有进程在临界区中访问临界资源； S=n时，表示临界区是空闲的，该类资源的可用数目为n，可以有n个进程访问该类资源。 13.高级通信机制有：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统。 14.线程的定义：线程是进程内的一个实体，是处理机调度的基本单位，是程序内部一个单一的顺序控 制流。 15.引入进程的目的：是为了使多个程序并发执行，提高资源利用率和系统吞吐量。 16.引入线程的目的：是为了减少程序并发执行时的时空开销，使操作系统具有更好的并发性。 17.进程的基本属性
操作系统习题集 参考教材： 汤小丹等编著，计算机操作系统（第三版），西安电子科技大学出版社，2007年版； 何炎祥等编著，计算机操作系统，清华大学出版社，2005年版； 邹恒明著，计算机的心智操作系统之哲学原理，机械工业出版社，2009年4月。 第一章操作系统引论 1.1 选择题 1．下列哪一条是在操作系统设计中引入多道程序技术的好处？ A. 使并发执行成为可能 B. 简化操作系统的实现 C. 减少对内存容量的需求 D. 便于实施存储保护 2．Windows XP属于下列哪一类操作系统？ A. 单用户单任务 B. 单用户多任务 C. 多用户 D. 批处理 3．下列哪一条不是批处理系统的优点？D A. 吞吐量大 B. 资源利用率高 C. 系统开销小 D. 响应及时 4．能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应的操作系统是（） A、分时系统 B、网络系统 C、实时系统 D、批处理系统 5．UNIX系统是一个__________操作系统。 A、单用户 B、单用户多任务 C、多用户多任务 D、多用户单任务 6．在分时系统中，当用户数一定时，影响响应时间的主要因素是＿＿。 A、时间片 B、调度算法 C、存储分配方式 D、作业的大小 7．Windows NT属于哪一类操作系统？ A、单用户单任务 B、单用户多任务 C、单道批处理 D、多用户 8．多道程序设计技术是指：多道程序可同时进入A ，在A 的位置B ，为使多道进程并发执行必须为每个用户作业创建进程，批处理系统由C 创建，而分时系统由D 创建。 选择答案： （1）内存（2）系统（3）固定（4）不定（5）进程调度（6）中级调度 （7）作业调度（8）输入进程（9）系统调用（10）命令解释进程 1.2 填空题 1．在手工操作阶段，操作员在进行装卸卡片或磁带等手工操作时，CPU处于空闲等待，我们称这种现象为。 2．多道批处理系统的特征为。 3．批量处理系统的缺点为；。
名校操作系统考研试题与解答 10.1北京大学1997年考研操作系统试题 (一)名词术语解释(每小题5分,共30分) 1.进程状态 2.快表 3.目录项 4.系统调用 5.设备驱动程序 6.微内核 (二)填空(每小题1分,共10分) 1.如果系统中有n个进程,则在等待队列中进程的个数最多为________个。 2.在操作系统中,不可中断执行的操作称为_________。 3.如果系统中的所有作业是同时到达的,则使作业平均周转时间最短的作业调度是_________。 4.如果信号量的当前值为-4,则表示系统中在该信号量上有________个等待进程。 5.在有m个进程的系统中出现死锁时,死锁进程的个数k应该满足的条件是_________。 6.不让死锁发生的策略可以分为静态和动态两种,死锁避免属于_________。 7.在操作系统中,一种用空间换取时间的资源转换技术是_________。 8.为实现CPU与外部设备的并行工作,系统引入了__________硬件机制。 9.中断优先级是由硬件规定的,若要调整中断的响应次序可通过_________。 10.若使当前运行的进程总是优先级最高的进程,应选择________进程调度算法。 (三)问答题(每小题15分,共30分) 1.消息缓冲通信技术是一种高级通信机制,由Hansen首先提出。 (1)试述高级通信机制与低级通信机制P、V原语操作的主要区别。 (2)请给出消息缓冲机制(有界缓冲)的基本原理。 (3)消息缓冲通信机制(有界缓冲)中提供发送原语Send(receiver,a),调用参数a表示发送消息的内存区首地址,试设计相应的数据结构,并用P、V原语操作实现Send原语。 2.在虚拟段式存储系统中,引入了段的动态链接。 (1)试说明为什么引入段的动态链接。 (2)请给出动态链接的一种实现方法。 (四)(共10分) 在实现文件系统时,为加快文件目录的检索速度,可利用"文件控制块分解法"。假设目录文件存放在磁盘上,每个盘块为512字节。文件控制块占64字节,其中文件名占8字节。通常将文件控制块分解成两个部分,第一部分占10字节(包括文件名和文件内部号),第二部分占56字节(包括文件内部号和文件其他描述信息)。 (1)假设某一目录文件共有254个文件控制块,试分别给出采用分解法前和分解法后,查找该目录文件的某一个文件控制块的平均访问磁盘次数。 (2)一般地,若目录文件分解前占用n个盘块,分解后改用m个盘块存放文件名和文件内部号部分,请给出访问磁盘次数减少的条件。 (五)(共10分〉 设系统中有三种类型的资源(A、B、C)和五个进程(P1、P2、P3、P4、P5),A资源的数量为17,B 资源的数量为5,C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如表1和表2所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。 ①T0时刻是否为安全状态? 若是,请给出安全序列。 ②在T0时刻若进程P2请求资源(0,3,4),是否能实施资源分配? 为什么? ③在②的基础上,若进程P4请求资源(2,0,1),是否能实施资源分配? 为什么?
第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间
操作系统复习大纲 1．设置操作系统的目的 答：1.向用户提供方便、简单的实用计算机的环境； 2.使计算机系统能搞笑地工作，提高系统资源的利用率 2．操作系统的定义、功能、类型、特征 答：定义：计算机操作系统是方便用户实用，管理和控制计算机软硬件资源的系统软件功能：处理机管理（进程控制、进程调度、进程同步、进程通信）、存储器管理（存分配、存储保护、存储扩充）、设备管理（设备分配、设备传输控制、设备无关性）、文件管理（文件存储空间管理、目录管理、文件保护、文件操作管理）和作业管理（用户接口、程序接口）操作系统的特征：并发、共享、虚拟、异步（不确定性） 类型： 批处理系统：（特征：成批处理、多道程序运行，用户脱机使用计算机） 单道批处理：FMS（FORTRAN监控系统）、IBYSY（IBM/7094） 多道批处理：IBM 360/370 分时系统：（特征：多路性、独占性、及时性、交互性） Unix、VAX/VMX、CTSS、MUTICS等 实时系统（即时响应、高可靠性、专业性） 单用户系统 单用户单任务：CP/M,MS-DOS 单用户多任务：windows 多用户多任务：UNIX OS,Linux OS 网络系统：（特征：网络通信、资源共享、互操作、协作处理） Windows NT Server、NetWare,2000 分布式系统（特征：统一性、坚强性） 3．多道程序设计与并发性 4．进程的定义、特征以及组成（PCB） 5．线程与进程 6．进程的基本状态及其转换 7．临界资源、临界区 8．互斥，同步 9．用信号量和p、v操作实现进程的互斥和同步 10．处理机的分级调度，作业调度和进程调度的主要任务 11．常用的调度算法
计算机操作系统考研真题计算机综合硕士 真题 一、选择题真题解析 4某系统采用改进型CLOCK置换算法，页表项中字段A为访问位，M为修改位。A＝0表示页最近没有被访问，A＝1表示页最近被访问过。M＝0表示页没有被修改过，M＝1表示页被修改过。按（A，M）所有可能的取值，将页分为四类：（0，0）、（1，0）、（0，1）和（1，1），则该算法淘汰页的次序为（）。[2016年408统考] A．（0，0），（0，1），（1，0），（1，1） B．（0，0），（1，0），（0，1），（1，1） C．（0，0），（0，1），（1，1），（1，0） D．（0，0），（1，1），（0，1），（1，0） 【答案】A ~ @ 【解析】使用改进型CLOCK置换算法淘汰页面时，其原理是： （1）首先扫描访问位为0，修改位为0的页； （2）若（1）中没有找到，则重新扫描，查找访问位为0，修改位为1的页，此过程中将被跳过页的访问位设为0； （3）若（2）依旧没找到，则开始重复（1）开始查找、若没有则继续（2）查找。
因此该算法首先置换（0，0）、（0，1），若都没找到，此时（1，0）、（1，1）被更改为（0，0）、（0，1）进行查找，所以最后该算法淘汰页的次序为（0，0），（0，1），（1，0），（1，1）。 45使用TSL(Test and Set Lock)指令实现进程互斥的伪代码如下所示。 do{ … whlie(TSL(&lock)); critical; section; lock=FALSE; …}while(TRUE);下列与该实现机制相关的叙述中，正确的是（）。[2016年408统考] A．退出临界区的进程负责唤醒阻塞态进程 B．等待进入临界区的进程不会主动放弃CPU C．上述伪代码满足“让权等待”的同步准则 D．while(TSL(&lock))语句应在关中断状态下执行 【答案】B ~ @ 【解析】A项，TSL指令作用的进程都是短进程，不会出现阻塞情况，退出临界区的进程不需要负责唤醒阻塞态进程；C项，TSL指令作用的进程属于忙则等待的类型，运行的进程等待资源时，进入临界区的进程并不会主动放弃CPU。让权等待是指当进程不能进入临界区时，应立即释放CPU，与忙则等待相反；D项，在中断处理中，TSL是多处理器下的进程并发问题，采用PSW关中断/开中断方式是单处理器下的进程并发问题，两者不是混用的，即 while(TSL(&lock))语句不需要在关中断状态下执行。 46某进程的段表内容如表1-6所示。 表1-6
★1.操作系统的概念：通常把操作系统定义为用以控制和管理计算机系统资源方便用户使用的程序和数据结构的集合。 ★2.操作系统的基本类型：批处理操作系统、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、分布式操作系统。①批处理操作系统 特点： 用户脱机使用计算机 成批处理 多道程序运行 优点： 由于系统资源为多个作业所共享，其工作方式是作业之间自动调度执行。并在运行过程中用户不干预自己的作业，从而大大提高了系统资源的利用率和作业吞吐量。 缺点： 无交互性，用户一旦提交作业就失去了对其运行的控制能力；而且是批处理的，作业周转时间长，用户使用不方便。 批处理系统中作业处理及状态 ②分时操作系统(Time Sharing OS) 分时操作系统是一个联机的多用户交互式的操作系统，如UNIX是多用户分时操作系统。 分时计算机系统：由于中断技术的使用，使得一台计算机能连接多个用户终端，用户可通过各自的终端使用和控制计算机，我们把一台计算机连接多个终端的计算机系统称为分时计算机系统，或称分时系统。 分时技术：把处理机的响应时间分成若于个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。 特点： 人机交互性好：在调试和运行程序时由用户自己操作。 共享主机：多个用户同时使用。 用户独立性：对每个用户而言好象独占主机。 ③实时操作系统(real-time OS) 实时操作系统是一种联机的操作系统，对外部的请求，实时操作系统能够在规定的时间内处理完毕。 特点： 有限等待时间 有限响应时间 用户控制 可靠性高 系统出错处理能力强 设计实时操作系统要考虑的一些因素： （1）实时时钟管理 （2）连续的人—机对话 （3）过载 (4) 高度可靠性和安全性需要采取冗余措施。 ④通用操作系统 同时兼有多道批处理、分时、实时处理的功能，或其中两种以上的功能。 ⑤个人计算机上的操作系统 个人计算机上的操作系统是联机的交互式单用户操作系统，目前在个人计算机上使用的操作系统以windows系列和linux系统为主。 ⑥网络操作系统