《操作系统》复习指导
考试共有5种题型：
选择、填空、判断、简答、操作，基本上每种题型20分。操作题出自下面6种题型。
简答题：
1.什么是多道程序设计？其主要特点是什么？
2．.什么是进程？进程和程序有什么区别与联系？
3．什么是线程？建立线程的目的是什么？
4．什么是临界资源？什么是临界区？举一个临界资源的例子。
5.在进程的整个生命周期中，可能要经历哪几种状态？这几种状态在什么情况下会发生什么样的变迁（主要叙述三状态模型即可）？所谓三状态模型、五状态模型、七状态模型各包括进程的哪几种状态？
6．什么是死锁？产生死锁的根本原因是什么？解决死锁有哪几种解决策略？这些策略有哪些具体的解决方案？
7．为什么要使用联想寄存器（快表）？联想寄存器里存放的内容是什么？
8.什么是虚拟技术？虚拟技术需要什么物质基础？
9.在设备管理中为什么要引入缓冲区？常见的缓冲技术有哪几种？现在最常用的是哪种？10．什么是SPOOLING系统？SPOOLING系统由哪几部份构成？举一个利用SPOOLING 技术的例子。
11．以打印机为例，说明SPOOLING的工作原理
12．有哪几种常见的输入输出控制机制？简述其工作原理。
操作题（共有6种类型的题，20分上下））
（1）作业调度：分别用先来先服务、最短作业优先、响应比高者优先算法调度，计算作业的平均周转时间和平均带权周转时间。
注：在时间运算上，可用10进程，也可用60进制参与运算。
（2）信号量机制和P、V（Wait、Signal）操作。
理解P、V操作的定义，理解信号量值的含义。能够在具体的应用里，根据题意，建立信号量，并用伪代码（类C或类PASCAL）来表达进程之间的同步与互斥。
（3）银行家算法：（一种典型的死锁避免策略）
这是一种避免死锁的策略。要会根据当前资源情况和进程需求情况，判断当前状态是否安全；若当前状态安全，再有进程申请新的资源，可否给它？
（4）逻辑地址到内存地址的转换：
给定一个逻辑地址（段号，段内地址）和段表，要求给出物理地址；
给定一个逻辑地址（逻辑地址）、页面尺寸、页表，要求换算出物理地址；
（5）页面淘汰算法：
给定一个页面访问序列，会用以下几种算法分别计算页面的缺页中断数和缺页中断率：
最佳淘汰算法（OPT）、
先进先出淘汰算法（FIFO）、
最近最久未使用淘汰算法（LRU）
（6）磁盘调度算法：
给定一个磁盘访问序列，会分别用以下几种磁盘调度算法计算寻道总长度和平均寻道长度：先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）
扫描算法（SCAN）——又叫电梯算法、循环扫描（CSCAN）
章节复习要点：
第一章操作系统概论
1．什么是操作系统？答：操作系统是最复杂、最典型的系统软件。
其目标有以下几点：1. 方便性 2. 有效性 3. 可扩充性 4. 开放性2．OS作为计算机系统资源的管理者，主要管理哪几方面的资源？或OS功能？
答：OS的主要功能也正是针对这四类资源进行有效的管理，即：
（1）处理机管理：用于分配和控制处理机；
（2）存储器管理：主要负责内存的分配与回收；
（3）I/O设备管理：负责I/O设备的分配与操纵；
（4）文件管理：负责文件的存取、共享和保护。
（5）用户接口
3.中断分类：
（1）I/O中断
（2）程序中断
（3）硬件故障中断
（4）外中断
（5）访管中断（软中断）
（6）缺页中断：
4.OS主要特征：
（1）并发性：是指在操作系统中存在着许多同时的或并行的活动
（2）共享性：并发活动需要共享系统的软，硬件资源
（3）虚拟性：
（4）不确定性：结果不确定是因为执行的顺序的不确定性
5.多道程序设计的实现：
为了实现，需要解决：存储保护和地址重定位；处理机管理和调度；资源的管理和分配。4．什么叫共享，什么叫虚拟？什么叫异步？
答：
（1）共享: 在操作系统环境下，所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用。
（2）虚拟: 操作系统中的所谓“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。
物理实体(前者)是实的，即实际存在的；而后者是虚的，是用户感觉上的东西。相应地，用于实现虚拟的技术，称为虚拟技术。
异步: 在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但只有进程在获得所需的资源后方能执行。
在单处理机环境下，由于系统中只有一个处理机，因而每次只允许一个进程执行，其余进程只能等待。
或者说，进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。
5．基本的操作系统有哪几种？
答：批处理系统（单道和多道），分时系统，实时系统
第二章：用户与操作系统的接口
1、管态与算态（CPU的两种工作状态）：
（1）用户工作的状态称为算态或用户态；
（2）将系统程序工作的状态称为管态或系统态或内核态。
2、特权指令：是一类只能在管态下执行而不能在算态下执行的特殊机器指令
常见的特权指令有以下几种：
(1) 有关对外设使用的指令，如启动外设指令，测试外设工作状态以及控制外设动作的指令。
(2) 有关访问程序状态的指令，如程序状态字寄存器，指令计数器和特殊的控制寄存器等。
(3) 存取特殊寄存器指令。如中断寄存器，时钟寄存器，上下界地址寄存器等。
(4) 其它指令
★对用户来说切换到管态唯一途径是中断
3、系统调用与过程调用的区别：
（1）运行在不同的系统状态：
一般过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同状态：核心态或用户态
系统调用：调用程序在用户态，被调用程序在系统态
（2）通过软中断进入：一般的过程调用可以直接由调用过程转向被调用过程；而执行系统调用时，由于调用过程和被调过程处于不同的系统状态，因而不允许由调用过程直接转向被调过程，通常都是通过软中断机制或访管指令，先进入操作系统，然后再转向被调过程。
4、简单命令：
Fork() 创建一个与当前进程完全相同的拷贝
★系统调用的一个重要特性——可重入性
第三章：进程管理
1．什么是进程？答：（1）进程的定义有多种，比较典型的有：
1）进程是程序在处理器上的一次执行过程。
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）进程是程序在一个数据集合上的运行的过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
通常人们定义进程为：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、为什么要引入进程？
（2）在多道程序环境下，程序的并发执行代替了程序的顺序执行，程序不再像单道程序环境那样，顺序连贯地执行，而是走走停停，具有执行——暂停——执行的规律。
它破坏了程序的“封闭性”和“可再现性”，使得程序和机器执行程序的活动不再一一对应，程序执行的结果也不再唯一，这样，程序的执行也就失去了意义。
这时“程序”这个静态的概念已经不能反映程序活动所具有的特征，需要引进一个新的概念——进程。
为了使程序能并发执行，且为了对并发执行的程序加以描述和控制，人们引入了“进程”的概念。
3、进程由哪几个部分构成？
（3）程序段、数据段及PCB三个部分组成。
4、系统是通过什么来感知进程的存在的？
（4）PCB
5、进程有哪几种基本的状态？这些状态都在哪些典型情况下会发生哪种变迁？
挂起有几种状态？挂起的进程能获得处理机吗？
答：（1）进程的三种基本状态：1）就绪(Ready)状态2) 执行状态3) 阻塞状态
（2）就绪(Ready)状态：当进程已分配到除CPU以外的的所有必要资源后，只要再获得CPU 就可以立即执行，这时的进程状态称为就绪状态。
在一个系统中处于就绪状态的进程可能有多个，通常将他们排成一个队列，称为就绪队列执行状态：进程已获得CPU，其程序正在执行。在单处理机系统中，只有一个进程处于执行状态；在多处理器系统中，则有多个进程处于执行状态。
阻塞状态：正在执行的进程由于发生某事件（如需要输入或输出数据）而暂时无法继续执行时，便放弃处理机而处于暂停状态，即进程的执行受到阻塞，这种暂停的状态称为阻塞状态
致使进程阻塞的典型事件有：请求I/O
（3）当内存所有进程阻塞时，操作系统可将一进程置为挂起状态并交换到磁盘，再将另一个处于就绪状态的进程调入另一进程执行。挂起状态与原有的阻塞和就绪状态结合为起来又可形成阻塞挂起状态和就绪挂起状态。
1) 活动就绪→静止就绪。（通过挂起原语将其挂起）
2) 活动阻塞→静止阻塞。
3) 静止就绪→活动就绪。（用激活原语将静止状态变为活动状态）
4) 静止阻塞→活动阻塞。
细分的进程状态转换图：
带有挂起操作的进程状态转换图：
6、比较进程和程序有什么区别：
(1) 进程是程序的一次执行，属于一种动态概念，而程序是一组有序的指令，是一种静态概念。
(2) 一个进程可以执行一个或几个程序；反之，
(3) 程序可以作为一种软件资源长期保留，而进程是程序的一次执行过程，是暂时的。( 4) 进程具有并发性，它能与其它进程并发运行。
(5) 进程是一个独立的运行单位，也是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
7、进程的调度方式：
（1）剥夺方式：现运行程序在运行过程中，如有重要或紧迫的进程到达，则现运行进程放弃处理机，暂停原进程的运行并把处理机分配给新进程
（2）非剥夺方式：现运行程序在运行过程中，如有重要或紧迫的进程到达，需要等待原进程的完成或发生某种事件，而进入“完成”或“阻塞”状态时，才主动放弃处理机，把处理机让出重要进程运行。
8、什么是线程？答：（1）线程可定义为“进程内的一个执行单位”，或者定义为“进程内的一个可调度的实体”。
9、比较线程和进程之间有什么异同和联系。
答：（1）线程的引入，进一步提高了程序并发执行的程度，从而进一步提高了系统的吞吐量。为了既能提高程序的并发程度，又能减少OS的开销，操作系统设计者引入了线程，把进程的两个基本属性分离开来。即以进程为单位分配资源，以线程为单位进行调度。
（2）进程和线程的区别与联系：
调度
拥有资源
并发性
系统开销
10、P、V操作：
P、V操作是定义在信号量S上的两个操作，其定义如下：
P(S)：①S∶=S-1;
②若S≥0，则调用P(S)
③若S<0，则调用P(S)的进程被阻塞，并把它插入到等待信号量S的阻塞队列中。
V(S)：①S∶=S+1;
②若S>0，则调用V(S)
③若S≤0，从等待信号量S的阻塞队列中唤醒头一个进程，然后调用V(S)的进程继续运行。（问题：1、唤醒哪一个；2、执行哪一个）
例子：哲学家就餐问题
11、为什么会产生死锁？产生死锁的必要条件：
（1）互斥控制
（2）非剥夺控制
（3）逐次请求
（4）环路条件
12、对死锁采取的对策：
（1）鸵鸟策略。
(2) 预防策略（破坏四个必要条件之一）。
(3) 避免策略（分配资源时用算法判定）。
(4) 检测和解除（进程资源图、删除；剥夺）。
13、预防：
(1)资源静态分配法
(2) 资源顺序分配法
注意第三章的习题
第三章并发控制——进程的同步与互斥
1．什么叫进程同步？什么叫进程互斥？通过前趋图进一步感受进程的同步。
答：（1）同步，也称为直接相互制约，是指某些并发执行的进程为共同完成一个任务，需要相互合作、协同工作。这些合作的进程都是独立地以不可预知的速度推进，这就需要在一些关键点上互相等待，互通消息。
所谓进程同步，是指多个相互合作的进程，在一些关键点上可能需要互相等待或互相交换信息，这种相互制约的关系称为进程同步。
进程同步是进程之间直接的相互作用，是合作进程间有意识的行为。
（2）互斥：也称间接相互制约关系，是指多个进程同时竞争一个需要互斥使用的资源（如打印机等），当该资源已经分配给某个进程使用时，其它进程只能等待，直到该资源被释放。所谓进程互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，最多允许一个进程使用，而其他要使用该资源的进程必须等待，直到占用该资源的进程释放了该资源为止。
2．什么叫临界资源？什么叫临界区？
答：（1操作系统中将一次仅允许一个进程访问的资源称为临界资源,如打印机、共享变量等（2）操作系统中把每个进程中访问临界资源的那段代码段称为临界区。
3．什么叫信号量？它是一种解决什么问题的机制？信号量的值可以人为设定几次？它的值是由哪些操作改变的？
答：（1）信号量是一个确定的两元组（S，Q），其中S是一个具有非负初值的整型变量，Q 是一个初始状态为空的队列。整型变量S表示系统中某类资源的数目，当其值大于或等于0时，表示系统中当前可用资源的数目；当其值小于0时，其绝对值表示系统中因请求该类资源而被阻塞的进程数目。
（2）信号量是一种用来有效地解决进程同步与互斥问题的机制。
（3）信号量的初值
（4）除信号量的初值外，信号量的值仅能由P操作（又叫Wait操作）和V操作（又称Signal 操作）来改变。
4．体会、理解信号量以及P、V（Wait、Signal）操作的意义。
答：一个信号量的建立必须经过说明，即应该准确说明S的意义和初值（注意这个初值不是一个负值）。每个信号量都有一个相应的队列，在建立信号量时，队列为空。
P、V操作以原语方式实现，信号量的值仅能由这两条原语加以改变。P、V操作的定义为：P操作。
P操作记为P(S)，其中S为一个信号量，它执行时主要完成下述动作：
?S=S-1；
?若S>=0则进程继续运行；
?否则（即S<0)阻塞该进程，并将它插入该信号量的等待队列中。
V操作。
V操作记为V（S），S为一个信号量，它执行时主要完成下述动作：
?S=S+1；
?若S大于0则进程继续执行；
否则（即S<=0)则从信号量等待队列中移出第一个进程，使其变为就绪状态并插入就绪队列，然后再返回原进程继续执行。
只需要把临界区置于P(S)和V(S) 之间，即可以实现两个进程的互斥。
互斥访问临界区的描述如下：
----要求P1、P2互斥访问临界区：
//注意书写格式！semaphore S=1;
main( )
{
cobegin
P1( );
P2( );
coend
}
P1( )
{ ……/*剩余区*/
P(S);
进程P1的临界区；
V(S);
……
}
P2( )
{ ……/*剩余区*/
P(S);
进程P2的临界区；
V(S);
……
}
当我们可使用的资源数量最多为1的时候，信号量一般用mutex表示.如：semaphore mutex=1 第四章处理机调度与死锁
2.常见的作业调度算法有哪些？常见的进程调度有哪些？哪些调度是可剥夺的，哪些是不可剥夺的？
答：（1）先来先服务调度算法（FCFS）、短作业优先调度算法（SJF）、响应比高者优先（HRF）调度算法
（2）剥夺式：当系统按照某种原则发现一个比现运行的进程更合适、更应该占用CPU的进程时，系统将强迫处于运行状态的进程将CPU的使用权交给这个更合适的进程。
常见的调度原则有优先权原则、短进程优先原则和时间片原则等。
非剥夺式：一旦某个进程占用了CPU，除非是由于它自身的原因自动放弃CPU，否则它将一直运行下去直到完成。
常见的进程调度算法有以下4种：
①先来先服务算法、
②最高优先权优先调度算法、
③时间片轮转调度算法、
多级反馈队列调度算法
3. 给定一个作业序列，按先来先服务、短作业优先、响应比高者优先算法调度，分别计算该作业序列的平均周转时间和平均带权周转时间
答：衡量作业调度算法性能的指标
1.系统吞吐率：平均每单位时间内完成的作业数
2.周转时间：作业从提交到完成所经历的时间
作业i的周转时间为：Ti=Tei-Tsi
其中，Tei为作业i的完成时间，Tsi为提交时间
3.平均周转时间：多个作业周转时间的平均值
T=（T1+T2+……+Tn）/n
平均周转时间越短，作业吞吐率越大，系统效率越高
4.带权周转时间：作业周转时间与作业实际运行时间的比。作业i的带权周转时间为：
Wi=Ti/Tri
其中Ti为作业i的周转时间，Tri为作业i的实际运行时间
5.平均带权周转时间：多个作业带权周转时间的平均值
W=（W1+W2+……+ Wn）/n
4.死锁产生的根本原因是什么？
5.一是系统提供的资源有限，不能满足每个进程的需要；
二是多道程序运行时，进程推进顺序不合理。
第四章存储器管理
1.内存管理的任务是什么？操作系统的内存管理应具备哪些功能？
答：（1）在多道程序的环境中，存储管理的目的主要有两个：
一是提高资源的利用率，尽量满足多个用户对主存的要求；
二是能方便用户使用主存储器，使用户不必考虑作业存放在哪块区域，也不必考虑如何能实现正确运行等问题。
（2）存储管理一般应能完成如下功能：
1）按作业要求进行内存的分配并进行实时回收；
2）实现程序中的逻辑地址到物理地址的重定位；
3）对操作系统及其用户的信息提供存储保护；
4）实现主存的逻辑扩充，提供给用户更大的存储空间。
2.什么是重定位？什么是静态重定位和动态重定位？它们重定位的时机都在什么时候？答：（1）为使程序能正确运行，必须将逻辑地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中的物理地址，这一过程称为地址重定位或地址映射。
换句话说，地址重定位就是建立用户程序的逻辑地址和物理地址之间的对应关系。
★（2）静态地址重定位
它根据要装入的内存起始地址，直接修改所有涉及到的逻辑地址，一次性完成逻辑地址到物理地址的转换，在程序运行中，不再进行任何地址转换。
?静态地址重定位的优点是只需通过重定位装入程序，即可实现逻辑地址向物理地址
的转化，不需要硬件的支持，可以在任何机器上实现。
?早期的操作系统大多采用这种方法。
?缺点是程序必须占据连续的内存空间，且一旦装入内存后，就不能被移动，不利于
内存空间的利用
★动态地址重定位也称动态地址映射，是指把目标程序装入内存的时候，并不立即把逻辑地
CPU访问程序和数据的时候，才进行地址转换。
为了提高转换效率，一般需要重定位寄存器的支持。
通常在程序装入内存后，将其在内存中的起始地址装入重定位寄存器。
在程序执行时，把要访问的程序（数据）的逻辑地址加上重定位寄存器中的起始地址，便可形成CPU能够访问的物理地址。
?动态地址重定位的优点是不要求程序装入连续的内存空间。
?在内存中允许程序再次移动位置，而且还可以部分地装入程序运行。
?便于作业共享同一程序的副本。
?因此现代计算机系统广泛采用动态地址重定位技术。
?动态地址重定位的缺点是需要硬件的支持，而且实现存储管理的软件算法也比较复
杂
3、分页管理的特点：
页面的大小是固定的，通常是2^k，如256B，1KB，4KB
内存块的大小= 页面的大小
连续页所分配的块不需要连续
【例子】设某进程地址空间大小为16MB。页面大小为1KB。
问保存该进程的页表需要多大内存空间？
（1）16MB的程序可以划分出：2^{24}/ 2^{10} = 2^12个页面
（2）要编码2^12个页面，至少需要12 bits
（3）考虑到字节对齐，保存12 bits需要2 Bytes，也就是用2Bytes
保存一个页面编号
（4）共需要2^12 X 2 Bytes=2^{13} Bytes = 8KB
★最简单的页表只包含页号、块号两个内容。
6.会借助于段表、页表等表格，来将给定的用户程序地址（逻辑地址）转化为内存地址。7．理解、体会虚拟内存管理中涉及的几种页面淘汰算法，会计算页面中断数和页面中断率第五章文件管理
2．文件的逻辑结构（2种）、
答：文件的逻辑结构分为以下两类：
1.有结构的记录式文件
有结构的文件是指由若干个相关的记录构成的文件，又称记录式文件。
在文件中的记录一般有着相同或不同数目的数据项，根据记录的长度，记录式文件又分为等长记录文件和变长记录文件。
2.无结构文件
又称流式文件，组成它的基本信息单位是字节或字，其长度是文件中所含字节的数目。如大量的源程序、库函数等采用的就是流式文件。
3．文件的物理结构（4种），各适合于哪种存取方式？
答：（1）连续结构（顺序结构）：这种结构的文件，其文件在磁盘上的存放顺序与用户看到的逻辑记录是一致的。连续文件可采用顺序存取，也可以随机存取,就看你采用什么样的存储介质来存储文件
（2）串联结构（链接结构）：且其存取的方法只能顺序存取，不能随机存取。
（3）索引文件：索引结构要求系统为每一个文件建立一张索引表，表中每个栏目指出文件信息所在的逻辑块号和物理块号之间的对应关系
（4）Hash文件：计算寻址
即当文件的物理结构为索引结构时，即可顺序存取，也可随机存取。
6．什么是文件目录？文件目录的主要作用是什么？文件目录里面存放的内容是什么？
答：（1）文件目录实际上就是文件控制块的有序集合，即把所有文件控制块有机地结合起来，就构成了文件目录。专放文件目录(FCB)的文件被称为目录文件。构成目录文件的基本单元通常称为目录项——其实就是每个文件的FCB。
（2）作用：1）可实现对文件的“按名存取”。
2）能实现对文件的共享。
3）二级目录和多级目录结构能允许文件重名。
7．一级目录、二级目录、多级目录都是怎么组织文件信息的？各有何好处与坏处？一级目录能解决文件的重名问题吗？
答：（1）单级目录结构是最简单的目录结构，在整个文件系统中仅设置一个文件目录，每个文件占用一个目录项。每个目录项包含文件名、扩展名、文件类型和长度、文件的物理地址及其它属性。
单级目录结构的优点是简单，管理方便能实现文件系统的基本功能——按名存取。
但存在一些缺点：（1）无法解决重名问题（2）难以实现文件共享（3）查找速度慢
二级目录就是为了实现文件能重名而提出的。在二级目录中，第一级为主文件目录（MFD），它用于管理所有用户文件目录，它的目录项登记了每个用户名及其文件目录的地址。
第二级为用户文件目录（UFD），它为该用户的每个文件设置一个目录项，用户只允许查看他自己的目录项。
缺点：二级目录解决了不同用户不能采用同一个文件名的问题，但还是不能反映目录的层次
关系。
在多级目录结构中，对文件的访问是通过文件的路径名进行的。路径名又分为绝对文件名和相对文件名。
多级目录有以下优点：
（1）层次清楚
（2）解决了重名问题
（3）检索速度快。可为每类文件建立一个子目录，从而很容易查找。
多级目录的缺点是：
由于是按路径名逐层查找文件，而每个文件都放在外存，因此查找过程中要多次访问磁盘，从而影响计算机的速度。
8．什么是i节点？里面存放了什么内容？
答：（1）在有些系统中，如Unix/Linux，采用了文件名和文件描述信息分开存储的方法，使文件的描述信息单独形成一个数据结构。该数据结构称为索引节点，简称i节点。
在文件的目录项中，只包含两个内容：文件名和指向i节点的指针。
（2）索引节点又分为磁盘i节点和内存i节点两种。
磁盘i节点是指存放在磁盘上的i节点，其主要内容包括：
●文件所有者标识符、
●文件类型、存取权限、
●文件物理地址、文件长度、
●文件链接计数及文件存取时间等.
内存i节点存放在内存中的i节点，当打开文件的时候，需要将磁盘i节点上的内容复制到内存i节点，便于以后使用。
●除了包含磁盘i节点的所有栏目外，内存i节点中还包括索引节点号、状态、访问
计数、文件所属的文件系统逻辑设备号以及链接指针等。
9．体会在使用文件中，打开文件和关闭文件的意义。
答：（1）打开文件
为了避免用户在每次访问文件时从外存中查找文件目录，系统提供了打开文件的命令。
该命令的功能是将待访问文件的目录信息读入内存活动文件表中，建立起用户和文件的联系。
一旦文件被打开就可以多次使用，直到文件被关闭为止。
有些系统也可以通过读/写命令，隐含地向系统提出打开文件的要求。
（2）关闭文件
若文件使用完毕或暂时不用，应将其关闭。
关闭文件的功能是撤销内存中有关该文件的目录信息，切断用户与该文件的联系；
若在文件打开期间，该文件做过某种修改，还应将其写回辅存。
文件关闭之后，若要再次访问该文件，则必须重新打开。
10.文件存储空间（外存）有哪些组织方式？
答：（1）空白文件目录
（2）空白块链
文件分配表FAT:FA T表是一个简单线性表，它由若干项组成。FAT表的头两项用来标记盘的类型，其余的每个项包含3个十六进制的字符：若为000，表示该簇是空闲的；若为FFF，表示该簇是文件的最后一簇；若为其他任何十六进制字符，则表示该簇是某一文件的下一簇号。
11．文件共享有哪几种方法？（主要考虑符号链接法、基于索引节点的共享方法两种）（绕道法、连访法、基本文件目录法、符号链接法、基于索引节点的共享方法等）。
答：（1）文件共享能使得被共享的文件在系统中只保留一个副本，从而避免了每个用户各占用一个副本的情况，节省了存储空间。
符号链接法：
?当用户想在某个目录下共享某个文件A的时候，系统为用户建立一个类型为LINK
的新文件，该LINK类型的文件中只包含了要共享的文件A的路径名；
?当用户试图打开该LINK类型的文件的时候，操作系统会主动帮用户找到要链接的
共享文件A，并为其打开文件A；
?从而达到共享文件A的目的。
用符号链接法不仅能共享本机上的文件，而且能通过计算机网络共享到世界上任何一台联网计算机上的文件或文件夹。
基于索引节点的共享方式（硬链接）：
?在前面文件目录中说过，为了提高查找文件目录的速度，人们在目录管理中引入了
i节点：
?即文件目录中只存放文件名和指向i节点的指针，文件的其它信息（物理结构、逻
辑结构、物理地址等信息）都存放在指针指引的i节点里；
?两个用户要共享同一个文件，只需让自己目录中的一个文件所对应的i节点指针指
向同一个i节点即可。共享方法如图：
●
F1 F2 F3
符号链接
11、管道文件：是一种特殊的文件，确切的说，他是一个特殊的打开文件；实际上是一
个临时文件，它以磁盘为中介实现进程间的通信，与内存相比，其通信速度较慢，只适用于父子进程间的通讯
特征：①半双工②用于具有同一父进程的两个进程间通信，或父子进程间通信③返回两个描述字。
第六章设备管理
1.设备的几种分类方式：输入输出设备和存储设备、高速设备和低速设备、字符设备和块设备。
答：（1）按使用特性分类：存储设备和输入输出（I/O）设备、终端设备以及脱机设备。
（2）按所属关系分类：可将外部设备分为系统设备和用户设备两种
（3）按资源分配角度分类：独占设备、共享设备、虚拟设备
（4）按传输数量分类：字符设备和块设备
（5）按设备的传输速率分类：高速设备、中速设备和低速设备
2、I/O设备的物理特性：
①磁盘
②时钟
③终端
3分配设备需要的4个数据结构（表）：系统设备表SD、设备控制表UCB、控制器控制表CUCB、通道控制表。
答：系统设备表：这是系统范围的数据结构，其中记录了系统中全部设备的情况。
每个设备占一个表目，每个表目包含了：设备类型、设备标识符、设备控制表指针、设备驱动程序的入口地址等。
设备控制表：系统为每一个设备都配置了一张设备控制表（DCT），用于记录本设备的情况
控制器控制表：系统为每一个控制器都设置了一张用于记录本控制器情况的控制器控制表：
通道控制表：每个通道都配置一张通道控制表
4.为什么要开辟缓冲区？常见的缓冲区有哪几种？目前最常用的是哪种？
答：（1）①缓和CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾。
事实上，凡在数据到达速率与其离去速率不同的地方，都可设置缓冲区。
②减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制
如从外设来的数据仅用一位缓冲来接收，则每收到一位数据就要中断一次；若设置一个８位的缓冲寄存器，则可使中断的次数降低为1/8。所以，用缓冲技术可以减少CPU的中断次数。
③提高CPU和I/O设备之间的并行性
引入缓冲后，在输入数据的时候，输入设备可将数据输入到缓冲区存放，与此同时CPU在进行计算工作；输出数据时，CPU也在进行计算工作，而同时输出设备将缓冲区的数据取出来慢慢打印。所以缓冲区的引入可以提高CPU和I/O设备的并行性。
（2）常采用的缓冲技术有：
单缓冲:每当一个进程发出I/O请求的时候，操作系统便在主存中为之分配一个缓冲区，该缓冲区用来临时存放输入输出数据。当进程要求数据输入的时候，操作系统先控制外设将数据送往缓冲区存放，然后进程从缓冲区中取出数据继续运行。
双缓冲:解决外设之间并行操作的最简单的办法是设置双缓冲。
具体方案是为输入或输出操作设置两个缓冲区buffer1和buffer2。
●当进程要求输入数据的时候，输入设备首先把输入数据送往Bufffer1，然后进程从
Buffer1中取出数据进行计算；
●在进程从Buffer1中取数据的同时，输入设备可向缓冲区Buffer2送入数据。
●当Buffer1中的数据取完的时候，进程又可以从Buffer2中提取数据，与此同时，
输入设备又可将输入数据送往Buffer1。
●如此交替使用Buffer1和Buffer2，可使CPU和外设的并行操作进一步提高。
环形缓冲:该技术是在主存中分配一组大小相等的存储区作为缓冲区，并将这些缓冲区链接起来，每个缓冲区中有一个指向下一个缓冲区的指针，最后一个缓冲区的指针指向第一个缓冲区，这样ｎ个缓冲区就组成一个环形。此外系统中还有一个链首指针指向第一个缓冲区。缓冲池: 为了提高缓冲区的利用率，目前广泛采用的是缓冲池技术。从自由主存中分配一组缓冲区即可构成缓冲池。在缓冲池中每个缓冲区的大小可以等于物理记录的大小，它们作为共享资源被共享—即系统中只配备一个缓冲池供多个进程使用。缓冲池既可用于输入，也可用于输出。
缓冲池中的缓冲区一般有以下三种类型：
空缓冲区、装输入数据的缓冲区（输入缓冲区）、装输出数据的缓冲区（输出缓冲区）（3）缓冲池
5．设备分配的过程。尤其注意设备的使用性质和设备的独立性、设备的安全性各指的是什么？
答：为了使系统有条不紊地工作，系统在分配设备时应考虑这样几个因素：
①设备的固有属性：独占、共享、虚拟性
②设备分配算法：先来先服务、优先级高者优先
③设备分配时的安全性：该分配是否可能死锁
④设备的独立性：应用程序独立于使用的物理设备
设备分配流程图：
7.会用磁盘调度算法（FCFS,SSTF,SCAN,CSCAN），计算一系列磁盘请求的宗道到数和平均寻道数
8.移臂调度算法：
（1）先来先服务法
（2）最短查找时间优先法
（3）扫描法
9、通道命令和通道程序
通道命令：我们把I/O处理机的指令称为通道命令。
通道程序：通道命令编写的程序称为通道程序。
《计算机操作系统》课程教学大纲 一. 课程名称 操作系统原理 二. 学时与学分 学时共64学时（52+12+8） 其中，52为理论课学时，12为实验学时，8为课外实验学时 学分 4 三. 先修课程 《计算机组成原理》、《C语言程序设计》、 《IBM—PC宏汇编程序设计语言》、《数据结构》 四. 课程教学目标 通过本课程的学习，要达到如下目标： 1．掌握操作系统的基本原理与实现技术，包括现代操作系统对计算机系统资源的管理策略与方法、操作系统进程管理机制、现代操作系统的用户界面。 2．了解操作系统的结构与设计。 3．具备系统软件开发技能，为以后从事各种研究、开发工作(如：设计、分析或改进各种系统软件和应用软件) 提供必要的软件基础和基本技能。 4．为进一步学习数据库系统、计算机网络、分布式系统等课程打下基础。 五. 适用学科专业 信息大类各专业
六. 基本教学内容与学时安排 主要内容： 本课程全面系统地阐述计算机操作系统的基本原理、主要功能及实现技术，重点论述多用户、多任务操作系统的运行机制；系统资源管理的策略和方法；操作系统提供的用户界面。讨论现代操作系统采用的并行处理技术和虚拟技术。本书以Linux系统为实例，剖析了其特点和具体的实现技术。 理论课学时：52学时 （48学时，课堂讨论2学时，考试2学时） ?绪论4学时 ?操作系统的结构和硬件支持4学时 ?操作系统的用户界面4学时 ?进程及进程管理8学时 ?资源分配与调度4学时 ?存储管理6学时 ?设备管理4学时 ?文件系统6学时 ?Linux系统8学时 七、教材 《计算机操作系统》(第2版)，庞丽萍阳富民人民邮电出版社，2014年2月 八、考核方式 闭卷考试
一．主要知识点： 1.PCB(进程控制块)：使并发执行得每个程序都能独立运行。 1、1PCB已成为进程存在于系统中得唯一标志。 1、2由程序段、相关得数据段与PCB构成了进程实体。 2.进程控制一般由OS得内核中得原语来实现得。 3.同步机制应遵循得规则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。 4.四种信号量：整形型信号量、记录型信号量、AND型信号量、信号量集。 5.死锁：指多个进程在运行时因争夺资源而造成得一个僵局。 6.引起死锁得原因：竞争资源、进程推进顺序不当。 7.产生死锁得必要条件：互斥、请求与保持、不可抢占、循环等待。 8.处理死锁得方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。 9.程序得三种装入方式： （1）绝对装入方式：只适用于单道程序环境，只能将目标模块装入到内存中事先指定得位置；（2）可重定位装入方式：可用于多道程序环境，但不允许在程序运行时在内存中移动位置；（3）动态运行时得装入方式：可移动在内存中得位置。 注：装入内存后，并不立即把其逻辑地址转换为物理地址，而就是在程序真正执行时才能进行地址转换。 10.对换空间得管理： （1）对文件区空间得管理采取离散分配得方式 （2）对对换空间得管理采取连续分配方式 11.四种连续分配方式：
（1）单一连续分配：单道程序环境； （2）固定分区分配：多道程序环境； （3）动态分区分配：涉及到所用得数据结构、分配算法、分区得分配与回收操作； 重点：基于顺序搜索得动态分区分配算法 首次适应算法：空闲分区以地址递增得次序链接 最佳适应算法：空闲分区以容量大小递增得次序链接 最坏适应算法：空闲分区以容量大小递减得次序链接 （4）动态可重定位分区分配：与动态分区分配得差别就是，增加了紧凑得功能。 12.三种离散分配方式： （1）分页存储管理：逻辑地址分为页号与页内地址两部分。页表（作用就是实现从页号到物理块号得地址映射）。页表寄存器（存放页表在内存中得始址与页表得长度）。需要2次访问内存。为了提高速度，采用了快表。 （2）分段存储管理：逻辑地址分为段号与段内地址。段表（作用就是实现从逻辑段到物理内存区得地址映射）。段表寄存器（存放段表在内存中得始址与段表得长度）。 （3）段页式存储管理：地址结构由段号、段内页号、页内地址组成。段表寄存器（存放段表在内存中得始址与段表得长度）。需要访问3次内存。 13、虚拟存储器特征：1）多次性2）对换性 3）虚拟性 ①虚拟性即不就是物理上而就是逻辑上扩充了内存容量 ②多次性即每个作业不就是全部一次性地装入内存，而就是只装入一部分 ③对换性即所需得全部程序与数据要分成多次调入内存 ④虚拟存储器都就是建立在离散分配得基础上得 ⑤虚拟存储器：具有请求调入功能与置换功能
第一章操作系统引论 1 什么是操作系统？ 1.用户与计算机硬件之间的接口 2.控制和管理计算机资源的软件 2 计算机由什么硬件组成？ CPU、存储器、输入/输出设备、总线等 3多道批处理系统 在该系统中，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，由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，使它们共享CPU和系统中的各种资源。 【特征】（优缺点）： 资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力 3 分时系统 分时系统是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。 【特征】（优缺点）： 多路性、独立性、及时性、交互性 4 实时系统 实时系统是指系统能及时（或即时）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的运行。 【特征】（优缺点）： 多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性 5 OS的特性和功能 OS的基本特性： 并发性、共享性、虚拟技术性、异步性。其中“并发”是最重要最基本的特性 OS的主要功能：资源管理器和用户接口 资源管理功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 操作系统和用户之间的接口： 用户接口：联机用户接口，脱机用户接口和图形用户接口 程序接口：该接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的，它是由一组系统调用组成。
第二章进程管理 1 进程的基本概念 程序顺序执行时的特征：顺序性、封闭性、可再现性 程序并发执行时的特征：顺序性、间断性、失去封闭性、不可再现性 前趋图是一个有向无循环图DAG(Directed Acyclic Graph)。 进程的定义： 进程是程序的一次执行。 进程是可以和其它计算并发执行的计算。 进程是程序在一个数据集合上的运行过程。 进程是一个程序与其使用的数据在处理机上顺序执行时发生的活动。 进程是系统进行资源分配和调度的一个基本单位。 进程的特征： 动态性、并发性、独立性、异步性、结构特性 进程控制块： 是进程实体（进程映像）的一部分。在PCB中记录了OS所需的，用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息；它使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（包含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。OS 就是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的，它是进程存在的唯一标志。 进程的三个基本状态： 就绪态(ready)、运行态(running)、阻塞态(blocked) （新状态（创建态）和终止状态）
第一章操作系统引论 操作系统功能： 1. 资源管理：协调、管理计算机的软、硬件资源，提高其利用率。 2. 用户角度：为用户提供使用计算机的环境和服务。 操作系统特征：1.并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 2.共享性：资源可供内存中多个并发执行的进程(线程)共同使用 3.虚拟性：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 在操作系统中，虚拟的实现主要是通过分时使用的方法。 4.异步性：进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性 客户/服务器模式的优点： 1.提高了系统的灵活性和可扩充性 2.提高了OS的可靠性 3.可运行于分布式系统中 微内核的基本功能： 进程管理、进程间通信、存储器管理、低级I/O功能。 第二章进程 程序和进程区别：程序是静止的，进程是动态的，进程包括程序和程序处理的对象 程序顺序执行：顺序性，封闭性，可再现性 程序并发执行：间断性，无封闭性，可再现性 进程：1.进程是可并发执行的程序的一次执行过程； 2.是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位和实体； 3.是一个动态的概念。 进程的特征： 1.动态性： 进程是程序的一次执行过程具有生命期； 它可以由系统创建并独立地执行，直至完成而被撤消 2.并发性； 3.独立性； 4.异步性； 进程的基本状态： 1.执行状态； 2.就绪状态； 3.阻塞状态； 进程控制块PCB：记录和描述进程的动态特性，描述进程的执行情况和状态变化。 是进程存在的唯一标识。 进程运行状态： 1.系统态（核心态，管态）具有较高的访问权，可访问核心模块。 2.用户态（目态）限制访问权 进程间的约束关系： 1.互斥关系 进程之间由于竞争使用共享资源而产生的相互约束的关系。
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）
电信2012级《Linux操作系统》期末复习提纲第1章概述 操作系统的概念与功能 操作系統的概念： 1.操作系统是计算机系统的一种基本软件，它直接管理和控制计算机的硬件和软件资源，合理地调度资源，使之得到充分的利用；并为用户使用这些资源提供一个便当的操作环境和优良的用户界面。 2.从资源角度看，操作系统是管理和控制计算机资源的软件。 3.从用户角度看，操作系统是用户与计算机的接口。 操作系統的功能： 1.处理器管理：在多道程序间分配和调度CPU，协调各程序的运行。 2.存储器管理：对内存储器进行分配、保护和扩充。 3.设备管理：对设备进行有用地管理和分配，并控制设备完成I/O操作。 4.文件管理：管理文件的存储和检索操作，并对文件实施共享、保密和保护措施。 5.用户接口：提供使用界面，便当用户使用系统功能。 Linux系统的特点 1.继承UNIX优秀品质，具有出色的性能和稳定性； 2.遵照GPL许可，自由软件； 3.符合POSIX标准，兼容性好； 4.适用于各种硬件平台，可移植性好； 5.网络功能强大；
6.安全性好。第2章Linux操作基础 命令的格式； 命令名[选项1] [选项2] ... [参数1] [参数2] ... 简单命令的功能与用法：echo、who、date、cal 文件系统概念： 文件命名与通配符 1．文件的命名：Linux文件名的最大长度是255个字符，通常由字母、数字、‘.’、‘_’和‘-’组成。以‘.’开头的文件是隐含文件。 2．文件名中不能含有‘/ ’字符和空字符‘\0’，因为它们对Linux内核具有分外含义。如‘/ ’表示根目录或路径分隔符。 3．文件名中不应含有以下字符，因为它们对Shell具有分外含义：; | < > ` “ “$ ! % & * ? \ ( ) [ ] 文件类型及表示法 1．普通文件（-）：包括文本文件、数据文件、可执行的二进制程序等。 2．目录文件（d）：一种分外的文件，用于构成文件系统的分层树型结构。 每个目录文件中至少包括两个文件，“．．”表示上一级目录，“．”表示该目录本身。 3．设备文件：一种分外文件，Linux系统利用它们来标识各个设备驱动器，核心使用它们与硬件设备通信。有两类特别的设备文件：字符设备（c）和块设备（b）。 文件（包括目录）权限的含义及表示法（字符和数字表示法）
《操作系统课程设计》大纲 一、设计目的和要求 目的：本课程设计是为配合计算机相关专业的重要专业课《操作系统》而开设的，其主要内容是让学生实际进行操作系统功能模块的设计和编程实现。通过本课程设计的实施，使学生能将操作系统的概念具体化，并从整体和动态的角度去理解和把握操作系统，以巩固和补充操作系统的原理教学，提高学生解决操作系统设计及实现过程中的具体问题的能力。 要求：通过本课程设计的实施，要求培养学生以下能力： （1）培养学生在模拟条件下与实际环境中实现功能模块和系统的能力：课程设计要求学生实际进行操作系统功能模块的设计和编程实现，具体包括：基于线程的多任务调度系统的设计与实现；一个简单文件系统的设计与实现。 （2）培养学生设计和实施工程实验的能力，合理分析试验结果的能力：学生在完成项目的过程中，需要进行实验设计、程序调试、错误分析，从而熟悉实验设计方法及实验结果的分析方法。 （3）培养学生综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力：学生需根据设计项目的功能要求及操作系统原理的相关理论提出自己的解决方案，需考虑项目实现的软硬件环境，设计相关数据结构及算法，在实现过程中发现解决方案的问题并进行分析改进。 （4）培养学生分析并清楚阐述设计合理性的能力：要求学生在项目上机验收和实验报告中分析阐述设计思路的合理性和正确性。 （5）培养学生的组织管理能力、人际交往能力、团队协作能力：课程设计分小组进行，每个小组有一个组长，负责组织本组成员的分工及合作。 二、设计学时和学分 学时：32 ；学分：1 三、设计的主要内容 以下三个题目中：1、2中选做一题，第3题必做。 1、基于线程的多任务调度系统的设计与实现 （1）线程的创建、撤消和CPU切换。 掌握线程的定义和特征，线程的基本状态，线程的私有堆栈，线程控制块TCB，理解线程与进程的区别，实现线程的创建、撤消和CPU切换。 （2）时间片轮转调度 理解各种调度算法、调度的原因，完成时钟中断的截取，具体实现调度程序。 （3）最高优先权优先调度 理解优先权的概念，并实现最高优先权优先调度策略。 （4）利用记录型信号量实现线程的同步
操作系统（Operating System）复习要点 第一章 操作系统：计算机系统中的一组系统软件，由它统一管理计算机系统的各种资源并合理组织计算机的工作流程，方便用户使用。具有管理和服务功能 操作系统的特征：并发性，共享性，随机性，可重构性，虚拟性。并发是指计算机系统中同时存在多个程序，宏观上看，这些程序是同时向前推进的。 共享性：批操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源虚拟性：物理实体转化为若干逻辑上的对应物。 操作系统的功能：1，进程管理；2，存储管理；3，文件管理；4，作业管理；5，设备管理；6，其他功能（系统安全，网络通信）。 传统OS中，进程是系统调度的最小单位，是程序的一次执行；而现代OS中则是线程，是程序一次相对独立的执行过程。 操作系统的发展历史 1,手工操作：穿孔卡片 2,监督程序——早期批处理：计算机高级语言出现，单道批处理单道批处理：串行执行作业中，由监督程序识别一个作业，进行处理后再取下一个作业的自动定序处理方式3,多道批处理系统——现代意义上的操作系统 多道批处理：允许多个程序同时存在于主存之中，由中央处理机以切换方式为之服务，使得多个程序可以“同时”执行。 操作系统分类：批处理OS，分时OS，实时OS，嵌入式OS，个人计算机OS，网络OS，分布式OS，智能卡OS。 操作系统类型：批处理OS，分时OS，实时OS，网络OS，分布式OS。 分时系统：支持多个终端用户共享一个计算机系统而互不干扰，能实现人机交互的系统。 特点：支持多用户，具有同时性、独立性、及时性、交互性。实时系统：使计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且在严格的规定时间内处理结束、再给出反馈信号的系统。 特点：及时响应，快速处理，安全可靠。 宏观和微观两个发展方向：网络OS、分布式OS（大型系统）、嵌入式OS（微机） 研究操作系统的几种视角：软件的视角、用户接口、资源管理、虚拟机、服务提供者视角 第二章作业的定义：用户要求计算机系统处理的一个计算问题。（或参考 “小结”） 作业的两种控制方式 1，批处理：操作系统按各作业的作业控制说明书的要求，分别控制相应的作业按指定步骤执行。 2，交互：在作业执行过程中，操作系统与用户之间不断交互作用。 作业调度：从后备作业队列中选取某个作业投入主存参与多道运行。 调度算法原则：①尽可能运行更多的作业，优先考虑短作业； ②使处理机保持繁忙，优先考虑计算量大的作业； ③使I/O设备保持繁忙，优先考虑I/O繁忙的作业； ④对所有的作业都是公平合理的。 选择原则：①选择的调度算法与系统的整体设计目标一致； ②注意系统资源的均衡使用，使I/O作业与CPU作业 搭配合理； ③作业应该在规定时间内完成，能缩短作业周转时间。调度性能的衡量——周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间 周转时间=完成时间－提交时间； 运行时间=完成时间－开始时间； 带权周转时间=周转时间÷运行时间； 响应比＝１＋等待时间÷运行时间 调度算法：（注意：一律以小时为单位） FCFS：按到达先后顺序执行； 短作业优先法：按运行时间最短优先； 响应比优先法：按响应比最高的作业优先，注意每执行完一 次作业计算一次响应比。 交互式作业的管理—接口（①操作控制命令②菜单技术③窗口技术）：字符（命令行）、菜单、图形 用户和操作系统之间的接口：①程序一级接口②作业控制一级接口P42 中的第二题（应用题），必做。 第三章 进程的定义：具有独立功能的并行程序一次执行过程 进程和程序的区别与联系： 区别：①程序是指令的有序集合，静态；进程是程序的一次运行活动，动态； ②进程是一个独立运行单位，共享资源的实体，能并发执行； 而程序不能。 联系：①一个程序对应多个进程，一个进程至少对应一段程序； ②静态地观察进程，与程序一样都由指令集和数据构成。 精品
第1章引论 1.OS（Operating Systems)定义 计算机硬件系统上配置的第一个大型软件，称为计算机操作系统，如果该软件满足： 1)管理计算机系统的硬件和软件； 2)控制计算机系统的工作流程； 3)为其他软件和用户提供安全、方便的运行、操作环境； 4)提高计算机系统的效率。 2.多道程序设计并发执行与现代操作系统的关系(p5，例子) 多道程序设计是指：在内存同时存放多道程序，这些程序可以并发执行。 多道程序的并发执行(Concurrence)，是指：在多道程序设计环境下，处理器在开始执行一道程序的第一条指令后，在这道程序完成之前，处理器可以开始执行另一道程序、甚至更多的其他程序。 这种工作流程的外在表现就是多任务，现代的计算机操作系统都采取了并发执行的工作流程。 顺序执行是指：处理器在开始执行一道程序后，只有在这道程序执行结束(程序指令运行完成，或程序执行过程出现错误而无法继续运行)，处理器才能开始执行下一道程序。 这种工作流程的外在表现就是单任务，早期的计算机系统是所采用顺序执行的工作流程。 例子：假定某计算机系统需要执行两道程序A、B，程序A、B的任务描述如下： 程序A：程序B：2ms CPU 12ms CPU 10ms I/O 5ms I/O 2ms CPU 2ms CPU 在同样假定程序A先运行的情况，如果分别按顺序执行和并发执行的工作方式，那么，系统的工作过程怎样？
3.OS基本类型及特征 1.批处理系统及其特征 批处理系统的特征 批量处理，减少手工操作 自动执行，资源利用率高 缺少人-机交互能力 2.分时系统及其特征 分时系统具备如下四个特征 同时性 独立性 及时性 交互性 3.实时系统及其特征 实时系统的特征 高及时性 高可靠性 4.OS的基本功能 操作系统的主要功能 用户接口及作业管理 处理器管理 存储器管理 文件系统 设备管理
摘要 通过操作系统教学网站的建设，完成了对于操作系统课程的远程化授课。可以使学生不受时间空间的限制，通过网络对于这门课程进行学习。建立起了基于B/C的网络化教学系统。本网站采用当前最流行的JSP网络编程技术，可以实现数据的高效、动态、交互访问，具有强大的Server/Client交互能力。本文中所做的主要工作：介绍Win2000 +JSP(J2DK+TOMCAT)系统并且嵌入 JAVABEAN的一般原理；阐述整个操作系统教学网站的概要设计，系统结构及工作原理；分析了系统实现中的特殊性、难点和重点；详细设计实现学院介绍、教学资源、课程表、课堂教学、在线答疑、其他课程、课件下载、留言反馈、自我测试、成绩管理、站内搜索、公告专栏、友情链接、校园风景、新闻中心、栏目导航等程序模块；各个模块的具体实现，且分析并解决实现中的若干技术问题；建立完整的实验网站，进行测试并分析结果。 关键字： JAVABEAN JSP 交互访问 JAVASCRIPT JDBC
Abstract Through the operating system teaching website construction, completed long-distance has taught regarding the operating system curriculum, was allowed to cause the student without the time space limit, and carried on the study through the network regarding this curriculum. Established based on the B/C network teaching system. This website uses the current most popular JSP network programming technology, may realize the data to be highly effective, dynamically, alternately visits, and has the formidable Server/Client interactive ability. In this article does main work: Introduced Win2000 +JSP (J2DK+TOMCAT) the system and to insert JA V ABEAN the general principle; Elaborates the entire operating system teaching website outline design, the system structure and the principle of work; Has analyzed in the system realization particularity, the difficulty and key; The detailed design realization institute introduced, in the teaching resources, the class schedule, the classroom instruction, the on-line Q/A, other curricula, class downloading, the message feedback, the self- test, the result management, the station search, program module and so on announcement column, friendship link, campus scenery, news center, column navigation; Each module concrete realization, also in analysis and solution realization certain technical questions; The establishment integrity experimental website, carries on the test and the analysis result. Key words: JA V ABEAN JSP alternately visits JA V ASCRIPT JDBC
计算机操作系统期末复习题 注：1-简单2-一般3-较难4-难 第一部分操作系统基本概念 一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中) 1、操作系统是一种（）。 A、应用软件 B、系统软件 C、通用软件 D、工具软件 答案-1：B 2、计算机系统的组成包括（）。 A、程序和数据 B、处理器和内存 C、计算机硬件和计算机软件 D、处理器、存储器和外围设备 答案-1：C 3、下面关于计算机软件的描述正确的是（）。 A、它是系统赖以工作的实体 B、它是指计算机的程序及文档 C、位于计算机系统的最外层 D、分为系统软件和支撑软件两大类 答案-2：B 4、财务软件是一种（）。 A、系统软件 B、接口软件 C、应用软件 D、用户软件 答案-2：C 5、世界上第一个操作系统是（）。 A、分时系统 B、单道批处理系统 C、多道批处理系统 D、实时系统 答案-1：B 6、批处理操作系统提高了计算机的工作效率，但（）。 A、系统资源利用率不高 B、在作业执行时用户不能直接干预 C、系统吞吐量小 D、不具备并行性 答案-3：B 7、引入多道程序的目的是（）。 A、为了充分利用主存储器 B、增强系统的交互能力
C、提高实时响应速度 D、充分利用CPU，减少CPU的等待时间 答案-3：D 8、在多道程序设计的计算机系统中，CPU（）。 A、只能被一个程序占用 B、可以被多个程序同时占用 C、可以被多个程序交替占用 D、以上都不对 答案-2：C 9、多道程序设计是指（）。 A、有多个程序同时进入CPU运行 B、有多个程序同时进入主存并行运行 C、程序段执行不是顺序的 D、同一个程序可以对应多个不同的进程 答案-3：B 10、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 答案-4：B 11、允许多个用户以交互使用计算机的操作系统是（）。 A、分时系统 B、单道批处理系统 C、多道批处理系统 D、实时系统 答案-2：A 12、下面关于操作系统的叙述正确的是（）。 A、批处理作业必须具有作业控制信息 B、分时系统不一定都具有人机交互功能 C、从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多 D、由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源 答案-3：A 13、操作系统是一组（）。 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 答案-1：C 14、现代操作系统的两个基本特征是（）和资源共享。 A、多道程序设计 B、中断处理 C、程序的并发执行 D、实现分时与实时处理 答案-1：C 15、（）不是操作系统关心的主要问题。 A、管理计算机裸机
中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题 《操作系统》 一．单项选择题 1.操作系统是（） A．对软件进行管理的软件 B．对硬件进行管理的软件 C．对计算机资源进行管理的软件 D．对应用程序进行管理的软件 2. 在操作系统中引入多道程序设计的主要目的是（） A．缩短程序执行时间 B．减少响应时间 C．提高系统效率和增强系统处理能力 D．提高人机交互速度 3.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．程序是静态概念，进程是动态概念 B．程序是动态概念，进程是静态概念 C．程序保存在文件中，进程存放在内存中 D．程序顺序执行，进程并发执行 4. 进程有多个状态，不会发生的状态转换是（） A．就绪→运行 B．阻塞→进行 C．运行→阻塞 D．阻塞→就绪 5. 为了实现从逻辑地址空间到物理地址空间的地址转换，在硬件上必须提供一套（） A．DMA控制器 B．联想寄存器 C．地址变换机构 D．通道 6. CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用( )。 A．并行技术 B．通道技术 C．缓冲技术 D．虚存技术
7.在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( )进行排列。 A.地址从大到小 B.地址从小到大 C.尺寸从大到小 D.尺寸从小到大 8.通常不采用( )方法来解除死锁。 A.终止一个死锁进程 B.终止所有死锁进程 C.从死锁进程处抢夺资源 D.从非死锁进程处抢夺资源 9.下列哪项不是设备管理的基本功能（） A.掌握并记录设备的状态 B.按用户的I／O请求进行设备分配 C.死锁检测 D.完成实际的I／O操作 10.设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量为mutex,当mutex=-1时表示（） A．一个进程进入了临界区,另一个进程等待 B．没有一个进程进入了临界区 C．两个进程都进入了临界区 D．两个进程都在等待 11. 以下关于分时系统与批处理系统的说法正确的是( ) A.批处理系统是实现人机交互的系统 B.分时系统是实现自动控制无需人为干预的系统 C.批处理系统具有批处理能力，但不具有分时交互能力 D.分时系统本身既具有分时交互能力，又具有批处理能力 12.当系统采用资源有序分配方法预防死锁时，它破坏了产生死锁的必要条件中的（）。 A. 互斥条件 B.请求和保持条件 C.不可剥夺条件 D.环路等待 13. 银行家算法是用来（）。 A.避免死锁 B. 预防死锁 C.检测死锁 D.解除死锁 14. 在下面对进程的描述中，不正确的是（） A.进程是动态的概念 B.进程执行需要处理机 C.进程是有生命期的 D.进程是指令的集合 15. 用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为（） A.-1 B.0 C.1 D.任意值 16. 在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（）
《操作系统》复习提纲与要求 一、《操作系统》试题类型 二、《操作系统》重点和难点 三、《操作系统》各章节复习 一、《操作系统》试题类型 计算机专业： 1.填空题 2.选择题 3 判断题 4.简答题 5应用题 二、《操作系统》重点和难点 第1章操作系统引论 内容概要： 1. 操作系统的目标 2. 操作系统的发展过程 3. 操作系统的特征和服务 4. 操作系统的功能 5. 操作系统的进一步发展 重点： 1. 操作系统的目标
2. 操作系统的特征和服务第2章进程管理 内容概要： 1.前趋图和程序执行 2.进程的描述 3.进程的控制 4.线程的基本概念 重点： 1.进程的描述 2.进程的控制 3.线程的基本概念 进程的同步与通信 内容概述： 1.进程同步的基本概念 2.信号量机制 3.经典进程同步问题 4 .进程通信 重点： 1.进程同步的基本概念 2.信号量机制 3.经典进程同步问题 4.进程通信
第2章处理机调度和死锁 内容概要： 1.调度的类型和模型 2.调度算法 3.死锁的基本概念 4.死锁的预防和避免 5.死锁的检测和解除 重点： 1.调度的类型和模型 2.调度算法 3.死锁的基本概念 4.死锁的预防和避免 5.死锁的检测和解除 第3章存储器管理 内容概要： 1.程序的装入和链接 2.连续分配存储管理方式 3.分页存储管理方式 4.分段存储管理方式 重点： 1.连续分配存储管理方式 2.分页、分段存储管理方式
第3章虚拟存储器 内容概要： 1.虚拟存储器的基本概念 2.请求分页式存储管理方式 3.页面置换算法 4.请求分段存储管理方式 重点： 1. 虚拟存储器的基本概念 2.请求分页式存储管理方式 3.页面置换算法 4磁盘存储器管理 第4章文件管理 内容概要: 1.文件和文件系统 2.文件逻辑结构 3.目录管理 4.文件共享 5.文件保护 重点： 1.文件和文件系统有关概念 2.文件逻辑结构的类型和文件的检索
操作系统 一、说明 （一）课程性质 本课程是计算机科学与技术专业的核心课程之一，属于必修课程。 “操作系统”是计算机系统不可缺少的组成部分，负责对系统中各种资源进行有效的管理和对各种活动进行正确的组织，使整个计算机系统协调一致且高效地工作，指挥计算机系统正常运行。操作系统基于硬件，并对硬件实施管理，并构成对所有软件运行的支持平台，给用户使用计算机而提供方便灵活友好的接口。 本课程的先修课为计算机组成原理、微机原理、数据结构、高级语言程序设计；后续课程为数据库系统原理、计算机网络、分布式系统等。 （二）教学目的 通过本课程的学习，使学生在深刻理解计算机系统整体概念的基础之上，掌握操作系统的基本内容及实现方法，掌握操作系统对计算机系统中各种资源的管理和控制功能，从而使学生具备一定的系统软件开发技能，为以后从事的研究、开发工作（如设计、分析或改进各种系统软件和应用软件）提供必要的软件基础和基本技能。 （三）教学内容 本课程内容包括：绪论，是对操作系统的一般性描述，包括什么是操作系统，操作系统在整个计算机系统的地位及其发展历史，它的功能、分类等；作业管理和linux用户接口，介绍作业和操作系统用户接口，包括作业的基本概念和作业的建立过程、linux介绍和它所提供的用户接口等；进程管理，主要介绍进程和线程的概念、进程控制、进程同步/互斥、死锁、进程间通信、线程等；处理机调度，主要介绍作业调度、进程调度、各种调度算法及其评价等；存储管理，介绍常见存储管理的方法，虚拟存储管理的实现等；linux进程和存储管理；文件系统，包括文件系统的概念、文件结构和文件存取、文件目录管理、linux文件管理等；设备管理；面向对象的操作系统和分布式操作系统。 （四）教学时数 课内学时：72 （五）教学方式 本课程的教学环节包括：课堂讲授、习题课、课堂讨论、批改作业、课外辅导、实验相结合，并逐步采用cai、网络教学等教学手段。通过本课程各个教学环节的教学，重点培养学生的自学能力、分析问题解决问题的能力。 教学方法：采用启发式教学，鼓励学生自己针对某种操作系统进行分析和研究，培养学生的自学能力，以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练，调动学生学习的主观能动性。教学手段：开展电子教案、cai课件的研制、引进和应用，研制多媒体教学系统。 考试环节：考试形式采用笔试，考试题型分为：填空题、选择题、判断题、简答题、分析设计题。 二、本文 第1章绪论 教学要点： 操作系统的概念及其发展历史、分类，操作系统功能，研究操作系统的观点。本章是对操作系统的一般性描述。 教学时数：4学时 1.1 操作系统概念（0.5学时） 掌握操作系统的概念及其在计算机系统中的作用。 1.2 操作系统的发展历史（1学时）
57计算机操作系统期末复习题 第一部分操作系统基本概念 一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中) 多道程序设计是指（ B ）。 A、有多个程序同时进入CPU运行 B、有多个程序同时进入主存并行运行 C、程序段执行不是顺序的 D、同一个程序可以对应多个不同的进程 从总体上说，采用多道程序设计技术可以（B ）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（B ）。 A、增加减少 B、增加延长 C、减少延长 D、减少减少 现代操作系统的两个基本特征是（C ）和资源共享。 A、多道程序设计 B、中断处理 C、程序的并发执行 D、实现分时与实时处理-3：C 以下（C ）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 用户在一次计算过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（C ）。 A、进程 B、程序 C、作业 D、系统调用 CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（C ）。 A、运行进程修改程序状态字 B、中断屏蔽 C、系统调用 D、进程调度程序 系统调用的目的是（A ）。
A、请求系统服务 B、终止系统服务 C、申请系统资源 D、释放系统资源 为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率的是（B ）。 A、处理器管理 B、存储器管理 C、文件管理 D、作业管理 二、填空题 计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机_软硬件资源_的系统软件。 采用多道程序设计技术能充分发挥处理器与外围设备与外围设备之间并行工作的能力。操作系统目前有五大类型：_批处理_、_分时_、_实时_、_网络_和_分布式_。 操作系统的五大功能是：_处理机管理_、_储存管理_、_设备管理_、_信息管理_和_用户接口_。 UNIX系统是多用户分时交互型操作系统，DOS系统是单用户单任务操作系统。计算机中的CPU的工作分为系统态和用户态两种，系统态运行操作系统程序，用户态运行应用程序。 第二部分进程管理 一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中) 顺序程序和并发程序的执行相比，（C）。 A、基本相同 B、有点不同 C、并发程序执行总体上执行时间快 D、顺序程序执行总体上执行时间快 并发进程失去了封闭性是指（D ）。 A、多个相对独立的进程以各自的速度向前推进 B、并发进程的执行结果与速度无关 C、并发进程执行时，在不同时刻发生的错误
操作系统（本科）期末复习指导 操作系统（本科）是中央广播电视大学计算机科学与技术本科专业（专科起点）的一门统设必修课, 课内学时72, 4 学分, 开设一学期。 操作系统是计算机系统的基本组成部分, 是整个计算机系统的基础和核心。因此历来是计算机专业的一门核心课程。经过本课程的学习, 使学生深入理解操作系统的基本概念和主要功能, 掌握常见操作系统（如Linux）的使用和一般管理方法, 了解操作系统是如何组织和运作的, 从而为学生以后的学习和工作打下基础。 操作系统是一门理论性和实践性紧密结合的课程。在理论方面, 课程具有概念多、较抽象、涉及面广的特点。操作系统的上机实验很重要, 既能够加深对课本知识的理解, 又能够学到很多实际工作的经验, 有助于增强动手技能、分析解决实际问题的能力, 提高专业素质。 一、复习重点和要求 第 1 章操作系统概述 考核学生对操作系统的定义、主要功能、主要类型、操作 系统的特征以及分时概念等内容的学习情况。 掌握】 1. 操作系统的概念
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。 记忆要点: 操作系统是什么——是系统软件; 操作系统管什么——控制和管理计算机系统内各种资源; 操作系统有何用——扩充硬件功能, 方便用户使用。 2. 操作系统的主要功能 操作系统的五大主要功能: 存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理、用户接口管理。 【理解】 1. 操作系统的特征: 并发、共享和异步性。 理解模拟:并发——”大家都前进了” ; 共享——”一件东西大家用” ; 异步性——”你走我停” , ”走走停停”。 2. 操作系统的主要类型 操作系统的主要类型有: 多道批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统、个人机操作系统、分布式系统和嵌入式操作系统。 UNIX系统是著名的分时系统 3. 分时概念：主要是指若干并发程序对CPU寸间的共享。 【了解】
操作系统复习要点 1、概述部分 操作系统概念、特征、设计目标 2、进程管理部分 进程概念、组成、进程状态迁移图及迁移原因，进程间的关系、临机区概念，实现互斥的方法、P/V操作，引入线程的目的、线程与进程间的关系、死锁特征、资源分配图判定死锁的方法，常用调度算法。 3、内存管理部分 作业装入内存的方式，分区内存管理机制中的分区分配方法、特点、快表、分页管理机制原理、实现请求调页的内存管理机制的关键技术 4、文件管理部分 文件系统设计目标、管理磁盘空闲空间的方法、目录结构、FCB等 5、外设管理部分 I/0软件组成，设备驱动程序概念、四种I/O方式比较及其工作流程，设备管理目标。 复习题目 概述部分 1、什么是操作系统？操作系统设计目标是什么？由哪些部分组成？各个部分主要解决什 么问题？ 操作系统(operating system)是用户和计算机之间的界面. 一方面操作系统管理着所有计算机系统资源, 另一方面操作系统为用户提供了一个抽象概念上的计算机. 在操作系统的帮助下, 用户使用计算机时, 避免了对计算机系统硬件的直接操作. 对计算机系统而言, 操作系统是对所有系统资源进行管理的程序的集合; 对用户而言, 操作系统提供了对系统资源进行有效利用的简单抽象的方法 设计目标 User goals operating system should be convenient to use, easy to learn, reliable, safe, and fast. System goals operating system should be easy to design, implement, and maintain, as well as flexible, reliable, error-free, and efficient. 组成 Process Management Main Memory Management Secondary-Storage Management I/O System Management File Management Protection System Networking Command-Interpreter System 各部分主要解决问题见课本ppt 2、操作系统内核技术的发展？什么是微内核？并发和并行的区别？ 发展 Batch Systems（作业批处理）