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计算机操作系统【第八章】 汤子瀛版

计算机操作系统【第八章】 汤子瀛版
计算机操作系统【第八章】 汤子瀛版

计算机操作系统【第八章】

1.分别就数据项、记录和文件的概念进行解释。

数据项可分为基本数据项和组合数据项。基本数据项是用于描述一个对象某种属性的字符集,是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位,又称为原子数据、数据元素或字段,其具有数据名、数据类型及数据值三个特性。组合数据项则由若干数据项构成。记录是一组相关数据项的集合,用于描述一个对象某方面的属性。文件是具有文件名的一组相关信息的集合。

2.按文件的物理结构,可将文件分为哪几类?

按文件的物理结构,可将文件分为三类:(1)顺序文件,指把逻辑文件中的记录顺序地存储到连续的物理盘块中;(2)链接文件,指文件中的各个记录可以存放在不相邻的各个

物理块中,但通过物理块中的链接指针,将它们链接成一个链表;(3)索引文件,指文件中的各个记录可以存放在不相邻的各个物理块中,但通过为每个文件建立一张索引表来实

现记录和物理块之间的映射关系。

3.文件系统的模型可分为三层,试说明其每一层所包含的基本内容。

答:文件系统模型如图所示:

(1)最低层为对象及其属性说明,主要包括文件、目录、磁盘存储空间等三类对象。(2)最高层是文件系统提供给用户的接口,分为命令接口、程序接口和图形化用户接口等三

种类型。(3)中间层是对对象进行操纵和管理的软件集合,是文件系统的核心部分,拥有文件存储空间管理、文件目录管理、地址映射、文件读写管理及文件共享与保护等诸多功能。具体又可分为四个子层:①I/O控制层(又称为设备驱动程序层),主要由磁盘驱动程序和磁带驱动程序组成,负责启动I/O设备和对设备发来的中断信号进行处理;②基本文

件系统层(又称为物理I/O层),主要用于处理内存与磁盘或磁带机系统之间数据块的交换,通过向I/O控制层发送通用指令及读写的物理盘块号与缓冲区号等I/O参数来完成;③基

本I/O管理程序层(即文件组织模块层),负责完成与磁盘I/O有关的大量事务,包括文件所在设备的选定、文件逻辑块号到物理块号的转换、空闲盘块的管理及I/O缓冲的指定等;

④逻辑文件系统层,负责所读写的文件逻辑块号的确定、目录项的创建与修改、文件与记录的保护等。

文件系统接口

对对象操纵和管理的软件集合逻辑文件系统

基本I/O管理程序(文件组织模块)

基本文件系统(物理I/O层)

I/O控制层(设备驱动程序)

对象及其属性说明

4.对于一个较完善的文件系统,应具备哪些功能?

对于一个较完善的文件系统,应具备一系列的功能,包括对文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理以及文件的共享与保护等。其中,有些功能对用户是透明的,就呈现

在用户面前的功能来说,可通过用户对文件所能施加的操作来表现。对文件的操作可分为两大类:一类是对文件自身的操作,包括文件的创建、删除、读、写、截断及文件读/写位

置的设置;一类是对记录的操作,包括记录的遍历(即检索所有记录)、单个记录的检索以及记录的插入、修改和删除。

5.什么是文件的逻辑结构?什么是文件的物理结构?

文件的逻辑结构是指从用户的观点出发所观察到的文件组织形式,也就是用户可以直接处理的数据及其结构,它独立于物理特性;而文件的物理结构则是指文件在外存上的存储组

织形式,与存储介质的存储性能有关。

6.你认为内存管理和外存管理有哪些相同点和不同点?

内存管理和外存管理均追求存储空间利用率的提高,都具有存储空间的分配与回收、地址映射、共享与保护等功能。但二者的目的和任务不同,因而技术侧重点也有所不同。具体

而言,内存管理着眼于为多道程序的运行提供良好的环境,以进程作为分配对象,并要求能从逻辑上扩充内存;而外存管理则着眼于为每个文件分配必要的外存空间,并能有助于

提高文件系统的工作速度特别是文件的访问速度。

7.如何提高对变长记录顺序文件的检索速度?

为了提高对变长记录顺序文件的检索速度,可为其建立一张索引表,以主文件中每条记录的长度及指向对应记录的指针(即该记录在逻辑地址空间的首址)作为相应每个表项的内容。由于索引表本身是一个定长记录的顺序文件,若将其按记录键排序,则可以实现对主文件的方便快速的直接存取。需要指出的是,如果文件较大,应通过建立分组多级索引以

进一步提高检索效率。

8.试说明关于索引文件和索引顺序文件的检索方法。

答:①对索引文件进行检索时,首先根据用户(程序)提供的关键字,并利用折半查找法检索索引表,从中找到相应的表项;再利用该表项中给出的指向记录的指针值,去访问对

应的记录。②对索引顺序文件进行检索时,首先利用用户(程序)提供的关键字以及某种查找方法,去检索索引表,找到该记录所在记录组中的第一条记录的表项,从中得到该记

录组第一个记录在主文件中的位置;然后再利用顺序查找法去查找主文件,从而找到所要求的记录。

索引文件的检索:首先是根据用户(程序)提供的关键字,并利用折半查找法,去检索索引表,从中找到相应的项,再利用该表项中给出的指向记录的指针值,去访问所需的记录

。索引顺序文件检索:首先利用用户(程序)提供的关键字以及某种查找方法,去检索索引表,找到该记录所在记录组中第一个记录的表项,从中得到该记录组第一个记

录在主文件中的位置;然后,再利用顺序查找法去查找主文件,从中找到所要求的记录。9.试从检索速度和存储费用两方面对索引文件和索引顺序文件进行比较。

假设主文件拥有N条记录。对于索引文件,主文件的每条记录均需配置一个索引项,故存储开销为N;而为检索到具有指定关键字的记录,平均需要查找N/2条记录。对于索引顺序文件,应为每个记录分组配置一个索引项,故存储开销为N1/2;而为检索到具有指定关键字的记录,平均需要查找N 1/ 2条记录。对于两级索引顺序文件,存储开销为N2/3+N1/3;而为检索到具有指定关键字的记录,平均需要查找1.5N1/3条记录。

10.目录管理主要有哪些要求?

答:对文件目录的管理有以下要求:

a) 实现“按名存取”

b) 提高对目录的检索速度

c) 文件共享

d) 允许文件重名

11.采用单级目录能否满足目录管理的主要要求?

采用单级目录只能实现目录管理的基本功能(即文件的按名存取),而对于其它三项要求则不能满足。

12.目前广泛采用的目录结构形式是什么?它有什么优点?

目前广泛采用的目录结构形式是树型目录结构,其具有检索效率高、允许重名、便于实现文件共享等一系列优点。

13.Hash检索法有何优点?有何局限性?

又称杂凑结构或散列结构。这种结构只适用于定长记录文件和按记录随机查找的访问方式。Hash结构的思想是通过计算来确定一个记录在存储设备上的存储位置,依次先后存入的两个记录在物理设备上不一定相邻。按Hash结构组织文件的两个关键问题是:

定义一个杂凑函数;

解决冲突;

14.在Hash检索法中,如何解决“冲突”问题?

15.解释关于树型目录结构采用线性检索法的检索过程。

假设用户给定的文件路径名为/Level1/Level2/…/Leveln/datafile,则关于树型目录结构采用线性检索法检索该文件的基本过程为:①读入第一个文件分量名Level1,用它与根目

录文件(或当前目录文件)中各个目录项的文件名顺序地进行比较,从中找出匹配者,并得到匹配项的索引结点号,再从对应索引结点中获知Level1目录文件所在的盘块号,将相

应盘块读入内存。②对于2~n,循环执行以下步骤,以检索各级目录文件:读入第i个文件分量名Leveli,用它与最新调入内存的当前目录文件中各个目录项的文件名顺序地进行比较,从中找出匹配者,并得到匹配项的索引结点号,再从对应索引结点中获知Leveli目录文件所在的盘块号,将相应盘块读入内存。③读入最后一个文件分量名即datafile,用它

与第n级目录文件中各个目录项的文件名进行比较,从而得到该文件对应的索引结点号,进而找到该文件物理地址,目录查找操作成功结束。如果在上述查找过程中,发现任何一个文件分量名未能找到,则停止查找并返回“文件未找到”的出错信息。

16.基于索引结点的共享方式有哪些优缺点?

就基于索引结点的共享方式而言,其优点在于“建立新的共享链接,并不改变文件拥有者的关系,仅把索引结点共享计数器加1,所以系统可方便获悉由多少个目录项指向该文件”

。同时,该方式也存在所谓“悬空指针”的问题和缺点。具体而言,文件拥有者不能删除自己的文件,否则将留下指向该结点的悬空指针,造成该结点再分配时,系统出错;为此

,拥有者只能清除自己的目录项,且要为其它共享者无端付费,直至其它共有者清除该文件? 17.基于符号链的文件共享方式有哪些优缺点?

就基于符号链的文件共享方式来说,只有文件主才拥有指向其索引结点的指针,而共享该文件的其它用户只有该文件的路径名且没有指向索引结点的指针,所以也就不会发生在文

件主删除共享文件后留下所谓“悬空指针”的问题。当文件拥有者把一个共享文件删除后,其它用户试图通过符号链来访问一个被删除的共享文件时将因系统找不到该文件而使访

问失败,于是将符号链删除,此时不会有任何其它负面效应。当然,这种方式也存在自己的问题。在其它用户访问共享文件时,系统是根据给定的文件路径名,逐个分量地去查找

目录,直至找到该文件的索引结点。因此,在访问共享文件时要多次读盘,使每次访问文件的系统开销加大,且增加了启动磁盘的频率。此外,要为每个共享用户建立一条符号链

,而该链实际上是一个文件,尽管该文件非常简单,却仍需为之配置一个索引结点,故而也要消耗一定的磁盘空间。需要指出的是,本共享方式还有一个特殊的优点,即它能够用

于链接(通过计算机网络)世界上任何地方的机器中的文件,此时只需提供该文件所在机器的网络地址以及在该机器中的文件路径。

18.什么是保护域?进程与保护域之间存在着什么动态联系?

保护域规定了进程所能访问的一组(硬件或软件)对象以及相应的操作类型(即访问权)。进程与保护域之间的动态联系是指进程的可用资源集在其整个生命周期中是变化的;也

就是说,进程运行在不同的阶段时,需要从一个保护域切换到另外一个保护域。

19.如何利用拷贝权来扩散某种访问权?

如果域i具有关于对象j的某访问权access(i,j)的拷贝权,则运行在域i的进程可将其关于对象j的访问权access(i,j)扩展到访问矩阵同一列中的其它域中,即为运行在其它域的进程也

赋予关于同一对象的同样访问权限(access(k,j))。

20.如何利用拥有权来增、删某种访问权?

如果域i具有关于对象j的所有权,则运行在域i的进程可以增加或删除在j列的任何项中的任何访问权。换言之,该进程可以增加或删除在任何其它域中运行的进程关于对象j的任何访问权。

21.增加控制权的主要目的是什么?试举例说明控制权的应用。

拷贝权和所有权均用于改变运行在不同域中的进程对同一对象的访问权,而控制权则用于改变某个域中运行进程关于不同对象的访问权。进一步说,若某域访问权access(i,j)中含

有控制权C,则运行在Di域中的进程能改变运行在Qj域中的任何进程关于任何对象的任何访问权。

22.什么是访问控制表?什么是访问权限表?

针对访问矩阵按列(对象)进行划分,为每一列建立一张访问控制表,同时将访问矩阵属于对应列的所有空项删除,故而访问控制表由有序对集{<域,权集>}所组成,可用于描述

不同用户(进程)关于同一对象的不同访问权限集。针对访问矩阵按行(域)进行划分,为每一行建立一张访问权限表,其由有序对集{<对象,权集>}所组成。当域为用户(进程)

,对象为文件时,访问权限表便可用来描述一个用户(进程)对每一个文件所能执行的一组操作。访问控制表也可用于定义各域关于某对象的缺省的访问权集,并作为资源能否使用的首要依据。

23.系统如何利用访问控制表和访问权限表来实现对文件的保护?(P252)

答:我们可利用访问矩阵来描述系统的存取控制,访问矩阵的行代表域,列代表对象,矩阵中的每一项是由一组访问权组成。

访问控制表:是指对访问矩阵列(对象)进行划分,为每一列建立一张访问控制表ACL。在该表中已经把矩阵总属于该列的所有空项删除,此时的访问控制表是由一有序对(域,权集)所组成。系统中配置了这种表后,当某用户(进程)要访问某资源时,通常,系统首先到缺省访问控制表中去查找该用户(进程)是否具有对指定资源进行访问

的权力,如果找不到再到对应对象的访问控制表中去查找。

访问权限表:是指访问矩阵按行(即域)进行划分,由每一行构成一张访问权限表。这是一个由一个域对每一个对象可以执行的一组操作所构成的表。表中的每一项即为该域对某一对象的访问权限。如UNIX系统中:

类型权力对象

文件RW-指向文件的指针

首先访问权限表必须是安全的,系统对其使用了特殊的保护。

目前,大多数的系统都同时采用访问控制表和访问权限表,在系统中为每个对象配置一张访问控制表。当一个进程第一次试图访问一个对象时,必须先检查访问控制表,检查进程是否具有对该对象的访问权,如果无权访问该对象,由系统来拒绝该进程的访问,并构成一例外(异常)事件;否则(有权访问)便允许该进程访问该对象而为之建立

一访问权限,并将它连接到该进程,以后进程便可直接利用这一返回的权限去访问该对象,这样便可快速地验证访问地合法性。当进程不再需要对该对象进行访问时,便可将访问

权限取消。

24.在对文件的四级安全管理中,每一级安全管理的主要用途是什么?(P253)

答:文件的四级安全管理措施:

(1)系统级管理:主要任务时部允许未经核准的用户进入系统,从而也就防止了他人非法地使用系统中地各类资源。主要地方法有注册、登录、时限等等。

(2)用户级安全管理:是为了给用户分配“文件访问权”而设计的。包括对所

有用户进行分类、为指定用户分配文件访问权等。

(3)目录级安全管理:是为了保护系统中的各种目录而设计的,它与用户权限无关。为保证目录的安全,规定只有系统核心才具有写目录的权利。通常,系统是分别

为用户和目录独立地指定权限的。当一用户试图访问一目录时,核心将通过对用户访问权和目录中的访问权的比较后,用户才能获得有效的访问权。

(4)文件级安全管理:是通过系统管理员或文件主对文件属性的设置,来控制用户对文件的访问。用户对文件的访问,将由用户访问权、目录访问权限和文件属性三

者的权限所确定。

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第一章

第一章 1.设计现代OS的主要目标是什么 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2.OS的作用可表现在哪几个方面 答:(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.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象 答:OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展:(1)不断提高计算机资源的利用率;(2)方便用户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。5.何谓脱机I/O和联机I/O 答:脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O 方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么

答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么应如何解决 答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时OS 答:实时操作系统是指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。引入实时OS 是为了满足应用的需求,更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。 9.什么是硬实时任务和软实时任务试举例说明。 答:硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求,否则可能出现难以预测的结果。举例来说,运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格,偶尔错过了任务的截止时间,对系统产生的影响不大。举例:网页内计算机操作系统第三版答案 2 / 47 容的更新、火车售票系统。10.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统不实时系统迚行比较。答:(1)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,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,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,一般为秒级到毫秒级,甚至

计算机操作系统(第四版)1-8章 课后答案(全)

第一章操作系统引论 1.设计现代OS的主要目标是什么?答:方便性,开放性,有效性,可扩充性 2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;OS作为计算机系统资的管理者;OS实现了对计算机资源的抽象。 3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先在裸机上覆盖一层1/0设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。0s通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里,为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。 5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机1/0是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。而耽机1/0方式是指程序和数据的輸入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在:CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及寸接收并及时处理该命令,在用户能接受的时采内将结果返回给用户。解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设路多路卡,健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据;为每个终端配路缓冲区,暂存用户捷入的命令或教据。针对反时处理问题,应便所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时OS?答:实时操作系统是指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。引入实时OS是为了满足应用的需求,熏好地满足实时控制领域和实时信息处涯领域的需要。 9.什么是硬实时任务和款实时任务?试举例说明。答:硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求,否则可能出现难以预测的结是。举例来说,运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格,偶尔错过了任务的截止时间,对系统产生的影响不大。举例:网页内容的更新、火车售票系统。 10.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较。答:(1)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,都是以人所能受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,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,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微妙。(2)交互性:实时信息处理系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。(3)可靠性:分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带未巨大的经济损失,甚至是灾难性后,,所以在实时系统中,往往都采取了

计算机操作系统复习总结-汤子瀛知识讲解

计算机操作系统复习总结-汤子瀛

操作系统的定义:操作系统是以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。 1.1.1操作系统的目标:1.方便性 2.有效性 3.可扩充性 4.开放性 2.1.2 操作系统的作用: 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用作扩充机器 1.1.3 推动操作系统发展的主要动力: 1.不断提高计算机资源利用率 2.方便用户 3.器件的不断更新换代 4.计算机体系结构的不断发展 1.2操作系统的发展过程: 1.2.1无操作系统的计算机系统:1.人工操作方式 2.脱机输入输出(Off-Line I/O)方式 1.2.2单道批处理系统(特征:自动性;顺序性;单道性) 1.2.3多道批处理系统: 1.多道程序设计的基本概念: (1)提高CPU的利用率)(2)可提高内存和I/O设备利用率(3)增加系统吞吐量 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(3)平均周转时间长(4)无交互能力 4.多道批处理系统需要解决的问题: (1)处理机管理问题(2)内存管理问题(3)I/O设备管理问题(4)文件管理问题 (5)作业管理问题 1.2.4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。 1.分时系统的产生:推动分时系统形成和发展的主要动力,是用户的需求(需要的具体表现:人-机 交互、共享主机、便于用户上机) 2.分时系统实现中的关键问题:(1)及时接收(2)及时处理 3.分时系统的特征:(1)多路性(2)独立性(3)及时性(4)交互性 1.2.5实时系统:

计算机操作系统习题答案武汉大学出版社

第一章操作系统概论 1.单项选择题 ⑴B; ⑵B; ⑶C; ⑷B; ⑸C; ⑹B; ⑺B;⑻D;⑼A;⑽B; 2.填空题 ⑴操作系统是计算机系统中的一个最基本的系统软件,它管理和控制计算机系统中的各种系统资源; ⑵如果一个操作系统兼有批处理、分时和实时操作系统三者或其中两者的功能,这样的操作系统称为多功能(元)操作系统; ⑶没有配置任何软件的计算机称为裸机; ⑷在主机控制下进行的输入/输出操作称为联机操作; ⑸如果操作系统具有很强交互性,可同时供多个用户使用,系统响应比较及时,则属于分时操作系统类型;如果OS可靠,响应及时但仅有简单的交互能力,则属于实时操作系统类型;如果OS在用户递交作业后,不提供交互能力,它所追求的是计算机资源的高利用率,大吞吐量和作业流程的自动化,则属于批处理操作系统类型; ⑹操作系统的基本特征是:并发、共享、虚拟和不确定性; ⑺实时操作系统按应用的不同分为过程控制和信息处理两种; ⑻在单处理机系统中,多道程序运行的特点是多道、宏观上并行和微观上串行。

第二章进程与线程 1.单项选择题 ⑴B;⑵B;⑶ A C B D; ⑷C; ⑸C; ⑹D; ⑺C; ⑻A; ⑼C; ⑽B; ⑾D; ⑿A; ⒀D; ⒁C; ⒂A; 2.填空题 ⑴进程的基本状态有执行、就绪和等待(睡眠、阻塞); ⑵进程的基本特征是动态性、并发性、独立性、异步性及结构性; ⑶进程由控制块(PCB)、程序、数据三部分组成,其中PCB是进程存在的唯一标志。而程序部分也可以为其他进程共享; ⑷进程是一个程序对某个数据集的一次执行; ⑸程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征,分别是间断性、失去封闭性和不可再现性; ⑹设系统中有n(n>2)个进程,且当前不在执行进程调度程序,试考虑下述4种情况: ①没有运行进程,有2个就绪进程,n个进程处于等待状态; ②有一个运行进程,没有就绪进程,n-1个进程处于等待状态; ③有1个运行进程,有1个等待进程,n-2个进程处于等待状态; ④有1个运行进程,n-1个就绪进程,没有进程处于等待状态; 上述情况中不可能发生的情况是①; ⑺在操作系统中引入线程的主要目的是进一步开发和利用程序内部的并行性;

计算机操作系统第1章练习题

第1章引论 一.单项选择题 1.操作系统是对(C )进行管理的软件。 A. 软件 B. 硬件 C. 计算机资源 D. 应用程序 2. 如果分时操作系统的时间片一定,那么(B),则响应时间越长。 A. 用户数越少 B. 用户数越多 C. 内存越少 D. 内存越多 3. 操作系统是一种(B)。 A. 应用软件 B. 系统软件 C. 通用软件 D. 工具软件 4. 操作系统的(D)管理部分负责对进程进行调度。 A. 存储器 B. 设备 C. 文件 D. 处理机 5. (A)要保证系统有较高的吞吐能力。 A. 批处理系统 B. 分时系统 C. 网络操作系统 D. 分布式操作系统 6. 操作系统的基本类型主要有(C ) A. 批处理系统、分时系统和多任务系统 B. 单用户系统、多用户系统和批处理系统 C. 批处理操作系统、分时操作系统及实时操作系统 D. 实时系统、分时系统和多用户系统 7. 所谓(B )是指将一个以上的作业放入内存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机和外围设备等其他资源。 A. 多重处理 B. 多道程序设计 C. 实时处理 D. 共同执行 8. 下面关于操作系统的叙述中正确的是(A ) 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能力 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 9. 分时操作系统通常采用(C )策略为用户服务。 A. 时间片加权分配 B. 短作业优先 C. 时间片轮转 D. 可靠性和灵活性 10. 若把操作系统看作计算机资源的管理者,下列的(D )不属于操作系统所管理的资源。 A. 磁盘 B. 内存 C. CPU D. 中断 11. 在下列的操作系统的各个功能组成部分中,(A )不需要硬件支持。 A. 进程调度 B. 时钟管理 C. 地址映射 D. 中断系统 12. 在指令系统中只能由操作系统使用的指令称为(D )。 A. 系统指令 B. 设备指令 C. 非特权指令 D. 特权指令 13. 下列说法中错误的是(D ) A. 操作系统是一种软件 B. 计算机是资源的集合体,包括软件资源和硬件资源 C. 计算机硬件是操作系统工作的实体,操作系统的运行离不开硬件的支持 D. 操作系统是独立于计算机系统的,它不属于计算机系统 14. 分时系统的及时性是相对(B )而言。 A. 周转时间 B. 响应时间 C. 延迟时间 D. A、B和C

汤子瀛计算机操作系统第4版知识点总结笔记课后答案

第1章操作系统引论 1.1复习笔记 一、操作系统的目标和作用 1.操作系统的目标 在计算机系统上配置操作系统的主要目标是方便性、有效性、可扩充性和开放性。 (1)方便性 配置操作系统(OS)后,系统可以使用编译命令将用户采用高级语言书写的程序翻译成机器代码,用户可以直接通过OS所提供的各种命令操纵计算机系统,使计算机变得易学易用。 (2)有效性 ① 提高系统资源利用率 早期未配置OS的计算机系统,各种资源无法得到充分利用,配置OS后,能有效分配各种设备的工作状态,提高系统资源的利用率。 ② 提高系统的吞吐量 OS可以通过合理地组织计算机的工作流程,加速程序的运行,缩短程序的运行周期,从而提高系统的吞吐量。 (3)可扩充性 OS必须具有很好的可扩充性,才能适应计算机硬件、体系结构以及应用发展的要求。

(4)开放性 开放性是指系统能遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互连(OSI)国际标准。开放性是衡量一个新推出系统或软件能否被广泛应用的至关重要的因素。 2.操作系统的作用 操作系统(Operating System,OS)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。其主要作用是管理好这些设备,提高它们的利用率和系统的吞吐量,并为用户和应用程序提供一个简单的接口,便于用户使用。可以从以下几个方面讨论它的作用: (1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 OS处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过OS来使用计算机系统。图1-1是OS作为接口的示意图。 图1-1 OS作为接口的示意图 从图中可以看出,用户可以通过命令方式、系统调用方式和图标—窗口方式来实现与操作系统的通信,并取得它的服务。 (2)OS作为计算机系统资源的管理者 ① 管理处理器,用于分配和控制处理器;

计算机操作系统第一章练习题答案

第一章答案 1.操作系统负责管理计算机系统的(③),其中包括处理机、内存、外围 设备和文件。 ①、程序;②、文件;③、资源;④、进程 2.(③)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的使用计算机。 ①、网络;②、分布式;③、分时;④、实时 3.操作系统的四大功能是处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 4.批处理系统主要解决吞吐量问题,分时系统主要解决 交互性问题。(华中理工大2001) 5.操作系统的基本特征是并发、共享、虚拟、异步。 6.如果操作系统具有交互性强、可供多个用户同时使用及响应较及时的特 点,则属于分时类型,如果操作系统可靠,响应及时但仅有简单的交互能力则属于实时类型,如果操作系统在用户提交作业后,不提供交互能力,它所追求的是计算机资源的高利用率,大吞吐量和作业流程的自动化,则属于批处理类型。 7.用户和操作系统之间的接口主要分为 命令接口、图形接口、程序接口。 8.多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区别答:多道程序是作业之间自动调度执行、共享系统资源,并不是真正的同时执行多个作业;而多重处理系统配置多个CPU,能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理,必须采用多道程序设计技术,而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 9.设计操作系统与哪些硬件器件有关 答:计算机操作系统的重要功能之一是对硬件资源的管理,因此设计计算机操作系统时应考虑下述计算机硬件资源: ①CPU与指令的长度及执行方式; ②内存、缓存和高速缓存等存储装置;

③各类寄存器,包括各种通用寄存器、控制寄存器和状态寄存器等; ④中断机构; ⑤外部设备与I/O控制装置; ⑥内部总线与外部总线; ⑦对硬件进行操作的指令集。 10.多用户系统于网络操作系统有什么区别 答:网络操作系统的工作,用户必须知道网址,而多用户操作系统是面向用户的,可以不必知道计算机的详细确切地址,多用户技术的关键是在用户之间有保密安全措施,网络操作系统强调的是客户机和服务器之间的通信。以单机多用户系统为例,说明它与网络操作系统的比较。 11.分时系统和实时系统有何不同 答: 系统设计目标不同。分时系统于与实时系统中的信息处理系统相似,都能为多个用户服务,系统按分时原则为多个终端用户服务; 而实时系统则表现为经常对多路现场信息进行采集,以及对多个对象或多个执行机构进行控制。因此,分时系统的目标是提供一种通用性强的系统,而实时系统大多具有某种特殊用途,是一种专用系统。 响应时间要求不同。分时系统与实时信息处理系统对象应时间的要求都是以人所能接受的等待时间来确定的。而实时控制系统的响应时间是以控制对象所能接受的时延来确定的,实时性要求更强。 交互性强弱不同。分时系统主要用于运行终端用户程序,因此具有较强

计算机操作系统【第八章】 汤子瀛版

计算机操作系统【第八章】 1.分别就数据项、记录和文件的概念进行解释。 数据项可分为基本数据项和组合数据项。基本数据项是用于描述一个对象某种属性的字符集,是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位,又称为原子数据、数据元素或字段,其具有数据名、数据类型及数据值三个特性。组合数据项则由若干数据项构成。记录是一组相关数据项的集合,用于描述一个对象某方面的属性。文件是具有文件名的一组相关信息的集合。 2.按文件的物理结构,可将文件分为哪几类? 按文件的物理结构,可将文件分为三类:(1)顺序文件,指把逻辑文件中的记录顺序地存储到连续的物理盘块中;(2)链接文件,指文件中的各个记录可以存放在不相邻的各个 物理块中,但通过物理块中的链接指针,将它们链接成一个链表;(3)索引文件,指文件中的各个记录可以存放在不相邻的各个物理块中,但通过为每个文件建立一张索引表来实 现记录和物理块之间的映射关系。 3.文件系统的模型可分为三层,试说明其每一层所包含的基本内容。 答:文件系统模型如图所示: (1)最低层为对象及其属性说明,主要包括文件、目录、磁盘存储空间等三类对象。(2)最高层是文件系统提供给用户的接口,分为命令接口、程序接口和图形化用户接口等三 种类型。(3)中间层是对对象进行操纵和管理的软件集合,是文件系统的核心部分,拥有文件存储空间管理、文件目录管理、地址映射、文件读写管理及文件共享与保护等诸多功能。具体又可分为四个子层:①I/O控制层(又称为设备驱动程序层),主要由磁盘驱动程序和磁带驱动程序组成,负责启动I/O设备和对设备发来的中断信号进行处理;②基本文 件系统层(又称为物理I/O层),主要用于处理内存与磁盘或磁带机系统之间数据块的交换,通过向I/O控制层发送通用指令及读写的物理盘块号与缓冲区号等I/O参数来完成;③基 本I/O管理程序层(即文件组织模块层),负责完成与磁盘I/O有关的大量事务,包括文件所在设备的选定、文件逻辑块号到物理块号的转换、空闲盘块的管理及I/O缓冲的指定等; ④逻辑文件系统层,负责所读写的文件逻辑块号的确定、目录项的创建与修改、文件与记录的保护等。 文件系统接口 对对象操纵和管理的软件集合逻辑文件系统 基本I/O管理程序(文件组织模块) 基本文件系统(物理I/O层) I/O控制层(设备驱动程序) 对象及其属性说明 4.对于一个较完善的文件系统,应具备哪些功能? 对于一个较完善的文件系统,应具备一系列的功能,包括对文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理以及文件的共享与保护等。其中,有些功能对用户是透明的,就呈现 在用户面前的功能来说,可通过用户对文件所能施加的操作来表现。对文件的操作可分为两大类:一类是对文件自身的操作,包括文件的创建、删除、读、写、截断及文件读/写位 置的设置;一类是对记录的操作,包括记录的遍历(即检索所有记录)、单个记录的检索以及记录的插入、修改和删除。 5.什么是文件的逻辑结构?什么是文件的物理结构? 文件的逻辑结构是指从用户的观点出发所观察到的文件组织形式,也就是用户可以直接处理的数据及其结构,它独立于物理特性;而文件的物理结构则是指文件在外存上的存储组

操作系统第一章习题

第一章绪论 一、选择题 1.计算机的操作系统是一种()。 A.应用软件 B.系统软件 C.工具软件 D.字表处理软件 2.UNIX属于一种()操作系统。 A.分时系统 B.批处理系统 C.实时系统 D.分布式系统 3.操作系统是一组()程序。 A.文件管理 B.中断处理 C.资源管理 D.设备管理 4.下里四个操作系统中,是分时系统的为()。 A.CP/M B.MS-DOS C.UNIX D.WINDOWS NT 5.用户要在程序获得系统帮助,必须通过()。 A.进程调度 B.作业调度 C.键盘命令 D.系统调用 6.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 7.DOS操作系统主要功能是()。 A.文件管理程序 B.中断处理程序 C.作业管理程序 D.打印管理程序 8.在Pascal程序中调用的sin(x)是()。 A.系统调用 B.标准子程序 C.操作系统命令 D.进程 9.计算机操作系统的功能是()。 A.把源程序代码转换为标准代码 B.实现计算机用户之间的相互交流 C.完成计算机硬件与软件之间的转换 D.控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 10. 在分时系统中。时间片一定时,(),响应时间越长。 A.内存越多 B.用户数越多 C.内存越少 D.用户数越少 11.操作系统的()管理部分负责对进程进行调度。 A.主存储器 B.控制器 C.运算器 D.处理机

12.操作系统是对()进行管理的软件。 A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.应用程序 13.从用户的观点看,操作系统是()。 A.用户与计算机之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C.合理地组织计算机工作流程的软件 D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 14.操作系统的功能是进行处理机管理()管理、设备管理及信息管理。 A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 15.操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的()。 A.利用率 B.可靠性 C.稳定性 D.兼容性 16.操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分,是为了提高计算机的( )和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。 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 17.操作系统的基本类型主要有()。 A.批处理系统、分时系统及多任务系统 B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统 C.单用户系统、多用户系统及批处理系统 D.实时系统、分时系统和多用户系统 18.所谓()是指将一个以上的作业放入主存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理 D.共行执行 19.多道批处理系统的硬件支持是20世纪60年代初发展起来的()。 A.RISC技术 B.通道和中断机构 C.集成电路 D.高速内存 20. 下面关于操作系统的叙述中正确的是()。 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。 21.()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。

操作系统第四版目录汤子瀛

由汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛编著的《计算机操作系统(第4版高等学校计算机类十二五规划教材)》对传统操作系统(0S)和现代操作系统均做了较为全面的介绍。全书共分12章:第一章为操作系统引论,介绍了OS的发展、传统0S和现代OS的特征及功能;第二和第三章深入阐述了进程和线程管理、进程同步、处理机调度和死锁;第四和第五章对连续和离散存储器管理方式及虚拟存储器进行了介绍;第六章自下而上地对I/0系统的各个层次做了较为系统的阐述;第七和第八章介绍了文件系统和磁盘存储器管理;第九章对用户接口以及接口的实现方法做了介绍;从第十章开始到第十二章是与目前0S发展现状紧密相关的内容,分别介绍了多处理机0S、网络OS、多媒体OS以及系统安全性。本教材可作为计算机类专业的本科生教材,也可作为研究生教材,还可供从事计算机及通信工作的相关科技人员参考。本教材内容基本覆盖了全国研究生招生考试操作系统课程考试大纲的主要内容,故也可作为考研的复习、辅导用书。 第一章操作系统引论 1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 OS结构设计 习题 第二章进程的描述与控制 2.1 前趋图和程序执行 2.2 进程的描述 2.3 进程控制 2.4 进程同步 2.5 经典进程的同步问题 2.6 进程通信 2.7 线程(Threads)的基本概念 2.8 线程的实现 习题 第三章处理机调度与死锁 3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标 3.2 作业与作业调度 3.3 进程调度 3.4 实时调度 3.5 死锁概述 3.6 预防死锁 3.7 避免死锁 3.8 死锁的检测与解除 习题 第四章存储器管理 4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配存储管理方式 4.4 对换(Swapping)

计算机操作系统原理复习资料

计算机操作系统原理复习资料 第一章: 1、操作系统:是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理组织计算机工作流程以及方便用户的程序集合。 2、操作系统的观点:虚拟机、资源管理、用户服务、进程管理 4、操作系统的形成过程:人工操作阶段、单道批处理、多道程序系统阶段(标志操作系统的诞生)、进一步发展阶段(微型计算机操作系统、网络、分布式、嵌入式) 5、操作系统的类型:多道批处理、分时系统、实时系统 6、多道批处理系统的特征:多道性、无序性、调度性、进程调度 7、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) 8、分时系统的特性:多路性、独立性、及时性、交互性 9、响应时间:是指从终端用户发出一条命令开始,到系统处理完这条命令并做出回答为止所需的最大量时间间隔。是衡量分时系统性能的一个重要指标,也是设计分时系统应该注意的一个重要问题。 10、实时系统的特征:多路性、独立性、及时性、交互性、高可靠性 11、操作系统的特征:并发、共享、虚拟、异步性。并发:是指两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。 12、操作系统的服务方式:系统调用、系统程序 13、操作系统的结构:整体式系统、层次式系统、客户/服务器系统 第二章: 1、作业: 2、系统调用:是操作系统为编程人员提供的接口。 3、系统调用类型: (1)、系统维护类调用 (2)、设备管理类调用 (3)、文件管理类调用

(4)、进程控制类调用 (5)、进程通信类调用 (6)、存储管理类调用 4、系统态(管态)、用户态(目态) 第三章: 1、进程:是操作系统结构的基础;是一次程序的执行;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;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。 2、线程:是进程中可独立执行的子任务,仅是调度和CPU时间分配的基本单位,而不作为拥有资源的基本单位,一个进程可以有一个活多个线程。 3、进程与线程的比较:4个方面的比较 (1)、拥有的资源 (2)调度 (3)并发性 (4)系统开销 4、程序的顺序执行及其特征: (1)、顺序性 (2)、封闭性 (3)可在现性 程序的并发执行及其特征:(1)、间断性 (2)、失去封闭性 (3)、不可再现性 5、进程特征:(1)、动态性 (2)、并发性 (3)、独立性 (4)异步性 (5)、结构特征 6、进程的计本状态及其转换图: 7、进程互斥:是多并发进程竞争临界资源时产生的一种制约关系,也称为间接制约关系。 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。 8、临界资源时指一次允许一个进程使用的资源。临界区:是指进程中访问临界资源的那一 段代码。 9、互斥是不许遵守的准则:(1)空闲让进 (2)忙则等待 (3)有限等待

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第一章

第一章 1.设计现代OS的主要目标是什么? 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2.OS的作用可表现在哪几个方面? 答:(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.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象? 答:OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么? 答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展:(1)不断提高计算机资源的利用率;(2)方便用户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。 5.何谓脱机I/O和联机I/O? 答:脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么? 答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决? 答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时OS? 答:实时操作系统是指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。引入实时OS 是为了满足应用的需求,更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。 9.什么是硬实时任务和软实时任务?试举例说明。 答:硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求,否则可能出现难以预测的结果。举例来说,运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格,偶尔错过了任务的截止时间,对系统产生的影响不大。举例:网页内计算机操作系统第三版答案 2 / 47 容的更新、火车售票系统。 10.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统不实时系统迚行比较。答:(1)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,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,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,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微妙。(2)交互性:实时信息处理系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。(3)可靠性:分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至是灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 11.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么? 答:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。14.是什么原因使操作系统具有异步性特征? 答:操作系统的异步性体现在三个方面:一是进程的异步性,进程以人们不可预知的速度向前推进,二是程序的不可再现性,即程序执行的结果有时是不确定的,三是程序执行时间的不可预知性,即每个程序何时执行,执行顺序以及完成时间是不确定的。15.处理机管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么? 答:处理机管理的主要功能是:进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度;进程管理:为作业创建进程,撤销已结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换。进程同步:为多个进程(含线程)的运行进行协调。通信:用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。处理机调度:(1)作业调度。从后备队里按照一定的算法,选出若干个作业,为他们分配运行所需的资源(首选是分配内存)。(2)进程调度:从进程的就绪队列中,按照一定算法选出一个进程,把处理机分配给它,并设臵运行现场,使进程投入执行。 16.内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么? 答:内存管理的主要功能有:内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。内存分配:为每道程序分配内存。内存保护:确保每道用户程序都只在自己的内存空间运

计算机操作系统复习总结 汤子瀛

操作系统的定义:操作系统是以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。 1.1.1操作系统的目标:1.方便性 2.有效性 3.可扩充性 4.开放性 2.1.2 操作系统的作用: 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用作扩充机器 1.1.3 推动操作系统发展的主要动力: 1.不断提高计算机资源利用率 2.方便用户 3.器件的不断更新换代 4.计算机体系结构的不断发展 1.2操作系统的发展过程: 1.2.1无操作系统的计算机系统:1.人工操作方式2.脱机输入输出(Off-Line I/O)方式 1.2.2单道批处理系统(特征:自动性;顺序性;单道性) 1.2.3多道批处理系统: 1.多道程序设计的基本概念: (1)提高CPU的利用率)(2)可提高内存和I/O设备利用率(3)增加系统吞吐量 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(3)平均周转时间长(4)无交互能力 4.多道批处理系统需要解决的问题: (1)处理机管理问题(2)内存管理问题(3)I/O设备管理问题(4)文件管理问题 (5)作业管理问题 1.2.4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。 1.分时系统的产生:推动分时系统形成和发展的主要动力,是用户的需求(需要的具体表现:人-机交 互、共享主机、便于用户上机) 2.分时系统实现中的关键问题:(1)及时接收(2)及时处理 3.分时系统的特征:(1)多路性(2)独立性(3)及时性(4)交互性 1.2.5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,在规定的时间内对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。 1.应用需求:(1)实时控制(2)实时信息处理 2.实时任务: 1)按任务执行时是够呈现周期性来划分: (1)周期性实时任务(2)非周期性实时任务 2)根据对截至时间的要求来划分:(1)硬实时任务(2)软实时任务 3. 实时系统与分时系统特征的比较:(1)多路性(2)独立性(3)及时性(4)交互性:仅限于访问 系统中某些特定的专用服务程序,它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理、资源共享等服务(5)可靠性:实时系统要求更高P11 1.3操作系统的基本特性: 1.3.1并发: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个时间在同一时间间隔 内发生。 进程是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,它是由一组机器指令、数据和堆栈等组成的,是一个活动实体。

计算机操作系统第一章练习题答案word版本

计算机操作系统第一章练习题答案

第一章答案 1.操作系统负责管理计算机系统的(③),其中包括处理机、内存、外 围设备和文件。 ①、程序;②、文件;③、资源;④、进程 2.(③)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的使用计算机。 ①、网络;②、分布式;③、分时;④、实时 3.操作系统的四大功能是处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 4.批处理系统主要解决吞吐量问题,分时系统主要解决 交互性问题。(华中理工大2001) 5.操作系统的基本特征是并发、共享、虚拟、异步。 6.如果操作系统具有交互性强、可供多个用户同时使用及响应较及时的特 点,则属于分时类型,如果操作系统可靠,响应及时但仅有简单的交互能力则属于实时类型,如果操作系统在用户提交作业后,不提供交互能力,它所追求的是计算机资源的高利用率,大吞吐量和作业流程的自动化,则属于批处理类型。 7.用户和操作系统之间的接口主要分为 命令接口、图形接口、程序接口。 8.多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区 别?

答:多道程序是作业之间自动调度执行、共享系统资源,并不是真正的同时执行多个作业;而多重处理系统配置多个CPU,能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理,必须采用多道程序设计技术,而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 9.设计操作系统与哪些硬件器件有关? 答:计算机操作系统的重要功能之一是对硬件资源的管理,因此设计计算机操作系统时应考虑下述计算机硬件资源: ①CPU与指令的长度及执行方式; ②内存、缓存和高速缓存等存储装置; ③各类寄存器,包括各种通用寄存器、控制寄存器和状态寄存器等; ④中断机构; ⑤外部设备与I/O控制装置; ⑥内部总线与外部总线; ⑦对硬件进行操作的指令集。 10.多用户系统于网络操作系统有什么区别? 答:网络操作系统的工作,用户必须知道网址,而多用户操作系统是面向用户的,可以不必知道计算机的详细确切地址,多用户技术的关键是在用户之间有保密安全措施,网络操作系统强调的是客户机和服务器之间的通信。以单机多用户系统为例,说明它与网络操作系统的比较。

汤子瀛《计算机操作系统》考研第4版配套考研真题

汤子瀛《计算机操作系统》考研第4版配套考研真题 第一部分历年考研真题 在页式存储管理系统中,采用某些页面置换算法,会出现Belady异常现象,即进程的缺页次数会随着分配给该进程的页框个数的增加而增加。下列算法中,可能出现Belady异常现象的是()。[2014年408统考] Ⅰ.LRU算法 Ⅱ.FIFO算法 Ⅲ.OPT算法 A.仅Ⅱ B.Ⅰ、Ⅱ C.Ⅰ、Ⅲ D.Ⅱ、Ⅲ 【答案】A查看答案 【解析】Belady现象只有FIFO算法才会出现。 下列关于管道(Pipe)通信的叙述中,正确的是()。[2014年408统考] A.一个管道可实现双向数据传输 B.管道的容量仅受磁盘容量大小限制 C.进程对管道进行读操作和写操作都可以被阻塞 D.一个管道只能有一个读写进程或一个写进程对其操作 【答案】C查看答案

【解析】只有写进程才能对管道写入数据,读进程对管道进行读取数据,只能半双工通信,即某一时刻只能单向传输。管道的容量大小通常为内存上的一页,它的大小并不是受磁盘容量大小的限制。当管道满时,进程在写管道会被阻塞,管道为空,则读操作被堵塞,而如果有写操作对管道进行写的话那就要堵塞了。那么C正确。 下列选项中,属于多级页表优点的是()。[2014年408统考] A.加快地址变换速度 B.减少缺页中断次数 C.减少页表项所占字节数 D.减少页表所占的连续内存空间 【答案】D查看答案 【解析】多级页表不仅不会加快地址的变换速度,还因为增加更多的查表过程,会使地址变换速度减慢;也不会减少缺页中断的次数,反而如果访问过程中多级的页表都不在内存中,会大大增加缺页的次数,也并不会减少页表项所占的字节数。多级页表避免了把所有的页表一直保存在内存中。即当页表太大时,将页表再分级,可以把每张页表控制在一页之内,减少页表所占的连续内存空间。 73用户在删除某文件的过程中,操作系统不可能执行是()。[2013年408统考] A.删除此文件所在的目录 B.删除与此文件关联的目录项 C.删除与此文件对应的控制块 D.释放与此文件关联的内存级冲区

计算机操作系统(第三版)第一章练习题及答案

第一章操作系统引论 一、单项选择题 1、操作系统是一种(B )。 A.应用软件 B. 系统软件 C.通用软件 D. 工具软件 2、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 3、操作系统是计算机系统的核心软件。按功能特征的不同,可把操作系统分为[1B]、[2E]、 [3C]、个人机系统、网络操作系统和分布式操作系统等基本类型。其中[1]的主要目标是提高 系统的吞吐率和效率,而[2]是一旦有处理请求和要求处理的数据时,CPU就应该立即处理该 数据并将结果及时送回,例如[4D]等。 供选择的答案: [1][2][3]: A、单用户系统 B、多道批处理系统 C、分时系统 D、微机操作系统 E、实时系统 [4]: A、计算机激光照排系统 B、办公自动化系统 C、计算机辅助设计系统 D、航空订票系统 4、操作系统是为了提高计算机的[1B]和方便用户使用计算机而配置的基本软件。它负责管理计算机系统中的[2C],其中包括[3F],[4A],外部设备和系统中的数据。操作系统中的[3]管理部分负责对进程进行管理。操作系统对系统中的数据进行管理的部分通常叫做[5B]。供选择的答案: [1]: A、速度 B、利用率 C、灵活性 D、兼容性 [2] :A、程序 B、功能 C、资源 D、进程 [3][4]: A、主存储器 B、虚拟存储器 C、运算器 D、控制器 E、微处理器 F、处理机 [5] A、数据库系统 B、文件系统 C、检索系统 D、数据库 E、数据存储系统 F、数据结构 G、数据库管理系统 5、现代操作系统的基本特征是(C )、资源共享和操作的异步性。 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 6、引入多道程序的目的在于( A)。 A. 充分利用CPU,减少CPU等待时间 B. 提高实时响应速度 C. 有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量 D. 充分利用存储器 7、并发性是指若干事件在( B)发生。 A.同一时刻 B. 同一时间间隔内 C.不同时刻 D. 不同时间间隔内 8、(A )没有多道程序设计的特点。

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