计算机操作系统期末复习指导(本科)

计算机操作系统期末复习指导（本科）

中央电大计算机教研室

计算机操作系统课程是中央电大计算机科学与技术专业的一门必修课。通过学习使学员掌握计算机操作系统的组成及基本设计原理，基本概念和相关的新概念和名词术语；了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法，对常用计算机操作系统（如Dos、Windows 和UNIX/Linux）会进行基本的操作使用。

该课程使用的教材为《计算机操作系统》（第2版），吴企渊、梁燕编著，清华大学出版社2003年8月出版。主要内容包括：计算机操作系统概述、作业管理、文件管理、存储管理、输入输出设备管理、进程及处理机管理、操作系统结构和程序设计，并附录课程实验。

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。计算机操作系统课程是理论性和实践性都较强的课程，具有概念多、较抽象、涉及面广的特点。为帮助大家复习这门课程，下面按照教学大纲，对各章的重点、难点进行归纳、总结，给出解答问题的指导，最后给出练习及参考解答，供大家复习时参考。

一、各章复习要点

第一章计算机操作系统概述

1、操作系统的概念

操作系统（Operating System，OS）是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。

从用户角度看，操作系统可以看成是对计算机硬件的扩充；从人机交互方式来看，操作系统是用户与机器的接口；从计算机的系统结构看，操作系统是一种层次、模块结构的程序集合，属于有序分层法，是无序模块的有序层次调用。操作系统在设计方面体现了计算机技术和管理技术的结合。

2、操作系统的发展形成了五大类型

操作系统的五大类型是批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。

●多通道批处理操作系统

多道程序设计：即在系统内（内存）同时存放并运行几道相互独立的程序。

多道程序设计的基础：是将运行过程进一步细化成几个小的步骤，从而实现宏观上的并行。但从微观上看，内存中的多道程序轮流地或分时地占用处理机，交替执行。

多道批处理系统= 批处理系统+多道程序设计技术

●分时与实时

分时：鉴于CPU运转的高速度，把CPU的时间分成很短的时间片（例如，几十至几百毫秒）进行工作。时间片的大小影响系统的响应时间，并与系统用户的数量、系统时间片的切换速度有关。

实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。实时系统对交互能力要求不高，但要求可靠性有保障。

●网络操作系统与分布式操作系统

分布式操作系统是网络操作系统的更高级形式，它保持网络系统所拥有的全部功能，同时又有透明性、可靠性、高性能等。网络操作系统与分布式操作系统虽然都属于管理分布在不同地理位置的计算机，但最大的差别是：网络操作系统的工作，用户必须知道网址，而分

布式系统用户则不必知道计算机的确切地址。

3、操作系统的五大功能

●作业管理：包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等；

●文件管理：又称为信息管理；

●存储管理：实质是对存储“空间”的管理，主要指对主存的管理；

●设备管理：实质是对硬件设备的管理，其中包括对输入输出设备的分配、启动、完

成和回收；

●进程管理：实质上是对处理机执行“时间”的管理，即如何将CPU真正合理地分

配给每个任务。

4、表征操作系统的属性

主要有：响应系数，并发性，信息的共享、保密与保护，可扩充性、可移植性、可读性、可生成性，安全可靠性，可测试性等。

第二章作业管理

1、基本概念

作业(Job)是让计算机完成一件事或任务，可大可小，可多可少。

作业步(Job steps) ：作业顺序执行的工作单元。

作业流(Job Stream) ：作业步的控制流程。

作业类别分为终端型作业和批量型作业。

2、三代用户界面

●第一代用户界面：操作命令和系统调用（一维空间）

●第二代用户界面：图形界面（二维空间）

●第三代用户界面：虚拟现实的界面元素（三维空间）

3、界面管理的功能

●实现高效的人机通信

●改善计算机的可用性、可学性和有效性

●支持三维及多媒体技术

●为广大用户提供适应不同应用的众多界面构造工具及语言

4、作业调度

●作业调度功能

（1）采用JCB（作业控制块）表格，记录各作业状况；

（2）按选定的算法，从后备作业队列中选出一部分（多道）或一个作业投入运行；

（3）为被选中的作业做好运行前的准备工作，例如建立相应的执行进程和分配系统资源；（4）作业运行结束的善后处理工作。

●作业调度算法

（1）先来先服务（FCFS）

作业平均周转时间=∑（作业完成时刻i-作业提交时刻i）/n个作业（2）最短作业优先：在作业内容参差很不均衡时有合理性

（3）最高响应比优先

响应比(系数)＝作业响应时间（等待＋运行）/作业运行时间

（4）定时轮转法：按时间片分为固定时间片和不固定时间片

（5）优先数法：急事先办的原则

（6）事件驱动法：MS-Windows采用此算法

5、Shell命令解释和控制语言

Shell是用户与操作系统交互作用的界面。作为命令解释程序它接收用户输入的命令，进行分析，创建子进程实现命令的功能，等子进程终止工作后，发出提示符。此外，Shell还是一种高级程序设计语言，有变量、关键字、各种控制语句，支持函数模块，有自己的语法结构。

第三章文件管理

1、文件管理的任务与功能

任务：把存储、检索、共享和保护文件的手段，提供给操作系统本身和用户，以达到方便用户和提高资源利用率的目的。

功能：

---分配与管理外存，实现按名存取

---提供合适的存储方法

---文件共享、保护，解决命名冲突，控制存取权限

文件的组织结构：文件、文件元素、文件系统，其中文件系统包含文件管理程序（文件和目录的集合）和所管理的全部文件。

2、文件分类

（1）按文件性质与用途分：系统文件、库文件、用户文件

（2）按操作保护分：只读文件、可读可写文件、可执行文件

（3）按使用情况分：临时文件、永久文件、档案文件

（4）按用户观点分：普通文件、目录文件、特殊文件

（5）按存取的物理结构分：顺序（连续）文件、链接文件、索引文件

（6）按文件的逻辑存储结构分：有结构文件、无结构文件

（7）按文件中的数据形式分：源文件、目标文件

3、文件的逻辑结构和物理结构

●文件的逻辑结构

---从用户使用角度确定的文件结构

---按文件名及记录号存取文件，是一维、连续的字符序列，方便存储、检索或加工---文件由若干个逻辑记录组成，并加以命名或编号

●文件的物理结构

又称文件的存储结构，是指文件在存储介质上的存储组织形式，与存储介质的存储性能有关。

空闲空间的管理方法主要有：空闲表法、空闲链表法、成组链接法

4、文件目录

（1）文件目录分类：一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录

（2）文件目录的管理

●目录做成文件，文件系统便于内部统一管理，目录文件在使用时调入内存；

●在操作系统中，大量采用“表格”管理。

5、文件存取控制

●解决文件保护、保密和共享

●常用的文件存取控制方法有：存取控制矩阵、用户权限表、使用口令、使用密码

●Unix/Linux系统的安全性与计算机病毒简介

6、文件系统的数据结构和表示

UNIX或Linux操作系统中文件系统的主要特点

（1）操作系统文件的目录组织是一个树形结构；

（2）文件本身是无结构的字符流；

（3）把外部设备的特殊文件和普通文件以及目录文件都统一在文件这一概念之下。

第四章存储管理

1、存储管理的基本概念

●逻辑地址与物理地址

在具有地址变换机构的计算机中，允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。前者叫逻辑（相对）地址，后者叫物理（绝对）地址。

●重定位：将逻辑地址转换为物理地址。

●三级存储器结构

辅存?主存?高速缓存为三级存储器结构，从辅存到高速缓存，存储器容量减小，存取时间减少，速度增加，但每位存储器成本增加了。

●虚拟存储管理

虚存是由操作系统调度，采用内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存，不用的调出内存，这样好像内存容量不受限制。

虚存的特点：

（1）虚存容量不是无限的，极端情况受内存和外存可利用的总容量限制；

（2）虚存容量还受计算机总线地址结构限制；

（3）速度和容量的“时空”矛盾，虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内外存交换时间为代价的。

●存储管理的任务和功能

任务是方便用户，提高内存资源的利用率，实现主存共享。

功能主要有主存的分配和回收、地址映射、主存扩充、内存的共享和保护技术

2、分区分配存储管理

分为固定分区、可变分区、可重定位分区、多重分区。

内存“扩充”技术：

●交换：由操作系统做，用户不知道。

●覆盖：由用户控制，操作系统提供覆盖机制。

内存保护技术：保护系统工作区和用户作业区，特别是如何防止系统区被破坏。方法有存储保护键、界限寄存器

3、请求页式存储管理

（1）页式存储管理实现原理

基于程序在运行时不需要一开始都装入内存（局部性原理），更不应该把最近较长一段时间内不用的程序装入内存。

（2）页表的作用是将逻辑页号转换为物理块号。

（3）页面淘汰算法

先进先出算法(FIFO)、循环检测法、最近最少使用页面先淘汰（LRU）、最不经常使用的页面先淘汰（LFU）、最近没有使用页面先淘汰（NUR）、最优淘汰算法（OPT）等。

（4）页式存储管理的优、缺点

优点：

●虛存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作；

●内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存；

●不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式相比，不需移动作业；

与多重分区比，无零星碎片产生。

缺点：

●要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大；

●有可能产生“抖动”；

●地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。

4、段式、段页式存储管理

段式、页式存储管理的对比表参考教材117页。

段页式存储管理特点：

●每一段分若干页，再按页式管理，页之间不要求连续；

●用分段方法分配管理作业，用分页方法分配管理内存；

●兼有段式和页式管理的优点，系统复杂和开销增大，一般在大型机器上才使用。

第五章输入输出设备管理

1、设备管理的任务和功能

●设备管理的任务

（1）按用户需求提出的要求接入外部设备，系统按一定算法分配和管理控制，而用户不必关心设备的实际地址和控制指令；

（2）尽量提高输入输出设备的利用率，例如发挥主机与外设以及外设与外设之间的真正并行工作能力。

●设备管理的功能

（1）分配设备

（2）控制和实现真正的输入输出操作

（3）对输入输出缓冲区进行管理

（4）在一些较大系统中实现虚拟设备技术

2、外部设备分类

（1）按系统和用户分：系统设备、用户设备

（2）按输入输出传送方式分（UNIX或Linux操作系统）：字符型设备、块设备

（3）按资源特点分：独享设备、共享设备、虚拟设备

（4）按设备硬件物理特性分：顺序存取设备、直接存取设备

（5）按设备使用分：物理设备、逻辑设备、伪设备

●设备I/O方式：询问、中断、通道

●I/O设备分配算法：先来先服务（FCFS）、按优先级进行分配

3、外部设备的安装

设备驱动程序的作用、分类、使用。

CPU与外部信息的交换：程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式总线与接口：PC系统总线、标准接口类型、USB接口

4、设备管理技术

（1）I/O设置缓存理由

●解决信息的到达率和离去率不一致的矛盾；

●缓存起中转站的作用；

●在通道或控制器内设置局部寄存器作为缓冲存储器，可暂存I/O信息，以减少中断CPU的次数。这种情形可进一步推广，使得一次读入的信息可多次重复使用。

（2）虚拟设备的技术（SPOOLing）

SPOOLing，即外围设备联机并行操作，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常也叫做“假脱机技术”。是一种预输入、缓输出和转储的管理技术.

SPOOLing系统的特点：

●提高了I/O速度；

●将独享设备改造为共享设备（典型例子是打印机的“共享”）；

●实现了虚拟设备功能。

5、设备处理程序编制内容

●设备驱动程序的功能

（1）将接收到的抽象要求转换为具体要求；

（2）检查用户I/O请求的合法性，了解I/O设备的状态，传递I/O有关参数，设置设备的工作方式；

（3）发出I/O命令，启动分配到的I/O设备，完成指定的I/O 操作；

（4）及时响应由控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型调用相应的中断处理程序进行处理；

（5）对于设置有通道的计算机系统，驱动程序还应能够根据用户的I/O请求，自动地构成通道程序。

●设备驱动程序的特点

（1）驱动程序主要是在请求I/O的进程与设备控制器之间的一个通信程序。

（2）驱动程序与I/O设备的特性紧密相关。

（3）驱动程序与I/O控制方式紧密相关。

（4）由于驱动程序与硬件紧密相关，因而其中的一部分程序用汇编语言书写，目前有很多驱动程序，其基本部分已经固化，放在ROM中。

●设备处理方式

将抽象要求转换为具体要求；检查I/O请求的合法性；读出和检查设备的状态；传送必要的参数；方式的设置；I/O设备启动。

第六章进程及处理机管理

1、进程的引入

（1）进程调度属于低级处理机管理，即确定系统中哪个进程将获得CPU；而作业调度属于高级处理机管理，即确定系统中哪些作业将获得CPU。

（2）进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。

（3）引入进程的意义是描述多道程序设计系统中程序的动态执行过程。

2、进程的定义及特征

（1）程序和进程的区别见教材153页的表6-2；

（2）进程的五个基本特征：动态性、并发性、独立性、制约性、结构性；

（3）进程与线程：线程是由进程进一步派生出来的一组代码（指令组）的执行过程。

3、进程调度

（1）进程的三个基本状态及转换

三个基本状态是等待、执行和就绪，在一定的条件下，进程的状态将发生转换。见教材158页图6-1。

（2）进程调度算法

主要有先来先服务（FCFS）、轮转法、多级反馈轮转法、优先数法。

（3）进程控制块（PCB）是进程存在的唯一标志，它描述了进程的动态性。

4、进程通信

（1）进程的同步与互斥

进程的同步与互斥是指进程在推进时的相互制约关系。

一般来说同步反映了进程之间的协作性质，往往指有几个进程共同完成一个任务时在时

间次序上的某种限制，进程相互之间各自的存在及作用，通过交换信息完成通信。如接力比赛中一组队员使用接力棒等。

进程互斥体现了进程之间对资源的竞争关系，这时进程相互之间不一定清楚其它进程情况，往往指多个任务多个进程间的通讯制约，因而使用更广泛。如打篮球时双方挣抢篮板球等。

（2）临界区

一次仅允许一个进程使用的共享资源称为临界资源，每个进程中访问临界资源的程序段称为临界区。

（3）原语

原语是不可中断的过程。

●加锁/开锁（LOCK/UNLOCK）原语

优点是实现互斥简单；缺点是效率很低。

●信号量（Semaphore）及PV操作

PV操作能够实现对临界区的管理要求。它由P操作原语和V操作原语组成，对信号量进行操作，具体定义如下：

P（S）：①将信号量S的值减1，即S=S-1；

②如果S≥0，则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列。

V（S）：①将信号量S的值加1，即S=S+1；

②如果S>0，则该进程继续执行；否则释放队列中第一个等待信号量的进程。

信号量的数据结构为一个值和一个指针，指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关。当它的值大于0时，表示当前可用资源的数量；当它的值小于0时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。注意信号量的值仅能由PV操作来改变。

一般来说，信号量S≥0时，S表示可用资源的数量。执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源，因此S的值减1；当S<0时，表示已经没有可用资源，请求者必须等待别的进程释放该类资源，它才能运行下去。而执行一个V操作意味着释放一个单位资源，因此S 的值加1；若S≤0，表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程，使之运行下去。

●消息缓冲通信原语

高级通信原语，用于一组信息发送（Send）与读取（Read）。

5、死锁

（1）死锁的概念

死锁是两个或两个以上的进程中的每一个都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁，它们都无法向前推进，称这种现象为死锁现象。

产生死锁的原因是共享资源有限，多个进程对共享资源的竞争，而且操作不当。

（2）产生死锁的四个必要条件是资源互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待。

（3）解决死锁的方法

一般有死锁的预防，即破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或多个，使系统绝不会进入死锁状态；死锁的避免，即在资源动态分配的过程中使用某种办法防止系统进人死锁状态；以及允许系统产生死锁，然后使用检测算法及时地发现并解除它。

第七章操作系统结构和程序设计

1、操作系统的设计目标和原则

操作系统的设计目标：正确性、安全可靠性、可扩充性和可移植性、易维护性。

分层原则：步骤、方法、层次间的调用；有序分层法

分块原则：模块接口法

2、层次结构设计

操作系统的结构模型：层次模块模型、整体内核模型、进程模型和对象模型。

操作系统的结构设计步骤：总体设计、逐步求精、结构码。

3、DOS模块结构，Windows编程模式，Linux程序模块举例

二、例题解析

●如何理解操作系统在计算机系统中的地位？

解：

操作系统是软件，而且是系统软件。它在计算机系统中的作用，大致可以从两方面体会：对内，操作系统管理计算机系统的各种资源，扩充硬件的功能；对外，操作系统提供良好的人机界面，方便用户使用计算机。它在整个计算机系统中具有承上启下的地位。

●系统调用与一般过程调用的区别。

解：

系统调用在本质上是一种过程调用，但它是一种特殊的过程调用，它与一般过程调用的主要区别如下：

（1）运行状态不同。一般的过程调用，其调用和被调用过程都是用户程序，它们都运行在同一系统状态下；而系统调用的调用过程是用户程序，它运行在用户态，其被调用过程是系统过程，运行在系统态。

（2）进入方式不同。一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程；而执行系统调用时，由于调用和被调用过程处于不同系统状态，必须通过访管中断进入。

（3）代码层次不同。一般过程调用中的被调用程序是用户级程序，而系统调用是操作系统中的代码程序，是系统级程序。

●下表给出作业l，2，3的提交时间和运行时间。采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法，试问平均周转时间各为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。）

【分析】解答这道题首先需要清楚作业调度算法的含义（先来先服务调度算法和短作业优先调度算法），还要清楚：作业周转时间＝作业完成时间－作业提交时间，作业平均周转时间＝各作业周转时间之和/作业数，为此我们画下面这样一个表来明确各作业的执行情况。解：

采用先来先服务调度策略，则调度顺序为l、2、3。

作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间

1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.0

2 0.4 4.0 8.0 12.0 11.6

3 1.0 1.0 12.0 13.0 12.0

平均周转时间T＝（8＋11.6＋12）/3＝10.53

采用短作业优先调度策略，则调度顺序为l、3、2。

作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间

1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.0

3 1.0 1.0 8.0 9.0 8.0

2 0.4 4.0 9.0 13.0 12.6

平均周转时间T＝（8＋8＋12.6）/3＝9.53

●试述文件管理系统设置打开文件、关闭文件命令的原因。

解：

操作系统需要处理大量用户文件，而访问一个文件需要查询目录，有时甚至需要多次查询目录。由于文件目录与文件一起存放在辅存上，当存取文件时，必须先到辅存中读取文件目录信息，从中获得文件的存放地址，然后再去存取文件。这样一来，文件信息的存取将花费很多时间。如果将整个文件目录放入主存，虽然可以提高存取速度，但这需要占用大量主存空间，显然这也是不可取的。

实际上，在一段时间内使用的文件数总是有限的，因此只要将目录中当前要使用的那些文件的目录表目复制到内存中就可以了。这样既不占用太多的主存空间，又可显著提高查询文件目录的速度。为此，大多数操作系统中设置了两个文件操作：打开文件和关闭文件。

打开文件操作完成的功能是将文件的有关目录信息复制到主存活动文件表中，以建立用户和这个文件的联系。关闭文件操作的功能是用户宣布这个文件当前不再使用，系统将其在主存中的相应目录信息删去，因而也就切断了用户同这个文件的联系。

●采用可变分区管理存储空间时，若主存中按地址顺序依次有五个空闲区，大小分别为15K、28K、10K、226K、110K。现有五个作业J1到J5，它们所需的主存空间依次是10K、15K、102K、26K、180K。问如果采用首次适应分配算法，能否把这五个作业按J1到J5的次序全部装入主存。使用哪种分配算法装入这五个作业，可使主存的利用率最高？

解：

按首次适应分配算法，不能把这五个作业全部依次装入主存。这时J1、J2装入第1、2个空闲区，J3、J4装入第4、5个空闲区，J5有180K，无法装入仅有的10K空闲区。

能使主存利用率最高的是采用最佳适应分配算法。这时，这五个空闲块分别装入作业J2、J4、J1、J5、J3。

●某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻

请计算逻辑地址0A5C（H）所对应的绝对地址。

【分析】在分页存储管理方式中，逻辑地址结构为：

如果给定的逻辑地址是A，页面大小为L，则页号p和页内地址d可按下式求得：p=int [A/L] d=[A] mod L 其中，int表示取结果的整数部分，mod表示取结果的余数部分。页号的位数表示地址空间中最多可容纳的页面个数，页内地址的位数表示每页的大小，页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。在页式存储管理中，逻辑空间页的大小与主存地址空间中块的大小相同。

解：

页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。

逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100 ，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“000 10”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00 ，拼接块内地址10 0101 1100，

得01 0010 0101 1100，即125C （H ）。

● 某采用页式存储管理的系统，接收了一个共7页的作业，作业执行时依次访问的页为：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7。当内存块数量为4时，请分别用先进先出（FIFO ）调度算法和最近最少使用（LRU ）调度算法，计算作业执行过程中会产生多少次缺页中断？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断。要求写出计算过程）

解：

（1）采用先进先出（FIFO ）调度算法，页面调度过程如下：

【分析】

使用FIFO 置换算法时，淘汰最先进入内存的页面。例如，当加灰页面5要换入内存时，此时内存中的页面情况是1，2，3和4（加灰的部分），其中页面4是最近新换入的，页面3比页面2换入的时间晚（参考加框部分的演示），所以按照该置换算法，需淘汰最早进入内存的页面1，换入页面5

。

所以，共产生10次缺页中断，依次淘汰的页是1、2、3、4、5、6。

（【分析】

使用LRU 置换算法时，淘汰最近最少使用的页面。例如，当加灰页面5要换入内存时，此时内存中的页面情况是1，2，3和4（加灰的部分），我们考查加灰页面5之前的页面序列，分别是1，2，4，3 ……（参考加框部分的演示），可见在内存中的页面3是最近用得最少的，所以按照该置换算法，需淘汰页面3，换入页面5。

因此，共产生8次缺页中断，依次淘汰的页是3、4、5、6。

● 试述分页式存储管理系统和分段式存储管理系统的主要区别。

解：

分页和分段有许多相似之处，比如两者都不要求作业连续存放。但在概念上两者完全不同，主要表现在以下几个方面：

（1）页是信息的物理单位，分页是为了实现非连续分配，以便解决内存碎片问题，或者说分页是由于系统管理的需要。段是信息的逻辑单位，它含有一组意义相对完整的信息，分段的目的是为了更好地实现共享，满足用户的需要。

（2）页的大小固定，由系统确定，将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的。而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分。

（3）分页的作业地址空间是一维的。分段的地址空间是二维的。

● 为什么说有了通道技术和中断技术才真正做到了CPU 与外设的并行操作？

解：

通道是负责外围设备与主存之间进行数据交换，能单独完成输入输出操作的处理机。有了通道，主存和外围设备之间的数据交换就不要CPU 干预了，CPU 可以做与输入输出无关

的其他工作，从而使计算机系统获得了CPU与外围设备之间并行工作的能力。

I/O中断是通道和CPU协调工作的一种手段。如果没有中断技术，CPU就要不断去查询通道以及设备执行的情况，这样一来，CPU还是把大量的时间花在了查询上，不能很好地为其他进程服务。使用中断技术，CPU可以完全不管通道和设备的执行情况，因为无论操作正常结束或操作异常结束，通道都会发出中断，通知CPU来处理。

综上所述，通道技术和中断技术的出现，使得主存可以直接与外设交换数据，而CPU 得以并行地工作，大大提高了CPU的使用效率。

●

试问：（1）你认为该系统采用的是何种进程调度算法？

（2）把图中所示的六个状态变化的原因写出来。

【分析】从图中可以看出在①、②和“就绪进程队列”之间存在一个环路，有的进程在执行过程中被剥夺处理机，排入就绪队列的尾部，等待下一次调度，同时进程调度程序又去调度当前就绪队列中的第一个进程，这样的进程调度算法为时间片轮转法。

解：

（1）该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。

（2）①进程被选中，变成运行态；②时间片到，运行的进程排入就绪队列尾部；③运行的进程启动打印机，等待打印；④打印工作结束，等待的进程排入就绪队列尾部；⑤等待磁盘读文件工作；⑥磁盘传输信息结束，等待的进程排入就绪队列尾部。

●怎样理解操作系统的作业调度和进程调度的关系？

解：

作业调度和进程调度都属于处理机调度。作业调度是处理机管理的高级形式，它的主要功能是审查系统是否能满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法来选取作业。进程调度是处理机管理的低级形式，它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。

操作系统中作业的状态主要有：提交、后备、执行、完成，进程的状态主要有等待、就绪、执行。作业调度和进程调度的转换关系见下图。

作业的状态及其转换

●用PV操作实现进程间的同步与互斥应该注意什么？

解：

用PV操作实现进程间的同步与互斥，应该注意以下四方面问题：

（1）对每一个共享资源都要设立信号量。互斥时对一个共享资源设立一个信号量；同步时对一个共享资源可能要设立两个或多个信号量，要视由几个进程来使用该共享变量而定。

（2）互斥时信号量的初值一般为1；同步时至少有一个信号量的初值大于等于1。

（3）PV操作一定要成对调用。互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作；同步时则对不同的信号量作PV操作，PV操作的位置一定要正确。

（4）对互斥和同步混合问题，PV操作可能会嵌套，一般同步的PV操作在外，互斥的PV操作在内。

三、课程练习及参考解答

一、填空

1、设备I/O方式有如下三种：_________、__________和___________。

2、文件存取方式按存取次序通常分_________________、_______________，还有一类

______________。

3、从用户观点看，UNIX系统将文件分三类：___________________、___________________

和_________________。

4、引起死锁的四个必要条件是、________________、

和__________________。

5、进程的三个最基本状态是_____________、____________和_____________。

6、传统操作系统提供编程人员的接口称为________________。

7、三代人机界面的发展是指：______________、_________________和_______________。

8、常用的进程调度算法有_________________、_________________和___________________。

二、选择一个正确答案的序号填入括号中

1、计算机操作系统是一个（）。

A. 应用软件

B. 硬件的扩充

C. 用户软件

D.系统软件

2、操作系统程序结构的主要特点是（）。

A. 一个程序模块

B. 分层结构

C. 层次模块化结构

D. 子程序结构

3、面向用户的组织机构属于（）。

A. 虚拟结构

B. 逻辑结构

C. 实际结构

D. 物理结构

4、操作系统中应用最多的数据结构是（）。

A. 堆栈

B. 队列

C. 表格

D. 树

5、可重定位内存分区分配目的为（）。

A. 解决碎片问题

B. 便于多作业共享内存

C. 回收空白区方便

D. 摆脱用户干预

6、逻辑地址就是（）。

A. 用户地址

B. 相对地址

C. 物理地址

D.绝对地址

7、原语是（）。

A. 一条机器指令

B. 若干条机器指令组成

C. 一条特定指令

D. 中途能打断的指令

8、索引式（随机）文件组织的一个主要优点是（）。

A. 不需要链接指针

B. 用户存取方便

C．回收实现比较简单D．能实现物理块的动态分配

9、几年前一位芬兰大学生在Internet上公开发布了以下一种免费操作系统核心（），经

过许多人的努力，该操作系统正不断完善，并被推广。

A. Windows NT

B. Linux

C. UNIX

D. OS2

10．文件目录的主要作用是（）。

A. 按名存取B．提高速度C．节省空间D．提高外存利用率

11、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态是（）。

A. 从就绪变为运行

B.从运行变为就绪

C.从运行变为阻塞

D.从阻塞变为就绪

12、把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（）。

A.编译

B.连接

C.运行

D.重定位

13、进程和程序的一个本质区别是（）。

A.前者分时使用CPU, 后者独占CPU

B.前者存储在内存，后者存储在外存

C.前者在一个文件中，后者在多个文件中

D.前者为动态的，后者为静态的

三、是非题，正确的在括号内划√，错的划×。

（）1、进程间的相互制约关系体现为进程的互斥和同步。

（）2、只有一个终端的计算机无法安装多用户操作系统。

（）3、UNIX的最大特点是分时多用户、多任务和倒树型文件结构。

（）4、常用的缓冲技术有双缓冲，环形缓冲和缓冲池。

（）5、实时操作系统的响应系数最小，设备利用率最差。

（）6、死锁是指两个或多个进程都处于互相等待状态而无法继续工作。

（）7、具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。

（）8、一般的分时操作系统无法做实时控制用。

（）9、多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作。

（）10、常用的缓冲技术是解决慢速设备与快速CPU处理之间协调工作。

四、问答题

1、试以生产者-消费者问题说明进程同步问题的实质。

2、以一台打印机为例，简述SPOOLing 技术的优点。

3、简述请求页式存储管理的优缺点。

4、虚拟存储器的基本特征是什么？虚拟存储器的容量主要受到什么限制？

5、现代操作系统与传统操作系统相比，设计中采用了哪些先进技术？

练习参考解答

一、填空

1、询问、中断、通道

2、顺序存取、直接存取、按键索引

3、普通（用户）、目录、特殊

4、互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待

5、准备（就绪）、执行、等待

6、系统调用

7、一维命令行、二维图形界面、三维虚拟现实

8、先来先服务、优先数法、轮转法

二、选择题

1、D

2、C

3、B

4、C

5、A

6、B

7、B 8、D 9、B 10、A 11、C 12、D 13、D

三、是非题

有错误的是第2、5、7题，其余均是正确的。

四、问答题

1、答：一个生产者，一个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S 为仓库内产品，P-V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放入仓库后通知消费者可用；消费者进程在得知仓库有产品时取走，然后告诉生产者可继续生产。

2、答：以一台打印机为例，SPOOLing技术的主要优点是在多用户情况下，每一个用户使用打印机就好像自己拥有一台打印机。不会产生打印机“忙”而等待。

3、答：优点：

(1)虛存量大，适合多道程序运行，用户不必担心内存不够的调度操作。动态页式管理提供了内存与外存统一管理的虚存实现方式。

(2)内存利用率高，不常用的页面尽量不留在内存。

(3)不要求作业连续存放，有效地解决了“碎片”问题。与分区式比，不需移动作业；与多重分区比，无零星碎片产生。UNIX操作系统较早采用。

缺点：

(1)要处理页面中断、缺页中断处理等，系统开销较大。

(2)有可能产生“抖动”。

(3)地址变换机构复杂，为提高速度采用硬件实现，增加了机器成本。

4、答：虚存是由操作系统调度，采用内外存的交换技术，各道程序在必需使用时调入内存，不用的调出内存，这祥好像内存容量不受限制。但要注意：

(1)虚存容量不是无限的，极端情况受内存、外存的可使用的总容量限制；

(2)虚存容量还受计算机总线长度的地址结构限制；

(3)速度和容量的“时空”矛盾，虛存量的“扩大”是以牺牲CPU工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

5、答：现代操作系统是指网络操作系统和分布式操作系统，采用了网络地址方案、网络协议、路由技术和微内核等先进技术。

计算机操作系统(第四版)课后答案第一,二,三章

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行，彼此互不干扰。计算机操作系统第三版答案 3 / 47 地址映射：将地址空间的逻辑地址

七年级信息技术全册教案 川教版

第一课认识WPS文字处理软件 【教学设计思想】： 在初一年级中，已经学习了《用计算机写作》（写字板），同学们已经树立起了文字处理的相关知识。这一节再来学习另一种文字处理软件——WPS。在学习WPS软件时，应该让学生对WPS有整体的认识，树立学生热爱国产软件的意识。 【教学目标】： 1、知识目标：（1）掌握WPS软件的启动、退出及窗口的组成。 （2）了解WPS中的菜单的简单使用。 2、技能目标：（１）培养学生启动、退出WPS的技能 （2）培养学生使用WPS进行文字排版技能 3、情感目标：（1）培养学生对文字处理软件的兴趣 （2）提高学生对国产软件的热爱之情，树立爱国之心 【教学重点】： （1）WPS的启动、退出（2）WPS窗口的组成 【教学难点】： WPS的菜单及快捷工具的使用 【教材及学生分析】： 在初一年级中，已经学习了一些简单的文字处理软件，比如写字板，具有了文字处理的相关概念。而WPS作为一种国产文字处理软件，更应该让学生掌握。所以这节课要让学生掌握文字处理的相关知识，同时树立热爱国产软件的信心。 【教学媒体】： 教学文档、WPS软件、多媒体教学系统 【教学内容及教法设计】： 老师以引导、提示为主，层层深入，讲述WPS软件相关知识、启动、退出。

【教学过程设计】：

第二课用WPS写作 【教学设计思想】： 在上一课，已经学习了WPS的启动和退出，对WPS已经有了初步的认识，而在用WPS 进行写作时，还有很多的细节知识还有待进一歩学习。所以在这一节中，就来学习WPS中文字的录入、编辑、排版操作。在学习这一节知识时，有的知识学生比较熟悉，就略讲，重点在学生感到陌生的地方。 【教学目标】： 1、知识目标： （1）掌握WPS软件中文字的录入、编辑 （2）掌握WPS中文档的排版操作 2、技能目标： （１）培养学生熟练地输入文字的能力 （2）培养学生进行文字排版的技能 3、情感目标： （1）培养学生认真踏实的学习习惯 （2）提高学生的审美意识 【教学重点】： （1）WPS软件中文字的录入、编辑 （2）WPS中文档的排版操作 【教学难点】： WPS中文档的排版操作 【教材及学生分析】： 在第一节中，已经学习了WPS的启动、退出等相关知识，但学生对WPS中的许多知识还不了解。这一节的内容比较繁琐，对于基础较好的学生来说，学起来也许没有问题，但对于较差的学生，也许就很吃力。所以，应该根据学生的实际情况，选择相关的内容作为重点讲授，甚至还可将此节内容分作两节课来讲解。 【教学媒体】： 教学文档、WPS软件、多媒体教学系统 【教学内容及教法设计】： 老师以引导、提示为主，层层深入，讲、练相结合。讲述WPS中文字的录入、编辑、排版。 【教学过程设计】：

计算机操作系统(第四版)

第三章处理机调度与死锁 1，高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ 【解】（1）高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，并为它们创建进程，分配必要的资源，然后再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。（2）低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件，且内存又稍有空闲时，由中级调度决定，将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上，等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流？ 【解】作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？ 【解】每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6)调度信息（优先级、作业已运行）7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？ 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入

操作系统简答题

简答题---练习题 1．文件的物理结构有哪几种为什么说串联文件结构不适合于随机存取 2．在单处理机的请求分页系统中，在CPU上执行的进程A发生缺页中断时进入什么状态系统处理完缺页中断后到就绪队列中再次调度用户进程时，结果调度到的仍然是A 进程，有可能出现这种情况吗为什么 3．目录文件可以分为哪些种类说明它们各自的特点(包括优缺点)。 4．解释ＰＶ操作的含义及其信号量的物理意义。 5．在单处理机的分时系统中，在CPU上执行的进程A用完时间片后，系统进行切换，结果调度到的仍然是A进程。有可能出现上述情况吗为什么 6．常用的文件存储空间的管理方法有哪几种试述它们各自的优缺点。 7．分析死锁与阻塞的根本区别 8．进程的生存周期包括哪三个基本状态作业调度与进程调度的主要区别是什么 9．分析在生产者和消费者问题中，是否可以交换两个P和V操作的顺序，并说明原因。10．判断下列同步问题是否有错若有错则指出错误的原因,并改正（14分）： (1)设p1和P2两进程共用一缓冲区Buf,P1向Buf写信息,P2从Buf中读出信息, 算法描述如图1所示。 (2)设A1和A2为两并发进程,它们共享一临界资源,执行算法见图2. P1进程 P2进程 A1进程 A2进程 向Buf写信息 V(S) V(S1) V(S2) S的初值为0 S1,S2的初值为1

图 1 图 2 11.什么是操作系统的主要功能 12.批处理、分时和实时系统的特征 13.多道程序(multipropramming)和多重处理(multirocessing)有何区别 14.讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来 15.设计计算机操作系统与哪些硬件器件有关 16.终端处理程序应具有那些功能 17.系统调用与一般的过程调用有什么差别 18.命令解释程序的主要作用是什么 19.系统调用的执行过程分可分为哪几步 系统有什么特点 21.什么是进程间的互斥什么是进程间同步 22. 并发进进程所受的制约关系有哪两种引起制约的原因是什么 23.在生产者-消费者问题中，我们设置三个信号灯，一个用于互斥的信号灯mutex,起初值为1；另外两个信号灯是：full(初值为0，用以指示缓冲区内是否有物品)和empty （初值为n,表示可利用的缓冲区数目）。试写出此时的生产者-消费者问题的描述。24.作业调度的性能评价标准有哪些这些性能评价标准在任何情况下都能反映调度策略的优劣吗 25.请说明在生产者－消费者问题的描述中，P操作颠倒会产生死锁吗为什么 个进程共享m个同类资源，每一个资源在任意时刻只能供一个进程使用，每一进程对任意资源都只能使用一有限时间，使用完便立即释放。并且，每个进程对该类资源的最大需求量小于该类资源的数目。设所有进程对资源的最大需要数目之和小于p+m。试证：在该系统中不会发生死锁。 系统采用什么样的进程调度算法它的进程切换调度算法swtch的主要任务是什么 28.存储管理的主要功能是什么 29.段式管理可以实现虚存吗如果可以，简述实现方法。

计算机操作系统习题集

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；。

计算机操作系统(第三版)-复习题答案

操作系统第一章复习题 一、选择题 1、下列选项中，（ D ）不是操作系统关心的主要问题。 A 管理计算机裸机 B 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面。 C 管理计算机系统资源 D 高级程序设计语言的编译器 2、多道批处理系统的主要缺点是（ C ）。 A CPU利用率低 B 不能并发执行 C 缺少交互性 D 以上都不是。 3、在操作系统中，（ D ）部分属于微内核。 A 输入/输出井的管理程序，及作业调度软件。 B 用户命令解释程序 C 磁盘文件目录管理软件 D 进程通信服务例程 4、通常在分时系统中运行的作业称为（ C ）。 A 前台作业 B 后台作业 C 终端型作业 D 批量型作业 5、在下面的选项中，（ A ）不属于操作系统提供给用户的可用资源。 A 中断机制 B 处理机 C 存储器 D I/O 设备 6、操作系统在计算机系统中处于（ B ）的位置。 A 计算机硬件和软件之间 B 计算机硬件和用户之间 C 处理机和用户程序之间 D 外部设备和处理机之间 7、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 8、操作系统中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的（ A ）。 A 利用率 B 可靠性 C 稳定性 D 兼容性 9、操作系统提供给程序员的接口是（ B ）。 A 进程 B 系统调用 C 库函数 D B和C 10、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 11、实时系统必须在（ C ）内处理完来自外部的事件。 A 响应时间 B 周转时间 C 规定时间 D 调度时间 12、在操作系统中，并发性是指若干事件（ C ）发生。 A 在同一时刻 B 一定在不同时刻 C 在某一时间间隔 D 依次在不同时间间隔内 13、订购机票系统处理各个终端的服务请求，处理后通过终端回答用户，所以它是一个（ D ）。 A 分时系统 B 多道批处理系统 C 计算机网络 D实时信息处理系统 二、填空题 1、操作系统两个最基本的特征是（并发）和（共享），两者之间互为存在条件。 2、实时系统应具有的两个基本特征，它们是（及时性）和（高可靠性）。 3、允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为（分时操作系统）；允许多个用户 将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为（批处理操作系统）；计算机系统能

操作系统简答题

第一章 1．操作系统的目标是什么？ 答：方便性，有效性，可扩充性，开放性。 2．什么是计算机操作系统。 答：是计算机系统中的一个系统软件，能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够合理、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效运行的一组程序模块的集合。 3．操作系统的三种基本类型是什么。 答：批处理操作系统，分时系统，实时系统 4．试说明多道批处理操作系统的优缺点。 答：优点是资源利用率高，系统吞吐量大。 缺点是平均周转时间长，无交互能力。 5．试叙述多道程序设计的基本概念。 答：在多道批处理系统中，用户所提交的作业首先存放在外存上并排成一个队列，成为“后备队列”；然后，按一定的作业调度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。 6.简述分时系统的工作原理和特征。 答：（1）分时系统采用时间片轮转法，将CPU的访问时间平均分给每个用户，使每个用户都可以访问到中央计算机资源。 （2）分时系统的特性：多路性，独立性，及时性，交互性。 7．操作系统的五大管理功能是什么？ 答： 处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口 8．操作系统的四个基本特征。 答：操作系统的四个基本特征分别是： （1）并发性：在多道程序环境下，并发性是指宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行。但在单处理机系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交替执行的。 （2）共享性：共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。根据资源属性不同分为互斥共享方式和同时访问方式。 （3）虚拟性：在操作系统中的所谓“虚拟”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。 （4）异步性：在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，通常，进程执行并非“一气呵成”，而是以“走走停停”的方式运行。 第三章

川教版七年级信息技术下册教案

川教版七年级信息技术下 册教案

第一课计算机资源管理

第二课文件和文件夹 一、目的: 1.了解文件、文件名及文件夹的概念；

2.了解计算机中文件的存放方式； 二、重点：文件、文件名、文件夹的概念及文件的存放； 三、难点：文件、文件名及文件夹概念的理解； 四、教学方法： 新授课，讲练结合，临控教学 五、教学课时：1课时 六、教学设计 一、情境导入 我们的生活需要有组织的从事生产和劳动，如校园里的领导是校长，那么同学们就是接受管理的人员；这就好比我们的所学的“资源管理器”或“我的电脑”，是管理计算机的领导层，但是“资源管理器”或“我的电脑”又是怎样管理好计算机里面的信息呢？ 通过提问，挖掘学生的想像力，提高他们的学习兴趣。 二、课前热身 讨论：我们通过电脑来处理文章、表格、声音、图像等各种各样的信息，这些信息在电脑中又是以什么样的形式组织在一起的呢？ 三、合作探究 1．整体感知： 所有的信息都是保存在存储介质上的，并且由“资源管理器”或“我的电脑”进行管理。 2．教师引导学生阅读课文第4、5页的内容。 课件展示文件和文件夹——文件的概念； 明确：文件是计算机系统中信息存储的基本单元，是关于某个主题的信息的集合。而这些信息可以是一张图形、一幅图像、一系列数据、一段文字、一段声音、一帧动画等等。 3．教师展示五个文件：“班级规章制度.doc”、“我的学校.doc”、“同一首歌.wav”、“童话.wav”、“我的照片.bmp”。 学生一边观看，一边总结相同与不同的地方。 课件展示文件名的组成 班级规章制度．doc

主文件名小圆点扩展名/后辍名 明确：主文件名和扩展名之间用小圆点“.”隔开，给文件命名时，一般是用文件的主题内容作为该文件的主文件名，以便查找和区别文件；文件的扩展名用来表示文件的类型。 课件展示在同一磁盘的同一个文件夹中，不能有两个主文件名和扩展名都相同的文件。 学生活动：复制两至三次同一个文件到同一个文件夹下，请几位同学说出结果。 明确：这个规定是为了防止文件操作中同名文件的混淆。如果同样一个文件需要保留两个版本，可以将其分别保留在两个不同的文件夹中。 4．引导学生阅读课本第5、6页内容； 课件展示文件的类型 明确：文件可以分为系统文件、通用文件和用户文件三类。系统文件及通用文件通常由专业人员装入硬盘（一般是C盘），其文件名与扩展名由系统约定好（用以表时文件的性质、类型），用户不能随便对这些文件进行改名或删除。用户文件的主名可以由用户根据自己的需要及爱好进行命名，而扩展名一般由生成文件的应用程序所规定。 课件展示常见的文件扩展名 引导学生思考：计算机中的文件有很多种，怎样进行管理呢？ 提问：家里面散乱一推的书里面找一本书和图书馆里分类编目的书架中找一本书，哪一个更容易？ 明确：为了便于管理和查找，可以将文件分门别类地存放。而文件夹就是把文件进行分类存放的一种工具。 引导学生阅读图2—2与图2—3。 明确：在一台计算机的文件管理系统里，分门别类的建立不同的文件夹来管理文件，就可以提高使用计算机的工作效率，而Windows资源管理器以树形结构分层显示用户计算机上的文件、文件夹和驱动器的结构，并且这些文件都将显示在“我的电脑”工作界面中。

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(第三版-汤小丹等)课后习题答案(全)整理后

第一章操作系统引论 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．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么 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，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，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。

计算机操作系统简答题总结

简答题 1．什么是进程？进程和程序有什么区别与联系？ 进程是程序的一次执行过程，它由程序段、数据段和进程控制块（PCB）三个部分构成。 进程是一个动态的概念，从建立到消亡，有自己的生命周期；而程序是计算机指令的集合，是一个静态的概念，只要用户或系统不主动删除，它会一直存在于计算机中。 在多道程序环境下，程序的执行已经失去了它原有的封闭型和可再现性，程序必须以进程为载体才能并发执行。一个程序能对应多个进程，即一个程序可（同时或不同时）依托多个进程被执行。 附加：为什么要建立线程？线程和进程有什么区别和联系？（见何炎祥教材P51页2.4节）为了减轻程序在并发执行时的时空开销。 2.在进程的整个生命周期中，可能要经历哪几种状态？简述引起各种状态变迁的典型原因。参考解答：在一个进程的生命周期中至少要经历三种不同的状态：就绪状态态、执行状态和阻塞（等待）状态。此即为“三状态模型”。 在三状态模型中，三种状态之间可能的变迁与变迁原因为： 就绪状态->执行状态：排在就绪队列中的进程当获得处理机的时候，会由就绪态变为执行态； 执行状态->就绪状态： （1）当采用时间片轮转进行处理机调度的时候，一个正在执行的进程执行完一个时间片，则被迫放弃处理机，由执行态变为就绪态，同时调度程序将处理机被分派给下一个就绪队列里的进程； （2）若采用可剥夺的优先级高者优先的调度方法，当一个进程正处于执行状态的时候，一个更高优先级的进程到来，会使得当前正执行的进程被迫放弃处理机，变为就绪

态，同时调度程序将刚到达的高优先级进程调度到处理机上执行； （3）采用多级反馈队列调度，当有更高优先级的进程到来时，正在执行的进程会放弃处理机，回到本队列的末尾排队，状态也由执行态转为就绪态；等等。 执行状态->阻塞状态： （1）一个正在处理机上执行的进程，由于需要I/O操作，放弃处理机，把自己阻塞起来，等待I/O操作的完成； （2）一个正在处理机上执行的进程，由于执行了P操作而等待，也会把自己置为等待（阻塞）状态； 阻塞状态->就绪状态： （1）当一个进程等待的I/O操作完成的时候，该进程会被唤醒，由阻塞状态变为就绪状态； （2）一个由于执行了P（或wait）操作被阻塞的进程，当其它进程释放了它等待的资源（如执行了V（或signal）操作），则该进程被唤醒，由阻塞态变为就绪态；等等。 在三状态模型的基础上增加“创建状态”和“消失状态”，就变为五状态模型；在此基础上再增加“就绪挂起”和“阻塞挂起”两个状态，就成为七状态模型。 3. 什么是临界资源？什么是临界区？举一个临界资源的例子。 在一段时间内只能由一个进程独占的资源叫临界资源，其它进程若也想使用该资源，只有等该资源释放了才能使用。 而使用临界资源的那段代码（或程序）就叫做临界区。 临界资源可以是硬件资源，也可以是软件资源。如打印机、共享变量等都是临界资源的例子。 4.若某资源为临界资源，则

计算机操作系统第四版试题及答案

操作系统期末考试（一） 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，只有一个是正确的，将其号码写在题干的括号中。每小题2分，共20分） 1、文件系统的主要组成部分是（） A、文件控制块及文件 B、I/O文件及块设备文件 C、系统文件及用户文件 D、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、开锁和关锁 D、按键处理 3、某页式管理系统中，地址寄存器的低9位表示页内地址，则页面大小为（） A、1024字节 B、512字节 C、1024K D、512K 4、串联文件适合于（）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（）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（） A、总是为正 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（） 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、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、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是（） A、线程 B、程序 C、进程 D、指令 二、名词解释（每小题3分，共15分） 1.死锁: 2.原子操作: 3.临界区: 4.虚拟存储器: 5.文件系统: ' 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。 （） 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。 （） 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。 （）

计算机操作系统第三版复习资料

1，OS：操作系统，是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件的首次扩展。 2：OS的作用可表现在哪几方面？ （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(扩展机) 3：OS有几大特征？其最基本的特征是？ 四大特征：并发，共享，虚拟，异步最基本为并发性，是其他的基础。 临界资源：在同一时刻，只能有一个进程对其访问的资源。 临界区：在每个进程中，访问临界资源的一段代码。 进程：一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程。 线程：减少程序在并发执行时所付出的时间和空间开销。 PCB ：记录用于描述进程情况及控制进程运行的全部信息。 4.PCB的主要内容，PCB是如何组织的？ 内容：（1）：进程描述信息（2）：处理机状态信息（3）：进程调度信息（4）：进程控制信息 链表：同一状态的进程其PCB成一链表，多个状态对应多个不同的链表。 索引：同一状态的进程归入一个index表（由index指向PCB），多个状态对应多个不同的index表 5.进程与程序的区别 1) 进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。 2) 进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。 3) 进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。 4) 进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。6。进程与线程的区别 (1) 地址空间和其他资源（如打开文件）：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享－－某进程内的线程在其他进程 不可见 (2) 通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信－－需要进程同步和互斥手 段的辅助，以保证数据的一致性 (3) 调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。 7.为什么引入进程概念？ 在多道程序环境下，程序的执行属于并发性，此时他们将失去封闭性，并具有间断性和不可再现性的特性。这决定了通常的程序是不能并发执行的，则程序结果不可再现。为使程序能并发执行，且为了对其进行控制，则引入了进程。8：试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因？ （1）处于就绪态的进程，在调度程序位置分配处理机后。其即从就绪态转为执行态。 （2）对执行的进程，如果系统分配给它的时间片用完，而被暂停执行时，其由执行态转为就绪态。 （3）如果因发生某事件而使进程的执行受阻，使其无法继续执行，该进程有执行太转变为阻塞态 典型原因有：I/O请求、申请缓冲空间 9：同步机构应遵循哪些基本准则？为什么？ （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阶段，应允许一个请求进入临界区。 （2）忙则等待；当已经有进程进入临界区时表明临界资源正在被访问，则应该让其他的请求等待。 （3）有限等待；对要求访问临界区的进程，应保证其在有限时间内进入临界区，以免死等。 （4）让权等待；当进程不能进入自己的临界区时，应释放处理机，以免忙等。 10：为什么要在OS中引入线程？ 引入线程是为了减少程序在并发执行时所付出的时间和空间开销，使OS有更好的并发性。 高级调度：又称作业调度、宏观调度，从用户工作流程的角度，一次提交的若干个流程，其中每个程序按照进程调度。时间上通常是分钟、小时或天。 低级调度：进程换线程，微观调度，从CPU资源的角度，执行的单位。时间上通常是毫秒。因为执行频繁，要求在实现时达到高效率。 中级调度：内外存交换，从存储器资源的角度，将进程的部分或全部换出到外存上，将当前所需部分换入到内存。 为什么引入中级调度？ 为了提高内存利用率和系统吞吐量，其实现的就是存储系统中的对换功能。 6：在抢占调度方式中，抢占的原则是？

操作系统简答题(含答案)

1.OS的主要功能 操作系统的基本功能：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）、用户接口。 2.OS有哪三种类型？各有什么特点？ 操作系统一般可分为三种基本类型，即批处理系统、分时系统和实时系统。 批处理操作系统的特点是：多道和成批处理。 分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。 实时系统特点：及时响应和高可靠性 3.OS的基本特征是什么？ 并发性、共享性、虚拟技术、异步性 4.OS一般为用户提供了哪三种接口？各有什么特点？ 1.联机命令接口 提供一组命令供用户直接或间接操作。根据作业的方式不同，命令接口又分为联 机命令接口和脱机命令接口。 2.程序接口 程序接口由一组系统调用命令组成，提供一组系统调用命令供用户程序使用。 3.图形界面接口 通过图标窗口菜单对话框及其他元素,和文字组合,在桌面上形成一个直观易懂使用方便的计算机操作环境. 5.OS主要有那些类型的体系结构？ 单体结构、层次结构、微内核结构与客户机-服务器模型、虚拟机结构 6.多道程序设计的主要特点是什么？ 多道程序设计技术是指在内存同时放若干道程序，使它们在系统中并发执行，共享系 统中的各种资源。当一道程序暂停执行时，CPU立即转去执行另一道程序。 [特点]：多道、宏观上并行（不同的作业分别在CPU和外设上执行）、微观上串行（在单CPU上交叉运行）。 7.OS在计算机系统中处于什么地位？ 操作系统在计算机系统中占有特殊重要的位置，所有其他软件都建立在操作系统基础上，并得到其支持和服务；操作系统是支撑各种应用软件的平添。用户利用操作系统提供的命令和服务操纵和使用计算机。可见，操作系统实际上是一个计算机系统硬件、软件资源的总指挥部。操作系统的性能决定了计算机系统的安全性和可靠性。 8.解释一下术语：进程、进程控制块、进程映像、线程、进程的互斥和同步、临界区和临 界资源、竞争条件、原语、信号量、管程、死锁、饥饿 进程：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的基本单位。 进程控制块(Procedure Control Block)：使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章

第二章 1. 什么是前趋图？为什么要引入前趋图？ 答：前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a-b； S4=w：=c+1; 答：其前趋图为： 3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征？ 程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的进程之间，形成了相互制约的关系，从而也就使得进程在执行期间出现间断性。 4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？ 因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。 5. 在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响? 为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。影响: 使程序的并发执行得以实行。 6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序? a. 动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。 b. 并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。 c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。 7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志? a. PCB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。PCB中记录了操作系统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。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。 b. 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。 11．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源（2）执行状态→就绪状态：时间片用完（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成 12．为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？ 答：引入挂起状态处于五种不同的需要: 终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换需要和负荷调节需要。处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。10．在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？答：进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有：（1）进程当前暂存信息（2）下一指令地址信息（3）进程状态信息（4）过程和系统调用参数及调用地址信息。13．在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？ 答：进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有： （1）进程当前暂存信息 （2）下一指令地址信息 （3）进程状态信息 （4）过程和系统调用参数及调用地址信息。 14．试说明引起进程创建的主要事件。答：引起进程创建的主要事件有：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。 15．试说明引起进程被撤销的主要事件。答：引起进程被撤销的主要事件有：正常结束、异常结束（越界错误、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/O 故障）、外界干预（操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止）。 16．在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么？ 答：（1）OS 发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语Creat()；（2）申请空白PCB；（3）为新进程分配资源；（4）初始化进程控制块；（5）将新进程插入就绪队列. 17．在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么？ 答：（1）根据被终止进程标识符，从PCB 集中检索出进程PCB，读出该进程状态。（2）若被终止进程处于执行状态，立即终止该进程的执行，臵调度标志真，指示该进程被终止后重新调度。（3）若该进程还有子进程，应将所