《操作系统》课程作业（1）    （ 2001年09月21日）  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[1]、[2]、[3]、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[4]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[1]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[2]，其中包括[3]，[4]，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[5]。 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（ ） 、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. 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（ ）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、 （ ）没有多道程序设计的特点。 　　A. DOS B. UNIX C. Windows D.OS/2 9、 下列四个操作系统中，是分时系统的为（ ）。 　　A. CP/M B. MS-DOS 　　C. UNIX D. Windows NT 10、在分时系统中，时间片一定，（ ），响应时间越长。 　　A.内存越多 B.用户数越多 　　C.后备队列越短 D.用户数越少 11、（ ）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 12、以下（ ）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 13、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 14、在下列性质中，哪一个不是分时系统的特征。（ ） 　　A. 交互性 B. 同时性 C. 及时性 D. 独占性 15、实时操作系统追求的目标是（ ）。 　　A.高吞吐率 B.充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 16、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（ ）。 　　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 17、用户要在程序一级获得系统帮助，必须通过（ ）。 　　A.进程调度 B.作业调度 C.键盘命令 D.系统调用 18、系统调用的目的是（ ）。 　　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 19、系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（ ）。 　　A. 直接通过键盘交互方式使用 　　B. 只能通过用户程序间接使用 　　C. 是命令接口中的命令 　　D. 与系统的命令一样 20、UNIX操作系统是采用哪一种方法实现结构设计的？（ ） 　　A. 单块式结构 B. 层次结构 C. 微内核结构 D.网状结构 21、UNIX命令的一般格式是（ ）。 　　A． 命令名 [选项] [参数] B．[选项] [参数] 命令名 　　C．[参数] [选项] 命令名 D．[命令名] [选项] [参数] 二、填空题 1、操作系统是控制和管理计算机系统内各种________________________、有效地组织多道程序运行的____________，是____________与计算机之间的接口。 2、从资源分配的角度讲，计算机系统中的资源分为____________、____________、 ____________、____________和用户界面。 3、根据服务对象不同，常用的处理机操作系统主要分为如下三种类型： 允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的操作系统称为____________，它通常采用____________策略为用户服务；允许用户把若干个作业提交计算机系统集中处理的操作系统称为____________，衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的____________；在____________的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。设计这种系统时，应首先考虑系统的____________。 4、 UNIX系统是____________操作系统，DOS系统是____________操作系统。 5、 现代操作系统通常为用户提供三种使用界面：____________、____________和 ____________。 6、 计算机中CPU的工作分为系统态和用户态两种。系统态运行____________程序，用户态运行____________程序。 7、 操作系统的体系结构主要有单块结构、____________和____________。 第二章 进程管理 一、 单项选择题 1、 在单一处理机上执行程序，多道程序的执行是在（ ）进行的。 　　A.同一时刻 B. 同一时间间隔内 　　C.某一固定时刻 D. 某一固定时间间隔内 2、引入多道程序技术后，处理机的利用率（ ）。 　　A.降低了 B. 有所改善 　　C.大大提高 D. 没有变化，只是程序的执行方便了 3、顺序程序和并发程序的执行相比，（ ）。 　　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 4、 单一处理机上，将执行时间有重叠的几个程序称为（ ）。 　　A.顺序程序 B. 多道程序 C.并发程序 D. 并行程序 5、进程和程序的本质区别是（ ）。 　　A.存储在内存和外存 B.顺序和非顺序执行机器指令 　　C.分时使用和独占使用计算机资源 D.动态和静态特征 6、进程就是程序在并发环境中的执行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个基本单位。进程具有[1]、[2]、调度性、异步性和结构性等基本特征。进程是一次执行过程，具有生命期体现了进程的[1]特征。进程由程序段、[3]、[4]组成，其中[4]是进程在系统中存在的唯一标识。 供选择的答案： 　　[1][2] A、动态性 B、静态性 C、共行性 　　　　　 D、并发性 E、可执行性 F、易用性 　　[3] A、过程 B、数据 C、进程标识符 D、函数 　　[4] A、FCB B、FIFO C、PCB D、JCB 7、进程执行时的间断性，决定了进程可能具有多种状态。进程的基本状态有三种，在分时系统中，当一个进程拥有的时间片到时，则该进程即由[1]进入[2]。如果出现因某种原因使得处理机空闲时，则需要从就绪队列中选择一进程，并将处理机分配给它，此时该进程进入[3]，这个过程是由[4]来完成。 供选择的答案： 　　[1][2][3] A、就绪状态 B、静止状态 　　　　C、阻塞状态 D、运行状态 　　[4] A、进程控制程序 B、资源分配程序 　　　　C、进程调度程序 D、处理机分配程序 8、为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的（ ）系统，根据它而感知进程的存在。 　　A.进程状态字 B. 进程优先数 　　C.进程控制块 D. 进程起始地址 9、下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（ ）。 　　A. 就绪?运行 B. 运行?就绪 　　C. 就绪?阻塞 D. 阻塞?就绪 10、下列各项步骤中，哪一个不是创建进程所必须的步骤（ ）。 　　A. 建立一个进程控制块PCB 　　B. 由CPU调度程序为进程调度CPU 　　C. 为进程分配内存等必要的资源 　　D. 将PCB链入进程就绪队列 11、在下列特性中，哪一个不是进程的特性（ ）。 　　A. 异步性 B. 并发性 C. 静态性 D. 动态性 12、在单处理机系统中，处于运行状态的进程（ ）。 　　A.只有一个 B. 可以有多个 　　C.不能被挂起 D. 必须在执行完后才能被撤下 13、如果某一进程在运行时，因某种原因暂停，此时将脱离运行状态，而进入（ ）。 　　A.自由状态 B. 停止状态 C.阻塞状态 D. 静止状态 14、已经获得除（ ）以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。 　　A.存储器 B. 打印机 C. CPU D. 磁盘空间 15、一个进程被唤醒意味着（ ）。 　　A.该进程重新占有了CPU B.进程状态变为就绪 　　C.它的优先权变为最大 D.其PCB移至就绪队列的队首 16、进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（ ）。 　　A.输入或输出事件发生 B.时间片到 　　C.输入或输出事件完成 D.某个进程被唤醒 17、在操作系统中同时存在多个进程，它们（ ）。 　　A. 不能共享系统资源 　　B. 不能调用同一段程序代码 　　C. 可以共享允许共享的系统资源 　　D. 可以共享所有的系统资源 18、操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，在操作系统中称为（ ）。 　　A.初始化程序 B. 原语 C.子程序 D. 控制模块 19、进程间的基本关系为（ ）。 　　A.相互独立与相互制约 B.同步与互斥 　　C.并行执行与资源共享 D. 信息传递与信息缓冲 20、进程间的同步与互斥，分别表示了各进程间的（ ）。 　　A.相互独立与相互制约 B.协调与竞争 　　C.不同状态 D. 动态性与独立性 21、两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（ ）关系。 　　A.同步 B. 互斥 C.竞争 D. 合作 22、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（ ）。 　　A. 共享资源 B. 临界区 C. 临界资源 D. 共享区 23、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（ ）。 　　A. S>0 B. S=0 C. S<0 D. S10 24、从下列有关进程管理的叙述中，选出正确的两条叙述。（ ）（ ） 　　A、 进程之间同步，主要源于进程之间的资源竞争，是指对多个相关进程在执行次序上的协调； 　　B、 临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源； 　　C、 信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。信号量只能由P-V操作来改变； 　　D、 V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为等待状态，否则现进程继续进行； 二、填空题 1、程序的____________执行是现代操作系统的基本特征之一，为了更好地描述这一特征而引入了____________这一概念。 2、进程至少有三种基本状态：____________、____________和____________。 3、进程存在的标志是____________。 4、进程的静态实体由____________、____________和____________三部分组成。 5、进程被创建后，最初处于____________状态，然后经____________选中后进入 状态。 6、进程的同步和互斥反映了进程间____________和____________的关系。 7、用于进程控制的原语主要有____________、____________、____________和____________。 8、 操作系统中信号量的值与____________的使用情况有关，它的值仅能由____________来改变。 9、 每执行一次P操作，信号量的数值S减1。若S30，则该进程____________；若S<0，则该进程____________。 10、每执行一次V操作，信号量的数值S加1。若____________，则该进程继续执行；否则，从对应的____________队列中移出一个进程并将____________状态赋予该进程。 11、利用信号量实现进程的____________，应为临界区设置一个信号量mutex，其初值为1，表示该资源尚未使用，临界区应置于____________和____________原语之间。 12、如果系统中有n个进程，则在就绪队列中进程的个数最多为____________。 13、高级进程通信方式大致分为三大类：____________、____________和____________。 14、一般说来，进程队列有三种组织方式，线性方式、____________和____________。 三、应用题 1、 设系统中只有一台打印机，有三个用户的程序在执行过程中都要使用打印机输出计算结果。设每个用户程序对应一个进程。问：这三个进程间有什么样的制约关系？试用P、V操作写出这些进程使用打印机的算法。 2、判断下面的同步问题的算法是否正确？若有错，请指出错误原因并予以改正。 （1）设A、B两进程共用一个缓冲区Q，A向Q写入信息，B则从Q读出信息，算法框图如图所示。 　　　　　　　　　 　　　　　　注：信号量S的初值为0 （2）设A、B为两个并发进程，它们共享一临界资源。其运行临界区的算法框图如图所示。 　　　　　　　　 　　　　　　注：信号量S1、S2的初值均为0 3、设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后在搬到缓冲区B2中，并在打印机上印出，问： 　①系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？ 　②这些进程间有什么样的相互制约关系？ 　③用P、V操作写出这些进程的同步算法。  操作系统课程作业（2）    （ 2001年10月22日）  第三章 处理机管理 一、单项选择题 1、操作系统中的作业管理是一种（ ）。 A.宏观的高级管理 B.宏观的低级管理 C.系统刚开始加电 D.初始化引导完成 2、 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（ ）。 A.进程 B.程序 C.作业 D.系统调用 3、作业调度又称为[1]，它决定将那些在外存储器上的处于[2]状态的作业调入主机内存。 系统经作业调度程序选中一个或多个作业后，就为它们分配必要的内存、设备及软资源。然后控制权就交给了[3]，由[3]将它们变为一个或一组[4]，并[5]。 供选择的答案： [1]： A、高级调度 B、低级调度 　　　C、中级调度 D、进程调度 [2]： A、就绪 B、阻塞 C、提交 D、后备 [3]： A、存储管理模块 B、处理机管理模块 　　　C、文件管理模块 D、设备管理模块 [4]： A、指令 B、子程序 C、进程 D、程序段 [5]： A、把它们挂到就绪队列上 B、为它们分配处理机 　　　C、把它们挂到后备队列上 D、为它们分配设备 4、用户在自己的用户终端上连续键入组成作业的若干命令，无需等待一条命令是否执行完毕。所键入的命令形成了一道命令串，存储在一个系统缓冲区中，由操作系统自动地对这些命令逐步提取并解释进行，最后向用户提供处理结果。在这样的多用户、多作业、多命令串的系统中，前后台作业的执行调度（ ）。 A. 完全由操作系统自动完成，无需用户干预 B. 由用户干预完成 C. 由系统和用户干预结合完成 D. 全由用户完成 5、 处于后备状态的作业存放在（ ）中。 A.外存 B.内存 C.A和B D.扩展内存 6、 在操作系统中，JCB是指（ ）。 A.作业控制块 B.进程控制块 C.文件控制块 D.程序控制块 7、 作业在系统中存在与否的唯一标志是（ ）。 A.源程序 B.作业说明书 C.作业控制块 D.目的程序 8、 作业调度的关键在于（ ）。 A.选择恰当的进程管理程序 B.选择恰当的作业调度算法 C.用户作业准备充分 D.有一个较好的操作环境 9、下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（ ）。 A．先来先服务法 B. 短作业优先法 C.优先数法 D. 时间片轮转法 10、按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（ ）调度算法。 A.先来先服务法 B. 短作业优先法 C.时间片轮转法 D. 优先级法 11、在批处理系统中，周转时间是（ ）。 A.作业运行时间 B.作业等待时间和运行时间之和 C.作业的相对等待时间 D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间 12、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ ）。 A.先来先服务法 B. 优先级法 C.短作业优先法 D. 时间片轮转法 13、在操作系统中，作业处于（ ）时，已处于进程的管理之下。 A.后备 B.阻塞 C.执行 D.完成 14、操作系统中，（ ）负责对进程进行调度。 A.处理机管理 B. 作业管理 C.高级调度管理 D. 存储和设备管理 二、填空题 1、作业从进入系统到最后完成，可能要经历三级调度：________ 、________ 和________ 。 2、作业的状态分为四种：________ 、________ 、________ 和完成。 3、进程调度完成进程状态从________ 态到________ 态的转化。 4、利用优先级调度算法进行进程调度时，即从就绪队列中选择优先级高的进程，有两种不同的处理方式： ________和________ 。 三、计算题 1、设有三个批作业JOB1、JOB2、JOB3，其到达时间、处理时间及完成时间如下： 作业 　　作业到达时间（时） 　　开始处理时间（时） 　　处理完成时间（时） JOB1 　　　　15 　　　　　　　　　　18 　　　　　　　　　　　22 JOB2 　　　　18 　　　　　　　　　　21 　　　　　　　　　　　23 JOB3 　　　　17 　　　　　　　　　　19 　　　　　　　　　　　21 试计算： （1）各个作业的周转时间； （2）所有作业的平均周转时间； 2、假定在单CPU条件下有下列要执行的作业： 　  作业 运行时间 优先级 　  1 10 2   2 4 3   3 3 5   作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。 （1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。 （2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？ （3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　第四章 存储器管理 一、 单项选择题 1、 存储管理的目的是（ ）。 A.方便用户 B.提高内存利用率　　 C.方便用户和提高内存利用率 D.增加内存实际容量 2、 外存（如磁盘）上存放的程序和数据（ ）。 A．可由CPU直接访问 B．必须在CPU访问之前移入内存 C．是必须由文件系统管理的 D．必须由进程调度程序管理 3、 当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（ ）。 A.源程序 B.目标程序 C.可执行程序 D.非执行程序 4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（ ）。 A.符号名空间 B.虚拟地址空间 C.相对地址空间 D.物理地址空间 5、存储分配解决多道作业[1]划分问题。为了实现静态和动态存储分配，需采用地址重定位，即把[2]变成[3]，静态重定位由[4]实现，动态重定位由[5]实现。 供选择的答案： [1]：A 地址空间 B 符号名空间 C 主存空间 D 虚存空间 [2]、[3]： A 页面地址 B 段地址 C 逻辑地址 　　　　　 D 物理地址 E 外存地址 F 设备地址 [4]、[5]： A 硬件地址变换机构 B 执行程序 C 汇编程序 　　　　　 D 连接装入程序 E 调试程序 F 编译程序 G 解释程序 6、经过（ ），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。 A.静态重定位 B.动态重定位 C.编译或汇编 D.存储扩充 7、 分区管理要求对每一个作业都分配（ ）的内存单元。 A.地址连续 B.若干地址不连续 C.若干连续的帧 D.若干不连续的帧 8、（ ）存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 A.段式 B.页式 C.固定分区 D.段页式 9、处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（ ）字节。 A.2GB B.4GB C.100KB D.640KB 10、虚拟存储技术是（ ）。 A.补充内存物理空间的技术 B.补充相对地址空间的技术 C.扩充外存空间的技术 D.扩充输入输出缓冲区的技术 11、虚拟内存的容量只受（ ）的限制。 A.物理内存的大小 B.磁盘空间的大小 C.数据存放的实际地址 D.计算机地址字长 12、虚拟存储技术与（ ）不能配合使用。 A.分区管理 B.动态分页管理 C.段式管理 D.段页式管理 13、（ ）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。 A.覆盖技术 B.交换技术 C.虚拟技术 D.物理扩充 14、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（ ）。 A.输入输出中断 B. 时钟中断 C.越界中断 D. 缺页中断 15、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（ ）。 A．动态分区法 B．可重定位分区法 C．请求分页技术 D．对换技术 16、在页式存储管理中，将每个作业的[1]分成大小相等的页，将[2]分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页表包括页号和块号两项，它们一一对应。页表中还包括[3]、[4]以及外存地址（标识页面在外存的相应位置）等信息。 在动态地址转换过程中，根据页号查找页表，由[3]可知，该页是否已在主存。如不在，则产生[5]以装入所需的页。 供选择的答案： [1][2]： A、符号名空间 B、内存空间 C、辅存空间 D、地址空间 [3][4]： A、改变位 B、状态位 C、页长 D、页内位移量 [5]： A、动态链接 B、缺页中断 C、页面置换 D、页面更新 17、在请求分页系统中，LRU算法是指（ ）。 A. 最早进入内存的页先淘汰 B. 近期最长时间以来没被访问的页先淘汰 C. 近期被访问次数最少的页先淘汰 D. 以后再也不用的页先淘汰 18、请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（ ）。 A．增加 B．减少 C．不变 D．可能增加也可能减少 19、 在分段管理中，（ ）。 A. 以段为单位分配，每段是一个连续存储区 B. 段与段之间必定不连续 C. 段与段之间必定连续 D. 每段是等长的 20、 （ ）存储管理方式提供一维地址结构。 A.固定分区 B.分段 C.分页 D.分段和段页式 21、 分段管理提供（ ）维的地址结构。 A.1 B.2 C.3 D.4 22、 （ ）实现了两种存储方式的优势互补。 A.请求分页管理 B.可变式分区管理 C.段式管理 D.段页式管理 23、 段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（ ）。 A、 用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。 B、 用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。 C、 用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。 D、 用分段方法来分配和管理辅存空间，用分页方法来管理主存空间。 24、 段页式管理每取一次数据，要访问（ ）次内存。 A.1 B.2 C.3 D.4 25、 从下列有关存储管理的叙述中，选出四条正确叙述。（ ） A、 在页式存储管理方案中，为了提高内存的利用效率，允许同时使用不同大小的页面； B、 在虚拟存储方式下，程序员编制程序时不必考虑主存的容量，但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量； C、 固定分区式管理是针对单道系统的内存管理方案； D、 可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元； E、 利用交换技术扩充内存时，设计时必须考虑的问题是：如何减少信息交换量、降低交换所用的时间； F、 在现代操作系统中，不允许用户干预内存的分配； G、 采用动态重定位技术的系统，目标程序可以不经任何改动，而装入物理内存； H、 页式存储管理中，一个作业可以占用不连续的内存空间，而段式存储管理，一个作业则是占用连续的内存空间。 26、 碎片是指（ ）。 A. 存储分配完后所剩的空闲区 B. 没有被使用的存储区 C. 不能被使用的存储区 D. 未被使用，而又暂时不能使用的存储区 27、 碎片现象的存在使得（ ）。 A.内存空间利用率降低 B. 内存空间利用率提高 C. 内存空间利用率得以改善 D. 内存空间利用率不影响 28、 下列（ ）存储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高。 A.固定分区 B.可变分区 C.分页管理 D.段页式管理 29、 系统抖动是指（ ）。 A. 使用机器时，千万屏幕闪烁的现象 B. 刚被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 C. 系统盘不净，千万系统不稳定的现象 D. 由于内存分配不当，偶然造成内存不够的现象 30、 在（ ）中，不可能产生系统抖动的现象。 A.固定分区管理 B.请求页式管理 C.段式管理 D.机器中不存在病毒时 二、填空题 1、常用的内存管理方法有________ 、________ 、________ 和________ 。 2、动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现________ 。 3、存储管理中常用 ________方式来摆脱主存容量的限制。 4、在存储管理中，为实现地址映射，硬件应提供两个寄存器，一个是基址寄存器，另一个是________ 。 5、在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的________ 功能。 6、 用户编写的程序与实际使用的物理设备无关，而由操作系统负责地址的重定位，我们称之为________ 。 7、 实现虚拟存储技术的物质基础是 ________和 ________。 8、 虚拟存储具有的基本特征是________ 、部分装入、离散分配和 ________。 9、在页式管理中，页式虚地址与内存物理地址的映射是由 ________和________完成的。 10、请求页式管理中，页表中状态位的作用是 ________ ，改变位的作用是 ________ 。 11、在请求页式管理中，当________ 发现所需的页不在________ 时，产生中断信号，________ 作相应的处理。 12、置换算法是在内存中没有________ 时被调用的，它的目的是选出一个被 ________的页面。如果内存中有足够的 ________存放所调入的页，则不必使用 ________。 13、在页式管理中，页表的作用是实现从________ 到 ________的地址映射，存储页表的作用是________ 。 14、段式管理中，以段为单位________ ，每段分配一个 ________区。由于各段长度 ________ ，所以这些存储区的大小不一，而且同一进程的各段之间不要求________ 。 15、在段页式存储管理系统中，面向________ 的地址空间是段式划分，面向________ 的地址空间是页式划分。 三、计算题 1、某段表内容如下： 　  段号 段首地址 段长度   0 120K 40K   1 760K 30K   2 480K 20K   3 370K 20K    一逻辑地址为（2，154）的实际物理地址是多少？ 2、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。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：   页号 物理块号   0 3   1 7   2 11   3 8    则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。 3、对于如下的页面访问序列： 1， 2， 3， 4， 1， 2， 5， 1， 2， 3， 4， 5 当内存块数量分别为3和4时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（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）   操作系统课程作业（3）    （ 2001年11月29日）  第五章 文件系统 一、单项选择题 1、文件代表了计算机系统中的（ ）。 A.硬件 B.软件 C.软件资源 D.硬件资源 2、文件系统是指[1]。操作系统是通过[2]来对文件进行编排、增删、维护和检索。[3]的有序集合称为文件目录，文件名与[4]的转化是通过文件目录来实现的。多级目录结构形式为[5]。 供选择的答案： [1]： A、文件的集合 B、文件的目录集合 C、实现文件管理的一组软件 D、文件、管理文件的软件及数据结构的总体 [2]： A、按名存取 B、数据逻辑地址 C、数据物理地址 D、文件属性 [3]： A、文件符号名 B、文件控制块 C、文件内部名 D、文件占用的存储块 [4]： A、逻辑地址 B、内存地址 C、文件内部名 D、文件记录 [5]： A、线性结构 B、散列结构 C、网状结构 D、树型结构 3、在UNIX系统中，用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于（ ）。 A．ASCII文件 B．普通文件 C．目录文件 D．特别文件 4、特别文件是与（ ）有关的文件。 A.文本 B.图象 C.硬件设备 D.二进制数据 5、 （ ）是指有关操作系统和其他系统程序组成的文件。 A.系统文件 B.档案文件 C.用户文件 D.顺序文件 6、 按文件用途来分，编辑程序是（ ）。 A.系统文件 B.档案文件 C.用户文件 D.库文件 7、 如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（ ）。 A.单级目录结构 B.树型目录结构 C.二级目录结构 D.A和C 8、 文件系统采用二级文件目录可以（ ）。 A.缩短访问存储器的时间 B.实现文件共享 C.节省内存空间 D.解决不同用户间的文件命名冲突 9、 目录文件所存放的信息是（ ）。 A. 某一文件存放的数据信息 B. 某一文件的文件目录 C. 该目录中所有数据文件目录 D. 该目录中所有子目录文件和数据文件的目录 10、使用绝对路径名访问文件是从（ ）开始按目录结构访问某个文件。 A.当前目录 B.用户主目录 C.根目录D.父目录 11、文件的存储空间管理实质上是对[1]的组织和管理的问题，主要由三种不同的管理方法。其中[2]使用一个向量描述整个[3]，向量的每一位表示一个[4]的状态，用0或1表示该块的使用与否。 供选择的答案： [1]： A、文件目录 B、外存已占用区域 C、外存空白块D、文件控制块 [2]： A、位示图法 B、链接法C、索引法D、空闲表法 [3]： A、磁盘B、物理块C、已使用块 D、外存储器 [4]： A、已使用块 B、物理块C、内存块D、空白块 12、逻辑文件是（ ）的文件组织形式。 A.在外部设备上 B.从用户观点看 C.虚拟存储D.目录 13、由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指（ ）。 A.流式文件 B. 记录式文件 C.顺序文件 D.有序文件 14、数据库文件的逻辑结构形式是（ ）。 A.字符流式文件 B. 档案文件 C.记录式文件 D.只读文件 15、文件的逻辑记录的大小（ ）。 A. 是恒定的 B.随使用要求变化的 C.可随意改变的 D.无法确定是哪种可能 16、下列（ ）物理结构文件不便于文件的扩充。 A.连续文件 B.串连文件 C.索引文件 D.多重索引文件 17、文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是（ ）。 A.连续文件 B.串连文件 C.索引文件 D.逻辑文件 18、文件的存储方法依赖于（ ）。 A.文件的物理结构 B.存放文件的存储设备的特性 C.A和B D.文件的逻辑 19、在以下的文件物理存储组织形式中，（ ）常用于存放大型的系统文件。 A．连续文件 B．串连文件 C．索引文件 D．多重索引文件 20、根据外存设备不同，文件被划分为若干个大小相等的物理块，它是（ ）的基本单位。 A.存放文件信息或分配存储空间B.组织和使用信息 C.表示单位信息 D.记录式文件 21、在文件系统中，文件的不同物理结构有不同的优缺点。在下列文件的物理组织结构中，哪一种结构不具有直接读写文件任意一个记录的能力（ ）。 A.连续文件 B. 串连文件 C. 索引文件 22、下列文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的文件物理结构是（ ）。 A.连续文件 B. 串连文件 C. 索引文件 23、 批处理文件的扩展名为（ ）。 A.BAT B.DAT C.COM D.TXT 24、 存放在磁盘上的文件（ ）。 A.既可随机访问，又可顺序访问B.只能随机访问 C.只能顺序访问 D.必须通过操作系统访问 25、在下列关于UNIX的论述中，（ ）是不正确的。 A. UNIX是一个多道的分时操作系统 B. 管道机制是UNIX贡献之一 C. 提供可动态装卸的文件卷是UNIX的特色之一 D. 路径名是UNIX独有的实现文件共享的机制 二、填空题 1、 从用户的角度看，文件系统的功能是要实现__________，为了达到这一目的，一般要建立__________。 2、UNIX系统中，一般把文件分为__________、__________和__________三种类型。 3、在UNIX系统中，所有的__________都被看成是特别文件，它们在使用形式上与普通文件相同，但它们的使用是和__________紧密相连的。 4、 在UNIX文件系统中，文件的路径名有两种表示形式，它们是___________________和____________________；其中，以“/”开始的路径名表示___________________。 5、__________是文件存在的标志，它记录了系统管理文件所需要的全部信息。 6、逻辑文件可以有两种形式，一种是__________，另一种是__________。 7、文件目录是__________的有序集合。 8、单级文件目录结构不能解决__________的问题。多用户系统所用的文件目录结构至少应是__________。 6、 文件的存储器是分成大小相等的__________，并以它为单位交换信息。 10、文件存储空间管理的基本方法有__________、__________、__________和成组链接法。 11、把硬盘上的文件在其他外部的存储介质上做一个副本，称为__________。 12、某UNIX文件的保护信息是111 110 100，则表示__________可读、写、执行，__________可读、写，__________只能读。 13、在UNIX系统中，对文件进行控制和管理的数据结构称作______________。 第六章 设备管理 一、单项选择题 1、设备管理的目的是为了合理地利用外部设备和[1]，设备按照信息的传递特性可分为[2]和[3]。设备管理的主要程序之一是设备分配程序，当进程请求在内存和外设之间传送信息时，设备分配程序分配设备的过程通常是[4]。 供选择的答案： [1]： A、提高CPU利用率 B、提供接口 C、方便用户 D、实现虚拟设备 [2]： A、块设备B、存储设备 C、独立设备 D、虚拟设备 [3]： A、共享设备B、输入输出设备 C、系统设备 D、字符设备 [4]： A、先分配设备，再分配控制器，最后分配通道 B、先分配控制器，再分配设备，最后分配通道 C、先分配通道，再分配设备，最后分配控制器 D、先分配通道，再分配控制器，最后分配设备 2、 操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（ ）的能力。 A.串行操作 B. 控制操作 C.重执操作 D.并行操作 3、操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（ ）次数，从而提高资源的利用率。 A. 中断 B.访问 C. 控制D. 依赖 4、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 5、 缓冲技术用于（ ）。 A. 提高主机和设备交换信息的速度 B. 提供主、辅存接口 C. 提高设备利用率 D. 扩充相对地址空间 6、通道是一种（ ）。 A.I/O端口 B.数据通道 C.I/O专用处理机 D.软件工具 7、 在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（ ）。 A.物理设备名 B.逻辑设备名 C.虚拟设备名 D.设备牌号 8、 SPOOLing技术利用于（ ）。 A.外设概念 B.虚拟设备概念 C.磁带概念 D.存储概念 9、 采用SPOOLing技术的目的是（ ）。 A.提高独占设备的利用率 B.提高主机效率 C.减轻用户编程负担 D.提高程序的运行速度 10、采用假脱机技术的目的是[1]。假脱机技术是将输入输出控制工作大部分交由相应的通道来承担，利用磁盘作为后援存储器，实现了外设同时联机操作，使得[2]成为[3]，减少了对频繁使用外设的压力，但假脱机技术一般不适用于[4]。 供选择的答案： [1]： A、提高外设和主机的利用率 B、提高内存和主机效率 C、减轻用户编程负担 D、提高程序的运行速度 [2][3]： A、块设备 B、字符设备 C、独占设备 D、虚拟设备 [4]： A、分时系统 B、多道批处理系统 C、网络操作系统D、多处理机系统 二、填空题 1、操作系统的设备管理应具备的主要功能是____________，______________，__________________和缓冲管理与地址转换。 2、从资源分配的角度看，可以把设备分为独占设备、共享设备和__________。打印机属于__________设备，而磁盘属于__________设备。 3、 虚拟设备是通过__________技术把__________设备变成能为若干用户__________的设备。 4、 缓冲区的设置可分为__________、__________和__________。 5、 常用的设备分配算法是__________和__________。 6、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了__________，即用共享设备模拟独占设备。 7、__________是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。 7、 在UNIX系统中，键盘、终端、打印机等以__________为单位组织和处理信息的设备称为__________；而磁盘、磁带等以__________为单位组织和处理信息的设备称为__________。 8、 打印机安装的主要步骤是__________、__________、__________和__________。 第七章 中断和信号机构 一、单项选择题 每次中断发生后，保护现场[1]。 对于下列3种中断：a 系统调用中断、b 溢出中断、c 调页失误中断，它们的中断优先级从高到低应是[2]。 所谓外部中断常常包括有[3]。 中断响应和处理时，保护现场的工作是由[4]完成的。 供选择答案： [1] A 必须保护少量工作寄存器 B 不必保护少量工作寄存器 [2] A abc B acb C bca D bac E cba F cab [3] A CPU故障中断 B溢出中断 C 控制台、时钟中断 D 缺页中断 [4] A 硬件 B 操作系统 C 用户程序 D 硬件和操作系统 二、填空题 1、按中断事件来源划分，中断类型主要有__________和__________。 2、中断处理一般分为__________和__________两个步骤。前者由硬件实施，后者主要由软件实施。 3、__________通常包括相应中断处理程序入口地址和中断处理时处理机状态字。 第八章 死锁 一、单项选择题 1、系统出现死锁的原因是（ ）。 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等待着，不释放已占有的资源 D. 资源数大大少于进程数，或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 2、 两个进程争夺同一个资源（ ）。 A.一定死锁 B.不一定死锁 C.不会死锁 D.以上说法都不对 3、 进程P1使用资源情况：申请资源S1，申请资源S2，释放资源S1；进程P2使用资源情况：申请资源S2，申请资源S1，释放资源S2，系统并发执行进程P1，P2，系统将（ ）。 A.必定产生死锁 B.可能产生死锁 C.不会产生死锁 D.无法确定是否会产生死锁 4、死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略，其解决方法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。下列方法中哪一个破坏了“循环等待”条件。（ ） A.银行家算法 B. 一次性分配策略 C.剥夺资源法 D. 资源有序分配法 5、破坏死锁的四个必要条件之一就可以预防死锁。若规定一个进程请求新资源之前首先释放已经占有的资源，则是破坏了（ ）条件。 A.互斥使用 B. 部分分配 C.不可剥夺 D. 环路等待 6、当因资源竞争可能会引起死锁时，可以有两种策略对付：[1]和[2]，其中[1]付出的代价较高。 [1]、[2] A 死锁发生前的避免和预防B 修改控制字 C 死锁发生后的检测和修复D 撤消锁 E 改写Config文件 F 重新启动 7、解决死锁的途径是（ ）。 A. 立即关机排除故障 B. 立即关机再重新开机 C. 不要共享资源，增加独占资源 D. 设计预防死锁方法，运行检测并恢复 8、选出不正确的两条叙述（ ）。 A、 死锁是指因相互竞争资源使得系统中有多个阻塞进程的情况； B、 若系统中并发运行的进程和资源之间满足互斥条件、占有且申请、不可抢占和环路条件，则可判定系统中发生了死锁； C、 在对付死锁的策略中，解除死锁通常都是和检测死锁配套使用； D、 产生死锁的原因可归结为竞争资源和进程推进顺序不当； E、 在死锁的解决方法中，由于避免死锁采用静态分配资源策略，所以对资源的利用率不高。 二、填空题 1、计算机系统产生死锁的根本原因是__________且__________。 2、死锁产生的四个必要条件是__________、__________、__________和__________四种。 3、解决死锁的方法分为__________、__________、__________和__________。 第九章 现代操作系统技术与系统管理 一、填空题 1、按照操作系统的体系结构讲操作系统划分为三代：__________、__________和__________。 2、Windows NT是采用__________结构的操作系统，它的进程的功能发生了变化，它只是资源分配的单位，不是__________的单位，后者的功能由__________完成。 3、通常，线程的定义是__________________________________________。在现代操作系统中，资源的分配单位是__________________，而处理机的调度单位是________________，一个进程可以有___________线程。 4、 在网络操作系统中，常采用客户机/服务器模式，用于提供数据和服务的计算机称为__________；向服务器请求服务和数据的计算机称为_________。 5、 请写出三种常用的中文操作系统：__________、__________和__________。 6、 计算机系统中的用户常划分为三种__________、__________和 __________。  《操作系统》课程辅导（1）    （ 2001年09月21日）  第一章 操作系统引论 一、 什么是操作系统 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。 解释：资源的概念 被计算机系统工作时所引用的一切客体都称为资源。这里所说的客体可能是处理机、设备、内存、外存等硬件，也可能是程序、数据、信息等软件。 为了资源可以被引用，资源都有名字。控制资源的使用，有两条资源管理命令：申请资源和释放资源。我们约定：申请命令在程序使用资源前发出，如果所申请的资源可以使用，则程序可立即得到该资源的使用权，称为程序占有该资源或把这个资源分配给申请它的程序。释放命令在程序使用资源后发出，表示程序放弃对于资源的使用权，称为程序释放该资源或把这个资源由占有它的程序处收回。 操作系统需要管理的资源一般多是下面三种类型： 单一资源--由一个资源实体组成的资源。如一台打字机、一台处理机等。根据单一资源被占用的情况，分为“空闲”和“工作”两个状态。 有限资源--由若干个相同的单一资源组成的资源集合。它的使用限制与集合中元素的个数有关，它可以被多次占用，也可以被不同的程序同时占用。如内存是由多个单一资源即单元构成的，是有限资源。 无穷资源--由无限多个相同单一资源组成的资源集合。如果有限资源中的元素个数多到充分够用，可以看作由无穷多个单一资源所组成。如当内存的容量无限大时，可以看成是无穷资源。 二、 操作系统的主要功能 操作系统主要有五大功能： 存储器管理&#0;&#0;内存分配、地址映射、内存保护和内存扩充。 处理机管理&#0;&#0;作业和进程调度、进程控制和进程通信。 设备管理&#0;&#0;缓冲区管理、设备分配、设备驱动和设备无关性。 文件管理&#0;&#0;文件存储空间的管理、文件操作的一般管理、目录管理、文件的读写管理和存取控制。 用户界面管理&#0;&#0;命令界面、程序界面和图形界面。 三、 操作系统的特征 操作系统的特征就是：并发、共享、异步性。其中，并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行，注意，这是一个宏观上的概念。共享是指计算机系统中的资源被多个任务使用，例如共享内存、打印机等。异步与同步的概念相反，表示各程序在执行过程中“走走停停”的性质。 四、 操作系统的类型 一般来说，把操作系统分为如下几个类型： 多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络操作系统和分布式操作系统。 其中前三种是操作系统的常用分类，随着个人计算机时代的到来，以及计算机技术与通信技术的结合，才形成了个人机系统和网络操作系统，而分布式操作系统是比网络操作系统层次更高的操作系统，它使得网络用户在使用网络资源时，不需了解网上资源的位置，如同使用本地资源一样方便、快捷，这是分布式操作系统与网络操作系统的根本差别。这一节要弄清“分时”和“实时”的概念，分时系统和实时系统的使用特点及应用领域。 五、 操作系统的用户界面 操作系统的用户界面是操作系统与使用者的接口，现代操作系统通常提供三种界面：命令界面、图形界面和系统调用界面 以UNIX操作系统为例，它提供了上述三种用户界面。 UNIX命令的格式：　 命令名　 [选项]　　 [参数] 例如：$ ls &#0;l /user 命令中，ls是命令名（列文件目录），&#0;l为一个选项(表示以长格式显示)，/user为一个参数（表示显示user下的文件）。 SCO UNIX的图形界面，请参考教材28页。 系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。在UNIX系统中，系统调用以C函数的形式出现的。它只能在C程序中使用，不能做为命令在终端输入。 六、 操作系统的发展历程 计算机从诞生至今的50多年里，计算机操作系统从无到有，经历了手工操作阶段、早期批处理阶段、多道批处理阶段，进而形成了分时、实时、个人机、网络、分布式以及多处理器等多个种类的操作系统。这里要知道“批处理”、“多道”的含义，理解其设计思想。 七、 操作系统的体系结构 操作系统是一个系统软件，为各种应用程序提供服务。这样一个大软件，它的结构一般有三种：单块结构、层次结构和微内核结构。 八、教学要求 (1) 牢固掌握操作系统的定义：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&#0;&#0;是核心系统软件； ● 操作系统管什么&#0;&#0;控制和管理系统内各种资源； ● 操作系统有何用&#0;&#0;扩充硬件功能，方便用户使用。 (2) 牢固掌握操作系统的五大主要功能：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口管理。 (3) 清楚地了解操作系统所处的地位：是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。 (4) 记住操作系统的基本特征：并发、共享和异步性。 理解模拟：并发&#0;&#0;“大家都前进了”； 　　　　　　　　　 共享&#0;&#0;“一件东西大家用”； 　　　　　　　　　 异步性&#0;&#0;“你走我停”。 (5) 记住并理解操作系统的主要类型：多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络系统和分布式系统。 UNIX系统是著名的分时系统。 (6) 理解分时概念：主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。 (7) 记住并明白UNIX命令行的一般格式：命令名　［选项］ ［参数］ (8) 了解现代操作系统为用户提供的三种使用界面：命令界面、图形界面和系统调用界面。 (9) 了解分时系统和实时系统的特点。 第二章 　进程管理 一、 进程的概念 进程是操作系统最基本的概念之一，引入这个概念，对于我们理解、描述和设计操作系统具有重要意义。这里我们把进程定义为：程序在并发环境中的执行过程。这里要注意进程与程序的关系，认识到它们是完全不同的概念，同时又有密切的联系。进程基本的五大特征是动态性、并发性、调度性、异步性和结构性。 二、 进程的状态及其转换 进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态，事实上，运行的进程有三种基本状态： 运行态：进程分配到必要的资源，在处理机上执行时的状态。 就绪态：进程分配到必要的资源，还没有获得在处理机上执行的状态。 阻塞态：或称等待态，进程的执行受到了阻塞而处于暂停状态。 进程的动态性质决定了进程的状态不是固定的，它随着自身的推进和外界条件的变化而不断变化。进程状态之间的转换主要体现为：就绪进程被调度进入运行态，运行状态受阻塞转入阻塞状态，阻塞状态在阻塞消除后进入就绪状态等待调度，不能直接返回运行状态。在分时系统中，当时间片到期，正在执行的进程返回到就绪状态等待下一次调度。进程状态及其转换图见教材44页图2-6。 三、 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。在多道程序系统中，由于资源共享与进程合作，这种进程间的制约称为可能。为了保证进程的正确运行以及相互合作的进程之间交换信息，需要进程之间的通信。 进程之间的制约关系体现为：进程的同步和互斥。 ·进程同步：它主要源于进程合作，是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。为进程之间的直接制约关系。在多道环境下，这种进程间在执行次序上的协调是必不可少的。 ·进程互斥：它主要源于资源共享，是进程之间的间接制约关系。在多道系统中，每次只允许一个进程访问的资源称为临界资源，进程互斥就是保证每次只有一个进程使用临界资源。 临界资源和临界区：一次只允许一个进程使用的共享资源称为临界资源，如打印机、公共变量等；而在每个进程中访问临界资源的程序段称为临界区。进程进入临界区要满足一定的条件，以保证临界资源的安全使用，系统的正常运行。 四、 多道程序设计 进程之间的制约关系是由于多道程序设计带来的，什么是多道程序设计呢？多道程序设计是在一台计算机上同时运行两个或更多个程序。多道程序打破了单道程序“闭关自守”的局面，计算机系统中的软、硬件资源为几道程序所共享，使得整个系统进入并发执行状态。多道程序设计思想带来了进程的同步和互斥等通信问题，同时也提高了系统资源利用率，增加了作业的吞吐量。 五、 进程的组成 进程通常由程序、程序所需数据和进程控制块（PCB）三部分组成。如45页图2-7。 PCB描述进程的执行情况。它与进程共存亡：创建进程、产生PCB、撤消进程、系统回收PCB。它包含进程的描述信息和控制信息，例如进程名、特征信息、进程状态信息、调度优先权、通信信息、中断现场保护、程序和数据地址等等。PCB是进程存在的唯一标志。也是系统管理和控制进程的依据。 六、 进程管理的基本命令 进程的管理主要包括创建进程、撤消进程、挂起进程、恢复进程、改变进程优先级、封锁进程、唤醒进程、调度进程等。 在UNIX系统中，进程的状态分为10种。相关的基本命令有： ps&#0;&#0;检查系统中当前存在的进程的状态。 sleep&#0;&#0;使进程暂停执行一段时间（参数单位为秒）。 &&#0;&#0;使键入的命令进入后台运行。 wait&#0;&#0;等待后台进程结束。 kill&#0;&#0;终止一个进程的运行。 nice&#0;&#0;以不同的优先级执行一条命令。 七、 信号量和P、V操作 在多道系统中，信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。 信号量的值表示系统中某类资源的数目。若它大于0，则表示系统中当前可用资源的数量；若它小于0，表示系统中等待使用该资源的进程数目，即在该信号量队列上排队的PCB的个数。信号量的值是可变的，由P、V操作来改变。 PV操作是对信号量进行处理的操作过程，而且信号量只能由P、V操作来改变。 P操作是对信号量减1，意味着请求系统分配一个单位资源，若系统无可用资源，则现进程变为阻塞状态。 V操作是对信号量加1，意味着释放一个单位资源，加1后若信号量小于等于零，则从就绪对列中唤醒一个进程，执行V操作的进程继续执行。 同步和互斥都可以通过P、V操作来实现，而生产者-消费者问题则是它们的结合点。具体实现见教材64页。 八、 进程间的通信 进程通信是指进程间的信息交换。P、V操作做为进程的同步与互斥工具因信息交换量少，效率太低，称为低级通信。而高级通信则以较高的效率传送大批数据。 高级通信方式主要有：共享存储器、消息传递和管道文件。 九、教学要求 (1) 理解多道程序设计概念及其优点； (2) 牢固掌握进程的概念&#0;&#0;程序在并发环境中的执行过程。 (3) 深入理解进程最基本的属性是动态性和并发性。 (4) 掌握进程与程序的主要区别。 (5) 掌握进程的基本状态：运行态、就绪态、阻塞态。在什么条件下发生状态转换？ (6) 理解进程的一般组成，应深入理解进程控制块的作用。每个进程有惟一的进程控制块。 (7) 掌握进程同步与互斥的概念。简单理解：同步是伙伴，互斥是竞争。 (8) 掌握进程临界资源和临界区的概念，理解进入临界区的原则。 (9) 理解信号量概念，P、V操作执行的动作。 (10)　　 能用信号量和P、V操作实现简单的进程互斥或同步。解决此类问题的一般方式： ·根据问题给出的条件，确定进程有几个或几类； ·确定进程间的制约关系&#0;&#0;是互斥，还是同步； ·各相关进程间通过什么信号量实现彼此的制约，标明信号量的含义和初值。 ·用P、V操作写出相应的代码段。 ·验证代码的正确性：设以不同的次序运行各进程，是否能保证问题的圆满解决。切忌　 按固定顺序执行各进程。 (11)　　 理解进程的生存过程&#0;&#0;创建-运行-阻塞-终止。  操作系统课程辅导（2）  （ 2001年10月22日）  第三章 处理机管理 一、 作业调度和进程调度的功能 处理机调度的目的是选出作业或进程并分配处理机。处理机调度可分为三级：作业调度（高级调度）、进程挂起与对换（中级调度）和进程调度（低级调度）。 作业调度程序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。主要有：记录系统中各个作业的情况；按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业；为选中的作业分配内存和外设等资源；为选中的作业建立相应的进程；作业结束后进行善后处理工作。 进程调度的任务就是决定就绪队列中哪个进程将获得处理机，并实际执行将处理机分配给该进程的操作。它的主要功能是：保存将放弃CPU进程的现场；根据一定的调度算法，从就绪队列中挑选一个待运行进程；为选中的进程恢复现场，并把CPU的控制权交给该进程。 二、 作业调度的常用算法 先来先服务法（FCFS）--如同"排队买票"，先来先做 时间片轮转法（RR）--轮流坐庄 优先级法--优先级别高的"急事"先办 掌握常用三种调度算法的基本思想及优缺点。了解其他调度算法：短作业优先法、最短剩余时间优先法、多级队列法、多级反馈队列法等。 三、 处理机调度级别 处理机调度是操作系统的主要功能之一，它的实现策略决定了操作系统的类型，其调度算法的优劣直接影响整个系统的性能。 处理机调度的任务是选出待分派的作业或进程，为之分配处理机。 一般来说，处理机调度可分为三个级别，分别是高级调度、中级调度和低级调度。 高级调度又称作业调度，作业就是用户程序及其所需的数据和命令的集合，作业管理就是对作业的执行情况进行系统管理的程序的集合。作业调度程序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。 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，使得暂时不运行的进程从内存对换到外存上。 低级调度又称进程调度，其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。进程调度是操作系统中最基本的一种调度，其调度策略的优劣直接影响整个系统的性能。 四、 调度性能的评价 不同的调度算法有不同的特性，往往适用于某一类进程的运行。一般来说，评价CPU调度算法的常用准则有： （1）CPU利用率 （2）吞吐量--单位时间内CPU完成作业的数量。 （3）周转时间--从作业提交到作业完成的时间间隔。 （4）就绪等待时间 （5）响应时间--从提交第一个请求到产生第一个响应所用的时间。 五、 UNIX常用调度命令 nohup：以忽略挂起和退出的方式执行指定的命令。 at：指定命令执行的时间。 batch：命令执行的优先级低于at命令。 jobs：显示当前shell下正在运行哪些作业（后台作业）。 fg： 把指定的后台作业移到前台。 bg：把前台进程换到后台执行。 六、了解shell命令的执行过程。 七、教学要求 (1) 掌握作业调度和进程调度的功能。 在一般操作系统中，进程调度是必须具备的。 (2) 理解作业的四种状态：提交、后备、执行和完成。 (3) 理解作业调度与进程调度的关系。简单比喻：作业调度是演员上场前的准备，进程调度是让演员上场表演。 (4) 掌握常用调度算法的评价指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间。 (5) 掌握三种基本调度算法的实现思想，并能进行评价指标的计算。 可以利用图表形式列出各作业或进程的有关时间值，如到达时间、运行时间、结束时间等，利用评价公式计算出各指标的值。 (6) 了解一般shell命令的执行过程。 第四章 存储器管理 一、 存储器的层次 三级存储器结构，参看教材99页图4-2。理解高速缓存器是为了提高计算机运算速度、增强处理能力而采用的技术，它的出现缓解了内存的压力及内、外存存取速度不匹配的矛盾。 二、 用户程序的主要处理阶段 用户的源程序（用高级语言或汇编语言编写的程序）进入计算机系统，到该程序在计算机上运行，主要经历5个处理阶段。 1、 编辑阶段 利用计算机提供的编辑程序，入UNIX中的vi，将用户编好的程序输入到计算机内。生成源程序文件，如：file1.c。 2、 编译阶段 把源程序经过翻译或汇编处理，生成目标代码。编译过程即把高级语言翻译成计算机理解的低级语言。目标代码文件为file1.o。 3、 连接阶段 将编译后得到的一组目标模块以及它们所需的库函数装配成一个完整的装入模块。 4、 装入阶段 将装入模块放入分到的内存区中。这时需要进行重定位，即将装入模块的逻辑地址转变为内存的实际物理地址。 5、 运行阶段 运行可执行的程序file1.exe。 三、 存储器管理的相关概念--逻辑地址、物理地址、重定位 逻辑地址--用户程序经编译后，每个目标模块以0为基地址进行的顺序编址。逻辑地址又称相对地址，相对基地址而言，。 物理地址--内存中各物理存储单元的地址从统一的基地址进行的顺序编址。物理地址又称绝对地址，它是数据在内存中的实际存储地址。 重定位--把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程。根据重定位时机的不同，又分为静态重定位（装入内存时重定位）和动态重定位（程序执行时重定位）。 四、 实存管理 1、 单一连续区分配 最简单的存储分配方法是单一连续分区，即整个主存区域的用户空间均归一个用户作业使用。 2、 分区管理 由于多道程序设计技术的产生，几个作业得以共享主存储区，因此可以采取分区法分配内存。分区法通常有： （1）固定分区 在系统建立时确定每个分区的大小及分区的个数； （2）动态分区 在转入作业时确定分区的个数及每个分区的大小；回收分区时，合并相邻空闲分区从而避免分区越来越小； （3）可重定位分区 在装入作业时，根据需要及时地将空闲存储区拼接在一起，以消除碎片，满足作业对存储空间的要求； 解决碎片的方法是移动所有的占有区域，以使所有的空闲区域连成一片，这个过程称作紧凑。紧凑的开销很大，因为它不仅要修改被移动进程的地址信息，而且要复制进程空间，所以如不必要，尽量不做紧凑；通常仅在系统接收到进程所发出的申请命令，且每个空闲区域单独均不能满足，但所有空闲区域的和能够满足时才进行一次紧凑。 3、 对换 当主存空间不能满足作业要求时，通过对换技术来解决。对换是指系统把内存中暂时不能运行的进程换出到外存上，腾出空间，把具备运行条件的进程从外存换入内存。 对换是以时间来换取空间，减少对换的信息量和时间是设计时要考虑的问题 。 五、 虚存组织 虚拟存储器（Virtual Memory）是一种存储管理技术，用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。 虚拟存储器所具有的基本特征是： （1）虚拟扩充：不是物理上、而是逻辑上扩充了内存容量； （2）部分装入：每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分； （3）离散分配：不必占用连续的内存空间，而是"见缝插针"； （4）多次对换：所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。 1、 页式存储组织 页式存储管理的基本原理是将逻辑地址空间分成大小相同的页，将存储地址空间分块，页和块的大小相等，通过页表进行管理。页式系统的逻辑地址分为页号和页内位移量。页表包括页号和块号数据项，它们一一对应。根据逻辑空间的页号，查找页表对应项找到对应的块号，块号乘以块长，加上位移量就形成存储空间的物理地址。每个作业的逻辑地址空间是连续的，而映象到内存空间后就不一定连续了。 此外，页表中还包括状态位（指示该页面是否在内存中）、外存地址、改变位（该页的内容在内存中是否修改过）、引用位（最近是否被引用）等。 页式存储管理的动态地址转换过程是：进程运行时，其页表地址已在系统的动态地址转换机构中的基本地址寄存器中，执行的指令访问逻辑地址（p，d）时，首先根据页号p查页表，由状态位可知，这个页是否已经调入主存。若调入主存，则可直接将虚地址转换为实地址，如果该页未调入主存，则产生缺页中断，以装入所虚的页。利用快表可加速地址转换。参见教材119页图4-19。 2、 段式存储组织 段式存储管理的基本原理是逻辑地址空间分段，一个作业是由若干个具有逻辑意义的段，如主程序、子程序、数据段、栈段等组成的。在分段系统中，允许作业占据主存中许多分离的分区，段内连续，段有段号，但段长可以相同，通过段表进行管理。段式系统的逻辑地址由段号和段内位移量两项组成。段表由若干表目组成，每一表目有段号、段长、在主存中的首地址、存取方式和状态位等项。作业访问虚存时，根据地址空间的段号，查找段表对应段号找到段的首地址，首地址加上位移量就是存储空间的物理地址。 段式系统的动态地址转换过程与页式系统的动态地址转换类似。另外，要注意分页与分段存储管理的区别。 3、 段页式存储组织 汲取页式管理和段式管理的长处，可以形成段页式存储管理。在逻辑上，形成作业分段，段内分页，分配、管理地址空间。在物理上，内存分块，分配、管理存储空间。系统为每个作业建立一张段表，为每段建立一张页表。其地址转换过程见教材128页图4-25所示。 六、 虚存管理--置换算法 虚存中的置换算法只要指内存中页面、段的选择、换出算法。好的置换算法能适当降低页面更换频率。有4种常用的页面置换算法： （1）先进先出法（FIFO）：先进入内存的页先被换出内存。 （2）最佳置换法（OPT）：选择将来不再被使用，或在最远的将来才被访问的老页换出。 （3）最近最少使用置换法（LRU）：选择最近最久没有使用过的页面换出。 注意：OPT算法考查将要被访问的页面，而LRU算法考查已访问过的页面。从时间上考虑，前者是向前看的，后者是向后看的。 （4）最近未使用置换法（NUR） 七、 了解UNIX系统在内存管理上采用的请求分页和对换技术。 八、教学要求 (1) 理解三级存储器结构：高速缓存、内存、外存。 (2) 记住用户程序的主要处理阶段：编辑、编译、连接、装入、运行。 (3) 结合1.1.2节，理解存储器管理的功能：内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。 (4) 牢固掌握以下概念：逻辑地址、物理地址、可重定位地址、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、虚拟存储器。 (5) 理解虚拟存储器的基本特征：虚拟扩充、部分装入、离散分配、多次对换。 (6) 掌握分页和分段概念，二者的主要区别。 (7) 掌握分页存储管理技术的实现思想，如何实现从逻辑地址到物理地址的转换。 (8) 理解分段存储管理技术的实现思想。 (9) 理解对换技术的实现思想。 (10) 理解页面置换的先进先出法；了解最佳置换法（OPT）和最近最少使用置换法（LRU）。  操作系统课程辅导（3）  （ 2001年11月29日）  操作系统课程辅导 第五章 文件系统 一、 文件的结构&#0;&#0;逻辑组织和物理组织 文件的结构是指文件的组织形式。从用户的观点所看到的文件组织形式称为文件的逻辑组织（或文件的逻辑结构）；从系统设计人员考虑的文件在存储器上的实际存放方式称为文件的物理组织（或文件的物理结构）。 1、 文件的逻辑组织 文件的逻辑组织是为了方便用户使用。一般文件的逻辑结构可以分为两种，即有结构的记录式文件和无结构的流式文件。 记录式文件由记录组成，即文件内的信息划分为若干个相关的记录，以记录为单位组织和使用信息。记录式文件又按其各个记录的长度是否相同，分为定长记录文件和变长记录文件。 流式文件的内部不再划分记录，由一组相关信息组成有序字符流。其长度按字节计算。在UNIX系统中，所有的文件都看做流式文件。 用户对文件的存取方法有顺序存取和随机存取两类 *顺序存取方法 记录按某种顺序排序，并按顺序依次访问记录。如欲存取记录Ri，必须先通过记录1到i-1。这样的记录文件称为顺序文件。顺序文件常用于成批处理，对于查询或更新某个记录的请求处理性能不佳。 *随机存取方法（直接存取） 文件的随机存取没有访问顺序的限定，可以随意读写记录或信息块。在这种方法中，存取时通过计算地址直接访问记录；另外还有索引文件组织方式，索引文件是对文件的记录按记录号建立索引，其本身是顺序文件，每个表项存有指向该记录在逻辑地址空间中首地址的指针。查找记录时，先查找索引，再根据地址指针得到记录的逻辑位置。 2、 文件的物理组织 文件的物理组织侧重于提高存储利用率和减少存取时间。文件的存储设备通常划分为大小相同的物理块，物理块是分配和传输信息的基本单位。 文件的物理组织是指文件在存储设备上的存储方法。它涉及文件分配策略和文件存储设备的组块策略，决定文件信息在存储设备上的存储位置，常用的文件分配策略有： *连续文件 又称顺序文件，它在文件建立时预先分配一个连续的物理块集，然后，按照逻辑文件中信息的顺序，依次把信息顺序存储到物理块中。它的存取速度较快，但不利于文件的动态扩充，还可能出现存储上的碎片。 *串连文件 这是按单个物理块逐个进行。每个物理块中设有一个指针，指向下一个物理块的地址，这样，所有文件所占的物理块都被链接起来，形成一个链接队列。串连文件克服了连续文件的缺点，但不利于文件的随即存取。 *索引文件 这是另一种对文件存储不连续分配的方法，系统为每个文件建立一张索引表，索引表中每一表项指出逻辑块与之对应的物理块号。索引文件具备连续文件和串连文件的优点，不足之处是增加的索引表带来了额外的空间开销。 *多重索引文件 多重索引文件采用间接索引方式，解决了单一索引表结构空间开销大的不足，使得使用灵活方便。UNIX采用这种文件结构。 二、 文件控制块和文件目录 1、 文件控制块（FCB） 文件控制块是系统在管理文件时所必需信息的数据结构，是文件存在的唯一标志。它包括相应文件的基本属性，大致有： 基本信息：如文件名、文件类型等； 位置信息：如存储位置、文件大小等； 保护信息：如口令、所有者、访问权限等； 使用信息：如使用次数、使用时间等。 2、 文件目录 文件控制块的有序集合称为文件目录，文件目录也被组织成文件，就称为目录文件。文件目录的基本功能是实现文件名与其存放位置的映射。对文件目录的主要操作有：查找文件、建立文件、删除文件、列目录、后备文件等。 一般目录结构形式有单级目录结构、二级目录结构、树型目录结构和非循环图目录结构。 *单级目录结构 即一级目录结构，这时文件系统的全部文件都登记在一个目录中。其优点是简单，缺点是查找速度慢、不能重名、不利于共享。 *二级目录结构 文件系统将目录分为两级，主目录说明用户目录的属性，用户目录则反映本用户文件的属性等。二级目录结构提高的查找速度和重名问题，但仍不利于文件共享。 *树型目录结构 即多级目录结构，这时将第一级目录作为系统目录，称为根目录。目录树中的非叶节点指出目录文件，即子目录。这里引出了路径的概念，注意区分绝对路径和相对路径。树型目录结构层次和隶属关系清晰，便于实现不同级别的存取保护和文件系统的动态装卸。缺点是只能实现用户级的临时共享。 *非循环图目录结构 这是树型目录结构的推广。通过链接的方式，允许一个文件或目录在多个父目录中占有项目，但不构成环路。主要优点是实现共享。UNIX的文件系统就是这种结构。 三、 文件的分类和文件系统的功能 文件管理是操作系统中用户与外围存储设备之间的接口，是负责管理和存取文件信息的软件机构。文件是指具有名称的一组数据的集合。 文件可以按照不同的特征进行分类。按其用途分为系统文件、库文件、用户文件；按文件中的数据形式分为源文件、目标文件、可执行文件；按存取权限分为只读文件、读写文件、可执行文件；按保存时间分为临时文件、永久文件；按文件的内部构造和处理方式分为普通文件、目录文件、特别文件。 文件系统的主要功能为文件管理、目录管理、文件存储空间的管理、文件的共享和保护、提供方便的用户接口。 四、 文件存储空间的管理 文件的存储空间管理也就是操作系统的辅存可用空间的管理。即对空闲块的组织和管理问题。目前常用的管理技术有：空闲空间表法、空闲块链接法、位示图法和成组链接法。 *空闲空间表法 文件系统建立空闲空间表，在文件的分配和回收时，调整空闲空间表。此方法适合连续文件的存放，缺点是易产生存储上的碎片。 *空闲块链接法 使用链表把空闲块组织在一起，当申请者需要空闲块时，分配程序从链首开始摘取所需的空闲块。反之，管理程序把回收的空闲块逐个的挂入链首。缺点是效率较低，链较长。 *位示图法 使用一个向量描述整个磁盘，向量的每一位表示一个物理块的状态，如0表示空闲块，1表示该块已使用。 *成组链接法 空闲块成组链接，建立空闲块专用栈，空闲块分配时按组进行，一组的空闲块分配完了，再使用下一组；回收时次序相反，入栈一组空闲块后，够成一组。这种方法兼备了空闲空间表法和空闲块链接法的优点，UNIX系统使用这种空闲块管理策略。 五、 文件系统的安全性 文件保护是指文件免遭由于文件主或其他用户的错误操作造成破坏；文件保密是指未经文件主授权的用户不得访问该文件。对文件的保密是对文件的共享要求引起的。常见的保护机制有： *命名：文件名保密 *口令：文件带口令，口令通过才能进一步操作 *存取控制：划分用户的身份，规定不同身份用户的存取控制权限（读、写、执行）。如UNIX系统对文件主、同组用户、其他用户的权限划分。 *密码：对文件加密 文件的后备就是把硬盘上的文件在其他外部的存储介质上做一个副本。为了防止可能出现的软硬件故障，文件系统需要后备。文件后备的方法有：全量转储和增量转储。后备的种类分为定期后备和不定期后备。 文件的恢复是指利用后备文件恢复原先保存的文件或文件系统。 六、 UNIX文件系统的主要操作 1、 UNIX系统文件分为普通文件、目录文件和特别文件。常用操作命令有：cat、 more、 head、 tail、 cp、 mv、 rm 等； 2、 UNIX的文件目录采用带链接的树型结构。常用目录命令有：mkdir、 rmdir、 ls、 copy、 cd、 chmod等； 3、 UNIX文件系统的结构为成组链接法，参考教材176页； 4、 管道文件（pipe）是利用系统调用创建、按FIFO方式在同族进程间进行大量信息传送的文件。 七、教学要求 (1) 牢固掌握文件、文件系统、目录概念。 (2) 了解文件系统的功能。 (3) 掌握文件的逻辑组织和物理组织的概念，以及相应的组织形式。 (4) 掌握目录的基本组织方式，特别是UNIX系统的目录结构。 (5) 了解文件存储空间的管理。 (6) 理解路径名和文件链接的概念。 (7) 理解文件存取控制的作用及UNIX系统中采取的办法。 (8) 记住UNIX系统中文件的分类，对文件和目录的基本操作命令,如cat,more,ls,cp,cd, rm。 第六章 设备管理 设备管理的目的是为了合理地利用外部设备并方便用户。其功能包括记录设备状态进行设备的分配和回收、管理设备缓冲区、进行I/O调度等。 一、 设备分类 按照输入输出功能可以分为输入/输出设备、存储设备； 按照信息传递特性可以分为块设备、字符设备； 按照资源分配关系可以分为独占设备、共享设备、虚拟设备； 按照设备所属关系可以分为系统设备、用户设备。 二、 缓冲技术 缓冲技术是为了解决CPU和I/O设备之间速度的不匹配矛盾，提高它们之间的并行性，减少对CPU的中断次数，利用存储设备，在传输过程中进行数据的暂时存储。 缓冲技术可以采用硬件缓冲和软件缓冲两种。硬件缓冲是利用专门的硬件寄存器作为缓冲区，软件缓冲是利用操作系统的管理，采取在内存中划出一个区域来充当缓冲器。根据缓冲器的多少可以分为单缓冲、双缓冲和多缓冲。 三、 设备管理的功能 设备管理要达到用户使用方便，提高设备独立性，提高CPU和外设之间的使用效率的目标，为此，设备管理的功能有：监视设备状态、进行设备分配、完成输入/输出操作、缓冲管理和地址转换。 四、 设备分配技术 根据设备的使用性质及资源分配关系，可将设备分成独占设备、共享设备和虚拟设备三种。 独占设备&#0;&#0;不能共享的设备，即一段时间只能由一个进程独占。如打印机、读卡机、磁带机等。独占分配技术是把独占设备固定地分配给一个进程，直至该进程完成输入/输出操作并释放它为止。 共享设备&#0;&#0;可由若干进程同时共享的设备，如磁盘机等。共享分配技术保证多个进程可以同时方便地直接存取一台共享设备。共享提高了设备的利用率。 虚拟设备&#0;&#0;利用某种技术把独占设备改造成可由多个进程共享的设备。虚拟分配技术就是利用共享设备去模拟独占设备，从而使独占设备称为可共享的、快速I/O的设备。实现虚拟分配的最有名的技术是SPOOLing技术，即假脱机技术。 常用的设备分配算法有：先来先服务、优先级高的优先服务等。 五、 SPOOLing系统 假脱机技术（SPOOLing技术）是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。 SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。 注：通道技术是指专门建立的一套硬件管理机构，及一台小处理机，它能快速地在内存储器和外存储器或外部设备之间交换信息。 六、 处理I/O请求的步骤 在UNIX系统中，处理用户提出的I/O请求的主要过程见教材197页图6-5，包括：用户进程发出I/O请求；接受I/O请求执行系统调用，系统由用户态转到核心态；设备驱动进程运行设备驱动程序；I/O完成后，由通道产生中断信号。 七、 UNIX常用设备安装和管理 这一节中主要介绍了打印机和终端的安装和管理，要清楚设备安装的主要步骤，设备管理的主要方面。 八、教学要求 (1) 了解设备的一般分类：存储设备（块设备），输入/输出设备（字符设备）。 (2) 理解使用缓冲技术的目的和缓冲区的设置方式。 (3) 掌握设备管理功能：监视设备状态 ，进行设备分配 ，完成I/O操作，缓冲管理与地址转换。 (4) 掌握常用设备分配技术：独占分配，共享分配，虚拟分配。 (5) 了解SPOOLing系统的功能和实现思想。 (6) 了解处理I/O请求的步骤。 (7) 记住UNIX系统中安装打印机的主要步骤。 第七章 中断和信号机构 一、 中断的概念及类型 中断技术是计算机系统结构的一个重要突破，它使并发操作成为可能。中断改变了处理器执行指令顺序，CPU暂停当前程序的执行，保护好被中断程序的现场信息；相应中断请求，执行中断处理程序；中断处理完毕后，CPU返回断点，继续执行被中断了的当前程序。 产生中断的原因为外部条件时，称为外部中断，也称硬中断，如掉电、设备运行完成、设备故障、时钟中断等。产生中断的原因为内部条件时，称为内部中断，也称软中断，一种是由于运行程序发生意外而产生，如溢出、操作地址错误等；另一种是运行程序需要产生的，如系统调用。 二、 中断的一般处理过程 中断处理一般分为中断响应和中断处理两个步骤。中断响应由硬件实施，中断处理主要由软件实施。 *中断响应 中断响应顺序执行的动作是终止当前程序的执行；保存原程序的断点信息；转到相应的处理程序。 *中断处理 中断处理过程大致分为四个阶段：保存被中断程序的现场；分析中断原因；转入相应处理程序进行处理；恢复被中断程序现场（即中断返回）。 三、 系统调用的实施过程 系统调用的实施过程示例见218页图7-3。主要有；系统调用对应的汇编指令trap；执行到trap指令，处理机由用户态改变为核心态；查系统调用入口表，转去执行相应的处理程序；若有I/O操作，则经由文件系统处理后，再转去设备驱动；I/O完成后，发中断信号，转入中断处理；系统调用执行完后，调度原进程继续运行。 四、教学要求 (1) 理解中断、中断源、中断请求等概念。 (2) 理解中断响应概念和完成的工作。 (3) 理解中断处理的一般过程。 (4) 通过系统调用的实施举例，了解操作系统各部分如何协调动作。 (5) 了解信号机构的工作原理。 第八章 死锁 一、 死锁的概念 所谓死锁（Deadlock）是指多个进程循环等待它方占有的资源而无限期地僵持下去的局面。 产生死锁的根本原因可归结为两点：（1）竞争资源。为多个进程所共享的资源不足，引起它们对资源的竞争而产生死锁。（2）进程推进顺序不当。进程运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，而导致进程死锁。 二、 产生死锁的必要条件 产生死锁的四个必要条件： 互斥条件&#0;&#0;在一段时间内某资源仅为一个进程占有。 不可抢占条件&#0;&#0;进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺。 占有且申请条件&#0;&#0;当进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。 循环等待条件&#0;&#0;发生死锁时，必然存在一个进程-资源的环形链。 三、 死锁的预防和避免 预防死锁：要求进程申请资源时遵循某种协议，以破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个，来防止发生死锁。 避免死锁：在资源的动态分配过程中，使用某种算法来防止系统进入不安全状态，从而避免死锁的发生。避免死锁的著名算法是银行家算法。 四、 死锁的检测与恢复 检测死锁方法允许系统运行过程中发生死锁。但通过系统所设置的检测机构可以及时检测出死锁的发生，并精确地确定与死锁有关的进程和资源。 解除死锁是与检测死锁配套的一种设施，用于将进程从死锁状态下解脱出来。常用的方法是撤消一些进程，以释放资源，再将它们分配给已处于阻塞状态的进程，使之转为就绪状态以继续运行。 五、教学要求 （1） 掌握死锁的概念和产生死锁的根本原因。 （2） 理解产生死锁的必要条件&#0;&#0;以下四个条件同时具备：互斥条件、不可抢占条件、占有且申请条件、循环等待条件。 （3） 记住解决死锁的一般方法，掌握死锁的预防和死锁的避免二者的基本思想。 （4） 掌握死锁的预防策略中资源有序分配策略。 （5） 理解进程安全序列的概念，理解死锁与安全序列的关系。 （6） 了解银行家算法。 （7） 了解资源分配图。 （8） 了解死锁的检测及恢复的思想。 第九章 现代操作系统技术与系统管理 一、 操作系统“代”的划分 操作系统从诞生到现在大致可划分为以下三代： 第一代操作系统采用无序模块结构 第二代操作系统采用层次结构 第三代操作系统采用微内核结构 二、 微内核结构 微内核是操作系统的小核心，它将各种操作系统共同需要的核心功能提炼出来，形成操作系统的基本功能。微内核操作系统模型见238页图9-1。 需要弄清的概念，客户机（Client）-服务器（Server）、进程（Process）-线程（Thread），微内核结构中进程与传统进程的不同，进程与线程的关系。 微内核结构的特点。 三、 网络操作系统的功能 网络操作系统（NOS）是使网络上各计算机能方便有效地共享网络资源，为网络用户提供所需的各种服务的软件和通信协议的集合。它的功能主要有：网络通信、资源管理、网络服务和网络管理。 四、 操作系统本地化的方式 操作系统本地化的工作分为两种方式：外挂式中文支持平台和开放式系统软件平台COSA。了解主要的操作系统产品，见教材247页表9-1。 五、 系统管理员的职责是保证系统平稳地操作和执行各种需要特权的任务。主要工作见248页，共六个方面。 六、 未来操作系统的展望 未来操作系统应具有以下新的特征，如更强的分布式处理能力、更高的安全性和可靠性、符合开放式模型、更方便的用户界面。 七、教学要求 (1) 理解操作系统代的划分。 (2) 理解微内核的概念，了解微内核结构的特点。 (3) 理解现代操作系统中客户与服务器的概念。 (4) 理解线程的概念，它与进程的关系和区别。特别是传统操作系统中的进程概念与现代操作系统中的进程概念不同&#0;&#0;简单说，传统操作系统中进程具有分配资源、调度运行两大功能，而现代操作系统中进程只作为分配资源单位，线程才作为调度运行单位。 (5) 理解网络操作系统的定义和功能。 (6) 理解系统管理员的职责。 总结： 学习计算机操作系统需牢记操作系统的定义：即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，是用户与计算机之间的接口。 这句话中体现了两层含义：管理与服务，操作系统对计算机进行资源管理（处理机-包括进程和作业、存储器、文件、设备），对外向用户提供良好界面的服务。实际上，操作系统体现了计算机技术与管理技术的结合。在管理资源时，操作系统使用了队列（如进程队列）、树（如目录）、表（如页表、段表等）等数据结构，使用的管理方法在我们的生活中都能看到，大家在学习时要多比较，多体会，才能活学或用，不至于枯燥。 从动态的观点考查操作系统，它的基本特征是多任务并行和多用户资源共享。其中，共享是目的，是为了提高资源的利用率，并行是手段，通过多任务并行来实现资源共享。可以认为操作系统由若干个进程与一个系统核心组成，在核心的组织、管理与协调下，进程并行运行，从而合理地组织计算机的工作流程 所以，我们可以从不同的角度考查一个操作系统，按资源管理的观点、进程的观点、分层结构的观点或用户的观点。  《操作系统》期末复习指导（专科用） 中央电大计算机教研室 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。《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、其整体实现思想和技术又往往难于理解等特点。为帮助大家复习《操作系统》课程，下面按照教学大纲要求，对各章的重点、难点进行归纳、总结，给出解答问题的指导，最后给出练习题和参考答案，供大家复习时参考。 对于操作系统的基本概念应掌握其实质是什么，是针对什么事物的，记住其表述要点。对于基本功能应掌握其是解决什么问题的，性能如何。对于基本方法和技术应理解其如何解决问题。 学习重点和教学要求 操作系统引论 学习重点： 什么是操作系统； 操作系统的主要功能； 操作系统的基本特征； 操作系统的主要类型； UNIX命令的一般格式； 分时概念； 现代操作系统的三种用户界面。 2．教学要求： 牢固掌握操作系统的定义：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&#0;&#0;是核心系统软件； 操作系统管什么&#0;&#0;控制和管理系统内各种资源； 操作系统有何用&#0;&#0;扩充硬件功能，方便用户使用。 牢固掌握操作系统的五大主要功能：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口管理。 清楚地了解操作系统所处的地位：是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。 记住操作系统的基本特征：并发、共享和异步性。 理解模拟：并发&#0;&#0;“大家都前进了”； 共享&#0;&#0;“一件东西大家用”； 异步性&#0;&#0;“你走我停”。 记住并理解操作系统的主要类型：多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络系统和分布式系统。 UNIX系统是著名的分时系统。 理解分时概念：主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。 记住并明白UNIX命令行的一般格式：命令名　［选项］ ［参数］ 了解现代操作系统为用户提供的三种使用界面：命令界面、图形界面和系统调用界面。 了解分时系统和实时系统的特点。 进程管理 学习重点： 什么是进程，进程与程序的区别和联系； 进程的基本状态及其变化； 进程由哪些部分组成，进程控制块的作用； 什么是进程的同步与互斥； 多道程序设计概念； 什么是临界资源、临界区； 什么是信号量，P、V操作的动作，进程间简单同步与互斥的实现。 教学要求： 理解多道程序设计概念及其优点； 牢固掌握进程的概念&#0;&#0;程序在并发环境中的执行过程。 深入理解进程最基本的属性是动态性和并发性。 掌握进程与程序的主要区别。 掌握进程的基本状态：运行态、就绪态、阻塞态。在什么条件下发生状态转换？ 理解进程的一般组成，应深入理解进程控制块的作用。每个进程有惟一的进程控制块。 掌握进程同步与互斥的概念。简单理解：同步是伙伴，互斥是竞争。 掌握进程临界资源和临界区的概念，理解进入临界区的原则。 理解信号量概念，P、V操作执行的动作。 能用信号量和P、V操作实现简单的进程互斥或同步。解决此类问题的一般方式： --根据问题给出的条件，确定进程有几个或几类； --确定进程间的制约关系&#0;&#0;是互斥，还是同步； --各相关进程间通过什么信号量实现彼此的制约，标明信号量的含义和初值； --用P、V操作写出相应的代码段； --验证代码的正确性：设以不同的次序运行各进程，是否能保证问题的圆满解决。切忌 按固定顺序执行各进程。 理解进程的生存过程：创建-运行-阻塞-终止。 处理机管理 学习重点： (1) 作业调度和进程调度的功能； (2) 简单的调度算法：先来先服务法、时间片轮转法、优先级法； (3) 评价调度算法的指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间； (4) shell命令执行过程。 教学要求： 掌握作业调度和进程调度的功能。 在一般操作系统中，进程调度是必须具备的。 理解作业的四种状态：提交、后备、执行和完成。 理解作业调度与进程调度的关系。简单比喻：作业调度是演员上场前的准备，进程调度是让演员上场表演。 掌握常用调度算法的评价指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间。 掌握三种基本调度算法的实现思想，并能进行评价指标的计算。 可以利用图表形式列出各作业或进程的有关时间值，如到达时间、运行时间、结束时间等，利用评价公式计算出各指标的值。 了解一般shell命令的执行过程。 存储器管理 学习重点： 用户程序的主要处理阶段； 存储器管理的功能； 有关地址、重定位、虚拟存储器、分页、分段等概念； 分页存储管理技术的实现思想； 分段存储管理技术的实现思想； 页面置换及先进先出法。 教学要求： 理解三级存储器结构：高速缓存，内存，外存。 记住用户程序的主要处理阶段：编辑、编译、连接、装入、运行。 结合1.1.2节，理解存储器管理的功能：内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。 牢固掌握以下概念：逻辑地址、物理地址、可重定位地址、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、虚拟存储器。 理解虚拟存储器的基本特征：虚拟扩充、部分装入、离散分配、多次对换。 掌握分页和分段概念，二者的主要区别。 掌握分页存储管理技术的实现思想，如何实现从逻辑地址到物理地址的转换。 理解分段存储管理技术的实现思想。 理解对换技术的实现思想。 理解页面置换的先进先出法；了解最佳置换法（OPT）和最近最少使用置换法（LRU）。 文件系统 学习重点： 文件、文件系统的概念； 文件的逻辑组织和物理组织的概念； 目录和目录结构； 路径名和文件链接； 文件的存取控制； 对文件和目录的主要操作。 教学要求： 牢固掌握文件、文件系统、目录概念。 了解文件系统的功能。 掌握文件的逻辑组织和物理组织的概念，以及相应的组织形式。 掌握目录的基本组织方式，特别是UNIX系统的目录结构。 了解文件存储空间的管理。 理解路径名和文件链接的概念。 理解文件存取控制的作用及UNIX系统中采取的办法。 记住UNIX系统中文件的分类，对文件和目录的基本操作命令,如cat,more,ls,cp,cd, rm。 设备管理 学习重点： 设备管理功能； 常用设备分配技术； 使用缓冲技术的目的； UNIX系统中打印机的主要安装步骤。 教学要求： 了解设备的一般分类：存储设备（块设备），输入/输出设备（字符设备）。 理解使用缓冲技术的目的和缓冲区的设置方式。 掌握设备管理功能：监视设备状态 ，进行设备分配 ，完成I/O操作，缓冲管理与地址转换。 掌握常用设备分配技术：独占分配，共享分配，虚拟分配。 了解SPOOLing系统的功能和实现思想。 了解处理I/O请求的步骤。 记住UNIX系统中安装打印机的主要步骤。 中断和信号机构 学习重点： 中断的一般处理过程； 系统调用的实施过程。 教学要求： 理解中断、中断源、中断请求等概念。 理解中断响应概念和完成的工作。 理解中断处理的一般过程。 通过系统调用的实施举例，了解操作系统各部分如何协调动作。 了解信号机构的工作原理。 死锁 学习重点： 什么是死锁； 产生死锁的必要条件； 死锁预防的基本思想和可行的解决办法； 什么是进程的安全序列，死锁与安全序列的关系； 死锁的避免与银行家算法。 教学要求： 掌握死锁的概念和产生死锁的根本原因。 理解产生死锁的必要条件&#0;&#0;以下四个条件同时具备：互斥条件、不可抢占条件、占有且申请条件、循环等待条件。 记住解决死锁的一般方法，掌握死锁的预防和死锁的避免二者的基本思想。 掌握死锁的预防策略中资源有序分配策略。 理解进程安全序列的概念，理解死锁与安全序列的关系。 了解银行家算法。 了解资源分配图。 了解死锁的检测及恢复的思想。 现代操作系统技术与系统管理 学习重点： 微内核、客户与服务器、进程和线程的概念； 网络操作系统的功能； 系统管理员的职责； 微内核一般结构。 教学要求： 理解操作系统代的划分。 理解微内核的概念，了解微内核结构的特点。 理解现代操作系统中客户与服务器的概念。 理解线程的概念，它与进程的关系和区别。特别是传统操作系统中的进程概念与现代操作系统中的进程概念不同&#0;&#0;简单说，传统操作系统中进程具有分配资源、调度运行两大功能，而现代操作系统中进程只作为分配资源单位，线程才作为调度运行单位。 理解网络操作系统的定义和功能。 理解系统管理员的职责。 二．本课程复习方法和考试形式 复习方法 抓住重点，掌握基本概念和基本方法，注意知识的前后连贯 在复习时围绕操作系统是什么、干什么、如何干这一主线，分层次进行总结。操作系统中概念很多，要突出掌握重点概念，如：操作系统定义，进程、重定位、死锁等概念。要结合主教材和本复习指导中给出的学习重点及教学要求，首先对每一章讲的问题是什么要搞清楚。然后，总结一下：针对该问题引入什么概念，该概念用来解决什么基本问题，采用什么基本方法予以解决。如果能把各章知识连贯起来、并结合上机体会进行复习，效果会更好。 对于基本概念在理解其所指对象的基础上，记住其定义的表述。如：进程，是针对多道程序执行时出现的问题而引入的，记住其定义表述。然后，进程与程序有何区别？有什么基本特征呢？如何体现其动态性呢？进程在活动中彼此会发生什么关系呢？怎么解决呢？通过由表及里地分析，就便于掌握知识要点，尽量避免因概念多而无从下手或“背串了”等问题的出现。 注重上机实验和平时作业 操作系统的上机实验很重要，它不仅可以加深对课本知识的理解，而且可以学到很多实际工作的经验，这对于增强动手技能和分析解决实际问题的能力、提高专业素质很有帮助。大家应尽量做全、做好实验。实验前要进行预习：准备做什么，用到哪些知识，大致会出现什么结果，心中应有数。实验时应注意出现的结果，并分析原因，特别是不正常的情况，对现象、解决办法、原因都最好记下来。解决一个问题，就增长一份才干。 平时应认真、独立地完成作业，正确地使用答案。在复习时应把作业复习一遍，掌握做题的规律和技巧，特别对重点要求的内容和解题出现过错误的地方应格外注意。根据教学大纲要求，考试难度不会超出规定范围。对基本内容应牢固掌握，并能进行适当地灵活应用。 考核形式 操作系统期末考试是闭卷考试，实行百分制。试题将覆盖全部所学的内容，但重点是前六章。在题目安排上，以需要“掌握”和“理解”的内容为主，一般“了解”的内容为辅，但所占比例很小。教学大纲中没有要求的内容不考试。 试题类型包括：选择题，判断题，填空题，解答题，应用题。五种题型所占分数比例为：选择题占20%，判断题占10%，填空题占30%，解答题占20%，应用题占20%。 选择题：给出一些有关计算机操作系统的特点，要求学员从题后给出的供选择的答案中选择合适的答案，补足这些叙述。这类题目主要考察学员对各种计算机操作系统概念和管理方法的相关知识的掌握程度。 判断题：给出一些有关操作系统知识的叙述，要求学员判断相应叙述的对错。这类题目主要考察学员对计算机操作系统概念、名词术语的正确理解情况。 填空题：给出有关操作系统知识的一段不完全的叙述，让学员在空白处补充，使其成为完整的一句话。这类题目主要考察学员对计算机操作系统五大功能及相应知识的理解能力。 解答题：给出一些问题，如什么是操作系统，进程与程序之间的区别，作业调度和进程调度各自的主要功能是什么等，要求学员予以解答。目的在于考核学员对一些知识点的掌握程度。 应用题：考察学员综合运用所学知识的能力。如利用P、V操作解决较简单的进程间同步或互斥问题，不同调度算法的周转时间计算问题等。 3. 试题类型及规范解答举例 [选择题样例] 在操作系统中引入“进程”概念的主要目的是（ ）。 A．改善用户编程环境 B. 描述程序动态执行过程的性质 C.使程序与计算过程一一对应 D. 提高程序的运行速度 答案：B (描述程序动态执行过程的性质) 考核的知识点： 进程的定义 进程的基本特征 多道程序设计带来新的问题 [判断题样例] 从下列叙述中选择正确的叙述，在题号前划上? ；对于你认为是错误的叙述要划′ ，并指明原因。 （ ）系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近硬件。 答案：（ ′ ） 原因：系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近用户。 考核的知识点： 操作系统的层次结构 系统调用的概念 [填空题样例] 进程的基本状态有________________，__________________和________________。 答案：运行态、就绪态、阻塞态 考核的知识点： 进程的基本状态 进程的定义 [解答题样例] 一般说来，文件系统应具备哪些功能？ 解答： 一般说来，文件系统应具备以下功能： ①文件管理&#0;&#0;能够按照用户要求创建新文件、删除老文件，对指定的文件读、写等操作。 ②目录管理&#0;&#0;根据用户要求创建或删除目录文件，对用户指定的文件进行检索和权限验证、更改工作目录等。 ③文件存储空间的管理&#0;&#0;由文件系统对文件存储空间进行统一管理。 ④文件的共享和保护&#0;&#0;在系统控制下使一个用户可共享其他用户的文件。另外，文件系统应提供可靠的保护和保密措施。 ⑤提供方便的接口&#0;&#0;为用户提供统一的文件方式，从而实现“按名存取”。 考核的知识点： 文件系统的功能 文件系统的定义 对文件、目录、存储空间的管理 用户接口 [应用题样例] 假定在单CPU条件下有下列要执行的作业： 作业 运行时间 优先级  1 10 2  2 1 1  3 4 3  作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。 　　（1）用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些作业的情况：FCFS（先来先服务）和非抢占式优先级（数大的优先级高）。 　　（2）对于上述每种算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？ 解答： (1) FCFS 作业1 作业2 作业3  | | | | t 0 10 11 15 非抢占式优先级 作业1 作业3 作业2  | | | | t 0 10 14 15 (2) FCFS 作业 到达时间 运行时间 完成时间 周转时间  1 0 10 10 10  2 1 1 11 10  3 2 4 15 13  平均周转时间 11  非抢占式优先级 作业 到达时间 运行时间 完成时间 周转时间  1 0 10 10 10  2 1 1 15 14  3 2 4 14 12  平均周转时间 12  考核的知识点： 周转时间和平均周转时间的计算 FCFS(先来先服务法)调度算法 非抢占式优先级调度算法 优先级和调度概念 三、课程练习及解答 一、单项选择题（选择正确答案的代号，填入括号中） 一个完整的计算机系统是由（ ）组成的。 硬件 B.软件 C. 硬件和软件 D.用户程序 操作系统的基本职能是（ ）。 控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行 提供用户界面，方便用户使用 提供方便的可视化编辑程序 提供功能强大的网络管理工具 3．下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（ ）。 A.就绪? 运行 B.运行? 就绪 C.就绪? 阻塞 D.阻塞? 就绪 4. 某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于阻塞状态。当系统完成了所需的读盘操作后，此时该进程的状态将（ ）。 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 5．进程状态从就绪态到运行态的转化工作是由（ ）完成的。 A．作业调度 B．中级调度 C．进程调度 D．设备调度 6．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 7．在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过（ ）实现的。 A．段表 B．页表 C．PCB D．JCB 8．在UNIX系统中，目录结构采用（ ）。 单级目录结构 B．二级目录结构 C．单纯树形目录结构 D．带链接树形目录结构 9．使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（ ）功能实现的。 A．设备独立性 B．设备分配 C．缓冲管理 D．虚拟设备 10．资源预先分配策略可以实现死锁的（ ）。 A．预防 B．避免 C．检测 D．恢复 11．为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（ ）。 A．多道批处理系统 B．分时系统 C．实时系统 D．网络系统 12．SPOOLing技术可以实现设备的（ ）分配。 A．独占 B．共享 C．虚拟 D．物理 13．以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（ ）。 A．动态分区法 B．可重定位分区法 C．请求分页技术 D．对换技术 14．在以下的文件物理存储组织形式中，（ ）常用于存放大型的系统文件。 A．连续文件 B．串连文件 C．索引文件 D．多重索引文件 15．设备的打开、关闭、读、写等操作是由（ ）完成的。 A．用户程序 B．编译程序 C．设备分配程序 D．设备驱动程序 16．在计算机系统中，控制和管理各种资源、有效地组织多道程序运行的系统软件称作（ ）。 A．文件系统 B. 操作系统 C. 网络管理系统 D. 数据库管理系统 17．以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是（ ）。 A. DOS系统 B. Windows NT系统 C. UNIX系统 D.OS/2系统 18．多个进程的实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。这种性质称作进程的（ ）。 A. 动态性 B. 并发性 C. 调度性 D. 异步性 19．进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（ ）。 可以有多个进程控制块 B．可以和其他进程共用一个进程控制块 C． 可以没有进程控制块 D．只能有惟一的进程控制块 20．为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。这项工作是由（ ）完成的。 A．作业调度 B．中级调度 C．进程调度 D．内存调度 21．通常，用户编写的程序中所使用的地址是（ ）。 A．逻辑地址 B．物理地址 C．绝对地址 D．内存地址 22．当前目录是/usr/meng，其下属文件prog/file.c的绝对路径名是（ ）。 A．/usr/meng/file.c B．/usr/file.c C．/prog/file.c D．/usr/meng/prog/file.c 23．引入缓冲技术的主要目的是（ ）。 A．改善用户编程环境 B．提高CPU的处理速度 C．提高CPU与设备之间的并行程度 D．降低计算机的硬件成本 24．计算机系统产生死锁的根本原因是（ ）。 A．资源有限 B．进程推进顺序不当 C．系统中进程太多 D．A和B 25．虚拟存储管理策略可以（ ）。 A．扩大物理内存容量 B．扩大物理外存容量 C．扩大逻辑内存容量 D．扩大逻辑外存容量 26．请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（ ）。 A．增加 B．减少 C．不变 D．可能增加也可能减少 27．避免死锁的一个著名的算法是（ ）。 A．先入先出法 B．银行家算法 C．优先级算法 D．资源按序分配法 28．如果进程PA对信号量S执行P操作，则信号量S的值应（ ）。 A．加1 B．减1 C．等于0 D．小于0 二、判断题（从下列叙述中选择正确的叙述，在括号中划上? ；对于你认为是错误的叙述要划上′ 。） UNIX操作系统是采用微内核方法实现结构设计的。 进程控制块（PCB）是专为用户进程设置的私有数据结构，每个进程仅有一个PCB。（ ） SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备。它由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入、输出井组成。（ ） 一般的文件系统都是基于磁盘设备的，而磁带设备可以作为转储设备使用，以提高系统的可靠性。（ ） 在虚拟存储系统中，操作系统为用户提供了巨大的存储空间。因此，用户地址空间的大小可以不受任何限制。（ ） 6. 操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其它软件，然后再装操作系统。（ ） 7．简单地说，进程是程序的执行过程。因而，进程和程序是一一对应的。（ ） 8．进程和程序是两个截然不同的概念。（ ） 9．系统发生死锁时，其资源分配图中必然存在环路。因此，如果资源分配图中存在环路，则系统一定出现死锁。（ ） 10．虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它并不是实际的内存，其大小比内存空间大得多。（ ） 三、填空题 操作系统的基本特征是_______________，_________________ 和_______________。 进程创建工作主要完成的是创建进程控制块（PCB），并把它挂到 队列中。 进程调度的主要功能是______________________，_______________________和_________________________________________。 通常，线程的定义是__________________________________________。在现代操作系统中，资源的分配单位是__________________，而处理机的调度单位是________________，一个进程可以有___________线程。 从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行，所经历的主要处理阶段有__________________，_______________，__________________，__________________和 __________________。 虚拟存储器所具有的基本特征是_______________________，____________________，________________________________和 _______________________________。 基本的文件物理存储组织形式有_____________________，______________________，_______________________________和 _________________________________。 操作系统的设备管理应具备的主要功能是___________________________________， ________________________，__________________和 _________________________。 9．在UNIX系统中，文件的类型主要包括_____________，______________，_____________。 10．一般说来，操作系统有三种结构，它们分别是___________结构,_____________结构和_______________结构。传统的UNIX系统核心就采用_____________结构。 11．操作系统一般为用户提供了三种界面，它们是______________,__________________和______________________；在UNIX系统中，_____________________只能在C程序中使用。 12．进程最基本的特性是______________和______________；每个进程都有惟一的__________________，系统对进程的管理就是利用____________________实现的。 13．处理机调度可分为三级，它们是_______________,________________和______________；在一般操作系统中，必须具备的调度是_____________________。 14．一般说来，用户程序中所使用的地址是____________________,而内存中各存储单元的地址是________________________；将前者转变为后者的过程称作_______________。 15．在UNIX文件系统中，文件的路径名有两种表示形式，它们是___________________和____________________；其中，以“/”开始的路径名表示___________________。 16．产生死锁的必要条件有四个。如果在计算机系统中____________________它们，就一定发生死锁。 四、解答题 在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的？ 2.什么是文件的逻辑组织和物理组织？文件的逻辑组织有几种形式？ 3. 作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？ 4. 什么是分页？什么是分段？二者主要有何区别？ 五、应用题 1．假定在单CPU条件下有下列要执行的作业： 作业 运行时间 优先级  1 10 3  2 1 1  3 2 3  4 1 4  5 5 2  作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。 　　（1）用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些作业的情况：FCFS、RR（时间片＝1）和非抢占式优先级。 　　（2）对于上述每种算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？ （3）对于上述每种算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？ 设UNIX文件系统中的目录结构如下图所示： ? ? ? ? ? ? ? ? ? usr bin dev etc lib lost+found mnt tmp … ? mengqc ? liu … sub1? … … m1.c m2.c file_a 设当前工作目录是/usr，那么，访问文件file_a的绝对路径名和相对路径名各是什么？ 现在想把工作目录改到liu，应使用什么命令（写出完整命令行）？ 如果用 ls –l /usr/mengqc命令列出指定目录的内容，其中有如下所示的一项： - r w – r - - - - - 2 mengqc …… m2.c 那么，该文件m2.c对文件主、同组用户、其他用户分别规定了什么权限？ 3．判断下面的同步问题的算法是否正确？若有错，请指出错误原因并予以改正。 设A、B两进程共用一个缓冲区Q，A向Q写入信息，B则从Q读出信息，算法框图如图所示。 进程A 进程B    向Q写入信息 P(S) V(S) 从Q读出信息   注：信号量S的初值为0 4．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。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下： 页号 物理块号  0 5  1 10  2 4  3 7  则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？ 5．有三个用户进程A、B和C，在运行过程中都要使用系统中的一台打印机输出计算结果。 试说明A、B、C进程之间存在什么样的制约关系？ 为保证这三个进程能正确地打印出各自的结果，请用信号量和P、V操作写出各自的有关申请、使用打印机的代码。要求给出信号量的含义和初值。 6．对于如下的页面访问序列： 1， 2， 3， 4， 1， 2， 5， 1， 2， 3， 4， 5 当内存块数量分别为3和4时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（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） 练习解答 一、单项选择题 1.C 2.A 3.C 4.D 5.C 6.D 7.B 8.D 9.A 10.A 11.B 12.C 13.C 14.A 15.D 16.B 17.C 18.B 19.D 20.A 21.A 22.D 23.C 24.D 25.C 26.B 27.B 28.B 二、判断题 1. ′ 2. ′ 3. ? 4. ? 5. ′ 6. ′ 7. ′ 8. ? 9. ′ 10. ? 三、填空题 并发，共享，异步性 就绪 保存现场，挑选进程，恢复选中进程的现场 是进程中执行运算的最小单位（或执行处理机调度的基本单位），进程，线程，多个 编辑阶段，编译阶段，连接阶段，装入阶段，运行阶段 虚拟扩充，部分装入，离散分配，多次对换 连续文件，串连文件，索引文件，多重索引文件 监视设备状态，进行设备分配，完成I/O操作，缓冲管理与地址转换 9．普通文件，目录文件，特别文件 10．单块，层次，微内核；层次 11．命令界面，图形界面，系统调用界面；系统调用 12．并发性，动态性；进程控制块（或PCB），进程控制块（或PCB） 13．高级调度（或作业调度），中级调度，低级调度（或进程调度）；进程调度（或低级调度） 14．逻辑地址（或相对地址），物理地址（或绝对地址）；重定位 15．绝对路径名（或全路径名），相对路径名；绝对路径名（或全路径名） 16．同时具备 四、解答题 1．答： P操作顺序执行下述两个动作： 　　①信号量的值减1，即S=S-1； 　　②如果S≥0，则该进程继续执行； 　　如果S＜0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。 V操作顺序执行下述两个动作： 　　①S值加1，即S=S+1； 　　②如果S＞0，则该进程继续运行； 　如果S≤0，则释放信号量队列上的第一个PCB（即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行V操作的进程继续运行。 答： 文件的逻辑组织&#0;&#0;用户对文件的观察和使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织形式称为文件的逻辑组织。 文件的物理组织&#0;&#0;文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。 文件的逻辑组织有以下形式：有结构文件和无结构文件。有结构文件又称为记录式文件，它在逻辑上可被看成一组连续顺序的记录的集合，又可分为定长记录文件和变长记录文件两种。无结构文件是指文件内部不再划分记录，它是由一组相关信息组成的有序字符流，即流式文件。 3. 答：作业调度的主要功能是： 记录系统中各个作业的情况； 按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业； 为选中的作业分配内存和外设等资源； 为选中的作业建立相应的进程； 作业结束后进行善后处理工作。 进程调度的主要功能是： 保存当前运行进程的现场； 从就绪队列中挑选一个合适进程； 为选中的进程恢复现场。 答： 分页是将一个进程的逻辑地址空间分成若干大小相等的部分，每一部分称作页面。 分段是一组逻辑信息的集合，即一个作业中相对独立的部分。 分页和分段的主要区别是： --页是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位； --页的大小是由系统固定的，段的长度因段而异，由用户决定； --分页的作业地址空间是一维的，分段的作业地址空间是二维的。 五、应用题 1. 解： FCFS： 作业1 作业2 作业3 作业4 作业5  0 10 11 13 14 19 t RR：  作业 1 2 1 3 4 1 5 3 1 5 1 5 1 5 1 5 1 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t 非抢占式优先级： 作业1 作业4 作业3 作业5 作业2  0 10 11 13 18 19 t （2）和(3) FCFS: 作业 到达时间 运行时间 完成时间 周转时间 带权周转时间  1 0 10 10 10 1.0  2 1 1 11 10 10.0  3 2 2 13 11 5.5  4 3 1 14 11 11.0  5 4 5 19 15 3.0  平均周转时间 11.4  平均带权周转时间 6.1  RR: 作业 到达时间 运行时间 完成时间 周转时间 带权周转时间  1 0 10 19 19 1.9  2 1 1 2 1 1.0  3 2 2 8 6 3.0  4 3 1 5 2 2.0  5 4 5 16 12 2.4  平均周转时间 8.0  平均带权周转时间 2.06  非抢占式优先级: 作业 到达时间 运行时间 完成时间 周转时间 带权周转时间  1 0 10 10 10 1.0  2 1 1 19 18 18.0  3 2 2 13 11 5.5  4 3 1 11 8 8.0  5 4 5 18 14 2.8  平均周转时间 12.2  平均带权周转时间 7.06  2．解： (1) 访问文件file_a的绝对路径名是： /usr/mengqc/sub1/file_a 访问文件file_a的相对路径名是： mengqc/sub1/file_a (2) cd /usr/liu 或者 cd liu (3) 文件主权限是： 可读、可写，但不可执行 同组用户权限是：只可读 其他用户权限是：无（即：不能读、写或执行） 3. 解：这个算法不对。 因为A、B两进程共用一个缓冲区Q，如果A先运行，且信息数量足够多，那么缓冲区Q中的信息就会发生后面的冲掉前面的，造成信息丢失，B就不能从Q中读出完整的信息。 进行改正： B两进程要同步使用缓冲区Q。为此，设立两个信号量： empty表示缓冲区Q为空，初值为1； full表示缓冲区Q为满，初值为0。 算法框图如图所示。 A进程 B进程   P(empty) P(full) 向Q写入信息 从Q中读出信息 V(full) V(empty)   4．解：125C(H) （要求写出计算步骤） 逻辑地址0A5C(H)所对应的二进制表示形式是： 0000 1010 0101 1100 所对应的页号是： 2 （十进制） 查页表，得到物理块号是： 4 （十进制） 即0001 0000 0000 0000 拼接后，得到物理地址：0001 0010 0101 1100 即125C(H)。 5．解： (1) A、B、C三个进程之间存在互斥的制约关系。因为打印机属于临界资源，必须一个进程使用完之后另一个进程才能使用。 （2）mutex：用于互斥的信号量，初值为1。 各进程的代码如下 ： 进程A 进程B 进程C ... … ... ... … ... P(mutex) P(mutex) P(mutex) 申请打印机 申请打印机 申请打印机 使用打印机 使用打印机 使用打印机 V(mutex) V(mutex) V(mutex) … … … 6．解： FIFO淘汰算法： 内存块为3时，缺页中断（或称缺页次数、页面故障）为9；内存块为4时，缺页中断为10。（这似乎是一个奇怪的现象，同时也告诉我们，操作系统是一个复杂的机构，直观是靠不住的！） LRU淘汰算法： 内存块为3时，缺页中断为10；内存块为4时，缺页中断为8。 操作系统课程考核说明及自测 （ 2001年12月12日） 　 中央电大计算机应用专业 操作系统课程考核说明 一、考核说明 二、考核内容和要求 第一章 操作系统引论 第二章 进程管理 第三章 处理机管理 第四章 存储器管理 第五章 文件管理 第六章 设备管理 第七章 中断和信号机构 第八章 死锁 第九章 现代操作系统技术与系统管理 附录：试题类型及规范解答范例 一. 考核说明 操作系统是中央电大计算机应用专业学生必修的公共基础课程之一，是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上，它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象和涉及面广，其整体实现思想和技术又往往难于理解。 操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。通过本课程的学习，使学生理解操作系统的基本概念和主要功能，掌握常用操作系统（如UNIX）的使用和一般管理方法，了解它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。 现将有关考核的几个问题说明如下： 1． 考核对象：计算机应用专业学生 2． 命题依据：本考核说明以操作系统教学大纲为依据编制，考核说明是考试命题的依据。 3. 考核要求：考核的重点是考察学员对操作系统中主要概念和计算机操作系统五大功能的掌握和理解程度，以及使用UNIX常用命令的能力。 具体考试要求分为几个层次：了解、理解、掌握。 要求学员理解操作系统的基本概念、基本功能、基本组成和基本实现方法。能运用一两个知识点进行简单的分析、判断和解答，以考察学员解决问题的基本能力。能综合运用多个知识点的内容进行比较复杂的分析和处理，以考察学员综合解决问题的能力。不同的综合层次将考察学员的综合能力的高低。 4. 命题原则 * 在教学大纲和考核说明所规定的内容和要求之内命题。在教学内容范围之内，按照理论联系实际原则，考察学员对所学知识应用能力的试题，不属于超纲。 * 试题的题目小而多，试题的覆盖面广，并适当突出重点。 * 试题以概念、名词术语和问题解答等特点为主。 * 试题兼顾各个能力层次，理解占45%，简单运用占40%，综合运用占15%。 * 试题的难易程度和题量适当，按难易程度分为四个层次：容易占30%，较易占30%，较难占25%，难占15%。题量安排以大多数考生能在规定的考试时间内做完并有一定时间检查为原则。 5. 试题题型 试题题型有选择题、判断题、填空题、解答题和应用题五种。 * 选择题：给出一些有关计算机操作系统的特点，要求学员从题后给出的供选择的答案中选择合适的答案，补足这些叙述。这类题目主要考察学员对各种计算机操作系统概念和管理方法的相关知识的掌握程度。 * 判断题：给出一些有关操作系统知识的叙述，要求学员判断相应叙述的对错。这类题目主要考察学员对计算机操作系统概念、名词术语的正确理解情况。 * 填空题：给出有关操作系统知识的一段不完全的叙述，让学员在空白处补充，使其成为完整的一句话。这类题目主要考察学员对计算机操作系统五大功能及相应知识的理解能力。 * 解答题：给出一些问题，如什么是操作系统，进程与程序之间的区别，作业调度和进程调度各自的主要功能是什么等，要求学员予以解答。目的在于考核学员对一些知识点的掌握程度。 * 应用题：考察学员综合运用所学知识的能力。如利用P、V操作解决较简单的进程间同步或互斥问题，不同调度算法的周转时间计算问题等。 具体形式见后面所附“试题类型及规范解答举例”。五种题型所占分数比例为：选择题占20%，判断题占10%，填空题占30%，解答题占20%，应用题占20%。 6. 考核形式 采用期末考核与平时成绩相结合的方式。其中平时性考核视平时上机和作业完成情况给分，占考核总成绩的20%。能够按时、按质、按量完成平时作业者方可得满分。 期末考核采用闭卷笔试，它占总成绩的80%，考试方式为闭卷，答题时限120分钟。 以上两个成绩累计60分以上（包括60分）算考核通过。 二、考核内容和要求 第一章 操作系统引论 [考核目的]： 考核学员对操作系统定义、功能、特征、主要类型的掌握程度 [考核的知识点]： 什么是操作系统，操作系统在软件层次中的地位 操作系统的形成和主要类型（批处理系统、分时系统、 实时系统、个人机系统、网络系统和分布式系统） 操作系统的五大主要功能（存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理和用户接口管理） 操作系统的基本特征（并发、共享、异步性） 分时概念，分时系统和实时系统的特点 UNIX命令行格式 操作系统的用户界面 主要操作系统产品系列 [考核要求]： 掌握：操作系统的定义，操作系统的基本特征和五大功能。 理解：操作系统的主要类型，UNIX命令行格式，分时概念。 了解：操作系统的发展历程，分时和实时操作系统的特点，操作系统的用户界面，操作系统在计算机系统中的地位，主要操作系统产品系列。 第二章 进程管理 [考核目的]： 考核学员对进程概念、状态、组成，以及进程间同步机制的掌握情况。 [考核的知识点]： 程序的顺序执行与并发执行，多道程序设计的优点及带来的问题 进程的定义，进程的基本特征，进程控制块，程序与进程的对比 进程的描述：进程的基本状态及转换（就绪、运行、阻塞） 进程通信：同步与互斥、临界区和临界资源、原语、信号量及P、V操作、消息缓冲 进程管理的基本命令 [考核要求]： 掌握：多道程序设计概念，进程定义，PCB，临界区概念，进程的状态及其变化，进程的同步与互斥。 理解：进程的组成，进程管理的基本命令，信号量和P、V操作及其应用。 了解：进程高级通信原语。 第三章 处理机管理 [考核目的]： 考核学员对作业调度和进程调度的掌握情况，以及对命令执行过程的了解程度 [考核的知识点]： 作业及其状态(提交、后备、执行、完成) 调度以及处理机调度的类型 作业调度和进程调度的功能 简单的调度算法（先来先服务法、时间片轮转法、优先级法） 调度算法的性能评价标准及周转时间的计算 shell命令执行过程 [考核要求]： 掌握：作业调度和进程调度的功能，先来先服务法、时间片轮转法、优先级法。 理解：作业状态，JCB，调度级别，周转时间计算。 了解：命令执行过程（例如UNIX Shell），其它调度算法。 第四章 存储器管理 [考核目的]： 考核学员对存储器管理的功能、概念，以及分页和分段存储管理技术实现思想的掌握程度 [考核的知识点]： 存储器管理的功能 用户程序的主要处理阶段 存储器的层次 概念：逻辑（相对）地址、物理（绝对）地址、重定位、静态重定位、动态重定位、虚拟存储器、分区分配存储管理（固定分区分配、动态分区分配、可重定位分区分配）、碎片、页面、页表、分段 虚拟存储器的基本特征 分页存储管理的基本概念 请求分页存储管理的基本思想：实现原理、硬件支持及缺页处理、页面置换算法（先进先出算法、OPT最佳置换算法、LRU最近最少使用算法 分段存储管理技术的实现思想 对换技术的实现思想 [考核要求]： 掌握：有关地址、重定位概念，分页和分段的概念，虚拟存储器概念，分页存储管理技术。 理解：碎片，存储器层次，对换技术，分段存储管理技术。 了解：空闲内存管理，Cache，段页式存储管理技术，虚存中的置换算法。 第五章　文件系统 [考核目的]： 考核学员对文件、目录及其主要操作的掌握情况 [考核的知识点]： 文件、目录、文件系统、路径名、文件链接的概念 文件的分类，文件系统的功能 文件的逻辑组织：结构文件和无结构文件 文件的物理组织：连续（顺序）文件、串连文件、索引文件、多重索引文件 文件的目录结构：单级目录结构、二级目录结构、树形目录结构，非循环图目录结构 文件存储空间的管理:空闲空间表法、空闲块链接法、位示图法、空闲块成组链接法 文件的保护机制：命名、口令、存取控制、密码 文件的后备和恢复 UNIX文件系统的主要操作 [考核要求]： 掌握：文件的逻辑组织和物理组织的概念及不同的组织形式，FCB，文件的目录结构，UNIX系统中对文件和目录的主要操作。 理解：文件的分类，文件的存取权限控制。 了解：文件系统的功能，文件存储空间的管理，文件的后备和恢复，管道文件。 第六章 设备管理 [考核目的]： 考核学员对设备管理功能和设备分配技术的掌握情况 [考核的知识点]： 设备管理的功能 设备分类：按工作特性可分为存储设备(块设备)和输入/输出设备(字符设备)；按资源特点分为独占设备、共享设备和虚拟设备 使用缓冲技术的目的和设置方式：单缓冲、双缓冲、多缓冲 设备分配技术和管理：设备分配算法按先来先服务和优先级高的优先服务 SPOOLing系统的功能和实现思想 处理I/O请求的步骤 设备驱动程序的功能 [考核要求]： 掌握：设备分配技术，设备管理功能。 　　 理解：缓冲技术。 了解：设备分类，SPOOLing系统，处理I/O请求的步骤。 第七章 中断和信号机构 [考核目的]： 考核学员对中断和系统调用的一般处理过程的掌握情况 [考核的知识点]： 中断、中断源、中断请求概念 中断的一般处理过程:中断响应和中断处理 系统调用的实施过程 [考核要求]： 理解：中断在操作系统中的地位，中断的一般处理过程。 了解：系统调用的简单实施过程，系统调用和命令执行的区别。 第八章　死锁 [考核目的]： 考核学员对死锁概念及其处理方式的掌握情况 [考核的知识点]： 死锁的定义和产生死锁的根本原因 产生死锁的必要条件 解决死锁的方法:死锁的预防、避免、检测和恢复 进程的安全序列，银行家算法的思想 资源分配图 [考核要求]： 掌握：死锁的概念，产生死锁的必要条件。 理解：死锁的预防和避免。 了解：银行家算法，死锁的检测及恢复。 第九章　现代操作系统技术与系统管理 [考核目的]： 考核学员对现代操作系统技术与系统管理知识的了解情况 [考核的知识点]： 操作系统代的划分 微内核、客户与服务器、现代进程与线程的概念 微内核结构主要特点 网络操作系统的功能 系统管理员的一般职责 [考核要求]： 理解：操作系统代的划分，现代操作系统中新的基本概念，系统管理员的一般职责。 了解：微内核，线程，客户与服务器，网络操作系统的功能。 附录：试题类型及规范解答举例 1. 选择题样例： 在操作系统中引入“进程”概念的主要目的是（ ）。 A．改善用户编程环境 B. 描述程序动态执行过程的性质 C. 使程序与计算过程一一对应 D. 提高程序的运行速度 答案：B (描述程序动态执行过程的性质) 考核的知识点: 1. 进程的定义 2. 进程的基本特征 3. 多道程序设计带来新的问题 2. 判断题样例：从下列叙述中选择正确的叙述，在题号前划上√；对于你认为是错误的叙述要划×，并指明原因。 （ ）系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近硬件。 答案：（×） 原因：系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近用户。 考核的知识点： 1. 操作系统的层次结构 2. 系统调用的概念 3. 填空题样例: 进程的基本状态有________________，__________________和________________。 答案：运行态、就绪态、阻塞态 考核的知识点： 1. 进程的基本状态 2. 进程的定义 4. 解答题样例: 一般说来，文件系统应具备哪些功能？ 解答： 一般说来，文件系统应具备以下功能： ①文件管理能够按照用户要求创建新文件、删除老文件，对指定的文件读、写等操作。 ②目录管理根据用户要求创建或删除目录文件，对用户指定的文件进行检索和权限验证、更改工作目录等。 ③文件存储空间的管理由文件系统对文件存储空间进行统一管理。 ④文件的共享和保护在系统控制下使一个用户可共享其他用户的文件。另外，文件系统应提供可靠的保护和保密措施。 ⑤提供方便的接口为用户提供统一的文件方式，从而实现“按名存取”。 考核的知识点： 1. 文件系统的功能 2. 文件系统的定义 3. 对文件、目录、存储空间的管理 4. 用户接口 5. 应用题样例: 假定在单CPU条件下有下列要执行的作业： 　 作业 运行时间 优先级  1 10 2  2 1 1  3 4 3  作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。 　　（1）用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些作业的情况：FCFS（先来先服务）和非抢占式优先级（数大的优先级高）。 　　（2）对于上述每种算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？ 解答：(1) (2)FCFS 作业 到达时间 周转时间  1 0 10  2 1 10  3 2 13  平均周转时间11 非抢占式优先级 作业 到达时间 运行时间 周转时间  1 0 10 10  2 1 1 14  3 2 4 12  平均周转时间12 　 考核的知识点： 1. 周转时间和平均周转时间的计算 2. FCFS(先来先服务法)调度算法 3. 非抢占式优先级调度算法 4. 优先级和调度概念