操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)大綱

1、(0058)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)大綱第一章緒論第一節(jié)操作系統(tǒng)概念第二節(jié)操作系統(tǒng)的歷史與現(xiàn)狀#第三節(jié)操作系統(tǒng)功能第四節(jié)幾個(gè)相關(guān)內(nèi)容基本要求：1、了解操作系統(tǒng)的概念、發(fā)展歷史、分類，操作系統(tǒng)的功能和本課程中涉及的算法的 描述方法。理解批處理、多道程序、分時(shí)系統(tǒng)等概念，在以后的章節(jié)中將會(huì)進(jìn)一步接觸和了解 第二章操作系統(tǒng)用戶界面#第一節(jié)作業(yè)的基本概念第二節(jié)作業(yè)的建立第三節(jié)操作系統(tǒng)的用戶界面#第四節(jié) UNIX用戶界面基本要求：1、主要內(nèi)容：本章主要從用戶使用和系統(tǒng)管理兩方面出發(fā)，討論操作系統(tǒng)為用戶提供的編程接口和命令控制界面。首先介紹了批處理系統(tǒng)的作業(yè)概念和作業(yè)建立的相關(guān)問題，然后引入了批處理系統(tǒng)作業(yè)控制和管理

2、概念； 然后介紹了操作系統(tǒng)調(diào)用和編程接口， 最后介紹 了操作系統(tǒng)用戶界面示例。2、本章重點(diǎn)：作業(yè)的概念和作業(yè)建立過程；系統(tǒng)調(diào)用的概念3、 本章難點(diǎn)：JCB的建立過程；用戶態(tài)和系統(tǒng)態(tài)； UNIX的命令控制界面；系統(tǒng)調(diào)用 fork() 的例子。4、本章學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)：操作系統(tǒng)用戶界面，一般可以分為兩類，一類是命令接口，典型的 如UNIX和DOS的命令，而一些具有圖形用戶界面的操作系統(tǒng)除了也有狹義的命令接口之 外(如windows的命令窗口)，它們的圖形用戶界面也可以歸入廣義的命令接口中。另外一類是系統(tǒng)調(diào)用，主要提供編程接口， 供程序中調(diào)用系統(tǒng)功能。 另外，本章開始介紹的作業(yè)概 念只存在于批處理系統(tǒng)中

3、，像 UNIX這樣的分時(shí)系統(tǒng)沒有作業(yè)的概念，而使用了進(jìn)程概念， 詳細(xì)內(nèi)容在第三章中介紹。第三章進(jìn)程管理#第一節(jié) 進(jìn)程的概念第二節(jié)進(jìn)程的描述#第三節(jié) 進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換#第四節(jié)進(jìn)程控制第五節(jié)進(jìn)程互斥第六節(jié)進(jìn)程同步第七節(jié)死鎖問題基本要求：1、主要內(nèi)容：圍繞進(jìn)程概念，著重講解了進(jìn)程的同步、互斥的原理和基本算法。2、 本章重點(diǎn)：進(jìn)程的概念理解、進(jìn)程的控制、p/v操作和進(jìn)程的同步/互斥。3、 本章難點(diǎn)：進(jìn)程的概念理解、進(jìn)程空間、p/v操作、進(jìn)程通信。4、本章學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)：在這一章中將引入進(jìn)程這個(gè)概念，進(jìn)程和程序的連續(xù)緊密。平時(shí)我 們經(jīng)常說到”程序-編程序、調(diào)試程序、運(yùn)行程序等，一般把程序視為按照一定順序

4、執(zhí)行的指令或操作序列，從同時(shí)執(zhí)行一道程序的簡單系統(tǒng)中， 有程序的概念就基本夠了， 這時(shí)程序 這個(gè)靜態(tài)概念能完全表示其執(zhí)行過程； 但是，當(dāng)操作系統(tǒng)發(fā)展到多用戶、 多道程序系統(tǒng)的時(shí) 候，同時(shí)執(zhí)行的多個(gè)程序的執(zhí)行結(jié)果將受到各個(gè)程序執(zhí)行順序、速度的影響，采用程序這個(gè)靜態(tài)概念不能很好地表示執(zhí)行過程，所以才引入了進(jìn)程的概念。第四章進(jìn)程管理第一節(jié)作業(yè)分級(jí)調(diào)度第二節(jié)作業(yè)調(diào)度的功能和性能#第三節(jié)進(jìn)程調(diào)度第四節(jié)調(diào)度算法基本要求：1、基本內(nèi)容：CPU是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中一個(gè)十分重要的資源、但在早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，對它的管理是 十分簡單的、因?yàn)槟菚r(shí)它和其他系統(tǒng)資源一樣，為一個(gè)作業(yè)所獨(dú)占，不存在處理機(jī)分配和調(diào)度問題。隨著多道

5、程序設(shè)計(jì)技術(shù)和各種不同類型的操作系統(tǒng)的出現(xiàn)各種不同的CPU管理方法得到啟用。不同的 CPU管理方法格為用戶提供不同性能的操作系統(tǒng)、例如：在多道批處 理系統(tǒng)中，為了提高處理機(jī)的效率和增加作業(yè)吞吐率，要盡可能使作業(yè)搭配合理，例如使運(yùn)算量大的作業(yè)和輸入/輸出量大的作業(yè)在一起運(yùn)行、這樣，就能使系統(tǒng)中的各種資源可充分利用。但因?yàn)槭桥幚恚脩粢坏┌炎鳂I(yè)提交給系統(tǒng)后，直到作業(yè)運(yùn)行完成，用戶不能插手干預(yù)自己的作業(yè)。而巨，作業(yè)的響應(yīng)時(shí)間一般都較長。因此，在用戶看來，這是一臺(tái)沒有交 互、速度較慢的處理機(jī)。 但是，在批處理系統(tǒng)中其資源的利用率和系統(tǒng)的吞吐率高、在分時(shí) 系統(tǒng)中，因?yàn)橛脩羰褂媒换ナ綍?huì)話的工作方式，系統(tǒng)

6、必須要有較快的響應(yīng)時(shí)間，使得每個(gè)用戶都感到如同只他自己一人在使用這臺(tái)計(jì)算機(jī)、因此.系統(tǒng)在調(diào)度作業(yè)執(zhí)行時(shí)要首先考慮每個(gè)用戶作業(yè)得到處理機(jī)的均等性、這樣，系統(tǒng)資源的利用率就不如批處理系統(tǒng)、由此可以看到，根據(jù)操作系統(tǒng)的要求不同，處理機(jī)管理的策略是不同的。本章將以CPU管理為核心，討論管理、控制用戶進(jìn)程執(zhí)行的方法、主要包括：(1) 作業(yè)與進(jìn)程的關(guān)系；(2) 作業(yè)調(diào)度策略與算法；(3) 進(jìn)程調(diào)度策略與其法；(4) 幾種調(diào)度策略的評價(jià)。2、學(xué)習(xí)重點(diǎn)：作業(yè)的狀態(tài)、作業(yè)的調(diào)度層次、進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)、作業(yè)/進(jìn)程調(diào)度算法。3、學(xué)習(xí)難點(diǎn)：進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī)、調(diào)度算法的使用范圍。4、學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)：在這一章中，介紹了處理機(jī)調(diào)度。

7、處理機(jī)調(diào)度是建立在作業(yè)和進(jìn)程這兩個(gè)基本的分配資 源(包括處理機(jī)資源)的單位，所以談處理機(jī)調(diào)度就離不開作業(yè)和進(jìn)程。因此，本章內(nèi)容和 前一章進(jìn)程管理聯(lián)系密切，請注意前后聯(lián)系。本章內(nèi)容的組織中既涉及作業(yè)，又涉及進(jìn) 程，哪些進(jìn)程適用于作業(yè)哪些適用于進(jìn)程一定要注意區(qū)別。第五章存儲(chǔ)管理#第一節(jié)存儲(chǔ)管理的功能第二節(jié)分區(qū)存儲(chǔ)管理第三節(jié)覆蓋與交換技術(shù)第四節(jié)頁式管理第五節(jié)段式和段頁式管理基本要求：1、主要內(nèi)容：本章介紹了貫穿全章的核心概念虛擬存儲(chǔ)器的概念，引入地址變換和內(nèi) 存、外存數(shù)據(jù)交換的概念后，分別介紹了分區(qū)式存儲(chǔ)管理、頁式存儲(chǔ)管理、 段式存儲(chǔ)管理和 段頁式存儲(chǔ)管理，以及這些管理方式的優(yōu)、缺點(diǎn)和相關(guān)算法。2、

8、本章重點(diǎn)：虛擬存儲(chǔ)器的概念、頁式管理、段頁式管理、頁面淘汰算法及相關(guān)例題。3、本章難點(diǎn)：虛擬存儲(chǔ)器的概念、各種管理方式地址變換過程、頁面淘汰算法，頁面分配 算法和淘汰算法的區(qū)別和哪些構(gòu)成真正構(gòu)成虛擬存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)管理方法。4、本章學(xué)習(xí)注意事項(xiàng)：首先明確存儲(chǔ)管理的主要工作是合理有效地使用內(nèi)存，并使用外存 對內(nèi)存進(jìn)行擴(kuò)充并構(gòu)成虛擬存儲(chǔ)器的概念， 所以內(nèi)容會(huì)涉及到外存的問題， 但不涉及文件管 理問題（這是第 6 章文件管理介紹的內(nèi)容） 。其次必須理解虛擬存儲(chǔ)器的概念，從而理解為 什么需要進(jìn)行地址變換， 然后理解各種存儲(chǔ)管理方式， 其中頁式管理尤為重要， 理解了頁式 管理的內(nèi)容， 才能掌握在當(dāng)代操作系統(tǒng)

9、中廣泛采用的段頁式管理的內(nèi)容。 同時(shí)注意哪些存儲(chǔ) 管理方式能夠形成真正的虛擬存儲(chǔ)器這一線索，加深對各種存儲(chǔ)管理方式的理解。第六章 文件系統(tǒng)第一節(jié) 文件系統(tǒng)的概念第二節(jié) 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存取方法第三節(jié) 文件的物理結(jié)構(gòu)第四節(jié) 文件目錄管理基本要求：1、充分理解文件的概念，了解文件在操作系統(tǒng)中的重要作用2、分清文件的分類，理解文本文件、二進(jìn)制文件的概念 掌握文件的物理結(jié)構(gòu)和鏈接式文件目錄的基本概念。 第七章 設(shè)備管理 第一節(jié) 基本概念 第二節(jié) 數(shù)據(jù)傳送控制方式（0058）操作系統(tǒng)樣題及答案、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共10分）1、操作系統(tǒng)是一種（）A通用軟件B系統(tǒng)軟件C應(yīng)用軟件2、在操作系統(tǒng)中采用多道程

10、序設(shè)計(jì)主要是為了提高A利用效率B可靠性C穩(wěn)定性3、為了執(zhí)行更多的程序，計(jì)算機(jī)需要有（）A更大的內(nèi)存B更快的外設(shè)C更強(qiáng)的穩(wěn)定性4、（）操作系統(tǒng)已經(jīng)成為工作站上的主流操作系統(tǒng)AVMSBDOS CMVS5、UNIX操作系統(tǒng)的主要工作語言是（）AB 語言BCOBOL 語言CPACAL6、磁盤是（）設(shè)備A隨機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備 B邏輯設(shè)備 C順序設(shè)備7、操作系統(tǒng)中的“邏輯設(shè)備”一詞代表（）A物理設(shè)備B存儲(chǔ)設(shè)備C由操作系統(tǒng)隱藏其物理復(fù)雜性的各種設(shè)備8、人們通常把硬盤多個(gè)盤片具有相同磁道稱為一個(gè)（）C柱面D軟件包CPU和外設(shè)的（）D兼容性D更先進(jìn)的終端DUNIX語言 DC語言D虛擬D通用設(shè)備A磁道B扇區(qū)9、分時(shí)系統(tǒng)中

11、沒有（）概念A(yù)進(jìn)程BJCB10、分時(shí)系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度使用（）AFCFS法 B優(yōu)先級(jí)法C中斷D文件D緩沖區(qū)C輪轉(zhuǎn)法D最高相應(yīng)比優(yōu)先法二、填空題（每題2分，共20 分）1、 操作系統(tǒng)的功能是 、設(shè)備管理、信息管理和組織用戶工作流程。2、 預(yù)防死鎖的方法是。3、 進(jìn)程控制塊包括的 包括了執(zhí)行進(jìn)程的用戶信息。4、衡量處理機(jī)調(diào)度策略的常用指標(biāo)是5、 作業(yè)調(diào)度中的周轉(zhuǎn)時(shí)間是指 。6、可以實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存的內(nèi)存擴(kuò)充方法是7、 靜態(tài)頁式管理通過 、表實(shí)現(xiàn)內(nèi)存頁面的分配與回收。8、 外設(shè)和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送方式效率最高的是 方式。9、常用的三種通道類型，它們是一10、 常用的文件物理結(jié)構(gòu)有等三種。三、簡答題（每題5分，

12、共25分）1、簡述分時(shí)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)。2、為何分時(shí)系統(tǒng)中沒有作業(yè)調(diào)度程序?3、為何引入緩沖技術(shù)？4、同步和互斥的區(qū)別5、簡述 PV 操作中信號(hào)量的值的意義和值的變化過程。四、綜合題（共 25 分）1、有一個(gè)飛機(jī)訂票系統(tǒng)有兩個(gè)終端， 分別運(yùn)行 T1 和 T2 ，請寫出售票進(jìn)程 T1 和 T2 使用 P,V 操作的互斥過程。2、使用偽代碼或自然語言描述輸入設(shè)備和CPU 之間如何通過中斷完成輸入處理過程。樣題答案一、 1-5：BAADD6-10： ACCBB 1、 處理機(jī)管理、存儲(chǔ)管理2、 打破死鎖產(chǎn)生的必要條件3、描述信息4、周轉(zhuǎn)時(shí)間、吞吐率、響應(yīng)時(shí)間、設(shè)備利用率5、作業(yè)在系統(tǒng)中的停留時(shí)間 /作業(yè)

13、等待時(shí)間加作業(yè)運(yùn)行時(shí)間6、交換、請求調(diào)入和預(yù)調(diào)入7、頁表、請求表、存儲(chǔ)頁面表8、通道9、字節(jié)多路通道、數(shù)組多路通道、選擇通道10、連續(xù)文件、串連文件、索引文件三、1、 答：分時(shí)系統(tǒng)一般采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式，使一臺(tái)計(jì)算機(jī)為多個(gè)終端用戶服務(wù)，提供交 互會(huì)話能力。主要特點(diǎn)如下： 交換性：多個(gè)用戶可以同時(shí)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上聯(lián)機(jī)操作，便于程序運(yùn)行控制，便于用戶合 作。多用戶同時(shí)性：多個(gè)用戶同時(shí)在自己的終端上上機(jī)，共享 CPU 資源和其他資源，充分 發(fā)揮系統(tǒng)的效率。獨(dú)立性：采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)使一臺(tái)機(jī)器同時(shí)為多個(gè)終端服務(wù)，對每個(gè)用戶的操作又能快速 響應(yīng)，用戶感覺彷佛自己在獨(dú)占使用這臺(tái)機(jī)器。2、 答：作業(yè)引入是為了和

14、批處理過程相適應(yīng)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的效率。分時(shí)系統(tǒng)不需要作 業(yè)概念，是由分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)決定的。 分時(shí)系統(tǒng)中多個(gè)用戶都可以聯(lián)機(jī)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)， 計(jì)算機(jī)按時(shí)間片輪流為每個(gè)用戶及其程序服務(wù)， 每個(gè)用戶能夠充分控制自己程序或任務(wù) 的運(yùn)行過程。同時(shí)用戶的多個(gè)程序共享 CPU 資源和其他資源，系統(tǒng)利用率很高。這些 特點(diǎn)充分解決了以前批處理系統(tǒng)的缺點(diǎn)，分時(shí)系統(tǒng)中作業(yè)概念就不再必需了。3、答：引入緩沖技術(shù)主要是為了解決設(shè)備速度差異引起的效率問題。如果兩個(gè)設(shè)備速度相 差很大， 快速設(shè)備總是需要等待慢速設(shè)備， 快速設(shè)備效率低下。 在設(shè)備之間加上緩沖區(qū)， 慢速設(shè)備將數(shù)據(jù)送入緩沖區(qū)時(shí)，快速設(shè)備不需等待，可以處理其他任務(wù)

15、，直到緩沖區(qū)滿 時(shí)才通過中斷通知快速設(shè)備處理緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，將提高設(shè)備工作的獨(dú)立性，提高快速 設(shè)備的利用率。4、答：互斥是一組并發(fā)進(jìn)程的一個(gè)或多個(gè)程序段，因共享某一個(gè)公有資源而導(dǎo)致它們必須 以一個(gè)不允許交叉執(zhí)行的單位執(zhí)行?；コ馐沁M(jìn)程之間的間接制約。同步是一組并發(fā)進(jìn)程，各自的執(zhí)行結(jié)果互為對方的執(zhí)行條件，從而限制各進(jìn)程的執(zhí)行速 度，因而互相發(fā)送消息進(jìn)行互相合作、 互相等待， 使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過程。 同步是一 種直接制約。5、答： PV 操作中的信號(hào)量取值往往代表可用資源的數(shù)量。P操作代表申請資源，因此在 P操作中信號(hào)量大于 0表示仍有可用資源，等于 0表示沒 有可用資源，也沒有進(jìn)程等待該資源，小于 0 表示沒有可用資源并有進(jìn)程等待該資源， 所以在 V 操作是代表歸還資源， 信號(hào)量