2023年操作系統(tǒng)本科期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)資料

操作系統(tǒng)(本科）期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)操作系統(tǒng)（本科）是中央廣播電視大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)(?？破瘘c(diǎn))的一門統(tǒng)設(shè)必修課，課內(nèi)學(xué)時(shí)7２，４學(xué)分,開(kāi)設(shè)一學(xué)期。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成部分,是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。因此歷來(lái)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生進(jìn)一步理解操作系統(tǒng)的基本概念和重要功能,掌握常用操作系統(tǒng)(如Liｎux）的使用和一般管理方法,了解操作系統(tǒng)是如何組織和運(yùn)作的,從而為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。操作系統(tǒng)是一門理論性和實(shí)踐性緊密結(jié)合的課程。在理論方面,課程具有概念多、較抽象、涉及面廣的特點(diǎn)。操作系統(tǒng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)很重要，既可以加深對(duì)課本知識(shí)的理解,又可以學(xué)到很多實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn),有助于增強(qiáng)動(dòng)手技能、分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高專業(yè)素質(zhì)。一、復(fù)習(xí)重點(diǎn)和規(guī)定第1章操作系統(tǒng)概述考核學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)的定義、重要功能、重要類型、操作系統(tǒng)的特性以及分時(shí)概念等內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況。【掌握】1.操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)軟件（或程序集合),是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。記憶要點(diǎn):操作系統(tǒng)是什么——是系統(tǒng)軟件；操作系統(tǒng)管什么——控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種資源；操作系統(tǒng)有何用——擴(kuò)充硬件功能，方便用戶使用。２．操作系統(tǒng)的重要功能操作系統(tǒng)的五大重要功能：存儲(chǔ)管理、進(jìn)程和解決機(jī)管理、文獻(xiàn)管理、設(shè)備管理、用戶接口管理?！纠斫狻坎僮飨到y(tǒng)的特性:并發(fā)、共享和異步性。理解模擬：并發(fā)——“大家都前進(jìn)了”；共享——“一件東西大家用”;異步性——“你走我?！?“走走停?！?。操作系統(tǒng)的重要類型操作系統(tǒng)的重要類型有:多道批解決系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、個(gè)人機(jī)操作系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)。UNIＸ系統(tǒng)是著名的分時(shí)系統(tǒng)。分時(shí)概念：重要是指若干并發(fā)程序?qū)PU時(shí)間的共享?！玖私狻坎僮飨到y(tǒng)的形成；分時(shí)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，見(jiàn)教材16頁(yè)；操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位:是裸機(jī)之上的第一層軟件，是建立其他所有軟件的基礎(chǔ)。操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：整體結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)和客戶機(jī)-服務(wù)器結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)為用戶提供的三種用戶接口:圖形用戶接口、命令行接口和程序接口。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核與用戶程序、應(yīng)用程序之間的接口。在UNIX/Lｉnｕx系統(tǒng)，系統(tǒng)調(diào)用以Ｃ函數(shù)的形式出現(xiàn)。第2章進(jìn)程管理考核學(xué)生對(duì)進(jìn)程定義、進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換、進(jìn)程的組成、競(jìng)爭(zhēng)條件和臨界區(qū)、進(jìn)程的同步與互斥、信號(hào)量和P、Ｖ操作及其一般應(yīng)用、死鎖的概念和產(chǎn)生死鎖的必要條件等內(nèi)容學(xué)習(xí)情況?！菊莆铡窟M(jìn)程的定義：進(jìn)程是程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過(guò)程。進(jìn)程與程序的重要區(qū)別。進(jìn)程最基本的屬性是動(dòng)態(tài)性和并發(fā)性。進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換進(jìn)程的3種基本狀態(tài)是：運(yùn)營(yíng)態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)。掌握教材３3頁(yè)的進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換圖。進(jìn)程的同步與互斥的概念?？梢院?jiǎn)樸理解為：同步是協(xié)作,互斥是競(jìng)爭(zhēng)。信號(hào)量和P、Ｖ操作及其一般應(yīng)用。運(yùn)用信號(hào)量機(jī)制和P、V操作,解決并發(fā)進(jìn)程一般的互斥和同步問(wèn)題。解決此類問(wèn)題的一般方式:根據(jù)問(wèn)題給出的條件,擬定進(jìn)程有幾個(gè)或幾類;擬定進(jìn)程間的制約關(guān)系——是互斥，還是同步;各相關(guān)進(jìn)程間通過(guò)什么信號(hào)量實(shí)現(xiàn)彼此的制約，標(biāo)明信號(hào)量的含義和初值;用P、Ｖ操作寫(xiě)出相應(yīng)的代碼段；驗(yàn)證代碼的對(duì)的性：設(shè)以不同的順序運(yùn)營(yíng)各進(jìn)程，是否能保證問(wèn)題的圓滿解決。切忌按固定順序執(zhí)行各進(jìn)程。【理解】多道程序設(shè)計(jì)概念及其優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)程的一般組成，應(yīng)進(jìn)一步理解進(jìn)程控制塊的作用。每個(gè)進(jìn)程有惟一的進(jìn)程控制塊。Ｌiｎux進(jìn)程管理的基本命令:ｐｓ、kiｌl、sｌｅe(cuò)p。理解進(jìn)程臨界資源和臨界區(qū)的概念,進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則。信號(hào)量概念,Ｐ、V操作執(zhí)行的動(dòng)作。死鎖的概念；死鎖的4個(gè)必要條件:互斥條件、不可搶占條件、占有且申請(qǐng)條件、循環(huán)等待條件。【了解】Lｉnｕx進(jìn)程結(jié)構(gòu)，見(jiàn)教材41頁(yè)圖。進(jìn)程間的3種高級(jí)通信:共享內(nèi)存、管道文獻(xiàn)和消息傳遞。第3章解決機(jī)調(diào)度考核學(xué)生對(duì)作業(yè)狀態(tài)、作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度的功能、性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、常用調(diào)度算法、Liｎux常用調(diào)度命令、中斷解決過(guò)程、sｈeｌl命令執(zhí)行過(guò)程等內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況?！菊莆铡孔鳂I(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度的功能作業(yè)調(diào)度的功能見(jiàn)教材73頁(yè)，進(jìn)程調(diào)度的功能見(jiàn)教材7４頁(yè)。在一般操作系統(tǒng)中,進(jìn)程調(diào)度是必須具有的。常用調(diào)度算法掌握三種基本調(diào)度算法(先來(lái)先服務(wù)法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法、優(yōu)先級(jí)法)的實(shí)現(xiàn)思想，并能進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算。規(guī)定：能運(yùn)用圖表形式列出各作業(yè)或進(jìn)程的有關(guān)時(shí)間值，如到達(dá)時(shí)間、運(yùn)營(yíng)時(shí)間、開(kāi)始時(shí)間、完畢時(shí)間等，運(yùn)用評(píng)價(jià)公式計(jì)算出各指標(biāo)的值,如周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間?！纠斫狻孔鳂I(yè)的四種狀態(tài)：提交、后備、執(zhí)行和完畢。作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度的關(guān)系,見(jiàn)教材75頁(yè)。簡(jiǎn)樸比方:作業(yè)調(diào)度是演員上場(chǎng)前的準(zhǔn)備,進(jìn)程調(diào)度是讓演員上場(chǎng)表演。調(diào)度性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)調(diào)度算法的指標(biāo):吞吐量、周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。Ｌｉｎux系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度方式、策略和常用調(diào)度命令：noｈup，ａt(yī),batcｈ，jｏbs,fg,ｂg。中斷解決過(guò)程:保存現(xiàn)場(chǎng)、分析因素、解決中斷和中斷返回。shelｌ命令的一般執(zhí)行過(guò)程?！玖私狻空{(diào)度的三個(gè)級(jí)別：高級(jí)調(diào)度、中級(jí)調(diào)度和低檔調(diào)度，其中高級(jí)調(diào)度又稱作業(yè)調(diào)度,低檔調(diào)度又稱進(jìn)程調(diào)度。調(diào)度策略的選擇,見(jiàn)教材77頁(yè)。中斷概念中斷是指ＣＰＵ對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)事件做出的一種反映,它使CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保存現(xiàn)場(chǎng)后自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的解決程序,解決該事件后,如被中斷進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)最高，則返回?cái)帱c(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行被“打斷”的程序。第4章存儲(chǔ)管理考核學(xué)生對(duì)重定位、分區(qū)法、分頁(yè)的概念、虛擬存儲(chǔ)概念、請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)、常用頁(yè)面置換算法、Liｎux中的存儲(chǔ)管理技術(shù)以及抖動(dòng)等內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況。【掌握】掌握以下概念:邏輯地址、物理地址、邏輯地址空間、物理地址空間、重定位、靜態(tài)重定位、動(dòng)態(tài)重定位、碎片、虛擬存儲(chǔ)器。分區(qū)法分區(qū)法分為固定分區(qū)法和動(dòng)態(tài)分區(qū)法兩種。要掌握其基本原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、地址轉(zhuǎn)換、內(nèi)存空間的分派與釋放、分派算法、優(yōu)點(diǎn)和缺陷。分頁(yè)技術(shù)掌握分頁(yè)存儲(chǔ)管理的基本方法,如地址表達(dá)、從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。虛擬存儲(chǔ)器虛擬存儲(chǔ)器（VirtualMｅmｏry)是用戶能作為可編址內(nèi)存對(duì)待的虛擬存儲(chǔ)空間,它使用戶邏輯存儲(chǔ)器與物理存儲(chǔ)器分離，是操作系統(tǒng)給用戶提供的一個(gè)比真實(shí)內(nèi)存空間大得多的地址空間。虛擬存儲(chǔ)器的基本特性:虛擬擴(kuò)充、部分裝入、離散分派、多次對(duì)換。此外,虛擬存儲(chǔ)器的容量不是無(wú)限大的，它重要受到地址的字長(zhǎng)和外存容量的限制請(qǐng)求分頁(yè)技術(shù)請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)是在單純分頁(yè)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，兩者主線區(qū)別在于請(qǐng)求分頁(yè)提供虛擬存儲(chǔ)器。實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求分頁(yè)，系統(tǒng)必須提供一定容量的內(nèi)存和外存,以及支持分頁(yè)機(jī)制,還需要有頁(yè)表機(jī)制、缺頁(yè)中斷機(jī)構(gòu)以及地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。常用頁(yè)面置換算法能應(yīng)用先進(jìn)先出法（FＩＦO）、最佳置換法(OPT）、最近最少使用置換法(LRU）的實(shí)現(xiàn)思想計(jì)算頁(yè)面淘汰序列、缺頁(yè)次數(shù)以及缺頁(yè)率?！纠斫狻恐囟ㄎ话堰壿嫷刂忿D(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)存物理地址的過(guò)程稱作重定位。根據(jù)重定位的時(shí)機(jī)，分為靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位。理解它們的概念、實(shí)現(xiàn)思想和優(yōu)缺陷。抖動(dòng)。見(jiàn)教材128頁(yè),理解抖動(dòng)的含義,與頁(yè)面置換算法的關(guān)系。Linｕx中的存儲(chǔ)管理技術(shù)Liｎux系統(tǒng)采用了請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)和對(duì)換技術(shù)。【了解】存儲(chǔ)器層次了解典型的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu):寄存器、高速緩存、內(nèi)存、磁盤(pán)、磁帶。用戶程序的地址空間用戶程序的重要解決階段:編輯、編譯、鏈接、裝入和運(yùn)營(yíng)。對(duì)換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)思想。第5章文獻(xiàn)系統(tǒng)考核學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)的分類、文獻(xiàn)系統(tǒng)的功能、文獻(xiàn)的邏輯組織和物理組織、文獻(xiàn)的目錄結(jié)構(gòu)、文獻(xiàn)存儲(chǔ)空間的管理、文獻(xiàn)的存取控制等內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況。【掌握】文獻(xiàn)系統(tǒng)的功能一般說(shuō)來(lái),文獻(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：文獻(xiàn)管理、目錄管理、文獻(xiàn)存儲(chǔ)空間的管理、文獻(xiàn)的共享和保護(hù)、提供方便的接口。文獻(xiàn)的邏輯組織和物理組織掌握文獻(xiàn)的邏輯組織和物理組織的概念,以及相應(yīng)的組織形式。文獻(xiàn)的目錄結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)目錄的基本組織方式有單級(jí)目錄、二級(jí)目錄、樹(shù)形目錄和非循環(huán)圖目錄。文獻(xiàn)存儲(chǔ)空間的管理文獻(xiàn)存儲(chǔ)空間的管理是對(duì)外存空間中空閑盤(pán)塊的管理。對(duì)空閑盤(pán)塊的管理方式重要有：空閑盤(pán)塊表、空閑塊鏈接、位示圖和空閑塊成組鏈接等?！纠斫狻课墨I(xiàn)的分類按用途分為:系統(tǒng)文獻(xiàn)、庫(kù)文獻(xiàn)、用戶文獻(xiàn)；按文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)形式分為:源文獻(xiàn)、目的文獻(xiàn)、可執(zhí)行文獻(xiàn);按存取權(quán)限分為:只讀文獻(xiàn)、讀寫(xiě)文獻(xiàn)、可執(zhí)行文獻(xiàn)；按保存時(shí)間分為：臨時(shí)文獻(xiàn)、永久文獻(xiàn);在UＮIX／Linｕｘ和MＳ-DＯS系統(tǒng)中，文獻(xiàn)分為普通文獻(xiàn)、目錄文獻(xiàn)和特殊文獻(xiàn)。而普通文獻(xiàn)又分為AＳCIＩ文獻(xiàn)和二進(jìn)制文獻(xiàn)兩種。文獻(xiàn)的存取控制為了實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)系統(tǒng)的安全，文獻(xiàn)需要保護(hù)和保密。對(duì)文獻(xiàn)的存取控制可分別由存取類型來(lái)設(shè)定,如讀、寫(xiě)、執(zhí)行等,也可以通過(guò)命名、口令、存取權(quán)限或者加密的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)文獻(xiàn)的保護(hù)和保密。要理解UＮＩX/Linux系統(tǒng)對(duì)文獻(xiàn)存取權(quán)限的規(guī)定。Linｕx文獻(xiàn)系統(tǒng)的一般概念。【了解】文獻(xiàn)的鏈接Linux具有為一個(gè)文獻(xiàn)起多個(gè)名字的功能,稱為鏈接。文獻(xiàn)鏈接是實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)共享的有效途徑,分為硬鏈接和符號(hào)鏈接。文獻(xiàn)的備份和恢復(fù)文獻(xiàn)信息也許因硬件或軟件的故障而遭到損壞，為此必須加強(qiáng)對(duì)文獻(xiàn)系統(tǒng)的可靠性管理，如文獻(xiàn)系統(tǒng)的備份和必要時(shí)的恢復(fù)。備份就是把硬盤(pán)上的文獻(xiàn)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到其他外部介質(zhì)上做一個(gè)副本。備份策略有完全備份、增量備份和更新備份。按照備份時(shí)機(jī)分為定期備份和不定期備份。EXT2文獻(xiàn)系統(tǒng)ＥＸT2是Linux使用的文獻(xiàn)系統(tǒng)。了解EXT2的物理布局。虛擬文獻(xiàn)系統(tǒng)Lｉnuｘ系統(tǒng)提供了虛擬文獻(xiàn)系統(tǒng)(VＦS)。通過(guò)ＶFＳ將不同文獻(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來(lái)。Linux文獻(xiàn)系統(tǒng)可以根據(jù)需要隨時(shí)裝卸,從而實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)存儲(chǔ)空間的動(dòng)態(tài)擴(kuò)充。管道文獻(xiàn)Ｌiｎuｘ系統(tǒng)的管道文獻(xiàn)獨(dú)具特色。管道文獻(xiàn)按ＦＩFO方式工作，它是同族進(jìn)程間進(jìn)行大量信息傳送的有力工具。第6章設(shè)備管理考核學(xué)生對(duì)設(shè)備管理功能、設(shè)備分派技術(shù)、緩沖技術(shù)、SＰＯOLｉｎg系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序概念、磁盤(pán)調(diào)度和管理等內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況?！菊莆铡吭O(shè)備管理的功能操作系統(tǒng)中設(shè)備管理的功能簡(jiǎn)樸地說(shuō)就是:監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)；進(jìn)行設(shè)備分派;完畢Ｉ/O操作；緩沖管理與地址轉(zhuǎn)換。設(shè)備分派技術(shù)設(shè)備分派技術(shù)重要有:獨(dú)占分派、共享分派和虛擬分派。獨(dú)占分派合用于獨(dú)占設(shè)備，系統(tǒng)效率低；共享分派合用于高速、大容量直接存儲(chǔ)的共享設(shè)備,設(shè)備的運(yùn)用率較高;虛擬分派技術(shù)運(yùn)用共享設(shè)備去實(shí)現(xiàn)獨(dú)占設(shè)備的功能,從而使獨(dú)占設(shè)備“感覺(jué)上”成為可共享的、快速的I/O設(shè)備。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序概念設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是控制設(shè)備動(dòng)作(如設(shè)備的打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫(xiě)等）的核心模塊，用來(lái)控制設(shè)備上數(shù)據(jù)的傳輸。磁盤(pán)調(diào)度算法常用的磁盤(pán)調(diào)度算法有：先來(lái)先服務(wù)法、最短尋道時(shí)間優(yōu)先法和電梯法。重點(diǎn)掌握前兩種磁盤(pán)調(diào)度算法?！纠斫狻吭O(shè)備獨(dú)立性設(shè)備獨(dú)立性是設(shè)備管理要達(dá)成的目的之一,就是說(shuō),用戶程序應(yīng)與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)，由操作系統(tǒng)考慮因?qū)嶋H設(shè)備不同而需要使用不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等問(wèn)題。SＰOOＬing系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛擬分派最成功的技術(shù)是ＳPOＯLｉｎｇ（外部設(shè)備聯(lián)機(jī)并行操作)，也稱假脫機(jī)技術(shù)。ＳPOOLｉng系統(tǒng)用常駐內(nèi)存的進(jìn)程去模擬一臺(tái)外圍機(jī),用一臺(tái)主機(jī)就可完畢脫機(jī)技術(shù)中需用三臺(tái)計(jì)算機(jī)完畢的工作。系統(tǒng)一般分為存輸入、取輸入、存輸出、取輸出4個(gè)部分。理解ＳPOＯLiｎg系統(tǒng)的功能和實(shí)現(xiàn)思想。緩沖技術(shù)理解引入緩沖技術(shù)的重要目的和緩沖區(qū)的設(shè)立方式。Linux常用設(shè)備安裝和管理，如網(wǎng)卡的簡(jiǎn)樸配置?！玖私狻吭O(shè)備分類和標(biāo)記了解設(shè)備的一般分類:存儲(chǔ)設(shè)備(塊設(shè)備)，輸入/輸出設(shè)備（字符設(shè)備)。解決I／O請(qǐng)求的環(huán)節(jié)參照教材1９3頁(yè)的圖6-7，了解系統(tǒng)解決用戶I／O請(qǐng)求的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)發(fā)展考核學(xué)生對(duì)現(xiàn)代操作系統(tǒng)發(fā)展、嵌入式和分布式操作系統(tǒng)的一般知識(shí)的學(xué)習(xí)情況?！玖私狻壳度胧讲僮飨到y(tǒng)的概念、功能和特性嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)中使用的操作系統(tǒng)。作為一種操作系統(tǒng),它具有一般操作系統(tǒng)的基本功能，但是，由于嵌入式操作系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和應(yīng)用環(huán)境與一般操作系統(tǒng)不同,所以它有自身的特點(diǎn),其的最大特點(diǎn)就是可定制性。分布式操作系統(tǒng)的概念、功能和特性。分布式操作系統(tǒng)是配置在分布式系統(tǒng)上的共用操作系統(tǒng)。分布式操作系統(tǒng)實(shí)行系統(tǒng)整體控制,對(duì)分布在各節(jié)點(diǎn)上的資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，并且支持對(duì)遠(yuǎn)程進(jìn)程的通信協(xié)議。分布式操作系統(tǒng)規(guī)定實(shí)現(xiàn)用戶面前的虛擬單解決機(jī)系統(tǒng)到具體的分布式系統(tǒng)的映射。它有如下三個(gè)基本功能:進(jìn)程管理；通信管理和資源管理。未來(lái)操作系統(tǒng)應(yīng)具有的新特性。更強(qiáng)的分布式解決能力,更高的安全性和可靠性,符合開(kāi)放式模型,更方便的用戶界面。二、復(fù)習(xí)方法和建議1．復(fù)習(xí)方法(１）對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)要從宏觀和微觀兩方面把握。宏觀方面:牢記操作系統(tǒng)的定義。理解操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位,明確操作系統(tǒng)進(jìn)行資源管理的五大功能，即：存儲(chǔ)管理、進(jìn)程和解決機(jī)管理、文獻(xiàn)管理、設(shè)備管理和用戶接口管理。教材從第2章到第６章分別介紹了這些功能的具體內(nèi)涵。微觀方面:針對(duì)于進(jìn)程、解決機(jī)、存儲(chǔ)器、文獻(xiàn)、設(shè)備管理,應(yīng)掌握操作系統(tǒng)是如何管理計(jì)算機(jī)的這些資源的，理解有關(guān)概念、原理、技術(shù)和方法。（2）重視課程實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動(dòng)手能力。操作系統(tǒng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)很重要，它不僅可以加深對(duì)課本知識(shí)的理解，并且可以學(xué)到很多實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn),這對(duì)于增強(qiáng)動(dòng)手技能和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力、提高專業(yè)素質(zhì)很有幫助。大家應(yīng)盡量做全、做好實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前要進(jìn)行預(yù)習(xí):準(zhǔn)備做什么，用到哪些知識(shí),大體會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果,心中應(yīng)有數(shù)。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意出現(xiàn)的結(jié)果，并分析因素，特別是不正常的情況，對(duì)現(xiàn)象、解決辦法、因素都最佳記下來(lái)。解決一個(gè)問(wèn)題,就增長(zhǎng)一份才干。努力實(shí)現(xiàn)“學(xué)以致用”的目的。2．復(fù)習(xí)建議(1)在復(fù)習(xí)時(shí)圍繞操作系統(tǒng)是什么、干什么、如何干這一主線,分層次進(jìn)行總結(jié)。抓住重點(diǎn),掌握基本概念和基本方法,注意知識(shí)的前后連貫。操作系統(tǒng)中概念很多，要突出掌握重點(diǎn)概念,如：操作系統(tǒng)定義，進(jìn)程、重定位、死鎖等概念。要結(jié)合主教材和本復(fù)習(xí)指導(dǎo)中給出的教學(xué)規(guī)定，一方面對(duì)每一章講的問(wèn)題是什么要搞清楚。然后,總結(jié)一下:針對(duì)該問(wèn)題引入什么概念,該概念用來(lái)解決什么基本問(wèn)題,采用什么基本方法予以解決。假如能把各章知識(shí)連貫起來(lái)、并結(jié)合上機(jī)體會(huì)進(jìn)行復(fù)習(xí)，效果會(huì)更好。對(duì)于基本概念在理解其所指對(duì)象的基礎(chǔ)上，記住其定義的表述。如：進(jìn)程，是針對(duì)多道程序執(zhí)行時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題而引入的，記住其定義表述。然后,進(jìn)程與程序有何區(qū)別？有什么基本特性呢?如何體現(xiàn)其動(dòng)態(tài)性呢?進(jìn)程在活動(dòng)中彼此會(huì)發(fā)生什么關(guān)系呢？怎么解決呢？通過(guò)由表及里地分析,就便于掌握知識(shí)要點(diǎn)，盡量在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶。對(duì)于操作系統(tǒng)的基本概念應(yīng)掌握其實(shí)質(zhì)是什么,是針對(duì)什么事物的，記住其表述要點(diǎn)。對(duì)于基本功能應(yīng)掌握其是解決什么問(wèn)題的,性能如何。對(duì)于基本方法和技術(shù)應(yīng)理解其如何解決問(wèn)題。(2）結(jié)合生活中的例子,體會(huì)操作系統(tǒng)的管理方法。操作系統(tǒng)許多管理方法都可以在平常生活中找到例子,學(xué)習(xí)時(shí)可以聯(lián)想平常生活中熟悉的管理示例反復(fù)體會(huì)操作系統(tǒng)的管理方法,以加深對(duì)問(wèn)題的理解。教材中已經(jīng)給出了一些示例,如程序和進(jìn)程的關(guān)系，就像歌譜和唱歌；進(jìn)程的同步關(guān)系就像跑接力賽；先來(lái)先服務(wù)算法如同排隊(duì)買票；等等。(3）注重平時(shí)練習(xí)，加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力。平時(shí)應(yīng)認(rèn)真、獨(dú)立地完畢課后習(xí)題和網(wǎng)上的自測(cè)題，對(duì)的地使用答案。在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)把練習(xí)再?gòu)?fù)習(xí)一遍，掌握做題的規(guī)律和技巧，特別對(duì)重點(diǎn)規(guī)定的內(nèi)容和解題出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)誤的地方應(yīng)格外注意。根據(jù)教學(xué)大綱規(guī)定，考試難度不會(huì)超過(guò)規(guī)定范圍。對(duì)基本內(nèi)容應(yīng)牢固掌握,并能進(jìn)行適本地靈活應(yīng)用。3.復(fù)習(xí)思考不知道大家是否想過(guò),為什么要學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)？(1)選擇操作系統(tǒng)。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往配備多種操作系統(tǒng)以滿足不同的用途,通過(guò)學(xué)習(xí)可以了解不同類型操作系統(tǒng)的用途,有助于我們選擇合適的操作系統(tǒng)為用戶服務(wù)。(2）分析操作系統(tǒng)。了解操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，可以較為準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，至少能擬定問(wèn)題位置,告知操作系統(tǒng)的生產(chǎn)商來(lái)解決。分析和研究操作系統(tǒng)，不知道操作系統(tǒng)的基本原理是難以完畢的。（3)設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)。針對(duì)現(xiàn)實(shí)工作任務(wù)的需要，能設(shè)計(jì)或擴(kuò)充現(xiàn)有操作系統(tǒng),這是學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的最高層次,需要扎實(shí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)，特別是操作系統(tǒng)的基本原理、技術(shù)和方法。（4）操作系統(tǒng)中實(shí)用的資源管理方法和技術(shù)，可以應(yīng)用于其他的管理和控制領(lǐng)域。有人說(shuō)“操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和管理技術(shù)的結(jié)合”,如何在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)硬件條件下通過(guò)軟件達(dá)成目的并努力實(shí)現(xiàn)高效性,如何在空間和時(shí)間中權(quán)衡，機(jī)制與策略,等等，操作系統(tǒng)管理資源的思緒和方法體現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)生活中的管理技術(shù)。４.復(fù)習(xí)資源（1)課程文字主教材：《操作系統(tǒng)（本科）》,孟慶昌主編,中央廣播電視大學(xué)出版社出版,2023年1月。課程配套使用的文字輔助教材為《操作系統(tǒng)(本科)實(shí)驗(yàn)指南》，張茂林、孟慶昌主編,中央廣播電視大學(xué)出版社出版,2０23年8月。本學(xué)期先掛在網(wǎng)上。(２)電大在線“操作系統(tǒng)”課程網(wǎng)頁(yè)“教學(xué)輔導(dǎo)”欄目的資源。(3)期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)。（4)模擬練習(xí)題。1.1本章知識(shí)點(diǎn)本章的內(nèi)容描述了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的概貌，如什么是操作系統(tǒng),它的重要功能和重要類型，操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這一章在全書(shū)中起著提綱挈領(lǐng)的作用，后面的各個(gè)章節(jié)將分別對(duì)操作系統(tǒng)的各項(xiàng)功能做具體剖析。學(xué)好第一章對(duì)于我們從總體上把握操作系統(tǒng)有著指導(dǎo)作用。本章的重要知識(shí)點(diǎn)為:(1）操作系統(tǒng)的定義一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。硬件是計(jì)算機(jī)物理裝置自身,是計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ);簡(jiǎn)樸地說(shuō)，軟件是計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序,軟件分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和支撐軟件三大類。操作系統(tǒng)的定義如下:操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)軟件(或程序集合）,是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。(2）操作系統(tǒng)的重要功能操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)基本的系統(tǒng)軟件,具有五大功能，分別是:存儲(chǔ)管理、進(jìn)程和解決機(jī)管理、文獻(xiàn)管理、設(shè)備管理和用戶接口管理。教材從第2章到第6章將分別介紹這些重要功能。（３）操作系統(tǒng)的重要類型操作系統(tǒng)在發(fā)展中形成了以下類型，它們是批解決操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)、個(gè)人機(jī)操作系統(tǒng)等。其中前三種屬于傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)類型,后面的操作系統(tǒng)類型是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式解決等新技術(shù)的應(yīng)用而產(chǎn)生的，屬于現(xiàn)代操作系統(tǒng)。(４）操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般說(shuō)來(lái)，操作系統(tǒng)有如下四種結(jié)構(gòu):整體結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu),虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)和客戶機(jī)-服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它們?cè)谠O(shè)計(jì)上各有優(yōu)缺陷。UNIＸ系統(tǒng)和Ｌｉｎｕx系統(tǒng)是當(dāng)代最著名的多用戶、多進(jìn)程、多任務(wù)的分時(shí)操作系統(tǒng)。本章對(duì)它們的發(fā)展歷史、重要特點(diǎn)以及內(nèi)核的結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了介紹。1.2典型例題解析【例1】什么是操作系統(tǒng)?答案操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)軟件(或程序集合），是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。分析操作系統(tǒng)作為本課程最重要的概念,同學(xué)們一定要牢記?？梢詮娜齻€(gè)方面理解這個(gè)概念，然后在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶。（1)操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件。（2)對(duì)內(nèi),操作系統(tǒng)控制和管理各種資源,有效地組織多道程序運(yùn)營(yíng)。被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作時(shí)所引用的一切客體都稱為資源。這里所說(shuō)的客體也許是解決機(jī)、設(shè)備、內(nèi)存、外存等硬件，也也許是程序和數(shù)據(jù)等軟件。(3)對(duì)外,操作系統(tǒng)是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。它為用戶提供服務(wù)，方便用戶使用計(jì)算機(jī)。假如同學(xué)們理解了操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位,那么對(duì)于學(xué)習(xí)這個(gè)概念有幫助?！纠?】在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)是(）。A.處在裸機(jī)之上的第一層軟件Ｂ.處在硬件之下的底層軟件C．處在應(yīng)用軟件之上的系統(tǒng)軟件D．處在系統(tǒng)軟件之上的用戶軟件答案Ａ分析解答這道題重要是清楚操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)處在一個(gè)承上啟下的地位,它對(duì)內(nèi)管理計(jì)算機(jī)的各種軟硬件資源（文獻(xiàn)、作業(yè)、存儲(chǔ)器、設(shè)備、進(jìn)程）,對(duì)外向用戶提供良好界面的服務(wù),方便用戶使用計(jì)算機(jī)。操作系統(tǒng)屬于系統(tǒng)軟件,但卻又不同與其他的系統(tǒng)軟件。從下圖可以看出,操作系統(tǒng)緊貼硬件，是裸機(jī)之上的第一層軟件，是對(duì)硬件的擴(kuò)充，其他系統(tǒng)軟件都建立在操作系統(tǒng)之上。而應(yīng)用軟件是建立在系統(tǒng)軟件之上的，更貼近用戶。操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件,因此Ｄ是錯(cuò)誤的。C說(shuō)系統(tǒng)軟件在應(yīng)用軟件之上，這與圖中的情況相反,顯然不對(duì)。而硬件之下則沒(méi)有軟件存在，所以Ｂ主線就不對(duì)的。所以A才是對(duì)的答案。以上是用排除法來(lái)進(jìn)行選擇,假如同學(xué)們已經(jīng)理解了操作系統(tǒng)的地位,就可以直接選擇A，這樣可以節(jié)省答題的時(shí)間?！纠?】現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特性是(）、資源共享和異步性。Ａ．多道程序設(shè)計(jì)B．中斷解決Ｃ.實(shí)現(xiàn)分時(shí)與實(shí)時(shí)解決Ｄ.程序的并發(fā)執(zhí)行答案D分析操作系統(tǒng)也是一個(gè)程序，但是與其他程序相比,它有三個(gè)非常重要的特性：即多任務(wù)并行、多用戶資源共享和異步性,把握操作系統(tǒng)的這些特性對(duì)于深刻理解操作系統(tǒng)會(huì)有很大幫助。并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)任務(wù)在同一給定的時(shí)間間隔中進(jìn)行。這是一個(gè)宏觀上的概念。以多道程序?yàn)槔?，這里的并發(fā)性不僅體現(xiàn)在用戶程序與用戶程序之間并發(fā)執(zhí)行,還體現(xiàn)在用戶程序與操作系統(tǒng)程序之間的并發(fā)執(zhí)行。因而從宏觀上看,這些程序是同時(shí)向前推動(dòng)的。資源共享是指多個(gè)任務(wù)共享計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源，如解決機(jī)、內(nèi)存、外存、設(shè)備和數(shù)據(jù)等。這種共享是在操作系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于一個(gè)給定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的資源配置情況是相對(duì)固定的,而系統(tǒng)中多道程序?qū)τ谫Y源的需求則是變化的，且通常是不可預(yù)知的；操作系統(tǒng)要掌握系統(tǒng)中當(dāng)前資源的使用情況,并據(jù)此決定各程序進(jìn)入系統(tǒng)的順序以及使用資源的順序。異步性體現(xiàn)了多道程序環(huán)境下，程序執(zhí)行時(shí)“走走停?！钡男再|(zhì)，更反映出操作執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)的不可預(yù)知性?！纠?】以下不屬于操作系統(tǒng)具有的重要功能的是(）。A.內(nèi)存管理Ｂ．文檔編輯C．中斷解決D.CPU調(diào)度答案Ｂ分析教材中介紹操作系統(tǒng)的重要功能有存儲(chǔ)管理、進(jìn)程和解決機(jī)管理、文獻(xiàn)管理、設(shè)備管理和用戶接口管理,一般被認(rèn)為是操作系統(tǒng)的五大功能。對(duì)于本題，A顯然是操作系統(tǒng)的功能之一，C中斷解決是操作系統(tǒng)實(shí)行并發(fā)的基礎(chǔ),對(duì)于操作系統(tǒng)非常重要，是實(shí)現(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)的前提。它就像機(jī)器中的齒輪,驅(qū)動(dòng)各部件的動(dòng)作，因此,許多人稱操作系統(tǒng)是由“中斷驅(qū)動(dòng)”的。Ｃ和D都屬于操作系統(tǒng)的進(jìn)程和解決機(jī)管理功能。只有B不是操作系統(tǒng)需要具有的重要功能，它一般是由應(yīng)用軟件提供的，如應(yīng)用軟件WｉｎdｏwｓOffice的組件Wｏrｄ就提供了文檔編輯功能?！纠?】操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件。按功能特性的不同，可把操作系統(tǒng)分為（[１]）、([2]）、([3]）、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)基本類型。其中[１］的重要目的是提高系統(tǒng)的吞吐率和效率，而［２]是一旦有解決請(qǐng)求和規(guī)定解決的數(shù)據(jù)時(shí)，CＰU就應(yīng)當(dāng)立即解決該數(shù)據(jù)并將結(jié)果及時(shí)送回。A.單用戶系統(tǒng)B.批解決系統(tǒng)C．分時(shí)系統(tǒng)Ｄ.微機(jī)操作系統(tǒng)E.實(shí)時(shí)系統(tǒng)答案[１]Ｂ［2]E[3］C分析解答此題需要理解三種傳統(tǒng)操作系統(tǒng)類型的不同特點(diǎn)。批解決操作系統(tǒng)的重要特性可歸納為兩點(diǎn)：“多道”和“成批”。“多道”是指內(nèi)存中同時(shí)存在有多個(gè)正在解決的作業(yè),并且外存上還存放有大量的尚待解決的后備作業(yè)。“成批”是指作業(yè)成批地進(jìn)入系統(tǒng),成批地解決,成批地離開(kāi)系統(tǒng)；作業(yè)與作業(yè)之間的過(guò)渡由操作系統(tǒng)控制,不需用戶的干預(yù)。批解決系統(tǒng)的重要優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)吞吐量大,資源運(yùn)用率高；缺陷是用戶作業(yè)的等待時(shí)間長(zhǎng)，用戶與系統(tǒng)沒(méi)有交互能力。（吞吐量:在一段給定的時(shí)間內(nèi),計(jì)算機(jī)所能完畢的總工作量。)分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)的重要區(qū)別如下:(1)關(guān)于交互性。分時(shí)系統(tǒng)中各個(gè)終端用戶與系統(tǒng)之間具有較強(qiáng)的交互性,而實(shí)時(shí)系統(tǒng)一般是專為某一領(lǐng)域使用的,對(duì)此規(guī)定不強(qiáng)。（2)關(guān)于可靠性。與分時(shí)系統(tǒng)相比,實(shí)時(shí)系統(tǒng)更加注重其穩(wěn)定性和可靠性。例如，對(duì)于航天控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的故障也許帶來(lái)的后果是無(wú)法估量的。（３）關(guān)于響應(yīng)時(shí)間。分時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的規(guī)定是以終端用戶能接受的時(shí)間為依據(jù)的；而實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間一般有嚴(yán)格的規(guī)定，即能對(duì)外部請(qǐng)求做出及時(shí)的響應(yīng)和解決。【例6】把下面左右兩列詞用線連起來(lái)，形成最恰當(dāng)?shù)拇钆?。?)Linux(A）層次結(jié)構(gòu)（2）UNＩX（Ｂ)客戶機(jī)-服務(wù)器結(jié)構(gòu)(3)IBMＶM/3７0(C）整體結(jié)構(gòu)（4）ＷindｏwsXP(D)虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)答案(1)-(Ｃ），(2）-(A),（3)－(D),（４）-(B)。分析左側(cè)列出的是一些計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，右側(cè)列出的是操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。一般說(shuō)來(lái),操作系統(tǒng)有四種結(jié)構(gòu):整體結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu)，虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)和客戶機(jī)-服務(wù)器結(jié)構(gòu)。Linｕx是采用整體結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)，即所有的內(nèi)核系統(tǒng)功能都包含在一個(gè)大型的內(nèi)核軟件之中。ＵNIX系統(tǒng)的核心層采用的是層次結(jié)構(gòu)。Windows系列操作系統(tǒng)采用微內(nèi)核技術(shù)，盡也許地使操作系統(tǒng)保持最小的核心,并由核心來(lái)負(fù)責(zé)解決客戶和服務(wù)器之間的通信。IBMVＭ/３7０系統(tǒng)是虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)的一個(gè)典型實(shí)例。１.3練習(xí)題一、選擇題(選擇一個(gè)對(duì)的答案的代碼填入括號(hào)中）1.一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由()組成的。A．硬件B.軟件C．硬件和軟件D．用戶程序２．在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，控制和管理各種資源、有效地組織多道程序運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)軟件稱作（)。Ａ.文獻(xiàn)系統(tǒng)B．操作系統(tǒng)C．網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)Ｄ.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)3.按照所起的作用和需要的運(yùn)營(yíng)環(huán)境,操作系統(tǒng)屬于（)。A．用戶軟件B.應(yīng)用軟件C.支撐軟件D．系統(tǒng)軟件4.操作系統(tǒng)的基本職能是（）。Ａ.提供功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理工具Ｂ.提供用戶界面，方便用戶使用C.提供方便的可視化編輯程序D．控制和管理系統(tǒng)內(nèi)各種資源，有效地組織多道程序的運(yùn)營(yíng)5．為用戶分派主存空間,保護(hù)主存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞，提高主存空間的運(yùn)用率。這屬于（)。Ａ.解決器管理Ｂ．存儲(chǔ)管理C．文獻(xiàn)管理Ｄ.作業(yè)管理6．操作系統(tǒng)對(duì)緩沖區(qū)的管理屬于(）的功能。Ａ．解決機(jī)管理B．設(shè)備管理C．文獻(xiàn)管理D.存儲(chǔ)器管理7．操作系統(tǒng)內(nèi)核與用戶程序、應(yīng)用程序之間的接口是（）。A．ｓhｅｌｌ命令B.圖形界面Ｃ.系統(tǒng)調(diào)用Ｄ．C語(yǔ)言函數(shù)8.為了使系統(tǒng)中所有的用戶都能得到及時(shí)的響應(yīng),該操作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是()。A.多道批解決系統(tǒng)B.分時(shí)系統(tǒng)C．實(shí)時(shí)系統(tǒng)D．網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)9．在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,一旦有解決請(qǐng)求和規(guī)定解決的數(shù)據(jù)時(shí),CPＵ就應(yīng)當(dāng)立即解決該數(shù)據(jù)并將結(jié)果及時(shí)送回。下面屬于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的是（)。Ａ.計(jì)算機(jī)激光照排系統(tǒng)B.辦公自動(dòng)化系統(tǒng)C.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)Ｄ．航空訂票系統(tǒng)１0．下面不屬于分時(shí)系統(tǒng)特性的是（）。A.為多用戶設(shè)計(jì)Ｂ.需要中斷機(jī)構(gòu)及時(shí)鐘系統(tǒng)的支持C．方便用戶與計(jì)算機(jī)的交互D.可靠性比實(shí)時(shí)系統(tǒng)規(guī)定高１1．以下著名的操作系統(tǒng)中,屬于多用戶、分時(shí)系統(tǒng)的是()。A.DOS系統(tǒng)B．WindｏwsNＴ系統(tǒng)C.ＵNIX系統(tǒng)D．ＯS/2系統(tǒng)二、判斷題（對(duì)的的劃√,錯(cuò)誤的劃×。）1．操作系統(tǒng)是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。（）2.操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件中的一種,在進(jìn)行系統(tǒng)安裝時(shí)可以先安裝其它軟件，然后再裝操作系統(tǒng)。(）3.操作系統(tǒng)是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制管理中心，它對(duì)其它軟件具有支配權(quán)利。因而，操作系統(tǒng)建立在其它軟件之上。（)4．在UNＩＸ/Lｉnux系統(tǒng)上,系統(tǒng)調(diào)用以C函數(shù)的形式出現(xiàn)。（)5.雖然分時(shí)系統(tǒng)也規(guī)定系統(tǒng)可靠，但實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)可靠性的規(guī)定更高。（）6．ＵNＩX操作系統(tǒng)是采用微內(nèi)核方法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。（)三、簡(jiǎn)答題請(qǐng)同學(xué)們解答參考教材26頁(yè)的課后習(xí)題。參考答案：一、CＢDDBＢCBDDC二、１、4、５是對(duì)的的。2、（╳）安裝操作系統(tǒng)時(shí)必須先安裝操作系統(tǒng),然后再安裝其它軟件3、（╳)其它軟件建立在操作系統(tǒng)之上。6、（╳)UNＩX操作系統(tǒng)采用的是層次結(jié)構(gòu)三、四見(jiàn)教材習(xí)題解答第2章進(jìn)程管理輔導(dǎo)與自測(cè)2.1本章知識(shí)點(diǎn)進(jìn)程是操作系統(tǒng)中最基本、最重要的概念之一，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，進(jìn)程不僅是最基本的并發(fā)執(zhí)行的單位，并且也是分派資源的基本單位。引入進(jìn)程這個(gè)概念，對(duì)于我們理解、描述和設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)具有重要意義。本章的重要知識(shí)點(diǎn)為:（1)進(jìn)程的概念進(jìn)程是程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過(guò)程。進(jìn)程最主線的屬性是動(dòng)態(tài)性和并發(fā)性。要注意進(jìn)程與程序的區(qū)別。進(jìn)程的五個(gè)基本特性是:動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、獨(dú)立性、制約性、結(jié)構(gòu)性。一個(gè)進(jìn)程實(shí)體通常由程序、數(shù)據(jù)、棧和進(jìn)程控制塊（PCB）這四部分組成。進(jìn)程控制塊是進(jìn)程組成中最關(guān)鍵的部分。每個(gè)進(jìn)程有唯一的進(jìn)程控制塊。操作系統(tǒng)根據(jù)PCB對(duì)進(jìn)程實(shí)行控制和管理。進(jìn)程的動(dòng)態(tài)、并發(fā)等特性是運(yùn)用PCB表現(xiàn)出來(lái)的。為了對(duì)所有進(jìn)程進(jìn)行有效地管理，常將各進(jìn)程的ＰCB用適當(dāng)?shù)姆绞浇M織起來(lái)。一般說(shuō)來(lái)，進(jìn)程隊(duì)列有以下幾種方式:線性方式、鏈接方式和索引方式。進(jìn)程有三個(gè)基本狀態(tài):運(yùn)營(yíng)態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)。在一定的條件下,進(jìn)程的狀態(tài)將發(fā)生轉(zhuǎn)換。下圖所示為進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換。運(yùn)營(yíng)態(tài)運(yùn)營(yíng)態(tài)分派到CPU時(shí)間片到等待某事件發(fā)生所等待的事件發(fā)生阻塞態(tài)就緒態(tài)圖進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換（2)進(jìn)程管理就如同人類的族系同樣,系統(tǒng)中眾多的進(jìn)程也存在族系關(guān)系：由父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程,子進(jìn)程再創(chuàng)建子進(jìn)程，從而構(gòu)成一棵樹(shù)形的進(jìn)程族系圖。進(jìn)程作為有“生命期”的動(dòng)態(tài)過(guò)程，對(duì)它們的實(shí)行管理重要涉及:創(chuàng)建進(jìn)程、撤消進(jìn)程、掛起進(jìn)程、恢復(fù)進(jìn)程、改變進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、封鎖進(jìn)程、喚醒進(jìn)程、調(diào)度進(jìn)程等。在Liｎux系統(tǒng)中,進(jìn)程有5種狀態(tài)。進(jìn)程分為系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程。其中，系統(tǒng)進(jìn)程只運(yùn)營(yíng)在內(nèi)核模式下;用戶進(jìn)程既可以在用戶模式下運(yùn)營(yíng)，也可以通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用等運(yùn)營(yíng)在內(nèi)核模式下。Lｉnｕｘ的taｓｋ＿sｔrucｔ結(jié)構(gòu)相稱于其進(jìn)程控制塊。Linｕx系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程的操作常用命令有:ps、kｉll、sleｅp等。常用的系統(tǒng)調(diào)用有:foｒk,eｘeｃ,wait,ｅxｉt,geｔpｉd，slｅe(cuò)p,ｎice等。（3）進(jìn)程通信進(jìn)程通信是指進(jìn)程間的信息互換。根據(jù)進(jìn)程間互換信息量的多少,分為高級(jí)進(jìn)程通信和低檔進(jìn)程通信。進(jìn)程的同步與互斥是指進(jìn)程在推動(dòng)時(shí)的互相制約關(guān)系，屬于低檔進(jìn)程通信。一般來(lái)說(shuō)同步反映了進(jìn)程之間的協(xié)作關(guān)系,往往指有幾個(gè)進(jìn)程共同完畢一個(gè)任務(wù)時(shí)在時(shí)間順序上的某種限制，進(jìn)程互相之間各自的存在及作用，通過(guò)互換信息完畢通信。如接力比賽中一組隊(duì)員使用接力棒等。進(jìn)程互斥體現(xiàn)了進(jìn)程之間對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這時(shí)進(jìn)程互相之間不一定清楚其它進(jìn)程的情況，往往指多個(gè)任務(wù)多個(gè)進(jìn)程間的通訊制約，因而使用更廣泛。如打籃球時(shí)雙方掙搶籃板球等。我們用信號(hào)量（Sｅmaphore)及P，V操作來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥。生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題是經(jīng)典的進(jìn)程同步和互斥問(wèn)題。（4)死鎖死鎖是指多個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待他方占有的資源而無(wú)限期地僵持下去的局面。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的主線因素就是資源有限且操作不妥。一種因素是競(jìng)爭(zhēng)資源引起的死鎖，另一種因素是由于進(jìn)程推動(dòng)順序不合適引發(fā)的死鎖。產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是:互斥條件,不可搶占條件,占有且申請(qǐng)條件,循環(huán)等待條件。假如在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)具有這四個(gè)必要條件時(shí)，那么會(huì)發(fā)生死鎖。一般地，解決死鎖的方法分為死鎖的防止、避免、檢測(cè)與恢復(fù)三種。2.2典型例題解析【例1】判斷題：并發(fā)是并行的不同表述，其原理相同。(）答案×。分析并發(fā)是指多道程序的執(zhí)行在時(shí)間上是重疊的,一個(gè)程序的執(zhí)行尚未結(jié)束,另一個(gè)程序的執(zhí)行已經(jīng)開(kāi)始。但對(duì)單CPU系統(tǒng)而言,每一時(shí)刻只有一個(gè)程序在CPＵ上運(yùn)營(yíng)（有也許此時(shí)其他的程序在進(jìn)行輸入、輸出）。也就是說(shuō)，占有CPＵ的只能有一個(gè)程序。因此,并發(fā)事實(shí)上是“在宏觀上并行執(zhí)行，在微觀上串行執(zhí)行”。而并行是真正意義上的并行執(zhí)行,因此兩者的含義是不同的?！纠病吭诓僮飨到y(tǒng)中引入“進(jìn)程”概念的重要目的是（)。A．改善用戶編程環(huán)境Ｂ.提高程序的運(yùn)營(yíng)速度C.描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程的性質(zhì)D.使程序與計(jì)算過(guò)程一一相應(yīng)答案C分析操作系統(tǒng)中多道程序的引入，使得它們?cè)诓l(fā)執(zhí)行時(shí)共享系統(tǒng)資源,共同決定這些資源的狀態(tài),因此系統(tǒng)中各道程序在執(zhí)行過(guò)程中就出現(xiàn)了互相制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走停?！钡男?tīng)顟B(tài)。這些都是在程序的動(dòng)態(tài)過(guò)程中發(fā)生的。而程序自身是機(jī)器可以翻譯或執(zhí)行的一組動(dòng)作或指令,它或者寫(xiě)在紙面上,或者存放在磁盤(pán)等介質(zhì)上,是靜止的。很顯然,直接從程序的字面上無(wú)法看出它什么時(shí)候運(yùn)營(yíng)、什么時(shí)候停頓,也看不出它是否影響其它程序或者一定受其它程序的影響。因此，用程序這個(gè)靜態(tài)概念已不能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過(guò)程中的這些特性。為此,人們引入進(jìn)程的概念來(lái)描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程的性質(zhì)，這是引入“進(jìn)程”概念的重要目的?！纠?】下列進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，不對(duì)的的是（）。Ａ.就緒?阻塞B.運(yùn)營(yíng)?就緒Ｃ．就緒?運(yùn)營(yíng)D.阻塞?就緒答案A分析回答這道題要知道進(jìn)程的3種基本狀態(tài),以及它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。通過(guò)下圖可以看到，凡是圖中有箭頭指向的轉(zhuǎn)換都是可行的,而沒(méi)有箭頭指向的則不也許。因此A是不對(duì)的的。運(yùn)營(yíng)態(tài)運(yùn)營(yíng)態(tài)分派到CPU時(shí)間片到等待某事件發(fā)生所等待的事件發(fā)生阻塞態(tài)就緒態(tài)圖進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換假如有的同學(xué)記不住這張圖,那就從理解的角度進(jìn)行思考。一方面要理解3種狀態(tài)的含義,然后再理解它們之間的轉(zhuǎn)換。例如:運(yùn)營(yíng)的進(jìn)程能變成就緒嗎？可以，假如運(yùn)營(yíng)進(jìn)程的時(shí)間片到了，就必修讓出CPU,轉(zhuǎn)換為就緒態(tài)。就緒的進(jìn)程能變成阻塞嗎？不可以,就緒態(tài)的進(jìn)程已經(jīng)具有了運(yùn)營(yíng)條件,只在等待CPＵ,怎么也許還退回到還不具有運(yùn)營(yíng)條件的阻塞態(tài)呢？因此，假如理解了,這張圖就可以自己畫(huà)出來(lái)，并不需要死記硬背?！纠础窟M(jìn)程控制塊是描述進(jìn)程狀態(tài)和特性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一個(gè)進(jìn)程(）。A.可以有多個(gè)進(jìn)程控制塊B.可以和其他進(jìn)程共用一個(gè)進(jìn)程控制塊C.可以沒(méi)有進(jìn)程控制塊D．只能有唯一的進(jìn)程控制塊答案Ｄ分析進(jìn)程控制塊(PCB)是一個(gè)用于描述進(jìn)程動(dòng)態(tài)性質(zhì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)根據(jù)PCB對(duì)進(jìn)程實(shí)行控制和管理。進(jìn)程的動(dòng)態(tài)、并發(fā)等特性也是通過(guò)ＰCB表現(xiàn)出來(lái)的。進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)、棧和PCＢ構(gòu)成。構(gòu)成進(jìn)程的有關(guān)程序和數(shù)據(jù)集合是進(jìn)程得以存在的物質(zhì)基礎(chǔ),它們是進(jìn)程的實(shí)體;PCB用于標(biāo)記和刻畫(huà)實(shí)體的存在和變化，是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。當(dāng)系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程時(shí),就為它建立一個(gè)PCB;當(dāng)進(jìn)程終止后，系統(tǒng)回收為其分派的PＣB,該進(jìn)程在系統(tǒng)中就不存在了?！纠?】在執(zhí)行V操作時(shí)，當(dāng)信號(hào)量的值（),應(yīng)釋放一個(gè)等待該信號(hào)量的進(jìn)程。A.小于0B.大于0C.小于等于0Ｄ．大于等于0答案C分析P，V操作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界區(qū)的管理規(guī)定。它由Ｐ操作原語(yǔ)和V操作原語(yǔ)組成(原語(yǔ)是不可中斷的過(guò)程),對(duì)信號(hào)量進(jìn)行操作，具體定義如下：P（S):①將信號(hào)量S的值減1，即S=Ｓ1;②假如S0,則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行;否則該進(jìn)程置為阻塞狀態(tài)，排入阻塞隊(duì)列。Ｖ（Ｓ)：①將信號(hào)量S的值加1，即S＝S＋1;②假如Ｓ>０,則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行；否則釋放隊(duì)列中第一個(gè)等待信號(hào)量的進(jìn)程。信號(hào)量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為一個(gè)值和一個(gè)指針，指針指向等待該信號(hào)量的下一個(gè)進(jìn)程。信號(hào)量的值與相應(yīng)資源的使用情況有關(guān)。當(dāng)它的值大于0時(shí)，表達(dá)當(dāng)前可用資源的數(shù)量；當(dāng)它的值小于０時(shí)，其絕對(duì)值表達(dá)等待使用該資源的進(jìn)程個(gè)數(shù)。注意，信號(hào)量的值僅能由P,V操作來(lái)改變。一般來(lái)說(shuō)，信號(hào)量S0時(shí),S表達(dá)可用資源的數(shù)量。執(zhí)行一次Ｐ操作意味著請(qǐng)求分派一個(gè)單位資源,因此S的值減1;當(dāng)S<0時(shí),表達(dá)已經(jīng)沒(méi)有可用資源，請(qǐng)求者必須等待別的進(jìn)程釋放該類資源,它才干運(yùn)營(yíng)下去。而執(zhí)行一個(gè)V操作意味著釋放一個(gè)單位資源，因此S的值加1；若S0，表達(dá)有某些進(jìn)程正在等待該資源,因此要喚醒一個(gè)等待狀態(tài)的進(jìn)程，使之運(yùn)營(yíng)下去。【例6】有９個(gè)生產(chǎn)者,６個(gè)消費(fèi)者，共享容量為8的緩沖區(qū)。在這個(gè)生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題中，互斥使用緩沖區(qū)的信號(hào)量muｔｅｘ的初值應(yīng)當(dāng)為（）。A.1B.6C.8Ｄ.9答案A分析進(jìn)程的互斥是指當(dāng)有若干個(gè)進(jìn)程都要使用某一共享資源時(shí)，任何時(shí)刻最多只允許一個(gè)進(jìn)程去使用，其它要使用該資源的進(jìn)程必須等待,直到占用資源者釋放了該資源。進(jìn)程的互斥體現(xiàn)了并發(fā)進(jìn)程之間訪問(wèn)共享資源時(shí)存在的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必須互斥使用的資源很多，如讀卡機(jī)、磁帶機(jī)、打印機(jī)等硬件資源和一些公共變量、表格、隊(duì)列、數(shù)據(jù)等軟件資源。運(yùn)用信號(hào)量和Ｐ,Ｖ操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的一般模型是:進(jìn)程P1進(jìn)程Ｐ2……進(jìn)程Pn………………P（mｕtex）;P（muｔｅx）;P（muteｘ)；臨界區(qū);臨界區(qū);臨界區(qū);V（muteｘ）;V(ｍuｔex);V（mutex）;……其中信號(hào)量mutex用于互斥,初值為1。使用P,Ｖ操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的是：(１）每個(gè)程序中用戶實(shí)現(xiàn)互斥的Ｐ、Ｖ操作必須成對(duì)出現(xiàn)，先做P操作，進(jìn)臨界區(qū)，后做V操作,出臨界區(qū)。若有多個(gè)分支,要認(rèn)真檢查其成對(duì)性。(2)互斥信號(hào)量的初值一般為1。此外，P、V操作應(yīng)分別緊靠臨界區(qū)的頭尾部,臨界區(qū)的代碼應(yīng)盡也許短,不能有死循環(huán)。在本題中,既然是問(wèn)互斥信號(hào)量,其初值應(yīng)為1，選項(xiàng)中的6,8,9都是迷惑答題者的，假如對(duì)同步和互斥不能很好地理解，就很難選擇。【例7】?jī)蓚€(gè)進(jìn)程合作完畢一個(gè)任務(wù),在并發(fā)執(zhí)行中，一個(gè)進(jìn)程要等待其合作伙伴發(fā)來(lái)信息,或者建立某個(gè)條件后再向前執(zhí)行,這種關(guān)系是進(jìn)程間的()關(guān)系。A．同步? B.互斥??C．競(jìng)爭(zhēng) D．合作答案A分析進(jìn)程的同步是指并發(fā)進(jìn)程之間存在一種制約關(guān)系,一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行依賴另一個(gè)進(jìn)程的消息，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程沒(méi)有得到另一個(gè)進(jìn)程的消息時(shí)應(yīng)等待,直到消息到達(dá)才被喚醒。同步是進(jìn)程間共同完畢一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生互相作用的關(guān)系。這樣的例子在平常生活中不勝枚舉,比如接力比賽中運(yùn)動(dòng)員的默契配合，工業(yè)生產(chǎn)中流水作業(yè)的每道工序的先后執(zhí)行，以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中對(duì)一個(gè)緩沖區(qū)的讀和寫(xiě)等等。當(dāng)并發(fā)進(jìn)程存在協(xié)作的關(guān)系時(shí)，必須互通消息,完畢進(jìn)程的同步。能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的機(jī)制稱為同步機(jī)制,該機(jī)制能把其他進(jìn)程需要的消息發(fā)送出去,也能測(cè)試自己需要的消息是否到達(dá)。P,Ｖ操作是典型的同步機(jī)制之一。用一個(gè)信號(hào)量與一個(gè)消息聯(lián)系起來(lái),當(dāng)信號(hào)量的值為０時(shí)，表達(dá)盼望的消息尚未產(chǎn)生；當(dāng)信號(hào)量的值非0時(shí)，表達(dá)盼望的消息已經(jīng)存在。用Ｐ，V操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步時(shí)，調(diào)用P操作測(cè)試消息是否到達(dá),調(diào)用V操作發(fā)送消息。使用ＰV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的是:（１)分析進(jìn)程間的制約關(guān)系，擬定信號(hào)量種類。在保持進(jìn)程間有對(duì)的的同步關(guān)系情況下，哪個(gè)進(jìn)程先執(zhí)行,哪些進(jìn)程后執(zhí)行，彼此間通過(guò)什么資源(信號(hào)量）進(jìn)行協(xié)調(diào),從而明確要設(shè)立哪些信號(hào)量。(2)信號(hào)量的初值與相應(yīng)資源的數(shù)量有關(guān)，也與P、Ｖ操作在程序代碼中出現(xiàn)的位置有關(guān)。(3)同一信號(hào)量的P、V操作要成對(duì)出現(xiàn)，但它們分別在不同的進(jìn)程代碼中。本題中進(jìn)程的同步體現(xiàn)的是合作關(guān)系，但答案不能選D,要使用操作系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)“同步”?！纠浮吭O(shè)有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，有兩條I/O通道,分別接一臺(tái)卡片輸入機(jī)和一臺(tái)打印機(jī)?？ㄆ瑱C(jī)把一疊卡片逐個(gè)輸入到緩沖區(qū)Ｂ１中，加工解決后再搬到緩沖區(qū)B２中，并在打印機(jī)上打印結(jié)果。問(wèn):①系統(tǒng)要設(shè)幾個(gè)進(jìn)程來(lái)完畢這個(gè)任務(wù)?各自的工作是什么?②這些進(jìn)程間有什么樣的互相制約關(guān)系？③用P、V操作寫(xiě)出這些進(jìn)程的同步算法。分析我們畫(huà)一個(gè)草圖來(lái)幫助我們理解這道題:卡片機(jī)卡片機(jī)緩沖區(qū)B1打印機(jī)緩沖區(qū)B2輸入解決輸出從圖中可以看出,從“卡片機(jī)”到“打印機(jī)”共需要3個(gè)操作，即輸入、解決、輸出。這3個(gè)動(dòng)作就是完畢任務(wù)的3個(gè)進(jìn)程。下面我們看看這些進(jìn)程之間有什么樣的制約關(guān)系。可以看出,這3個(gè)進(jìn)程之間是同步關(guān)系,合作完畢從輸入到輸出的工作任務(wù)。對(duì)其中任何一個(gè)進(jìn)程，要解決好與其關(guān)聯(lián)的兩端設(shè)備的協(xié)調(diào)工作。以“輸入進(jìn)程”為例,它與卡片機(jī)和緩沖區(qū)B1關(guān)聯(lián)，將卡片機(jī)的卡片輸入到緩沖區(qū)B1，在不考慮卡片機(jī)的情況下，就要考慮緩沖區(qū)的情況,即是滿還是空,是空緩沖區(qū),輸入進(jìn)程就可以輸入信息,假如緩沖區(qū)滿,則要等待“解決進(jìn)程”將B1中的信息取走，使之為空,輸入進(jìn)程才干繼續(xù)工作。依此類推,可以找出此外2個(gè)進(jìn)程的制約關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，解決進(jìn)程同步需要2個(gè)信號(hào)量，“輸入進(jìn)程”和“解決進(jìn)程”同步，需要2個(gè)信號(hào)量,解決緩沖區(qū)Ｂ１的協(xié)調(diào)操作問(wèn)題;而“解決進(jìn)程”和“輸出進(jìn)程”同步,還需要2個(gè)信號(hào)量，解決緩沖區(qū)B2的協(xié)調(diào)操作問(wèn)題。因此，共需要４個(gè)信號(hào)量。本題中“解決進(jìn)程”的算法有一些難度，由于它需要協(xié)調(diào)兩個(gè)緩沖區(qū)的工作,考慮的因素比較多，算法復(fù)雜些。答案①系統(tǒng)可設(shè)三個(gè)進(jìn)程來(lái)完畢這個(gè)任務(wù):R進(jìn)程負(fù)責(zé)從卡片輸入機(jī)上讀入卡片信息，輸入到緩沖區(qū)B1中;C進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)Ｂ1中取出信息，進(jìn)行加工解決,之后將結(jié)果送到緩沖區(qū)B2中；P進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)B2中取出信息，并在打印機(jī)上印出。②Ｒ進(jìn)程受Ｃ進(jìn)程影響,B1放滿信息后R進(jìn)程要等待——等C進(jìn)程將其中信息所有取走，才干繼續(xù)讀入信息;C進(jìn)程受Ｒ進(jìn)程和P進(jìn)程的約束：B1中信息放滿后C進(jìn)程才可從中取出它們,且Ｂ2被取空后,C進(jìn)程才可將加工結(jié)果送入其中；P進(jìn)程受C進(jìn)程的約束:B２中信息放滿后Ｐ進(jìn)程才可從中取出它們，進(jìn)行打印。③信號(hào)量含義及初值：B1full——緩沖區(qū)B1滿,初值為0；Ｂ1empty——緩沖區(qū)Ｂ1空，初值為０;B2fuｌl——緩沖區(qū)B2滿，初值為０；B2ｅｍptｙ——緩沖區(qū)B2空,初值為0; 說(shuō)明前面我們說(shuō)過(guò)：信號(hào)量的初值與相應(yīng)資源的數(shù)量有關(guān)，也與P、Ｖ操作在程序代碼中出現(xiàn)的位置有關(guān)。以本題為例,假如Ｒ進(jìn)程的算法如下:則信號(hào)量B１emptｙ初值應(yīng)為1。表達(dá)B1緩沖區(qū)初始為空閑狀態(tài)。假如C進(jìn)程的算法如下:? 則信號(hào)量B2ｅmpty初值應(yīng)為１。表達(dá)B2緩沖區(qū)初始為空閑狀態(tài)?！纠?】死鎖的四個(gè)必要條件中,無(wú)法破壞的是()。A．互斥條件B．不可搶占條件C.占有且申請(qǐng)條件Ｄ.循環(huán)等待條件答案A分析互斥條件、不可搶占條件、占有且申請(qǐng)條件和循環(huán)等待條件是死鎖發(fā)生時(shí)的4個(gè)必要條件,我們知道，只要破壞這4個(gè)必要條件中的任意一個(gè)條件，死鎖就不會(huì)發(fā)生。打破互斥條件,就是允許進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)某些資源。但是，有的資源是不允許被同時(shí)訪問(wèn)的，如打印機(jī)等，這是由資源自身的屬性所決定的,因此這種方法并無(wú)實(shí)用價(jià)值。而其他三個(gè)條件是完全可以破壞的。2.3練習(xí)題一、選擇題（選擇一個(gè)對(duì)的答案的代碼填入括號(hào)中）順序程序和并發(fā)程序的執(zhí)行相比,（)。A.基本相同Ｂ.有點(diǎn)不同C．并發(fā)程序執(zhí)行總體上執(zhí)行時(shí)間快Ｄ.順序程序執(zhí)行總體上執(zhí)行時(shí)間快在單一解決機(jī)上,將執(zhí)行時(shí)間有重疊的幾個(gè)程序稱為（)。A.順序程序B.多道程序Ｃ.并發(fā)程序D.并行程序在單CPU的系統(tǒng)中,若干程序的并發(fā)執(zhí)行是由(）實(shí)現(xiàn)的。A.用戶B．程序自身Ｃ.進(jìn)程D.編譯程序進(jìn)程與程序之間有密切聯(lián)系，但又是不同的概念。兩者的一個(gè)本質(zhì)區(qū)別是（）。A.程序是靜態(tài)概念，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)概念Ｂ．程序是動(dòng)態(tài)概念，進(jìn)程是靜態(tài)概念Ｃ.程序保存在文獻(xiàn)中，進(jìn)程存放在內(nèi)存中D.程序順序執(zhí)行,進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行在操作系統(tǒng)中,進(jìn)程的最基本的特性是()。A.動(dòng)態(tài)性和并發(fā)性B．順序性和可再現(xiàn)性C．與程序的相應(yīng)性D.執(zhí)行過(guò)程的封閉性多個(gè)進(jìn)程的實(shí)體能存在于同一內(nèi)存中,在一段時(shí)間內(nèi)都得到運(yùn)營(yíng)。這種性質(zhì)稱作進(jìn)程的（)。A．動(dòng)態(tài)性B．并發(fā)性C.調(diào)度性D．異步性進(jìn)程是程序的執(zhí)行過(guò)程,可以處在不同的狀態(tài)。這種性質(zhì)稱作進(jìn)程的（）。Ａ．動(dòng)態(tài)性B.并發(fā)性C.調(diào)度性D．異步性在下列特性中，不是進(jìn)程的特性的是（）。A．異步性B．調(diào)度性C.操作性Ｄ.動(dòng)態(tài)性某進(jìn)程由于需要從磁盤(pán)上讀入數(shù)據(jù)而處在阻塞狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)完畢了所需的讀盤(pán)操作后，此時(shí)該進(jìn)程的狀態(tài)將()。從就緒變?yōu)檫\(yùn)營(yíng)Ｂ．從運(yùn)營(yíng)變?yōu)榫途wC．從運(yùn)營(yíng)變?yōu)樽枞模畯淖枞優(yōu)榫途w一個(gè)進(jìn)程被喚醒意味著（)。A．該進(jìn)程重新占有了CPUB.進(jìn)程狀態(tài)變?yōu)榫途wC．它的優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽畲螅?其PCＢ移至就緒隊(duì)列的隊(duì)首在單解決機(jī)系統(tǒng)中,處在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的進(jìn)程（）。A．只有一個(gè)B.可以有多個(gè)C.不能被掛起D．必須在執(zhí)行完后才干被撤下已經(jīng)獲得除(）以外的所有運(yùn)營(yíng)所需資源的進(jìn)程處在就緒狀態(tài)。A．存儲(chǔ)器Ｂ.打印機(jī)C.CPUD.磁盤(pán)空間進(jìn)程從運(yùn)營(yíng)狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的因素是（）。A．輸入或輸出事件發(fā)生Ｂ．時(shí)間片到Ｃ．輸入或輸出事件完畢D.某個(gè)進(jìn)程被喚醒為了描述進(jìn)程的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,采用了一個(gè)與進(jìn)程相聯(lián)系的(），根據(jù)它而感知進(jìn)程的存在。A.進(jìn)程狀態(tài)字B.進(jìn)程優(yōu)先數(shù)C.進(jìn)程控制塊Ｄ．進(jìn)程起始地址進(jìn)程在系統(tǒng)中存在的唯一標(biāo)志是()。A.所運(yùn)營(yíng)的程序B.所運(yùn)營(yíng)的程序和數(shù)據(jù)C．進(jìn)程隊(duì)列D.進(jìn)程控制塊進(jìn)程的動(dòng)態(tài)、并發(fā)等特性是運(yùn)用（）表現(xiàn)出來(lái)的。A．程序B.數(shù)據(jù)C.程序和數(shù)據(jù)Ｄ．進(jìn)程控制塊進(jìn)程間的基本關(guān)系為（）。Ａ.互相獨(dú)立與互相制約Ｂ.同步與互斥Ｃ．并行執(zhí)行與資源共享Ｄ.信息傳遞與信息緩沖在一段時(shí)間內(nèi)，只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱為()。A．共享資源B．臨界區(qū)C.臨界資源D．共享區(qū)操作系統(tǒng)中有一組常稱為特殊系統(tǒng)調(diào)用的程序，其操作具有不可分割性,在操作系統(tǒng)中稱為（)。Ａ.初始化程序B．原語(yǔ)C.子程序D．控制模塊操作系統(tǒng)中運(yùn)用信號(hào)量和Ｐ、Ｖ操作，（）。A．只能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的互斥B.只能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步C．可實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的互斥和同步D．可完畢進(jìn)程調(diào)度假如進(jìn)程Ｐa對(duì)信號(hào)量Ｓ執(zhí)行P操作，則信號(hào)量S的值應(yīng)（）。A.加1B．減1C．等于0Ｄ．小于0假如信號(hào)量S的值是0,此時(shí)進(jìn)程A執(zhí)行P（S）操作，那么，進(jìn)程Ａ?xí)?）。A．繼續(xù)運(yùn)營(yíng)B.進(jìn)入阻塞態(tài),讓出CＰＵC.進(jìn)入就緒態(tài),讓出CPUD.繼續(xù)運(yùn)營(yíng)，并喚醒S隊(duì)列頭上的等待進(jìn)程在操作系統(tǒng)中,對(duì)信號(hào)量Ｓ的P操作原語(yǔ)的定義中,使進(jìn)程進(jìn)入相應(yīng)阻塞隊(duì)列等待的條件是（)。Ａ.S>0Ｂ.Ｓ=0C.S<0D．S０信號(hào)量S的初值為8,在Ｓ上執(zhí)行了10次P操作，6次V操作后，S的值為（)。Ａ.1０Ｂ.8C.６Ｄ.4若P、Ｖ操作的信號(hào)量Ｓ初值為2，當(dāng)前值為1,則表達(dá)有（）個(gè)等待進(jìn)程。A．0??Ｂ.ｌ? C.２??D．３在進(jìn)程通信中,使用信箱方式互換信息的是(）。A．低檔進(jìn)程通信Ｂ．高級(jí)進(jìn)程通信Ｃ．共享內(nèi)存方式D．管道文獻(xiàn)方式系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖的因素是（)。A.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生了重大故障B.有多個(gè)封鎖的進(jìn)程同時(shí)存在C．若干進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而無(wú)休止地循環(huán)等待著，并且都不釋放已占有的資源D.資源數(shù)大大少于進(jìn)程數(shù),或進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)的資源數(shù)大大超過(guò)資源總數(shù)兩個(gè)進(jìn)程爭(zhēng)奪同一個(gè)資源（）。A.一定死鎖Ｂ.不一定死鎖C.不會(huì)死鎖D．以上說(shuō)法都不對(duì)二、判斷題(對(duì)的的劃√，錯(cuò)誤的劃×。）簡(jiǎn)樸地說(shuō),進(jìn)程是程序的執(zhí)行過(guò)程。因而,進(jìn)程和程序是一一相應(yīng)的。（）進(jìn)程和程序是兩個(gè)截然不同的概念。(）程序在運(yùn)營(yíng)時(shí)需要很多系統(tǒng)資源，如內(nèi)存、文獻(xiàn)、設(shè)備等，因此操作系統(tǒng)以程序?yàn)閱挝环峙上到y(tǒng)資源。()進(jìn)程控制塊（PＣＢ）是專為用戶進(jìn)程設(shè)立的私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)進(jìn)程僅有一個(gè)ＰCB。（）進(jìn)程執(zhí)行的相對(duì)速度不能由進(jìn)程自己來(lái)控制。(）進(jìn)程之間的互斥，重要源于進(jìn)程之間的資源競(jìng)爭(zhēng)，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)相關(guān)進(jìn)程在執(zhí)行順序上的協(xié)調(diào)。（)信號(hào)量機(jī)制是一種有效的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步與互斥的工具。信號(hào)量只能由P、V操作來(lái)改變。()V操作是對(duì)信號(hào)量執(zhí)行加1操作，意味著釋放一個(gè)單位資源,假如加1后信號(hào)量的值小于等于零,則從等待隊(duì)列中喚醒一個(gè)進(jìn)程,現(xiàn)進(jìn)程變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，否則現(xiàn)進(jìn)程繼續(xù)進(jìn)行。()運(yùn)用信號(hào)量的P,V操作，進(jìn)程之間可以互換大量信息。（)系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的主線因素是資源有限且操作不妥。因此，當(dāng)系統(tǒng)提供的資源少于并發(fā)進(jìn)程的需求時(shí)，系統(tǒng)就產(chǎn)生死鎖。（)三、簡(jiǎn)答題四、應(yīng)用題請(qǐng)同學(xué)們解答參考教材６8頁(yè)的課后習(xí)題。參考答案：一、CCCAABDＣDBＡCＡCＤDＢＣBCＢBCDBBCB二、２，5,7是對(duì)的的。1.（×)。進(jìn)程和程序不是一一相應(yīng)的。3.(×)。操作系統(tǒng)以進(jìn)程為單位分派系統(tǒng)資源。4.(×）。進(jìn)程控制塊（ＰCB）是為系統(tǒng)中各個(gè)進(jìn)程設(shè)立的私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第3章解決機(jī)調(diào)度輔導(dǎo)與自測(cè)3．1本章知識(shí)點(diǎn)調(diào)度是操作系統(tǒng)的基本功能,幾乎所有的計(jì)算機(jī)資源在使用之前都要通過(guò)調(diào)度。CPU作為計(jì)算機(jī)最重要的資源，解決機(jī)調(diào)度的目的就是分派ＣPU。CPU是操作系統(tǒng)中最核心的調(diào)度，其調(diào)度策略決定了操作系統(tǒng)的類型，其調(diào)度算法優(yōu)劣直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。所以,調(diào)度問(wèn)題是操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)中心問(wèn)題。本章的重要知識(shí)點(diǎn)為：(1）調(diào)度級(jí)別一般來(lái)說(shuō),作業(yè)從進(jìn)入系統(tǒng)到最后完畢,也許要經(jīng)歷三級(jí)調(diào)度：高級(jí)調(diào)度、中級(jí)調(diào)度和低檔調(diào)度,這是按調(diào)度層次進(jìn)行分類的。其中，高級(jí)調(diào)度又稱為作業(yè)調(diào)度，低檔調(diào)度又稱為進(jìn)程調(diào)度。作業(yè)調(diào)度是在輸入的一批作業(yè)中選擇有權(quán)競(jìng)爭(zhēng)ＣPＵ的作業(yè)。資源的分派策略(特別是內(nèi)存管理）對(duì)作業(yè)調(diào)度有很大影響。為了使內(nèi)存中同時(shí)存放的進(jìn)程數(shù)目不至于太多，有時(shí)就需要把某些進(jìn)程從內(nèi)存中移到外存上，以減少多道程序的數(shù)目，為此設(shè)立了中級(jí)調(diào)度。進(jìn)程調(diào)度是從就緒進(jìn)程隊(duì)列中選擇一個(gè)進(jìn)程,并把CPU分派給它。進(jìn)程調(diào)度是這三級(jí)調(diào)度中是必不可少的。這三級(jí)調(diào)度中,要重點(diǎn)理解作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度形成的兩級(jí)調(diào)度模型,如下圖所示。通過(guò)理解這個(gè)圖，理解作業(yè)的4種狀態(tài)：提交、后備、執(zhí)行和完畢,作業(yè)調(diào)度的功能,進(jìn)程調(diào)度的功能,進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī),以及這兩級(jí)調(diào)度如何協(xié)調(diào)工作完畢了解決機(jī)調(diào)度。（2)常用調(diào)度算法針對(duì)不同的系統(tǒng)目的，會(huì)采用不同的調(diào)度策略。擬定調(diào)度策略是件復(fù)雜的工作,往往要兼顧多種因素的影響。ＣPU運(yùn)用率、吞吐量、周轉(zhuǎn)時(shí)間、就緒等待時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間等是通常評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能時(shí)都要考慮的幾個(gè)指標(biāo)。教材中重要介紹了３種調(diào)度算法,分別是先來(lái)先服務(wù)法、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法和優(yōu)先級(jí)法。先來(lái)先服務(wù)法(FCFS）是最簡(jiǎn)樸的調(diào)度算法，它的實(shí)現(xiàn)思想就是“排隊(duì)買票”的辦法。按作業(yè)(或進(jìn)程)到來(lái)的先后順序進(jìn)行調(diào)度，即先來(lái)的先得到執(zhí)行。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法（ＲR）的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)思想是系統(tǒng)把所有就緒進(jìn)程按先入先出的原則排成一個(gè)隊(duì)列。每當(dāng)執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序總是選出就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程，讓它在ＣPU上運(yùn)營(yíng)一個(gè)時(shí)間片的時(shí)間。當(dāng)進(jìn)程用完分給它的時(shí)間片后,調(diào)度程序便停止該進(jìn)程的運(yùn)營(yíng),并把它放入就緒隊(duì)列的末尾；然后,把CPU分給就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程。輪轉(zhuǎn)法合用于分時(shí)系統(tǒng)。其重要問(wèn)題是時(shí)間片如何選擇：時(shí)間片太長(zhǎng)了,就成為FCFS調(diào)度;時(shí)間片太短了，頻繁調(diào)度,開(kāi)銷太大。優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)思想:是從就緒隊(duì)列中選出優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程,把CPU分給它使用。又分為非搶占式優(yōu)先級(jí)法和搶占式優(yōu)先級(jí)法。前者是：當(dāng)前占用CPＵ的進(jìn)程一直運(yùn)營(yíng)下去,直到完畢任務(wù)或者因等待某事件而積極讓出CPU時(shí),系統(tǒng)才讓另一個(gè)優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程占用CPU。后者是：當(dāng)前進(jìn)程在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,一旦有另一個(gè)優(yōu)先級(jí)更高的進(jìn)程出現(xiàn)在就緒隊(duì)列中，進(jìn)程調(diào)度程序就停止當(dāng)前進(jìn)程的運(yùn)營(yíng),強(qiáng)行將ＣPＵ分給那個(gè)進(jìn)程。其它常用的調(diào)度算法尚有:短作業(yè)優(yōu)先法、最短剩余時(shí)間優(yōu)先法、多級(jí)隊(duì)列法、多級(jí)反饋隊(duì)列法。(3)中斷解決并發(fā)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要特性，它允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)在系統(tǒng)中活動(dòng)。而實(shí)行并發(fā)的基礎(chǔ)是由硬件和軟件結(jié)合而成的中斷機(jī)制。中斷是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的重要概念之一，它是指CPU對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的某個(gè)事件做出的解決過(guò)程。按功能劃分，中斷一般分為Ｉ/O中斷、機(jī)器故障中斷、外部中斷、程序性中斷、訪管中斷。在中斷響應(yīng)和解決過(guò)程中,硬件對(duì)中斷請(qǐng)求做出響應(yīng)：中止當(dāng)前程序的執(zhí)行,保存斷點(diǎn)信息，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的解決程序。軟件對(duì)中斷進(jìn)行相應(yīng)的解決:保存現(xiàn)場(chǎng),分析因素，解決中斷,中斷返回。各中斷解決程序是操作系統(tǒng)的重要組成部分。對(duì)中斷的解決是在核心態(tài)下進(jìn)行的。Ｌｉnux系統(tǒng)提供應(yīng)用戶的最重要的系統(tǒng)程序是sｈeｌｌ命令語(yǔ)言解釋程序。其基本功能是解釋并執(zhí)行用戶輸入的各種命令，實(shí)現(xiàn)用戶與Linux核心的接口。shell解釋程序的工作過(guò)程基本上是讀入命令行、分析命令行和構(gòu)成命令樹(shù),創(chuàng)建子進(jìn)程來(lái)執(zhí)行命令樹(shù)等環(huán)節(jié)。（4）Linux系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度Linux系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度機(jī)制重要涉及調(diào)度方式、調(diào)度策略、調(diào)度時(shí)機(jī)和調(diào)度算法。Linux系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程采用兩級(jí)調(diào)度:中級(jí)調(diào)度(對(duì)換進(jìn)程,解決內(nèi)存分派）和低檔調(diào)度(解決CＰU分派）。進(jìn)程調(diào)度基本上采用搶占式優(yōu)先級(jí)算法。而針對(duì)不同類型的進(jìn)程又采用相應(yīng)的調(diào)度策略。本章還介紹了Ｌinux系統(tǒng)中常用的調(diào)度命令，如nohup、ａt(yī)、bａt(yī)ｃh、jｏbｓ、ｆg、bｇ。3.2典型例題解析【例1】為了使系統(tǒng)中各部分資源得到均衡使用,就必須選擇對(duì)資源需求不同的作業(yè)進(jìn)行合理搭配,這項(xiàng)工作是由(）完畢的。Ａ．作業(yè)調(diào)度B.中級(jí)調(diào)度C．進(jìn)程調(diào)度D.內(nèi)存調(diào)度答案A分析一方面,要了解操作系統(tǒng)解決機(jī)調(diào)度的級(jí)別,即作業(yè)從進(jìn)入系統(tǒng)到最后完畢,至少要經(jīng)歷兩級(jí)調(diào)度：高級(jí)調(diào)度和低檔調(diào)度。為了使內(nèi)存中同時(shí)存放的進(jìn)程數(shù)目不至于太多,有時(shí)需要把某些進(jìn)程從內(nèi)存中移到外存上，以減少多道程序的數(shù)目,為此設(shè)立了中級(jí)調(diào)度。各個(gè)級(jí)別調(diào)度的含義,所解決的問(wèn)題,即功能是什么。只有清楚地掌握了這些基本概念，才干做好選擇。本題說(shuō)的是作業(yè)的合理搭配以達(dá)成系統(tǒng)資源的均衡運(yùn)用,顯然是作業(yè)調(diào)度的工作。而中級(jí)調(diào)度解決的是內(nèi)存分派問(wèn)題，進(jìn)程調(diào)度解決的是哪一個(gè)就緒進(jìn)程占有CPU的問(wèn)題。因此答案選A。【例2】作業(yè)調(diào)度程序從處在（）狀態(tài)的隊(duì)列中選取適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)調(diào)入主存運(yùn)營(yíng)。A．執(zhí)行B．提交C．完畢D.后備答案D分析解答此題需要了解作業(yè)的狀態(tài)以及轉(zhuǎn)換。一個(gè)作業(yè)從進(jìn)入系統(tǒng)到運(yùn)營(yíng)結(jié)束要經(jīng)歷四種狀態(tài):提交狀態(tài)、后備狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)和完畢狀態(tài)。（1)提交狀態(tài)：用戶的一個(gè)作業(yè)提交給系統(tǒng)時(shí)所處的狀態(tài)，如用戶通過(guò)鍵盤(pán)向機(jī)器輸入作業(yè)。處在提交狀態(tài)的作業(yè)，其信息正在進(jìn)入系統(tǒng)。(2)后備狀態(tài)：用戶作業(yè)經(jīng)輸入設(shè)備(如讀卡機(jī))輸入進(jìn)外存(磁盤(pán)）中存放，等待進(jìn)入內(nèi)存時(shí)所處的狀態(tài)。此時(shí)，系統(tǒng)將為該作業(yè)建立一個(gè)作業(yè)控制塊JCB，并把作業(yè)插入到后備作業(yè)隊(duì)列中檔待調(diào)度運(yùn)營(yíng)。（3）執(zhí)行狀態(tài):作業(yè)調(diào)度程序按照一定的作業(yè)調(diào)度算法從后備作業(yè)隊(duì)列中選中一個(gè)作業(yè)，為它分派必要的資源，建立一組相應(yīng)的進(jìn)程后,這個(gè)作業(yè)就由后備狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行狀態(tài)。需要指出的是，處在執(zhí)行狀態(tài)的作業(yè)在系統(tǒng)中并不一定真正占有解決機(jī),作業(yè)能否真正在解決機(jī)上運(yùn)營(yíng)由進(jìn)程調(diào)度來(lái)控制。(4)完畢狀態(tài):作業(yè)完畢了解決任務(wù),輸出結(jié)果形成報(bào)告,系統(tǒng)將作業(yè)控制塊JＣB從當(dāng)前作業(yè)隊(duì)列中刪除，并回收分派給作業(yè)的所有資源，準(zhǔn)備退出系統(tǒng)時(shí)的作業(yè)狀態(tài)。四種作業(yè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換見(jiàn)下圖：進(jìn)程調(diào)度進(jìn)程調(diào)度作業(yè)調(diào)度作業(yè)調(diào)度提交后備完畢運(yùn)營(yíng)就緒阻塞參考上圖，有這樣一個(gè)判斷題:作業(yè)調(diào)度程序選中一個(gè)作業(yè)后，與該作業(yè)相關(guān)的進(jìn)程即占有CPU運(yùn)營(yíng)。答案是錯(cuò)誤的,由于執(zhí)行狀態(tài)的作業(yè)能否真正在CPＵ上運(yùn)營(yíng)由進(jìn)程調(diào)度來(lái)控制，這時(shí)候的進(jìn)程至少有三種基本狀態(tài),不能保證一定是占有CPU的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)?！纠?】在批解決系統(tǒng)中，周轉(zhuǎn)時(shí)間是(）。Ａ．作業(yè)運(yùn)營(yíng)時(shí)間B．作業(yè)等待時(shí)間和運(yùn)營(yíng)時(shí)間之和Ｃ.作業(yè)的相對(duì)等待時(shí)間Ｄ.作業(yè)被調(diào)度進(jìn)入主存到運(yùn)營(yíng)完畢的時(shí)間答案B分析作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間=作業(yè)完畢時(shí)間-作業(yè)提交時(shí)間。周轉(zhuǎn)時(shí)間是用于作業(yè)等待進(jìn)入內(nèi)存、進(jìn)程在就緒隊(duì)列中檔待、進(jìn)程在CPU上運(yùn)營(yíng)和完畢I/O操作所花費(fèi)時(shí)間的總和。因此，周轉(zhuǎn)時(shí)間是作業(yè)等待時(shí)間和運(yùn)營(yíng)時(shí)間之和。答案D是不對(duì)的，由于作業(yè)提交后進(jìn)入作業(yè)后備狀態(tài),此時(shí)作業(yè)是在外存，這個(gè)時(shí)間也要計(jì)入作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間?！纠?】在作業(yè)調(diào)度中,若采用優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法,為了盡也許使ＣＰU和外部設(shè)備并行工作,有如下三個(gè)作業(yè):J1以計(jì)算為主,J2以輸入輸出為主,J３計(jì)算和輸入輸出兼顧，則它們的優(yōu)先級(jí)從高到低的排列順序是（)。A．J1，J2,J3B.J2,J3,J1Ｃ.J3,J2,J1Ｄ.Ｊ２，J１,J3答案C分析本試題將作業(yè)分為:I/O繁忙的作業(yè)、CPU繁忙的作業(yè)、I/O與CPU均衡的作業(yè)三種類型,由系統(tǒng)或操作員根據(jù)作業(yè)類型指定優(yōu)先級(jí)。為了盡也許使ＣPＵ和外部設(shè)備并行工作,那么Ｉ/O繁忙的作業(yè)和CＰU繁忙的作業(yè)都不能指定為最高的優(yōu)先級(jí)，由于這兩類作業(yè)都無(wú)法均衡地使用資源（ＣPＵ或者Ｉ/O設(shè)備）。對(duì)于這兩類作業(yè)，應(yīng)指定Ｉ/O繁忙的作業(yè)優(yōu)先級(jí)高于CＰU繁忙的作業(yè)，這樣做可以提高CPU的運(yùn)用率,增長(zhǎng)系統(tǒng)的吞吐量。因此,這三類作業(yè)優(yōu)先級(jí)從高到低的排列順序是:Ｉ/O與CPU均衡的作業(yè)、Ｉ/O繁忙的作業(yè)、CPU繁忙的作業(yè)?！纠?】下表給出作業(yè)l，2，３的提交時(shí)間和運(yùn)營(yíng)時(shí)間。采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法和短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法,試問(wèn)作業(yè)調(diào)度順序和平均周轉(zhuǎn)時(shí)間各為多少?(時(shí)間單位:小時(shí),以十進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算。)作業(yè)號(hào)提交時(shí)間運(yùn)營(yíng)時(shí)間１230.00．41．08.０４.01.0分析解此題關(guān)鍵是要清楚系統(tǒng)中各道作業(yè)隨時(shí)間的推動(dòng)情況。我們用一個(gè)作業(yè)執(zhí)行時(shí)間圖來(lái)表達(dá)作業(yè)的執(zhí)行情況,幫助我們理解此題。采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度策略,其作業(yè)執(zhí)行時(shí)間圖如下:作業(yè)作業(yè)作業(yè)3作業(yè)2作業(yè)100.41.08.012.013.0時(shí)間作業(yè)提交時(shí)間各作業(yè)陸續(xù)完畢時(shí)間采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度策略，其作業(yè)執(zhí)行時(shí)間圖如下:作業(yè)作業(yè)作業(yè)3作業(yè)2作業(yè)100.41.08.09.013.0時(shí)間作業(yè)提交時(shí)間各作業(yè)陸續(xù)完畢時(shí)間此外，作業(yè)i的周轉(zhuǎn)時(shí)間Ti＝作業(yè)完畢時(shí)間-作業(yè)提交時(shí)間系統(tǒng)中n個(gè)作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間，其中Ｔi為作業(yè)i的周轉(zhuǎn)時(shí)間。解:采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度策略，則調(diào)度順序?yàn)閘、2、3。作業(yè)號(hào) 提交時(shí)間?運(yùn)營(yíng)時(shí)間?開(kāi)始時(shí)間?完畢時(shí)間? 周轉(zhuǎn)時(shí)間1? ０.0 ８．0? 0.0???8.0 8.02 ?0.4 ? 4.0???8.0??１2.0 11.63??1.0 ?1.0? ?12.0??13.0? 12.０平均周轉(zhuǎn)時(shí)間Ｔ=（8＋１1．6+１２）/３=1０.53采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度策略,則調(diào)度順序?yàn)椋臁?、2。作業(yè)號(hào) 提交時(shí)間 運(yùn)營(yíng)時(shí)間 ?開(kāi)始時(shí)間 完畢時(shí)間 ?周轉(zhuǎn)時(shí)間１ ?０.0 ?8.0 ?０.0?? 8.0?? 8．03 ?１．0 ? 1．0 ?8.0 ? 9.0???8.02 ?０.4? 4．0 ? 9．0? ?1３．0 ?1２．6平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=(8+8＋１2.６）/３=９．5３【例6】今有三個(gè)批解決作業(yè)。第一個(gè)作業(yè)1０:0０到達(dá),需要執(zhí)行2小時(shí)；第二個(gè)作業(yè)在10:10到達(dá),需要執(zhí)行1小時(shí);第三個(gè)作業(yè)在10:25到達(dá),需要執(zhí)行25分鐘。分別采用如下兩種作業(yè)調(diào)度算法：調(diào)度算法１:作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間執(zhí)行結(jié)束時(shí)間１２３10：0０10:１010:2510:０01２:00１３:0０１2:０013：0０13：25調(diào)度算法２:作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間執(zhí)行結(jié)束時(shí)間12３10:00１0:1０10：2511:5０10:5０１0:2513：５0１１：5０1０;５０(1）計(jì)算各調(diào)度算法下的作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。(2）調(diào)度算法1是什么作業(yè)調(diào)度算法？分析作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間＝作業(yè)完畢時(shí)間-作業(yè)提交時(shí)間。以調(diào)度算法1的作業(yè)2為例,其周轉(zhuǎn)時(shí)間=作業(yè)完畢時(shí)間13：0０－作業(yè)提交時(shí)間10:１0，得到結(jié)果為2小時(shí)5０分鐘，轉(zhuǎn)換為小時(shí)為2.8３小時(shí)。轉(zhuǎn)換的目的是為了方便計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。解:(1)采用調(diào)度算法1時(shí):作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時(shí)間為2小時(shí)；作業(yè)２的周轉(zhuǎn)時(shí)間為2.８3小時(shí)；作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時(shí)間為3小時(shí);平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：（2＋2.83+3)／3=2.６1小時(shí)。采用調(diào)度算法2時(shí):作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時(shí)間為3.83小時(shí);作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時(shí)間為１.6７小時(shí);作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時(shí)間為０.42小時(shí)；平均周