第一篇：计算机操作系统总结
虚拟存储器应用研究
虚拟存储器是具有请求调入功能和置换功能，能仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统，它能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种虚拟的存储器系统。其逻辑容量由内存和外存容量之和所决定，其运行速度接近于内存速度，而每位的成本却又接近于外存。可见，虚拟存储技术是一种性能非常优越的存储器管理技术，故被广泛地应用于大、中、小型机器和微型机中。
虚拟内存作用
内存在计算机中的作用很大，电脑中所有运行的程序都需要经过内存来执行，如果执行的程序很大或很多，就会导致内存消耗殆尽。为了解决这个问题，运用了虚拟内存技术，即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用，当内存占用完时，电脑就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。
为了给用户提供更大的随机存取空间而采用的一种存储技术。它将内存与外存结合使用，好像有一个容量极大的内存储器，工作速度接近于主存，每位成本又与辅存相近，在整机形成多层次存储系统。
虚拟存储器的特征
离散性：指在内存分配时采用离散的分配方式，它是虚拟存储器的最基本的特征。
多次性：指一个作业被分成多次调入内存运行，即在作业运行时没有必要将其全部装入，只须将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可。多次性是虚拟存储器最重要的特征。
对换性：指允许在作业的运行过程中在内存和外存的对换区之间换进、换出。
虚拟性：指能够从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量
工作过程
虚拟存储器是由硬件和操作系统自动实现存储信息调度和管理的。它的工作过程包括6个步骤：①中央处理器访问主存的逻辑地址分解成组号a和组内地址b，并对组号a进行地址变换，即将逻辑组号a作为索引，查地址变换表，以确定该组信息是否存放在主存内。②如该组号已在主存内，则转而执行④；如果该组号不在主存内，则检查主存中是否有空闲区，如果没有，便将某个暂时不用的组调出送往辅存，以便将这组信息调入主存。③从辅存读出所要的组，并送到主存空闲区，然后将那个空闲的物理组号a和逻辑组号a登录在地址变换表中。④从地址变换表读出与逻辑组号a对应的物理组号a。⑤从物理组号a和组内字节地址b得到物理地址。⑥根据物理地址从主存中存取必要的信息。调度方式
调度方式有分页式、分段式、段页式3种。页式调度是将逻辑和物理地址空间都分成固定大小的页。主存按页顺序编号，而每个独立编址的程序空间有自己的页号顺序，通过调度辅存中程序的各页可以离散装入主存中不同的页面位置，并可据表一一对应检索。页式调度的优点是页内零头小，页表对程序员来说是透明的，地址变换快，调入操作简单；缺点是各页不是程序的独立模块，不便于实现程序和数据的保护。段式调度是按程序的逻辑结构划分地址空间，段的长度是随意的，并且允许伸长，它的优点是消除了内存零头，易于实现存储保护，便于程序动态装配；缺点是调入操作复杂。将这两种方法结合起来便构成段页式调度。在段页式调度中把物理空间分成页，程序按模块分段，每个段再分成与物理空间页同样小的页面。段页式调度综合了段式和页式的优点。其缺点是增加了硬件成本，软件也较复杂。大型通用计算机系统多数采用段页式调度。
页式调度
页式虚拟存储系统中，虚地址空间被分成等长大小的页，称为逻辑页；主存空间也被分成同样大小的页，称为物理页。相应地，虚地址分为两个字段：高字段为逻辑页号，低字段为页内地址（偏移量）；实存地址也分两个字段：高字段为物理页号，低字段为页内地址。通过页表可以把虚地址（逻辑地址）转换成物理地址。在大多数系统中，每个进程对应一个页表。页表中对应每一个虚存页面。有一个表项，表项的内容包含该虚存页面所在的主存页面的地址（物理页号），以及指示该逻辑页是否已调入主存的有效位。地址变换时，用逻辑页号作为页表内的偏移地址索引页表（将虚页号看作页表数组下标）并找到相应物理页号，用物理页号作为实存地址的高字段，再与虚地址的页内偏移量拼接，就构成完整的物理地址。现代的中央处理机通常有专门的硬件支持地址变换。
段式调度
段是按照程序的自然分界划分的长度可以动态改变的区域。通常，程序员把子程序、操作数和常数等不同类型的数据划分到不同的段中，并且每个程序可以有多个相同类型的段。在段式虚拟存储系统中，虚地址由段号和段内地址（偏移量）组成。虚地址到实主存地址的变换通过段表实现。每个程序设置一个段表，段表的每一个表项对应一个段。段式虚拟存储器有许多优点： ①段的逻辑独立性使其易于编译、管理、修改和保护，也便于多道程序共享。②段长可以根据需要动态改变，允许自由调度，以便有效利用主存空间。段式虚拟存储器也有一些缺点： ①因为段的长度不固定，主存空间分配比较麻烦。②容易在段间留下许多外碎片，造成存储空间利用率降低。③由于段长不一定是2的整数次幂，因而不能简单地像分页方式那样用虚地址和实地址的最低若干二进制位作为段内偏移量，并与段号进行直接拼接，必须用加法操作通过段起址与段内偏移量的求和运算求得物理地址。因此，段式存储管理比页式存储管理方式需要更多的硬件支持。
段页式调度
段页式虚拟存储器是段式虚拟存储器和页式虚拟存储器的结合。实存被等分成页。每个程序则先按逻辑结构分段，每段再按照实存的页大小分页，程序按页进行调入和调出操作，但可按段进行编程、保护和共享。它把程序按逻辑单位分段以后，再把每段分成固定大小的页。程序对主存的调入调出是按页面进行的，但它又可以按段实现共享和保护，兼备页式和段式的优点。缺点是在映象过程中需要多次查表。在段页式虚拟存储系统中，每道程序是通过一个段表和一组页表来进行定位的。段表中的每个表目对应一个段，每个表目有一个指向该段的页表起始地址及该段的控制保护信息。由页表指明该段各页在主存中的位置以及是否已装入、已修改等状态信息。如果有多个用户在机器上运行，多道程序的每一道需要一个基号,由它指明该道程序的段表起始地址。虚拟内存的访问
虚存空间的用户程序按照虚地址编程并存放在辅存中。程序运行时，由地址变换机构依据当时分配给该程序的实地址空间把程序的一部分调入实存。每次访存时，首先判断该虚地址所对应的部分是否在实存中：如果是，则进行地址转换并用实地址访问主存；否则，按照某种算法将辅存中的部分程序调度进内存，再按同样的方法访问主存。由此可见，每个程序的虚地址空间可以远大于实地址空间，也可以远小于实地址空间。前一种情况以提高存储容量为目的，后一种情况则以地址变换为目的。后者通常出现在多用户或多任务系统中：实存空间较大，而单个任务并不需要很大的地址空间，较小的虚存空间则可以缩短指令中地址字段的长度。
第二篇：《计算机操作系统》简答题总结
《计算机操作系统》简答题总结
1、简述操作系统的定义。
操作系统是计算机系统的一种系统软件，它统一管理计算机系统的资源和控制程序的执行。
2、在多道程序设计技术的系统中，操作系统怎样才会占领中央处理器？
只有当中断装置发现有事件发生时，它才会中断当前占用中央处理器的程序执行，让操作系统的处理服务程序占用中央处理器并执行之。
3、简述“删除文件”操作的系统处理过程。
用户用本操作向系统提出删除一个文件的要求，系统执行时把指定文件的名字从目录和索引表中除去，并收回它所占用的存储区域，但删除一个文件前应先关闭该文件。
4、对相关临界区的管理有哪些要求？
为了使并发进程能正确地执行，对若干进程共享某一变量（资源）的相关临界区应满足以下三个要求： ① 一次最我让一个进程在临界区中执行，当有进程在临界区中时，其他想进入临界区执行的进程必须等待； ② 任何一个进入临界区执行的进程必须在有限的时间内退出临界区，即任何一个进程都不应该无限逗留在自己的临界区中； ③ 不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区，即有进程退出临界区时应让下一个等待进入临界区的进程进入它的临界区。
5、简述解决死锁问题的三种方法。① 死锁的防止。系统按预定的策略为进程分配资源，这些分配策略能使死锁的四个必要条件之一不成立，从而使系统不产生死锁。② 死锁的避免。系统动态地测试资源分配情况，仅当能确保系统安全时才给进程分配资源。③ 死锁的检测。对资源的申请和分配不加限制，只要有剩余的资源就呆把资源分配给申请者，操作系统要定时判断系统是否出现了死锁，当有死锁发生时设法解除死锁。
6、从操作系统提供的服务出发，操作系统可分哪几类？
批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。
7、简述计算机系统的中断机制及其作用。
中断机制包括硬件的中断装置和操作系统的中断处理服务程序。中断装置由一些特定的寄存器和控制线路组成，中央处理器和外围设备等识别到的事件保存在特定的寄存器中，中央处理器每执行完一条指令，均由中断装置判别是否有事件发生。若无事件发生，CPU继续执行；若有事件发生，则中断装置中断原占有CPU的程序的执行，让操作系统的处理事件服务程序占用CPU，对出现的事件进行处理，事件处理完后，再让原来的程序继续占用CPU执行。
8、选择进程调度算法的准则是什么？
由于各种调度算法都有自己的特性，因此，很难评价哪种算法是最好的。一般说来，选择算法时可以考虑如下一些原则：
① 处理器利用率； ② 吞吐量； ③ 等待时间； ④ 响应时间。
在选择调度算法前，应考虑好采用的准则，当确定准则后，通过对各种算法的评估，从中选择出最合适的算法。
9、独占设备采用哪种分配方式？
独占设备通常采用静态分配方式。即在一个作业执行前，将作业要使用的这类设备分配给作业，在作业执行期间均归该作业占用，直到作业执行结束才归还。
10、产生死锁的原因是什么？
① 系统资源不足； ② 进程推进顺序不合适。
在早期的系统中，由于系统规模较小，结构简单，以及资源分配大多采用静态分配法，使得操作系统死锁问题的严重性未能充分暴露出来。但今天由于多道程序系统，以至于数据系统的出现，系统中的共享性和并行性的增加，软件系统变得日益庞大和复杂等原因，使得系统出现死锁现象的可能性大大增加。
11、何谓批处理操作系统？
用户准备好要执行的程序、数据和控制作业执行的说明书，由操作员输入到计算机系统中等待处理。操作系统选择作业并按作业说明书的要求自动控制作业的执行。采用这种批量化处理作业的操作系统称为批处理操作系统。
12、对特权指令的使用有什么限制？
只允许操作系统使用特权指令，用户程序不能使用特权指令。
13、影响缺页中断率有哪几个主要因素？ 影响缺页中断率的因素有四个：
① 分配给作业的主存块数多则缺页率低，反之缺页中断率就高。② 页面大，缺页中断率低；页面小缺页中断率高。
③ 程序编制方法。以数组运算为例，如果每一行元素存放在一页中，则按行处理各元素缺页中断率低；反之，按列处理各元素，则缺页中断率高。
④ 页面调度算法对缺页中断率影响很大，但不可能找到一种最佳算法。
14、磁盘移臂调度的目的是什么？常用移臂调度算法有哪些？
磁盘移臂调度的目的是尽可能地减少输入输出操作中的寻找时间。常用的移臂调度算法有：
① 先来先服务算法 ② 最短寻找时间优先算法 ③ 电梯调度算法 ④ 单向扫描算法。
15、常用的作业调度算法有哪些？
① 先来先服务算法 ② 计算时间短的作业优先算法 ③ 响应比最高者优先算法 ④ 优先数调度算法 ⑤ 均衡调度算法
16、计算机系统的资源包括哪些？
计算机系统的资源包括两大类：硬件资源和软件资源。
硬件资源主要有中央处理器、主存储器、辅助存储器和各种输入输出设备。软件资源有编译程序、编辑程序等各种程序以及有关数据。
17、CPU在管态和目态下工作有何不同？ 当中央处理器处于管态时，可以执行包括特权指令在内的一切面器指令，而在目态下工作时不允许执行特权指令。
18、何为页表和快表？它们各起什么作用？
页表指出逻辑地址中的页号与所占主存块号的对应关系。
作用：页式存储管理在用动态重定位方式装入作业时，要利用页表做地址转换工作。快表就是存放在高速缓冲存储器的部分页表。它起页表相同的作用。
由于采用页表做地址转换，读写内存数据时CPU要访问两次主存。有了快表，有时只要访问一次高速缓冲存储器，一次主存，这样可加速查找并提高指令执行速度。
19、作业在系统中有哪几种状态？
一个作业进入系统到运行结束，一般要经历进入、后备、运行和完成四个阶段，相应地，作业亦有进入、后备、运行和完成四种状态。
① 进入状态：作业的信息从输入设备上预输入到输入井，此时称为作业处于进入状态。② 后备状态：当作业的全部信息都已输入，且由操作系统将其存放在输入井中，此时称作业处于后备状态。系统将所有处于后备状态的作业组成后备作业队列，等待作业调度程序的调度。③ 运行状态：一个后备作业被作业调度程序选中，分配了必要的资源，调入内存运行，称作业处于运行状态。④ 完成状态：当作业正常运行完毕或因发生错误非正常终止时，作业进入这完成状态。
20、用fork创建新进程，它要做哪些工作？ 由fork创建新进程的主要工作有：
① 在进程表proc[ ]中为子进程找一个空闲的表项，用来存放子进程的proc结构； ② 为子进程分配一个唯一的标识号；
③ 把父进程中的字段复制到子进程的proc中，并把p – pid置为分配到的进程标识号，把p-pid置为父进程的标识号，把p-stat置为创建状态；
④ 按父进程中p-size所示的长度为子进程申请分配内存。若有足够的内存，则把父进程的user结构、栈和用户数据区全部复制到子进程的空间中；若无足够的内存，则在磁盘对换区中分配存储空间，然后复制到对换区中，置于进程状态为就绪状态。
21、为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率？
① 多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间。
② 作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源。③ 作业执行过程中不再访问低速设备，而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间。④ 作业成批输入，减少了从操作到作业的交接时间。
22、操作系统为用户提供哪些接口？
操作系统为用户提供两种类型的使用接口：
一是操作员级的，它为用户提供控制作业执行的途径； 二是程序员级的，它为用户程序提供服务功能。
23、什么是线程？多线程技术具有哪些优越性？
线程是进程中可独立执行的子任务，一个进程可以有一个或多个线程，每个线程都有一个惟一的标识符。线程与进程有许多相似之处，往往把线程又称为“轻型进程”，线程与进程的根本区别是把进程作为资源分配单位，而线程是调度和执行单位。多线程技术具有多个方面的优越性：
① 创建速度快、系统开销小：创建线程不需要另行分配资源；
② 通信简洁、信息传送速度快：线程间的通信在统一地址空间进程，不需要额外的通信机制；
③ 并行性高：线程能独立执行，能充分利用和发挥处理器与外围设备并行工作的能力。
24、UNIX系统中的优先权和优先数有什么关系？如何确定进程的优先权和优先数？ UNIX中每个进程都有一个优先数，就绪进程能否占用处理器的优先权取决于进程的优先数，优先数越小则优先权越高。
UNIX以动态方式确定优先权，如核心的进程优先权高于进入用户态的进程；降低用完一个时间片的进程的优先权；对进入睡眠的进程，其等待事件越急优先数越高；降低使用处理器时间较长的进程的优先权。
UNIX中确定进程优先数的方法有两种：设置方法和计算方法。前者对要进入睡眠状态的进程设置优先数，若等待的事件急迫，则设置较小的优先数；后者用户进程正在或即将转入用户状态运行时确定优先数。
25、主存空间信息保护有哪些措施？
保存主存空间中的信息一般采用以下措施：
① 程序执行时访问属于自己主存区域的信息，允许它既可读，又可写； ② 对共享区域中的信息只可读，不可修改；
③ 对非共享区域或非自己的主存区域中的信息既不可读，也不可写。
26、共享设备允许多个作业同时使用，这里的“同时使用”的含义是什么？
“同时使用”的含义是多个作业可以交替地启动共享设备，在某一时刻仍只有一个作业占有。
27、简述“打开文件”操作的系统处理过程。
用户要使用一个已经存放在存储介质上的文件前，必须先提出“打开文件”要求。这时用户也必须向系统提供参数：用户名、文件名、存取方式、存储设备类型、口令等。系统在接到用户的“打开文件”要求后，找出该用户的文件目录，当文件目录不在主存储器中时还必须把它读到主存储器中；然后检索文件目录，指出与用户要求相符合的目录项，取出文件存放的物理地址。
对索引文件还必须把该文件的索引表存放在主存储器中，以便后继的读写操作能快速进行。
28、什么是“前台”作业、“后台”作业？为什么对“前台”作业要及时响应？ 批处理操作系统实现自动控制无需人为干预，分时操作系统实现了人机交互对话，这两种操作系统具有各自的优点。为了充分发挥批处理系统和分时系统的优点，在一个计算机系统上配置的操作系统往往既具有批处理能力，又有提供分时交互的能力。这样，用户可以先在分时系统的控制下，以交互式输入、调试和修改自己的程序；然后，可以把调试好的程序转交给批处理系统自动控制其执行而产生结果。这些由分时系统控制的作业称为“前台”作业，而那些由批处理系统控制的作业称为“后台”作业。
在这样的系统中，对前台作业应该及时响应，使用户满意；对后台作业可以按一定的原则进行组合，以提高系统的效率。
29、存储型设备和输入输出型设备的输入输出操作的信息传输单位有何不同？ 存储型设备输入输出操作的信息传输单位是“块”，而输入输出型设备输入输出操作的信息传输单位是“字符”。
30、简述信号量S的物理含义。
S＞0时，S表示可使用的资源数；或表示可使用资源的进程数； S＝0时，表示无资源可供使用；或表示不允许进程再进入临界区；
S＜0时，－S表示等待使用资源的进程个数；或表示等待进入临界区的进程个数；
当S＞0时，调用P（S）的进程不会等待；调用V（S）后使可用资源数加1或使可用资源的进程数加1；
当S＜0时，调用P（S）的进程必须等待；调用V（S）后将释放一个等待使用资源者或释放一个等待进入临界区者。
31、简述“关闭文件”操作的系统处理过程。
执行“关闭”操作时先要检查读到主存中的文件目录或索引表是否被修改过，若被修改过，则应把修改过的文件目录或索引表重新保存好。用户提出“关闭”要求时，必须说明关闭哪个文件。
32、什么是计算机系统？它由哪几部分组成？
计算机系统是按用户的要求接收和存储信息，自动进行数据处理并输出结果信息的系统。计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统是计算机系统赖以工作的实体，软件系统保证计算机系统按用户指定的要求协调地工作。
33、计算机系统怎样实现存储保护？
一般硬件设置了基址寄存器和限长寄存器。
中央处理器在目态下执行系统中，对每个访问主存的地址都进行核对，若能满足：基址寄存器值≤访问地址≤基址寄存器值＋限长寄存值，则允许访问，否则不允许访问。并且不允许用户程序随意修改这两个寄存器的值。这就实现了存储保护。
34、给出系统总体上的中断处理过程。
CPU每执行完一条指令就去扫描中断寄存器，检查是否有中断发生，若没有中断就继续执行下条指令；若有中断发生就转去执行相应的中断处理程序。中断处理过程可粗略的分为以下四个过程：
① 保护当前正在运行程序的现场；
② 分析是何种中断，以便转去执行相应的中断处理程序； ③ 执行相应的中断处理程序； ④ 恢复被中断程序的现场。
35、死锁发生的必要条件有哪些？
发生死锁的必要条件有四点：互斥条件、不可抢占条件、部分分配条件和循环等待条件。① 互斥条件：系统中存在一个资源一次只能被一个进程所使用； ② 非抢占条件：系统中存在一个资源仅能被占有它的进程所释放，而不能被别的进程强行抢占。
③ 占有并等待条件：系统中存在一个进程已占有了分给它的资源，但仍然等待其他资源。④ 循环等待条件：在系统中存在一个由若干进程形成的环形请求链，其中的每一个进程均占有若干种资源中的某一种，同时每个进程还要求（链上）下一个进程所占有的资源。
36、用户程序中通常用什么方式指定要使用的设备？为什么？
用户程序中通常用“设备类、相对号”请求要使用的设备，即不具体指定要哪一台设备，而是提出要申请哪类设备多少台。
这种方式使设备分配适应性好、灵活性强。否则若用绝对号来指定设备，如果这台设备已被占用或有故障时，该作业就无法装入主存中。
37、进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？ 可抢占式会引起系统的开销更大。
可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。
38、一个含五个逻辑记录的文件，系统把它以链接结构的形式组织在磁盘上，每个记录占用一个磁盘块，现要求在第一记录和第二记录之间插入一个新记录，简述它的操作过程。从文件目录中找到该文件，按址读出第一个记录； 取出第一个记录块中指针，存放到新记录的指针位置； 把新记录占用的物理块号填入第一个记录的指针位置； 启动磁盘把第一个记录和新记录写到指字的磁盘块上。
39、在SPOOL系统中设计了一张“缓输出表”，请问哪些程序执行时要访问缓输出表，简单说明之。
井管理写程序把作业执行结果文件登记在缓输出表中； 缓输出程序从缓输出表中查找结果文件并打印输出。40、试比较进程调度与作业调度的不同点。
① 作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理器。
② 作业调度是选符合条件的收容态作业装入主存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理器。
41、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
资源静态分配策略要求每个过程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”，从而防止死锁的发生。
42、简述操作系统提供的服务功能。
处理用户命令；读/写文件；分配/回收资源； 处理硬件/软件出现的错误；及其他控制功能。
43、简述中断装置的主要职能。
中断装置的职能主要有三点： ① 检查是否有中断事件发生； ② 若有中断发生，保护好被中断进程的断点及现场信息，以便进程在适当时候能恢复执行； ③ 启动操作系统的中断处理程序。
44、实现虚拟设备的硬件条件是什么？操作系统应设计哪些功能程序？
硬件条件是：配置大容量的磁盘，要有中断装置和通道。
操作系统应设计好“预输入”程序，“井管理”程序，“缓输出”程序。
45、一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业？
① 优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业；
② 允许终端作业的批处理作业混合同时执行； ③ 把终端作业的就绪进程排成一个就绪队列，把批处理作业的就绪进程排入另外的就绪队列中；
④ 有终端作业进程就绪时，优先让其按“时间片轮转”法先运行。没有终端作业时再按确定算法选批处理作业就绪进程运行。
46、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配从而防止死锁的发生。
而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。
第三篇：计算机操作系统期末简答题总结
1、什么是进程？什么是线程？进程与线程有何区别？
答：（1）进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程。（2分）
（2）线程是进程内的一个执行实体或执行单元。（2分）
（3）进程和线程的区别：（a）不同进程的地址空间是独立的，而同一进程内的线程共享同一地址空间。一个进程的线程在另一个进程内是不可见的。(b)在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位，线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的，线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低。（2分）
2、什么是死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？
答：（1）在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源，此时的系统处于死锁状态，简称死锁。（2分）
（2）死锁产生的原因：（a）系统提供的资源有限；（b）进程推进顺序不当。（2分）
（3）产生死锁的必要条件：互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件。
3、说明作业调度，中级调度和进程调度的区别，并分析下述问题应由哪一级调度程序负责。
(1)在可获得处理机时，应将它分给哪个就绪进程；
(2)在短期繁重负载下，应将哪个进程暂时挂起。
答：(1)作业调度用于决定把外存中处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配资源，然后将新创建进程插入就绪队列；中级调度负责将内存中暂时不具备运行条件的进程换到外存交换区存放，但内存空闲时，又将外存中具备运行条件的进程重新换入内存；进程调度决定将处理机分配给就绪进程队列的哪个进程。（4分）
（2）进程调度、中级调度（2分）4.什么是操作系统？它的主要功能有哪些？
操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理的对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。它包含四种功能：处理机管理、内存管理、设备管理和文件管理 5.什么是处理机的三级调度，它们在什么条件下发生？ 高级调度、中级调度和低级调度
高级调度：当系统决定选择一个后备作业调入内存运行时； 中级调度：在内存紧张不能满足需要时； 低级调度：选择一个就绪进程投入运行时。
6.比较分段式与分页式存储管理方式的主要差别。
(1)页是物理单位目的是提高内存的使用率,段式逻辑单位目的是方便用户使用；(2)页的大小是固定的由系统决定；段的大小不固定且由用户决定；(3)分页作业的地址空间是一维的；分段作业的地址空间是二维的；
7.什么是多道程序设计?为什么要采用多道程序设计? 多道程序设计是一种软件技术，该技术使同时进入计算机主存的几个相互独立的程序在管理程序控制之下相互交替地运行。引入多道程序设计，可具有以下好处：（1）可提高CPU的利用率；（2）可提高主存和I/O设备利用率；（3）可增加系统吞吐量； 8.简述死锁的防止与死锁的避免的区别。
死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生。
而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。9.虚拟存储器的基本特征是什么?虚拟存储器的容量主要受到什么限制? 10.操作系统为什么要引入进程？进程与程序的关系是怎样的？ 11.什么是设备无关性?实现设备无关性有什么好处? 设备无关性是用户编制程序时，不直接使用物理设备名来指定特定的物理设备，而是使用逻辑设备名请求某类设备，使得用户程序独立于具体的物理设备，由设备甘理驮件建立逻辑设备与物理设备的对应关系．好处是增加了设备分配的灵活性，易于实现I／O重定向。12.有结构文件可分为哪几类，其特点是什么？
答：有结构文件可分为以下三类，分别是：
（1）顺序文件。它是指由一系列记录，按某种顺序排列所形成的文件。
（2）索引文件。当记录为可变长度时，通常为之建立一张索引表，并为每个记录设置一表项，以加速对记录的检索速度。
（3）索引顺序文件。这是上述两种文件方式的结合，它为文件建立一张索引表，为每一组记录中的第一个记录设置一表项。
13.分页系统与分段系统的区别主要在于哪些方面？
答：分页与分段系统有很多相似之处，但两者在概念上完全不同，主要表现在：（1）页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外汇零头，提高内存利用率。段是逻辑单位，分段的目的是为了更好的满足用户的需要。（2）页的大小固定，段的长度不固定
（3）分业的作业地址是一维的，分段的地址空间是二维的，在标识一个地址时，要给出段名和段内地址 14.简述引起进程调度的原因。
答：引起进程调度的事件主要有以下几个：
（1）在执行进程执行完毕或因某种事件而不能再执行
（2）在进程通信或同步过程中执行某些原语，如P操作，block原语（3）执行中的进程因提出I/O操作而暂停执行
（4）在可剥夺式调度中有一个比当前进程优先级更高的进程进入到就绪队列。（5）在分时系统中时间片用完 15.操作系统的基本特征是什么？
答：各种操作系统都拥有共同的特征。分别是：
（！）并发（2）共享（3）虚拟（4）异步性
16.什么叫虚拟存储器？实现方式有哪些？
答：所谓虚拟存储器，是指将作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。也即是指具有请示调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。
虚拟存储器的实现方式有两种：
（1）请求分页系统（2）请求分段系统 17.操作系统的目标是什么？
答：操作系统的目标有以下几点：
（1）方便性
（2）有效性
（3）可扩充性
（4）开放性 18.什么是请求分页系统？它需要哪些方面的硬件机构支持？
答：请求分页系统是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。为了实现请求调页和置换功能，系统必须提供必要的硬件支持。其中，最重要的是：
（1）请求分页的页表机制。（2）缺页中断机构（3）地址变换机构
19.进程有哪三种基本状态？请分别阐述。
答：进程在运行中不断地改变其运行状态，通常，一个进程必须具有以下三种基本状态。（1）就绪状态。即进程以分配到除CPU以外的所有必要的资源后，只要能再获得处理机，便可立即执行，这样的状态即就绪状态。
（2）执行状态。指进程已获得处理机，其程序正在执行。
（3）阻塞状态。指进程因发生某事件，如I/O请求，申请缓冲空间等而暂停执行时的状态，亦即进程的执行受到阻塞。
20.什么叫分时系统，它的特征是什么？ 答：分时系统是指一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同进允许多个用户共享主机中的资源，每个用户都可通过自已的终端以交互方式使用计算机。分时系统的特征如下：
（1）多路性。即多个用户分时使用一台主机。
（2）独立性。每个用户各占一个终端，独立操作，互不干扰。（3）及时性。用户的请求能在很短时间内获得响应。
（4）交互性。用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。21.选择调度方式和算法的准则是什么？
答：选择调度方式和调度算法的准则，有的是面向用户的，有的是面向系统的。面向用户的准则：
（1）周转时间短（2）响应时间快（3）截止时间的保证（4）优先权准则 面向系统的准则：
（1）系统吞吐量高（2）处理机利用率高（3）各类资源的平衡利用 22.试比较进程和程序的区别 答：（1）进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念，程序是指令的有序集合，无执行含义，进程则强调执行的过程。
（2）进程具有并行特征（独立性，异步性），程序则没有。
（3）不同的进程可以包含同一个程序，同一个程序在执行中也可以产生多个进程。23.什么是文件目录？文件目录中包含哪些信息？ 答：一个文件的文件名和对该文件实施控制管理的说明信息称为该文件的说明信息，又称为该文件的目录。
文件目录中包含文件名、与文件名相对应的文件内部标识以及文件信息在文件存储设备上的始址等信息。另外还可能包含关于文件逻辑结构、物理结构、存取控制和管理等信息。
24.什么是段式存储管理？它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的？
.把程序按内容或构成关系分成段，每段有自己的名字。一个用户作业或进程包含的段对应于一个二维虚拟储存器。以段为单位分配内存，然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。只将那些经常访问的段驻留内存，其他的段放在外存，待需要时自动调入。
地址变换过程：由虚地址中的段号为索引，查段表。找出该段在内存的起始地址，并将其和段内地址相加，从而得到物理地址。
25.在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式，是如何实现的？
作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。
进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。
交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。26.设备管理中的数据传送控制方式有哪几种？分别简述如何实现的。
程序直接控制：由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送。
中断方式：进程通过CPU发出指令启动外设，该进程阻塞。当输入完成时，I/O控制器通过中断请求线向CPU发出中断信号，CPU进行中断处理。DMA方式：在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。
通道控制方式：CPU发出启动指令，指出通道相应的操作和I/O 设备，该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。27.试比较内存管理和外存管理的异同点.答：主要任务：内存管理的主要任务是为多道程序的运行，提供良好的环境；而外存管理的主要任务则是为文件提供存储空间。
基本功能：内存管理的基本功能包含了内存空间的分配、回收、内存保护、对换、内存扩充等方面；而对外存管理的基本功能则只是对外存空间的分配和回收。
分配方式：它们都可采用连续分配或离散分配方式，且都以离散分配方式为主。
分配算法或机制：对于连续分配方式，内存与外存管理中的分配和回收算法类似，主要有首次适应算法、循环首次适应算法等；在离散分配方式中，两者采用的机制不同，内存管理主要是利用页（段）表；而在外存管理中，则主要利用文件分配表FAT。
28.SPOOLing的含义是什么？试述SPOOLing系统的特点、功能以及控制过程。
答：SPOOLing是Simultaneous Peripheral Operation On-Line（即外部设备联机并行操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“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。
29.处理机调度分为哪三级？各自的主要任务是什么？
答：作业调度：从一批后备作业中选择一个或几个作业，给它们分配资源，建立进程，挂入就绪队列。执行完后，回收资源。
进程调度：从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程，使之占用CPU。
交换调度：按照给定的原则和策略，将外存交换区中的进程调入内存，把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。
30．什么是文件的逻辑结构和物理结构？ 文件的逻辑结构（文件的组织）：从用户角度看到的文件的全貌，也就是它的记录结构，包括流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。文件的物理结构（文件的存储结构）：文件在外存上的存储组织形式，包括连续文件、串联文件和索引文件。
第四篇：计算机操作系统教案
计算机操作系统教案
学院名称：河北政法职业学院 系部名称： 计算机系 课程名称： 计算机操作系统 任课教师： 张敏丽
授课题目：操作系统绪论一 授课序号：1 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解①操作系统的概念②操作系统的历史 教学重点：操作系统的基本类型。教学难点：批处理操作系统 作业布置：p20 1.2，1.3 教学内容：
第一章 绪论 §1.1 操作系统概念
1）什么是操作系统
2）操作系统与软、硬件的关系 §1.2 操作系统的历史 1）手工操作阶段 2）早期批处理 3）多道程序系统 4）分时操作系统 5）实时操作系统 6）通用操作系统 7）现代操作系统 §1.3 操作系统的基本类型 1）批处理操作系统 2）分时系统 3）实时系统 4）通用操作系统
包括：·个人计算机上的操作系统
·网络操作系统 ·分布式操作系统 授课题目：操作系统绪论二 授课序号：2 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解①操作系统的功能是什么。②计算机硬件相关知识③研究操作系统的几种观点 教学重点：操作系统的基本功能。教学难点：算法的描述
作业布置：p20 1.1，1.4，1.5，1.6 教学内容：
第一章 绪论 §1.4 操作系统功能
1）处理机管理 2）存储管理 3）设备管理
4）信息管理（文件系统管理）5）用户接口 §1.5 计算机硬件简介
1）计算机基本硬件元素
2）与操作系统相关的几种主要寄存器 3）存储器的访问速度 4）指令的执行与中断 §1.6 算法的描述
1）算法描述的格式 2）例题 p18 例1 §1.7 研究操作系统的几种观点
1)操作系统是计算机资源的管理者 2）用户界面的观点 3）进程管理的观点 授课题目：操作系统用户界面 授课序号：3 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解①作业的基本概念。②作业建立方法。教学重点：作业组织及JCB的建立。教学难点：SPOOLING系统 作业布置：p36 2.1——2.5 教学内容：
第二章 操作系统用户界面 §2.1 作业的基本概念
1）作业的定义 2）作业组织 §2.2 作业的建立 1）作业输入方式 ·联机输入方式 ·脱机输入方式 ·直接耦合方式 ·SPOOLING系统 ·网络输入方式 2）JCB的建立 §2.3 命令控制界面接口 1）脱机方式 2）联机方式
联机控制方式的命令种类有： ·环境设置 ·执行权限管理 ·系统管理 ·文件管理 ·编译、链接命令 ·通信 ·资源要求 §2.4 系统调用
1）设备管理 2）文件管理 3）进程控制 4）进程通信 5）存储管理 线程管理
授课题目：进程的概念 授课序号：4 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握①进程的概念。②作业和进程的关系。教学重点：进程的概念，程序的并发执行，作业和进程的关系。教学难点：程序的并发执行所带来的影响 作业布置：p79 3.2——3.4 教学内容：
第三章 进程管理 §3.1 进程的概念
1）程序的并发执行（1）程序的顺序执行 ·顺序性 ·封闭性 ·可再现性
（2）多道程序系统中程序执行环境的变化
·独立性
·随机性
·资源共享（3）程序的并发执行
·何谓程序的并发执行
·程序的并发执行所带来的影响 2）进程的定义 3）作业和进程的关系 §3.2 进程的描述 1）进程控制块PCB（1）描述信息（2）控制信息（3）资源信息（4）CPU现场保护 2）进程上下文
（1）进程上下文的概念（2）进程空间
进程上下文结构
授课题目：进程状态及控制 授课序号：5 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握①进程的状态及转换。②进程互斥 教学重点：①进程的状态及转换。②进程互斥 教学难点：进程的转换 作业布置： 教学内容： 第三章 进程管理 §3.3 进程状态及其转换 1）进程状态
·执行状态
·等待状态
·就绪状态 2）进程状态转换 §3.4 进程控制 1）进程创建 2）进程撤销 3）进程的阻塞
·阻塞原语 4）进程唤醒
·唤醒原语 §3.5 进程互斥
1）资源共享所引起的制约 ·临界区 ·间接制约 ·互斥的概念 2）互斥的加锁实现 3）信号量和P，V原语 ·信号量 ·P，V原语 用P，V原语实现进程互斥
授课题目：进程同步 授课序号：6 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握进程的同步，了解进程的通信机制。教学重点：用P，V原语实现进程同步 教学难点：生产者－消费者问题，管道 作业布置：p79 3.10，3.11，3.14 教学内容： 第三章 进程管理 §3.6 进程同步 1）同步的概念 ·直接制约 ·同步 ·消息 2）私用信号量 ·公用信号量 ·私用信号量
3）用P,V原语操作实现同步 4）生产者－消费者问题 §3.7 进程通信 1）进程的通信方式 ·主从式 ·会话式
·消息或邮箱机制 ·共享存储区方式 2）消息缓冲机制 3）邮箱通信
4）进程通信的实例——和控制台的通信，管道 授课题目：死锁问题 授课序号：7 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解进程的死锁问题。教学重点：死锁问题 教学难点：死锁的排除方法 作业布置： 教学内容： 第三章 进程管理 §3.8 死锁问题 1)死锁的概念 ·死锁的定义 ·死锁的起因 ·产生死锁的必要条件 2）死锁的排除
·死锁预防 ·死锁预防 ·死锁的检测和恢复 3）作业3.11的讲解
授课题目：分级调度 授课序号：8 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握处理机调度的概念和作业调度的概念。教学重点：调度的层次 教学难点：作业与进程的关系 作业布置：p103 4.1，4.2 教学内容： 第四章 处理机调度 §4.1 分级调度
1）作业的状态 2）作业的转换 3）调度的层次 ·作业调度 ·交换调度 ·进程调度 ·线程调度 4）作业与进程的关系 §4.2 作业调度 1）作业调度功能 2）作业调度目标 ·公平合理 ·高利用率
·执行尽可能多的作业 ·快的响应时间 3）作业调度性能衡量 ·周转时间 ·带权周转时间 授课题目：进程调度 授课序号：9 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握进程调度的基本概念。教学重点：进程调度的功能 教学难点：进程上下文切换 作业布置：p103 4.6，4.7 教学内容：
第四章 处理机调度 §4.3 进程调度 1）进程调度的功能 ·记录进程执行情况 ·选择占有处理机的进程 ·进程上下文切换 2）进程调度的时机 3）进程上下文切换 ·上下文的组成 ·上下文切换的步骤 4）进程调度性能评价 ·定形 ·定量
授课题目：调度算法 授课序号：10 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握基本的调度算法和实时调度算法。教学重点：轮转法，优先级法 教学难点：优先级法 作业布置：p103 4.8 教学内容：
第四章 处理机调度 §4.4 调度算法
1）先来先服务调度算法 2）轮转法 3）多级反馈轮转法 4）优先级法 5）最短作业优先级法 6）最高响应比优先级法 §4.6 实时系统调度方法 1）实时系统的特点 ·有限等待时间 ·有限响应时间 ·用户控制 ·可靠性高
·系统出错处理能力强 2）实时调度算法的分类 3）时限调度算法 4）频率单调调度算法
授课题目：存储管理的功能 授课序号：11 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生
1.掌握掌握虚拟存储器的基本概念实时系统的特点。2.了解地址变换、内外存数据传输的控制、内存的分配与回收3.内存信息的共享与保护4.分区管理
教学重点：虚拟存储器 教学难点：地址变换
作业布置：p138 5.1，5.2，5.3，5.4 教学内容：
第五章 存储管理 §5.1 存储管理的功能 1)虚拟存储器 2)地址变换 ·静态地址重定位 ·动态地址重定位 3)内外存数据传输的控制 4)内存的分配与回收 5)内存信息的共享与保护 §5.2 分区存储管理
1)分区管理基本原理 ·固定分区法 ·动态分区法 2)分区的分配与回收
（1）固定分区法的分配与回收
（2）动态分区法的分配
·最先适应法 ·最佳适应法 ·最坏适应法（3）动态分区法的回收与拼接 3)有关分区管理其他问题的讨论 ·关于虚存实现 ·关于内存扩充
·关于内存保护和地址变换 ·分区存储管理的优缺点
授课题目：覆盖与交换技术及页式管理 授课序号：12 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握覆盖与交换技术及静态页面管理，掌握动态页式管理。
教学重点：静态页面管理，请求页式管理中的置换算法 教学难点：内存页面分配与回收 作业布置：p138 5.8，5.9，10，11 教学内容：
第五章 存储管理 §5.3 覆盖与交换技术 1）覆盖技术 2）覆盖技术示例 3）交换技术 §5.4 页式管理
1）页式管理的基本原理 2）静态页面管理 内存页面分配与回收（1）分配算法
·页表 ·请求表 ·存储页面表（2）地址变换 §5.4 页式管理 3）动态页式管理 ·请求页式管理 ·预调入页式管理
4）请求页式管理中的置换算法（1）随机淘汰算法（2）轮转法
（3）最近最久未使用页面淘汰算法近似算法：
·最不经常使用页面淘汰算法 ·最近没有使用页面淘汰算法（4）理想型淘汰算法 5）存储保护 6）页式管理的优缺点
授课题目：段式管理 授课序号：13 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握段式管理。教学重点：段式管理的实现原理 教学难点：段式管理的地址变换 作业布置：p138 5.14 教学内容： 第五章 存储管理 §5.5 段式与段页式管理 1）段式管理的基本思想 2）段式管理的实现原理（1）段式虚存空间（2）段式管理的内存分配（3）段式管理的内存释放（4）段式管理的地址变换
·段表 ·动态地址变换（5）段的共享预保护
·段的共享 ·段的保护 3）段式管理的优缺点
授课题目：段页式管理及局部性原理和抖动问题 授课序号：15 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生
1.掌握段页式管理
2.了解局部性原理和抖动问题。
教学重点：段页式管理的实现原理 教学难点：抖动问题
作业布置：p138 5.16，5.18，5.19 教学内容： 第五章 存储管理 §5.5 段页式管理
4）段页式管理的基本思想 5）段页式管理实现原理 ·虚地址的构成 ·段表 ·页表
·动态地址变换过程 §5.6 局部性原理和抖动问题
·局部性原理 ·抖动问题
授课题目：文件系统的概念与文件的逻辑结构 授课序号：17 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解文件系统的概念与文件的逻辑结构和存取方法。
教学重点：文件系统的概念 教学难点：文件的逻辑结构 作业布置：p202 7.1，7.2，7.3 教学内容： 第六章 文件系统 §6.1 文件系统的概念
1）文件 ·数据项 ·记录 ·文件 2）文件类型 3）文件属性 4）文件系统
§6.2 文件的逻辑结构与存取方法 1）常用记录式文件的逻辑结构 ·连续结构 ·多重结构 ·转置结构 ·顺序结构 2)存取方法
授课题目：文件的物理结构与存储设备 授课序号：19 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解文件文件的物理结构与存储设备和文件存储空间管理
教学重点：文件的物理结构，文件存储空间管理 教学难点：文件存储空间管理 作业布置：p202 7.7，7.8 教学内容： 第六章 文件系统
§6.3 文件的物理结构与存储设备
1）文件的物理结构 ·连续文件 ·串联文件 ·索引文件 2）文件的存储设备（1）顺序存取设备
·信息密度 ·磁带带速 ·块间间隙（2）直接存取设备 §6.4 文件存储空间管理 1）文件存储空间 2）空闲块管理方法 ·空闲文件目录 ·空闲块链 ·位示图 3）作业的讲解 授课题目：文件目录管理 授课序号：21 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解文件文件目录管理，了解文件文件存取控制的方法和文件的使用及文件系统的层次模型。教学重点：掌握目录管理技术 教学难点：便于共享的文件目录 作业布置：p103 7.10，7.11，7.12 教学内容： 第六章 文件系统 §6.5 文件目录管理 1)文件的组成 2)文件目录 ·单级目录 ·二级目录 ·多级目录
3)便于共享的文件目录 ·绕道法 ·链接法
·基本文件目录表BFD 4)目录管理 §6.6 文件存取控制 1）文件的保护与保密 2）存取控制矩阵 3）存取控制表 4）口令 5）密码术 ·加密解密过程 §6.7 文件的使用
文件系统提供为用户的服务： ·设置与修改用户存取权限 ·建立、改变、删除目录 ·文件共享和设置访问路径
·创建、打开、读写、关闭，以及撤销文件§6.8 文件系统的层次模型 ·文件系统的层次模型
授课题目：设备管理和数据传送控制方式 授课序号：23 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解设备的类别及功能和任务，掌握数据传送控制方式。
教学重点：设备的类别，掌握数据传送控制方式 教学难点：通道控制方式的数据传送结构 作业布置：p226 8.1，8.2，8.3 教学内容：
第七章 设备管理 §7.1 引言
1）设备的类别 按使用特性分类： ·存储设备 ·输入输出设备 ·终端设备 ·脱机设备 按设备从属关系分类： ·系统设备 ·用户设备 按信息组织分类： ·字符设备 ·块设备
2）设备管理的功能和任务 §7.2 数据传送控制方式 1）程序直接控制方式 2）中断方式
·中断方式的传送结构 ·中断方式的处理过程 3）DMA方式 ·何谓DMA方式
·DMA方式的数据处理过程 4）通道控制方式
·通道控制方式的数据传送结构 ·通道控制方式的数据处理过程
授课题目：中断技术和缓冲技术 授课序号：25 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生掌握中断技术，掌握缓冲技术。教学重点：掌握中断处理程序的处理过程。教学难点：中断处理程序的处理过程 作业布置：p226 8.6 教学内容： 第七章 设备管理 §7.3 中断技术 1）中断的基本概念 ·中断源 ·中断请求 ·中断屏蔽
2）中断的分类与优先级 ·外中断 ·内中断
·中断优先级的设定 ·中断与陷阱的区别 3）软中断 ·硬中断 ·软中断 4）中断处理过程 §7.4 缓冲技术 1）缓冲的引入 2）缓冲的种类 ·单缓冲 ·双缓冲 ·多缓冲 ·缓冲池 3）缓冲池的管理 ·缓冲池的结构 ·缓冲池管理 ·缓冲池的工作过程
授课题目：设备分配与I/O进程控制及设备驱动程序 授课序号：27 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生了解设备驱动程序及I/O进程控制和设备分配方法。
教学重点：设备分配的原则。教学难点：I/O控制的实现 作业布置：p226 8.11-8.15 教学内容： 第七章 设备管理 §7.5 设备分配
1）设备分配用数据结构 ·设备控制表DCT ·系统设备表SDT 2）设备分配的原则 3）设备分配算法 §7.6 I/O进程控制 1）I/O控制的引入 2）I/O控制的功能 3）I/O控制的实现 §7.7 设备驱动程序 1）设备驱动程序的功能 3）设备驱动程序的管理
授课题目：总复习授课序号：29 授课班级：司法信息2003级 教学方法：讲授法 课时：2学时 教学目的：通过这一章的学习，使学生对本课程有一定的总体认识。教学重点：处理机调度的原则。教学难点：存储管理 作业布置：
教学内容： 第一 引论: 1.1节 系统概述(1.1.1~1.1.2)1.2节 操作系统的形成和发展(1.2.1~1.2.2)1.3节 多道程序设计的概念(1.3.1~1.3.2)1.4节 操作系统的功能和特性(1.4.1~1.3.2)1.5节 操作系统的类型(1.5.1~1.5.4)第二 操作系统的运行环境
2.1节 硬件环境(2.1.1~2.1.5)2.2节 操作系统与其他系统软件的关系(2.2.1~2.2.2)2.3节 操作系统与人的接口(2.3.2)第三 进程管理
2.1节 进程的概念(2.1.1~2.1.2)2.2节进程的状态(2.2.1~2.2.2)2.3节进程的描叙和管理(2.3.1~2.3.2)第五 并行性:互斥和同步 5.1节概述
5.2节 临界段(5.2.1~5.2.2)5.3节 互斥(5.3.1~5.3.2)5.4节 信号量(5.4.1~5.4.6)5.6节 进程间的通信(5.6.1~5.6.3)第六 多处理器管理系统和处理器管理
6.3节调度的层次和作业调度(6.3.1~6.3.3)6.4节 单处理器系统的处理器调度(6.4.1~6.4.2)第七 死锁
7.2节死锁的必要条件(7.2.1~7.2.2)7.3节 死锁的预防(7.3.1~7.3.2)7.4节 死锁的避免(7.4.1~7.4.2)7.5节 死锁的检测和恢复(7.5.1~7.5.2)第八 实存储器管理技术
8.3节 可变分区多道管理技术(8.3.1~8.3.4)8.4节 多重分区管理 8.5节 简单分页 8.6节 简单分段
8.7节 内核主存管理(8.7.2~8.7.3)第九 虚拟存储器管理
9.2节 分页存储管理(9.2.1~9.2.2)9.3节 分段存储管理(9.3.1~9.3.2)9.4节 段页式存储管理(9.4.1~9.4.4)9.5节 页面替换算法(9.5.1~9.5.3)9.6节 页架的分配策略(9.6.1~9.6.2)第十 设备管理 10.1节 概述
10.2节 I/O子系统的层次模型(10.2.1~10.2.2)10.3节 I/O系统的组成(10.3.1~10.3.3)10.5节 I/O子系统(10.5.1~10.5.3)10.7节 磁盘调度(10.7.1~10.7.2)第十一 文件系统
11.1节 文件(11.1.1~11.1.6)11.2节 目录(11.2.1~11.2.5)11.3节 文件系统的实现(11.3.1~11.3.5)11.5节 安全性和保护(11.5.1~11.5.4)
主要参考书：
《计算机操作系统教程》第二版 张尧学,史美林编著 清华大学出版社2000.8 《操作系统原理DOS篇》 张昆苍编著 清华大学出版社1994.5 《计算机操作系统》 汤子瀛、杨成忠 西安电子科技大学出版社 1988.6
第五篇：计算机操作系统复习资料
计算机操作系统操作系统与计算机系统各层次的关系是什么？
答：一是操作系统对各层的管理和控制
二是各层对操作系统的影响和制约（答案在4页 可以自己在添加一些）什么是多道程序设计技术？
答 多道程序设计技术是在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序，他们在操作系统控制下相互穿插地运行多道程序运行的特征有：
（1）多道：计算机主存中同时存放几道相互独立的程序
（2）宏观上并行：同时进入系统地几道程序都处于运行过程中，即它们都开始运行，但都未运行完毕
（3）微观上串行 ：从微观上看，主存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。4 操作系统的特性：
答：（1）并行：并行性又称为共行性，是指能处理多个同时性活动的能力。单机系统的并行性又称为并发性
（2）共享：共享是指多个计算任务对系统资源的共同享用。
（3）不确定性：操作系统能处理随即发生的多个事件，如用户在终端上按中断按钮；程序运行时发生错误；一个程序正在运行，打印机发生中断信号等。操作系统的资源管理功能：
答：1 处理机管理 2 存储器管理 3 设备管理 4 文件系统管理（大题就要还写得详细些 14 15页）分时操作系统：
（1）分时操作系统定义：分时操作系统一般采用时间轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务。该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互话功能。
（2）分时操作系统的特点：
并发性：共享一台计算机的众多联机用户可以同时在各自终端上处理自己的程序。
独占性：分时操作系统采用时间轮转的方法使一台计算机同时为许多终端用户服务，每个用户的感觉是自己独占计算机。
交互性：用户与计算机之间可以进行“交互会话”，用户从终端输入命令，系统通过屏幕（或打印机）反馈信息给用户，用户与系统这样一问一答，直到完成全部工作。
24页自己看管态：又称为系统态，是操作系统的管理程序执行时机器所处的状态。用户态：又称为目态，是用户程序执行时机器所处的状态。特权指令：
在核态下操作系统可以使用所有指令，包括一组特权指令。这些特权指令涉及如下几个方面：
（1）改变机器状态的指令。
（2）修改特殊寄存器的指令。
（3）涉及外部设备的输入/输出指令。什么是中断？
答：所谓中断，是指某个事件（例如电源掉电，定点加法溢出或I/O传输结束等）发生时，系统中止现行程序的运行，引出处理该事件的程序进行处理，处理完毕后返回断点，继续执行。中断的类型：
答（1）按中断功能分类：输入输出中断、外中断、机器故障中断，、程序性中断、防管中断
（2）按中断方式分类： 强迫性中断、自愿中断
（3）按中断来源分类：中断、俘获中断向量：就是该类型中断的中断服务例行程序的入口地址和处理器状态字。每一个中断量包含两个字：第一个字含有中断服务例程序入口地址，第二个字是服务程序所用的处理器状态字。程序状态字 ：是反映程序执行时机器所处的现行状态的代码。它的主要内容包括，（1）程序当前应执行的指令；（2）当前指令执行情况；（3）处理机所处的状态；（4）程序在执行时应屏蔽的中断；（5）寻址方法、编址、保护键；（6）相应中断的内容。什么是中断响应？
答 中断响应是当中央处理器发现已有中断请求时，中止现行程序执行，并自动引出中断处理程序的过程。
中断响应的实质：是交换用户程序和处理该中断事件的中断处理程序的指令执行地址和处理器状态，以达到如下目的：
（1）保留程序断点及有关信息。
（2）自动转入相应的中断处理程序执行。
中断响应所需的硬件支持包括指令计数器，处理器状态寄存器，中断向量表和系统堆栈。15 什么叫防管中断？
答当处理机执行到房管指令时就发生中断，称为防管中断（或自愿进管中断），它表示在在运行的程序对操作系统的某种需求。什么是系统功能调用？
答 系统功能调用是用户在程序一级请求操作系统服务的一种手段，它不是一条简单的硬指令，而是带有一定功能号的房管指令。系统功能调用和防管指令的区别和联系？
答系统功能调用和防管指令是有区别又有联系的两个概念。首先，系统功能调用是操作系统提供的程序接口，是操作系统命令集中的一部分；而防管指令是一条机器指令，是裸机提供的接口。其次，系统功能调用是由软件实现的，而防管指令是通过硬件实现。二者又是有联系的，每一个带有确定功能号的房管指令对应一条操作系统功能调用，换句话说，即一个带有一定功能号的房管指令定义一个系统调用。可以这样说，系统调用是利用“防管指令”定义的命令。用户可以用带有不同功能号的防管指令来请求各种不同的功能。
18操作系统服务例程与一般子程序的区别是什么？
答：前者所实现的功能都是与计算机系统本身有关的，对前者的调用是通过一条防管指令来实现的。不同的程序设计语言提供的操作系统服务的调用方式不同，它们有显示调用和隐式调用之分。在汇编语言中直接使用系统调用对操作系统提出各种请求，因为在这种情况下，系统调用具有汇编指令的形式。而在高级语言中一般是隐式的调用，经过语言编译程序处理后转换成直接调用形式。顺序程序的特点：
（1）顺序性当顺序程序在处理机上执行时，处理机的操作时严格按照程序所规定的顺序执行的，即每个操作必须在下一个操作开始执行之前结束。
（2）封闭性在单用户系统中，程序一旦开始执行，其计算结果不受外界因素的影响。因为由一个用户独占系统各种资源，当初始条件给定以后，资源的状态只能由程序本身确定，即指有关本程序的操作才能改变它。
（3）可再现性程序执行结果与它的执行速度无关（即与时间无关），而只与初始条件有关。只要给定相同的输入条件，程序重复执行一定会得到相关的结果。并发程序的特点：
（1）失去程序的封闭性
（2）程序与计算不再一一对应。
（3）程序并发执行时的相互制约关系。（69页）进程的定义： 进程是指一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，它们的区别是？
答（1）程序是指令的有序集合，是一个静态概念，其本身没有任何运行的含义。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，是一个动态概念。程序可以作为一种软件资料长期保存，而进程则是有一定生命期的，它能够动态地生产和消亡，即进程可由“创建”而生产，由调度而执行，因得不到资源而暂停，以致最后由“撤销”而消亡。
（2）进程是一个能独立运行的单位，能与其他进程并行地活动。
（3）进程是竞争计算机系统有限资源的基本单位，也是进行处理机调度的基本单位。22进程的基本状态：（答案可以再多写些73页）
（1）就绪状态。
（2）运行状态。
（3）等待状态。进程的控制块包括什么？
答（1）进程标识符。
（2）进程的状态。
（3）当前队列指针。
（4）进程优先级。
（5）CPU现场保护区。
（6）通信信息。
（7）家族联系。
（8）占有资源清单。创建原语功能？
答：创建原语主要功能是创建一个指定标识符的进程，主要任务是形成该进程的进程控制块。创建原语的一般形式：
Create(name, priority)
其中，name为被创建进程的标识符，priority为进程优先级。进程撤销的功能？
答：进程撤销的功能包括撤销本进程，撤销一个指定的标识符的进程或撤销一组字进程，后面两个撤销命令只能用于父进程撤销子进程。
撤销本进程的功能是将当前运行的进程（因为是自我撤销）的PCB 结构归还到PCB资源池，所占用的资源归还给父进程，然后转进程调度程序。因为当前进程已被撤销，所以应转进程调度程序。
进程撤销原语算法描述：
算法 kill
输入：无
输出：无
{
由运行指针得当前进程的PCB；
释放本进程所占用的资源给父进程；
释放此PCB结构；
转进程调度；
}什么是临界资源？
答 通常把一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源什么是互斥？
答 进程互斥可描述为，在操作系统中，当某一进程正在访问某一存储区域时，不允许其他进程读出或者修改该存储区的内容，否则，就会发生后果无法估计的错误。进程之间的这种相互制约关系称为互斥。什么是同步？
答所谓同步，就是并发进程在一些关键点上可能需要互相等待与互通消息，这种相互制约的等待与互通消息称为进程同步。88、89、92、112、113、114页自己看书上例题什么是死锁？
答死锁是两个或多个进程被无限期地阻塞、互相等待的一种状态。
30、产生死锁的原因是什么？
答：产生死锁的根本原因是，系统能够提供的资源个数比请求该资源的进程数要少。当系统中两个或多个进程若因申请资源得不到满足而等待时，若个进程都没有能力进一步执行，系统就会发生死锁。
31、产生死锁的必要条件：
答：（1）互斥条件
进程共享的资源具有互斥特性，即一次只能由一个进程使用。如果有一个进程申请某个已被占用的资源，那么申请进程必须等待，直到该资源被释放。、（2）不剥夺条件（非抢占）
进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自己来释放。
（3）占有并等待（部分分配）
进程每次申请它所需的一部分资源。在等待一新源的同时，进程继续占用已分配到的资源。
（4）环路条件（循环等待）
存在一种进程的循环链，链中的每一个进程已获得的资源同时被琏中的下一个进程所请求。121、130、131页自己看
32、进程调度的功能（133页）
（1）进程控制块记录进程的有关情况
（2）决定分配策略。
（3）实施处理机的分配和回收。
33、什么叫进程调度方式？
答：所谓调度方式，是指当一进程正在处理及上执行时，若有某个更为“重要而紧迫”的进程需要进行处理，亦即，若有优先级更高的进程转变为就绪状态时，如何分配处理机。通常有非剥夺方式和可剥夺方式两种进程调度方式。
1、非剥夺方式：
当有优先级更高的进程转变为就绪状态时，仍然让正在执行的进程继续执行，直到该进程完成或发生某事件（如提出I/O请求）而进入“完成”或“阻塞”状态时，才把处理机分配给“重要而紧迫”的进程，使之执行，这种进程调度方式称为非剥夺方式。
2、可剥夺方式：
当有优先级更高的进程转变为就绪状态时，便暂停正在执行的进程，立即把处理机分配
给它，这种进程调度方式称为可剥夺调度方式。可剥夺调度方式所实施的策略就是可抢占的调度策略。
34、（1）什么是首次适应算法？（157页）
答：首次适应算法是将作业放置到主存中，按地址查找到第一个能装入它的空闲区。
（2）什么是最佳适应算法？
答：最佳适应算法是将作业放入主存中与它所需大小最接近的空闲区中，这样剩下的未用空间最小。
（4）什么是最坏适应算法？
答：最坏适应算法就是将作业放入主存中最不适合它的空闲区，即最大的空闲区内。
35、什么叫页表？
答：在页式系统中，实现这种变址变换的机构称为页面映像表，简称页表。
36、什么是联想存储器？（163页）
答：存放页表部分内容的高速缓冲存储器称为联想存储器，联想存储器中存放的部分页表称为快表。
37、什么是置换算法？
答：若请求调页程序要调进一个页面，而此时该作业所分得的主存块已全部用完，则必须淘汰该作业已在主存中的一个页。这时，就产生了在诸页面中淘汰哪个页面的问题，这就是淘汰算法（或称为置换算法）。
38、什么是颠簸？
答：导致系统效率急剧下降的主存和辅存之间的频繁页面置换现象称为颠簸，又可称为抖动。168、172、187、204、225、226自己看书
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