计算机操作系统课程作业（5篇材料）

第一篇：计算机操作系统课程作业

计算机操作系统课程作业

第一章 计算机操作系统概述

1,教材中介绍了学习“操作系统”要记住最精髓的两句话,是什么

2,单项选择题:

(1)操作系统负责管理计算机系统的(),其中包括处理机,存储器,设备和文件.a.程序 b.文件 c.资源 d.进程

(2)没有下列()设备计算机无法工作.a.硬盘 b.软盘 c.内存 d.打印机

3,分时系统和实时系统有什么不同

4,多用户操作系统离开了多终端的硬件支持,能否安装和使用

5,多用户操作系统和网络操作系统有什么区别

第二章 作业管理

1,spooling的含义是什么，试述spooling系统的特点,功能以及控制过程.2,单项选择题:

系统调用是()：a.一条机器指令 b.中断子程序 c.用户子程序 d.提供编程人员的接口 3,作业调度和进程调度有什么区别？

4,操作系统用户接口中包含哪几种接口，它们分别提供给谁使用？

第三章 文件管理

1,一个文件系统能否管理两个以上物理硬盘

2,对文件的主要操作使用内容是什么，它的系统调用内容是什么

3,填空题:

(1)文件的三种物理结构是和(2)从用户观点看,unix或lunix操作系统将文件分为如下三类和.4,试说明文件系统中对文件操作的系统调用处理功能.第四章 存储管理

1,存储管理的主要功能是什么

2,解释下列与存储管理有关的名词:

1地址空间与存储空间2)逻辑地址与物理地址3)虚地址与实地址4)地址再定位5)虚拟存储器 3,什么是请求页式管理，能满足用户哪些需要

4,简述什么是内存的覆盖和交换技术两者有什么区别

5,分页式和分段式内存管理有什么区别，怎样才能实现共享和保护

第五章 输入输出设备管理

1,spooling技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机

2,按资源分配管理技术,输入输出设备类型可分为哪三类

3,设备驱动程序是什么 为什么要有设备驱动程序 用户进程怎样使用驱动程序

4,unix系统中将设备分为块设备和字符设备,它们各有什么特点

5,什么叫通道技术 通道的作用是什么

第六章 进程及处理机管理

1,什么是进程

2,进程的互斥和同步有什么异同点

3,一个进程入睡时其断点落在何处 它被唤醒后从何处继续原来的执行

4,什么是临界区

5,试说明进程互斥,同步和通信三者之间的关系.6,考虑一个理发店,只有一个理发师,只有n张可供顾客等待理发的椅子,如果没有顾客,则理发师睡觉;如果有一顾客进入理发店发现理发师在睡觉,则把他叫醒,写一个程序协调理发师和

顾客之间的关系.7,有一个阅览室,共有100个座位,读者进入时必须先在一张登记表上登记,该表为每一座位列一表目,包括座号和读者姓名等,读者离开时要消掉登记的信息,试问:

(1)为描述读者的动作,应编写几个程序,设置几个进程

(2)试用pv操作描述读者进程之间的同步关系.8.,进程之间有哪些基本的通信方式 它们分别有什么特点 适用于哪些场合第七章 操作系统结构和程序设计

1,如何尽快熟悉一个计算机操作系统

2,新一代操作系统采用微内核技术,有什么优缺点

3,在大程序的编程过程中,模块大小如何选择 分块原则是什么

第二篇：大一计算机课程作业

上海世博会中国国家馆

中国馆共分为国家馆和地区馆两部分，国家馆主体造型雄浑有力，宛如华冠高耸，天下粮仓；地区馆平台基座汇聚人流，寓意社泽神州，富庶四方。国家馆和地区馆的整体布局，隐喻天地交泰、万物咸亨。

国家馆居中升起、层叠出挑，采用极富中国建筑文化元素的红色“斗冠”造型，建筑面积46457平方米，高69米，由地下一层、地上六层组成；地区馆高13米，由地下一层、地上一层组成，外墙表面覆以“叠篆文字”，呈水平展开之势，形成建筑物稳定的基座，构造城市公共活动空间。

观众首先将乘电梯到达国家馆屋顶，即酷似九宫格的观景平台，将浦江两岸美景尽收眼底。然后，观众可以自上而下，通过环形步道参观49米、41米、33米三层展区。而在地区馆中，观众在参观完地区馆内部31个省、市、自治区的展厅后，可以登上屋顶平台，欣赏屋顶花园。游览完地区馆以后，观众不需要再下楼，可以从与屋顶花园相连的高架步道离开中国馆。为了均衡客流，世博会期间中国馆将实行“全预约”参观，预约点设在展览现场各出入口。

在中国国家馆最核心、也是最高的49米层展区北面，100多米长的整面墙都将被放大了数百倍的宋代名画《清明上河图》覆盖。而国宝《清明上河图》原件，也将出现在世博期间的中国馆。

装点国家馆的“中国红”，是从足足上百种红色材料色样中逐一挑选而出的，由7种红色组合而成。馆体颜色由上至下依次由深至浅，能在白昼不同阳光折射和夜间灯光投射及不同视觉高度等条件下，形成统一的具有沉稳、经典视觉效果的红色。此外，中国馆红板选用金属材料，采用灯芯绒状肌理方案，不仅为中国馆穿上了更具质感的“外衣”，也为原本张扬、跳跃的红色赋予了稳重、大气的印象。

基本信息

场馆主题:城市发展中的中华智慧 设计团队:设计师何镜堂;展示总设计师:潘公凯;展示设计总监黄建成;展示创意总监:台湾知名策划人姚开阳;展示影像艺术总监:导演陆川 国家馆日:10月1日

中国省区市联合馆 北京馆 辽宁馆 天津馆 吉林馆 河北馆 黑龙江馆 山西馆 江苏馆 内蒙古馆 浙江馆 上海馆

安徽馆

福建馆 江西馆 山东馆 河南馆

湖北馆 湖南馆 广东馆 广西馆 海南馆

重庆馆 四川馆 贵州馆 云南馆 西藏馆

陕西馆 甘肃馆 青海馆 宁夏馆 新疆馆

第三篇：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

第四篇：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