第一课汤子瀛计算机操作系统第三版期末总复习
操作系统总结(考试重点)
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进程同步的基本概念
1、 进程的相互制约 ① 间接相互制约——资源共享引起 互斥关系 ② 直接相互制约——相互合作引起 进程同步 2、 临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资 源。（排他性资源） 3、 临界区：访问临界资源的那段代码称为临界区。 4、 同步机制应遵循的准则： ① 空闲让进 —— 充分利用资源 ② 忙则等待 —— 保证同步与互斥 ③ 有限等待 ———— 防止陷入“死等” ④ 让权等待 —— 防止陷入“忙等”
30
答：
Ta、Tb和Tc并行工作共用CPU时间： （10+15+35）/60%=100 Ta、Tb和Tc顺序工作共用CPU时间： （60+90+120）=270 系统效率提高：
（270-（100+20））/270 =150/270 =55.5%
31
二、
进程的基本概念
1、 进程的定义——可并发执行的程序在一个数据集合 上的运行过程。（程序、数据、进程控制块） 2、进程的基本特征 ① 动态性 ② 并发性 ③ 独立性 ④ 异步性 ⑤ 交往性 3、 进程的基本状态及其转变
7
单道批处理系统
1、在内存中仅存一道作业运行，运行结 束或出错，才自动调另一道作业运行。 2、单道批处理系统主要特征：自动性、 顺序性、单道性。 3、单道批处理系统主要优点：减少人工 操作，解决了作业的自动接续。 4、单道批处理系统主要缺点：平均周转 时间长，没有交互能力。
8
多道批处理系统
一、多道程序的概念： 在内存中存放多道作业运行，运 行结束或出错，自动调度内存中的 另一道作业运行。 ●多道程序带来的好处： 1、提高CPU的利用率。 2、提高内存和I/O设备利用率。 3、增加系统吞吐率。
《计算机操作系统》复习概要10页
使用须知：1.本概要适用于汤子瀛、汤小丹等编著的《计算机操作系统》第三版。
2.本概要只涉及第一章到第五章。
3.如有任何错误及不足之处请及时联系作者，我们将第一是时间改正。
4.本文档仅供参考，后果自负一基础部分1．进程并发执行时的最要特点？答：间断性、失去封闭性、不可见性。
2．作业提交经过的调度？答：高级调度（作业调度或长程调度），把外存上处于后备队列的作业调入内存；低级调度（进程调度或内核级线程），调度对象是线程；中级调度（中程调度，）提高系统利用率和吞吐量。
3．可重定位装入方式将装入模块装入内存后，会使装入模块中的所有逻辑地址与实际装入内存的物理地址不同。
4．分时系统的特征：要点（多路性、独立性、及时性、交互性）。
5．产生死锁的原因和必要条件。
原因：竞争系统资源，进程的推进顺序非法。
必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件6．处理死锁的基本方法预防死锁：摒弃“请求和保持”条件；摒弃“不剥夺”条件；摒弃“环路等待”条件；算法：资源顺序分配法和AND型信号量算法避免死锁：预防死锁的几种策略，会严重地损害系统性能。
其中最具有代表性的避免死锁算法是银行家算法。
检测死锁：首先为每个进程和每个资源指定一个唯一的号码然后建立资源分配表和进程等待表。
检测算法。
解除死锁，常采用的方法有：剥夺资源撤消进程7．进程的基本状态及6大原语。
新状态、就绪状态、执行状态、阻塞状态、终止状态。
6大原语：进程的创建、进程的终止（撤销）、进程的阻塞、进程的唤醒、进程的挂起、进程的激活。
8．进程的组成？程序、数据集合、进程控制块PCB（进程存在的唯一标志）。
9．内核支持线程：它是依赖于内核的，它存在于系统进程和用户进程中，它们的创建、撤销和切换等也是依靠内核在内核空间实现的。
10．为何要缓冲？改善CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾。
可以减少I/O设备对CPU的中断次数及放宽对CPU的中断响应时间限制。
11．进程调度的方式？非剥夺方式：分派程序一旦把处理机分配给某进程后便让它一直运行下去，直到进程完成或发生某事件而阻塞时，才把处理机分配给另一个进程。
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同时还必须注意使各CPU的负载平衡.
23 试说明网络OS的主要功能.
a. 网络通信。
b. 资源管理。
c. 网络服务。
d. 网络管理。
e. 互操作能力.
24 试比较网络OS和分布式OS.
a. 网络OS是基于由一些互联的自主计算机系统组成的计算机网络，以计算机技术和通信技术高度发展为
---多道批处理系统是对单道批处理系统的改进，其主要优点是资源利用率高，系统吞吐量大；缺点是
平均周转时间长，无交互能力.
9. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?
a. 关键问题：及时接收，及时处理。
b. 对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输
入的数据；
下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当CPU需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入
到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了CPU等待输入的时间，这就是脱机输入技术。当
程序运行完毕或告一段落，CPU需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把
结果输出到磁带上，然后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是
度；以及方便用户使用I/O设备.
15 文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?
a. 主要功能: 对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及文件的共享和保护.
b. 主要任务: 对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性.
16 试在交互性，及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较.
b. 其中最基本特征是并发和共享.
计算机操作系统(第三版)-复习题答案
操作系统第一章复习题一、选择题1、下列选项中，（ D ）不是操作系统关心的主要问题。
A 管理计算机裸机B 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面。
C 管理计算机系统资源D 高级程序设计语言的编译器2、多道批处理系统的主要缺点是（ C ）。
A CPU利用率低B 不能并发执行C 缺少交互性D 以上都不是。
3、在操作系统中，（ D ）部分属于微内核。
A 输入/输出井的管理程序，及作业调度软件。
B 用户命令解释程序C 磁盘文件目录管理软件D 进程通信服务例程4、通常在分时系统中运行的作业称为（ C ）。
A 前台作业B 后台作业C 终端型作业D 批量型作业5、在下面的选项中，（ A ）不属于操作系统提供给用户的可用资源。
A 中断机制B 处理机C 存储器D I/O 设备6、操作系统在计算机系统中处于（ B ）的位置。
A 计算机硬件和软件之间B 计算机硬件和用户之间C 处理机和用户程序之间D 外部设备和处理机之间7、操作系统是对（ C ）进行管理的软件。
A 软件 B硬件 C计算机资源 D 应用程序8、操作系统中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的（ A ）。
A 利用率B 可靠性C 稳定性D 兼容性9、操作系统提供给程序员的接口是（ B ）。
A 进程B 系统调用C 库函数D B和C10、所谓（ B ）是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A 多重处理B 多道程序设计C 实时处理D 共行执行11、实时系统必须在（ C ）内处理完来自外部的事件。
A 响应时间B 周转时间C 规定时间D 调度时间12、在操作系统中，并发性是指若干事件（ C ）发生。
A 在同一时刻B 一定在不同时刻C 在某一时间间隔D 依次在不同时间间隔内13、订购机票系统处理各个终端的服务请求，处理后通过终端回答用户，所以它是一个（ D ）。
A 分时系统B 多道批处理系统C 计算机网络 D实时信息处理系统二、填空题1、操作系统两个最基本的特征是（并发）和（共享），两者之间互为存在条件。
运算机操作系统第三版课后答案汤子赢
第一章操作系统引论1. 设计现代OS的要紧目标是什么?方便性，有效性，可扩充性和开放性.2. OS的作用可表现为哪几个方面?a. OS作为用户与运算机硬件系统之间的接口；b. OS作为运算机系统资源的治理者；c. OS实现了对运算机资源的抽象.7. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a. 关键问题：利用户能与自己的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处置该命令，再将结果返回给用户。
b. 解决方式：------关于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，使主性能同时接收用户从各个终端上输入的数据；另外，还须为每一个终端配置一个缓冲区，用来暂存用户键入的命令（或数据）。
------关于及时处置，应使所有的用户作业都直接进入内存，而且为每一个作业分派一个时刻片，许诺作业只在自己的时刻片内运行，如此在不长的时刻内，能使每一个作业都运行一次。
12. 试在交互性，及时性和靠得住性方面，将分时系统与实时系统进行比较.a. 分时系统是一种通用系统，要紧用于运行终端用户程序，因此它具有较强的交互能力；而实时系统尽管也有交互能力，但其交互能力不及前。
b. 实时信息系统对有效性的要求与分时系统类似，都是以人所能接收的等待时刻来确信；而实时操纵系统的及时性那么是以操纵对象所要求的开始截止时刻和完成截止时刻来确信的，因此实时系统的及时性要高于分时系统的及时性。
c. 实时系统对系统的靠得住性要求要比分时系统对系统的靠得住性要求高。
13. OS具有哪几大特点?它的最大体特点是什么?a. 并发性、共享性、虚拟性、异步性。
b. 其中最大体特点是并发和共享。
（最重要的特点是并发性）第二章进程治理2. 试画出下面4条语句的前趋图:S2: b:=z+1;S3: c:=a-b;S4: w:=c+1;5. 在操作系统中什么缘故要引入进程概念？它会产生什么样的阻碍?为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以操纵和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。
计算机操作系统复习总结-汤子瀛
操作系统的定义：操作系统是以一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。
1.1.1操作系统的目标：1.方便性2.有效性3.可扩充性4.开放性2.1.2 操作系统的作用：1.os作为用户与计算机硬件系统之间的接口2.os作为计算机系统资源的管理者3.os用作扩充机器1.1.3 推动操作系统发展的主要动力：1.不断提高计算机资源利用率2.方便用户3.器件的不断更新换代4.计算机体系结构的不断发展1.2操作系统的发展过程：1.2.1无操作系统的计算机系统：1.人工操作方式2.脱机输入输出（Off-Line I/O）方式1.2.2单道批处理系统（特征：自动性；顺序性；单道性）1.2.3多道批处理系统：1.多道程序设计的基本概念：（1）提高CPU的利用率）（2）可提高内存和I/O设备利用率（3）增加系统吞吐量2.多道批处理系统的特征：（1）多道性（2）无序性（3）调度性3.多道批处理系统的优缺点：（1）资源利用率高（2）系统吞吐量大（3）平均周转时间长（4）无交互能力4.多道批处理系统需要解决的问题：（1）处理机管理问题（2）内存管理问题（3）I/O设备管理问题（4）文件管理问题（5）作业管理问题1.2.4分时系统：分时系统是指，在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。
1.分时系统的产生：推动分时系统形成和发展的主要动力，是用户的需求（需要的具体表现：人-机交互、共享主机、便于用户上机）2.分时系统实现中的关键问题：（1）及时接收（2）及时处理3.分时系统的特征：（1）多路性（2）独立性（3）及时性（4）交互性1.2.5实时系统：实时系统是指系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。
1.应用需求：（1）实时控制（2）实时信息处理2.实时任务：1）按任务执行时是够呈现周期性来划分：（1）周期性实时任务（2）非周期性实时任务2）根据对截至时间的要求来划分：（1）硬实时任务（2）软实时任务3. 实时系统与分时系统特征的比较：（1）多路性（2）独立性（3）及时性（4）交互性：仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序，它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理、资源共享等服务（5）可靠性：实时系统要求更高P111.3操作系统的基本特性：1.3.1并发：并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多个时间在同一时间间隔内发生。
计算机操作系统（第三版）考试试题及答案（汤小丹）
计算机操作系统（第三版）考试试题及答案（汤小丹）第一章操作系统引论(一)单项选择题1、操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机( )A.使用方便B．高效工作C.合理使用资源D．使用方便并高效工作2、允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。
A．分时操作系统 B．批处理单道系统 C．实时操作系统 D．批处理多道系统3、下列系统中( )是实时系统。
A．计算机激光照排系统 B．办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D．计算机辅助设计系统4、操作系统是一种系统软件，它( )。
A．控制程序的执行 B．管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行5、计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统A．CPU管理B．作业管理 C．资源管理D．设备管理6、批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( )。
A.不能自动选择作业执行 B．无法协调资源分配 c．不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预7、分时操作系统适用于( )。
A．控制生产流水线B．调试运行程序c．大量的数据处理D．多个计算机资源共享8、在批处理兼分时的系统中，对( )应该及时响应，使用户满意。
A．批量作业B.前台作业c．后台作业D．网络通信9、实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( )。
A．十分注重系统资源的利用率B．不强调响应速度C．不强求系统资源的利用率 D．不必向用户反馈信息(二)填空题1、计算机系统是按用户要求接收和存储信息，自动进行_______并输出结果信息的系统。
2、计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。
3、操作系统使用户合理_______，防止各用户间相互干扰。
4、使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。
5、批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。
计算机操作系统教程第三版期末考试重点
计算机操作系统教程第三版期末考试重点1. 页式存储管理中，当CPU形成⼀个有效地址，要查页表，是由硬件⾃动实现。
2.进程创建中与进程调度⽆关。
3.分区，分页，分段哪个是虚拟存储：动态分页，分段，段页虚拟存储必须是同什么技术实现的：分页请求，分段请求/spooling技术4.可⽤CPU调⽤执⾏——物理地址5.最近最少使⽤，最不经常使⽤，先进先出算法等哪种会出现抖动？—先进先出6.进程描述那些正确：同步⼜先后，互斥⽆先后7.死锁的4个必要条件。
按需分配可破坏什么条件？——循环等待/环路条件8．固定分区，程序会由什么来完成:链接装⼊程序。
9.不属于段式存储优点的是：消除内在的外部碎⽚（属于页式）10.作业调度算法中，批处理⽅式进⼊的作业：平均周转时间短，处理时间短11.spooling技术是实现（虚拟设备）的技术12.长短作业兼顾——最⾼响应⽐算法13.采⽤短是管理，地址32位，10段号，允许最⼤长度：4M14.⽂件分类，按物理结构：连续⽂件，串联⽂件，索引⽂件15.短时管理最⼤容量由（指定地址结构和辅存容量）共同决定16.逻辑⽂件存放到存储介质上，采⽤的组织形式是与( 存储介质特性 )有关的。
17.逻辑结构可以按照任意次序放在不相邻的⽂件上——流式⽂件18.⽂件存储控制和⽂件的（共享，保密，保护）相关的19.对磁盘上物理块访问三个参数：磁道，磁头，扇区20通道特性：选择通道（执⾏⼀个程序），字节/数组多路通道（执⾏多个程序）22.⽂件系统利⽤（⽬录⽂件）完成对系统保护共享。
23.进程被唤醒表明：进程从等待状态到就绪状态24.不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使⽤完之前，不能强⾏剥夺。
25（选择题）阻塞状态唤醒—>运⾏X，页式—FIFO利⽤率不⾼，…随机存储√地址结构和外存容量决定虚拟作业地址空间√26.动态重定位由（硬件地址变换）实现27.请求调⼊⽅式，cpu20%，外存98.7%，其他95% —> 不正常28.怎样提⾼利⽤率：增加物理控制⽂件29⽂件存储⽅法依赖：⽂件物理结构，存储设备特性30.⼀个作业需要占⽤内存中连续存储空间⽅式：分区管理31.也是存储管理主要特点：不要求作业同时全部装⼊到主存的连续区域32．不适宜⽤多道程序设计的存储管理是：单⼀连续分区33.采⽤（⾮抢占式）进程调度不会引起进程切换：更⾼优先级进程就绪。
计算机操作系统第三版课后答案(汤子瀛等著)(全部的)
计算机操作系统第三版课后答案（汤子瀛等著）（全部的）计算机操作系统第三版课后答案（汤子瀛等著）计算机操作系统课后答题计算机操作系统【第一章】1.设计现代操作系统的主要目标是什么？方便、有效、可扩展性和开放性。
2操作系统的功能是什么？a.os作为用户与计算机硬件系统之间的接口；b.os作为计算机系统资源的管理者；c.os作为扩充机器.3.试图解释推动多通道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要；4.什么是离线I/O和在线I/O？a.脱机输入输出方式(off-linei/o)是为了解决人机矛盾及cpu和i/o设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间，提高了I/O速度。
具体内容是控制用户程序和外围计算机中的数据下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当cpu需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入到内存，这大大加快了程序输入过程，减少了CPU等待输入的时间，这是一种离线输入技术；什么时候程序运行完毕或告一段落，cpu需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把结果被输出到磁带，然后在外围机器的控制下，磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，该设备是脱机输出技术.b、如果这种输入和输出操作是在主机的控制下进行的，则称为在线输入和输出模式。
5.推动分时制形成和发展的主要动力是什么？用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人-机交互，共享主机以及便于用户上机的需求.6.试说明实时任务的类型和实时系统的类型.a、根据实时任务是否具有周期性，将实时任务分为周期性实时任务和非周期性实时任务；---根据对截止时间的要求来划分，分为硬实时任务和软实时任务;b、通常，需要与银行进行实时控制的系统统称为实时控制系统，需要实时处理信息的系统称为实时控制系统信息处理系统.7.实现多渠道流程需要解决哪些问题？a、处理器管理问题；b、内存管理问题；c、I/O设备管理问题；d、文件管理问题；e、工作管理问题8.试比较单道与多道批处理系统的特点及优缺点.a、单通道批处理系统是最早的操作系统，具有自动化、顺序化和单通道的特点；第1页共29页计算机操作系统第三版课后答题（唐子英等）---多道批处理系统则具有调度性，无序性和多道性的特点；b、单通道批处理系统是为了解决人机之间的矛盾以及CPU和I/O设备之间的速度不匹配，以提高系统的效率而形成的资源利用率和系统吞吐量，但是仍然不能很好的利用系统资源；---多道批处理系统是对单道批处理系统的改进，其主要优点是资源利用率高，系统吞吐量大；缺点是平均周转时间长，无互动能力9.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a.关键问题：及时接收，及时处理;b、为了及时接收，只需在系统中设置一个多通道卡。
教材《计算机操作系统(第三版)》汤小丹汤子瀛等编西安电子科
1.2.3 多道批处理系统
1. 多道程序设计的基本概念
•用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列， 称为“后备队列”；
•然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择 若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资 源。
实时系统(Real-Time System)是指系统能及时(或即时) 响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理
1. 应用需求
(1) 实时控制。（如生产控制、导弹制导、
(2)
飞机自动驾驶）
(3)
(4) (2) 实时信息处理。（如：火车票订票系统）
根据对截止时间的要求来划分
(1) 硬实时任务。系统必须满足任务对截止时间的要 求，否则可能出现难以预测的结果。
致） (5) (5) 作业管理问题。（组织作业，计算型，IO型）
1.2.4 分时系统
1. 分时系统(Time-Sharing System)的产生 •“用户的需求”是分时系统发展的动力。 •用户的需求具体表现在以下几个方面： (1) 人—机交互。（如调试程序） (2) 共享主机。 (3) 便于用户上机。 （终端直接连入）
启 动 I/ O
t3 t4
t5 t6
I/O 完成
结束 中断
t7 t8
(a ) 单 道 程 序 运 行 情 况
程序 A 程序 B 程序 C 程序 D
程 序 A I/O 请 求
程 序 A I/O 完 成 程 序 A 再 被 调 度
程序 A
A完 成
程 序 B I/O 请 求
程序 B
程 序 B I/O 完 成
作业调度，是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干 个作业，为它们分配其必需的资源(首先是分配内存)。
计算机操作系统(第三版)[汤子丹_汤子瀛]课后习题答案
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第一章1．设计现代OS的主要目标是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作用可表现在哪几个方面？答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（1）不断提高计算机资源的利用率；（2）方便用户；（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
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谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
ห้องสมุดไป่ตู้
汤子瀛_计算机操作系统第三版期末总 复习.
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
计算机操作系统第三版期末复习题【整理版含答案】
第一章操作系统引论单选题1.操作系统是一种_B____。
A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.软件包2.操作系统是对_C____进行管理的软件。
A.系统软件B.系统硬件C.计算机资源D.应用程序3.计算机系统中，管理硬件和软件资源，合理组织计算机工作流程，方便用户使用的程序的集合是____A_。
A.操作系统B.系统软件C.操作平台D.用户界面4.以下关于操作系统的说法错误的是__D___。
A.操作系统将硬件平台改造为一台功能更强，实用更为方便的虚拟机。
B.操作系统是系统资源的管理者。
C.操作系统是管理和控制系统资源，合理组织计算机工作流程，以及方便用户使用的程序的集合。
D.操作系统只是提供一定的机制来协调程序间的同步和互斥。
5.从资源管理的角度来看，操作系统是处理机管理、存储器管理、设备管理和__B___的程序的集成。
A.程序管理B.文件管理C.文档管理D.环境管理6.配制OS的主要目的在于__C___。
A.方便用户B.提高系统资源的利用率C.A和B都对D.使作业都自动交接7.计算机系统中配置操作系统的目的是提高计算机的__B___和方便用户使用。
A.速度B.利用率C.灵活性D.多道批处理8.关于多道程序设计，以下说法错误的是__C___。
A.同时在主存存放多道程序，它们同时处于运行状态B.当一道程序因某种原因暂停执行时，CPU立即转去执行另一道程序C.只要系统采用多道程序设计，CPU就能同时执行多个程序D.多道程序设计提高了系统资源的利用率和系统吞吐量9.操作系统的主要特征之一是并发，所谓并发是指_B____。
A.两个或多个程序在同一时刻在CPU上执行B.两个或多个程序在同一时间间隔内都处于运行状态C.CPU和通道并行工作D.设备和设备并行工作10.在多道程序环境下，每个程序何时执行，执行多长时间，甚至执行的结果都不可预知，我们把操作系统的这种特性，称作__B___。
A.虚拟性B.不确定性C.不可再现性D.失去封闭性11.把一个物理上的实体，变为若干个逻辑上的对应物，这种特性就是操作系统的__A___。
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第二部分 课后习题
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第一什么？ 答：设计现代 OS 的主要目标： （1）有效性。有效性包括两个方面。一方面在于提高系统资源利用率，可使 CPU 和 I/O 设备由于能保持忙碌状态而得到有效利用，同时可使内存和外存中存放的数据因有序而节省 存储空间。另一方面在于提高系统的吞吐量，通过合理地组织计算机的工作流程，而进一步 改善资源的利用率，加速程序的运行，缩短程序的运行周期，从而提高系统的吞吐量； （2）方便性。OS 的设计应尽量使计算机系统更容易使用； （3）可扩充性。OS 必须具有很好的可扩充性，方能适应计算机硬件、体系结构以及应 用发展的要求； （4）开放性。由于不同生产厂家生产了各种不同类型的计算机和设备而引发的兼容使 用问题，要求建立一个统一开放的环境使出自不同厂家的计算机和设备，能通过网络加以集 成化并正确、有效地协同工作，其中首先要求 OS 具有开放性。 其中，方便性和有效性是操作系统设计阶段最重要的两个目标。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？ 答：为实现分时系统，必须解决一系列问题。其中最关键的问题是如何使用户能与自己 的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命 令，再将结果返回给用户。针对及时接收问题，解决办法是在系统中配置一个多路卡，多路 卡的作用是使主机能同时接收不同用户从终端上输入的数据。此外，还须为每个终端配置一
操作系统复习题(汤子瀛)
操作系统复习参考题第一章操作系统引论一、填空题：1．裸机是指，虚机器是指。
2．OS向用户提供的接口有、、。
3．多道程序设计的好处有、、。
4．操作系统是。
5．分时系统的特征有、、、。
实时系统除具有以上特征外，还具有特征。
6．OS的公共服务类型有、、、、。
7．系统调用的类型有、、、、。
8．OS的资源管理功能有、、、。
9．MPS是指，它可分为、两类。
10．多处理机OS可分为、两种模式。
11．网络OS的工作模式有、。
12．网络OS的功能有、、、、。
二、回答问题：1．OS的目标有哪些？分别如何？2．画出OS的层次模型。
3．多道批处理的特征有哪些？4．OS有哪些特征？分别如何？5．微机OS可分为哪几种？每种微机OS中具有代表性的OS有哪些？6．比较分布式OS和网络OS。
第二章进程的描述与控制一、填空题：1．前趋图是一个，前趋图中必须。
2．程序顺序执行时的特征有、、；程序并发执行时的特征有、、。
3．进程的挂起状态是指。
4．PCB是，它是标志。
它的组织方式有、。
5．OS的内核是指。
6．引起进程创建的事件有、、、。
7．引起进程终止的异常事件有、、、、、、、。
8．引起进程阻塞和唤醒的事件有、、、。
二、回答问题：1．画出下列五条语句的前趋图，并说明S2和S3语句、S3和S4语句是否可以并发执行，为什么？S1：a=5－x；S2：b=a＊x；S3：c=4＊x；S4：d=b＋c；S5：e=d＋3；2．什么是进程？它有哪些特征？分别如何？3．画出进程五种基本状态的转换图。
（注意转换方向和时机）4．列出PCB中包括的信息。
5．什么是原语？它有哪两个特征？6．进程创建的过程是怎样的？7．什么是线程？比较线程和进程。
第三章进程的同步与通信一、填空题：1．进程同步的主要任务是。
2．临界资源是，临界区是。
3．同步机制应遵循的准则有、、、。
4．利用硬件方法解决进程互斥问题时使用的硬件指令有、，它们都不能满足准则。
5．用于实现进程互斥的信号量初始值一般是，用于实现进程同步的信号量初始值一般是。
汤子瀛计算机操作系统第三版期末总复习PPT文档41页
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
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第五章设备管理的重点、难点
虚拟设备和SPOOLing 技术 什么是虚拟设备 什么是SPOOLing技术，SPOOLing系统的组成 如何利用SPOOLing技术实现共享打印机
磁盘调度 磁盘调度的目标 磁盘访问时间的计算 FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN 等算法的应用及这些调度
磁头移动的总磁道数 = 57+61+56+86+83+56+48+73+45 = 565 （3分）
（2）当前磁头在143道上：
磁道访问顺序为：147，150，130，102，94，91，86，
2、SSTF（最短寻道优先）最短寻道时间优先 SSTF比FCFS有更好的寻道性能 贪心的算法 饥饿现象 不能保证平均寻道时间最短 ？
3、SCAN 扫描算法（也称为电梯算法）。
进程“饥饿现象” SSTF存在。
SCAN算法： 在移动方向固定的情况下采用了SSTF，以避 免饥饿现象
地址为7×1K+428=7596
④逻辑地址4500：4500/1K，得页号为4，页内地 址为404，因页号不小于页表长度，故产生越界中断。
（2）地址变换过程图 越界
页表寄存器
逻辑地址1023
页表地址 页表长度4
≥
0
1023
+
页号
0
1 2 3
内存块号
2 4 6 7
2
1023
物理地址3071
方法 功能
内存空间划分 内存分配 管理考虑 硬件支持
地址映射过程
虚拟存储器 虚拟存储技术 程序局部性原理 虚拟页式管理 虚拟段式管理 页面淘汰算法
1、在一个请求分页系统中，假如系统分配给一个作业 的物理块数为 4，且此作业的页面走向为：2，3，2， 1，5，2，4，5，3，2，5，2。试用FIFO（先进先出） 和OPT（最佳）两种算法分别计算出程序访问过程中所 发生的缺页次数（假设开始执行时主存中没有页面， 凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断。要求列表 计算）。
4、循环扫描CSCAN
磁头单向移动 一个方向读完，不是象SCAN那样回头，而是
循环扫描。
例
假设一个活动头磁盘有200道, 编号从0-199. 当前磁头 正在143道上服务, 并且刚刚完成了125道的请求。现 有如下访盘请求序列(磁道号): 86, 147, 91, 177, 94,
150, 102, 175, 130
解答： ①错误（1’） 分析: 将signal (mutex)误写成wait (mutex). （2’） 后果: 进程使用临界资源完毕后将无法释放资源, 若该资 源紧张则可能导致死锁, 违背了空闲让进的原则. （2’） ②错误（1’） 分析: wait操作和signal操作缺失. （2’） 后果: 进程将自由进入临界区使用临界资源，将导致资源 被破坏的严重后果（2’）
越界保护与控 越界保护与
制权保护
控制权保护
虚拟存储
虚拟存储
方便
方便
段式地址变换机构， 段式地址变换机
保护与中断机构， 构，保护与中断
动态连接机构
机构，动态连接
机构
设备管理重要性 设备独立性 设备分类 设备管理任务 I/O通道
DMA控制方式
基本概念
用户进程 与设备无关软件 设备驱动程序 中断处理程序
如果安全给出安全序列；若不安全给出结果分配简表。
•第四章 存储管理
高速缓存 内存 磁盘
系统区 用户区
存储体系
内存管理分配回收 存储共享 存储保护 内存扩充 地址映射
存储管理任务
存储 管理
其他
装入与链接 对换技术
存储管理方案
虚拟存储管理
段式存储管理 页式存储管理 段页式存储管理
用户程序划分 逻辑地址
10
j i
设：生产进程资源私用量e：BUF中空的buf数 消费进程资源私用量f：BUF中产品数目 e +f=n
pc公用信号量m： 互斥访问BUF
设：指针i指向首空buf j指针指向首产品
初值 e＝n f＝0 m＝1 i＝j＝0
i＝j BUF空
（i+1）mod n＝j BUF满
p进程 生产一件产品
P（e）
（4）P0请求资源，Request0（0，2，0），系统按银行家算法进行 检查： ① Request0（0，2，0）<=Need0(7,4,3) ② Request0（0，2，0）<= Available 0(2,3,0) ③系统暂时先假定可为P0分配资源，并修改数据。
Max
Allocation Need
适用环 境 虚拟空 间 重定位 方式 分配方 式 释放
保护
内存扩 充 共享 硬件支 持
单一 连续区 单道
一维
静态
静态连续 区 执行完后 全部释放 越界保护
覆盖与交 换 不能 保护用寄 存器
分区式 固定 多道
可变
一维
静态
动态
静态 动态连续区
执行完后全 分区
部释放
释放
越界保护与保护 键
覆盖与交换
不能
保护用寄存器， 重定位机构
并发 共享 虚拟 异步
处理机管理 存储管理 设备管理 文件管理 用户接口
OS特征
OS功能
OS分类
操作系 统基本
概念
硬件运行环境
批处理操作系统 分时系统
实时操作系统 个人计算机操作系统
网络操作系统 分布式操作系统
吞吐量 时间片 虚机器
操作系统定义
有效管理 合理调度 使用方便
操作系统设计
操作系统设计目标 操作系统结构设计
资源 Work
Need
Allocation Work+Allo Finish
情况
cation
进程 A B C A B C A B C A B C
P
P
P
P
P
（3）P4请求资源，Request4（3，3，0），系统按银行家算法进行 检查：
① Request4（3，3，0）<=Need4(4,3,1) ②Request4（3，3，0）>= Available 4(2,3,0),让P4等待。
进程间通信
共享内存 消息缓冲 Send/Receive原语 管道通信
信箱
进程调度
调度算法选择原则 算法： 先进先出
时间片轮转 基于优先数 高相应比优先
抢占式 实时调度技术
死锁的有关结论 产生死锁的必要条件
死锁预防 死锁避免 死锁检测解除 资源分配图
一、生产者－消费者问题
3…
2
n-1
同步关系： P→C 互斥关系：互斥访问BUF
算法的演变过程，分别解决了哪些问题；各算法的性能比 较
例
一个磁盘系统，平均寻道时间为12ms，转速为10000 转/分，每个磁道有18个扇区，每个扇区512个字节。 请问要读取一个扇区所花的时间是多少？ 解： TS = 12ms
TR = 1/2r = 60÷10000×0.5 = 3ms
TA=b/rN = (512×60)÷(18×512×10000)= 0.33ms
资源
Max
情况
进程
AB
P0
75Βιβλιοθήκη Allocation Need CA B CA B 30 1 07 4
Available CA B C 32 3 0
P1
3 2 23 0 20 2 0
P2
9 0 23 0 260 0
P3
2 2 22 1 10 1 1
P4
4 3 30 0 24 3 1
•存在安全序列｛P1,P3,P4,P2,P0｝,因此，系统是安全的， 可用立即将P1所申请的资源分配给他。
Available
A B C A B CA B C A B C
P0 7 5 3 0 3 0 7 2 3 2 1 0
P1 3 2 2 3 0 2 0 2 0 P2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 P3 2 2 2 2 1 1 0 1 1 P4 4 3 3 0 0 2 4 3 1
2.某系统中四个进程的到达时间和要求 服务时间如下表，请采用SPF（不抢占） 调度算法进行分析，求进程执行序列和 平均周转时间。要求有分析过程。
3.考虑一个有150个存储器单元的系统，如下分配给三个进程：
进程 最大需求 已分配
————————————————————
1
70
45
2
60
40
3
60
15
使用银行家算法，以确定下面的任何一个请求是否安全：
a．第4个进程到达，最多需要60个存储单元，最初需要25个单元；
b．第4个进程到达，最多需要60个存储单元，最初需要35个单元；
试给出采用下列算法后磁头移动的顺序和移动总量 (总磁道数).
(1) 先来先服务(FCFS)磁盘调度算法. 道时间优先(SSTF)磁盘调度算法.
(2) 最短寻
(3) 扫描法(SCAN)磁盘调度算法.(假设沿磁头移动方向 不再有访问请求时, 磁头沿相反方向移动)
答、
（1）磁道访问顺序为：86，147，91，177，94，150，102， 175，130
页式 静态 多道
动态
一维
动态
静态或动态页 为单位非连续
执行 完后 释放
淘汰与执 行完后释 放
越界保护与控 制权保护
覆盖 虚拟存 交换 储
较难
地址变换机构， 中断机构，保护 机构