操作系统秘籍

操作系统秘籍

第一章：

一.操作系统的基本类型：

1.单道批处理操作系统，多道批处理操作系统

2.分时操作系统

3.实时操作系统

4.个人操作系统

5.网络操作系统

6.分布式操作系统

1.批处理系统

批处理系统主要是采用了批处理技术。批处理技术是指计算机系统对一批作业自动进行处理的一种技术。

方式：

单道批处理系统：主要特征：自动性、顺序性、单道性

多道批处理系统：引入的好处：提高CPU的利用率；可提高内存和I/O设备利用率；增加系统吞吐量

特征：多道性、无序性、调度性

优缺点：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。分

2.分时操作系统

所谓分时系统就是采用了分时技术的操作系统。分时技术就是把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。

分时系统要解决的关键问题是

一是及时接收，二是及时处理。

分时系统的实现方式

①单道分时系统

②具有“前台”和“后台”的分时系统

③多道分时系统

分时系统的特征

有多路性、独立性、及时性和交互性。

3实时系统

实时系统是指系统能及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，并控制所有实时任务协调一致地运行。

类型:实时控制系统,实时信息处理系统

实时系统的特征:

有多路性、独立性、及时性、交互性和可靠性。

二.操作系统的功能和特征：

进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。

处理机管理：用于分配和控制处理机，进程控制、进程同步、进程通信、调度

存储器管理：负责内存的分配与回收，内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充

I/O设备管理：负责I/O设备的分配与操纵

文件管理：负责文件的存取、共享和保护

用户的接口：命令接口、程序接口、图形接口

2.OS的作用可表现在哪几个方面？

1>.OS作为用户与计算机硬件系统间的接口。

2>.OS座位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。

13.OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？

特征：并发性、共享性、虚拟技术、异步性，最基本特征为并发性。1．并发性

在多道程序环境下，并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，即宏观上有多道程序同时执行，而微观上，在单处理机系统中每一个时刻仅能执行一道程序。

2．共享性

共享是指系统中的资源可供多个并发执行的进程使用。

3．虚拟性

是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。4．异步性

也称不确定性，是指在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，由于资源的限制，进程的执行不是“一气呵成”的，是“走走停停”的。

三.操作系统的层次模型：

18.是什么原因使操作系统具有异步性特征？

答：1>.程序执行结果是不确定的,即程序是不可再现的.

2>.每个程序在何时执行，多个程序间的执行顺序以及完成每道

程序所需的时间都是不确定的,即不可预知性.

第二章：

2. 画出下面四条语句的前趋图:

前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic

Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。

S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a –b；S4=w：=c+1;

答：其前趋图为：

6．试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序?

答：(1)动态性是进程最基本的特性，表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源

而暂停执行，由撤销而消亡。进程有一定的生命期，而程序只是一组有序的指令集合，是静

态实体。

(2)并发性是进程的重要特征，同时也是OS 的重要特征。引入进程的目的正是为了使

其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是不能并发执行的。

(3)独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，也是系统中独立获得资源和独

立调度的基本单位。对于未建立任何进程的程序，不能作为独立单位参加运行。

7．试说明PCB 的作用，为什么说PCB 是进程存在的惟一标志？

答：PCB 是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在

多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程

并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。

8．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源

（2）执行状态→就绪状态：时间片用完

（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求

（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成

10．在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？

答：进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有：

（1）进程当前暂存信息

（2）下一指令地址信息

（3）进程状态信息

（4）过程和系统调用参数及调用地址信息。

18. 同步机构应遵循哪些基本准则？为什么？

答：同步机构应遵循的基本准则是：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待

原因：为实现进程互斥进入自己的临界区。

22．试写出相应的程序来描述图2-17所示的前驱图。

答：（a）Var a, b, c, d, e, f, g, h; semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; begin

parbegin

begin S1; signal(a); signal(b); end;

begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end;

begin wait(b); S3; signal(e); end;

begin wait(c); S4; signal(f); end;

begin wait(d); S5; signal(g); end;

begin wait(e); S6; signal(h); end;

begin wait(f); wait(g); wait(h); S7; end;

parend

end

（b）Var a, b, c, d, e, f, g, h,i,j; semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0,0, 0; begin

parbegin

begin S1; signal(a); signal(b); end;