操作系统复习
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操作系统复习资料操作系统复习资料第一章:一、现在操作系统的功能与任务?(p14)1.操作系统的主要任务,是为多道程序的运行提供良好的运行环境,以保证多道程序能有条不紊地运行,并能最大限度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用.2. 操作应具有这样几方面的功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、面向网络的服务和功能二、什么是多道程序设计技术?有什么好处?(p6)1.在单道批处理系统中,内存中仅有一道作业,它无法充分利用系统中的所有资源,使系统性能较差;2.在多道批处理系统中,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,由作业高度算法按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使他们共享CPU和系统上的各种资源.好处:(1)提高了CPU的利用率(2)可提高内存和I/O设备的利用率(3)增加系统吞量三、分时、实时、多道程序处理系统概念?(选择)(p8----p11)第二章:一、线程与进程的异同?1、相同点:(a)二者都具有ID,一组寄存器,状态,优先级以及所要遵循的调度策略。
(b)每个进程都有一个进程控制块,线程也拥有一个线程控制块。
(c)线程和子进程共享父进程中的资源;线程和子进程独立于它们的父进程,竞争使用处理器资源;线程和子进程的创建者可以在线程和子进程上实行某些控制,比如,创建者可以取消、挂起、继续和修改线程和子进程的优先级;线程和子进程可以改变其属性并创建新的资源。
2、不同点:(a)线程是进程的一部分, 一个没有线程的进程是可以被看作单线程的,如果一个进程内拥有多个进程,进程的执行过程不是一条线(线程)的,而是多条线(线程)共同完成的。
(b)启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间,而且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
(c)系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域,但是不会为线程分配内存(线程所使用的资源是它所属的进程的资源),线程组只能共享资源。
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1什么是操作系统及四个基本特征操作系统是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。
P9操作系统的四个基本特征是并发、共享、虚拟和异步。
P142操作系统的主要功能,什么是分时操作系统操作系统的主要功能:处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理p18分时操作系统是指,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主机的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
P103操作系统的接口有几种类型用户与操作系统的接口通常可分为两大类:1用户接口。
它是提供给用户使用的接口,用户可通过该接口取得操作系统的服务2程序接口。
它是提供给程序员在编程时使用的接口,是用户程序取得操作系统的唯一途径p224 在OS为什么要引入进程的概念,为什么要引入线程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控制和描述,而引入了进程概念。
P37在操作系统中引入线程,是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性。
P725进程控制块是什么?作用及构成为了使程序(含数据)能独立运行,应为之配置一进程控制块,即PCB(Process Control Block);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,PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。
在进程控制块中,主要包括下述四方面的信息。
1进程标示符2处理机状态3进程调度信息4进程控制信息因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其他进程并发执行的进程。
P416进程的基本状态有哪些?进程实体是由什么组成的进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态。
事实上,运行中的进程可能具有以下三种状态。
1就绪状态2执行状态3阻塞状态p38由程序段、相关的数据段和PCB三部分便构成了进程实体。
操作系统期末复习考点总结
第一章(1)操作系统(Operating System):操作系统是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。
(2)操作系统最基本的特征:共享性、并发性(3)操作系统的特性:○1并发性:两个或多个事件在同一事件间隔发生;○2共享性:系统中的资源可供内存中多个并发进程共同使用,也称为资源共享或资源复用;○3虚拟技术:把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物;○4异步性:进程是以人们不可预知的速度,停停走走地向前推进的。
(4)OS的主要任务:为多道程序的运行提供良好的环境,保证多道程序能有条不紊地、高效地运行,并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用。
(5)OS的功能:(1)处理机管理:对处理机进行分配,并对其运行进行有效的控制和管理;(6)存储器管理:内存分配、内存保护、地址映射(变换)、内存扩充;(3)设备管理:(4)文件管理:文件的存储空间管理、目录管理、文件的读/写管理和保护;(5)操作系统和用户之间的接口:命令接口、程序接口(系统调用组成)、图形接口(6)面向网络的服务功能(7)○1多道批处理系统(吞吐量、周转时间):多道性、宏观上并发、微观上串行、无序性、调度性;○2分时系统(响应时间):多路性、交互性、独占性、及时性;○3实时系统(实时性和可靠性):(8)多道程序设计技术是操作系统形成的标志(9)分时系统:响应时间= 用户数*时间片,时间片=切换时间+处理时间(10)实时系统: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。
(11)并发:两个或多个事件在同一时间间隔发生;并行:两个或多个事件在同一时刻发生。
(12)虚拟:通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
(13)微内核OS结构:能实现OS核心功能的小型内核,并非一个完整的OS,与OS的服务进程(如文件服务器、作业服务器等)共同构成OS。
操作系统考试题及答案
操作系统原理复习题一一、选择题1、操作系统是对进行C管理的软件。
A、计算机软件B、计算机硬件C、计算机资源D、应用程序2、配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机,这样的一台计算机只是一台逻辑上的计算机,称为C计算机。
A、并行B、真实C、虚拟D、共享3、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C4、下面关于操作系统的叙述中正确的是A。
A、批处理作业必须具有作业控制信息。
B、分时系统不一定都具有人机交互功能。
C、从响应时间的角度看,实时系统与分时系统差不多。
D、由于采用了分时技术,用户可以独占计算机的资源。
5、在操作系统中,P、V操作是一种D。
A、机器指令B、系统调用命令C、作业控制命令D、低级进程通讯原语6、若信号量S的初值为2,当前值为-1,则表示有B等待进程。
A、0个B、1个C、2个D、3个7、下列进程状态变化中,C变化是不可能发生的。
A、运行→就绪B、运行→等待C、等待→运行D、等待→就绪8、当B时,进程从执行状态变为就绪状态。
A、进程被调度程序选种B、时间片到C、等待某一事件D、等待的事件发生9、用P、V操作管理临界区时,信号量的初值定义为C。
A、-1B、0C、1D、任意值10、临界区是C。
A、一个缓冲区B、一段共享数据区C、一段程序D、一个互斥资源11、操作系统通过B对进程进行管理。
A、JCBB、PCBC、DCTD、CHCT12、下述哪个选项不是管程的组成部分A。
A、局部于管程的数据结构B、对管程内数据结构进行操作的一组过程C、管程外过程调用管程内数据结构的说明D、对局部于管程的数据结构设置初始的语句13、下面所述步骤中,A不是创建进程所必须的。
A、由调度程序为进程分配CPUB、建立一个进程控制块C、为进程分配内存D、将进程控制块链入就绪队列14、多道程序环境下,操作系统分配资源以C为基本单位。
A、程序B、指令C、进程D、作业15、对于两个并发进程,设互斥信号量为mutex,若mutex=0,则B。
《操作系统》复习资料
《操作系统》复习资料填空题1. 在操作系统中采用多道程序设计技术,能有效地提高CPU、内存和I/O设备的利用率。
2. 多道程序环境下的各道程序,宏观上它们是在并行运行,微观上则是在串行执行。
3. 一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤,每个加工步骤可称为一个作业步。
4. 作业控制方式有脱机控制和联机控制两种方式。
5. 所谓系统调用,就是用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。
6. 进程是一个动态概念,而程序是一个静态概念。
7. 当处理机空闲时,进程调度程序从就绪队列中选出一个进程执行。
8. 分页管理中采用“首次适应”分配算法时,应将空闲区按长度递增次序登记在空闲表中。
9. 通过硬件和软件的功能扩充,把独占设备改造成若干用户可共享的设备,这种设备称为虚拟设备。
10.选择网络操作系统时,在很大程度上是取决于操作系统和局域网中已经运行的应用程序。
11. 分时系统中的响应时间是衡量一个分时系统性能的一项重要指标。
12. 操作系统为程序员提供的接口是系统调用,而为一般用户提供的接口是命令方式控制。
选择题1. 操作系统是一种( C )。
A.通用软件B.应用软件C.系统软件D.软件包2. 一个计算机系统,采用多道程序设计技术后,使多道程序实现了( B )。
A.微观上并行B.宏观上并行C.微观和串行D.宏观上串行3. 一个计算机系统可以认为由以下4个层次构成,而人们所说的裸机是指( A )。
A.硬件层B.操作系统层C.语言处理程序层D.应用程序层4. 下列语言中属于脱机作业控制语言的是( C )。
A.C++B.汇编语言C.作业控制语言D.会话式程序设计语言5. 在各种作业调度算法中,若所有作业同时到达,则平均等待时间最短的算法是( D )。
A.先来先服务B.优先数C.最高响应比优先D.短作业优先6. 既考虑作业等待时间,又考虑作业执行时间的调度算法是( D )。
A.短作业优先B.优先级调度C.先来先服务D.响应比高者优先7. 信箱通信是一种( A )通信方式。
操作系统复习
操作系统复习第一章1.操作系统的基本特征是什么?并发性,共享性,虚拟性,异步性。
2.操作系统分为哪几种基本类型?批处理操作系统,分时操作系统和实时操作系统。
3.批处理操作系统和分时操作系统各有什么特点?为什么分时操作系统响应比较快?批处理操作系统的特点:CPU作业运行时独占,内存不能同时存放多道程序,无响应时间,资源利用率高。
分时操作系统的特点:CPU对时间分时,内存能同时存放多道程序,响应及时,公平面向多个用户。
4.实时系统的特点是什么?多路性,独占性,及时性,交互性,此外实时系统对时间的要求较高。
5.网络操作系统的主要功能是什么?数据通信,资源管理,网络管理,提高网络服务,提供网络接口。
试比较分时系统和网络系统的区别?○1分布式分布式操作系统在功能,任务,地理上是分布的,由分布式OS进行处理和控制;而网络操作系统能够进行分布式处理,但控制方式是集中的。
○2并行式分布式操作系统可以将任务分配到多个单元,并行执行;而网络操作系统没有任务之分。
○3透明式分布式系统能够隐藏系统内部的实现细节;而网络操作系统只有操作实现上是透明的。
○4共享性分布式系统的各个站点的所有资源都可以提供共享;网络操作系统提供共享的资源通常在共享服务器上。
第二章1.程序在顺序执行时和并发执行时,分别具有哪些特征?顺序执行:顺序性,封闭性和可再现性并发执行:并发性,动态性和制约性2.进程的基本特征是什么?它与程序有啥不同?动态性,并发性,独立性,异步性和结构特性进程是动态执行的程序,具有动态性,并发性,独立性,异步性和结构特性;而程序是静态的。
3.什么是进程控制块?它有什么作用?进程控制块是进程的一部分,它是操作系统感知进程存在的唯一标志。
4.什么是临界资源,临界区?临界区的设计应遵守哪些原则?临界资源是一次只能被一个进程访问的资源,临界区是每次进程访问临界资源的程序段。
对临界资源的设计应遵守以下要求:每次只能允许一个进程进入临界区;对于进入临界区的资源有时间限制且每次只让一个进程进入;只在临界区保留有限时间。
计算机操作系统复习知识点汇总
计算机操作系统复习知识点汇总第一章绪论1、操作系统的定义、目标、作用1OS是配置在计算机硬件上的第一层软件;是对硬件系统的首次扩充..2OS的主要目标是:方便性;有效性;可扩充性和开放性.3OS的作用可表现为:a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;一般用户的观点b. OS作为计算机系统资源的管理者;资源管理的观点c. OS实现了对计算机资源的抽象.2、脱机输入输出方式和SPOOLing系统联机输入输出方式的联系和区别脱机输入输出技术Off-Line I/O是为了解决人机矛盾及CPU的高速性和I/O设备低速性间的矛盾而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间;提高了I/O速度.由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的;或者说;它们是在脱离主机的情况下进行的;故称为脱机输入输出方式;反之;在主机的直接控制下进行输入输出的方式称为联机输入输出方式联机输入输出技术也提高了I/O的速度;同时还将独占设备改造为共享设备;实现了虚拟设备功能..3、多道批处理系统需要解决的问题处理机管理问题、内存管理问题、I/O设备管理问题、文件管理问题、作业管理问题4、OS具有哪几个基本特征它的最基本特征是什么a. 并发性Concurrence;共享性Sharing;虚拟性Virtual;异步性Asynchronism.b. 其中最基本特征是并发和共享.c. 并发特征是操作系统最重要的特征;其它特征都是以并发特征为前提的..5、并行和并发并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念;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少个事件在同一时间间隔内发生..6、操作系统的主要功能;各主要功能下的扩充功能a. 处理机管理功能:进程控制;进程同步;进程通信和调度.b. 存储管理功能:内存分配;内存保护;地址映像和内存扩充等c. 设备管理功能:缓冲管理;设备分配和设备处理;以及虚拟设备等d. 文件管理功能:对文件存储空间的管理;目录管理;文件的读写管理以及文档的共享和保护7、操作系统与用户之间的接口a. 用户接口:是给用户使用的接口;用户可通过该接口取得操作系统的服务b. 程序接口:是给程序员在编程时使用的接口;是用户程序取得操作系统服务的惟一途径..第二章进程管理1、进程的定义、特征;进程实体的组成1进程是进程实体的运行过程;是系统进行资源分配的一个独立单位..2进程具有结构特征、动态性、并发性、独立性和异步性..3进程实体由程序段、相关的数据段和PCB三部分构成..2、进程的三种基本状态及其转换运行中的进程可能具有就绪状态、执行状态、阻塞状态三个基本状态..3、引起进程进入挂起状态的原因如下:a. 终端用户的请求b. 父进程请求c. 负荷调节的需要d. 操作系统的需要具有挂起状态的进程转换图— P394、创建进程的主要步骤a. 为一个新进程创建PCB;并填写必要的管理信息..b. 把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中..5、进程控制块PCB的作用1系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构;存放了用于描述该进程情况和控制进程运行所需的全部信息..2系统利用PCB来控制和管理进程;所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志3进程与PCB是一一对应的为什么说PCB是进程存在的唯一标志在进程的整个生命周期中;系统总是通过其PCB对进程进行控制;系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的;所以说;PCB是进程存在的唯一标志..6、进程控制块的组织方式链接方式、索引方式7、原语的定义、组成、作用原语是由若干条指令组成的;用于完成一定功能的一个过程;与一般过程的区别在于:它们是“原子操作”;是一个不可分割的基本单位;在执行过程中不允许中断..原子操作在管态下执行;常驻内存..原语的作用是为了实现进程的通信和控制;系统对进程的控制如不使用原语;就会造成其状态的不稳定性;从而达不到进程控制的目的..8、引起创建进程的事件用户登录、作业调度、提供服务、应用请求9、引起进程终止的事件正常结束、异常结束、外界干预10、引起进程阻塞和唤醒的事件请求系统服务、启动某些操作、新数据尚未到达、无新工作可做11、临界资源和临界区1临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源..属于临界资源的硬件有打印机、磁带机等;软件有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等..诸进程间应采取互斥方式;实现对这种资源的共享..2每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区Critical Section;不论是硬件临界资源;还是软件临界资源;多个进程必须互斥地对它进行访问..12、同步机制应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待13、进程通信的类型进程间通信机制包括:共享内存系统、消息传递系统以及管道通信系统..14、线程的定义、属性在多线程OS中;通常一个进程中包含多个线程;每个线程都是作为利用CPU的基本单位;是花费最小开销的实体..线程具有下述属性:1轻型实体—线程中的实体基本上不拥有系统资源;只是有一点必不可少的、能保证其独立运行的资源..2独立调度和分派的基本单位3可并发执行..4共享进程资源..15、进程和线程的比较a. 调度性..在传统的操作系统中;拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程;在引入线程的OS中;则把线程作为调度和分派的基本单位;而把进程作为资源拥有的基本单位;b. 并发性..在引入线程的OS中;不仅进程之间可以并发执行;而且在一个进程中的多个线程之间;亦可并发执行;因而使OS具有更好的并发性;c. 拥有资源..无论是传统的操作系统;还是引入了线程的操作系统;进程始终是拥有资源的一个基本单位;而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外;本身基本不拥有系统资源;但它可以访问其隶属进程的资源;d. 系统开销..由于创建或撤销进程时;系统都要为之分配和回收资源;如内存空间等;进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程;因此;操作系统在创建、撤销和切换进程时所付出的开销将显着地大于线程..16.进程与程序的区别①程序是静态的;进程是动态的;②进程更能真实地描述并发;而程序不能;③进程具有创建其他进程的功能;而程序没有④进程只是一次执行过程;有生命周期;而程序可作为软件资源长期保存;是相对长久的;进程是系统分配调度的独立单位;能与其他进程并发执行;17.进程互斥与同步的基本概念i.进程互斥:由于各进程要求共享资源;而有些资源需要互斥使用;因此各进程间竞争使用这些资源;进程的这种关系为进程的互斥..ii.进程同步:在并发执行过程中;合作完成同一个任务的多个进程;在执行速度或某些时序点上必须相互协调的合作;这种制约性关系叫作进程同步..18、同步机制应遵循的规则空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待19.常用的几种信号量机制整型信号量、记录型信息量、AND型信息量、信号量集..第三章处理机调度1、高级调度与低级调度的区别高级调度又称为作业调度或长程调度;调度对象是作业;作业调度往往发生于一个批作业运行完毕;退出系统;而需要重新调入一个批作业进入内存时;故作业调度的周期长;低级调度又称为进程调度和短程调度;调度物件为进程或内核级线程;进程调度的运行频率最高;是最基本的一种调度;多道批处理、分时、实时三类OS中必须配置这种调度..引入中级调度的主要目的:是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量2、低级调度的功能保存处理机的现场信息、按某种算法选取进程、把处理器分配给进程3、进程调度方式1非抢占方式—实现简单、系统开销小、适用于大多数的批处理系统环境2抢占方式——原则:优先权原则、短作业进程优先原则、时间片原则4、同时具有三级调度的调度队列模型当在OS中引入中级调度后;人们可把进程的就绪状态分为内存就绪和外存就绪;类似的阻塞状态也可以同样划分..5、调度算法▲1、先来先服务FCFS2、短作业进程优先SJFSPF3、高优先权优先4、高响应比优先调度算法HRN..5、时间片轮转法1 要求:掌握算法思想..并能对前4种算法根据算法思想计算周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间;周转时间= 完成时间–到达时间=等待时间+服务时间2 掌握先来先服务、短作业进程优先、高响应优先调度算法三种算法性能评价:a.先来先服务算法即适合于作业调度也适用于进程调度;且算法较为简单;比较适合长作业或长进程不适合短作业或进程..b.短作业进程优先算法;能有效降低作业的平均等待时间;提高系统吞吐量..但该算法与用户做出的估计运行时间有很大的关系;对长作业进程不利;有利于短作业进程..c.高响应比优先调度算法;即照顾了短作业又考虑了长作业到达的先后次序;它不会使长作业长期得不到服务..6 高响应比优先调度算法优先权=等待时间+要求服务时间\要求服务时间响应比=等待时间+要求服务时间/要求服务时间=响应时间/要求服务时间7、最低松弛度优先调度算法即LLF算法该算法是根据任务紧急或松弛的程度;来确定任务的优先级..8、何谓死锁产生死锁的原因和必要条件是什么a.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局;若无外力作用;这些进程都将永远不能再向前推进;b.产生死锁的原因有二;一是竞争资源;二是进程推进顺序非法;c.必要条件是: 互斥条件;请求和保持条件;不剥夺条件和环路等待条件..互斥条件:一个资源一次只能被一个进程使用..请求和保持条件:保留已经得到的资源;还要求其它的资源..不剥夺条件:资源只能被占有者释放;不能被其它进程强行抢占..环路等待条件:系统中的进程形成了环形的资源请求链..9、处理死锁的基本方法1预防死锁—破坏产生死锁的四个必要条件中的一个或几个条件2避免死锁—破坏产生死锁的四个必要条件3检测死锁—通过系统设置的检测机构;及时检测出死锁的发生4解除死锁—撤销或挂起一些进程10、预防死锁的方法a.摒弃"请求和保持"条件b.摒弃"不剥夺"条件c.摒弃"环路等待"条件11、银行家算法▲要求掌握能够根据安全性检测算法;通过查找安全序列来判断某个时刻系统是否处于安全状态..能利用银行家算法来计算:当某进程提出资源请求时;系统是否分配..12、死锁检测掌握死锁定理的概念:当且仅当一组进程某个状态S的资源分配图是不可完全简化的;则说明S状态为死锁状态..知道在进行死锁的检测常用的工具是资源分配图;并通过对资源分配图的化简判断一组进程是否处于安全状态无环..第四章存储管理1、存储器按存储量、速度怎么划分至少应具有三级:最高层为CPU寄存器、中间为主存、最底层为辅存;较高档点的根据具体功能还可细分为:寄存器;高速缓存、主存储器、磁盘缓存;固定硬盘、可移动存储介质等6层..主存储器简称内存或主存:容量一般为数十MB到数GB;其访问速度远低于CPU执行指令的速度..为此引入寄存器和高速缓存;寄存器访问速度最快;价格昂贵;容量不大;高速缓存容量大于或远大于寄存器;从几十KB到几十MB;访问速度快于主存储器..2、程序的装入方式绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时装入方式3、程序的链接方式分类静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接4、对换的定义、分类、实现对换是把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据调到外存上;以便腾出足够的内存空间;再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据调入内存..以整个进程为单位;称为“整体对换”或“进程对换”;以“页”或“段”为单位;分别称为“页面对换”和“分段对换”;又称为“部分对换”为了实现进程对换;系统必须能实现三方面的功能:对换空间的管理、进程的换出;以及进程的换入..6、基本分页存储管理方式重点考查1、分页的基本原理分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片;称为页面或页;将这些页面装入到内存一些不连续的内存块中..若将一个进程的所有页面一次全部装入到内存叫基本分页;若按进程的运行情况分多次部分装入到内存叫请求式分页..由于进程的最后一页经常装不满一块而形成不可利用的碎片;称为页内碎片系统为每个进程建立一张页面映像表;简称页表..页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射..2、分页系统的地址变换机构▲掌握:能根据给定的逻辑地址和页表内容转换出物理地址注意在进行地址变换前要注意判断页号是否越界;并能掌握地址变换机构图..7 、基本分段存储管理方式1、分段存储管理方式的引入原因引入分段存储管理方式;主要是为了满足用户和程序员的一些需要:方便编程、信息共享、信息保护、动态增长、动态链接2、分段系统的基本原理在分段存储管理方式中;作业的地址空间被划分为若干个二维段;每个段定义了一组逻辑信息;逻辑地址由段号和段内地址组成..每个段在表中占有一个表项;其中记录了该段在内存中的起始地址又称为“基址”..段表是用于实现从逻辑段到物理内存区的映射..将一个作业的这些段装入到内存一些不连续的区域中在分段中一个作业获得的地址空间是不连续的;但是每个段获得的空间是连续的..当将一个作业的所有段一次全部装入到内存的是基本分段;若按作业的运行情况分多次部分装入到内存的是请求式分段..在分段中也会出现碎片..8、分段系统的地址变换机构▲掌握:能根据给定的逻辑地址和段表内容转换出物理地址注意在进行地址变换前要注意判断段号和段地位移量是否越界..9、分段和分页的主要区别a. 分页和分段都采用离散分配的方式;且都要通过地址映射机构来实现地址变换;这是它们的共同点;b. 对于它们的不同点有三;第一;从功能上看;页是信息的物理单位;分页是为实现离散分配方式;以消减内存的外零头;提高内存的利用率;即满足系统管理的需要;而不是用户的需要;而段是信息的逻辑单位;它含有一组其意义相对完整的信息;目的是为了能更好地满足用户的需要;c. 页的大小固定且由系统确定;而段长度不固定;决定于用户所编写的程序;d. 分页的作业地址空间是一维的;而分段的作业地址空间是二维的.10、虚拟存储器的特征及其内部关联a. 虚拟存储器具有多次性;对换性和虚拟性三大主要特征;b. 其中所表现出来的最重要的特征是虚拟性;它是以多次性和对换性为基础的;而多次性和对换性又必须建立在离散分配的基础上..11、页面置换算法▲1、先进先出FIFO2、最佳置换算法OPT3、最近最久未使用LRU置换算法4、Clock置换算法5、最少使用LFU置换算法1要求:掌握算法思想、名称缩写..并能对前3种算法根据算法思想计算缺页中断次数和缺页中断率;参考书P150页和作业题..2掌握先进先出FIFO、最佳置换算法OPT、最近最久未使用LRU置换算法的性能评价–先进先出:实现简单;性能最差;与进程实际的运行不相适应;且有可能会出现Belady现象即在未给进程或作业分配它所要求的全部页面时;有时会出现分配给作业的内存块数增多;缺页次数反而会增多的奇怪现象–最佳置换算法OPT:理论上;性能最佳;实际上;无法实现;通常只用在研究其它算法时;做参考评价..最近最久未使用LRU置换算法:性能较好;实现复杂;需要硬件支持..12、分段保护采取以下措施保证信息安全:越界检查、存取控制检查、环保护机构第五章设备管理1、I/O设备按使用特性、传输速率、信息变换、共享属性如何分类按设备的使用特性分类:存储设备又称外存、后备存储器、辅助存储器;输入输出设备又可具体划分:输入设备键盘、鼠标、扫描仪、视频摄像、各类传感器、输出设备打印机、绘图仪、显示器、数字视频显示设备、音响输出设备、交互式设备按传输速率分类:低速设备键盘、鼠标、语音的输入输出设备;中速设备行式打印机、激光打印机;高速设备磁带机、磁盘机、光盘机..按信息交换的单位分类:块设备磁盘;字符设备交互式终端、打印机按设备的共享属性分类:独占设备;共享设备磁盘;虚拟设备2、设备控制器的组成设备控制器由以下三部分组成:1设备控制器与处理机的接口;该接口用于实现CPU 与设备控制器之间的通信;提供有三类信号线:数据线、地址线和控制线..2设备控制器与设备的接口;可以有一个或多个接口;且每个接口连接一台设备..每个接口都存在数据、控制和状态三种类型的信号..3I/O逻辑;用于实现对设备的控制..其通过一组控制线与处理机交互;处理机利用该逻辑向控制器发送I/O命令;I/O逻辑对收到的命令进行译码..3、I/O通道设备如何引入虽然在CPU和I/O设备之间增加了设备控制器后;已能大大减少CPU对I/O的干预;但当主机配置的外设很多时;CPU的负担仍然很重;为此;在CPU和设备控制器之间又增设了通道..I/O通道是一种特殊的处理机;它具有执行I/O指令的能力;并通过执行通道I/O程序来控制I/O操作..通道与普通处理机的区别:1没有自己的内存;且与主机共享主机内存2执行的指令单一;主要执行与I/O有关的指令..通道分为:字节多路通道主要连接低速字符设备;数组选择通道主要连接高速块设备;数组多路通道主要连接中高速块设备4、有哪几种I/O控制方式各适用于何种场合1I/O控制方式:程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、DMA I/O控制方式、I/O通道控制方式..2程序I/O方式适用于早期的计算机系统中;并且是无中断的计算机系统;中断驱动I/O控制方式是普遍用于现代的计算机系统中;DMA I/O控制方式适用于I/O设备为块设备时在和主机进行数据交换的一种I/O 控制方式;当I/O设备和主机进行数据交换是一组数据块时通常采用I/O通道控制方式;但此时要求系统必须配置相应的通道及通道控制器..5、DMA控制器的组成1DMA控制器由三部分组成:主机与DMA控制器的接口、DMA控制器与块设备的接口、I/O控制逻辑..2DMA方式与中断控制方式的区别:相同点是都是以块为单位进行传输..区别是:1CPU处理中断的时间:●中断控制方式:是在数据缓冲寄存器满之后要求CPU进行中断处理●DMA方式:是在所要求转送的数据块全部传送结束时要求CPU进行中断处理..这就大大减少了CPU进行中断处理的次数..2数据传送的完成者:●中断控制方式:是在中断处理时由CPU控制完成的;●DMA方式:是DMA控制器完成的..6、为了实现主机与控制器之间成块数据的直接交换;需设置DMA控制器中四类寄存器DR:数据寄存器;暂存从设备到内存或从内存到设备的数据MAR:内存地址寄存器DC:数据计数器;存放本次CPU要读或写的字节数CR:命令\状态寄存器;接收从CPU发来的I/O命令;或相关控制信息;或设备状态7、缓冲的引入原因操作系统引入缓冲机制的主要原因可归结为以下几点:1缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾;2减少对CPU的中断频率;放宽对中断响应时间的限制;3提高CPU与I/O 设备之间的并行性..8、缓冲池的组成、工作方式三个队列:空缓冲队列、输入队列、输出队列四种工作缓冲区:1用于收容输入数据的工作缓冲区;2用于提取输入数据的工作缓冲区;3用于收容输出数据的工作缓冲区;2用于提取输出数据的工作缓冲区;9、SPOLLing系统的定义、组成、特点SPOOLing系统是对脱机I/O工作的模拟;其必须有高速随机外存通常采用磁盘的支持..SPOOLing系统主要有以下四个部分:1输入井和输出井;为磁盘上开辟的两大存储空间;分别模拟脱机输入/出时的磁盘;并用于收容I/O设备输入的数据和用户程序的输出数据;2输入缓冲区和输出缓冲区;在内存中开辟;分别用于暂存由输入设备和输出井送来的数据;3输入进程SPi和输出进程SPo;分别模拟脱机输入/出时的外围控制机;用于控制I/O过程;4I/O请求队列;由系统为各个I/O请求进程建立的I/O请求表构成的队列..SPOLLing系统的特点:提高了I/O的速度;将独占设备改造为共享设备;实现了虚拟设备功能..10、磁盘的类型和访问时间组成磁盘分为两类:固定头磁盘一般为大容量磁盘和移动头磁盘一般为中小型容量磁盘..磁盘访问时间=寻道时间+旋转延迟时间+数据传输时间11、磁盘磁盘调度算法▲1、先来先服务FCFS2、最短寻道时间优先SSTF3、扫描Scan算法又称为“电梯调度算法“4、循环扫描CScan算法1要求:掌握算法思想、名称缩写..并能根据算法思想计算碰头的寻道轨迹;寻道距离和寻道时间;参考书P194页和作业题..2掌握算法性能评价●先来先服务FCFS:公平、简单;平均寻道时间可能较长;●最短寻道时间优先SSTF:平均寻道时间比FCFS算法短;但可能会出现“饥饿现象”和“磁臂粘着”现象..●扫描Scan算法:消除了“饥饿”现象;但可能会出现“磁臂粘着”现象..●循环扫描CScan算法:改进了对于边缘区磁道访问的不公平;但可能会出现“磁臂粘着”现象..5.N-Step-Scan和FSCAN算法:可避免出现“磁臂粘着”现象..第六章文件管理1、文件的定义、属性文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合;可分为有结构文件和无结构文件..文件的属性包括:文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件的建立时间。
操作系统复习要点
第一章1.什么是操作系统:计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件(或程序集合)。
操作系统目前有五大类型(批处理、分时、实时、网络和分布式)和五大功能(作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理)。
2.基本操作系统类型,处理对象,特征:1.批处理系统:处理作业。
特征:1)用户脱机使用计算机。
2)成批处理。
3)躲到程序处理,2.分时系统:处理时间片。
特征:多路性、交互性、独占性、及时性3.实时系统:处理外部事件。
特征:交互性、独占性、及时性、可靠性4.网络操作系统5.分布式操作系统:与网络OS的比较:分布性、并行性、透明性、共享性、健壮性3.操作系统的特征:并发性,共享性,虚拟性,异步性4.中断的概念及其作用:处理机暂停正在执行的程序,转去处理相应的紧急事件,待处理完毕后再返回原处继续执行,这一过程称为中断。
作用:使得实时处理许多紧急事件称为可能;中断可以增加处理机的执行效率;中断还可以简化操作系统的程序设计;5.多道批处理系统:内存中允许同时有多个用户程序存在假脱机工作方式:SPOOLing系统磁鼓、磁盘上的“作业输入井”后备作业队列、作业调度程序调度运行有I/O操作或完成作业时,调入另一个作业形成源源不断的作业流作业(处理)说明书优点:资源利用率高、系统吞吐量大、系统切换开销小缺点:无交互能力、作业平均周转时间较长第二章1.作业的概念;从用户角度:在一次业务处理过程中,从输入开始到输出结束,用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作。
(如编程过程)从系统角度:作业由程序、数据、作业说明书组成2.系统调用:系统调用功能和目的:请求系统中已有的服务,保证系统安全系统调用分类:按管理功能分为6类:设备管理,文件管理,进程控制,进程通信,存储管理,线程管理3.系统调用原理和过程:原理:为了保证系统安全,采用类似中断的处理方式过程:陷入指令调用 保护现场 调用子程序 执行子程序 换回4.UNIX系统的特点:1)多用户的分时操作系统2)为用户提供命令和系统调用两种接口 3)采用树型文件结构4)把所有设备当作文件处理5)主要采用C语言开发,核心用汇编编写5.UNIX的三层结构内层:内核:进程控制和文件控制外层:用户程序中间:Shell命令解释程序,适用程序,库函数等第三章1.程序的顺序执行:特征:顺序性、封闭性、可再现性2.程序的并发执行:定义:一组在逻辑上相互独立的程序或程序段在执行过程中,其执行时间在宏观上相互重叠(一个程序执行没结束,另一个程序已开始)的执行方式特征:间断性、失去封闭性、不可再现性条件:当两个程序的读集与写集的交集以及写集与写记的交集都为空时,它们可以并发执行。
操作系统期末考试总复习试题
《操作系统》课程复习(一)题型:一、选择题(每题1分,共10分)二、判断题(每题1分,共10分)三、简答题(每小题6分,共30分)四、计算题(每题10分,共30分)五、综合应用题(20分)(二)复习:一、概论1.操作系统的概念、功能、分类(批处理、实时、分时)2.操作系统的特性3.中断的概念、CPU的状态二、进程管理和处理机调度1、进程管理的功能2、进程的概念(与程序的对比)3、PCB的概念和作用、进程的基本状态及其转换4、进程控制(进程的挂起、建立、停止、阻塞、撤消等)5、进程的同步与互斥的基本概念、(P、V操作)、进程通信、线程的基本概念6、处理级调度的基本概念,作业与进程的调度算法(先来先服务、短作业优先、最高响应比者优先、最高优先数)及评价7、死锁的概念、必要条件8、死锁的预防9、死锁的避免算法(银行家算法)死锁的检测三、存储器管理1.存储管理的功能2.地址映射、逻辑地址、物理地址等概念3.分区管理、分页管理、分段管理、段页式管理等上述管理方法的概念、各自的优缺点、分页与分段的地址转换、分页与分段的对比等4.请求分页管理(虚拟存储器概念、缺页概念、淘汰算法、抖动、缺页率等)四、设备管理设备的分类(块设备、字符输入输出设备)、设备管理的任务与功能、通道、缓冲区技术、设备的分配与设备处理、SPOOLING磁盘的调度五、文件管理1、文件管理的功能2、文件的逻辑结构3、文件的物理结构4、文件的目录管理(目录树)(三)复习题:一、选择题:1、操作系统是最重要的(B)。
A、应用软件B、系统软件C、计算机高级语言D、机器指令2、在采用SPOOLing技术的系统中,用户作业的打印输出结果首先被送到(A)。
A、磁盘固定区域B、显示器C、打印机D、键盘3、在批处理系统中,用户的作业是由(C )组成?A、程序集+数据集B、程序集C、控制命令序列+程序集+数据集D、数据集4、文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构,则文件控制块FCB中关于文件的物理位置应包括(B)。
计算机操作系统期末复习题+(答案)
计算机操作系统期末复习题和答案第一部分操作系统基本概念一、选择题( 选择最确切的一个答案,将其代码填入括号中)1、多道程序设计是指( B )。
A、有多个程序同时进入CPU运行B、有多个程序同时进入主存并行运行C、程序段执行不是顺序的D、同一个程序可以对应多个不同的进程2、从总体上说,采用多道程序设计技术可以( B )单位时间的算题量,但对每一个算题,从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要( B )。
A、增加减少B、增加延长C、减少延长D、减少减少3、现代操作系统的两个基本特征是( C )和资源共享。
A、多道程序设计B、中断处理 C 、程序的并发执行D、实现分时与实时处理-3 :C4、以下(C )项功能不是操作系统具备的主要功能。
A、内存管理 B 、中断处理C、文档编辑D、CPU调度5、用户在一次计算过程中,或者一次事物处理中,要求计算机完成所做的工作的集合,这是指(C )。
A、进程B、程序C、作业D、系统调用6、CPU状态分为系统态和用户态,从用户态转换到系统态的唯一途径是( C )。
A、运行进程修改程序状态字 B 、中断屏蔽C、系统调用D、进程调度程序7、系统调用的目的是( A )。
A、请求系统服务B、终止系统服务C、申请系统资源D、释放系统资源8、为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率的是(B )。
A、处理器管理B、存储器管理C、文件管理D、作业管理二、填空题1、计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机_软硬件资源_的系统软件。
2、采用多道程序设计技术能充分发挥处理器与外围设备与外围设备之间并行工作的能力。
3、操作系统目前有五大类型:_批处理_、_分时_、_实时_、_网络_和_分布式_。
4、操作系统的五大功能是:_处理机管理_、_储存管理_、_设备管理_、_信息管理_和_用户接口_。
5、UNIX 系统是多用户分时交互型操作系统,DOS系统是单用户单任务操作系统。
操作系统安全复习重点
第一章:绪论1 操作系统是最基本的系统软件,是计算机用户和计算机硬件之间的接口程序模块,是计算机系统的核心控制软件,其功能简单描述就是控制和管理计算机系统内部各种资源,有效组织各种程序高效运行,从而为用户提供良好的、可扩展的系统操作环境,达到使用方便、资源分配合理、安全可靠的目的。
2 操作系统地安全是计算机网络信息系统安全的基础。
3 信息系统安全定义为:确保以电磁信号为主要形式的,在计算机网络化(开放互联)系统中进行自动通信、处理和利用的信息内容,在各个物理位置、逻辑区域、存储和传输介质中,处于动态和静态过程中的机密性(保密性)、完整性、可用性、可审查性和抗抵赖性,与人、网络、环境有关的技术安全、结构安全和管理安全的总和。
4 操作系统面临的安全威胁可分为保密性威胁、完整性威胁和可用性威胁。
5 信息的保密性:指信息的隐藏,目的是对非授权的用户不可见。
保密性也指保护数据的存在性,存在性有时比数据本身更能暴露信息。
6 操作系统受到的保密性威胁:嗅探,木马和后门。
7 嗅探就是对信息的非法拦截,它是某一种形式的信息泄露.网卡构造了硬件的“过滤器“通过识别MAC地址过滤掉和自己无关的信息,嗅探程序只需关闭这个过滤器,将网卡设置为“混杂模式“就可以进行嗅探。
8 在正常的情况下,一个网络接口应该只响应这样的两种数据帧:1.与自己硬件地址相匹配的数据帧。
2.发向所有机器的广播数据帧。
9 网卡一般有四种接收模式:广播方式,组播方式,直接方式,混杂模式。
10 嗅探器可能造成的危害:•嗅探器能够捕获口令;•能够捕获专用的或者机密的信息;•可以用来危害网络邻居的安全,或者用来获取更高级别的访问权限;•分析网络结构,进行网络渗透。
11 大多数特洛伊木马包括客户端和服务器端两个部分。
不管特洛伊木马的服务器和客户程序如何建立联系,有一点是不变的,攻击者总是利用客户程序向服务器程序发送命令,达到操控用户机器的目的。
12 木马的作用是赤裸裸的偷偷监视别人和盗窃别人密码,数据等,达到偷窥别人隐私和得到经济利益的目的.13 后门:绕过安全性控制而获取对程序或系统访问权的方法。
操作系统期末复习资料(全)
操作系统期末复习资料(全)第⼀章操作系统引论1.操作系统的设计⽬标及作⽤设计⽬的:(⽅便性和有效性是设计操作系统时最重要的两个⽬标)1.有效性:提⾼系统资源利⽤率;提⾼系统吞吐量。
2.⽅便性:配置OS后可使计算机系统更容易使⽤。
3.可扩充性:现代OS应采⽤新的结构,以便于⽅便的增加新的功能和模块。
4.开放性:系统能遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互连(OSI)国际标准。
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管理者。
3.OS实现了对计算机资源的抽象。
2. 单道批处理系统和多道批处理系统特点及区别单道批处理系统特点:⾃动性顺序性单道性。
多道批处理系统特点(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。
★☆单道批处理系统中,内存中仅有⼀道作业,⽆法充分利⽤系统资源。
多道批处理系统中,作业按⼀定算法从外存的“后备队列”中调⼊内存,使它们共享各种资源。
1.分时系统和实时系统的特点特征⽐较:1>.多路性。
实时信息处理系统也按分时原则为多个终端⽤户服务。
实时控制系统的多路性则主要表现在系统周期性地对多路现场信息进⾏采集,以及对多个对象或多个执⾏机构进⾏控制。
⽽分时系统中的多路性则与⽤户情况有关,时多时少。
2>.独⽴性。
实时信息处理系统中的每个终端⽤户在向实时系统提出服务请求时,是彼此独⽴地操作,互不⼲扰;⽽实时控制系统中,对信息的采集和对对象的控制也都是彼此互不⼲扰。
3>.及时性。
实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以⼈所能接受的等待时间来确定的;⽽实时控制系统的及时性,则是以控制对象所要求的开始截⽌时间或完成截⽌时间来确定的,⼀般为秒级到毫秒级,甚⾄有的要低于100微秒。
4>.交互性。
实时信息处理系统虽然也具有交互性,但这⾥⼈与系统的交互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和资源共享等服务。
操作系统复习题(附答案与解析)
一、选择题1. 计算机启动是执行的一个程序是()。
A.引导扇区B.bootC.BIOS D.Load解析:CPU加电后会首先执行BIOS程序,其中POST加电自检程序是执行的第一个例行程序。
2. 执行进程调度就是()。
A.一号变迁B.二号变迁C.三号变迁D.四号变迁解析:进程调度就是就绪态到执行态,也就是一号变迁3. 操作系统的主要功能是管理计算机的()A.进程B.作业C.进程和数据D.资源解析:操作系统是为了合理组织计算机工作流程,管理分配计算机系统的硬件和软件资源最大限度地提高计算机系统的利用率。
4. 属于内中断的是()A.内存校验错B.进程缺页C.设备完成了任务D.键盘输入一个字符解析:处理机外部发生的中断叫外中断,当前进程发生的中断叫内中断。
5. 进程运行的三种基本状态是指()A.就绪、执行、阻塞B.就绪、执行、挂起C.就绪、执行、死锁D.就绪、执行、停止6. 产生死锁的4个必要条件是互斥、()、请求与保持、环路等待。
A.请求与阻塞B.不剥夺C.请求与释放D.阻塞与释放7.()是指程序员发出命令到系统给出结果的时间间隔A.响应时间B.周转时间C.等待时间D.运行时间8.()淘汰算法的淘汰次数最少。
A.最不经常使用B.先进先出C.最佳D.最近最少用解析:最佳页面置换算法具有最低缺页率,算法无法实现,但是可以去评价其他算法。
最佳页面置换算法、先进先出页面置换算法、最近最少使用页面置换算法、最近未使用置换算法NRU 、时钟页面置换算法、二次机会页面置换法9. 不需要用缓冲技术的是()A.输入速率> 输出速率B.输入速率< 输出速率C.输入速率!= 输出速率D.输入速率== 输出速率解析:缓冲是为了缓和CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾,提高CPU和I/O 设备的并行性。
10. 用硬盘模拟打印机属于()设备。
A.共享B.虚拟C.独占D.块解析;模拟体现了虚拟性。
11. 与计算机硬件直接打交道的是()A.操作系统B.编译系统C.系统应用程序D.命令处理程序解析:操作系统是用户与计算机硬件系统之间的接口12. 嫦娥三号的操作系统spaceOS2是()A.批处理操作系统B.实时操作系统C.分时操作系统D.网络操作系统解析:实时操作系统比分时操作系统可靠,专门用于特定的处理,如航天。
(完整版)操作系统复习题附答案
3、进程高级通信的3种机制?主从式,会话式,消息队列或邮箱方式,共享存储区方式
五、应用题
1、信号量操作解决问题:互斥、前趋关系图、经典同步问题。
第3章处理机调度与死锁
一、填空题
1、产生死锁的原因,一是竞争资源,二是进程的(运行推进的顺序)不当。
2、死锁是系统中两个或两个以上的进程由于竞争系统资源而出现的一种(处于无限期等待,系统处于停滞状态)现象。
2、像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。T
3、进程是静态的,程序是动态的。F
4、进程互斥关系是一种特殊的进程同步关系。T
四、简答题
1、简述进程的5个特征。动态性,并发性,独立性,制约性,异步性,结构性。
2、什么叫进程同步机制?请叙述进程同步机制的4条准则。
进程同步时指系统中多个进程发生的事件存在某种时序关系,需要相互合作,共同完成一项任务
A.寻道时间B.旋转延迟时间C.传输时间D.周转时间
6.磁盘访问中把数据从磁盘读出,或向磁盘写入数据所花费的时间叫做(D)。
A.寻找指定柱面的时间B.旋转延迟时间C.周转时间D.传输时间
三、判断题
1、在DMA控制方式下,外部设备与CPU之间直接进行成批的数据交换。(错,与存储器)
2、通道执行CPU指令构成的程序,与设备控制器一起共同实现对I/O设备的控制。(错,通道执行通道指令构成的程序,通道本身是一个处理机,指令非常单一,通道没有独立的内存)
11
第5章设备管理
一、填空题
1、磁盘的访问时间包括三部分时间,寻道时间、(旋转延迟时间)和传输时间。(其中寻道时间)
2、在联机情况下实现的同时与外围设备联机操作的技术,称为(联机输入输出或假脱机)。
操作系统总复习
操作系统总复习操作系统总复习第一章操作系统概述⑴操作系统定义及作用⑵操作系统的发展历程⑶操作系统的基本特征⑷操作系统的功能和分类第二章进程管理⑴进程的概念和特征⑵进程的状态和转换⑶进程调度算法⑷进程同步与互斥⑸进程通信第三章内存管理⑴内存管理的需求和基本概念⑵内存分区管理⑶页面置换算法⑷虚拟内存管理⑸内存保护和共享第四章文件系统⑴文件系统的组织和层次结构⑵文件的逻辑结构和物理结构⑶文件的操作和访问控制⑷文件系统的缓存管理⑸文件的备份和恢复第五章输入输出系统⑴输入输出设备的分类和特点⑵输入输出控制方式和机制⑶设备驱动程序和设备管理⑷中断处理和设备中断⑸缓冲区管理和输入输出性能优化第六章文件系统性能优化⑴文件访问性能的影响因素⑵磁盘存储结构和访问时间⑶文件缓冲技术和缓冲区管理⑷文件系统的优化策略⑸文件系统的容错与恢复第七章安全与保护⑴安全性和保护性的概念⑵计算机系统的安全威胁⑶计算机系统的安全性防范措施⑷计算机系统的访问控制⑸计算机系统的数据加密和身份认证第八章操作系统的演化⑴分布式和并行计算环境⑵分布式操作系统的特点和原理⑶并行操作系统的特点和原理⑷分布式操作系统的资源管理⑸并行操作系统的任务调度附件:⒈定义相关的法律名词及注释⒉操作系统设计的案例分析报告本文涉及的法律名词及注释:⒈版权:指作品的创作者对作品享有的法律保护权利,包括复制权、发行权等。
⒉专利:指发明者对其发明所享有的独占权利,包括制造、使用、销售等权利。
⒊商标:指企业对其产品或服务标识的独占权利,用于区分同类产品或服务的来源。
⒋反垄断法:指禁止企业垄断和限制竞争行为的法律法规,旨在维护市场公平和消费者权益。
操作系统期末复习
操作系统期末复习操作系统期末复习第⼀章操作系统引论1.什么是操作系统?牢固掌握操作系统定义:操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运⾏的系统软件(或程序集合),是⽤户与计算机之间的接⼝。
2.操作系统在系统中所出的地位?了解操作系统是裸机上的第⼀层软件,是建⽴其他所有软件的基础。
3.操作系统的主要功能?牢固掌握操作系统五⼤主要功能:存储器管理、处理机管理、设备管理、⽂件管理、⽤户接⼝管理。
4.操作系统的基本特征?.记住操作系统的基本特征:并发、共享和异步性。
理解:并发性是指两个或多个活动在同⼀给定的时间间隔中进⾏,类似⼤家都前进了;共享性是指计算机系统中的资源被多个任务所共享,类似⼀件东西⼤家⽤;异步性类似于你⾛我停。
5.操作系统的主要类型?记住并理解操作系统的主要类型:多道批处理系统、分时系统、实时系统、个⼈机系统、⽹络系统和分布式系统。
UNIX系统是著名的分时系统。
6.分时的概念?理解分时系统概念:主要是指若⼲并发程序对CPU时间的共享。
即CPU时间分成⼀个⼀个的时间⽚,操作系统轮流地把每个时间⽚分给各个并发程序,每道程序⼀次只可运⾏⼀个时间⽚。
7.现代操作系统的三种⽤户界⾯?了解现代操作系统为⽤户提供的三种使⽤界⾯:命令界⾯、图形界⾯、系统调⽤界⾯。
8.8UNIX命令的⼀般格式?记住并明⽩UNIX命令⾏的⼀般格式:命令名[选项][参数]。
第⼆章进程管理1.多道程序设计的概念?理解多道程序设计的概念和优点:多道程序设计是多个程序同时在内存并且运⾏;多道程序设计具有提⾼系统资源利⽤率和增加作业吞吐量的优点。
2.什么是进程?进程与程序的区别?1)了解为什么要引⼊进程:因程序这⼀“静态”概念⽆法描述“并发执⾏”的动态性质;2)牢固掌握进程的概念:进程是程序在并发环境中的执⾏过程。
3)掌握进程与程序的主要区别:进程是动态的、程序是静态的;进程是独⽴的,能并发执⾏、程序不能并发执⾏;两者⽆⼀⼀对应关系;进程异步运⾏,会相互制约、承袭不具有此特性。
操作系统总复习(简答题)
1、设计现代OS的主要目标是什么方便性、有效性、可扩充性、开放性2、何谓脱机I/O和联机I/O答:脱机输入方式是指在一台外围机(即一台专门用来管理输入/输出的、功能较简单的计算机)的控制下,预先将程序和数据从低速输入设备输入到磁带,当CPU需要这些程序和数据时,再从磁带告诉的读入内存。
类似的,脱机输出方式是指当CPU需要输出时,先告诉的将数据写入磁带,然后在一台外围机的控制下,然后低速输出设备进行输出。
相反,在主机的直接控制下进行的输入/输出方式被称为联机输入/输出方式。
优点:减少了CPU的空闲时间;提高I/O速度。
3、实现分时系统的关键问题是什么应如何解决答:关键问题:及时接收、及时处理及时接收: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。
及时处理:作业直接进入内存;采用轮转运行方式,不允许一个作业长期占用处理机5、是什么原因使操作系统具有异步性特征答:进程是以人们不可预知的速度向前推进。
内存中的每个进程何时获得处理机运行;进何时因提出某种资源请求而暂停;进程以怎样的速度向前推进;每道程序总共需要多少时间完成,等等。
在多道程序环境下,允许多个进程并发执行,但由于竞争资源等因素的限制,使进程的执行不是“一气呵成,而是以“走走停停”的方式运行。
只要运行环境相同,作业经过多次运行,都会获得完全相同的结果。
6、何谓微内核技术在微内核中通常提供了哪些功能答:在微内核OS中是将进程管理、存储器管理以及I/O管理的功能一分为二,属于机制的很小一部分放入微内核中,另外绝大部分放在微内核外的各种服务器中来实现。
功能:进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理。
第2章作业2、程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性答:程序并发执行时,多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态由多个程序改变,致使程序运行失去了封闭性,也会导致其失去可再现性。
操作系统期末复习习题
第一章操作系统引论1.设计现代OS的主要目标:有效性、方便性、可扩充性、开放性1、操作系统是一种系统软件2、操作系统是一组资源管理程序4、代操作系统的基本特征是程序的并发执行,资源共享和操作的异步性。
4、作系统关心的主要问题:管理计算机裸机;设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面;管理计算机系统资源5、引入多道程序的目的在于充分利用CPU,减少CPU等待时间6、DOS没有多道程序设计的特点。
7UNIX8、在分时系统中,时间片一定,用户数越多,响应时间越长。
9、批处理系统的主要缺点是失去了交互性。
10、在下列性质中,独占性不是分时系统的特征。
11、实时操作系统追求的目标是快速响应。
12、CPU状态分为系统态和用户态,从用户态转换到系统态的唯一途径是系统调用13、系统调用的目的是请求系统服务14、系统调用是由操作系统提供的内部调用,它只能通过用户程序间接使用15、UNIX操作系统是采用层次结构实现结构设计的。
16、UNIX命令的一般格式是命令名[选项][参数]二、填空题(每空11、按照所起的作用和需要的运行环境,软件通常可分为三大类,即应用软件、支撑软件、系统软件。
、操作系统的体系结构主要有单块结构、层次结构、微内核结构。
3、UNIX系统是多用户操作系统,DOS系统是单用户操作系统。
现代操作系统通常为用户提供三种使用界面:图形界面、操作命令、系统调用。
4、计算机中CPU的工作分为系统态(管态)和用户态(目态)两种。
系统态运行是CPU执行操作系统核心程序,用户态运行是CPU执行用户程序。
1、操作系统的定义是什么?它的五大主要功能是什么?(共7分)操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源有效地组织多道程序运行的系统软件,是用户和计算机之间的接口。
它的五大功能是:存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口。
(共5分)硬件是指计算机物理装置本身(P1);软件是与数据处理系统的操作有关的计算机程序、过程、规则、以及相关的文档资料的总称(P1);多道程序设计是在内存中同时存放多道程序,在管理程序的控制下交替地执行(P11);并发是指两个或多个程序活动在同一给定时间间隔中进行;单位时间内CPU完成作业的数量(P80)。
操作系统复习资料
第一章概述基本概念1.操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是现代计算机系统中最为重要的系统软件。
2.操作系统的设计目标:有效性、方便性、可扩充性、开放性3.操作系统的作用:1、用户与计算机系统的接口;2、计算机资源的管理者4.在操作系统引入多道程序设计技术,不但提供了CPU的利用率,增加了系统的吞吐量,还实现了主机和外设的并行运行,提高了内存和I/O 设备的利用率5.现代操作系统具有并发性、共享性、虚拟性、异步性的基本特征,其中,并发性是操作系统的最为重要的特征。
6.并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行。
7.在主机直接控制下进行I/O操作的方式称为联机I/O方式,脱离主机控制,由外围机控制完成的I/O操作称为脱机I/O方式。
脱机I/O方式实现了CPU和I/O的并行操作,减少了CPU的空闲时间,提高了I/O操作的速度。
8.操作系统有以下几种类型:多道批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统和分布式操作系统。
多道批处理系统的特点:多道、成批;分时系统的特点:同时性、交互性、独立性、及时性;实时系统的特点:交互能力较弱,系统专用,响应时间更严格、及时、可靠性要求更高;网络操作系统的特点:分布性、自治性、互连性、可见性;分布式操作系统的特点:透明性、灵活性、可靠性、高性能、可扩充性。
9.操作系统的主要功能。
处理器管理:进程控制、进程同步、进程通信、调度;存储器管理:内存分配与回收、内存保护、地址映射、内存扩充;设备管理:缓冲管理、设备分配、设备处理;文件管理:文件、存储空间、目录管理,文件的读写管理,文件保护;用户界面:命令行界面、图形界面和系统调用界面10.微内核结构:1)足够小的内核;2)基于C/S模式;3)机制与策略分离;4)OOP关键词:多道程序设计技术、并发、脱机I/O方式、资源管理、操作界面一、选择题1.操作系统是一种(A)A、系统软件B、系统硬件C、应用软件D、支援软件2.多道程序设计是指(D)A、在实时系统中并发运行多个程序B、在分布系统中同一时刻运行多个程序C、在一台处理机同一时刻运行多个程序D、在一台处理机上并发运行多个程序3.下列操作系统中,()不是分时操作系统A、Windows XPB、DOS 6.22C、UnixD、Linux4.若把操作系统看作是计算机系统资源的管理者,下列哪一项不属于操作系统所管理的资源?(D)A、CPUB、内存C、程序D、中断5.操作系统负责管理计算机系统的(C)A、程序B、文件C、资源D、进程6.没有下列哪种设备,计算机系统无法工作(C)A、硬盘B、软盘C、内存D、打印机7.下列(C)是Windows 2000操作系统采用的设计结构A、模块化结构B、OOP结构C、微内核结构D、C/S结构8.下列哪项不是操作系统实现的功能(C)A、内存分配B、进程通信C、磁盘清理D、文件存储二、判断题1.操作系统是配置在计算机系统中的最为重要的系统软件。
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1.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么?并发性、共享性、虚拟性和异步性(不确定性);最基本的特征是并发性。
2.OS三种基本类型:批处理、分时、实时OS3.并发:两个或多个事件在同一时间间隔内发生;并行:两个或多个事件在同一时刻发生4. 特权指令:只能由OS使用的指令;非特权指令:OS和用户都可以使用的指令;访管指令:实现从目态到管态的切换;管态:运行系统程序时系统所处的状态;目态:运行用户程序时系统所处的状态5.系统调用和过程调用的区别:①运行在不同的系统状态②调用方式不同③返回方式不同6.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。
进程和程序的关系:①进程是动态的,程序是静态的②进程是暂时的,程序是永久的③进程和程序的组成不同④进程和程序密切相关7.进程的基本状态有哪些?这些状态之间是如何转换的?进程的基本状态有:就绪,阻塞,执行三种。
就绪到执行:进程调度;执行到就绪:时间片完;执行到阻塞:I/O请求或等待事件发生;阻塞到就绪:I/O完成或事件已发生。
8.原语是由若干条机器指令构成的一段程序,用以完成特定功能,这段程序在执行期间不可分割。
即原语的执行不能被中断,原语操作具有原子性。
9.临界区管理四原则: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。
10.同步与互斥的关系:①区别:互斥:联系松散,取用资源随机,有则用;同步:联系紧密,按序执行,有资源也不一定可用②联系:都是进程之间的相互制约关系,互斥是特殊的同步,可将二者统称为进程同步。
11.信号量的物理含义:S>0,S的值表示可用资源数量。
S=0,S的值表示无资源可用。
S<0,表示无资源可用,且|S|表示在阻塞队列中等待的进程数量。
12. 三级调度: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(作业的四个状态:提交、后备(收容)、运行、完成);交换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。
13.死锁:当某进程提出资源申请后,使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态,在无外力作用下,永远不能再继续前进。
产生死锁的必要条件:①互斥条件:某段时间内某资源只能由一个进程使用。
②不剥夺条件:资源在未使用完前,不能被剥夺,由使用进程释放。
③请求和保持:进程因请求资源而阻塞时,对已分配给它的资源保持不放。
④环路条件:发生死锁时,有向图必构成一环路。
14.死锁的预防:①摒弃互斥条件:无法实现②摒弃请求和保持条件:采用资源的静态分配法③摒弃不剥夺条件:请求的资源得不到满足时,释放已得到的资源④摒弃环路等待条件:有序资源分配法15.逻辑地址与物理地址:在具有地址变换机构的计算机中,允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。
逻辑地址是指用户程序经编译后,每个目标模块以0为基地址进行的顺序编址。
逻辑地址又称相对地址。
物理地址是指内存中各物理存储单元的地址从统一的基地址进行的顺序编址。
物理地址又称绝对地址,它是数据在内存中的实际存储地址。
16.重定位: 逻辑地址到物理地址的转换过程。
为什么要引入动态重定位?在程序执行过程中,每当访问指令或数据时,将要访问的程序或数据的逻辑地址转换成物理地址,引入了动态重定位;具体实现方法是在系统中增加一个重定位寄存器,用来装入程序在内存中的起始地址,程序执行时,真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加之和,从而实现动态重定位。
17.动态分区分配算法:①首次适应算法(FF)又称最先适应算法,空闲分区按地址递增的次序排列。
特点:优先分配内存低地址部分②循环首次适应算法(NF)从上次分配后的下一个空闲分区开始分配,若到最后一块分区还未找到,再从头开始找特点:存储空间利用比较均衡③最佳适应算法(BF)按空闲分区大小递增的次序排列,内存分配时从小分区开始找,可将与作业大小最接近的分区分给作业。
特点:会留下一些很难利用的小空闲分区(外部碎片)④最坏适应算法(WF)与最佳适应算法相反,该算法每次按空闲分区大小递减的次序排列,即分配时从最大的分区开始分特点:大分区被划分,使得大作业可能装不下。
18.什么是快表?它在地址转换中起什么作用?①快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器,用于存放正运行的进程的当前页号和块号,或者段号和段起始地址。
②加入快表后,在地址转换时,首先在快表中查找,若找到就直接进行地址转换;未找到,则在主存页表继续查找,并把查到的页号和块号放入联想存储器中。
快表的命中率很高,有效地提高了地址转换的速度。
19. 页式存储与段式存储的区别主要在于哪些方面?①页大小固定,段大小不固定②分页的地址空间是一维的,分段是二维的③分页为了方便管理,分段为了满足用户需要④分页对用户透明,分段是用户可见的。
20.什么是段式存储管理?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。
20.局部性原理(时间、空间):程序执行过程中的一个较短时期,指令地址和操作数地址分别局限于一定区域。
总结:①重复引用同一变量的程序有良好的时间局部性②步长越小,空间局部性越好③循环有良好的时间和空间局部性,循环体越小,循环迭代次数越多,局部性越好。
21.页面置换算法:最佳置换算法(Opt)和先进先出置换算法(FIFO);最近最久未使用算法(LRU)22.I/O控制方式:①程序方式:由用户进程来直接控制内存或CPU和外设间的信息传送缺:cpu与外设串行工作(会忙等),设备间无法并行工作②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进行中断处理优:cpu与设备可以并行工作缺:中断的系统开销较大③DMA在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。
(与中断方式的区别:①DMA在传输完一块后请求中断;中断在传输完一个字节后请求中断②DMA 不需要cpu干预,直接对内存读写;中断需要cpu对内存读写)④通道方式: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。
23.设备独立性:也称设备无关性,是指应用程序独立于具体使用的物理设备,应用程序中使用逻辑设备名,系统执行时,使用物理设备名。
要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成,包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口,其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的。
24.①SPOOLing的含义: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”。
②技术原理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。
③组成:输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程 SPi 和输出进程 SPo 三部分25.文件是用“名”标识的逻辑上具有关联关系的一组信息的集合。
文件系统:OS中负责管理、存储文件的软件机构。
26.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。
27.文件系统的模型可分为三层,试说明其每一层所包含的基本内容。
第一层:对象及其属性说明(文件、目录、硬盘或磁带存储空间);第二层:对对象操纵和管理的软件集合(I/O控制层即设备驱动程序、基本文件系统即物理I/O层、基本I/O 管理程序或文件组织模块层、逻辑文件系统层)第三层:文件系统接口(命令接口/图形化用户接口与程序接口)。
28.什么是文件目录?文件目录中包含哪些信息?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。
29.目录项:构成目录的项目(FCB)目录:文件控制块(FCB)的有序集合;目录文件:将文件的目录以文件形式存放在外存索引结点:采用把文件名与文件描述信息分开的办法,亦即,使文件描述信息单独形成一个称为索引结点的数据结构。
作用:目录中的文件名与文件描述信息分开,用索引节点记录文件描述信息。
使用索引结点能减少磁盘访问次数,提高检索速度。
30.操作系统的三个作用,四个特征,五个功能?作用:OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口,OS作为计算机系统资源的管理者 OS实现了对计算机资源的抽象。
特征:并发,共享虚拟异步。
功能:处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、作业管理31、简述程序和进程的区别?1)进程是动态的,程序是静态的:程序是有序代码的集合;进程是程序的执行。
2)进程是暂时的,程序是永久的:进程是一个状态变化的过程,程序可长久保存。
3)进程与程序的组成不同:进程的组成包括程序、数据和进程控制块(即进程状态信息)。
4)进程与程序的对应关系:通过多次执行,一个程序可对应多个进程;通过调用关系,一个进程可包括多个程序。
32、并发并行区别并发和并行的区别就是一个处理器同时处理多个任务和多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不同的任务。
前者是逻辑上的同时发生(simultaneous),而后者是物理上的同时发生.并发性(concurrency),又称共行性,是指能处理多个同时性活动的能力,并发事件之间不一定要同一时刻发生。
并行(parallelism)是指同时发生的两个并发事件,具有并发的含义,而并发则不一定并行。
操作系统的基本功能有哪些?它们各自包括哪方面的内容?1、处理机管理功能进程控制,进程同步,进程通信,调度2、存储器管理功能内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充3、设备管理功能缓冲管理、设备分配、设备处理4、文件管理功能文件储存空间的管理、目录管理、文件的读写管理和保护5、用户接口命令接口、程序接口、图形接口49.设某文件系统采用混合索引结构,索引结点中有7个地址项,其中4个地址项为直接地址索引,2个地址项是一级间接地址索引,1个地址项是二级间接地址索引,每个地址项大小为4字节,若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为1K字节,则可表示的单个文件的最大长度是多少?解:每个地址项大小为4字节,索引块和盘块大小为1K字节,则每个索引块中的项目数=1024B/4B=256个,4个地址项为直接地址索引,对应的文件大小为4*1KB=4KB。