操作系统第四版(汤小丹)期末复习重点

第一章操作系统

答：操作系统是一组能有效组织和管理计算机软硬件资源、合理调度作业、方便用户使用的程序的集合，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。

作为用户与计算机硬件系统的接口；作为计算机系统资源的管理者：实现对计算机资源的抽象

方便性、有效性、可扩展性和开放性。（使用编译指令或OS提供的命令操纵系统）（提高系统的吞吐量、系统资源利用率）（可添加或修改功能、模块）（能遵循世界标准规范，兼容性强）

不断提高计算机利用率、方便用户、器件的不断更新换代、计算机体系结构的不断发展。

处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理

并发、共享、虚拟、异步。

答：并发性是指多个事件在同一时间间隔内发生；并行性是指多个事件在同一时刻发生。

答：指系统中的资源可供内存中的多个并发执行的进程共同使用。

在一段时间内只允许一个进程访问资源；

允许多个进程在一段时间内“同时”访问资源，“同时”指的是宏观意义，在微观上是交替访问的

答：把通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物的功能称为“虚拟”。

利用某设备为一用户服务的空闲时间，转去为其他用户服务，使设备得到最充分的利用。（虚拟处理机、虚拟设备。虚拟为n个，平均速度≤1/n）

利用存储器的空闲时间分区域存放和运行其他的多道程序，以此提高内存的利用率。（虚拟后，平均内存≤1/n）

答：指进程以人们不可预知的速度向前推进。

答：将一批作业以脱机方式（使用外围机，脱离主机）输入在磁带上，使作业在监督程序的控制下一个个连续处理。

提高系统资源利用率和系统吞吐量。

内存中只有一道程序，系统资源浪费。

单道性、顺序性、自动性。

答：将作业输入在外存，排成后备队列，并在由于某程序I/O操作而暂停执行时的CPU空闲时间，按照一定算法，调度后备队列的另一个程序运行，使多道程序交替运行，保持CPU处于忙碌状态。

进一步提高系统资源利用率和系统吞吐量。

资源利用率高、系统吞吐量达。

平均周转时间长、无交互能力。

多道性、无序性、调度性

答：指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端并由此所组成的系统。分时系统允许多个用户同时通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机资源。

及时接收、及时处理。

多路性、独立性、及时性、交互性（多用户共享）（用户间互不干扰）（及时响应）（人机对话）

答：能及时响应外部事件的请求、在规定时间内完成对事件的处理、并控制所有实时任务协调一致地运行的系统。

多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性。

工业（武器）控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统。

答：分为用户接口（联机/脱机/图形用户接口）和程序接口

无结构、模块化结构、分层式结构

早期的操作系统的内部既复杂又混乱，是无结构的，又称整体系统结构

答：①内聚性：指模块内部各部分之间的联系紧密程度。内聚性越高，模块独立性越强；②耦合度：指模块间的相互联系和相互影响程度。耦合度越低，模块独立性越高。

每一步设计都建立在可靠的基础上，各层间只存在单向依赖关系（高层依赖于紧贴着的低层）

答：完全无软件的计算机系统，仅由硬件组成

第二章进程的描述与控制

答：是指一个有向无循环图，用于描述进程之间执行的先后顺序。把没有前趋的结点称为初始结点，把没有后继的结点称为终止结点。前趋图中不允许有循环，否则必然产生不可实现的前趋关系。

答：程序是指令的有序集合，可以作为一种软件资料长期保存。

答：在早期未配置OS的系统和单道批处理系统中，程序的执行方式是顺序执行。具有以下特征：①顺序性：按规定的顺序操作；②封闭性：程序运行时独占全机资源，执行结果不受外界因素干扰；③可再现性：只

要执行环境和初始条件相同，执行结果就相同。

答：只有在不存在前趋关系的程序之间才有可能并发执行。：①间断性：“执行——暂停——执行”；

②失去封闭性；③不可再现性。：程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的程序之间形成了相互制约的关系，而相互制约导致了并发程序的间断性；多个并发执行的程序共享系统资源，势必会改变系统的资源状态，从而影响到使用该资源的程序，因而失去封闭性；在失去封闭性后，程序的计算结果将受到并发程序执行速度的影响，因而失去可再现性。

答：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。进程实体简称进程，由程序控制块PCB、程序段、数据段构成。（创建/撤消进程，实质是创建/撤消PCB）。

动态性（生命期）、并发性、独立性、异步性（程序不具备这些特性）

①就绪状态Ready：指进程已准备好运行，就差获得CPU；②执行状态Running；③阻塞状态Block：也称等待状态或封锁状态。

答：

①申请空白PCB；②为新进程分配运行时所必须的资源（包括向PCB填写用于控制和管理进程的信息）；

③初始化PCB；④将进程转入就绪状态并插入就绪队列。

保证进程的调度在创建工作完成后执行，确保对进程控制块操作的完整性。

进入终止状态的进程以后不能再执行，但有在操作系统中保留一个包含数据的记录，供其他进程收集。当其他进程完成对其的信息提取后就删除该进程。

答：使进程处于静止状态，例如，挂起前正在执行，挂起后暂停执行；挂起前是就绪状态，挂起后暂时不接受调度。与之对应的是激活操作。

①正常结束，表示进程已完成任务；②异常结束，表示进程在运行时发生了某种异常事件，或是出现了无法克服的错误；③外界干预，表示进程受外界请求而终止运行，例如被操作系统或其他进程所终结。

①从PCB集合中检索出该进程的PCB，读取进程状态；②终止处于执行状态的该进程，包括其子孙进程，并置调度标志为真；③将其所拥有的资源归还给父进程或系统；④将其移出队列。

答：分为内存表、设备表、文件表、进程表。

答：用于描述进程的当前情况及管理进程运行，记录了实现上述功能所需的全部信息，是操作系统中最重要的记录型数据结构

答：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，一个能与其他进程并发执行的进程。具体如下：①作为独立运行基本单位的标志；②能实现间断性运行方式；③提供进程管理所需要的信息；④提供进程调度所需要的信息；⑤实现与其它进程的同步与通信。