操作系统原理第3章 线程机制
操作系统原理试题及答案
操作系统原理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 操作系统的主要功能不包括以下哪一项？A. 进程管理B. 存储管理C. 设备管理D. 网络管理答案：D2. 在操作系统中，进程和线程的关系是？A. 线程是进程的一部分B. 进程是线程的一部分C. 进程和线程是完全独立的D. 进程和线程是同一个概念答案：A3. 下列哪项不是操作系统的五大基本功能？A. 文件管理B. 作业调度C. 内存管理D. 网络通信答案：B4. 操作系统的调度算法中，时间片轮转调度算法的特点是？A. 所有进程获得相等的CPU时间B. 进程按到达顺序获得CPU时间C. 进程按优先级获得CPU时间D. 进程按最长运行时间获得CPU时间答案：A5. 在操作系统中，虚拟内存的作用是什么？A. 提高CPU的运行速度B. 提高磁盘的读写速度C. 扩展可用的物理内存D. 减少磁盘的读写次数答案：C6. 下列哪项技术用于实现文件的共享？A. 缓冲技术B. 虚拟存储技术C. 多道程序设计D. 文件系统答案：D7. 在操作系统中，死锁的四个必要条件不包括以下哪一项？A. 互斥条件B. 占有和等待条件C. 不剥夺条件D. 循环等待条件答案：A8. 操作系统中，分页和分段的区别在于？A. 分页是固定大小的，分段是可变大小的B. 分页是可变大小的，分段是固定大小的C. 分页和分段都是固定大小的D. 分页和分段都是可变大小的答案：A9. 下列哪项不是操作系统提供的服务？A. 系统调用B. 设备驱动C. 用户界面D. 编译器答案：D10. 在操作系统中，中断和异常的区别是？A. 中断是由硬件产生的，异常是由软件产生的B. 中断是由软件产生的，异常是由硬件产生的C. 中断和异常都是由硬件产生的D. 中断和异常都是由软件产生的答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 在操作系统中，_________是操作系统提供给用户和应用程序的接口。
答案：系统调用2. 操作系统的_________是操作系统分配CPU时间给进程的策略和算法。
threads 原理
threads 原理Threads是操作系统中的一个重要概念，它是进程中的执行单元，每个进程可以拥有多个线程。
在本文中，我们将深入探讨threads 的原理及其在操作系统中的应用。
让我们来了解一下threads的基本概念。
线程是进程的一部分，它与进程共享内存空间和其他资源，但拥有独立的执行流。
每个线程都有自己的程序计数器、栈和寄存器等上下文信息。
与进程相比，线程的创建、切换和销毁的开销更小，因此可以更高效地利用计算资源。
线程之间的切换是由操作系统内核负责调度的。
操作系统通过分时复用技术，将处理器的时间片分配给不同的线程，从而实现多个线程的并发执行。
在多核处理器系统中，多个线程可以同时运行在不同的处理器上，从而进一步提高系统的并发性能。
线程的原理主要体现在以下几个方面：1. 线程的创建和销毁：线程的创建是通过调用操作系统的相关系统调用来完成的。
在创建线程时，操作系统会为线程分配独立的栈空间，并初始化线程的上下文信息。
线程的销毁是通过调用操作系统的系统调用来实现的，操作系统会回收线程的资源，并将执行权交给其他线程。
2. 线程的调度：线程的调度是操作系统的核心功能之一。
操作系统根据线程的优先级、调度策略和系统负载等因素来确定线程的执行顺序。
在多线程程序中，线程的执行顺序是不确定的，操作系统会根据实际情况进行动态调整。
3. 线程的同步与通信：线程之间的同步和通信是多线程编程中的重要问题。
线程之间可以通过共享内存来进行数据的交换和共享。
为了保证数据的一致性，需要使用同步机制来控制对共享资源的访问。
常用的同步机制包括互斥锁、条件变量、信号量等。
4. 线程的并发与并行：线程的并发指的是多个线程在同一时间段内执行，通过时间片轮转等调度算法实现。
线程的并行指的是多个线程在多个处理器上同时执行，通过多核处理器等硬件设备实现。
并发和并行是提高系统性能和吞吐量的重要手段。
在操作系统中，线程的应用非常广泛。
首先，线程可以用于改善程序的响应速度。
操作系统原理智慧树知到答案章节测试2023年兰州理工大学
第一章测试1.操作系统是计算机专家为提高计算机精度而研制的。
（）A:对B:错答案:B2.操作系统提供用户与计算机的接口。
（）A:错B:对答案:B3.通常将CPU模式分为内核态和用户态，这样做的目的是为了提高运行速度。
（）A:对B:错答案:A4.实时操作系统只能用于控制系统，不能用于信息管理系统。
（）A:对B:错答案:B5.中断处理程序是操作系统的核心，所以对中断的处理是在用户态下进行的。
（）A:对B:错答案:B6.所谓（）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:实时处理C:多道程序设计D:并行执行答案:C7.实时操作系统必须在（）内处理完来自外部的事件。
A:响应时间B:周转时间C:调度时间D:规定时间答案:D8.在分时系统中，时间片一定，（），响应时间越长。
A:内存越大B:用户数越多C:进程数越多D:用户数越少答案:C9.用户要在程序一级获得操作系统的帮助，必须通过（）。
A:作业调度B:设备调度C:进程调度D:系统调用答案:D10.下列哪些功能不属于操作系统具备的功能（）。
A:CPU调度B:内存管理C:终端处理D:文档编辑答案:D第二章测试1.进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块。
（）A:错B:对答案:A2.一个线程可以属于一个或多个进程。
（）A:对B:错答案:B3.仅当一个进程退出临界区之后，另一个进程才能进入相应的临界区。
（）A:对B:错答案:A4.P、V操作是一种原语，运行时可以中断。
（）A:对B:错答案:B5.银行家算法是预防死锁发生的方法之一。
（）A:对B:错答案:B6.一旦出现死锁，所有进程都不能运行。
（）A:对B:错答案:B7.（）是进程存在的唯一标志。
A:BRB:PSWC:LRD:PCB答案:D8.两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（）关系。
python线程的工作原理
python线程的工作原理Python线程的工作原理一、引言Python是一种高级编程语言，具有简洁、易读、易学的特点，因此在各个领域都有广泛的应用。
而线程是Python中实现并发编程的一种方式，可以实现多个任务的并发执行，提高程序的效率。
本文将介绍Python线程的工作原理，包括线程的概念、创建线程的方法、线程的执行过程以及线程同步等内容。
二、线程的概念线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程中，是进程中的实际运作单位。
与进程相比，线程更轻量级，可以并发执行多个任务，提高程序的响应速度。
在Python中，线程是通过threading模块来实现的。
三、创建线程的方法Python中创建线程有两种方式，一种是通过函数来创建线程，另一种是通过类来创建线程。
1. 通过函数创建线程在Python中，可以使用threading模块的Thread类来创建线程。
首先要定义一个函数，然后将该函数作为参数传递给Thread类的构造方法，即可创建一个线程。
下面是一个简单的示例：```pythonimport threadingdef func():print("This is a thread.")thread = threading.Thread(target=func)thread.start()```在上面的示例中，定义了一个名为func的函数，并将其作为参数传递给Thread类的构造方法，然后调用start方法启动线程。
通过运行上述代码，可以看到输出结果为"This is a thread."，说明线程创建成功并执行了函数。
2. 通过类创建线程除了使用函数创建线程外，还可以通过继承Thread类来创建线程。
首先要定义一个类，继承自Thread类，并重写其run方法，在run方法中实现线程的具体逻辑。
下面是一个示例：```pythonimport threadingclass MyThread(threading.Thread):def run(self):print("This is a thread.")thread = MyThread()thread.start()```在上面的示例中，定义了一个名为MyThread的类，继承自Thread类，并重写了run方法，在run方法中实现了线程的逻辑。
threads原理
threads原理线程（Thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
在计算机中，每个程序至少有一个线程，而且是默认的主线程。
线程是进程中的实际运算单位，线程的执行包括线程的创建、运行和结束等过程。
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
线程的原理是基于操作系统的多任务处理机制。
在单核处理器中，线程是通过操作系统的时间切片功能来实现多个线程之间的切换。
在多核处理器中，线程可以直接在多个CPU核心上运行，实现真正的并行处理。
线程的创建是通过在程序中调用创建线程的函数来实现的。
在许多编程语言中，都有创建线程的相关函数或类，例如Java中的Thread类，C++中的std::thread类等。
通过调用这些函数或类的构造函数，程序可以创建新的线程。
创建线程的函数通常需要传入一个函数或方法作为线程的入口点，线程在运行时将执行这个入口点函数。
线程的运行是由操作系统负责调度的。
操作系统将线程的运行状态切换为就绪状态，当线程的调度时间到达时，操作系统将选择一个线程来运行。
线程的运行可以通过操作系统提供的API来进行控制，例如暂停线程、恢复线程、终止线程等。
线程的切换是由操作系统完成的，切换的时间和方式取决于操作系统的调度算法。
线程的结束是通过线程的执行函数返回或线程被主动终止来实现的。
当线程的执行函数返回时，线程的运行结束，并可以获取返回值。
线程可以通过调用特定的API来终止自身或其他线程。
线程的结束通常需要进行资源的释放和清理工作，以避免资源泄漏和内存泄漏等问题。
线程的原理可以进一步分为用户级线程和内核级线程。
用户级线程是由用户程序实现和调度的线程，在操作系统看来，只存在一个线程。
内核级线程是由操作系统实现和调度的线程，操作系统可以对每个线程进行单独的调度和管理。
用户级线程的优点是轻量级，速度快，不依赖于操作系统的支持；而内核级线程的优点是可以利用多核处理器的并行运算能力，具有更好的性能和扩展性。
总而言之，线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，线程的创建、运行和结束由操作系统负责调度，线程的原理基于操作系统的多任务处理机制。
操作系统线程的概念
操作系统线程的概念
操作系统线程是操作系统调度和执行的最小单位。
一个线程是程序中的一个单一流程，由线程执行器进行管理。
线程与进程类似，但线程是在进程内部执行的，共享进程的资源，包括内存、文件和设备。
一个进程可以有多个线程，这些线程可以并发执行，同时共享同一个进程的资源。
线程有以下几个特点：
1. 轻量级：线程相对于进程来说，创建和销毁的开销更小，上下文切换的开销更小。
2. 共享进程资源：线程与所属进程共享同一进程空间，可以访问进程的所有资源。
3. 并发执行：多个线程可以同时执行，实现了进程内部的并发性。
4. 有自己的栈空间：每个线程都有自己的栈空间，用于存储局部变量和函数调用信息。
线程可以用于提高程序的并发性和响应性。
通过将一个任务分解为多个线程并行执行，可以提高程序的处理能力。
同时，使用多线程的程序可以在某个线程阻塞等待的时候，继续执行其他线程，提高程序的响应性。
线程间通信可以通过共享变量实现，但需要注意线程安全问题。
多个线程同时访问共享变量可能导致数据的不一致或者竞争条件。
因此，在编写多线程程序时，需要保证对共享资源的访问
是线程安全的，可以通过加锁、使用同步机制等方式来解决这些问题。
线程 原理
线程原理线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程中，是进程中的实际运作单位。
线程具有独立的堆栈和程序计数器，但是在同一个进程中的线程之间共享同一组进程资源，如内存空间、文件描述符等。
线程可以分为用户线程和内核线程。
用户线程通过线程库的支持在用户空间中创建和管理，而内核线程由操作系统内核直接管理。
用户线程具有高度的灵活性和独立性，但不能进行底层的系统调用，而内核线程具有更好的性能和可移植性，但管理和切换开销较大。
线程的原理是通过CPU的多任务调度实现并发执行，其中主要涉及到的原理有以下几个方面：1.时间片轮转调度：操作系统将CPU时间划分为多个时间片，每个线程占用一个时间片进行执行，时间片结束后切换到下一个线程。
这种轮转调度方式能够实现线程之间的快速切换，使得用户感觉到线程在同时执行。
2.线程切换：线程切换是指将CPU的执行权从一个线程转移到另一个线程的过程。
在切换时，需要保存当前线程的状态，包括程序计数器、寄存器内容、堆栈指针等信息，并恢复下一个线程的状态。
线程的切换通常由操作系统内核完成，是操作系统调度的核心部分。
3.同步机制：多个线程之间需要进行同步操作，以确保对共享资源的正确访问。
常用的同步机制包括互斥量（Mutex）、信号量（Semaphore）、条件变量（Condition Variable）等。
这些机制能够控制线程的访问顺序，避免资源竞争和数据不一致问题。
4.线程间通信：线程之间需要进行通信和数据交换，以实现协同工作。
常用的线程间通信方式包括共享内存、消息队列、管道等。
通过这些通信机制，线程可以互相传递数据和消息。
总之，线程是操作系统进行任务调度的最小单位，通过时间片轮转调度和线程切换实现并发执行。
通过同步机制和线程间通信，线程能够共享资源、协同工作，实现复杂的并发编程。
线程的工作原理
线程的工作原理
线程的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 线程的创建和启动：在程序运行过程中，可以通过调用操作系统提供的API或语言提供的线程库来创建新的线程，然后将其启动，使其处于可运行的状态。
2. 线程的调度和执行：操作系统负责对线程进行调度和执行。
根据一定的调度算法，操作系统决定将CPU执行时间分配给哪个线程。
当一个线程被选中后，它开始执行线程函数中的代码。
3. 线程的切换：线程的切换是指在多线程环境下，由于CPU 时间片的限制或者其他线程的需求，当前正在执行的线程需要暂时让出CPU执行权。
操作系统会保存当前线程的上下文信息，然后将CPU执行权切换到另一个线程。
4. 线程的同步与互斥：在多线程环境下，多个线程可能同时访问共享的资源，为了保证线程安全，需要进行线程的同步与互斥操作。
常用的同步机制包括互斥锁、条件变量、信号量等，通过这些机制，可以确保线程以一定的次序去访问共享资源，从而避免竞争和冲突。
5. 线程的销毁和释放：当线程执行完其任务或者出现异常等情况时，它会被销毁和释放。
操作系统回收线程所占用的资源，并将该线程从调度队列中移除。
通过以上工作原理，线程能够实现程序的并发执行和资源共享。
多线程编程可以提高程序的性能和响应性，但也需要合理地进行线程管理和资源控制，以避免出现死锁、竞争等问题。
全国计算机等级考试四级网络工程师操作系统原理部分
操作系统原理第一章操作系统概论1.1操作系统的概念操作系统的特征：并发性，共享性，随机性。
研究操作系统的观点：软件的观点，资源管理的观点，进程的观点，虚拟机的观点，服务提供者的观点。
操作系统的功能：1.进程管理：进程控制，进程同步，进程间通信，调度。
2.存储管理：内存分配与回收，存储保护，内存扩充。
3.文件管理：文件存储空间管理，目录管理，文件系统安全性。
4.设备管理5.用户接口UNIX是一个良好的、通用的、多用户、多任务、分时操作系统。
1969年AT&T公司Kenneth L.Thompson 用汇编语言编写了Unix第一个版本V1，之后Unix用C语言编写，因此事可移植的。
1.3操作系统分类1.批处理操作系统：优点是作业流程自动化较高，资源利用率较高，作业吞吐量大，从而提高了整个系统的效率。
缺点是用户不能直接与计算机交互，不适合调试程序。
2.分时系统：特点是多路性，交互性，独占性，及时性。
3.实时操作系统4.嵌入式操作系统5.个人计算机操作系统6.网络操作系统7.分布式操作系统8.智能卡操作系统1.4操作系统结构1.整体式结构2.层次结构3.微内核（客户机/服务器）结构：①可靠，②灵活（便于操作系统增加新的服务功能），③适宜分布式处理的计算机环境第二章操作系统运行机制2.1中央处理器寄存器：用户可见寄存器：数据寄存器（通用寄存器），地址寄存器，条件码寄存器。
控制和状态寄存器：程序计数器，指令寄存器，程序状态字。
目态到管态的转换唯一途径是通过终端和异常。
管态到目态的转换可以通过设置PSW指令（修改程序状态字）实现。
PSW包括：①CPU的工作状态代码②条件码③中断屏蔽码2.2存储体系存储器设计：容量，速度，成本存储保护：①界地址寄存器（界限寄存器）：产生程序中断-越界中断或存储保护中断②存储键2.3中断与异常机制分类：中断：时钟中断，输入输出（I/O）中断，控制台中断，硬件故障中断异常：程序性中断，访管指令异常2.4系统调用系统调用程序被看成是一个低级的过程，只能由汇编语言直接访问。
操作系统原理-第三章进程管理习题(1)
第三章进程管理习题一. 单选题1. UNIX操作系统的进程控制块中常驻内存的是（）。
A.proc结构B.proc结构和核心栈C.ppda区D.proc结构和user结构2. 当（）时，进程从执行状态转变为就绪状态。
A.进程被调度程序选中B.时间片到C.等待某一事件D.等待的事件发生3.在进程状态转换时，下列（）转换是不可能发生的。
A.就绪态→运行态B.运行态→就绪态C.运行态→阻塞态D.阻塞态→运行态4.下列各项工作步骤中，（）不是创建进程所必需的步骤。
A.建立一个PCBB.作业调度程序为进程分配CPUC.为进程分配内存等资源D. 将PCB链入进程就绪队列5.下列关于进程的叙述中，正确的是（）。
A.进程通过进程调度程序而获得CPU。
B.优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。
C.在单CPU系统中，任一时刻都有1个进程处于运行状态。
D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态。
6.从资源管理的角度看，进程调度属于（）。
A.I/O管理B.文件管理C.处理机管理D.存储器管理7.下列有可能导致一进程从运行变为就绪的事件是（）。
A.一次I/O操作结束B.运行进程需作I/O操作C.运行进程结束D.出现了比现运行进程优先权更高的进程8.一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（）。
A.由就绪变运行B.由运行变就绪C.由阻塞变运行D.由阻塞变就绪9.一次I/O操作的结束，有可能导致（）。
A.一个进程由睡眠变就绪B.几个进程由睡眠变就绪C.一个进程由睡眠变运行D.几个进程由睡眠变运行10.当一个进程从CPU上退下来时，它的状态应变为（）。
A.静止就绪B. 活动就绪C. 静止睡眠D. 活动睡眠11.为使进程由活动就绪变为静止就绪，应利用（）原语？** B. ACTIVE C. BLOCK D. WAKEUP12.在下面的叙述中，不正确的是（）。
A.一个进程可创建一个或多个线程B.一个线程可创建一个或多个线程C.一个线程可创建一个或多个进程D.一个进程可创建一个或多个进程13. 若系统中只有用户级线程，则处理机调度单位是（）。
(完整版)操作系统第3章习题带答案
第三章一、问答题1、用户级线程与内核级线程的区别是什么？2、PCB 中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？3、什么是操作系统的内核？4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。
5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法，某个时刻根据用户要求创建了一个进程P，进程P 在其存在过程中依次经历了：进程调度选中了进程P 占用处理机运行，进程P 运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到；进程等待一段时间后得到内存；进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行；进程P 的时间片到；一段时间后，进程P 再次占用处理机；有紧急进程Q 进入，系统停止进程P 的运行，将处理机分配进程Q；进程Q 运行完，进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行；进程P 运行完。
请分析进程P 在其整个生命过程中的状态变化。
进程调度选中了进程P 占用处理机运行（就绪→运行），进程P 运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到（运行→阻塞）；进程等待一段时间后得到内存（阻塞→就绪）；进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行（就绪→运行）；进程P 的时间片到（运行→就绪）；一段时间后，进程P 再次占用处理机（就绪→运行）；有紧急进程Q 进入，系统停止进程P 的运行，将处理机分配进程Q（运行→就绪）；进程Q 运行完，进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行（就绪→运行）；进程P 运行完。
请分析进程P 在其整个生命过程中的状态变化。
6、试比较进程与程序的异同。
7、引起创建进程的事件通常有哪些？简述进程的创建过程。
8、简述进程的阻塞过程。
910、进程控制块的作用是什么？它主要包括哪几部分内容？11、简述操作系统的三级调度。
12、为什么要了解进程间的家族关系？因为父进程和子进程之间是隶属关系，子进程可以继承使用父进程的资源；如果父进程被撤销，还应撤销其所有的子孙进程。
13、什么是进程？。
14、试比较进程和线程的区别。
15、简述进程的基本状态，画出其状态转换图。
操作系统原理与应用(第2版)清大版第3章习题参考答案
1、高级调度也叫作业调度（或宏观调度），是将已进入系统并处于后备状态的作业按某种算法选择一个或一批，为其建立进程，让其进入主机。
中级调度负责进程在内存和辅存对换区之间的对换。
低级调度也叫进程调度（或微观调度），我们所说的CPU调度，主要就是指的这一级调度。
2、（1）不一定。
（2）可能。
（3）不一定。
3、CPU调度使得多个进程能有条不紊地共享一个CPU。
而且，由于调度的速度很快，使每个用户产生一个错觉，就好象他们每人都有一个专用CPU。
这就把“物理上的一个变成了逻辑上的多个”——为每个用户提供了一个虚拟处理机。
功能：保留原运行进程的现场信息；分配CPU；为新选中进程恢复现场。
4、(1)FCFS:P1---P2---P3---P4---P5SBF:P2---P4---P3----P5----P1非剥夺优先级：P4---P1---P3---P5---P2(2)FCFS:(10+11+13+14+19)/5=13.4SBF:(1+2+4+9+19)/5=7非剥夺优先级：(1+11+13+18+19)/5=12.45、剥夺方式是在现运行进程正在执行的CPU周期尚未结束之前，系统有权按某种原则剥夺它的CPU并把CPU分给另一进程。
剥夺CPU的原则有很多，视不同的调度算法而异。
其中最主要的是优先权原则和时间片原则。
在优先权原则下，只要在就绪队列中出现了比现运行进程优先权更高的进程，便立即剥夺现行进程的CPU并分给优先权最高的进程。
时间片原则是，当时间片到时后，便立即重新进行CPU调度。
非剥夺方式是，一旦CPU分给某进程的一个CPU周期，除非该周期到期并主动放弃，否则系统不得以任何方式剥夺现行进程的CPU。
6、引起进程调度的原因:a.进程自动放弃CPUi)进程运行结束ii)执行P、V操作等原语将自己封锁iii)进程提出I/O请求而等待完成b.CPU被抢占i）时间片用完ii）有更高优先级进程进入就绪状态7、不相同。
《操作系统原理》课程教学大纲
操作系统原理课程教学大纲（Princip1esofOperatingSystems）学时数：72学时其中：实验学时：12学时课外学时：0学时学分数：4.5适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务性质：本课程是高等院校计算机科学与技术专业本科的一门学科基础课程，是必修课。
目的：通过操作系统原理的学习，了解操作系统的发展过程及种类，掌握操作系统设计中的相关基本概念和原理，以及在操作系统的设计与构造中涉及的资源共享、提高系统资源利用率等各方面基本知识，了解并掌握操作系统在发展过程及将来引入的新技术与方法。
任务：阐述计算机系统的核心软件——操作系统的基本概念、基本原理和实现技术。
主要包括操作系统的用户界面、操作系统的资源管理功能等，其中资源管理还包括进程管理、处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、网络与安全等方面内容，并将操作系统的一般原理与实际操作系统的分析与设计有机地结合。
二、课程教学的基本要求（一）掌握操作系统的基本原理、概念及主要功能（-）掌握进程概念、进程的同步与互斥、思索的预防与检测（H）掌握处理机的调度层次划分与调度、调度方法评价以及调度基本策略（四）掌握存储管理目标与几种存储管理策略（五）掌握设备与处理之间的数据传送方式、缓冲技术以及设备管理基本手段（六）掌握文件系统的物理及逻辑设备的空间组织与管理、多级目录结构、文件东共享实现以及文件系统的安全与防护（七）了解并掌握操作系统的安全与防护基本知识，了解一些病毒与黑客的常用手段以及一些基本应对措施（八）了解网络操作系统的基本概念，了解网络操作系统必须实现的一些基本技术（九）通过实验环节具备一定系统软件和应用软件的开发技能三、课程的教学内容、重点和难点第一章操作系统概论（4学时）一、基本内容（一）操作系统概观（二）操作系统的形成与发展（H）操作系统提供的服务与用户接口（四）流行操作系统简介二、基本要求（一）掌握操作系统的基本概念。
操作系统原理与实践教程(第三版)第3章习题答案
第3章处理器管理(1) 为什么程序并发执行会产生间断性特征，并失去封闭性和可再现性？解：之所以产生间断性特征是因为多个程序在并发执行时，需要为了完成同一项任务而相互合作，并发执行的程序间的这种相互制约导致了“暂停—执行—暂停”的间断性运行规律。
失去封闭性是因为程序在并发执行时，多个程序需要共享系统中的多种资源。
所以，这些资源的状态是由多个程序改变的，从而使程序的运行失去了封闭性。
失去可再现性是因为程序在并发执行时，由于失去了封闭性，从而导致其失去可再现性。
(2) 什么是进程？为什么要在操作系统中引入进程？解：进程是可并发执行且具有独立功能的程序在一个数据集合上的运行过程，它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
“进程”概念是人们为了使程序能够并发执行，并且能对并发的程序加以描述和控制而引入的。
(3) 试从并发性、独立性、动态性上比较程序和进程的不同。
解：●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。
●独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。
而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位参加运行。
●动态性是进程最基本的特性，可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，以及由撤销而消亡，因而进程有一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。
(4) 什么是PCB？它具有什么作用？为什么说PCB是进程存在的唯一标识？解：进程控制块(Process Control Block，PCB)是操作系统为了管理进程而设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。
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，一个能和其它进程并发执行的进程.因为系统利用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。
操作系统探秘之进程与线程的原理和调度
进程进程的概念进程的状态进程的控制结构进程的控制进程的上下文切换线程为什么要使用线程？线程与进程的比较线程的上下文切换线程的实现调度调度时机调度原则调度算法进程进程的概念进程就是具有独立功能的程序关于某一数据集合的一次运行活动。
就如我下面的截图，比如WeChat（微信桌面版），这其实就是针对具体功能的运行活动称为进程，但是可以看到进程内还有很多细项在运行，所以也可以称这是一个WeChat的进程树。
进程的状态大家都知道CPU运算是非常快的，但是程序呢不一定都是一泻千里一口气运行到底的，就像我拿个热水壶烧水一样，我已经执行完“接水”==》放热水壶==》插电==》摁开关，但是烧水是需要时间的，我不能在这呆呆的等着，我还可以干点别的，一直到热水壶发出声音提醒我，我去“倒开水”这才完成。
那么我烧水这一连串的动作就可以看作一个进程，那么在这个过程中，就有个“运行”==》“暂停”==》“运行”这样的一种情况。
这种“间断”的特性，也就决定了进程有的三种基本状态：•就绪–进程准备好了除CPU之外的所有资源，就等CPU执行了。
•运行–CPU正在执行当前进程。
•阻塞–进程需要达到某种条件才可以继续执行，在条件满足之前即使得到了CPU资源也无法执行下去。
从头开始到结束呢就还有两个状态•新建–从一无所有创建一个进程，进入就绪状态。
•结束–进程活动完成（正常结束、异常结束）。
另外还有就是常说的挂起状态：进程不再占用内存空间了•就绪挂起–进程在硬盘上，除了CPU之外的资源准备好了，只要加载进内存立马进入就绪状态。
•阻塞挂起–进程在硬盘上，需要满足某种条件，满足条件后被加载进内存进入就绪状态，没有满足条件被加载进内存则进入阻塞状态。
进程的控制结构上面提到进程有这么些状态，那又是怎么控制的呢？在操作系统中，是用进程控制块（process control block，PCB）数据结构来描述进程的。
系统用PCB来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化，是感知进程存在的唯一标志。
操作系统原理智慧树知到答案章节测试2023年内蒙古医科大学
第一章测试1.操作系统的三种基本类型是（）A:批处理系统、分时操作系统及实时操作系统B:批处理系统、分时操作系统及网络操作系统C:网络操作系统、批处理系统及分时操作系统D:分时系统、实时操作系统及分布式操作系统答案:A2.当CPU执行操作系统内核代码时，称处理机处于（）A:用户态B:就绪态C:自由态D:内核态答案:D3.计算机系统中判断是否有中断事件发生应在（）A:执行完一条指令后B:进程切换时C:执行P操作后D:由用户态转入内核态时答案:A4.从下面关于并发性的论述中，选出一条正确的论述（）A:并发性是指若干事件在不同时刻发生B:并发性是指若干事件在同一时刻发生C:并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生D:并发性是指若干事件在不同时间间隔内发生答案:C5.操作系绕在计算机系统中位于（）之间。
A:CPU和内存B:CPU和用户C:计算机硬件和软件D:计算机硬件和用户答案:D6.采用多道程序设计的系统中，系统中的程序道数越多则系统的效率越高。
（）A:对B:错答案:B7.分层式结构的操作系统必须建立模块之间的通信机制，所以系统效率高。
（）A:对B:错答案:B8.微内核结构操作系统具有较高的灵活性和扩展性。
（）A:对B:错答案:A9.通常将CPU模式分为内核态(核心态)和用户态，这样做的目的是为了提高运行速度。
（）A:对B:错答案:B10.使计算机系统能够被方便地使用和高效地工作是操作系统的两个主要设计目标。
（）A:对B:错答案:A第二章测试1.进程和程序的一个本质区别是（）。
A:前者为动态的，后者为静态的。
B:前者分时使用CPU，后者独占CPU；C:前者在一个文件中，后者在多个文件中；D:前者存储在内存，后者存储在外存；答案:A2.下列选项中，满足短进程优先且不会发生饥饿现象的调度算法是（）A:先来先服务B:响应比高者优先C:时间片轮转D:非抢占式短进程优先答案:B3.现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1<T2<T3。
操作系统原理答案
操作系统原理答案(总20页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第2章习题答案2-9.(1)x<=3 运行顺序为 Px，P3，P5，P6，P9T=(x+(x+3)+(x+3+5)+(x+3+5+6)+(x+3+5+6+9))/5=x+(2)3<x<=5 运行顺序为 P3，Px，P5，P6，P9T=(3+(3+x)+(3+x+5)+(3+x+5+6)+(3+x+5+6+9))/5=+(3)5<x<=6 T=+(4)6<x<=9 T=+(5)9<x T=+2-12．计算采用FCFS、SJN、RHN的平均周转时间和平均带权周转时间：各作业的周转时间Ti和平均周转时间T：T1= T2= T4=各个作业的平均带权周转时间W计算如下：W=(2/2+++=(1+++6)/4=2) SJN 作业运行顺序：1，3，4，2T1= T2==3T3= T4=各个作业的平均带权周转时间W计算如下：W=(2/2+3/+1/+/4=3) HRN 作业运行顺序：1，3，2，4先选择作业1 从。
当作业1完成时，究竟选谁运行，只有通过计算,选择响应比高者运行：作业2的响应比=( +/=作业3的响应比=(+ /=作业4还未到，只能选作业3运行。
作业3运行到结束，再计算剩余的作业2和4：作业2的响应比=（（）+）/=作业4的响应比=( /=2 选作业2运行。
作业2到完成。
最后运行作业4。
运行到,全部结束。
各个作业的周转时间计算如下：t1=2 t2== t3= t4==各个作业的平均周转时间计算如下：T==(2++1+/4=各个作业的平均带权周转时间计算如下：W=(2/2++1/+/4=2-13．已知作业A,B,C,D,E需要的运行时间分别为10,6,2,4,8分钟，优先级分别为3,5,2,1,4。
四级操作系统原理_考试真题复习资料_全国计算机等级考试NCRE
四级网络工程师操作系统局部1.操作系统概论计算机系统包括硬件系统，软件系统计算机系统的资源包括两大类硬件资源和软件资源硬件系统：中央处理器，存储器，外存储器，以及各种类型的输入输出设备〔键盘，鼠标显示器，打印机〕软件系统：各种程序和数据软件系统又分为：应用软件，支撑软件〔数据库，网络，多媒体〕，系统软件〔操作系统，编译器〕集中了资源管理功能和控制程序执行功能的一种软件称为操作系统2.操作系统的任务：组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源向用户提供各种效劳功能〔一方面向程序开发和设计人员提供高效的程序设计接口二向使用计算机系统的用户提供接口〕3.操作系统的特征并发，共享，随机4。
操作系统的功能进程管理存储管理文件管理作业管理和设备管理，用户接口5.操作系统的开展1.手工制作2.早期批处理3.多道批处理4.分时系统6.UNI*系统C语言编写，多用户，多任务，分时操作系统，树形文件系统7.个人计算机操作系统20世纪70年代微软MS DOS 单用户单任务1984年苹果操作系统1992 微软交互式操作系统WINDOWS 3.11995 window951991 linu* linu*遵循UNI*标准POSI* 继承UNI*全部优点8.安卓系统操作系统分类1.按用户界面的使用环境和功能特征批处理操作系统，分时操作系统，实时操作系统随后的开展多了个人操作系统，网络操作系统，分布式操作系统，嵌入式操作系统批处理操作系统：特点成批处理。
目标系统资源利用率高作业吞吐率高〔单位时间计算机系统处理作业的个数〕缺点：不能直接与计算机交互不适合调试程序重点1.1一般指令和特权指令运行模式：用户模式，特权模式为用户效劳的用户模式称作为目态为系统专用的特权模式称为管态机器指令划分为一般指令和特权指令特权指令包括〔输入输出指令，停机指令〕1.2 SPOOLing多道程序的根本思想是在存中同时保持多大作业，主机可以以交替方式同时处理多个作业分时系统设计思想：分时操作系统将CPU的时间划分为假设干个小片段称为时间片特点：多路性，交互性，独占性，及时性分时系统追求的目标是及时响应用户输入的交互命令，用来衡量系统及时响应的指标是响应时间，响应时间越短越好实时系统是使计算机能在规定的时间及时响应外部事件的请求主要目标在严格时间围，对外部请求作出反响，系统具有高度可靠性几个方面的能力1实时时钟管理2.过载防护3.高可靠性嵌入式操作系统高可靠性，实时性，占有资源少，智能化能源管理。
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3.2.2线程的定义
• 线程是指进程内部的一个可独立执行的实体。 • 线程是具有最少开销的程序执行实体。多线程允许在同一进程中并发
执行多个指令流，而每一个指令流就是线程。 • 由于同一进程内各线程都可访问整个进程的所有资源，资源的拥有者
还是进程或任务。 • 进程还是一个正在执行的程序的概念，进程是指一个或多个线程和相
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3.3.2内核线程
• 内核线程由操作系统内核直接支持的，线程创建、调度和管理都 是在内核中进行的。
• 内核线程的创建和管理通常要慢于用户线程的创建和管理。 • 一个内核线程在进入系统调用后阻塞，该进程的其他线程都不必
等待。 • 多CPU环境下，内核能在不同CPU上调度线程，内核线程可以充
分利用多机系统的功能。
3.2.3进程与线程的关系
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•从以下几个角度对进程和线程进行比 较：
•⑴资源和调度方面。
•⑵地址空间资源。不同进程的地址空间 是相互独立的，而同一进程的各线程共 享同一地址空间。
•⑶通信关系。 •⑷ 并发性。
•⑸系统开销。
3.2.4线程的优点
• 线程具有如下优点： • ①线程是具有最少开销的程序执行实体。②撤消线程 比撤消进程花费的时间短。 • ③线程间切换比进程间切换花费的时间短。并且同一 进程线程之间的切换是在同一地址空间内进行的，因 此切换开销更小。 • ④进程中的线程可以访问该进程的所有资源。这些资 源包括：程序指令，全局数据，信号处理程序，工作 环境信息(当前工作目录、用户ID和组ID等)。同时， 每个线程有自己的一些专用资源：寄存器组，线程堆 栈(存放线程自己的局部变量和返回地址)，优先级， 线程ID，信号屏蔽掩码，全局错误代码errno等。
• ③线程的唤醒。当线程等待的一个事件发生时，该线程由 阻塞状态转变为就绪状态，被插入就绪队列中。
• ④线程的结束。当线程执行任务结束后，系统将释放它所 占用的寄存器上下文和栈空间。
3.3线程类型
• 3.3.1用户线程 • 用户线程仅存在于用户空间中，不依赖于操作系 统内核，在用户层通过线程库来实现。线程库提 供对线程创建、调度和管理的支持而无需内核支 持。 • 由于操作系统内核不了解用户线程的存在，所以 一个用户线程在进入系统调用后阻塞，则整个进 程都必须等待，即使还有其他线程可以在应用程 序内运行。CPU时间片分配给进程，当进程内有 多个线程时，每个线程的执行时间相对较少。
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• 3.1.3多任务机制与单任务机制的比较 • 传统的应用程序多采用单任务顺序结构设计。 • 多任务应用程序是将整个应用程序分成多个任务， 每个任务完成一种特定的功能。
• 3.1.4会话 • 在OS/2操作系统中通用的进程概念被分成了三个独 立类型的实体，既会话、 进程和线程。 • 一个会话是一组与用户接口(键盘、显示器、鼠标)相 关联的一个或多个进程。 • 会话代表了一个交互式的用户应用程序，这个概念 使得PC用户可以打开一个以上的应用程序，在屏幕 上显示一个或更多的窗口。
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3.3.4内核线程和用户线程的比较
• ①内核线程是CPU调度的基本单位。调度可以为一个进程中的 多个内核线程分配多个CPU，使多个内核线程达到并行，提高 了程序的执行速度和系统效率；
操作系统原理
Principles of Operating System
主讲：孔宪君
第3章 线程机制
• 3.1.1任务的概念 • 所谓的任务是指一个具有开始时间和完成时间的操 作,任务是系统的基本工作单元。 • • 3.1.2多任务处理和多重处理 • 多任务是指在同一时间内同一系统中同时运行多个 进程,这里包含多重处理和多进程并发执行。 • 多重处理是针对多机系统定义的 。 • 多重处理是多任务处理在多机系统中的一个特例， 多重处理是多任务处理的子集。 •
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3.2线程的概念
• 3.2.1为什么引入线程 • 传统进程有两个属性，就是操作系统进行资源分配 的基本单位和处理机调度的基本单位。一是与资源 的所有权有关，另一个是与执行有关。 • 操作系统中进程的数量不宜过多，进程切换的频率 不宜过高，但这也就限制了并发程度的进一步提高。 • 为解决这个问题，把进程的两个属性分离，即作为 程序的执行单位，不同时作为独立分配资源的单位。 对拥有资源的单位，不对之进行频繁切换。这就需 要引入线程的概念。
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3.3.3用户线程的优点
• ①进程不需要为了用户线程管理而切换到内核模式， 这节省了在两种模式间进行切换的开销。 • ②线程库提供对用户线程的调度，可以采取灵活的调 度算法，调度算法可以适应于应用程序，而不会扰乱 底层的操作系统调度程序。 • ③任何操作系统不需要对底层内核进行修改以支持用 户线程。 • ④在一个进程中多个用户线程之间通信效率高。
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3.2.5线程的状态
• ①创建线程。当产生一个新进程时，同时也为该进程产生 了一个线程，随后，进程中的线程可以在同一个进程中产 生另一个线程，并为新线程提供指令指针和参数，同时还 提供新线程自己的寄存器上下文和栈空间，新线程被放置 在就绪队列中。
• ②线程的阻塞。与进程一样，当线程等待一个事件时，它 将阻塞(保存用户寄存器、程序计数器和栈指针)，此时处理 机转而执行另一个就绪线程。
关系统资源的集合。
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• 系统资源包含数据和代码的存储器空间、打开的文件和设备等。这 样传统的进程概念可以理解为只有一个控制线程的进程。
• 在引入线程Βιβλιοθήκη 操作系统中，从物理上看，线程是处理机执行的基本 单位。从逻辑上看，线程是指进程内部的一个可独立执行的实体。
• 线程拥有少量必不可少的资源，它具有程序计数器(PC)与保持局部 变量与返回地址痕迹的堆栈等最少状态参数来控制它的执行。
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• ⑤多线程可以提高通信效率。由于同一进程内线程间共享内存和文件 资源，多线程可以直接进行通信，不通过操作系统内核。
• ⑥一个线程可以与其他线程并发执行，甚至在一个任务中的所有线程 都可并发执行。
• ⑦多线程适合多机系统。例如：LAN中的一个文件服务器，在一段时间 内需要处理几个文件请求。因此有效的方法是为每一个请求创建一个 线程。在一个多CPU的机器上，多个线程可以同时在不同的CPU上运行。