郑州大学操作系统期末考试重点整理.doc

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操作系统期末考试知识点归纳

操作系统期末考试知识点归纳

1、操作系统的目标?有效性、方便性、可扩充性、开放性。

2、操作系统的作用?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实现了对计算机资源的抽象3、操作系统发展过程:人工操作方式、脱机输入/输出方式4、操作系统的形式:单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统(时间片轮转策略)、实时系统。

5、操作系统的基本特征:并发、共享、虚拟技术、异步6、操作系统的主要功能:处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能。

7、进程包括:程序段、数据段、进程控制块(PCB)。

8、进程最基本特征:动态性。

并发性是进程的重要特征。

9、进程的三种基本状态:就绪、执行、阻塞。

10、进程三种状态的转换:11、具有挂起状态的进程图:12.调度算法;先来先服务调度算法FCFS、短作业优先调度算法SJF。

13.高响应比优先调度算法:响应比=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间14.实时调度基本条件:提供必要的信息、系统处理能力强、采用抢占式调度机制、具有快速切换机制15.实时调度算法分类:抢占式和非抢占式。

16.死锁原因:竞争资源引起进程死锁、进程推进顺序不当引起死锁。

17.产生死锁的必要条件:互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。

18.处理死锁的基本方法:预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。

19.预防死锁的方法:摒弃请求和保持条件、摒弃不剥夺条件、摒弃环路等待条件。

20.连续分配方式分为:单一连续分配、固定分区分配、动态分区分配、动态重定位分配。

21.I/O控制方式:程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、直接存储访问(DMA)I/O控制方式、I/O通道控制方式。

22.缓冲管理:单缓冲、双缓冲、循环缓冲、缓冲池。

23.I/O系统的层次及功能:24.SPOOLing系统的组成: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SP0。

25.SPOOLing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。

2022年郑州大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年郑州大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)

2022年郑州大学软件工程专业《操作系统》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、 OS通常为用户提供4种使用接口,它们是终端命令、图标菜单、系统调用和()A.计算机高级指令B.宏命令C.类似DOS的批命令文件或UNIX的shell文件D.汇编语言2、下列观点中,不是描述操作系统的典型观点的是()。

A.操作系统是众多软件的集合B.操作系统是用户和计算机之间的接口C.操作系统是资源的管理者D.操作系统是虚拟机3、使用TSL(TestandSetLock)指令实现进程互斥的伪代码如下所示。

do{while(TSL(&lock));criticalsection;lock=FALSE;}while(TRUE);下列与该实现机制相关的叙述中,正确的是()A.退出临界区的进程负责唤醒阻塞态进程B.等待进入临界区的进程不会主动放弃CPUC.上述伪代码满足“让权等待”的同步准则D.while(TSL(&lock))语句应在关中断状态下执行4、若系统中有5台绘图仪,有多个进程需要使用两台,规定每个进程一次仪允许申请一台,则最多允许()个进程参与竞争,而不会发生死锁。

A.5B.2C.3D.45、为多道程序提供的共享资源不足时,可能会产生死锁。

但是,不当的()也可能产生死锁。

A.进程调度顺序B.进程的优先级C.时间片大小D.进程推进顺序6、若I/O所花费的时间比CPU的处理时间短很多,则缓冲区()A.最有效B.几乎无效C.均衡D.以上都不是7、操作系统的I/O子系统通常由4个层次组成,每-层明确定义了与邻近层次的接口,其合理的层次组织排列顺序是()。

A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程序8、下面关于文件的叙述中,错误的是()。

操作系统期末复习重点

操作系统期末复习重点

目录第一章操纵系统引论------------------------------------------------ 11.1操作系统的目标和作用 --------------------------------------------------- 11.2操纵系统的发展过程 ----------------------------------------------------- 11.3操作系统的基本特性 ----------------------------------------------------- 21.5 OS结构设计 ------------------------------------------------------------ 2第二章进程的描述与控制-------------------------------------------- 32.1前趋图和程序执行 ------------------------------------------------------- 32.2进程的描述 ------------------------------------------------------------- 32.3 进程控制--------------------------------------------------------------- 32.4 进程同步--------------------------------------------------------------- 32.6 进程通信--------------------------------------------------------------- 4第三章处理机调度与死锁-------------------------------------------- 43.1处理机调度的层次和调度算法的目标 --------------------------------------- 43.3进程调度 --------------------------------------------------------------- 43.5死锁概述 --------------------------------------------------------------- 5第四章存储器管理-------------------------------------------------- 64.2程序的装入和链接 ------------------------------------------------------- 64.3连续分配存储管理方式 --------------------------------------------------- 64.4对换(Swapping) ------------------------------------------------------- 74.5分页存储管理方式 ------------------------------------------------------- 74.6分段存储管理方式 ------------------------------------------------------- 8第五章虚拟存储器-------------------------------------------------- 85.1虚拟存储器概述 --------------------------------------------------------- 85.2请求分页存储管理方式 --------------------------------------------------- 95.3页面置换算法 ----------------------------------------------------------- 95.4“抖动”和工作集------------------------------------------------------- 10第六章输入输出系统----------------------------------------------- 11第七章文件管理--------------------------------------------------- 11第一章操纵系统引论1.1操作系统的目标和作用1.1.1操作系统的目标(4个)——P001目标:方便性,有效性,可扩充性,开放性1.1.2操作系统的作用(3个)——P002作用:1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。

操作系统考试(重点整理)

操作系统考试(重点整理)

操作系统考试(重点整理)操作系统考试(重点整理)操作系统是计算机系统的核心组成部分,也是计算机科学与技术专业的一门重要课程。

考试是对学生对操作系统知识的掌握和理解程度的考察,同时也是对学生能否应用所学知识解决实际问题的测试。

本文将重点整理操作系统考试中的一些重要知识点和备考技巧。

一、操作系统概述操作系统是管理计算机硬件和软件资源的系统软件。

了解操作系统的基本概念和功能是考试的基础。

操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理等。

在考试中,通常会涉及到操作系统的定义、特征、发展历程和分类等方面的问题。

二、进程管理进程是操作系统中最基本的概念之一,是指正在运行的程序。

进程管理是操作系统的核心功能之一,涉及到进程的创建、调度、同步和通信等方面的内容。

在考试中,通常会涉及到进程的状态转换、进程调度算法、互斥与同步机制等问题。

三、内存管理内存管理是操作系统中重要的一部分,涉及到物理内存的分配与回收、虚拟内存的管理和地址转换等问题。

在考试中,通常会涉及到内存的分段与分页、地址映射以及页面置换算法等方面的问题。

四、文件管理文件管理是操作系统中重要的一部分,涉及到对文件的创建、打开、关闭和删除等操作,以及对文件的读取与写入等功能。

在考试中,通常会涉及到文件的目录结构、文件访问方式、文件保护和文件共享等问题。

五、设备管理设备管理是操作系统中重要的一部分,涉及到对硬件设备的分配与控制。

在考试中,通常会涉及到设备的管理方式、设备的并发访问与互斥控制等问题。

六、操作系统调度算法操作系统的调度算法是保证进程能够按照一定的策略被调度执行的重要机制。

在考试中,通常会涉及到先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、时间片轮转调度算法和优先级调度算法等问题。

了解各类调度算法的特点和适用场景,有助于对操作系统的整体理解。

七、操作系统安全与保护操作系统的安全性和保护机制是考试中比较重要的一部分内容。

了解操作系统的安全漏洞、攻击技术和防护措施,对于提高操作系统的安全性至关重要。

郑州大学软件学院06-08操作系统期末考试题及答案

郑州大学软件学院06-08操作系统期末考试题及答案

郑州大学软件学院06-08操作系统期末考试题及答案2006―2007 学年度第二学期一、单项选择题(每题1分,共20分)1.操作系统的发展过程是( C )A、原始操作系统,管理程序,操作系统B、原始操作系统,操作系统,管理程序C、管理程序,原始操作系统,操作系统D、管理程序,操作系统,原始操作系统2.用户程序中的输入、输出操作实际上是由( B )完成。

A、程序设计语言B、操作系统C、编译系统D、标准库程序3.进程调度的对象和任务分别是( C )。

A、作业,从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPUB、进程,从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPUC、进程,从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPUD、作业,从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU4.支持程序浮动的地址转换机制是( A、动态重定位 )A、动态重定位B、段式地址转换C、页式地址转换D、静态重定位5.在可变分区存储管理中,最优适应分配算法要求对空闲区表项按( C )进行排列。

A、地址从大到小B、地址从小到大C、尺寸从小到大D、尺寸从大到小6.设计批处理多道系统时,首先要考虑的是( 系统效率和吞吐量 )。

A、灵活性和可适应性B、系统效率和吞吐量C、交互性和响应时间D、实时性和可靠性7.当进程因时间片用完而让出处理机时,该进程应转变为( )状态。

A、等待B、就绪C、运行D、完成8.文件的保密是指防止文件被( )。

A、篡改B、破坏C、窃取D、删除9.若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A,则变量A的相关临界区是由( )临界区构成。

A、2个B、3个C、4个D、5个10.按逻辑结构划分,文件主要有两类:(记录式文件)和流式文件。

A、记录式文件B、网状文件C、索引文件D、流式文件11.UNIX中的文件系统采用(、流式文件)。

A、网状文件B、记录式文件C、索引文件D、流式文件12.文件系统的主要目的是()。

A、实现对文件的按名存取B、实现虚拟存贮器C、提高外围设备的输入输出速度D、用于存贮系统文档13.文件系统中用()管理文件。

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点要说这操作系统啊,可真是让我又爱又恨。

期末临近,复习操作系统这门课,那感觉就像是在知识的海洋里拼命扑腾,还不知道能不能游到岸。

先来说说进程管理吧。

进程就像是一个个在电脑里忙碌的小工人,它们有自己的任务和状态。

进程的状态转换,那可真是复杂得让人头疼。

比如就绪状态、运行状态和阻塞状态,它们之间的切换就像是一场精心编排的舞蹈。

想象一下,一个进程准备好要工作了,就处于就绪状态,等着被操作系统这个大导演选中上台表演,这就是进入运行状态。

可要是遇到点麻烦,比如要等待某个资源,它就得乖乖停下来,进入阻塞状态。

这就好比一个演员突然忘词了,只能在后台等着重新准备好再上台。

再讲讲内存管理。

内存就像是一个大仓库,我们得合理地安排货物的存放位置,不然就会乱成一团糟。

页面置换算法,这可真是个让人纠结的问题。

就像你整理衣柜,空间有限,得把不常穿的衣服拿出去,给新衣服腾地方。

什么先进先出算法、最近最少使用算法,每次做这些题的时候,我都感觉自己像是个精打细算的管家,得权衡各种利弊,做出最优的选择。

还有文件管理,文件系统就像是一个巨大的图书馆,各种各样的文件就是里面的书籍。

文件的目录结构、文件的存储方式,这都得搞清楚。

想象一下,你要在一个超级大的图书馆里快速找到你想要的那本书,没有清晰的目录和合理的存储方式,那简直就是大海捞针。

说到死锁,这可是个让人头疼的大麻烦。

就好像一群人挤在一个狭窄的门口,谁也不让谁,结果大家都被困住了。

预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁,每一个环节都不能马虎。

操作系统里的设备管理也不简单。

各种输入输出设备,就像是一群性格各异的小伙伴,得好好协调它们的工作。

比如说打印机,大家都争着要用,就得有个先来后到的规矩,不然肯定会乱套。

我还记得有一次做操作系统的练习题,那道关于进程同步的问题,我盯着题目看了半天,脑袋里一片浆糊。

我一会儿抓抓头发,一会儿在草稿纸上乱画一通,感觉自己就像在黑暗中摸索,怎么也找不到出路。

操作系统期末复习重点

操作系统期末复习重点

操作系统期末复习重点操作系统是计算机科学与技术专业的重要课程,也是计算机组成原理和计算机网络课程的基础。

操作系统作为计算机硬件和应用程序之间的桥梁,为用户提供了一个友好的界面和系统资源的管理。

下面是操作系统期末复习的重点:1.操作系统的基本概念和功能-操作系统的定义和作用-操作系统的基本功能:进程管理、文件系统管理、内存管理、设备管理、用户接口等-操作系统的分类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统等2.进程管理-进程的概念和特征:资源占有、独立性、动态性-进程的状态和状态转换:就绪态、运行态、阻塞态、创建态、销毁态-进程调度算法:先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转等-进程同步与互斥:临界区、互斥量、信号量、管程3.内存管理-内存的分段和分页:内存分段机制、内存分页机制、段页式存储管理- 页面置换算法:最佳置换算法(OPT)、先进先出算法(FIFO)、最近最久未使用算法(LRU)、时钟置换算法(Clock)等-分区分配与回收:固定分区分配、动态分区分配、伙伴系统等-虚拟内存和页面置换:虚拟内存的概念、页面置换的必要性、页面置换算法的选择4.文件系统管理-文件系统的组织和管理:文件的逻辑结构、物理结构、目录结构、文件操作等-文件的存储空间管理:文件的分配方式、文件的空间管理、文件的共享和保护等-文件系统的实现:文件目录的结构、文件的存储方式、文件访问的优化等5.设备管理-设备的分类和特点:I/O设备的分类、输入设备和输出设备的特点-设备的分配和控制:设备分配的策略、设备控制的方式、设备独立性等-磁盘存储管理:磁盘的物理结构、磁盘调度算法、磁盘缓存管理等-文件的输入输出:用户I/O和内核I/O、缓冲区和缓冲管理、I/O性能评价等6.用户接口和命令解析-用户接口的分类和特点:命令行界面、图形用户界面、自然语言界面等-命令解析和处理:命令解析的过程、命令解析的方法、命令执行器等- Shell编程:Shell脚本语言、Shell变量、循环和分支、I/O重定向等以上是操作系统期末复习的重点内容,希望对你的复习有所帮助。

操作系统期末复习纲要(完整版).doc

操作系统期末复习纲要(完整版).doc

《操作系统》期末复习指导(2017.12)一、说明:期末考试计划出5种题型:选择、填空、判断、简答、计算,每种题型均占20分左右,其中,最后的两类大题(简答题和计算题共计40分)更加局限,不会超出下面复习资料给定的范围,请大家认真复习,不要大意,免得遗恨终生。

二、简答题范围(约占20分,三套考题的简答都不会超越这个范围):1.什么是进程?进程由哪几个部分构成?为什么要引进进程?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;进程都是由程序段、数据段及PCB三个部分组成;为了使程序能并发执行,且为了对并发执行的程序加以描述和控制,人们引入了“进程”的概念;什么是线程?为什么要引进线程?线程是进程内的一个相对独立的、可独立调度和指派的执行单元;为了既能提高程序的并发程度,又能减少OS的开销,操作系统设计者引入了线程;进程和程序有什么区别和联系?1、进程的实质是进程实体的一次执行过程,进程实体有一定的生命期,而程序则只是一组有序指令的集合;2、进程具有并发性,而程序是不能并发执行的;3、进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位,而未建立PCB的程序不能作为一个独立的单位参与运行。

一个进程可以执行一个或多个程序,一个程序可以应对多个进程。

进程和线程有什么区别和联系?不同的操作系统,其线程的实现方式都是一样的吗?线程有哪几种实现方式?进程是资源拥有的基本单位,线程是分派和调度资源的基本单位;进程拥有资源,线程不拥有资源;进程和线程都拥有并发性;进程的系统开销远大于线程的系统开销。

2.什么是地址重定位?将逻辑地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中的物理地址,这一过程称为地址重定位或地址映射什么是静态地址重定位?什么是动态地址重定位?静态地址重定位是在程序执行前由操作系统的重定位装入程序完成的。

它根据要装入的内存起始地址,直接修改所有涉及到的逻辑地址,一次性完成逻辑地址到物理地址的装换,在程序运行中,不再进行任何地址转换;动态地址重定位也称动态地址映射,是指把目标程序装入内存的时候,并不立即把逻辑地址转换为物理地址,而是在程序运行过程中,当CPU访问程序和数据的时候,才进行地址转换;静态地址重定位和动态地址重定位区别何在?内存分配中的“紧凑”技术,是在哪种地址重定位机制中用的?静态重定位的时机在作业装入时;动态重定位的时机在作业调度时。

操作系统考试重点及答案.docx

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操作系统考试重点及答案.docxC h a p-1绪论1、理解操作系统设计的目标方便性、有效性、可扩充性、开放性2、掌握操作系统的特性及含义并发:在一个时间段上来看,每一道作业都能不同程度地向前推进(并行)。

但在任何一个时间点上只能有一道占用CPU。

(串行)--------------并发性引入进程、线程共享:系统中的资源可供多个并发的进程共同使用。

根据资源属性的不同,有两种资源共享方式:互斥共享方式(临界/ 独占资源)同时访问方式虚拟:通过某种技术将一个物理实体映射为若干个逻辑上对应物(如CPU;一个屏幕可看成多个屏幕- 窗口)。

或将多个物理实体映射为一个逻辑实体(如虚拟存储是内存和外存的虚拟)。

异步性:操作系统必须随时对以不可预测的次序发生的事件进行响应。

1、进程的运行速度不可预知。

2、难以重现系统在某个时刻的状态(并发和共享是OS的两个最基本的特性,二者互为条件!)3、理解操作系统的作用OS 是用户与硬件系统之间的接口;OS 是计算机系统资源的管理者;OS 是扩充机 /虚拟机4、理解不种类型操作系统的定义(1)无操作系统的计算机系统:先把程序纸带装上输入机,启动输入机把程序和数据送入计算机,然后通过控制台开关启动程序运行,计算完毕后,用户拿走打印结果,并卸下纸带。

(2)单道批处理系统:在内存中只有一道程序。

(3)多道批处理系统:在内存中放多道程序, 使它们在管理程序的控制下相互穿插地运行。

(4)分时系统:划分时间片(3)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。

(4)微机操作系统:批处理、分时、实时系统是三种基本的操作系统类型。

一个实际的操作系统可能兼有三者或其中两者的功能。

Chap-2 进程管理5、进程的定义进程是指进程实体的运行过程,是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程。

6、理解进程的三状态及其转换和典型原因NULL→新建态:创建一个子进程。

(完整word版)操作系统期末总复习

(完整word版)操作系统期末总复习

第2章操作系统的运行环境OS的运行环境包括硬件环境和其他系统软件组成的软件环境,这些环境既是OS管理的对象,又是OS的支持者和协作者。

主要内容⏹硬件环境:⏹CPU⏹主存储器⏹缓冲⏹中断⏹时钟及时钟队列⏹软件支持:⏹重定位一、概述⏹操作系统运行的硬件环境组成⏹中央处理器(CPU)⏹存储系统⏹中断机制⏹时钟以及时钟队列⏹任何系统软件都是硬件功能的延伸,操作系统直接依赖于硬件条件;⏹OS的硬件环境以较分散的形式同各种管理相结合;⏹实现操作系统时必须理解计算机基本结构、操作系统管理的重要资源;二、中央处理器(CPU)单机与多处理器系统⏹如果一个计算机系统只有一个处理器,称之为单机系统;⏹如果有多个处理器称之为多处理器系统。

指令系统⏹早期的微处理器,指令系统的功能相对来说比较弱。

⏹当代的微处理器,结构非常复杂。

1、CPU的构成与基本工作方式⏹处理器由运算器、控制器、一系列的寄存器以及高速缓存构成:⏹运算器:实现指令中的算术和逻辑运算,是计算机计算的核心。

⏹控制器:负责控制程序运行的流程,包括取指令、维护CPU状态、CPU与内存的交互等等。

⏹寄存器:是指令在CPU内部作处理的过程中暂存数据、地址以及指令信息的存储设备,在计算机的存储系统中它具有最快的访问速度。

⏹高速缓存:处于CPU和物理内存之间,⏹一般由控制器中的内存管理单元(MMU:Memory ManagementUnit)管理;⏹访问速度快于内存,低于寄存器。

⏹通过高速缓存可以使CPU的高速指令处理和低速内存访问得以匹配,从而提高CPU的效率。

指令系统⏹每台计算机机器指令的集合称指令系统,它反映了一台机器的功能和处理能力,可以分为以下五类:⏹数据处理类指令:用于执行算术和逻辑运算。

⏹I/O类指令用于启动外围设备,让主存和设备交换数据。

⏹寄存器数据交换类指令:用于在处理器的寄存器和存储器之间交换数据。

⏹控制类指令:如转移,用于改变执行指令序列。

⏹处理器控制指令:修改处理器状态,改变处理器工作方式。

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点

操作系统期末复习知识点操作系统是计算机系统中最核心的组成部分之一,对于计算机专业的学生来说,掌握操作系统的相关知识至关重要。

在期末考试来临之际,以下是对操作系统重点知识点的总结和梳理。

一、操作系统的概念和功能操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序,是计算机系统的内核与基石。

它的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和提供用户接口。

进程管理是操作系统的核心功能之一。

进程是程序的一次执行过程,操作系统需要负责进程的创建、调度、同步和通信等。

通过合理的进程调度算法,如先来先服务、短作业优先等,提高系统的资源利用率和响应时间。

内存管理负责为进程分配和回收内存空间,以确保各个进程能够安全、高效地运行。

常见的内存管理方式有分页存储管理、分段存储管理和段页式存储管理。

文件管理则是对计算机中的文件进行组织、存储、检索和保护。

文件系统需要提供文件的创建、删除、读写等操作,并保证文件的安全性和可靠性。

设备管理负责管理计算机的各种外部设备,如键盘、鼠标、打印机等。

它要完成设备的分配、驱动和中断处理等工作,使设备能够正常运行。

用户接口为用户提供了与操作系统交互的方式,包括命令行接口和图形用户接口。

二、进程管理进程是操作系统中最重要的概念之一。

进程具有动态性、并发性、独立性和异步性等特征。

进程的状态包括就绪态、运行态和阻塞态。

进程在执行过程中会根据条件在这些状态之间转换。

进程的同步和互斥是进程管理中的重要问题。

同步是指多个进程之间按照一定的顺序执行,互斥则是指多个进程在访问共享资源时需要互斥地进行。

信号量是实现进程同步和互斥的常用工具。

通过对信号量的操作,可以控制进程的执行顺序。

管程也是一种实现进程同步和互斥的机制,它将共享资源和对共享资源的操作封装在一起,保证了进程之间的正确同步。

进程通信包括共享存储、消息传递和管道通信等方式。

三、内存管理内存管理的目的是提高内存的利用率和系统的性能。

分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页框,将进程的逻辑地址空间划分为同样大小的页面。

2024操作系统期末考试

2024操作系统期末考试

2024操作系统期末考试《2024 操作系统期末考试》对于计算机专业的学生来说,操作系统这门课程无疑是至关重要的。

而每到期末,操作系统的期末考试更是让大家严阵以待。

在 2024 年的这次操作系统期末考试中,涵盖了众多关键的知识点和技能要求。

首先,进程管理是考试的重点之一。

进程的概念、状态转换、进程同步与互斥等内容都在考查范围内。

学生需要深入理解进程的并发执行,掌握如何使用信号量、管程等机制来实现进程之间的协调与同步。

比如,通过经典的生产者消费者问题、读者写者问题等实例,考查学生对这些概念的实际应用能力。

内存管理也是不可或缺的一部分。

虚拟内存的概念、页面置换算法、内存分配策略等都是常见的考点。

学生要明白虚拟内存如何解决物理内存不足的问题,以及不同的页面置换算法在性能上的差异。

像最近最少使用(LRU)算法、先进先出(FIFO)算法等,都需要能够熟练分析其优缺点,并能在具体的场景中选择合适的算法。

文件系统也是考查的重点领域。

文件的组织方式、目录结构、文件的存储与访问控制等方面都需要学生有清晰的认识。

了解不同的文件系统类型,如 FAT、NTFS 等,以及它们在性能、安全性等方面的特点,是回答相关问题的关键。

设备管理同样不容忽视。

设备的分类、I/O 控制方式、缓冲技术等都是可能出现的考点。

学生需要明白中断驱动 I/O、DMA 等方式的工作原理,以及缓冲技术如何提高 I/O 性能。

在考试中,题型通常多样化。

有选择题,用来考查学生对基本概念的理解和掌握;有简答题,要求学生能够清晰准确地阐述一些重要的原理和算法;还有综合应用题,通过实际的问题场景,考查学生运用所学知识解决复杂问题的能力。

为了在这次考试中取得好成绩,学生们在备考期间付出了大量的努力。

他们认真复习课堂笔记,反复推导重要的算法和原理,通过做练习题来加深对知识点的理解和应用能力。

有的同学还组成学习小组,一起讨论疑难问题,互相交流学习心得。

在考试当天,同学们早早地来到考场,做好了充分的准备。

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操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务、合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。

资源管理1资源复用(空分复用共享,,时分复用共享)2资源虚化3资源抽象4组合使用抽象和虚化技术.操作系统中的基础抽象——进程、虚存和文件(1)进程抽象(2)虚存抽象(3)文件抽象(4)其他资源抽象操作系统的作用:(1)OS作为用户接口和公共服务程序:(2)OS作为扩展计算机或者虚拟计算机(2)OS作为资源的管理者和控制者(4)OS作为程序执行的控制着和管理者从资源管理的角度,看操作系统具有六项主要功能:处理器管理,存储管理,设备管理,文件管理,网络与通信管理,用户接口操作系统的主要特性:并发性,共享性,异步性并发性:指两个或两个以上事件或活动在同一时间间隔内发生。

并行性:指两个或两个以上事件或活动在同一时刻发生。

关系:并行活动一定是并发的,反之并发活动未必是并行的,并行性是并发性的特例,并发性是并行性的扩展。

共享性:指操作系统中的资源可被多个并发执行的进程共同使用,而不是被其中某一个程序所独占。

1,透明资源共享:必须妥善解决的问题有资源隔离,授权访问2,显式资源共享:独占资源是指同一时间段内只允许一个进程访问的资源异步性:由计算机系统中的资源有限而进程众多,每个进程的执行并非连贯的,而是以“走走停停”的方式向前推进。

多道程序设计是指允许多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并启动进行交替计算的方法。

从宏观上看,多道程序并发运行,它们都处于运行过程中,但都未运行结束。

从微观上看,多道程序的执行是串行的,各道程序轮流占用CPU,交替地执行。

好处:1,提高CPU、主存和设备的利用率,2,提高系统的吞吐率,是单位时间内完成的作业数增加。

3充分发挥计算机系统部件的并行性操作系统可分为三种基本类型:批处理操作系统分时操作系统.实时操作系统通用操作系统:如果某个操作系统兼具批处理、分时、实时处理的全部或两种功能,则为通用OS操作系统为用户提供两种调用其服务和功能的接口:程序接口:允许运行程序调用操作系统的服务和功能。

许多操作系统的程序接口由一组系统调用(System Call))组成,用户程序使用“系统调用”就可获得操作系统的底层服务,使用或访问系统的各种软硬件资源。

操作接口:操作系统为用户提供的操作控制计算机工作和提供服务手段的集合,通常有操作控制命令、图形操作界面、以及批处理系统提供的作业控制语言等实现手段。

内核是一组程序模块,作为可信软件来支持进程并发执行的基本功能和基本操作,通常驻留在内核空间,运行于核心态,具有访问硬件设备和所有主存空间的权限,是仅有的能执行特权指令的程序。

分类可分为微内核和单内核两种类型。

功能1)资源抽象2)资源分配3)资源共享。

属性1)内核是由中断驱动的2)内核的执行是连续的3)内核在屏蔽中断状态下执行4)内核可以使用特权指令。

从操作系统的运行方式来看,可分成:独立运行的内核模型、在应用进程内执行的模型和作为独立进程运行的模型。

处理器流可以分作以下四类:单指令流单数据流(SISD):传统的计算机系统。

单指令流多数据流(SIMD)和多指令流多数据流(MIMD)都属于并行计算机!多指令流单数据流(MISD):在研究中处理器现场:处理器包括一组寄存器,用于存放数据、变量和中间结果,这组寄存器所存储的信息与程序的执行有很大关系,构成了处理器现场。

特权指令是指只能提供给操作系统的核心程序使用的指令,如启动I/O设备、设置时钟、控制中断屏蔽位、清内存、建立存储键,加载PSW(程序状态字)等。

非特权指令:指供应用程序使用的、权限较低的指令。

处理器状态分类:核心状态和用户状态。

核心态具体的权限有:1,CPUU运行可信软件2,硬件执行全部机器指令3,可以访问所有内存单元和系统资源4,具体改变处理器状态的能力。

用户态具有的权限有:1,CPU运行非可信软件2,程序无法执行特权指令3,访问权限仅限于当前进程的地址空间4,不具有改变处理器状态的能力处理器状态之间的转换:(1)用户状态向核心状态的转换:一是程序请求操作系统服务,执行一条系统调用;二是程序运行时,产生了一个中断(或者异常)事件,运行程序被中断,让中断处理程序工作。

这两种情况都是通过中断机构发生的。

中断(异常)是用户态到核心态转换的唯一途径。

(2)核心状态向用户状态的转换:每台计算机通常会提供一条特权指令称作加载程序状态字LPSW(Load PSW),用来实现操作系统向用户程序的转换。

加载程序状态字指令的作用:把哪个程序的程序状态字加载到程序状态字寄存器中,就意味着该程序获得CPU控制权执行。

中断是指程序执行过程中,遇到急需处理的某个事件时,暂时中止CPU上现行程序的运行,转而执行相应的事件处理程序执行的过程,待处理完毕之后再返回断点(继续执行)或者调度其他程序执行。

中断源是引起中断的事件。

中断装置是发现中断源并产生中断的硬件。

中断源分类:1.从中断事件的性质和激活的手段来分,可以分成两类:强迫性中断事件和自愿性中断事件。

2按照中断信号的来源和实现手段来分:可分为硬中断和软中断两类。

硬中断可以分为外中断和内中断。

中断/异常响应需要顺序执行的四个步骤:发现中断源,保护现场,转向中断/异常事件的处理程序,恢复现场。

进程(process)是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。

进程的属性(进程与程序比较):(1)结构性(2)共享性(3)动态性(4)独立性(5)制约性(6)并发性三态模型:运行态,就绪态,等待态五态模型:新建态,终止态,运行态,就绪态,等待态进程映像的组成进程组成主要包括:进程控制块,进程程序块,进程核心栈,进程数据块进程控制块三类信息:标识信息、现场信息、控制信息允许发生进程上下文切换的四种情况:(1)当进程进入等待态时;(2)当进程完成其系统调用返回用户态,但不是最有资格获得CPU时;(3)当内核完成中断处理,进程返回用户态但不是最有资格获得CPU时;(4)当进程执行结束时。

模式切换和进程切换的联系与区别:1,模式切换不一定会引起进程状态的转换,也不一定引起进程切换。

,2,在完成系统调用服务或者中断处理之后,可通过模式切换来恢复被中断进程的运行。

进程控制原语:1.进程创建 2.进程的撤销3. 进程的阻塞和唤醒 4.进程的挂起和激活线程的实现分三类:1,用户级线程2内核级线程3混合式线程处理器调度可分为三个级别:高级调度、中级调度和低级调度作业和进程的关系:?作业是任务实体,进程是完成任务的执行实体;没有作业任务,进程无事可干,没有进程,作业任务没法完成。

?作业概念更多地用在批处理操作系统,而进程则可以用在各种多道程序设计系统资源竞争产生两个控制问题:一个是死锁(Deadlock)问题,就是一组进程如果都获得了部分资源,还想要得到其他进程所占用的资源,最终所有进程都将陷入死锁。

一个是饥饿(Starvation) 问题,是指一个进程由于其它进程总是优先于它而被无限期拖延。

既要解决饥饿问题,又要解决死锁问题。

解决饥饿问题的最简单策略是FCFS资源分配策略。

临界区的调度原则:一次至多允许一个进程进入临界区内;一个进程不能无限地停留在临界区内;一个进程不能无限地等待进入临界区;管程:属性共享性:安全性:互斥性:进程通信分类:1)信号(signal)通信机制;2)管道(pipeline)通信机制;3)消息传递(message passing)通信机制;4)信号量(semaphore)通信机制5)共享主存(shared memory)通信机制死锁的定义:如果在一个进程集合中的每个进程都在等待只能由该集合中的其他一个进程才能引发的事件,而无限期陷入僵持的局面称为(这一组进程)发生了死锁。

产生死锁的因素:系统拥有的资源数量。

与资源分配策略。

进程对资源的使用。

并发进程的推进顺序。

产生死锁的四个必要条件:互斥条件:进程互斥使用资源。

占有和等待条件(部分分配条件):进程在请求资源得不到满足而等待时,不释放已占有资源。

不剥夺条件:已占有的资源只能由属主释放,不允许其他进程强制剥夺。

循环等待条件(环路条件):存在一组循环等待链,其中每一个进程都在链中等待下一个进程所持有的资源,造成种族进程处于永远等待状态。

文件系统是操作系统中负责存取和管理信息的模块,文件不但反映了用户概念中的逻辑结构,而且和存放它的辅助存储器的存储结构紧密相关。

一个文件必须从逻辑文件和物理文件两个侧面来观察它。

逻辑结构,即记录及其逻辑关系,数据独立于物理环境;物理结构,数据被文件系统按照某种规则排列和存放到物理存储介质上。

顺序存取:按记录顺序进行读/写操作的存取方法.主要用于磁带文件以及磁盘上的顺序文件.直接存取:以任意次序直接读写某个记录.用户提供相对块号给操作系统,绝对块号由系统换算得到.索引存取:文件专门有一个按记录关键字有序的索引表,用户通过查找索引表定位并读出记录.文件系统给每个文件建立唯一的管理数据结构,即文件控制块(FCB),也叫文件目录项。

文件目录的基本功能是将文件名转变成此文件信息在磁盘上的物理位置。

为了加快文件的查找速度,通常把FCB集中起来进行管理,组成文件目录。

目录中的文件名和管理信息分开,后者单独组成数据结构,称索引节点(i-node)块是存储介质上连续信息所组成的一个区域,也叫做物理记录。

块是主存储器和辅助存储设备进行信息交换的物理单位,每次总是交换一块或整数块信息文件的逻辑结构分两种形式:流式文件,记录式文件流式文件指文件内的数据不再组成记录,只是依次的一串信息集合,可以看成是只有一个记录的记录式文件记录式文件是一种有结构的文件,包含若干逻辑记录,逻辑记录是文件中按信息在逻辑上的独立含意划分的信息单位。

顺序文件(连续文件)一个文件中逻辑上连续的信息存放到存储介质的依次相邻的块上便形成顺序文件。

连接文件使用连接字,又叫指针来表示文件中各个记录之间的关系 .第一块文件信息的物理地址由文件目录给出,每一块的连接字指出文件下一个物理块位置直接文件(哈希文件)记录的关键字与其地址间可通过某种方式建立对应关系,利用这种关系实现存取的文件叫直接文件。

索引文件的优点:不要求物理块连续,便于直接存取,便于文件的增、删、改。

缺点:增加了索引表的空间开销和查找时间.文件的静态共享:允许一个文件同时属于多个目录,但实际上文件仅有一处物理存储,这种文件在物理上一处存储,从多个目录可到达该文件的结构称为文件链接。

要实现静态链接,只要不同目录的索引结点i-node号,指定为同一文件的索引结点即可。

文件的动态共享:是系统中不同的用户进程或同一用户的不同进程并发地访问同一文件。

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