1、操作系统复习1.填空 2*10空 = 202.选择 1*10=103.简答 20 = 5*45.计算 30 = 10*36.算法设计 10*2 = 201. 什么是操作系统？操作系统（英文：Operating System，缩写：OS）是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。操作系统中的双态运行模式? P2内核态和用户态 操作系统的主要功能？操作系统的服务方式有哪些？操作系统提供的用户接口和它们的主要作用？功能：存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理、用户接口。P9服务方式:系统调用, 系统程序 P8用户接口
2、:程序接口, 命令行接口, 图形用户接口 P11什么是单道系统，和多道系统有什么不同？ P13只有一个作业在内存中,系统资源利用率不高 什么是多道系统？多道程序设计的特点？其目的是什么？ P15内存中有多个作业 特点:1.CPU的利用率高 2.设备利用率高 3.系统吞吐量大目的: 为了提高CPU的利用率，充分发挥计算机系统部件的并行性什么是实时、分时系统？ 分时系统的特征？它们之间的区别是？它们追求的目标是？ P16实时系统: 实时系统（Real-time system,RTS）的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这个结果的时间。分时系统: 分时操作系统是指在一台主机上连接多个带有
3、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。分时操作系统是一个多用户交互式操作系统。区别: 1.分时系统有较强的交互作用或会话能力 详细见P17 2.实时系统对响应时间严格,为毫秒级,分时为秒及 3.实时系统可靠性更高 目标:分时:提高计算机系统的交互性 实时:安全可靠, 及时响应, 快速处理常见的win系列 的 多用户、多任务 实时/分时 ？windows 98（现在已经比较少见了）：单用户多任务、分时系统，不是网络操作系统windows 2000 ：多任务多用户、分时系统，server版本是网络操作系统，专业版、家庭版不是网络操作系统wind
4、ows XP ：多任务多用户、分时系统，不是网络操作系统windows Server ：多任务多用户、分时系统，是网络操作系统windows Vista/7 ：多任务多用户、分时系统，不是网络操作系统习题：2，3，5，7，92.顺序程序/并发程序的特征 P25顺序程序:顺序性, 封闭性, 可再现性并发程序:失去封闭性, 程序与计算不再一一对应, 并发程序在执行期间相互制约什么是进程？进程的根本属性有？P27 程序在并发环境中的执行过程属性:动态性, 并发性什么是程序？程序和进程有哪些联系和区别？我们告诉计算机按照某种顺序完成系列指令，这一系列指令的集合称为程序。区别:P27进程有哪些基本状态？
5、状态之间是如何转换的？触发的条件有哪些？（注意和中断相结合）状态:1.运行态 2.就绪态 3.阻塞态 4.新建态 5.终止态 P29转换:1.就绪运行 2.运行阻塞 3.阻塞就绪 4.运行就绪 P30触发的条件:什么是PCB？PCB的作用？进程存在体现和控制的结构 P30、31进程控制块(Process Control Black)作用：描述进程当前的状态、本身的特性、对资源的占用及调度信息等。进程的创建步骤是怎么样的？进程的终止步骤是怎么样的？ 创建步骤： P331 申请一个空闲的PCB2 为新进程分配资源3 初始化新进程的PCB4 将新进程加到就绪队列中终止步骤： P341 从系统的PCB
6、表中找到指定进程PCB2 回收该进程所占用的全部资源3 若该进程还有子孙进程，则还要终止其所有子孙进程，回收它们所占用的全部资源4 释放被终止进程的PCB，并从原来队列中摘走进程的阻塞步骤是怎么样的？进程的唤醒步骤是怎么样的？阻塞步骤：P341 立即停止当前进程的执行2 将现行进程的CPU现场送到该进程的PCB现场保护区中保存起来，以便将来重新运行时恢复此时的现场3 把该进程PCB中的现行状态由运行改为阻塞，把它插入具有相同事件的阻塞队列中4 转到进程调度程序，重新从就绪队列中挑选一个合适的进程投入运行进程唤醒： P351 首先把被阻塞进程从相应的阻塞队列中摘下2 将现行状态改为就绪态，然后把
7、该进程插入到就绪队列中3 如果被唤醒进程比运行进程的优先级更高，则设置重新调度标志什么是线程？线程的状态？线程与进程的基本关系？线程是进程中执行运算的最小单位，也是执行处理机调度的基本单位。状态：运行状态、就绪状态、阻塞状态、终止状态关系：1 一个进程可以有多个线程，但至少要有一个线程；而一个线程只能有一个进程的地址空间内活动2 资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源3 处理机分配给线程，即真正在处理机上运行的是线程4 线程在执行过程中需要协作同步，不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步什么是互斥、同步、通信？ P46互斥：各个进程彼此不知道对方的存在，逻辑上没有关系，由
8、于竞争一资源而发生相互制约同步：各个进程不知道对方的名字，但通过对某些对象（I/O缓冲区）的共同存取来协同完成一项任务通信：各个进程可以通过名字彼此之间直接进行通信，交换信息，合作完成一项工作什么是竞争条件、临界区？进程进入临界区的调度原则是什么？竞争条件: 两个或多个进程同时访问和操纵相同的数据时,最后的执行结果取决于进程运行的精确时序. P48临界区: 在每个进程中访问临界资源的那段程序. P48调度原则: P481. 任何两个进程不能同时处于其临界区2. 进程运行的速度具有不确定性3. 应保证进入临界区的进程能不受干扰地运行4. 不得使进程无限期等待进入临界区信号量和PV操作原语，P、V
9、的含义？ P50P(S): 顺序执行下述两个动作: 1. 信号量的值减1,即S=S-12. 如果S=0,则该进程继续执行. 如果S0,则该进程继续运行. 如果S=0,则释放信号量队列上的第一个PCB(即信号量指针项所指向的PCB) 所对应的进程(把阻塞态改为就绪态), 执行V操作的进程继续运行使用信号量机制PV原语解决互斥、同步问题 （结合2.8经典进程同步问题）（如果缺少了P操作会怎么样？或V操作会怎么样？）高级进程通信有哪些方式？ P55共享存储器, 管道文件, 消息传递数据传送控制方式有哪几种？（程序直接控制方式，中断控制方式，DMA方式，通道方式）优缺点？什么是死锁？ P64一个进程集
10、合中的每个进程都在等待仅由该集合中的其他进程才能引发的事情而无限期地僵持下去的局面死锁的根本原因是什么？ P64 资源有限, 操作不当死锁的必要条件是哪4个？ P651. 互斥条件2. 不可抢占条件3. 占有且申请条件4. 环路等待条件对待死锁的策略有哪几种？ P661. 忽略死锁问题2. 死锁的预防3. 死锁的避免4. 死锁的检测与恢复什么是饥饿？ P74在可以预计的时间内,某个或某些进程永远得不到完成工作的机会,因为它们所需的资源总是被别的进程占有或抢占,这种状态称作”饥饿”或者”饿死”.习题：2，3，4，6，8，9，10，11，12，14，15，16，18，20，233.进程调度的时机？
11、 P821. 任务完成2. 等待资源3. 运行到时4. 发现标志进程调度的评价标准？ P841. CPU利用率2. 吞吐量3. 周转时间4. 就绪等待时间5. 响应时间什么是周转时间？平均周转时间？平均带权周转时间？ P84周转时间: 从作业提交到作业完成得时间间隔Ti= tci tsi tsi表示作业i的提交时间，亦即作业i到达系统的时间；tci表示作业i的完成时间 平均周转时间: 带权周转时间W W = T为周转时间，R为实际运行时间 平均带权周转时间: 什么是响应时间？ P84从提交第一个请求到产生第一个响应所用的时间常用调度算法：FCFS，SJF，优先级法，RR时间片轮转，SRTF，多
12、级队列 p85实时调度的可调度测试公式？ P90 1RMS，EDF优先级随速率单调的调度算法(Rate Monotonic Scheduling, RMS) 用于满足下述条件的进程： 每个周期性进程必须在其周期内完成。 进程间彼此互不依存。 每个进程在每次运行时需要相同的CPU时间。 非周期性进程都没有截止时间限制。 进程抢占瞬间完成，开销可以不计。 最早截止时间优先调度算法(Earliest Deadline First, EDF) 调度程序把所有可以运行的进程按照其截止时间先后顺序放在一个表格中。执行调度时，就选择该表中的第一个进程 它的截止时间最近。 什么是中断？(中断响应-硬件，中断处
13、理-软件） P94CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应，它使CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动执行相应的处理程序，处理该事件后，如被中断进程的优先级最高，则返回断点继续执行被“打断”的程序中断处理分为？ P951 保存现场2 分析原因3 处理中断4 中断返回什么是陷入？自陷？捕获？ P99 陷入：对异常的处理自陷：自愿进入陷入捕获：程序运行过程中出现软、硬件故障或错误习题：2，5，7，8，11，12，16，174.存储器的层次 P107顶层是CPU内部寄存器，第二层是高速缓存，第三层是内存，第四层是磁盘，底层是磁带什么是重定位？相对地址（逻辑地址）、绝对地址（物理地址）程序和数据装入
14、内存时，需对目标程序中的地址进行修改，这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位重定位可以分为哪2种？特点？ P1081 静态重定位2 动态重定位什么是对换技术？ P109早期分时系统中采用的基本内存管理方式内存管理技术：分区 P110 （分配算法P112最佳适应、最先适应等；碎片问题），分页 P115（页表 P119，多级页表结构），分段 P121简述分页存储管理的地址变换过程 P117，页表指针一般存储在页表寄存器中分段、分页的区别？ P1231. 页是信息的物理单位,段是信息的逻辑单位2. 页的大小由系统确定,段的长度因段而定3. 分页的进程地址空间是一维的,分段的进程地址空间是二
15、维的4. 分页系统很难实现过程和数据的分离,分段系统却可以很容易实现虚拟存储器（换入换出）P125请求分页技术（缺页中断-可sleep的中断 P128，页面置换P129，快表TLB P129，页面置换算法-fifo/Optimal/LRU P132）fifo的Belady现象？ 页面置换算法:1. 先进先出法(First-In, First-Out , FIFO)2. 最佳置换法(Optimal Replacement, OPT)3. 最近最少使用置换法(LRU)内存块分配，什么是抖动及其产生的原因？ P136如果系统非常频繁地进行页面替换,以致大部分时间都用在来回进行的页面调度上,只有一小部
16、分时间用于进程的实际运算,这种局面称为系统抖动原因: 内存中引入过多的进程而产生的段页式结合系统，段表/页表如何设置？习题：3，4，5，7，8，9，10，11，13，14，16，175.文件系统的功能？1. 文件管理2. 目录管理3. 文件存储空间的管理4. 文件的共享和保护5. 提供方便的接口用户对文件的存储方法？文件逻辑存储结构 P1511. 顺序存取方法2. 随机存取方法3. 其他存取方法存储结构：文件的物理组织？（连续、链接、索引、多重索引） P153什么是主文件？ 主文件：是指每次处理只更新部分数据，可以跨多个会计期长久使用，在信息系统中发挥核心作用的文件。在管理信息系统中，主文件是
17、系统中最重要的共享文件，主要存放具有固定值属性的数据。目录的存储？目录的基本组织方式 P157组织方式： P1581. 单级目录2. 二级目录3. 树型目录4. 非循环图目录什么是目录项？FCB（进程控制块）？ P157文件存储空间管理方法？ P1621. 空闲空间表法2. 空闲块链接法3. 位示图法4. 空闲块成组链接法mount习题：2，3，4，5，6，12，13，14，186.设备分类 P1841. 按照工作特性：存储设备、输入输出设备2. 根据使用性质：独占设备、共享设备、虚拟设备3. 按照数据传输方式：串行设备、并行设备设备标识（主、次设备号） P184主设备号表示设备类型次设备号表
18、示同类设备中的相对序号什么是设备独立性及实现原理？Linux的设备挂载，UNIX系统输入输出设备unix 块/字符通道、总线 通道：专门处理I/O操作的机构 P185总线：组成计算机的各部件间进行信息传送的一组公共通道，其传送的信息都遵循严格的定义协议 P186什么是DMA（直接存储器存取 Direct Memory Access）？简述方法 P187什么是缓冲？缓冲解决的是什么问题？为什么要引入缓冲？P188什么是SPOOLing系统？简述其操作，其基本目的是？一般分为哪些部分？操作的对象一般是？ P193磁盘调度算法（FCFS，SSTF，电梯法）P202先来先服务(First-Come, First-In, FCFS)最短寻道时间优先法（Shortest Seek Time First, SSTF）电梯法习题：2，3，4，5，6，8，9，10，11
