操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)-計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)

1、1第1章操作系統(tǒng)概論1早期操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是什么方便性：使用戶方便、簡(jiǎn)單的使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。有效性：使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。還要便于操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。2操作系統(tǒng)是資源管理程序，它管理系統(tǒng)中的什么資源？進(jìn)程進(jìn)程表。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)表。IO設(shè)備IO設(shè)備表。文件文件表。3為什么要引入多道程序系統(tǒng)它有什么特點(diǎn)？（是指在內(nèi)存同時(shí)存放若干道程序，使它們?cè)谙到y(tǒng)中交叉運(yùn)行，共享系統(tǒng)中的各種資源。當(dāng)一道程序暫停執(zhí)行時(shí)，CPU立即轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一

2、道程序。）提高CPU的利用率，充分發(fā)揮系統(tǒng)設(shè)備的并行性。系統(tǒng)處理效率高。4敘述操作系統(tǒng)的基本功能。①處理機(jī)管理：在多道程序或多用戶系統(tǒng)中，由于處理機(jī)數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于運(yùn)行的作業(yè)數(shù)，且一個(gè)作業(yè)可能包含多個(gè)算題任務(wù)，因此中央處理機(jī)的管理和調(diào)度就成為關(guān)鍵問題。不同類型的操作系統(tǒng)將針對(duì)各種不同情況采用不同的調(diào)度策略。如先來先服務(wù)，優(yōu)先級(jí)調(diào)度。②存儲(chǔ)器管理：計(jì)算機(jī)的主存管理。對(duì)主存資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，使多個(gè)用戶能分享有限的主存和方便存取在主存中的程序和數(shù)

3、據(jù)。。③設(shè)備管理：設(shè)備管理涉及對(duì)系統(tǒng)中各種輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等的管理和控制問題。④文件管理：信息管理或文件系統(tǒng)。將程序、數(shù)據(jù)及各種信息資源組織成文件，長期保存在計(jì)算機(jī)的磁盤或磁帶上。文件管理就是對(duì)這樣復(fù)雜、龐大的軟件資源進(jìn)行存儲(chǔ)、檢索和保護(hù)。5批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)各有什么特點(diǎn)各適合應(yīng)用于哪些方面批處理系統(tǒng)：提高系統(tǒng)資源的利用率，增加系統(tǒng)的吞吐量。缺點(diǎn)：不能直接控制作業(yè)運(yùn)行，作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間太長。適用于：比較成熟的，需要耗費(fèi)較長處

4、理時(shí)間的大型作業(yè)。分時(shí)系統(tǒng)：同時(shí)性、獨(dú)立性、交互性、及時(shí)性。適用于：短小作業(yè)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)：實(shí)時(shí)性、可靠性、確定性。適用于：實(shí)時(shí)任務(wù)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的區(qū)別：實(shí)時(shí)系統(tǒng)：（1）實(shí)時(shí)性和可靠性較高。（2）交互能力較差。分時(shí)系統(tǒng)：（1）以用戶的容忍程度為依據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)性沒有要求。（2）允許出錯(cuò)，可重復(fù)運(yùn)算。6操作系統(tǒng)的特性①并發(fā)性：為了增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力而采用的一種時(shí)間上重疊操作的技術(shù)。②共享性：支持系統(tǒng)并發(fā)性的物質(zhì)基礎(chǔ)是資源共享。為了提高

5、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源利用率，更好地共享系統(tǒng)資源，操作系統(tǒng)的各部分功能設(shè)計(jì)中采用了各種各樣的分配調(diào)度算法。③虛擬性：便于用戶程序共享計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種資源，操作系統(tǒng)把這些資源的一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)檫壿嬌系亩鄠€(gè)對(duì)應(yīng)物。④異步性：由于系統(tǒng)資源的共享，有限的資源使并發(fā)進(jìn)程之間產(chǎn)生相互制約關(guān)系。異步性給系統(tǒng)帶來潛在的危險(xiǎn)，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。7衡量OS的性能指標(biāo)有哪些？什么是吞吐量、響應(yīng)時(shí)間和周轉(zhuǎn)時(shí)間？衡量性能指標(biāo)：系統(tǒng)效率；系統(tǒng)可靠性；可

6、移植性；可伸縮性；兼容性；安全性。3進(jìn)程之間的家族關(guān)系、進(jìn)程的鏈接指針。4進(jìn)程的基本狀態(tài)，試舉出使進(jìn)程狀態(tài)發(fā)生變化的事件并描繪它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。就緒、阻塞、運(yùn)行。畫圖P285什么是原語什么是進(jìn)程控制？原語：由若干條指令組成的，用于完成特定功能的一段程序，具有不可分割性，執(zhí)行過程中不允許被中斷。進(jìn)程控制：系統(tǒng)使用一些具有特定功能的程序段來創(chuàng)建、撤銷進(jìn)程以及完成進(jìn)程各狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。是屬于原語一級(jí)的操作，不能被中斷。6進(jìn)程調(diào)度的功能、方式、時(shí)機(jī)、

7、算法。作業(yè)調(diào)度，交換調(diào)度。作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間處理機(jī)的三級(jí)調(diào)度：高級(jí)調(diào)度作業(yè)調(diào)度低級(jí)調(diào)度進(jìn)程調(diào)度中級(jí)調(diào)度交換調(diào)度進(jìn)程調(diào)度的功能：①記錄系統(tǒng)中各進(jìn)程的執(zhí)行狀況②選擇就緒進(jìn)程真正占有CPU③進(jìn)行進(jìn)程上下文的切換進(jìn)程調(diào)度的方式：①非搶先方式(非剝奪方式)用在批處理系統(tǒng)。主要優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、系統(tǒng)開銷小。②搶先方式(剝奪方式)用在分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)。進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)：①現(xiàn)行進(jìn)程完成或錯(cuò)誤終止；②提出IO請(qǐng)求，等待IO完成時(shí)；③在分時(shí)系統(tǒng)，

8、按照時(shí)間片輪轉(zhuǎn)，分給進(jìn)程的時(shí)間片用完時(shí)；④優(yōu)先級(jí)調(diào)度，有更高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程就緒；⑤進(jìn)程執(zhí)行了某種操作原語，如阻塞原語和喚醒原語時(shí)，都可能引起進(jìn)程調(diào)度。進(jìn)程調(diào)度算法：（批處理&&分時(shí)系統(tǒng)）批處理為了增加系統(tǒng)吞吐量和提高系統(tǒng)資源的利用率；分時(shí)系統(tǒng)為了保證每個(gè)分時(shí)用戶能容忍的響應(yīng)時(shí)間。①先來先服務(wù)FCFS作業(yè)調(diào)度②最短作業(yè)的進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度法SJF作業(yè)調(diào)度③響應(yīng)比高者優(yōu)先HRN作業(yè)調(diào)度Rp=(作業(yè)等待時(shí)間作業(yè)估計(jì)運(yùn)行時(shí)間)作業(yè)估計(jì)運(yùn)行時(shí)間=1作業(yè)等待

9、時(shí)間作業(yè)估計(jì)運(yùn)行時(shí)間④優(yōu)先級(jí)調(diào)度法PriityScheduling進(jìn)程調(diào)度⑤輪轉(zhuǎn)法RR分時(shí)系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度算法：（實(shí)時(shí)系統(tǒng)）為了保證對(duì)隨機(jī)發(fā)生的外部事件做出實(shí)時(shí)響應(yīng)。①時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)法②加權(quán)輪轉(zhuǎn)法7線程的定義，線程與進(jìn)程的比較。系統(tǒng)對(duì)線程的支持（用戶級(jí)線程、核心級(jí)線程、兩級(jí)組合）。線程：是進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)可執(zhí)行實(shí)體，是處理機(jī)調(diào)度的基本單位。一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程。線程與進(jìn)程的比較：①擁有的資源：進(jìn)程擁有一個(gè)獨(dú)立的地址空間，若干代碼段和數(shù)據(jù)段，若干打開