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操作系统原理与实例分析 (2)

引言

课程特点：概念多、原理性强、较抽象

课程学习目的:基础核心课、有利于对计算机系统的理解和软件开发

课程学习方法:以问题驱动学习、理论联系实际

课程学习难点:概念、原理、算法、数据结构

教师姓名：蒲晓蓉

E-mail:puxiaor@https://www.docsj.com/doc/3618556155.html,

参考书籍

Operating System Internals and Design principles,William Stallings,TsingHua University Press Applied Operating System Concepts,Abraham Silberschatz etc.,Higher Education Press

计算机操作系统，汤子瀛etc.,西安电子科技大学出版社（第3版）

课程内容安排

第一章操作系统概述

第二章进程管理

第三章存储管理

第四章外部设备管理

第五章文件管理

第一章

操作系统概述

本章要点

计算机系统结构：了解操作系统的地位

什么是操作系统：四种基本观点

现代操作系统的特征、功能、类型

基本概念：批处理、多道程序设计、作业、任务、进程与线程、接口、虚拟存储、文件

1.1计算机系统资源

计算机系统资源分类

软件：系统软件（操作系统及实用程序）、应用软件

硬件：处理机（CPU）、内存（条）、外部I/O设备（显示器、键盘、鼠标、打印机、磁盘、磁带、扫描仪…），以及系统总线

图1.1计算机系统结构

应用软件

操作系统

计算机硬件

系统软件

终端用户

程序员

操作系统

设计者

1.2什么是操作系统

关于现代操作系统的四种基本观点

从外部看操作系统

-计算机用户的观点：用户环境观点

-应用程序员的观点：虚拟机器观点

从内部看操作系统

-OS开发者观点之一：资源管理观点

-OS开发者观点之二：作业组织观点

关于现代OS的四种基本观点之一

--用户环境观点

该观点认为，操作系统是计算机用户使用计算机系统的接口，它为计算机用户提供了方便的工作环境。

计算机用户：终端用户、程序员和系统设计者

操作系统提供的接口

-用户接口（User Interface，也称为命令接口）

-程序接口（系统调用，也称为应用编程接口,Application Programming Interface，简称API）

用户接口

(用户)命令：指计算机用户要求计算机系统为其工作的指示。

字符形式：较灵活但因繁琐而难记

命令的表示形式：菜单形式

图形形式：因直观而易记但不灵活

脱机使用方式（off-line）

命令的使用方式：

联机使用方式(on-line)

关于现代OS的四种基本观点之二

--虚拟机器观点

该观点认为，操作系统是建立在计算机硬件平台上的虚拟机器，它为应用软件提供了许多比计算机硬件功能更强或计算机硬件所没有的功能。

操作系统在虚拟机中充当管理员和协调员的角色,管理计算机的软硬件资源,并协调多任务、多进程的运行。

扩充：功能、计算机数量

关于现代OS的四种基本观点之三

--资源管理观点

该观点认为，操作系统是计算机系统中各类资源的管理者，它负责分配、回收以及控制系统中的各种软硬件资源。

跟踪资源的使用状况、满足资源请求、提高资源利用率,以及协调各程序和用户对资源的使用冲突。

-监视资源

-分配/回收资源

-保护资源

关于现代OS的四种基本观点之四

--作业组织观点

该观点认为，操作系统是计算机系统工作流程的组织者，它负责协调在系统中运行的各个应用软件的运行次序。

用于巨型机和大型服务器上，以批文件方式提交作业，请求主机逐个运行。

主机操作系统负责组织、协调各个作业的运行，报告执行结果或错误信息。

减少了人工干预，提高了系统的效率。这种工作方式有利于有效利用造价高且性能强大的主机资源。

操作系统的定义

操作系统是计算机系统中的一个系统软件,管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机的工作流程,以便有效利用这些资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境,从而在计算机与用户之间起到接口的作用。

1.3操作系统的形成与发展

操作系统的简历

50年代中期，第一个简单批处理操作系统

60年代中期，多道程序批处理系统

不久，分时系统、实时系统

80年代，微机及网络操作系统

什么推动着操作系统的发展

计算机硬件升级和新硬件的出现

提供新的服务，方便使用

提高计算机资源利用效率

更正软件错误

计算机体系结构的发展：单处理机系统、多处理机系统、分布式系统、计算机网络

手工操作时期，没有操作系统

早期的电子数字计算机是由成千上万个电子管组成

操作和编程完全由手工进行,且编程只能用机器语言(二进制代码)

程序员同时也是操作员在上机期间独占整台计算机及其它相关设备，效率非常低

单道批处理系统，早期操作系统

程序员首先将命令、程序和数据用汇编语言或FORTRAN语言写在纸上,然后用穿孔机制成卡片,最后将这些卡片交给操作员

批处理程序(又称为监督程序，或管理程序),管理应用程序的运行。

操作步骤：

1.收集一批作业(卡),用专用I/O计算机将作业逐个读到磁带上保存起来。

2.批处理程序将磁带上的第一个作业读入计算机，运算结束后将结果输出到输出磁带上。

3.自动读入下一个作业,并运行。

4.当一批作业全部执行结束后,取下输入磁带和输出磁带,用输入磁带录入下一批作业,将输出磁带送到专用输出计算机,进行脱机打印。

单道批处理系统:评价

解决了作业间的自动转接问题,减少了机器时间的浪费。

不管作业大小,只要它一旦占用处理机开始执行,则它必须一直占据处理机,直到运行完毕。

资源利用率低。

对短作业不公平,因为它们等待执行的时间可能远远超过它们实际执行的时间。

交互性差。作业由批处理程序控制运行,用户无法实时控制,如果运行中途出现故障,也只能停下来,重新运行。

多道批处理系统

现代意义的操作系统

引入：

单道批处理系统中，任意时刻只允许一道作业在内存中运行，资源利用率低。

为了提高系统资源利用率和系统吞吐量，形成了多道批处理系统

多道批处理系统

多道是指，允许多个程序同时存在于主存中，按照某种原则分派处理机，逐个执行这些程序。

批处理：用户提交的作业首先存放在外存，并排成一个队列。然后，由作业调度程序按照一定的算法从该队列中一次选取一个或若干个作业装入内存执行。

处理机自动切换

当某个程序占用处理机执行过程中遇到了输入/输出语句，可以启动专门负责输入/输出的系统服务程序完成输入/输出操作，而处理机切换到另一个程序执行

时间

运行

程序A

等待

运行

等待

程序D

运行

等待

程序C

运行

等待

程序B

从处理机看

运行

等待

运行

等待

图1.3多道程序设计示例

多道程序设计技术

为了提高系统吞吐量和资源利用率，允许多个程序同时驻留内存，使处理机在这些程序之间切换，在一段时间内，执行完多个程序的处理技术称为多道程序设计技术（multiprogramming）。

现代操作系统大多都采用了多道程序设计技术。

多道程序设计技术引发的问题

处理机的分配与回收

内存的分配与保护

I/O设备的共享与效率

文件的有效管理

作业的组织

分时系统与实时系统

多道批处理系统：提高了资源利用率和吞吐量。但是，批处理系统交互性很差。

为了改进响应时间和性能,提供交互式操作环境,导致了分时系统的出现。

分时系统的实质是，在多道程序技术的基础之上,为多个用户配置一个联机终端

分时系统—联机系统

服务器

分时系统实例

第一个分时系统：MIT的兼容分时系统CTSS

它是一个单道分时系统。在该系统中，每次只能将一道程序（作业）装入并驻留内存。

时间片

为了减少磁盘I/O，只将新装入的程序需要覆盖的那部分用户数据写出到磁盘。

假设有4个交互用户，其存储需求如下：JOB1(15000)，JOB2(20000)，JOB3(5000)，JOB4(10000)内存的0-5000区域被监控程序占用

监控程序

JOB1

空闲

5000

20000

32000

(a)

JOB2

空闲0

5000 25000 32000 (b)

监控程序JOB3 (JOB2)

空闲0

5000 25000 32000 10000 (c)

监控程序

JOB1 (JOB2)

空闲0

5000 25000 32000 20000 (d)

JOB4

(JOB1)

(JOB2)

空闲

5000

25000

32000

15000

20000

(e)

监控程序

JOB2

空闲

5000

25000

32000

(f)

其中，JOB1(15000)，JOB2(20000)，JOB3(5000)，JOB4(10000)

图1.4CTSS操作示例

“前台”和“后台”

分时系统：分时+批处理功能

内存：“前台区”和“后台区”，“前台区”存放按时间片“调入”和“调出”的作业流，“后台区”存放批处理作业。

仅当前台作业调入/调出，或前台无作业可运行时，方才运行“后台区”中的作业。

提供交互式快速的服务，同时在处理机空闲时运行后台较大的批作业。

多道分时系统

允许在内存中同时存放多道作业，并把具备运行条件的所有作业排成一个队列，让它们依次轮流地获得一个时间片来运行。

与单道分时系统相比较，由于作业数据都在内存，不需要调入、调出开销，所以多道分时系统具有较好的系统性能。

现代分时系统都属于多道分时系统。

实时系统

分时系统为交互式作业提供了快速的响应服务，但还不能满足某些对响应时间要求非常严格的任务需要。

例如，炼钢/炼油控制系统、航空网络售票系统等，对任务的响应时间有更严格的要求。36

操作系统的进一步发展

个人计算机操作系统：UNIX、OS／2、Windows系列、Windows NT、LINUX等

网络操作系统：网络接口控制器及一些用于驱动的低层软件,远程登录软件和远程文件访问软件。

分布式操作系统：将用户的应用程序分布在多台处理机上同时运行。合理地调度各处理机,使整个系统获得最大的并行度。

嵌入式操作系统

1.4操作系统的功能

操作系统的主要任务

管理处理机

管理存储器

管理输入/输出设备

管理数据文件

提供接口服务

接口功能

接口，指操作系统为用户提供的人机交互界面

命令接口：以命令方式供用户通过键盘终端与计算机交互，如UNIX、DOS

图形化用户接口：Windows系列操作系统则提供了形象、生动的图形化界面,用户只需拖动并点击鼠标,便可轻松操作计算机。

程序接口：以系统调用的形式供用户编程时使用。几乎各种操作系统都提供了系统调用，供程序设计

处理机管理

进程控制：创建和撤消进程以及控制进程的状态转换。

进程同步：协调，互斥访问临界资源，协调执行进度

进程通信：进程间的信息交换

进程调度：按一定算法从进程就绪队列中选出一个进程,把处理机分配给它,使之运行。41

存储器管理任务

为多道程序的并发执行提供良好的环境;

便于用户使用存储器;

提高存储器的利用率;

为尽量多的用户提供足够大的存储空间。

存储器管理功能

内存分配：静态分配/动态分配、连续分配/非连续分配

内存保护：系统内存空间、用户内存空间

地址映射：逻辑地址—>物理地址

内存扩充：虚拟存储技术

设备管理任务

为用户程序分配I／O设备;

完成用户程序请求的I／O操作;

提高处理机和I／O设备的利用率;

改善人机界面

设备管理功能

缓冲管理

设备分配

设备处理：启动设备、中断处理

虚拟设备功能

RAID技术、磁盘调度

文件管理任务

管理用户文件和系统文件

管理文件的存储空间

保证文件数据的安全

方便用户使用文件

文件管理功能

文件目录管理

文件的逻辑组织与访问方式

存储空间的管理：文件的物理组织、空闲磁盘空间的管理

文件共享与安全

1.5现代操作系统的特征及基本概念

现代操作系统的特征

任务共行性：宏观上，指系统中有多个任务同时运行；微观上，指单处理机系统中的任务并发,即多个任务在单个处理机上交替运行;或多处理机系统中的任务并行,即多个任务在多个处理机上同时运行。

资源共享性：宏观上，指多个任务可以同时使用系统资源；微观上，指多个任务可以交替互斥地使用系统中的某个资源。

现代操作系统的特征

虚拟性：指将一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。如，采用分时技术,将一台处理机虚拟为若干台处理机。还可以虚拟存储、虚拟设备、虚拟通道、虚拟文件、虚拟用户组以及虚拟网络等。

不确定性

1.程序执行结果不确定,程序不可再现。

2.多道程序环境下，进程以异步方式执行。

基本概念：多道程序设计技术

指，系统中允许多道程序同时准备运行，当正在运行的那道程序因为某种原因（比如等待输入或输出数据）暂时不能继续运行时，系统将自动地启动另一道程序运行；一旦原因消除（比如数据已经到达或数据已经输出完毕），暂时停止运行的那道程序在将来某个时候还可以被系统重新启动继续运行。

基本概念：多道程序设计技术

问题：

协调因争夺处理机或者输入/输出设备而产生的冲突,解决同步、互斥和死锁问题。

防止各道程序之间的交叉和冲突,防止作业被有意无意地破坏。

必须建立高效、可靠和方便的文件系统,有效地管理和存取系统中的软件资源和辅存空间。52

基本概念：进程与线程

进程是指，程序的一次执行，包括可执行的程序、程序所需的数据和相关状态信息。进程是拥有资源的最小实体,在传统OS中，进程同时也是系统调度的最小单位。

线程是指，程序的一次相对独立的运行过程；在现代OS中，线程是系统调度的最小单位。53

基本概念：作业

作业是指，计算机用户在一次上机过程中要求计算机系统为其所做工作的集合；作业中的每项相对独立的工作称为作业步。通常，人们用一组命令来描述作业；其中，每个命令定义一个作业步。

作业的基本类型

-脱机作业

-联机作业

基本概念：任务

在经典的多任务操作系统环境下,任务与进程是等同的,都被认为是系统的最小工作单位

任务是从系统资源分配的角度描述程序在系统中的运行

进程则从处理器利用和工作流程控制的角度描述程序的执行。

程序员习惯于称呼进程,而工程师则习惯呼任务

基本概念：系统调用

系统调用是操作系统提供的最基本的一级服务,供用户程序调用。

系统调用只能在程序中作为程序语句使用,不能单独使用。

基本概念：接口

英文Interface在操作系统中具有接口和界面两种含义。

接口多用于描述系统硬件之间的连接关系,以及软件和程序模块间的调用关系，如总线接口、

打印机接口等。

界面多用于描述用户与系统之间的操作环境,以及人机之间的交互方式和过程，如字符界面、图形用户界面等。

基本概念：虚拟存储

定义：为了能在有限的内存空间中运行更大、更多的进程（程序），可以将一部分磁盘空间虚拟为逻辑内存，使用户感觉到一个比物理内存空间大得多的逻辑内存空间，即实际物理内存空间与虚拟的那部分逻辑内存空间的总和，统称为虚拟内存空间。

基本概念：虚拟存储

有了虚拟存储技术，进程执行时，只需要预先在物理内存中装入进程的一部分程序代码和数据，进程即可开始执行。

当需要的程序代码和数据不在物理内存时，根据需要临时装入，而整个操作对用户透明。59

基本概念：文件

文件是若干相关数据的集合，有的操作系统将程序、数据以及各种外部设备统统称为文件。唯一的文件名

对文件的操作包括文件的建立、修改、删除、重命名、设置访问权限等。

概括地说，文件就是命名了的字节流，它是现代操作系统对计算机系统中种类繁多的外部设备进行高度抽象的结果。

1.6操作系统分类

按照硬件平台系统结构不同分类：

单机操作系统、嵌入式操作系统和多机操作系统（并行操作系统、分布式操作系统、网络操作系统、机群操作系统等）

根据操作系统在用户界面的使用环境和功能特征的不同分类：

批处理系统、分时系统和实时系统

现代操作系统通常兼有分时和批处理功能

批处理操作系统

工作方式：

一批作业首先在外存上排成一个队列；

然后，由作业调度程序负责从该队列中选取一个或多个作业进入内存，并分别为它们建立进程，使若干进程共享包括处理机、内存空间在内的系统资源，以提高资源利用率和系统吞吐量。

批处理操作系统：优缺点

主要优点：多道程序由操作系统自动调度执行，大大降低了人工干预对系统性能的影响，资源利用率高，系统的吞吐量大。

缺点：

（1）交互性很差，修改和调式程序极其困难，

（2）增加了作业的平均周转时间。作业在外存排队，等待调度进入内存。进程在内存排队，

等待获取所需的系统资源。

分时操作系统

提供了一个多用户工作环境，一台主机连接若干台终端，每台终端供一个用户使用。

用户交互式地向系统提出联机命令请求，系统接受所有用户的命令，采用分时原则处理服务请求，再通过交互式终端显示执行结果。

分时操作系统：特性

多路性：一台主机上同时连接多台终端

独立性：每个用户各自通过自己的终端进行输入/输出，互不干扰。用户感觉自己独占终端和主机资源

交互性

实时操作系统

指，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的操作系统。

设计目标：对外部请求必须及时响应，在严格规定的时间内完成某事件，要求系统具有极高的可靠性和完整性。

网络操作系统

指，在计算机网络环境中提供网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用等功能的操作系统。

目标：为了实现网络中各计算机之间的通信和网络资源共享，提高网络资源的利用率和网络的吞吐量。

分布式操作系统

分布式系统是指多个处理机通过通信线路互连而构成的系统，系统的处理和控制功能分布在各个处理机上。

配置在分布式系统上的操作系统称为分布式操作系统，它负责分布式系统中的任务分配、资源管理等功能服务。

分布式系统与计算机网络

分布式系统中的所有资源都是共享的，由分布式操作系统进行集中、统一管理。整个系统对用户透明

计算机网络中允许每台计算机配置自己的操作系统，通过网络协议实现网络资源的统一管理，网络操作系统可以构架于不同的操作系统之上，范围很广。网络操作系统也不要求对网络资源进行透明访问，用户可以清楚地知道提交的任务在哪台计算机上完成的

嵌入式操作系统

指，运行在嵌入式系统环境中，对整个嵌入式系统以及它所操作、控制的各种部件装置等资源进行协调、调度、指挥和控制的系统软件。

嵌入式操作系统在工业控制、军事及民用设施中有着广泛的应用前景。

上节回顾

操作系统的功能：进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理

现代操作系统的特征：任务共行、资源共享、虚拟性、不确定性

基本概念：多道程序设计、进程与线程、作业、任务、接口、系统调用、虚拟存储、文件操作系统分类

1.7现代主流操作系统简介

Windows操作系统

Windows是一个多任务操作系统，它允许用户同时运行多个应用程序，或在一个程序中同时做几件事情。系统为每个应用程序打开一个窗口。用户可以移动窗口，或在不同的应用程序之间切换。

Windows NT及Windows2000都属于多用户操作系统。Windows NT支持对称多处理机、多线程、多个可装卸文件系统，兼容POSIX标准

UNIX操作系统

UNIX是一个由C语言编写的、多用户多任务操作系统。

已应用于从嵌入式处理器到工作站、桌面系统，乃至服务于大群用户的高性能多处理机系统75

内核

Shell

编程环境

文本处理

公用程序

电子邮件

信息处理

用户程序

图1.5UNIX的一般体系结构

Linux操作系统

Linux是UNIX变种，是一个源代码开放的、多用户操作系统。

Linux支持多用户、多任务、分页式虚拟存储、动态链接库、动态调整文件系统缓冲区大小等功能。

其网络功能非常强大，几乎能与当前绝大多数网络互连。

本章小结

操作系统是计算机系统中最重要的一个系统软件。

对操作系统的四种基本观点:用户环境的观点、虚拟机的观点、作业组织观点和资源管理观点

若干因素推动着操作系统的发展

现代操作系统的特征

操作系统的类型

操作系统的功能

专科《操作系统原理及应用》_试卷_答案

专科《操作系统原理及应用》一、（共题共 ?分）在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。（分） ??计算机的速度不快 ??计算机的内存容量不大 ?外部设备太少 ??用户使用不方便标准答案： ? 下列选项（）不是操作系统关心的。（分） ??管理计算机硬件 ??提供用户操作的界面 ?管理计算机资源 ??高级程序设计语言的编译标准答案：批处理最主要的一个缺点是（）。（分） ??用户无法与程序交互 ??一次只能执行一个程序 ?没有实现并发处理 ?????的利用率较低标准答案：? 当 ??执行用户程序的代码时，处理器处于（）。（分） ??自由态 ??用户态 ??核心态 ??就绪态标准答案： ? 根据中断信号的来源，（）引起的中断称为外中断。（分） ?????完成 ??内存越界 ?用户态下执行特权指令 ??数据传输出错标准答案：? ? 作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。（分） ??运行 ??编辑 ??检测 ??连接标准答案：? 操作系统向用户提供了二种使用计算机的接口，其中一个是（）。（分） ??函数库 ??子程序调用 ??中断机制 ??系统调用标准答案：并发执行的一个特点是（）。（分） ??结果可再现 ??程序与计算不再一一对应 ?计算结果会出错 ??不会顺序执行标准答案：

进程的基本状态有三种，其中一个是（）。（分） ??开始态 ??就绪态 ??唤醒态 ??结束态标准答案： ? 对进程进行控制的原语，完成的功能包括（）。（分） ??执行就绪的进程 ??唤醒等待的进程 ?将运行程序就绪 ??淘汰出错的进程标准答案： ? 资源描述器中应包含的内容有（）。（分） ??分配标志 ??等待队列的指针 ?唤醒程序的地址 ??资源分配程序入口地址标准答案： ? 死锁四个必要条件中，不能破坏的是（）。（分） ??互斥条件 ??部分分配 ??不剥夺条件 ??等待条件标准答案：? ? 批处理系统中，作业的状态可分为多种，其中一种为（）。（分）??提交 ??创建 ??就绪 ??等待标准答案：? ? 评价作业调度的性能时，衡量用户满意度的准确指标应该是（）。（分） ??周转时间 ??带权周转时间 ?平均周转时间 ??平均带权周转时间标准答案： ? 在进程访问内存时完成的地址变换，称为（）。（分） ??局部地址映射 ??全局地址映射 ?动态地址映射 ??静态地址映射标准答案： ? 当分区采用首次适应算法时，自由主存队列必须按（）排序。（分） ??空闲区的首址递增 ??空闲区的首址递减 ?空闲区的大小递增 ??空闲区的大小递减标准答案：? ? 根据对设备占用方式的不同，设备分配技术中的一种是（）。（分） ??动态分配 ??静态分配 ??永久分配 ??虚拟分配

计算机操作系统原理复习题

课程成绩构成笔试：70% 平时：30% 试卷构成：名词解释五小题，共15分；简答五小题，共35分；综合题四小题，共50分。第一章操作系统引论 1、设计现代操作系统的主要目标？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2、操作系统的作用？答：（1）作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）作为计算机系统资源的管理者（3）实现了对计算机资源的抽象 3、操作系统发展的主要动力？答：（1）不断提高计算机资源的利用率（2）方便用户（3）器件的不断更新换代（4）计算机体系结构的不断发展 4、为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 5、单道批理？多道程序设计？多道批处理？单道批处理系统定义：把一批作业以脱机方式输入到磁带上，并在系统中配上监督程序(Monitor)，在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理，直至磁带(盘)上的所有作业全部完成，系统对作业的处理都是成批地进行的，且在内存中始终只保持一道作业。多道批处理系统定义：由多道程序设计技术组成的系统。

6、分时系统产生主要动力？关键技术？特征？答：(1)推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。（2）关键技术：为实现分时系统，其中，最关键的问题是如何使用户能与自己的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，再将结果返回给用户。此后，用户可继续键入下一条命令，此即人—机交互。应强调指出，即使有多个用户同时通过自己的键盘键入命令，（3）特征：多路性；独立性；及时性；交互性。 7、实时任务划分？实时系统与分时系统比较？实时任务划分：（1）按任务执行时是否呈现周期性来划分（2）根据对截止时间的要求来划分。比较：（1）多路性。实时信息处理系统的多路性主要表现在系统周期性的对多路现场信息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。而分时系统的多路性则与用户情况有关，时多时少。（2）独立性。实时信息处理系统的每个终端用户在向实时系统提出服务请求时是彼此独立操作，互不干扰。而分时控制系统中，对象的采集和对象的控制也是互不干扰。（3）及时性。实时信息处理系统的及时性以人所能接受的等待时间来确定。分时系统的及时性是以控制对象所要求的开始截止时间或完成时间来确定的，一般为毫秒级。（4）交互性。实时信息处理系统仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。分时系统能够向终端用户提供数据处理和资源共享等服务。（5）可靠性。分时系统也要求可靠性，但实时系统要求更高度的可靠性。 8、操作系统定义？特征？答：操作系统的定义：操作系统（operating system，简称OS）是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合——它们管理和控制计算机系统中的软件和硬件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口的作用。特征：（1）并发性（2）共享性（3）虚拟技术（4）异步性 9、是什么原因使操作系统具有异步性特征？答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序

计算机操作系统原理课程设计

上海电力学院课程设计报告课程名称：操作系统原理题目名称：采用可变分区存储管理，模拟主存空间的分配和回收姓名： xxx 学号： xxx 班级： 2013054 同组姓名： xxx 课程设计时间： 2015.7.6～2015.7.10 评语：成绩：

课程设计题目一、设计内容及要求可变分区存储管理模拟设计内容:编写程序模拟实现可变分区存储管理。具体要求：编写程序模拟实现可变分区存储管理，实现存储管理的基本功能，包括内存的分配、内存的回收、地址变换等。输入：1、输入新进程名称及使用内存的大小（可创建多个进程）； 2、撤销某个指定的进程； 3、某个进程的逻辑地址；输出：显示每次创建进程或者撤销进程后内存使用的状况，包括每一个进程占据的内存的位置和大小；计算并输出给定逻辑地址对应的物理地址。必须分别使用以下分配算法完成模拟： 1、首次适应算法； 2、最佳适应算法； 3、最差适应算法；小组分工：程序设计讨论：程序主体设计：程序调试及修改：实验报告设计：总结：（要求注明小组分工情况）二、详细设计 1）原理概述对于可变分区存储管理的内存分配与回收，主要为设计以下几个部分： 1、设计动态输入空闲分区表的程序 2、设计内存分配的程序 3、设计内存回收的程序首次适应算法： FF算法要求空闲分区表或空闲分区链以地址递增的次序链接。在分配内时，从链首开始查找，直至找到一个大小能满足要求分区为止；然后再按照作业大小，从该分区中划一块内存空间分配给请求者，余下的空闲分区仍留在空闲链中。如从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次分配失败，返回最佳适应算法： BF算法是指每次为作业分配内存，总是把满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业，避免“大材小用”。为了加速寻找，该算法要求所有的空闲分区按其容量以从小到大的顺序形成一空闲分区链。这样，第一次找到能满足要求的空闲区，

西安交通大学《操作系统原理》第二章期末考试拓展学习 3

西交《操作系统原理》（二）第二章进程管理一、程序和进程的关系 a. 进程是一个动态的概念, 而程序则是一个静态的概念。 b. 进程具有并行特征,而程序没有。 c. 进程是竞争计算机系统资源的基本单位，从而其并行性受到系统自己的制约。 d. 不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据集不同。二、作业和进程的关系 a. 作业是用户向计算机提交任务的任务实体。在用户向计算机提交作业之后, 系统将它放入外存中的作业等待队列中等待执行而进程是完成用户任务的执行实体，是向系统申请分配资源的基本单位。任一进程,只要它被创建，总有相应的部分存在于内存中。 b. 一个作业可由多个进程组成, 且必须至少由一个进程组成,但反过来不成立。 c. 作业的概念主要用于批处理系统中;进程的概念则用在几乎所有的多道程序系统中。三、进程的基本状态一个进程的活动期间至少具备三种基本状态：运行状态、就绪状态、等待状态（又称阻塞或挂起状态）。 1）就绪状态（ready）：存在于处理机调度队列中的那些进程，它们已经准备就绪，一旦得到CPU，就立刻可以运行，这些进程所出的状态为就绪状态。 2）运行状态（running）：当进程有调度/分派模块分派后，得到中央处理机控制权，它的程序正在运行，该进程所出的状态为运行状态。 3）等待状态（wait）：若一进程正在等待着某一事件发生（如等待输入输出操作的完成）而暂时停止执行，这时，即使给它CPU时间，它也无法执行，则称该进程处于等待状态。又可称为阻塞状态或挂起状态。四、什么是操作对信号量只能进行两种操作，操作都应作为一个整体实施，不允许分割，不允许相互穿插执行，否则会造成混乱。

操作系统课程设计报告

上海电力学院计算机操作系统原理课程设计报告题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理姓名：杜志豪.学号：班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶课程设计时间：—— 评语：成绩：目录一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4)

1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27)

六、代码附录 (27) 课程设计题目一、设计内容及要求编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N

块内存（N

操作系统原理知识点总结

第一章绪论 1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户的程序集合 ※2、操作系统的目标：方便性、有效性、可扩展性、开发性 ※3、操作系统的作用：作为计算机硬件和用户间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为扩充机器 4、单批道处理系统：作业处理成批进行，内存中始终保持一道作业（自动性、顺序性、单道性） 5、多批道处理系统：系统中同时驻留多个作业，优点：提高CPU利用率、提高I/O设备和内存利用率、提高系统吞吐量（多道性、无序性、调度性） 6、分时技术特性：多路性、交互性、独立性、及时性，目标：对用户响应的及时性 7、实时系统：及时响应外部请求，在规定时间内完成事件处理，任务类型：周期性、非周期性或硬实时任务、软实时任务 ※8、操作系统基本特性：并发、共享、虚拟、异步性并行是指两或多个事件在同一时刻发生。并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。互斥共享：一段时间只允许一个进程访问该资源同时访问：微观上仍是互斥的虚拟是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。异步是指运行进度不可预知。共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征 ※9、操作系统主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理第二章进程的描述和控制 ※1、程序顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性 ※2、程序并发执行特征：间断性、失去封闭性、不可再现性 3、前趋图：有向无循环图，用于描述进程之间执行的前后关系表示方式：（1）p1--->p2 （2）--->={(p1,p2)| p1 必须在p2开始前完成} 节点表示：一条语句，一个程序段，一进程。（详见书P32） ※4、进程的定义： (1)是程序的一次执行过程，由程序段、数据段、程序控制块（PBC）三部分构成，总称“进程映像” (2)是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动 (3)是程序在一个数据集合上的运行过程 (4)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特征：动态性、并发性、独立性、异步性由“创建”而产生，由“调度”而执行；由得不到资源而“阻塞”，

操作系统原理及应用试题附答案

操作系统原理及应用试题附答案第一部分选择题一、单项选择题（本大题共4小题，每小题2分，共8分） 1、从静态角度来看，进程由__________、数据集合、进程控制块及相关表格三部分组成。（）A、JCB B、PCB C、程序段 D、I/O缓冲区 2、请求页式管理方式中，首先淘汰在内存中驻留时间最长的帧，这种替换策略是_____.（）A、先进先出法（FIFO） B、最近最少使用法（LRU） C、优先级调度 D、轮转法 3、文件安全管理中，___________安全管理规定用户对目录或文件的访问权限。（）A、系统级 B、用户级 C、目录级 D、文件级 4、排队等待时间最长的作业被优先调度，这种算法是___________。A、优先级调度 B、响应比高优先 C、短作业优先D、先来先服务第二部分非选择题二、填空题（本大题共16小题，每小题1分，共16分） 5、常规操作系统的主要功能有：_处理机管理_、存贮管理、设备管理、文件管理以及用户界面管理。 6、操作系统把硬件全部隐藏起来，提供友好的、易于操作的用户界面，好象是一个扩展了的机器，即一台操作系统虚拟机。 7、进程管理的功能之一是对系统中多个进程的状态转换进行控制。 8、逻辑_文件是一种呈现在用户面前的文件结构。 9、操作系统中实现进程互斥和同步的机制称为同步机构_。 10、内存中用于存放用户的程序和数据的部分称为用户区（域）。 11、存贮器段页式管理中，地址结构由段号、段内页号和页内相对地址三部分组成。 12、在操作系统中，通常用户不使用设备的物理名称（或物理地址），而代之以另外一种名称来操作，这就是逻辑设备名。 13、在操作系统中，时钟常有两种用途：报告日历和时间，对资源使用记时。 14、库文件允许用户对其进行读取、执行，但不允许修改.

操作系统原理期末试卷10套含答案7

操作系统原理期末试卷10套含答案7 一、单项选择题(每题2分，共20分) 1．以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是( B ). A．DOS系统B．UNIX系统 C．Windows NT系统D．OS／2系统 2．在操作系统中，进程的最基本的特征是( A ). A．动态性和并发性B．顺序性和可再现性 C．与程序的对应性D．执行过程的封闭性 3．操作系统中利用信号量和P、V操作，( C ). A．只能实现进程的互斥B．只能实现进程的同步 C．可实现进程的互斥和同步D．可完成进程调度 4．作业调度的关键在于( C ). A．选择恰当的进程管理程序B．用户作业准备充分 C．选择恰当的作业调度算法D．有一个较好的操作环境 5．系统抖动是指( D ). A．使用机器时，屏幕闪烁的现象 B．由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象 C．系统盘有问题，致使系统不稳定的现象 D．被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 6．在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过( B )实现的. A．段表B．页表 C. PCB D．JCB 7．在下述文件系统目录结构中，能够用多条路径访问同一文件(或目录)的目录结构是( D ) A．单级目录B．二级目录

C．纯树型目录D．非循环图目录 8．SPOOLing技术可以实现设备的( C )分配. A．独占B．共享 C．虚拟D．物理 9．避免死锁的一个著名的算法是( C ). A．先人先出算法B．优先级算法 C．银行家算法D．资源按序分配法 10．下列关于进程和线程的叙述中，正确的是( C ). A．一个进程只可拥有一个线程 B．一个线程只可拥有一个进程 C．一个进程可拥有若干个线程 D．一个线程可拥有若干个进程二、判断题(选择你认为正确的叙述划√，认为错误的划×并说明原因.每题2分，共10分) 1．简单地说，进程是程序的执行过程.因而，进程和程序是一一对应的.( ) 2．V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加l后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，使该进程变为阻塞状态，而现进程继续进行.( ) 3．段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间.( ) 4．在采用树型目录结构的文件系统中，各用户的文件名必须互不相同.( ) 5．用户程序应与实际使用的物理设备无关，这种特性就称作与设备无关性.( ) 答案：1．(×)改正为：进程和程序不是一一对应的. 2．(×)改正为：V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为就绪状态，否则现进程继续进行. 3．(√) 4．(×)改正为：在采用树型目录结构的文件系统中，不同用户的文件名可以相同. 5．(√) 三、填空题(每空2分，共30分)

操作系统原理与应用第2章文件管理

第2章文件管理习题解答 1．什么是文件和文件系统？文件系统有哪些功能？【解答】文件是具有符号名而且在逻辑上具有完整意义的信息项的有序序列。文件系统是指操作系统系统中实现对文件的组织、管理和存取的一组系统程序，它实现对文件的共享和保护，方便用户“按名存取”。文件系统的功能“ （1）文件及目录的管理。如打开、关闭、读、写等。（2）提供有关文件自身的服务。如文件共享机制、文件的安全性等。（3）文件存储空间的管理。如分配和释放。主要针对可改写的外存如磁盘。（4）提供用户接口。为方便用户使用文件系统所提供的服务，称为接口。文件系统通常向用户提供两种类型的接口：命令接口和程序接口。不同的操作系统提供不同类型的接口，不同的应用程序往往使用不同的接口。 2．Linux文件可以根据什么分类？可以分为哪几类？各有什么特点？【解答】在Linux操作系统中，文件可以根据内部结构和处理方式进行分类。在Linux操作系统中，可以将文件分为普通文件、目录文件、特别文件三类。各类文件的特点是：普通文件：由表示程序、数据或正文的字符串构成的文件，内部没有固定的结构。这种文件既可以是系统文件，也可以是库文件或用户文件。目录文件：由文件目录构成的一类文件。对它的处理(读、写、执行)在形式上与普通文件相同。特别文件：特指各种外部设备，为了便于管理，把所有的输入/输出设备都按文件格式供用户使用。这类文件对于查找目录、存取权限验证等的处理与普通文件相似，而其他部分的处理要针对设备特性要求做相应的特殊处理。应该指出，按不同的分类方式就有不同的文件系统。 3．什么是文件的逻辑结构？什么是文件的物理结构？Linux文件系统分别采用什么样的结构？有什么优点和缺点? 【解答】文件的逻辑结构：用户对文件的观察的使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织方式称为文件的逻辑组织。文件的物理结构：从系统的角度考察文件在实际存储设备上的存放形式，又称为文件的存储结构。在Linux系统中，所有文件的逻辑结构都被看作是流式文件，系统不对文件进行格式处理。在Linux系统中，文件的物理结构采用的是混合多重索引结构，即将文件所占用盘块的盘块号，直接或间接地存放在该文件索引结点的地址项中。在Linux系统中，采用混合索引结构的优点是，对于小文件，访问速度快；对于大中

操作系统原理练习题附答案

《操作系统原理》练习题一、填空题 1. 每个进程都有一个生命周期，这个周期从__(1)__开始，到__(2)__而结束。 2. 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__(3)__和可再现性。 3. 并发进程中与共享变量有关的程序段称为__(4)__。 4. 一个进程或者由系统创建，或者由__(5)__创建。 5. 一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境，被称为__(6)__。 6. 信号量的物理意义是：信号量大于0，其值为__(7)__；信号量小于0，其绝对值为__(8)__。 7. 系统有某类资源5个，供3个进程共享，如果每个进程最多申请__(9)__个该类资源，则系统是安全的。 8. 不可中断的过程称为__(10)__。 9. 操作系统中，进程可以分为__(11)__进程和__(12)__进程两类。 10. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__(13)__接口和__(14)__接口。 11. 批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据__(15)__的要求自动控制作业的执行。 12. 在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为前台作业，而由批处理系统控制的作业称为__(16)__作业。 13. 采用SPOOL技术的计算机系统中，操作员只要启动__(17)__程序工作，就可以把作业存放到__(18)__中等待处理。 14. 作业控制方式有__(19)__方式和__(20)__方式二种。 15. 对资源采用抢夺式分配可以防止死锁，能对处理器进行抢夺式分配的算法有__(21)__算法和__(22)__算法。 16. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、__(23)__、不可抢占和__(24)__。 17. 死锁的形成，除了与资源的__(25)__有关外，也与并发进程的__(26)__有关。 18. 为破坏进程循环等待条件，从而防止死锁，通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__(27)__，当任何一个进程申请两个以上资源时，总是要求按对应资源号__(28)__次序申请这些资源。 19. 内存管理的核心问题是如何实现__(29)__的统一，以及它们之间的__(30)__问题。 20. 页式存储管理中，处理器设置的地址转换机构是__(31)__寄存器。 21. 在页式和段式存储管理中，__(32)__存储管理提供的逻辑地址是连续的。 22. 实现地址重定位或地址映射的方法有两种：__(33)__和__(34)__。 23. 在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，__(35)__的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，__(36)__的作业得到优先调度。 24. 确定作业调度算法时应注意系统资源的均衡使用，即使CPU繁忙的作业和__(37)__的作业搭配使用。 25. 按照组织形式分类文件，可以将文件分为普通文件、目录文件和__(38)__。 26. 文件系统为用户提供了__(39)__的功能，以使得用户能透明地存储访问文件。 27. 文件名或记录名与物理地址之间的转换通过__(40)__实现。 28. 文件的__(41)__与文件共享、保护和保密紧密相关。

操作系统原理课程设计报告

系（院）：计算机科学学院专业班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：2020.5.25——2020.5.30 设计地点：

一、课程设计目的 (4) 二、课程设计的任务和要求 (4) 三、模拟程序的描述： (5) 四、运行环境 (7) 五、算法原理 (8) 1）多级反馈队列调度算法 (13) 2）优先权调度算法 (14) 六、需求分析 (16) 七、总体设计 (17) 八、详细设计与实现[含代码和实现界面] (19) 九、主要代码分析： (26) 十、总结 (44)

一、课程设计目的《操作系统原理》是计算机科学与技术专业的一门专业核心课程，也是研究生入学考试中计算机专业综合中所涉及的内容。该课程理论性强，纯粹的理论学习相对枯燥乏味，不易理解。通过课程设计，可加强学生对原理知识的理解。二、课程设计的任务和要求本次课程设计的题目是，时间片轮转调度算法的模拟实现。要求在充分理解时间片轮转调度算法原理的基础上，编写一个可视化的算法模拟程序。具体任务如下： 1、根据需要，合理设计PCB结构，以适用于时间片轮转调度算法；

2、设计模拟指令格式，并以文件形式存储，程序能够读取文件并自动生成指令序列。 3、根据文件内容，建立模拟进程队列，并能采用时间片轮转调度算法对模拟进程进行调度。三、模拟程序的描述：模拟指令的格式：操作命令+操作时间 ● C ：表示在CPU上计算 ●I ：表示输入 ●O ：表示输出 ●W ：表示等待 ●H ：表示进程结束操作时间代表该操作命令要执行多长时间。这里假设I/O设备的数量没有限制，I和O设备都只有一类。 I，O，W三条指令实际上是不占有CPU的，执行这三条指令就应该将进程放入对应的等待队列（输入等待队列，输出等待队列，其他等待队列）。

操作系统原理复习题

操作系统原理复习题一、名词解释题 1. 中断 2. 进程控制块(PCB) 3. 虚时钟 4. 段式管理 5. 文件控制块(FCB) 6. 对换(SWAPPING) 7. 系统调用 8. 绝对路径名 9. 特别文件10. 虚设备技术 11. 管道 12. 中断接收 13. 恢复现场 14. 页式管理 15. 作业步 16. 字符流文件 17. 通道 18. 页面淘汰 19. 多道程序设计 20. 死锁 21. 当前目录 22. 快表 23. 作业调度 24. 原语 25. 中断屏蔽 26. 地址映射 27. 文件目录 28. 死锁避免 29. 原语 30. 作业控制块 31. CPU状态 32. 虚存 33. 磁盘调度 34. 缓冲技术 35. 中断 36. 进程调度 37. 虚设备 39. 死锁预防 40. 文件目录 41. 原语 42. 交换技术 43. 互斥区二. 填空题 1. 分时系统追求的目标是_____. 2. 用户进程从目态(常态)转换为管态(特态)的唯一途径是____. 3. 从静态的观点看, 操作系统中的进程是由程序段、数据和____三部分组成. 4. 在系统内核中必须包括的处理模块有进程调度、原语管理和____. 5. 批处理操作系统中, 作业存在的唯一标志是____. 6. 操作系统中的一种同步机制, 由共享资源的数据及其在该数据上的一组操作组成, 该同步机制称为________. 7. 在可变分区存储管理中, 为实现地址映射, 一般由硬件提供两个寄存器, 一个是基址寄存器, 另一个是____. 8. 联想寄存器(相联存储器)的最重要、最独到的特点是____. 9. 在虚拟段式存储管理中, 若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长, 则发生____中断. 10. 文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构, 则文件控制快FCB 中关于文件的物理位置应包括____. 11. 在操作系统设计时确定资源分配算法, 以消除发生死锁的任何可能性, 这种解决死锁的方法是____. 12. 选择对资源需求不同的作业进行合理搭配, 并投入运行是由____来完成的. 13. 实时系统应具有两个基本特征: 及时性和______. 14. 磁带上的文件只能采用_____存取方式. 15. 不让死锁发生的策略可以分成静态和动态的两种, 死锁避免属于_____. 16. 在UNIX系统中, 文件分成三类, 即普通文件, 目录文件和_____. 17. 在磁盘调度策略中有可能使I/O请求无限期等待的调度算法是_____. 18. 进程获得了除CPU外的所有资源, 一旦获得CPU即可执行, 这时进程处于_____状态. 19. 为实现CPU与外部设备的并行工作, 系统必须引入_____硬件基础. 20. 操作系统为保证不经文件拥有者授权, 任何其它用户不能使用该文件所提出的解决措施是_____. 21. 两个或两个以上程序在计算机系统中同处于开始和结束之间的状态, 这就称为_____. 22. 在操作系统的存储管理中, 存储共享的两个目的是_____和实现进程通信. 23. 在存储管理中, 为进程分配内存时, 取满足申请要求且长度最大的空闲区域, 这一算法称为_____.

操作系统原理课程设计

操作系统原理课程设计 ——银行家算法模拟指导老师：周敏唐洪英杨宏雨杨承玉傅由甲黄贤英院系：计算机学院计算机科学与技术班级：0237-6 学号：2002370609 姓名：刘洪彬同组者：杨志时间：2005/1/10---2005/1/14

银行家算法模拟一、设计目的本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。二、设计要求银行家算法是避免死锁的一种重要方法，本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的银行家算法程序。加深了解有关资源申请、避免死锁等概念，并体会和了解死锁和避免死锁的具体实施方法。从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：两人一组，每组从所给题目中任选一个（如自拟题目，需经教师同意），每个学生必须独立完成课程设计，不能相互抄袭，同组者文档不能相同；设计完成后，将所完成的工作交由老师检查；要求写出一份详细的设计报告。三、设计内容编制银行家算法通用程序，并检测所给状态的系统安全性。 1）银行家算法中的数据结构假设有n个进程m类资源，则有如下数据结构：可利用资源向量Available。这是一个含有m个元素的数组，其中的每一个元素代表一类可利用的资源数目，其初始值是系统中所配置的该类全部可用资源的数目，其数值随该类资源的分配和回收而动态地改变。Available[j]=K，则表示系统中现有Rj 类资源K个。最大需求矩阵Max。这是一个n*m的矩阵，它定义了系统中n个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求。如果Max[i，j]=K，则表示进程i需要Rj类资源的最大数目为K。分配矩阵Allocation。这也是一个n*m的矩阵，它定义了系统中每一类资源当前已分配给没一进程的资源数。如果Allocation[i，j]=K，则表示进程i 当前已分得Rj类资源的数目为K。需求矩阵Need。这也是一个n*m的矩阵，用以表示每一个进程尚需的各类资源数。如果Need[i,j]=K，则表示进程i还需要Rj类资源K个，方能完成其任务。

专科《操作系统原理及应用》

[试题分类]:专科《操作系统原理及应用》_08004260 [题型]:单选 [分数]:2 1.批处理最主要的一个缺点是（）。 A.用户无法与程序交互 B.没有实现并发处理 C.CPU的利用率较低 D.一次只能执行一个程序答案:A 2.磁盘空闲块常用的组织形式有三种，其中一种为（）。 A.空闲块连续 B.空闲块索引 C.空闲块压缩 D.空闲块链答案:D 3.常用的文件物理结构有三种，其中的一种形式是（）。 A.记录文件 B.压缩文件 C.索引文件 D.流式文件答案:C 4.批处理系统中，作业的状态可分为多种，其中一种为（）。 A.提交 B.就绪 C.创建 D.等待答案:A 5.并发执行的一个特点是（）。 A.计算结果会出错 B.不会顺序执行 C.程序与计算不再一一对应 D.结果可再现

6.下列选项（）不是操作系统关心的。 A.管理计算机资源 B.提供用户操作的界面 C.高级程序设计语言的编译 D.管理计算机硬件答案:C 7.当CPU执行用户程序的代码时，处理器处于（）。 A.核心态 B.就绪态 C.自由态 D.用户态答案:D 8.根据对设备占用方式的不同，设备分配技术中的一种是（）。 A.动态分配 B.永久分配 C.静态分配 D.虚拟分配答案:D 9.评价作业调度的性能时，衡量用户满意度的准确指标应该是（）。 A.周转时间 B.平均周转时间 C.带权周转时间 D.平均带权周转时间答案:C 10.在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。 A.外部设备太少 B.用户使用不方便 C.计算机的速度不快 D.计算机的内存容量不大答案:B 11.作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。

操作系统原理-第八章文件系统习题(有答案)

第六章文件系统 6.3习题 6.3.1 单项选择题 1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。 A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度 2．按文件用途分类，编译程序是( )。 A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件 3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。 A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件 4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。 A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件 5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。 A．用户的使用要求 B．存储介质的特性 C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构 6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。 A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。 A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。 A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。 A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录 10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。 A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录 11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。 A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件 12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件 13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。 A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块 14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。 A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录

《操作系统原理》课程设计

《操作系统原理》课程设计课题名称：进程调度算法姓名：班级：学号：课程设计起止时间：2005年1月2日——2005年1月7日指导教师：成绩：

课程设计任务书

进程调度算法一、设计说明该程序实现了进程的创建，且对该进程队列进行动态优先权抢占式和时间片轮转算法的调度。二、详细设计 1. 流程图

2. 程序运行环境 Turbo C 2.0 3. 变量的名称、作用及含义说明链表结构process，整型变量name表示进程名称，整型变量prior表示优先数，整型变量needtime表示需要执行时间，整型变量CPUtime表示CPU执行时间，整型变量runtime表示进程执行时间，整型变量state表示运行状态（1:ready, 2:execute, 3:finish）。 4. 各主要模块的功能表述 [ 子函数] ①Createp() 用来创建新进程，其中的整型变量n表示需要创建的进程个数； ②PrintP1(h) 用来打印输出时间片轮转算法的创建进程和运行进程的各变量值； ③Finish(h) 用来判断某个进程是否执行完； ④Find(h) 用来查找该进程队列中优先数最大的进程； ⑤PrintP2(h) 用来打印输出动态优先权抢占式算法的创建进程和运行进程的各变量值； ⑥ExecuteP_prio(h) 执行动态优先权抢占式进程调度算法； ⑦ExecuteP_time(h) 执行时间片轮转进程调度算法； [ 主函数] main（）中使用字符变量select表示a和b中的一个字母，整型变量num表示1至3中的一个数，用双层switch语句实现各模块功能。 5.程序源代码 #include #include #include #include #define NULL 0 #define Max_Pri 100 struct Process { int name; int prio; int needtime; int piecetime; int CPUtime; int runtime; int state; struct Process *next;

《操作系统原理》考题及答案

《操作系统原理》期末考试题、单项选择题（每题分，共分） 1. 操作系统是一种（）。 A. 系统软件 B. 系统硬件 C. 应用软件 D. 支援软件 2. 分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（）。 A. 实现各台计算机这间的通信 B. 共享网络中的资源 C.满足较在规模的应用 D. 系统中多台计算机协作完成同一任务 3. 下面对进程的描述中，错误的是（ A.进程是动态的概念 B. C.进程是指令的集合 D. 4?临界区是指并发进程中访问共享变量的（）段。 5. 要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条。 A.互斥 B. 请求与保持 C. 不剥夺 D. 循环等待 6. 以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 C.可变分区存储管理 D.段式存储管理 7. 在可变式分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与相邻空闲区合并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的）。进程执行需要处理机进程是有生命期的 A.管理信息 B.信息存储 C. 数据 D. 程序

情况是（）。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 8. 系统“抖动”现象的发生不是由 A.置换算法选择不当 C.主存容量不足 9. 在进程获得所需全部资源，唯却 A.运行 B.阻塞 10. 要页式存储管理系统中，将主存等分成（ A.块 B.页B. D. B. D. CPU 时,有上邻空闲区但无下邻空闲区有上邻空闲区也有下邻空闲区）引起的。交换的信息量过大请求页式管理方案进程处于（ C.就绪）。 C. 段长状态。 D.新建 D.段

操作系统原理复习题及答案

操作系统原理复习题一及答案一、单选题 1.软件的分类中下列哪个不是包含？（） A系统软件 B应用软件 C程序软件 D工具软件 2.多道程序执行的特征是：（） A多道 B宏观上并行 C微观上串行 D都正确 3.下面哪种不是缓冲技术？（） A双缓冲 B多重缓冲 C环形缓冲 D缓冲池 4.I/O控制的主要功能中不包括哪个方面的功能? （） A中断处理 B设备驱动 C优化传送数据 D解释用户的I/O系统调用命令 5.下列哪些是文件逻辑结构的两种形式？（） A流式文件 B记录式文件 C两者都是 D两者都不是 6.下列哪些是设备管理器所具备的功能？（） A状态跟踪 B设备存取 C设备分配 D以上都是 7.下面哪个不是顺序存储器的特点？（） A灵活性 B封密性 C可再现性 D顺序性 8.下列哪些不属于外部设备中断的是哪一项？（） A传输结束中断 B传输进程中断 C设备故障中断 D传输错误中断9.下列哪个不是分时系统所具备的特点？（） A多路调制性 B独占性 C交互性 D完整性 10.CORBA(通用对象请求代理体系结构)规范的主要技术特点有哪些？（） A引入了代理的概念 B客户端与服务器完全分离 C提供了软件总线规则 D都是 11.磁盘的结构允许文件管理系统按哪几种不同的方法组织文件？（） A应用文件 B连续文件 C串联文件 D随即文件 12.一般情况下，页式系统需要解决的问题有哪些？（） A调入策略 B淘汰策略 C放置策略 D都是的二、多选题 1.计算机网络主要由以下哪些部分组成？（） A若干个主机 B一个通信子网 C多个主机 D一系列协议 2.计算机网络的功能有哪些？（） A信息传递 B资源共享 C提高计算机的可靠性和可用性 D易于实现分布处理 3.网络操作系统原语可分为哪几类？（） A用户通信原语 B作业迁移原语 C数据迁移原语 D控制原语 4.构成操作系统的方法有哪些？（） A分布式结构 B无结构 C层次式结构 D客户/服务器模型 5.系统引导分为哪几个阶段? （） A初始引导 B启动初始化 C核心初始化 D系统初始化 6.管理存储器的策略有以下哪些？（） A放置策略 B调入策略 C淘汰策略 D筛选策略三、填空题 1.操作系统式一个大型的；

操作系统原理课程设计

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学计算机与通信学院 2007年秋季学期操作系统原理课程设计题目：内存管理模拟系统专业班级：05软件工程（2）班姓名：尹盼盼学号：05240204 指导教师：王旭阳成绩：______________

目录摘要.......................................................................... 错误！未定义书签。正文.......................................................................... 错误！未定义书签。 1、设计思路............................................................................ 错误！未定义书签。 2、各模块的伪码算法............................................................ 错误！未定义书签。 3、函数的调用关系图............................................................ 错误！未定义书签。 4、测试.................................................................................... 错误！未定义书签。设计总结 ................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 ................................................................. 错误！未定义书签。致谢...................................................................... 错误！未定义书签。附录：部分源程序代码 ......................................... 错误！未定义书签。摘要操作系统的内存管理是指系统软件对其他应用程序使用内存时所作的管理，是一种统筹关系。本设计采用活动分区方案，但不采用紧凑算法。假设系统内存容量为100KB。能处理内存回收的时候上下邻合并的问题；对随机出现的进程i申请jKB内存，程序能判断是否能分配；释放随机的首地址为Handle的内存块；同时输出内存使用情况和空闲情况。关键词：C语言、内存管理、操作系统、管理系统、内存的分配和回收正文 1、设计思路内存管理是计算机系统以一种优化性能的方式，在需要内存的不同进程（如操作系统或应用程序调用）之间将有限的内存进行分配的过程。执行这种任务的通用技术叫做虚拟内存技术，这项技术利用保留的磁盘空间存储不在物理内存中的对象，来模拟比实际可用的内存大得多的地址空间。此设计为了了解UNIX的

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