15春西交《操作系统原理》在线作业 答案 (2).docx

西交《操作系统原理》在线作业涉及了许多操作系统的基本概念和机制，包括进程、内存管理、操作系统类型、硬件支持以及文件管理等方面。以下是对这些知识点的详细解释： 1. **进程与程序的区别**： - **进程**是操作系统中的一个动态概念，它代表了一个正在执行的程序的实例，具有生命周期，包括创建、就绪、运行、等待和结束等状态。 - **程序**则是一个静态的实体，是一组指令的集合，只有在被加载到内存并执行时才能成为进程。 2. **页面替换算法**： - **FIFO（先进先出）**是最简单的页面替换算法，按照页面进入内存的顺序决定淘汰哪一个页面，即最早进入内存的页面最先被淘汰。 - **OPT（最佳）**算法是最理想的页面替换策略，选择未来最长时间内不再被访问的页面淘汰，但实际操作中难以实现。 - **LRU（最近最少使用）**算法是实际应用中常见的策略，淘汰最近最久未使用的页面。 - **NRU（最近未使用）**算法是一种简化版的LRU，根据页面的使用情况将其分为几个状态，并基于这些状态决定淘汰页面。 3. **操作系统类型**： - **批处理操作系统**主要用于处理大量的批量作业，多个作业同时提交给系统，由操作系统负责调度执行，用户无须直接参与。 - **分时操作系统**允许多个用户同时通过终端与系统交互，每个用户都有自己的虚拟机，感觉上像是独占了整个系统。 - **实时操作系统**强调响应时间和确定性，用于控制实时设备或处理实时任务。 - **网络操作系统**主要设计用于支持网络环境下的资源共享和通信。 4. **并发执行的硬件支持**： - **中断机构**使得CPU能够处理外部事件，如I/O操作完成，从而实现CPU与外部设备的并行工作。 - **外部设备接口**，如控制器和通道，是CPU与设备间通信的桥梁，它们可以独立于CPU执行I/O操作。 - **通道和中断**是并行执行的关键，通道专门处理I/O操作，中断则用于通知CPU何时需要干预。 5. **联想存储器在虚拟存储器中的作用**： - 联想存储器（也称为高速缓存）在虚拟存储器中用于按内容寻址，它保存了最近访问过的页表项，可以快速找到对应的物理页，提高地址转换效率。 6. **文件逻辑结构**： - 对于**流式文件**，数据以顺序的方式组织，适合于批处理方式应用。 - **记录式文件**允许随机访问，适合于交互式应用。 - **索引文件**结合了流式和记录式的特点，通过索引结构可以快速定位数据，既可以用于交互方式，也可用于批处理方式。 以上知识点涵盖了操作系统的基本组成部分和关键机制，对理解操作系统的工作原理至关重要。在学习和解答操作系统原理相关的作业时，掌握这些概念和原理是非常重要的。