计算机操作系统期末考试题

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件资源，以及为用户提供服务。下面将对题目中的知识点进行详细解析： 1. 操作系统的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理以及用户接口管理。这些功能确保系统高效、安全地运行，并提供用户友好的操作环境。 2. 进程是由程序、相关的数据段以及PCB（进程控制块）组成的。PCB是操作系统用来记录和控制进程状态和资源分配的关键数据结构。 3. 分时系统和实时系统各有特点：实时系统在可靠性方面更优，而分时系统在交互性上更强。分时系统允许多个用户同时交互，实时系统则强调快速响应特定事件。 4. 死锁产生的原因主要有两个：资源的竞争和进程间推进次序的非法。避免死锁是操作系统设计的重要任务。 5. 当10台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多需要3台时，如果m=4，不存在死锁的危险，因为每个进程都可以获得所需的资源。 6. SPOOLing系统通过输入井和输出井在磁盘上存储作业信息，实现I/O设备的虚拟化，提高系统效率。 7. 虚拟存储器的特点包括多次性（多次访问）、对换性（内存与磁盘之间交换数据）和虚拟性（提供比实际物理内存更大的地址空间）。 8. 文件按用途可分为系统文件、用户文件和库文件，满足不同类型的使用需求。 9. 文件在外存的分配方式有连续分配、链接分配和索引分配，每种方式都有其适用场景和优缺点。 10. 操作系统设计目标包括方便性和有效性，前者指用户使用的便捷，后者指系统运行的效率。 11. 进程的特性包括动态性、独立性、并发性和异步性。这些特性使得多任务并行执行成为可能。 12. 进程在时间片用完后，通常会进入就绪状态，等待下一次被调度执行。 13. 进程间通信的高级机制包括共享存储器、消息传递和管道通信，它们用于进程间的协作。 14. 处理机调度分为高级调度、低级调度（进程调度）和中级调度，以适应不同时间段内的资源分配需求。 15. 处理死锁的方法包括预防、避免、检测和解除，以保证系统的稳定运行。 16. 页面是物理存储的单位，分段则反映了信息的逻辑组织，分页大小由硬件决定，分段大小由用户程序确定。 17. 设备可划分为独占设备、共享设备和虚拟设备，依据设备是否可同时被多个进程使用。 18. 文件逻辑结构分为有结构文件（记录式文件）和无结构文件（流式文件），前者以记录为单位，后者以字节流为单位。 19. 操作系统与用户接口包括命令接口、程序接口和图形接口，满足不同用户的需求。 20. 当进程结束，系统会回收其占用的资源并撤销其PCB，从而终止进程。 21. 在单道和多道程序系统中，作业的执行时间会受到调度策略的影响，如题目中所示的计算和打印任务。 22. 地址在分页系统中由页号和位移量（或偏移量）组成，便于实现虚拟地址到物理地址的映射。 23. 虚拟存储器的特征是多次性、对换性和虚拟性，提供给用户一个比实际内存大的感知。 24. I/O设备的控制方式包括程序I/O、中断驱动I/O、DMA和I/O通道，优化了数据传输效率。 25. 文件控制块（FCB）存储了关于文件的基本信息、存储控制信息和使用信息，用于管理文件。 26. 目录结构包含文件名、属性以及物理地址，帮助系统快速定位文件。 27. 作业执行时间的计算涉及单道和多道程序系统的特点，例如，计算和打印任务的时间取决于调度策略。 28. 同样的，不同任务组合在单道和多道系统中的执行时间会有所不同，取决于任务的性质和系统资源分配。 29. 作业的响应比是响应时间与服务时间的比值，反映了作业的等待程度。 30. 文件的物理结构包括顺序结构、链接结构和索引结构，影响文件的读写效率。 31. 发生死锁的必要条件是所有进程都无法继续执行，因为资源不足。 32. 在请求分页系统中，FIFO页面替换算法可能导致循环等待，导致缺页次数。 33. 根据Bernstein条件，S1和S2可以并发执行，但S3和S4不能，因为它们涉及共享数据，可能导致不一致性。 错误判断： 1. 分时系统是多道系统的一种，但多道系统不一定是分时系统，例如批处理系统也是多道系统。 2. 批处理系统确实不允许用户实时干预作业，用户通常在提交作业后等待结果。 3. 进程是操作系统中的抽象概念，包含了用户程序的执行上下文，但不等同于用户程序本身。 4. 线程是调度的基本单位，在多线程环境中，线程可以在同一进程中并发执行。 以上是对计算机操作系统期末考试题目的详细解析，涵盖了操作系统中的核心概念和原理。