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2023年四川大学网安学院操作系统期末考纲/题库
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2024-06-18
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目录
选择 ..........................................................................................................................................................................2
判断(简单) ..............................................................................................................................................................2
简答: .....................................................................................................................................................................2
第二章 ....................................................................................................................................................... 2
1.操作系统的概念(与一般程序系统的区别 ..........................................................................2
2.操作系统的功能及目标 ...............................................................................................................3
3.构成操作系统的各模块以及各模块作用 ...............................................................................3
4.操作系统的发展阶段及三个里程碑 ........................................................................................3
5.分时系统和批处理系统的产生及背景....................................................................................3
6*简述异常/中断在批处理和分时系统中起什么作用 ..........................................................4
7*简述对“OS 是一个虚拟机”的理解 ...........................................................................................4
第三章 ....................................................................................................................................................... 4
1.OS 实现进程需要哪些硬件支持 ...............................................................................................4
2.什么叫进程,进程和程序的关系及区别 ...............................................................................4
3.进程控制块是什么以及它的作用 .............................................................................................4
4.从一个程序到一个进程 ...............................................................................................................5
5.和进程相关的系统调用有哪些 .................................................................................................5
6.进程的五状态图 .............................................................................................................................6
7*.三个进程交替执行的例子 .........................................................................................................6
8*.进程切换与 CPU Type 切换的对比 ......................................................................................7
9*.进程创建过程的描述,结合 fork() ........................................................................................7
10*进程切换的时机和流程 ............................................................................................................7
第四章 ....................................................................................................................................................... 8
1.线程的概念、产生背景以及与进程的对比 ..........................................................................8
2.实现线程的三种方法(选择题有则大题无) ......................................................................9
3.三种实现方法的优缺点对比 ......................................................................................................9
第五章 ..................................................................................................................................................... 10
1.同步、互斥、饥饿、死锁的解释 .......................................................................................... 10
2.引入同步、互斥的作用 ............................................................................................................ 10
3*.条件竞争(race condition)是什么 ................................................................................... 10
4.同步互斥的解决方法(软件+硬件+系统级方法) ........................................................ 11
5.简述使用硬件解决互斥的方法(指令和工作原理) ..................................................... 11
6.引入管程的背景原因 ................................................................................................................. 12
第六章 ..................................................................................................................................................... 13
1.死锁概念及产生背景(3 个) ............................................................................................... 13
2.死锁的充分、必要条件(either 选择 or 填空).............................................................. 13
3.死锁的解决方法(4 类) ......................................................................................................... 13
4.死锁、饥饿的概念及它们之间的关系................................................................................. 14
第七章 ..................................................................................................................................................... 14
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1.简述存储管理的七种方法及它们之间的关系 ................................................................... 14
2.对比固定分区、动态分区、分段、分页四种方法 ......................................................... 15
3*.段表、页表在构造使用时的问题,谁负责构造、谁负责使用、什么时候构造、什
么时候使用(注意软硬件边界) ............................................................................................. 15
第八章 ..................................................................................................................................................... 16
1.虚拟存储需要解决的三个问题 .............................................................................................. 16
2.虚拟内存实现的三种方法........................................................................................................ 16
3.page fault 的处理流程(从产生到解决,涉及进程切换) ........................................ 16
4.分页地址的翻译过程 ................................................................................................................. 17
5.简述缺页率、页尺寸、页框的关系,并结合图分析(看图说话) ......................... 18
第九-十二章 ......................................................................................................................................... 19
1.长程、中程、短程调度的产生和关系................................................................................. 19
2.什么叫 I/O buffer,以及它的产生原因、实现方法 ...................................................... 20
3.文件系统层次图(看图)........................................................................................................ 20
4.逻辑层(5 个)物理层(3 个)实现方法(看图说话) .............................................. 21
选择
学习通抽取
判断(简单)
简答:
名词解释的升级,有五分画图
--
第二章
1.操作系统的概念(与一般程序系统的区别
操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序
区别:
⚫ 它是由处理器执行的一段程序或一组程序;
⚫ 操作系统经常会释放控制,而且必须依赖处理器才能恢复控制;
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⚫ 操作系统控制应用程序执行的程序,是应用程序与计算机硬件的接口。
2.操作系统的功能及目标
功能:
⚫ 作为计算机系统资源的管理者(有效)。
⚫ 作为用户与计算机硬件资源之间的接口(方便)。
⚫ 实现对计算机资源的抽象(可扩充性)。
目标:
⚫ 有效性:操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源
⚫ 方便性:操作系统使计算机更易于使用
⚫ 可扩充性:在构造操作系统时,应允许在不妨碍服务的前提下,有效地开发、测试和引
入新的系统功能
⚫ 开放性:软硬件可以互通互联,计算机和设备可以通过网络集成化,实现应用的可操作
性和可移植性
3.构成操作系统的各模块以及各模块作用
⚫ 进程管理模块:创建、管理、调度进程,通过把一个应用程序分解成多个线程,程序员
可以在很大程度上控制应用程序的模块性和相关事件的时间安排。
⚫ 存储器管理模块 :把进程地址空间的虚拟地址映射到计算机内存的物理页,为进程分
配、管理和保护内存
⚫ 文件管理模块:为文件、磁盘和目录等文件相关对象提供一个全局的分层命名空间,并
提供文件系统函数
⚫ I/O 设备管理模块:根据用户提出使用设备的请求进行设备分配,同时还能随时接受设
备的请求(称为中断)
4.操作系统的发展阶段及三个里程碑
⚫ 批处理阶段(多道批处理系统)(操作系统开始出现):当一个作业等待 I/O 时,可以先
执行另一个作业,由于待运行作业需要保存在内存中,所以需要内存管理。
⚫ 分时操作系统:分时操作系统是使一台计算机采用时间片轮转的方式同时为几个甚至
几十几百个用户服务的一种操作系统。目的在于及时响应单个用户要求的同时可以支
持多个用户
⚫ 实时操作系统:系统能即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。如空中交通管制系统。
5.分时系统和批处理系统的产生及背景
⚫ 批处理系统:手工发展阶段用户独占全机、人机速度矛盾,后来单道批处理系统引入脱
机输入输出技术进行缓解矛盾提升资源利用率,但内存中只有一道程序能运行,CPU 仍
需等待 I/O,资源利用率不高。于是多道批系统出现,允许多道程序并发执行,共享计
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/89448755/bg4.jpg)
算机资源,大大提高 CPU 资源利用率、系统吞吐量。
⚫ 分时系统:多道批处理系统用户响应时间长且没有交互功能,分时系统应运而生,减小
响应时间并满足了人机交互,同时允许了多个用户共享主机。
6*简述异常/中断在批处理和分时系统中起什么作用
⚫ 在批处理系统中:使操作系统在让用户程序放弃控制权或从用户程序中获得控制权时
有更大的灵活性
⚫ 在分时系统中:中断/异常保证了在每个时间间隔终端一次,操作系统恢复控制权,并
将处理器分配给另一个用户
7*简述对“OS 是一个虚拟机”的理解
虚拟即使用某种技术把一个物理实体变成多个逻辑上的对应物
⚫ 从时间角度:OS 实现时分复用,把一台物理上的处理机虚拟为多台逻辑上的处理机使
得进程并发执行,将时间实体划分成多个进程执行的时间片(时隙)
⚫ 从空间角度:OS 实现空分复用,利用虚拟存储器技术将一台硬盘(物理实体)虚拟为
多台虚拟磁盘(若干个卷)
第三章
1.OS 实现进程需要哪些硬件支持
⚫ 中央处理器 CPU
⚫ 内存
⚫ 中断机构
⚫ 时钟
2.什么叫进程,进程和程序的关系及区别
⚫ 进程:是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动,是系统进行
资源分配和调度的独立(基本)单位。
⚫ 进程与程序关系:用户下达运行程序的命令后就会产生进程。同一个程序可以产生多个
进程,以允许多位用户不相冲突运行同一程序
⚫ 进程与程序的区别:进程是动态的,由创建而生,由撤销而亡;程序时静态的,是操作
系统指令文件
3.进程控制块是什么以及它的作用
⚫ 进程控制块:包含了表征任意时刻进程的元素(标识符、状态、优先级、程序计数器、
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内存指针、上下文数据、I/O 状态信息、记账信息)的数据结构
⚫ 作用:进程的唯一标识;中断一个进程的执行,并在后来恢复进程的执行,就好像从未
中断过一样,使操作系统提供多重处理技术的关键工具。
4.从一个程序到一个进程
5.和进程相关的系统调用有哪些
⚫ 进程创建 fork()
⚫ 进程加载 exec()
⚫ 进程等待 wait()
⚫ 进程终止 exit()
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