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7操作系统期末复习.pdf
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《操作统》复习指导
考试共有 5 种题型:
选择、填空、判断、简答、综合题。
简答题:
1. 什么是多道程序设计?其主要特点是什么?
多道程序设计是指在内存中同时存放多道用户作业,使它们处于程序的开始点和结束点之
间,这些程序共享计算机系统资源。
特征:多道性,无序性,调度性
2.进程调度的时机有哪些?
引起进程调度的事件有:①进程运行结束;②正在运行的进程被阻塞;③时间片用完;④在
剥夺调度中某个就绪进程的优先级比当前运行进程高。
优先级调度可以保证高优先级进程有相对较短的周转时间, 但可能导致低优先级进程被 “饿
死”。时间片轮转调度可以保证每个进程有被调度的机会,减少平均等待时间,提供较好的
响应时间。系统管理员可以提高进程的优先级;挂起其他进程。
3.按照目前公认的观点,共有哪几种基本的操作系统类型?哪种类型的操作系统要求的交
互性最强?哪种对实时性的要求最高?哪种操作系统几乎不需要和用户交互?
有三种基本的操作系统类型:多道批处理系统、分时系统和实时系统。
分时系统要求的交互性最强, 实时系统对实时性要求最高, 多道批处理几乎不需要和用户交
互。
4.什么是临界资源?什么是临界区?举一个临界资源的例子。
把在一段时间内只允许一个进程访问的资源称为临界资源或独占资源。
OS 中把每个进程在键盘么个访问临界资源的那段代码称为临界区
打印机,共享变量
5. 画出进程三种基本状态之间的转换图,并说明引起这些转换的典型原因。
三种: 1)就绪 (Ready) 状态 2) 执行状态 3) 阻塞状态
根据这个图描述
7.请从调度性、并发行、拥有资源及系统开销四个方面对线程与进程作简单比较。
⑴调度:在传统的操作系统中, 调度或分派的基本单位是进程。 而在引入线程的操作系统中,
则把线程作为调度或分派的基本单位。
⑵并发性: 在引入线程的操作系统中, 不仅进程之间可以并发执行, 而且在一个进程中的多
个线程之间亦可并发执行, 因而使操作系统具有更好的并发性, 从而能更有效地使用系统资
源和提高系统吞吐量。
⑶拥有资源: 不论是传统的操作系统, 还是设有线程的操作系统, 进程都是拥有资源的一个
独立单位,它可以拥有自己的资源。一般地说,线程自己不拥有系统资源 (也有一点必不可
少的资源 ),但它可以访问其隶属进程的资源。
就绪
阻塞 执行
时间片完
进程调度I/O完成
I/O请求
2
⑷系统开销:由于在创建,撤销或切换进程时,系统都要为之分配或回收资源,保存 CPU
现场。因此 ,操作系统所付出的开销将显著地大于在创建,撤销或切换线程时的开销。
8. 什么是虚拟技术?虚拟技术需要什么物质基础?
操作系统中的所谓 “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。
物理实体 (前者 )是实的, 即实际存在的;而后者是虚的,是用户感觉上的东西。相应地,
用于实现虚拟的技术,称为虚拟技术。
在程序装入时可将一部分程序装入内存, 其余仍在外存。 程序在执行过程中根据需要再调入
需要的部分。 若内存空间不够, 可将一部分暂时不用的数据调入外存。 这样好像为用户提供
了比实际内存大的多的存储器,这样的存储器叫“虚拟存储器”
虚拟存储器的实现需要三方面的物质支持:
1、有一定容量的内存。因为必须有一定的信息存放在内存上程序才能运行;
2、有相当的容量的外存,以补充内存不足;
3、有地址变换机构,以动态实现虚地址到实地址的变换。
常用的虚拟存储器技术有:请求分页存储管理,请求分段存储管理,请求段页式存储管理。
9. 在设备管理中为什么要引入缓冲区?常见的缓冲技术有哪几种?现在最常用的是哪种?
主要原因: 1、缓和 CPU 与 I/O 设备间速度不匹配的矛盾
2、减少对 CPU 的中断频率
3、提高 CPU 和 I/O 设备之间的并行性
常用的缓冲技术:单缓冲、双缓冲、循环缓冲和缓冲池
常用的是缓冲池
10.什么是 SPOOLING 系统? SPOOLING 系统由哪几部份构成?举一个利用 SPOOLING
技术的例子。
SPOOLING 系统:操作系统中在联机情况下实现的同时外围操作功能(假脱机操作)
SPOOLing 系统主要由以下三部分组成:
(1)输入井和输出井。
(2)输入缓冲区和输出缓冲区
(3)输入进程 SPi 和输出进程 SPo。
共享打印机
12. I/O 技术经历了哪些发展阶段?(格外注意) ,书 169--170
程序(直接控制) I/O 方式
中断控制 I/O 方式
DMA 控制方式
通道控制方式
综合题(共有 6 种类型的题, 30 分上下))
(1).作业调度:分别用先来先服务、最短作业优先、响应比高者优先算法调度,计算作业
的平均周转时间和平均带权周转时间。
注:在时间运算上,可用 10 进程,也可用 60 进制参与运算。
(2).信号量机制和 P、V(Wait、 Signal)操作。
理解 P、V 操作的定义,理解信号量值的含义。能够在具体的应用里,根据题意,建立信
号量,并用伪代码(类 C 或类 PASCAL )来表达进程之间的同步与互斥。
3
(3).银行家算法: (一种典型的死锁避免策略)
这是一种避免死锁的策略。 要会根据当前资源情况和进程需求情况, 判断当前状态是否安全;
若当前状态安全,再有进程申请新的资源,可否给它?
(4) 逻辑地址到内存地址的转换:
给定一个逻辑地址(段号,段内地址)和段表,要求给出物理地址;
给定一个逻辑地址(逻辑地址) 、页面尺寸、页表,要求换算出物理地址;
(5) 页面淘汰算法:
给定一个页面访问序列,会用以下几种算法分别计算页面的缺页中断数和缺页中断率:
最佳淘汰算法( OPT)、
先进先出淘汰算法( FIFO)、
最近最久未使用淘汰算法( LRU )
(6)磁盘调度算法:
给定一个磁盘访问序列,会分别用以下几种磁盘调度算法计算寻道总长度和平均寻道长度:
先来先服务( FCFS)、最短寻道时间优先( SSTF)
扫描算法( SCAN )——又叫电梯算法 、循环扫描( CSCAN )
章节复习要点:
第一章
1.什么是操作系统?操作系统的目标和作用是什么?
操作系统是为改善计算机系统的性能、 提高计算机的利用率、 方便用户使用计算机而配备的
一种最基本的低层系统软件,是计算机系统的核心。
目标: 1. 方便性 2. 有效性 3. 可扩充性 4. 开放性
作用: 1.OS 作为用户与计算机硬件之间的接口
2. OS 作为计算机系统资源的管理者
3. OS 用作扩充机器
2.操作系统给用户提供哪几种接口来操纵和使用计算机?体会这些接口的含义。
操作系统提供给用户的接口有两大类:脱机用户接口和联机用户接口
脱机用户接口主要是为批处理系统中的脱机用户准备的。 用户在提交作业时, 不仅要提交源
程序和初始数据,还要将反映控制意图的说明书 “作业控制说明书 ”一并交给计算机系统。
联机用户接口:又可分为命令接口、程序接口(又叫系统调用)和图形用户接口。
3.OS 作为计算机系统资源的管理者,主要管理哪几方面的资源?
(1)处理机管理 (2)存储器管理 (3)I/O 设备管理 (4)文件管理
4.在操作系统中什么叫并发?并发是真正的并行处理吗?至少有几个 CPU 的情况下才可能
实现真正的并行处理?什么叫共享,什么叫虚拟?什么叫异步?
并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
不是
两个
所谓共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程 (线程 )共同使用。
操作系统中的所谓 “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。
进程是以人们不可预知的速度向前推进,此即进程的异步性。
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