重庆大学《操作系统原理》期末试卷(9套含答案).pdf

根据提供的文件内容，以下是关于“操作系统原理”的详细知识点整理： 1. 操作系统的概念与分类 操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计算机硬件与软件资源，提供用户操作界面，是用户与计算机之间的接口。它允许同时运行多个程序，并合理分配处理器时间、内存空间、外设和其他系统资源。常见的操作系统分类包括单用户操作系统、多用户操作系统、分时操作系统、实时操作系统等。 2. 操作系统的基本功能 操作系统的主要功能可以概括为： - 存储器管理：负责内存的分配、地址映射、内存保护和内存扩充。 - 处理机管理：涉及进程调度、进程同步、进程通信和进程互斥等问题。 - 设备管理：负责管理输入输出设备，并提供设备驱动程序。 - 文件管理：涉及文件存储、检索、共享、保护和备份等方面。 - 用户接口管理：提供用户操作界面，包括命令行界面和图形用户界面。 3. 操作系统中的进程与线程 进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，是程序的一次执行过程。进程具有动态性和并发性，并且具有生命周期，通常由程序、数据集合和进程控制块(PCB)组成。线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，与进程相比，线程更轻量级，减少了系统开销。 4. 进程间的同步与互斥 操作系统利用信号量机制实现进程间的同步与互斥。信号量是一个整型变量，用于控制对共享资源的访问。P操作和V操作是信号量的两种原子操作。P操作减少信号量的值，用于申请资源；V操作增加信号量的值，用于释放资源。 5. 存储管理技术 分页存储管理是一种常用的存储管理技术，它将物理内存划分为固定大小的页框，进程的虚拟地址空间也划分为大小相等的页。通过页表实现虚拟地址到物理地址的映射。而段式存储管理则是将内存划分为若干段，每一段都有其特定的功能。 6. 文件系统 文件系统是操作系统中用于存储、组织、检索和维护文件的系统。它提供了一种机制，允许用户以目录形式组织文件，支持多种文件类型，如普通文件、目录文件、特殊文件等。文件的逻辑组织是指用户视角下的组织方式，而物理组织是指文件在存储介质上的实际存储结构。 7. 设备管理 设备管理涉及到设备的分配、调度和控制。SPOOLing技术可以将独占设备变更为可以被多个用户共享的虚拟设备，提高设备利用率。 8. 操作系统的设计目标 操作系统的设计目标包括提高系统资源的利用率、提高系统的吞吐量和响应时间、确保系统的可靠性和安全性，以及提供良好的用户界面和易用性。 9. 死锁及其避免 死锁是指两个或多个进程在执行过程中因争夺资源而造成的一种僵局。避免死锁的方法包括资源分配策略、资源预分配、资源有序分配等算法。 10. 虚拟存储器 虚拟存储器是一种存储器管理技术，它为每个进程提供了一个假想的、容量很大的地址空间。通过虚拟存储器，每个进程可以访问更多的内存空间，而不需要在物理内存中完全存在。 通过这些详细知识点，可以了解到操作系统原理期末试题所涉及的操作系统的核心概念、基本功能、进程与线程管理、存储器管理、文件系统、设备管理以及系统设计目标等关键知识点。