计算机操作系统期末复习题(带答案).pdf

【计算机操作系统期末复习题解析】 操作系统是计算机系统的核心组成部分，主要负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，以提供用户友好的界面和高效的服务。多道程序设计是现代操作系统的一个重要特性，它允许多个程序同时在主存中并发执行，提高了系统资源的利用率。操作系统通过进程管理、存储器管理、设备管理、信息管理和用户接口等五大功能来实现这些目标。 1. 进程管理是操作系统的关键部分，涉及进程的创建、撤销、状态转换以及并发控制。并发进程的执行时间和顺序执行相比，总体上并发程序执行时间可能会更短，因为它允许多个任务同时进行。进程失去封闭性意味着并发进程的执行结果会受到其他进程的影响，尤其是当它们共享资源时。进程和程序的区别在于进程是动态的，包含程序的执行上下文，而程序是静态的代码集合。每个进程只有一个唯一的进程控制块（PCB），用于记录其状态和特性。 2. 存储器管理负责为用户分配内存空间，防止数据破坏，并提高内存利用率。这包括内存分配、回收、地址映射和内存保护等功能。系统态和用户态是CPU的两种运行模式，系统态下执行操作系统代码，用户态下执行用户程序。从用户态转换到系统态通常通过系统调用来实现，系统调用是用户程序请求操作系统服务的唯一途径。 3. 设备管理负责硬件资源的分配和管理，包括I/O设备的调度和控制，以确保高效的数据传输。信息管理主要涉及文件系统的管理，包括文件的创建、删除、读写和保护。用户接口是操作系统与用户交互的桥梁，包括命令行接口和图形用户界面。 4. 在进程管理中，进程的状态转换如就绪到运行、运行到就绪、运行到阻塞和阻塞到就绪是常见的。进程间通信（IPC）的重要手段之一是信号量机制，P操作表示请求资源，若资源不足则进程进入等待状态；V操作表示释放资源，唤醒等待中的进程。临界资源是指在同一时刻只能被一个进程访问的资源，必须通过互斥机制来保证资源的安全使用。 5. 信号量机制中的P操作（降低信号量）会导致信号量值小于零时进程进入等待队列，而V操作（增加信号量）可能唤醒等待的进程。在多道程序环境中，操作系统以进程为基本单位分配资源，进程的生命周期包括创建、就绪、运行和等待四个阶段。 复习操作系统时，要深入理解这些基本概念、原理和机制，因为它们构成了操作系统设计和分析的基础。通过解答这些期末复习题，学生能够巩固对操作系统核心知识点的理解，为考试做好准备。