xx大学操作系统期末试卷2006.pdf

操作系统是计算机科学的基础，它管理着计算机的所有资源，包括处理器、内存、输入/输出设备等。这份试卷涉及了操作系统的一些核心概念，主要包括进程通信、同步与互斥、分页存储管理、页面淘汰策略、地址转换、磁盘访问时间以及I/O控制方式。 1. **进程通信**：进程通信是操作系统中进程间交换数据的方式，分为直接通信和间接通信。直接通信如管道、消息队列，而间接通信则通过共享内存、信号量等方式实现。 2. **P、V操作**：P操作和V操作是荷兰计算机科学家Dijkstra提出的信号量机制的一部分。P操作用于申请资源，相当于减操作，而V操作用于释放资源，相当于加操作。在并发环境中，信号量的初值应设置为大于等于0，以确保正确的资源管理。 3. **分页存储管理**：在请求式分页系统中，页框的分配策略包括固定分配，即预先分配一定数量的页框。固定分配又分为平均分配（每个进程均等地获得页框）和按比率分配（根据进程大小按比例分配页框）。页替换算法中，最佳算法理论上最优但无法实际实现，因为它需要预见未来；先进先出（FIFO）算法淘汰最早进入内存的页；最近最少使用（LRU）算法淘汰最近最久未使用的页。 4. **地址转换**：地址转换是将进程逻辑地址转化为内存物理地址的过程，它是虚拟内存系统的关键部分，使得程序可以在不连续的内存区域中运行。 5. **磁盘访问时间**：访问磁盘的时间由三部分构成：寻道时间（移动磁头至目标磁道所需时间）、旋转延迟时间（等待目标扇区旋转到磁头下方的时间）和传输时间（读取或写入数据的时间）。 6. **I/O控制方式**：包括轮询、中断和DMA（直接存储器访问）三种。轮询是CPU不断检查设备状态；中断是在设备准备好时通知CPU；DMA则允许设备直接与内存交换数据，减少CPU干预。 7. **并发与并行**：在单CPU系统中，尽管不能真正并行执行两个进程，但可以通过时间片轮转实现并发，一个进程执行CPU操作，另一个进程可同时进行I/O操作。 8. **分布式系统**：分布式系统是由多个独立的计算机节点通过网络连接，协同工作，形成一个整体，它们之间是松散耦合的，而非紧密耦合。 以上知识点覆盖了操作系统的基本原理，包括并发控制、内存管理和I/O处理等方面，是理解和设计操作系统不可或缺的基础。在学习和理解这些概念时，不仅要知道其定义，还要理解其背后的原理和应用，以便更好地解决实际问题。