部分操作系统复习题及答案(2015).doc

操作系统是计算机系统的核心组成部分，负责管理和控制系统的硬件和软件资源，提供用户接口，以及保障系统的稳定和高效运行。本复习资料主要涵盖了操作系统的基础知识，包括计算机系统组成、多道程序设计、并发性、进程和线程等核心概念。 1. 计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件包括处理器（CPU）、内存（存）、输入输出设备（如键盘、鼠标、显示器、打印机等）及其他外围设备；软件则包括操作系统、应用软件等。 2. 多道程序设计技术允许CPU和外设并行工作，提高系统资源利用率，减少处理机空闲时间。通过在内存中同时存放多个程序，使得CPU在等待某个进程完成I/O操作时，可以切换到其他就绪进程执行。 3. 在多道程序环境下，程序宏观上表现为并行运行，即多个进程看似同时执行；微观上则是串行的，因为CPU只能一次执行一个指令，但通过快速切换进程，给人以并行的感觉。 4. 操作系统两个基本特征是并发性和共享性。并发性指多个进程在一段时间内同时存在和执行，共享性则表示资源可供多个进程使用。两者相互依存，是现代操作系统的重要特性。 5. 顺序执行的程序具备顺序性、封闭性和可再观性。顺序性指程序按照指令序列依次执行；封闭性意味着程序的执行不受外界影响，其结果只依赖于初始状态和指令序列；可再观性是指同样的输入，程序每次运行都能得到相同的结果。 6. 操作系统的主要功能包括进程管理、存管理、设备管理、文件管理。这些管理功能确保了系统资源的有效分配和调度，并提供用户接口供用户与系统交互。 7. 批处理系统根据同时在内存中的程序数目，分为单道批处理系统和多道批处理系统。前者内存中仅有一个程序，后者则可以有多个。 进阶到进程和线程： 1. 并发执行的程序具有间断性，即程序执行会被打断，进入等待、就绪或被其他进程抢占。 2. 操作系统通过系统调用来实现读取文件数据，这是操作系统提供给用户的接口。 3. 等待态的进程不能直接变运行态，因为必须先由外部事件触发（如I/O完成），然后变为就绪态，等待CPU调度。 4. 进程控制块（PCB）是操作系统管理和控制进程的基本数据结构。 5. 当进程等待I/O完成时，它会变成就绪状态，等待被调度执行。 6. 进程和程序的区别在于，进程是动态的，而程序是静态的代码集合。 7. 进程和线程的主要区别在于线程是轻量级进程，可以直接共享进程的资源，而进程是资源分配的单位。 8. 建立进程主要是创建进程控制块，这是进程存在的标志。 9. 对进程的管理和控制通常通过原语实现，原语是不可中断的操作。 10. 进程不等于指令的集合，而是程序在内存中的执行实例。 11. 操作系统分配资源以进程为单位，确保资源的合理分配和管理。 12. 并发程序失去封闭性意味着它们的执行结果可能受并发执行的影响，例如共享变量的并发修改。 13. 进程是程序在数据集合上的执行过程，线程是进程内的执行单元，可以共享进程资源。 14. 不属于等待状态的情况是进程正等待着给它一个时间片，这对应于就绪状态。 15. 进程在任何时候只能处于运行、就绪或阻塞状态之一，但多个进程可以同时处于就绪状态。 16. 进程并发执行意味着它们在执行时间上是重叠的，表现出并发性。 17. 进程是一次运行活动，具有独立的功能。 18. 进程控制块中的处理机状态信息来自CPU寄存器。 19. 进程创建时不需要分配CPU，因为分配CPU是调度器的任务。 20. 进程被唤醒意味着它从等待状态变为就绪状态，等待被CPU调度执行。 21. 在单机系统中，若无进程运行，且无就绪进程，只有一个进程在等待状态，这种情况是不可能发生的，因为至少应该有一个进程处于就绪或运行状态。 以上知识点涵盖操作系统的基础概念和进程线程的管理，是理解操作系统工作原理的关键。通过深入学习这些内容，可以更好地掌握操作系统的设计与实现。