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计算机操作系统课程教学大纲

计算机操作系统课程教学大纲
计算机操作系统课程教学大纲

《计算机操作系统》课程教学大纲

课程编号1620034 学分总学时64 理论54 实验/上机10 英文课程名Operating Systems

2006年9月1日开课院(系)信息学院开课系计算机系、网络系修订时

课程简介

“计算机操作系统”是计算机应计算机科学与技术专业学生必修的重要专业基础课,是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象和涉及面广,其整体实现思想和技术难于理解。操作系统对计算机系统资源实施管理,是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口,所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。操作系统技术是衡量一个国家计算机技术整体实力和创新能力的关键。本课程主要内容包括:操作系统引论、进程管理、存储器管理、文件系统、设备管理等方面的概念和技术方法等。

课程大纲

一、课程的性质与任务:

操作系统是计算机科学与技术专业的主干课程,它综合了计算机软件和硬件技术,具有很强的系统性,是衡量教学质量和学生专业技能整体水平的重要课程。操作系统技术的掌握与应用决定了一个国家计算机系统软件的研发能力,是培养计算机创新人才的重要途径。学生通过本课程的学习,理解操作系统的基本概念和主要功能,它是如何组织和运作的,从而在本质上掌握计算机系统的运行机制,为迅速发展我国自己的操作系统,振兴我国信息产业打下坚实基础。

二、课程的目的与基本要求:

●本课程的目的

掌握操作系统这一重要系统软件的结构与构造,它的各组成部分的具体工作原理与技术实现方法,各部分之间的相互联系。通过系统的学习,学生站在一定高度掌握计算机系统的软硬件协作关系和整体工作原理,为今后从事专业工作打下坚实基础。

●基本要求

1、掌握理论上的重要概念和重要技术,例如多道程序、并发、分时、进程、进程间通信、虚拟存储器等。

2、由于本课程难度很高,对于专业技术经验不足的一般学生来讲本课程的内容不容

易消化和掌握,加上课内学时有限等因素,建议教学过程中多建设网络视频资源,教师将讲授之内容以网络教学资源的形式提供给学生,一方面便于学生课前预习、课后复习,突破学时限制,另一方面为交互式教学和自主式学习创造条件,而且可以扩大课堂容量。

3、知识掌握要有层次结构。第一个层次是主流操作系统(类UNIX)的常用命令,第二个层次是学会用系统调用编写C语言应用程序,第三个层次是操作系统原理的掌握。这种层次结构教学方法保证不同层次的学生均有收获和成就感,也体现了由浅入深、由表及里的教学方法的灵活运用。

4、教学过程避免“重理论、轻实践”的现象,应该紧密结合一个具体操作系统来帮助学生理解深奥的理论与技术。

三、面向专业

计算机科学与技术、信息管理与信息系统

四、先修课程

计算机组成原理、汇编语言、C语言程序设计、数据结构。

五、本课程与其它课程的联系

操作系统是一门综合性较强的课程,需要学生有一定的计算机硬件基础知识,而操作系统本身是一个大型的系统软件,它的功能是通过定义数据结构和程序描述来实现的。为此,学习本课程之前学生应具备计算机组成、汇编语言、C语言程序设计、数据结构等方面的知识。

操作系统又是其它许多后续课程如计算机网络、编译原理、软件体系结构等的先行课程,它为进一步学习后续课程打下基础。

六、教学内容安排、要求、学时分配及作业:

第一章引言(INTRODUCTION),(理论2学时,实验2学时)

§什么是操作系统(WHAT IS AN OPERATING SYSTEM?)

从功能扩展机和资源管理器两个角度掌握操作系统的概念(Extended Machine & Resource Manager)

作业:

1.What are the two main functions of an operating system?

2.What is the difference between kernel mode and user mode? Why is the difference important to an operating system?

§操作系统历史(HISTORY OF OPERA TING SYSTEMS)

结合硬件发展了解操作系统的由来,通过现有的操作系统产品重点掌握分时系统和多任务系统的概念。

作业:

1.What is multiprogramming?

2.What is spooling? Do you think that advanced personal computers will have spooling as a standard feature in the future?

§操作系统中的重要概念(OPERATING SYSTEM CONCEPTS)

结合实际抽象出并理解进程、文件、shell等概念。(Processes, Files, and Shell)

作业:

1.Write a shell that is similar to Fig. 1-10 but contains enough code that it actually works so you can test it. You might also add some features such as redirection of input and output, pipes, and background jobs.

§系统调用(SYSTEM CALLS)

通过演示UNIX下的带有系统调用的C语言程序,使学生理解操作系统中各种主要的系统调用功能和使用方法。

作业:

1.Write a program (or series of programs) to test all the MINIX 3 system calls. For each call, try various sets of parameters, including some incorrect ones, to see if they are detected.

§操作系统结构(OPERA TING SYSTEM STRUCTURE)

一般了解单一结构、分层结构、虚拟机操作系统,理解微内核操作系统结构。

作业:

1.Examine the difference between a micro-kernel system and a monolithic system

第二章进程(PROCESSES), (理论16学时,实验2学时)

§进程引言(INTRODUCTION TO PROCESSES),1学时

掌握进程模型,理解进程实现,了解线程

作业:

1.Why is multiprogramming central to the operation of a modern operating system?

2.What are the three main states that a process can be in? Describe the meaning of each one briefly.

§进程间通信(INTERPROCESS COMMUNICA TION),2学时

理解竞争条件、临界区、临界资源以及信号量的概念,掌握用信号量解决进程同步与互斥的方法

作业:

1.Does the busy waiting solution using the turn variable work when the two processes are running on a shared-memory multiprocessor, that is, two CPUs, sharing a common memory?

2.Consider a computer that does not have a TEST AND SET LOCK instruction but does have an instruction to swap the contents of a register and a memory word in a single indivisible action. Can that be used to write a routine enter_region such as the one found in Fig. 2-12?

3.Give a sketch of how an operating system that can disable interrupts could implement semaphores.

4.Show how counting semaphores ., semaphores that can hold an arbitrarily large value) can be implemented using only binary semaphores and ordinary machine instructions.

5.In a situation with a high-priority process, H, and a low-priority process, L, was described, which led to H looping forever. Does the same problem occur if round-robin scheduling is used instead of priority scheduling? Discuss.

§经典进程同步问题(CLASSICAL IPC PROBLEMS),1学时

掌握进餐的哲学家问题,了解读者-写者和理发师问题

作业:

1.In the solution to the dining philosophers problem (Fig. 2-20), why is the state variable set to HUNGRY in the procedure take_forks?

2.Consider the procedure put_forks in Fig. 2-20. Suppose that the variable state[i] was set to THINKING after the two calls to test, rather than before. How would this change affect the solution for the case of 3 philosophers? For 100 philosophers?

3.The readers and writers problem can be formulated in several ways with regard to which category of processes can be started when. Carefully describe three different variations of the problem, each one favoring (or not favoring) some category of processes. For each variation, specify what happens when a reader or a writer becomes ready to access the data base, and what happens when a process is finished using the data base.

§进程调度(SCHEDULING),1学时

掌握轮转和多级队列调度算法

作业:

1.Round- robin schedulers normally maintain a list of all runnable processes, with each process occurring exactly once in the list. What would happen if a process occurred twice in the list? Can you think of any reason for allowing this?

2.Five batch jobs A through E, arrive at a computer center at almost the same time. They have estimated running times of 10, 6, 2, 4, and 8 minutes. Their (externally determined) priorities are 3, 5, 2, 1, and 4, respectively, with 5 being the highest priority. For each of the following scheduling algorithms, determine the mean process turnaround time. Ignore process switching overhead.(a) Round robin.(b) Priority scheduling.(c) First-come, first-served (run in order 10, 6, 2, 4, 8).(d) Shortest job first. For (a), assume that the system is multiprogrammed, and that each job gets its fair share of the CPU. For (b) through (d) assume that only one job at a time runs, until it finishes. All jobs are completely CPU bound.

§ MINIX中进程的实现(IMPLEMENTATION OF PROCESSES),11学时

了解源代码的组织和头文件(1学时);掌握MINIX引导和系统初始化(1学时),MINIX 的中断处理、进程间通信和调度(4学时),硬件相关的内核支持(1学时)

作业:

1.During execution, MINIX maintains a variable proc_ptr that points to the process table entry for the current process. Why?

2.MINIX does not buffer messages. Explain how this design decision causes problems with clock and keyboard interrupts.

3.When a message is sent to a sleeping process in MINIX, the procedure ready is called to put that process on the proper scheduling queue. This procedure starts out by disabling interrupts. Explain.

4.The MINIX procedure mini_rec contains a loop. Explain what it is for.

5.MINIX essentially uses the scheduling method in Fig. 2-43, with different priorities for classes. The lowest class (user processes) has round-robin scheduling, but the tasks and servers always are allowed to run until they block. Is it possible for processes in the lowest class to starve? Why (or why not)?

6.Add code to the MINIX kernel to keep track of the number of messages sent from process (or task) i to process (or task) j. Print this matrix when the F4 key is hit.

7.Modify the MINIX scheduler to keep track of how much CPU time each user process has had recently. When no task or server wants to run, pick the user process that has had the smallest share of the CPU.

8.Modify the hwint_master and hwint_slave macros in so the operations now performed by the save function are performed inline. What is the cost in code size? Can you measure an increase in performance?

第三章输入/输出(INPUT/OUTPUT) (理论16学时,实验2学时)

§ I/O硬件原理(PRINCIPLES OF I/O HARDW ARE),1学时

了解I/O设备、设备控制器以及DMA等概念

作业:

1.What is memory-mapped I/O? Why is it sometimes used?

2.Explain what DMA is and why it is used.

3.Although DMA does not use the CPU, the maximum transfer rate is still limited. Consider reading a block from the disk. Name three factors that might ultimately limit the rate of transfer.

§ I/O软件原理(PRINCIPLES OF I/O SOFTWARE),1学时

了解I/O软件的目标;掌握中断处理程序、设备驱动程序、设备无关I/O件以及用户空间I/O软件的概念、原理以及它们之间的层次调用关系

作业:

1.Each device driver has two different interfaces with the operating system. One interface is

a set of function calls that the operating system makes on the driver. The other is a set of calls that the driver makes on the operating system. Name one likely call in each interface.

2.Why do operating system designers attempt to provide device-independent I/O wherever it is possible?

3.In which of the four I/O software layers is each of the following done?(a) Computing the track, sector, and head for a disk read.(b) Maintaining a cache of recently used blocks.(c) Writing commands to the device registers.(d) Checking to see if the user is permitted to use the device.(e) Converting binary integers to ASCII for printing.

4.Why are output files for the printer normally spooled on disk before being printed?

§死锁(DEADLOCKS),1学时

一般了解死锁的概念和原理;了解死锁检测、预防和避免的算法

§ MINIX I/O系统概述(OVERVIEW OF I/O IN MINIX),2学时

掌握MINIX中断处理程序、设备驱动程序、设备无关I/O软件以及用户空间I/O软件的实现。

作业:

1.Why are RS232 terminals interrupt driven, but memory-mapped terminals not interrupt driven?

2.Why do operating systems provide escape characters, such as CTRL-V in MINIX?

3.After receiving a CTRL-C (SIGINT) character, the MINIX driver discards all output currently queued for that terminal. Why?

§ MINIX块设备(BLOCK DEVICES IN MINIX),2学时

掌握MINIX块设备驱动程序的软件结构

作业:

Describe the general principle of MINIX block device drivers.

§ RAM盘驱动(RAM DISKS),1学时

理解MINIX RAM盘驱动程序的结构及工作原理

§磁盘驱动(DISKS),2学时

了解磁盘硬件和软件;掌握硬盘驱动程序的工作原理

作业:

Modify the MINIX floppy disk driver to do track-at-a-time caching.

§时钟(CLOCKS),2学时

了解时钟硬件和软件;掌握时钟驱动程序的工作原理

作业:

1.Modify MINIX to display current time every minute on the upper right corner of the screen.

2.The clock interrupt handler on a certain computer requires 2 msec (including process switching overhead) per clock tick. The clock runs at 60 Hz. What fraction of the CPU is devoted to the clock?

§终端驱动(TERMINALS),4学时

掌握驱动程序的结构;理解键盘驱动程序;了解显示器驱动程序

作业:

1.Write a graphics driver for the IBM color display, or some other suitable bitmap display. The driver should accept commands to set and clear individual pixels, move rectangles around the screen, and any other features you think are interesting. User programs interface to the driver by opening /dev/graphics and writing commands to it.

2.Modify the terminal driver so that in addition to a having a special key to erase the previous character, there is a key to erase the previous word.

第四章存储器管理(MEMORY MANAGEMENT) (理论12学时,实验2学时)

§分区(PARTITION MANAGEMENT ALGORITHM),2学时

理解位示图、链表等数据结构;掌握BF, WF, FF等分区分配算法;掌握虚地址、实地址、地址变换、重定位等概念与技术。

作业:

1. A computer has 1 GB of RAM allocated in units of 64 KB. How many KB are needed if

a bitmap is used to keep track of free memory?

2.What is the difference between a physical address and a virtual address?

https://www.sodocs.net/doc/691183143.html,ing the page mapping of Fig. 4-8, give the physical address corresponding to each of the following virtual addresses:

(a) 20 (b) 4100 (c) 8300

§分段(SEGMENTATION),2学时

理解保护模式下分段系统的硬件支持;掌握段表等重要的数据结构;掌握段的共享与保护机制。

作业:

1.Describe the principle of segmentation.

2.What mechanisms does Pentium use to protect one process accessed from another? Describe the corresponding hardware and tables.

3.What mechanisms does Pentium use to protect kernel data accessed from common process? Describe the corresponding hardware and tables.

§分页系统(PAGING SYSTEMS),2学时

掌握分页系统中页表结构、TLB、MMC及缺页中断等概念;掌握分页系统的地址变换过程;了解工作集、抖动等概念;掌握LRU和FIFO等页面置换算法;了解分页与分段的对比;了解段页式存储管理方案。

作业:

1.Explain the difference between internal fragmentation and external fragmentation. Which one occurs in paging systems? Which one occurs in systems using pure segmentation?

2.When segmentation and paging are both being used, as in the Pentium, first the segment descriptor must be looked up, then the page descriptor. Does the TLB also work this way, with two

levels of lookup?

§ MINIX存储器管理(MEMORY MANAGEMENT IN MINIX),6学时

理解存储管理系统的头文件和数据结构(1学时);掌握FORK、EXIT、W AIT、EXEC系统调用的实现(2学时);掌握信号处理过程(3学时)。

作业:

1.It was pointed out that on an exec call, by testing for an adequate hole before releasing the current process' memory, a suboptimal implementation is achieved. Reprogram this algorithm to do better.

2.In Sec. 4.8.4, it was pointed out that it would be better to search for holes for the text and data segments separately. Implement this improvement.

3.Redesign adjust to avoid the problem of signaled processes being killed unnecessarily because of a too-strict test for stack space.

4.To tell the current memory allocation of a MINIX process you can use the command:chmem +0 a.out, but this has the annoying side effect of rewriting the file, and thus changing its date and time information. Modify chmem to make a new command showmem, which simply displays the current memory allocation of its argument.

第五章文件系统(FILE SYSTEMS) (理论8学时,实验2学时)

§文件及目录(FILES AND DIRECTORIES),1学时

了解文件、文件系统、目录、路径、绝对路径、相对路径、文件属性等概念。

作业:

1.NTFS uses Unicode for naming files. Unicode supports 16-bit characters. Give an advantage of Unicode file naming over ASCII file naming.

2.Some files begin with a magic number. Of what use is this?

3.Fig. 5-4 lists some file attributes. Not listed in this table is parity. Would that be a useful file attribute? If so, how might it be used?

4.Give 5 different path names for the file /etc/passwd. (Hint:think about the directory entries "." and "..".)

§文件系统实现(FILE SYSTEM IMPLEMENTA TION),1学时

理解连续分配、链接分配、文件分配表等文件存储方法;掌握基于索引节点的文件存储方式;掌握基于索引节点的目录结构和路径搜索方法;掌握UNIX磁盘空闲空间管理算法。

作业:

1.What is the difference between a hard link and a symbolic link? Give an advantage of each one.

2.When a file is removed, its blocks are generally put back on the free list, but they are not erased. Do you think it would be a good idea to have the operating system erase each block before releasing it? Consider both security and performance factors in your answer, and explain the effect

of each.

3.Three different protection mechanisms that we have discussed are capabilities, access control lists, and the UNIX rwx bits. For each of the following protection problems, tell which of these mechanisms can be used.

(a) Ken wants his files readable by everyone except his office mate.

(b) Mitch and Steve want to share some secret files.

(c) Linda wants some of her files to be public.

For UNIX, assume that groups are categories such as faculty, students, secretaries, etc.

§ MINIX文件系统(MINIX FILE SYSTEM),4学时

掌握MINIX文件系统布局、位图、i-节点、高速缓存、文件描述符、文件锁等的实现原理;了解文件系统调用的实现细节。

1.The size of the filp table is currently defined as a constant, NR_FILPS, in fs/. In order to accommodate more users on a networked system you want to increase NR_PROCS in include/minix/. How should NR_FILPS be defined as a function of NR_PROCS?

2.Suppose that a technological breakthrough occurs, and that nonvolatile RAM, which retains its contents reliably following a power failure, becomes available with no price or performance disadvantage over conventional RAM. What aspects of file system design would be affected by this development?

3.Symbolic links are files that point to other files or directories indirectly. Unlike ordinary links such as those currently implemented in MINIX, a symbolic link has its own i-node, which points to a data block. The data block contains the path to the file being linked to, and the i-node makes it possible for the link to have different ownership and permissions from the file linked to.

A symbolic link and the file or directory to which it points can be located on different devices. Symbolic links are not part of MINIX. Implement symbolic links for MINIX.

§ MINIX文件系统实现(IMPLEMENTATION),2学时

掌握MINIX文件系统的实现过程。

作业:

1.Although the current limit to a MINIX file size is determined by the 32-file pointer, in the future, with 64-bit file pointers, files larger than 232 1 bytes may be allowed, in which case triple indirect blocks may be needed. Modify FS to add triple indirect blocks.

2.Show if setting the (now-unused) ROBUST flag might make the file system more or less robust in the face of a crash. Whether this is the case in the current version of MINIX has not been researched, so it may be either way. Take a good look at what happens when a modified block is evicted from the cache. Take into account that a modified data block may be accompanied by a modified i-node and bitmap.

3.Design a mechanism to add support for a "foreign" file system, so that one could, for

instance, mount an MS-DOS file system on a directory in the MINIX file system.

4.Write a pair of programs, in C or as shell scripts, to send and receive a message by a covert channel on a MINIX system. Hint:A permission bit can be seen even when a file is otherwise inaccessible, and the sleep command or system call is guaranteed to delay for a fixed time, set by its argument. Measure the data rate on an idle system. Then create an artificially heavy load by starting up numerous different background processes and measure the data rate again.

5.Implement immediate files in MINIX, that is small files actually stored in the i-node itself, thus saving a disk access to retrieve them.

七、实验名称与类别:

序号实验名称学时实验类别

1 MINIX系统调用与接口

2 验证型

2 消息机制及进程调度 2 验证型

3 时钟显示的设计与实现 2 验证型

4 存储分配 2 验证型

5 P、V操作的实现 2 综合型

注:实验类别指:演示型、操作型、验证型、综合型、设计型、研究创新型

八、实验目的、内容与要求

实验1:MINIX系统调用与接口

实验目的:

验证操作系统作为虚拟机和功能扩展机,为程序提供的接口。

实验内容:

在MINIX系统上,编写C语言程序,程序中使用如下系统调用:

1、进程管理方面的系统调用fork, waitpid, exit, getpid。

2、文件管理方面的系统调用fcntl,link, unlink。特别地,使用fcntl的锁机制,实现多进程共享一个文件。

实验要求:

详细分析程序的设计与实现,说明每个程序所体现的操作系统原理,说明测试过程。

实验2:消息机制及进程调度

实验目的:

通过实验,进一步理解和巩固消息通信机制和进程调度过程。

实验内容:

编写C语言程序,当用户按下F4键时,系统显示到F4键按下时为止时,有哪些进程

之间传递了消息,传递了多少个消息。

实验要求:

详细分析实验原理,即MINIX的消息传递机制和进程调度机制四、程序分析、测试过程。

实验3:时钟显示的设计与实现

实验目的:

通过实验,巩固对设备驱动程序的工作原理的掌握。

实验内容:

更新MINIX的时钟驱动程序和终端驱动程序的源代码,使得MINIX启动之后在主控终端右上角每隔1秒钟显示当前时间

实验要求:

认真掌握MINIX时钟驱动程序、系统任务以及终端驱动程序的结构、实现原理、这几个进程之间的消息传递机制,详细说明程序的实现过程。

实验4:存储分配

实验目的:掌握存储分配的实现原理。

实验内容:修改MINIX源代码,实现最佳适应算法。

实验要求:

详细分析实现过程,包括首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法实现的工作原理,详细说明最佳适应算法在MINIX中的实现与设计过程,对程序作出详细注释,写出测试过程。

实验5:P、V操作的实现

实验目的:掌握信号量的原理及实现方法。

实验内容:

为MINIX加入P、V操作功能。

实验要求:

详细分析实现过程,包括Makefile、函数库、c接口、编译连接过程、实现原理。不能只用程序代码填写实验报告,否则成绩无效。

九、教材与参考书:

本课程选用教材:

名称Operating Systems–Design and Implementation,操作系统设计与实现

版本第三版

著者Andrew S. Tanenbaum等

出版Prentice Hall国际版

书号ISBN 7-900611-98-3

定价约180元

本课程推荐参考书:

名称UNIX Internals:The New Frontiers (UNIX系统内幕)

版本第一版

著者Uresh Vahalia

出版人民邮电出版社(Prentice Hall出版公司,英文版)

书号ISBN 7-/TP·3467

定价元

十、本课程理论课及实验课的考核方式:

理论课考核方式:

平时成绩(作业、实验和考勤)占30%,期末考试占70%。

实验课考核方式:

实验结果在机器上演示,实验报告占总成绩的30%,演示占70%。

执笔:高升

审核:肖来胜

批准人:王荣辉

时间:

第九课 计算机操作系统教学设计

第九课<<计算机操作系统>>教学设计 一、教学内容分析:本课内容参考四川教育出版社《信息技术》七年级(上)第九课-计算机操作系统,本课内容有:计算机系统的管理者-操作系统,Windows 操作系统的发展及windows 操作系统的特点。 二、学生情况分析 本课教学内容对象是初一(七)年级同学,学生来自不同的区县及学校,各校的教育教学条件及教学要求不统一,能力水平不齐,学习环境发生了改变,学习者本身年龄也不断增长,信息技术课程的学习,也进入了一个新的阶段。为了能更科学地理解知识,学会变通,可以设置一些问题让学生自行寻找答案。 三、教学目标 目标难度知识与技能行为目标 (1)知道计算机操作系统的作用和地位,了解常用的操作系统,通过练习对比dos 与windows 系统的区别。 (2)知道现用windows 操作系统的特点和发展方向,丰富自己的知识结构。 (3)体会计算机操作系统对计算机的管理作用及windowsxp 操作系统的安装及启动的基本过程。 过程与方法 (1)以任务为驱动,培养学生的观察能力,自我探索总结的能力; (2)培养学生进行自主学习、协作学习的能力; (3)培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力 情感态度及价值观 (1)培养学生之间的协作合作关系,增强学生合作精神。 (2)培养学生大胆尝试探究精神。 四、重点难点 教学重点:认识计算机操作系统的作用和Windows 操作系统的发展及特点。教学难点:对Dos、Windows 操作系统特点的理解及掌握Windows 操作系统启动及安装的特点。五、教学方法 任务驱动法、分组协作法、自主探究法 六、教学准备 局域网,多媒体电子教室,教学课件,及windows xp setup 演示软件。

计算机操作系统(第四版)

第三章处理机调度与死锁 1,高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度? 【解】(1)高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存,并为它们创建进程,分配必要的资源,然后再将新创建的进程排在就绪队列上,准备执行。(2)低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机,然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。(3)引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此,应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间,而将它们调至外存上去等待,称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件,且内存又稍有空闲时,由中级调度决定,将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上,等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流? 【解】作业包含通常的程序和数据,还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流;在操作系统的控制下,逐个作业进程处理,于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB?其中包含了哪些内容? 【解】每当作业进入系统时,系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB,根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有:1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型(CPU繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型)5)作业状态6)调度信息(优先级、作业已运行)7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5.在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业? 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数,取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入

计算机操作系统概述习题集

计算机操作系统概述习题集 1、学习“计算机操作系统”这门课,至少要记住操作系统的概念哪两大特征? 2、选择题: (1)操作系统负责管理计算机系统的(),其中包括处理机、内存、外围设备和文件。 ①、程序;②、文件;③、资源;④、进程 (2)没有下列设备计算机无法工作(): ①、硬盘;②、软盘;③、内存;④、打印机 3、(是非题)()操作系统的“配置”或“生成”,是指可以任意按用户要求装配成各种应用核心。 4、述操作系统的五大管理功能。 5、什么是批处理系统?为什么要引入批处理系统? 6、什么叫多道程序?试述多道程序涉及技术的基本思想及特征,为什么对作业进行多道批处理可以提高系统效率? 7、何为分时系统?简述其特点。 8、分时系统和实时系统有何不同? 9、多用户操作系统离开了多终端的硬件支持,能否安装和使用? 10、多用户操作系统和网络操作系统有什么区别? 11、UNIX或Linux操作系统的最大特点是什么? 12、Linux操作系统的内核版本(X.X.XX)和发行版本(X.X)有什么区别? 15、实现多道程序解决哪些问题? 16、试比较硬盘共享的两种方式(虚拟软盘方式和文件服务方式),它们各适用于什么场合? 17、分布式操作系统应具有哪些功能? 作业管理习题集 1 、什么是作业、作业步和作业流?作业管理包括哪些内容? 2 、 SPOOLing 的含义是什么?试述 SPOOLing 系统的特点和功能,以及控制过程。 3 、作业调度的功能是什么?作业调度算法应考虑的主要因素是什么? 4 、有哪些基本的作业调度算法?在什么情况下调用作业调度程序。 6 、选择题(在括号内选择最确切的一项作为答案划一个钩,多划按错论):

武汉大学计算机操作系统考试试卷

计算机操作系统精选模拟试题及答案 1.操作系统的发展过程是(C) A、原始操作系统,管理程序,操作系统 B、原始操作系统,操作系统,管理程序 C、管理程序,原始操作系统,操作系统 D、管理程序,操作系统,原始操作系统 2.用户程序中的输入、输出操作实际上是由(B)完成。 A、程序设计语言 B、操作系统 C、编译系统 D、标准库程序 3.进程调度的对象和任务分别是(C)。 A、作业,从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU B、进程,从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPU C、进程,从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU D、作业,从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU 4.支持程序浮动的地址转换机制是(A、动态重定位) A、动态重定位 B、段式地址转换 C、页式地址转换 D、静态重定位 5.在可变分区存储管理中,最优适应分配算法要求对空闲区表项按(C)进行排列。 A、地址从大到小 B、地址从小到大 C、尺寸从小到大 D、尺寸从大到小 6.设计批处理多道系统时,首先要考虑的是(系统效率和吞吐量)。 A、灵活性和可适应性 B、系统效率和吞吐量 C、交互性和响应时间 D、实时性和可靠性 7.当进程因时间片用完而让出处理机时,该进程应转变为(B)状态。 A、等待 B、就绪 C、运行 D、完成 8.文件的保密是指防止文件被(C)。 A、篡改 B、破坏 C、窃取 D、删除 9.若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A,则变量A的相关临界区是由(D)临界区构成。 A、2个 B、3个 C、4个 D、5个 10.按逻辑结构划分,文件主要有两类:(记录式文件)和流式文件。 A、记录式文件 B、网状文件 C、索引文件 D、流式文件 11.UNIX中的文件系统采用(、流式文件)。 A、网状文件 B、记录式文件 C、索引文件 D、流式文件 12.文件系统的主要目的是(A)。 A、实现对文件的按名存取 B、实现虚拟存贮器 C、提高外围设备的输入输出速度 D、用于存贮系统文档 13.文件系统中用( D )管理文件。 A、堆栈结构 B、指针 C、页表 D、目录 14.为了允许不同用户的文件具有相同的文件名,通常在文件系统中采用(B)。 A、重名翻译 B、多级目录 C、约定 D、文件名 15.在多进程的并发系统中,肯定不会因竞争(C)而产生死锁。 A、打印机 B、磁带机 C、CPU D、磁盘 16.一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是(C)。

计算机操作系统(第四版)1-8章 课后答案(全)

第一章操作系统引论 1.设计现代OS的主要目标是什么?答:方便性,开放性,有效性,可扩充性 2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;OS作为计算机系统资的管理者;OS实现了对计算机资源的抽象。 3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先在裸机上覆盖一层1/0设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。0s通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里,为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。 5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机1/0是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。而耽机1/0方式是指程序和数据的輸入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在:CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及寸接收并及时处理该命令,在用户能接受的时采内将结果返回给用户。解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设路多路卡,健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据;为每个终端配路缓冲区,暂存用户捷入的命令或教据。针对反时处理问题,应便所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时OS?答:实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS是为了满足应用的需求,熏好地满足实时控制领域和实时信息处涯领域的需要。 9.什么是硬实时任务和款实时任务?试举例说明。答:硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求,否则可能出现难以预测的结是。举例来说,运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格,偶尔错过了任务的截止时间,对系统产生的影响不大。举例:网页内容的更新、火车售票系统。 10.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较。答:(1)及时性:实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以人所能受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微妙。(2)交互性:实时信息处理系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。(3)可靠性:分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带未巨大的经济损失,甚至是灾难性后,,所以在实时系统中,往往都采取了

计算机操作系统常见考点作业解答

计算机操作系统常见考点 第1章计算机操作系统概述 简答题 1.叙述操作系统在计算机系统中的地位。(5分) 答:计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件(或程序集合)。操作系统在计算机系统中处于承上启下的地位。 作为最贴近硬件的第一层软件,操作系统是硬件的扩充。操作系统虽属于系统软件,却又不同于其他的系统软件,其他系统软件都受操作系统的管理和控制,得到操作系统的支持和服务。操作系统还为用户和计算机提供接口,具有友好方便的用户界面。 2.试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。(5分) 答:实时操作系统与分时操作系统系统相比,其区别表现在三个方面(1)分时系统的交互性较强,而实时系统一般是具有特殊用途的专用系统,交互能力较弱;(2)实时系统对响应时间一般有严格的要求,要求更及时,而分时系统对响应时间的要求是以人们能接受的等待时间为依据的;(3)虽然分时系统也要求系统可靠,但实时系统对可靠性的要求更高。3.简述DOS、Windows、UNIX/Linux操作系统各具有什么特点?(9分) 答:DOS主要是单用户单任务操作系统,是一种最简单的微机操作系统。主要类型有MS-DOS,PC-DOS,CCDOS等。 Windows操作系统的主要特点是:(1)图形用户界面;(2)多任务处理;(3)设备无关性。 UNIX操作系统的主要特点是:(1)可移植性好;(2)多用户,多任务;(3)分时系统;(4)系统安全。 第2章作业管理 、简答题 1.作业调度和进程调度有什么区别?(6分) 答:作业调度与进程调度之间的差别主要是:作业调度是宏观调度,它所选择的作业只是具有获得处理机的资格,但尚未占有处理机,不能立即在其上实际运行;而进程调度是微观调度,动态地把处理机实际地分配给所选择的进程,使之真正活动起来。另外,进程调度相当频繁,而作业调度执行的次数一般很少。 2.试述系统调用与一般过程调用的主要区别。(6分) 答:系统调用在本质上是一种过程调用,但它是一种特殊的过程调用,它与一般过程调用的主要区别如下: (1)运行状态不同。一般的过程调用,其调用和被调用过程都是用户程序,它们都运行在同一系统状态下;而系统调用的调用过程是用户程序,它运行在用户态,其被调用过程是系统过程,运行在核心态。 (2)进入方式不同。一般过程调用可以直接通过过程调用语句将控制转移到被调用过程;而执行系统调用时,由于调用和被调用过程处于不同系统状态,必须通过访管中断进入。综合题 1.设有4

电子科技大学计算机操作系统2010-6-A-OS试卷(含答案)

电子科技大学二零零九至二零一零学年第二学期期末考试操作系统课程考试题 A 卷(120 分钟)考试形式:闭卷考试日期2010 年6 月日 一、单项选择题(共20分,共10题,每题2 分) 1.无结构文件的含义是( C ) A.变长记录的文件B.索引文件 C.流式文件D.索引顺序文件 2.批处理系统的主要缺点是( A ) A.无交互性 B.输入/输出设备利用率低: C.CPU利用率低 D.系统吞吐量小 3.下列选项中,操作系统提供给应用程序的接口是(A) A.系统调用B.中断C.库函数D.原语 4.某页式存储管理系统中,地址寄存器低11位表示页内位移量,则页面大小最多为(C)。 A.1024字节 B.1024K字节 C.2048字节 D.512K字节 5.设与某资源相关联的信号量初值为4,当前值为3,若M表示该资源的可用个数,N表示等待该资源的进程数,则M、N分别是( B ) A.0,1 B.3,0C.1,2 D.2,0 6.适合多道程序运行的存储管理中,存储保护是为了(D〕。 A防止一个作业占用同一个分区 B防止非法访问磁盘文件 C防止非法访问磁带文件D防止各道作业相互干扰 7.请求页式存储管理系统可能出现(A)问题。 A.抖动 B.不能共享 C.外零头 D.动态链接 8.线程是( C ) A. 进程 B.作业 C.调度的基本单位 D.资源拥有的象征 9. 设置当前目录的主要原因是(B)。 A.节省主存空间 B.加快文件查找速度 C. 节省辅存空间 D.便于打开文件 10.分页存储管理要求(B) A.用户程序给出页号 B.地址空间必须连续。 C.磁盘空间必需连续 D.物理空间必须是连续。 10分,共5题,每题2 分)(ABCE )

计算机操作系统第四版试题及答案

操作系统期末考试(一) 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,只有一个是正确的,将其号码写在题干的括号中。每小题2分,共20分) 1、文件系统的主要组成部分是() A、文件控制块及文件 B、I/O文件及块设备文件 C、系统文件及用户文件 D、文件及管理文件的软件 2、实现进程互斥可采用的方法() A、中断 B、查询 C、开锁和关锁 D、按键处理 3、某页式管理系统中,地址寄存器的低9位表示页内地址,则页面大小为() A、1024字节 B、512字节 C、1024K D、512K 4、串联文件适合于()存取 … A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 5、进程的同步与互斥是由于程序的()引起的 A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量 D、并发执行 6、信号量的值() A、总是为正 B、总是为负 C、总是为0 D、可以为负整数 7、多道程序的实质是() A、程序的顺序执行 B、程序的并发执行 C、多个处理机同时执行 D、用户程序和系统程序交叉执行 8、虚拟存储器最基本的特征是() A、从逻辑上扩充内存容量 B、提高内存利用率 C、驻留性 D、固定性 ; 9、飞机定票系统是一个() A、实时系统 B、批处理系统 C、通用系统 D、分时系统 10、操作系统中,被调度和分派资源的基本单位,并可独立执行的实体是() A、线程 B、程序 C、进程 D、指令 二、名词解释(每小题3分,共15分) 1.死锁: 2.原子操作: 3.临界区: 4.虚拟存储器: 5.文件系统: ' 三、判断改错题(判断正误,并改正错误,每小题2分,共20分) 1、通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。 () 2、请求页式管理系统中,既可以减少外零头,又可以减少内零头。 () 3、操作系统中系统调用越多,系统功能就越强,用户使用越复杂。 () 4、一个进程可以挂起自已,也可以激活自已。 () 5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。 () 6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。 () 7、进程调度只有一种方式:剥夺方式。 ()

南京邮电大学计算机操作系统试题

计算机操作系统试题 一填空: 2.主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。 4.当一个进程独占处理器顺序执行时,具有两个特性:封闭性和可再现性。 5.程序经编译或汇编以后形成目标程序,其指令的顺序都是以零作为参考地址,这些地址称为逻辑地址。 7.进程由程度、数据和FCB组成。 8.对信号量S的操作只能通过原语操作进行,对应每一个信号量设置了一个等待队列。 21.操作系统目前有五大类型:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。 24、在设备管理中,为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点,引入了虚拟分配技术,即用共享设备模拟独占设备。 25、常用的内存管理方法有分区管理、页式管理、段式管理和段页式管理。 26、动态存储分配时,要靠硬件地址变换机构实现重定位。 27、在存储管理中常用虚拟存储器方式来摆脱主存容量的限制。 35. 在操作系统中,进程是一个资源分配的基本单位,也是一个独立运行和调度 的基本单位。 36. 在信号量机制中,信号量S > 0时的值表示可用资源数目;若S < 0,则表示等待该资源的进程数,此时进程应阻塞。 37. 操作系统提供给编程人员的唯一接口是系统调用。 38. 设备从资源分配角度可分为独占设备,共享设备和虚拟设备。 42. 地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的逻辑地址变换为内存中的物理地址。44.现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。 47. 操作系统的基本类型有批处理操作系统,分时操作系统和实时操作系统三种。58.在分时系统中,当用户数目为100时,为保证响应时间不超过2秒,此时时间片最大应为20ms。分时系统采用的调度方法是时间片轮转调度算法。 66.使用缓冲区能有效地缓和I/O设备和CPU之间速度不匹配的矛盾。 71.计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机系统资源的系统软件。 90.在一个请求分页系统中,假如系统分配给一个作业的物理块数为3,且此作业的页面走向为2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2。OTP算法的页面置换次数为3 ,LRU算法的页面置换次数为4,CLOCK算法的页面置换次数为5 。 108. 现代操作系统的特征是并发、共享、虚拟和异步性。 109.产生死锁的四个必要条件是互斥条件和请求和保持,不剥夺条件和环路条件。 110.操作系统的五大功能是CPU管理、存储管理、设备管理、文件系统和用户接口。112.文件系统的基本任务是实现按名存取。 119.一次只允许一个进程访问的资源叫临界资源。 120.在操作系统中进程是一个拥有资源的单位,也是一个调度和执行的基本单位。 二、单选题 1.()不是基本的操作系统。

计算机操作系统第四版课后习题答案

《计算机操作系统》课后习题答案 注:课本为《计算机操作系统(第四版)》,汤小丹梁红兵哲凤屏汤子瀛编著,西安电子科技大学出版社出版 第一章 1.设计现代OS的主要目标是什么? 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2.OS的作用可表现在哪几个方面? 答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 (2)OS作为计算机系统资源的管理者 (3)OS实现了对计算机资源的抽象 3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象? 答:OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么? 答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展: (1)不断提高计算机资源的利用率; (2)方便用户; (3)器件的不断更新换代; (4)计算机体系结构的不断发展。 5.何谓脱机I/O和联机I/O? 答:脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。 而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么? 答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章

第二章 1. 什么是前趋图?为什么要引入前趋图? 答:前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a:=x+y; S2=b:=z+1; S3=c:=a-b; S4=w:=c+1; 答:其前趋图为: 3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征? 程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的进程之间,形成了相互制约的关系,从而也就使得进程在执行期间出现间断性。 4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性? 因为程序并发执行时,是多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态是由多个程序来改变,致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。 5. 在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响? 为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,从而在操作系统中引入了进程概念。影响: 使程序的并发执行得以实行。 6. 试从动态性,并发性和独立性上比较进程和程序? a. 动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体。 b. 并发性是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行,而程序本身是不能并发执行的。 c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位来运行。 7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志? a. PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其它进程并发执行的进程。 b. 在进程的整个生命周期中,系统总是通过其PCB对进程进行控制,系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的,所以说,PCB是进程存在的唯一标志。 11.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答:(1)就绪状态→执行状态:进程分配到CPU资源(2)执行状态→就绪状态:时间片用完(3)执行状态→阻塞状态:I/O请求(4)阻塞状态→就绪状态:I/O完成 12.为什么要引入挂起状态?该状态有哪些性质? 答:引入挂起状态处于五种不同的需要: 终端用户需要,父进程需要,操作系统需要,对换需要和负荷调节需要。处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。10.在进行进程切换时,所要保存的处理机状态信息有哪些?答:进行进程切换时,所要保存的处理机状态信息有:(1)进程当前暂存信息(2)下一指令地址信息(3)进程状态信息(4)过程和系统调用参数及调用地址信息。13.在进行进程切换时,所要保存的处理机状态信息有哪些? 答:进行进程切换时,所要保存的处理机状态信息有: (1)进程当前暂存信息 (2)下一指令地址信息 (3)进程状态信息 (4)过程和系统调用参数及调用地址信息。 14.试说明引起进程创建的主要事件。答:引起进程创建的主要事件有:用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。 15.试说明引起进程被撤销的主要事件。答:引起进程被撤销的主要事件有:正常结束、异常结束(越界错误、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/O 故障)、外界干预(操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止)。 16.在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么? 答:(1)OS 发现请求创建新进程事件后,调用进程创建原语Creat();(2)申请空白PCB;(3)为新进程分配资源;(4)初始化进程控制块;(5)将新进程插入就绪队列. 17.在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么? 答:(1)根据被终止进程标识符,从PCB 集中检索出进程PCB,读出该进程状态。(2)若被终止进程处于执行状态,立即终止该进程的执行,臵调度标志真,指示该进程被终止后重新调度。(3)若该进程还有子进程,应将所

计算机操作系统习题答案武汉大学出版社

第一章操作系统概论 1.单项选择题 ⑴B; ⑵B; ⑶C; ⑷B; ⑸C; ⑹B; ⑺B;⑻D;⑼A;⑽B; 2.填空题 ⑴操作系统是计算机系统中的一个最基本的系统软件,它管理和控制计算机系统中的各种系统资源; ⑵如果一个操作系统兼有批处理、分时和实时操作系统三者或其中两者的功能,这样的操作系统称为多功能(元)操作系统; ⑶没有配置任何软件的计算机称为裸机; ⑷在主机控制下进行的输入/输出操作称为联机操作; ⑸如果操作系统具有很强交互性,可同时供多个用户使用,系统响应比较及时,则属于分时操作系统类型;如果OS可靠,响应及时但仅有简单的交互能力,则属于实时操作系统类型;如果OS在用户递交作业后,不提供交互能力,它所追求的是计算机资源的高利用率,大吞吐量和作业流程的自动化,则属于批处理操作系统类型; ⑹操作系统的基本特征是:并发、共享、虚拟和不确定性; ⑺实时操作系统按应用的不同分为过程控制和信息处理两种; ⑻在单处理机系统中,多道程序运行的特点是多道、宏观上并行和微观上串行。

第二章进程与线程 1.单项选择题 ⑴B;⑵B;⑶ A C B D; ⑷C; ⑸C; ⑹D; ⑺C; ⑻A; ⑼C; ⑽B; ⑾D; ⑿A; ⒀D; ⒁C; ⒂A; 2.填空题 ⑴进程的基本状态有执行、就绪和等待(睡眠、阻塞); ⑵进程的基本特征是动态性、并发性、独立性、异步性及结构性; ⑶进程由控制块(PCB)、程序、数据三部分组成,其中PCB是进程存在的唯一标志。而程序部分也可以为其他进程共享; ⑷进程是一个程序对某个数据集的一次执行; ⑸程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征,分别是间断性、失去封闭性和不可再现性; ⑹设系统中有n(n>2)个进程,且当前不在执行进程调度程序,试考虑下述4种情况: ①没有运行进程,有2个就绪进程,n个进程处于等待状态; ②有一个运行进程,没有就绪进程,n-1个进程处于等待状态; ③有1个运行进程,有1个等待进程,n-2个进程处于等待状态; ④有1个运行进程,n-1个就绪进程,没有进程处于等待状态; 上述情况中不可能发生的情况是①; ⑺在操作系统中引入线程的主要目的是进一步开发和利用程序内部的并行性;

计算机操作系统作业汇总(清华大学出版社)

或者你才在上一个洞吞了柏忌,下一个洞你就为抓了老鹰而兴奋不已。 思考与练习题(第一章) 1.什么是操作系统?它的主要功能是什么? 答:操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源,合理地组织计算机的工作流程,以方便用户使用的程序集合。其主要功能包括进程管理功能、存储管理功能、设备管理功能和文件管理功能。 2.什么是多道程序设计技术?多道程序设计技术的主要特点是什么? 答:把多个独立的程序同时放入内存,使它们共享系统中的资源。 (1)多道,即计算机内存中同时放多道相互独立的程序。 (2)宏观上并行,是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中。 (3)微观上串行,是指在单道处理机环境下,内存中的多道程序轮流占用CPU,交替执行。 3.批处理操作系统是怎样的一种操作系统?它的特点是什么? 答:批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中,用户的作业(包括程序、数据及程序的处理步骤)被成批地输入到计算机中,然后在操作系统的控制下,用户的作业自动的执行。 特点:单道:(1)自动性。(2)顺序性。(3)单道性。 多道:(1)多道性。(2)无序性。(3)调度性。 4.什么是分时操作系统?什么是实时操作系统?试从交互性、及时性、独立性、多路性和 可靠性几个方面比较分时操作系统和实时操作系统。 答:分时操作系统:计算机能够同时为多个终端用户服务,而且能在很短的时间内响应用户的要求。实时操作系统:对外部输入的信息,实时系统能够在规定的时间内处理完毕并做出反应。 (1)多路性:分时系统是为多个终端用户提供服务,实时系统的多路性主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及多个对象或多个执行机构进行控制。 (2)独立性:每个终端向实时系统提出服务请求时,是彼此独立的工作、互不干扰。 (3)及时性:实时信息处理系统与分时系统对及时性的要求类似,都以人们能够接受 只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的心态去应对每一次挑战。往往有着超越年龄的成熟与自

计算机操作系统(第四版) 课后答案完整版

第一章 1.设计现代?OS得主要目标就是什么? 答:( 1)有效性( 2)方便性?( 3)可扩充性?( 4)开放性 2.OS 得作用可表现在哪几个方面? 答:( 1) OS 作为用户与计算机硬件系统之间得接口 (2)) OS 作为计算机系统资源得管理者 (3)) OS 实现了对计算机资源得抽象 3.为什么说?OS 实现了对计算机资源得抽象? 答: OS 首先在裸机上覆盖一层I/O 设备管理软件,实现了对计算机硬件操作得第一层次抽 象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件, 实现了对硬件资源操作得第二层次抽象、OS通过在计算机硬件上安装多层系统软件, 增强了系统功能, 隐藏了对硬件操作得细节, 由它们共同实现了对计算机资源得抽象。 4。试说明推动多道批处理系统形成与发展得主要动力就是什 么?答:主要动力来源于四个方面得社会需求与技术发展: (1 )不断提高计算机资源得利用率; (2)方便用户; (3 )器件得不断更新换代; (4)计算机体系结构得不断发展。 5.何谓脱机?I/O与联机I/O? 答:脱机?I/O就是指事先将装有用户程序与数据得纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在 外围机得控制下, 把纸带或卡片上得数据或程序输入到磁带上。该方式下得输入输出由外围 机控制完成,就是在脱离主机得情况下进行得、 而联机I/O方式就是指程序与数据得输入输出都就是在主机得直接控制下进行得。 6.试说明推动分时系统形成与发展得主要动力就是什么? 答:推动分时系统形成与发展得主要动力就是更好地满足用户得需要、主要表现在: CPU?得分时使用缩短了作业得平均周转时间; 人机交互能力使用户能直接控制自己得作业; ?主机得共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己得作业。 7.实现分时系统得关键问题就是什么?应如何解决? 答:关键问题就是当用户在自己得终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令, 在用户能接受得时延内将结果返回给用户。 解决方法: 针对及时接收问题,?可以在系统中设置多路卡, 使主机能同时接收用户从各个终 端上输入得数据; 为每个终端配置缓冲区,?暂存用户键入得命令或数据。针对及时处理问题, 应使所有得用户作业都直接进入内存,?并且为每个作业分配一个时间片, ?允许作业只在自己 得时间片内运行,这样在不长得时间内,能使每个作业都运行一次。 8。为什么要引入实时?OS?

以大学计算机操作系统为题的论文

以大学计算机操作系统为题的论文 篇一 《关于计算机操作系统课程教学中的思考》 [摘要] “计算机操作系统”是计算机专业的核心课程,由于教学内容的原理性较强、 知识体系繁杂,在课程教学中存在着很多困难和障碍。针对该课程的特点并结合作者的教 学实践,本文提出了在教学中存在的问题以及改进方法。 [关键词] 操作系统实验设计教学 引言 操作系统是计算机系统中最核心和最底层的软件,是计算机系统的指挥和管理中心。 它不仅是沟通用户与硬件间的接口,使用户能利用其提供的命令和服务,方便、灵活的控制 和使用计算机,摆脱直接使用硬件的困难和繁琐,而且是沟通其他软件与硬件平台的接口, 因此,操作系统是现代计算机系统中必不可少的重要系统软件。 “计算机操作系统”是各高校计算机相关专业本科生重要的专业主干课程,是一门理 论性和综合性比较强的学科,但在其教学过程中受学科本身的限制存在着很多问题,比如说 内容太过于理论化;教材内容更新很慢;实验教学与理论教学脱轨等等很多问题。根据笔者 的调查发现,学生普遍反映,学习了操作系统,只是掌握了一些简单的基本理论,而对其源代 码一无所知;用人单位普遍反映,对于计算机专业的本科生,不能根据某种需求灵活运用操 作系统原理对核心源代码进行使用、修改和扩展,更谈不上创新;也不能将其基本原理运用 到工作中去。所以对计算机操作系统教学改革的作用重大,意义深远。 1 计算机操作系统课程教学存在的问题 经过多年的教学实践,发现高等院校校计算机专业的“计算机操作系统”课程,在教学 过程中存在以下几个问题。 1.1 原理讲解难 “计算机操作系统”核心原理可以划分为多个层次,既有系统结构设计策略,又有核心 模块的设计思想,还有不同形式的技术实现方法。所以该课程包含了很多重要关键的设计 策略、处理机制和实现算法,在计算机科学领域的飞速发展过程中,各种策略与方法的出现 都受到了当时技术发展条件、应用需求趋势的约束。如果在讲授的过程中,单纯的讲解这 些技术,而忽略了当时的发展背景,就变成了算法和代码的简单灌输,学生只能是生搬硬套、死记硬背,既不能激发学习的主动性,也无助于提升学生的系统分析设计能力,所以就导致 教师的讲授难。

计算机操作系统课后答案

第一章操作系统引论 思考与练习题 1.什么是操作系统?它的主要功能是什么? 2.什么是多道程序设计技术?多道程序设计技术的主要特点是什么? 3.批处理系统是怎样的一种操作系统?它的特点是什么? 4.什么是分时系统?什么是实时系统?试从交互性,及时性,独立性,多路性,可靠性等几个方面 比较分时系统和实施系统。 5.实时系统分为哪俩种类型? 6.操作系统主要特征是什么? 7.操作系统也用户的接口有几种?它们各自用在什么场合? 8.“操作系统是控制硬件的软件”这一说法确切吗?为什么? 9.设内存中有三道程序,A,B,C,它们按A~B~C的先后顺序执行,它们进行“计算”和“I/o操作” 的时间如表1-2所示,假设三道程序使用相同的I/O设备。 (1)试画出单道运行时三道程序的时间关系图,并计算完成三道程序要花多少时间。 (2)试画出多道运行时三道程序的时间关系图,并计算完成三道程序要花多少时间。 10.将下列左右两列词连接起来形成意义最恰当的5对。 DOS 网络操作系统 OS/2 自由软件 UNIX 多任务 Linux 单任务 Windows NT 为开发操作系统而设计C语言 11.选择一个现代操作系统,查找和阅读相关的技术资料,写一篇关于操作系统如何进行内存管理、存储管理、设备管理和文件管理的文章。 答案 1.答:操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源,合理地组织计算机的工作流程,以方便用户使用的程序集合。 2.答:把多个独立的程序同时放入内存,使她们共享系统中的资源。 1)多道,即计算机内存中同时放多道相互独立的程序。 2)宏观上并行,是指共识进入系统的多道程序都处于运行过程。 3)微观上串行,是指在单道处理机环境下,内存中的多道程序轮流地占有CPU,交替执行。3.答:批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中用户的作业被成批地输入到计算机中,然后在操作系统的控制下,用户的作业自动的执行。

计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版

第一章 1.设计现代的主要目标是什么? 答:( 1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2.的作用可表现在哪几个方面? 答:( 1)作为用户与计算机硬件系统之间的接口 (2))作为计算机系统资源的管理者 (3))实现了对计算机资源的抽象 3.为什么说实现了对计算机资源的抽象? 答:首先在裸机上覆盖一层设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽 象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么? 答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展: (1 )不断提高计算机资源的利用率; (2 )方便用户; (3 )器件的不断更新换代; (4 )计算机体系结构的不断发展。 5.何谓脱机和联机? 答:脱机是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在 外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围 机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。 而联机方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么? 答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在:的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决? 答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令, 在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终 端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时?

计算机操作系统第四版(2017.10重印版)课后题答案

计算机操作系统课后题 第一章 1.设计现代OS的主要目标是什么? 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2.OS的作用可表现在哪几个方面? 答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 (2)OS作为计算机系统资源的管理者 (3)OS实现了对计算机资源的抽象 4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么? 答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展: (1)不断提高计算机资源的利用率; (2)方便用户; (3)器件的不断更新换代; (4)计算机体系结构的不断发展。 6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么? 答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户

的需要。主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。 7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决? 答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。 11、OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么? 答:并发性、共享性、虚拟性、异步性。最基本的特征是并性! 发性和共享 14、是什么原因使操作系统具有异步性的特征? 在多道程序环境下,允许多个进程并发执行。但由于资源等

计算机操作系统第四版试题及答案

计算机操作系统第四版 试题及答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

操作系统期末考试(一) 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,只有一个是正确的,将其号码写在题干的括号中。每小题2分,共20分) 1、文件系统的主要组成部分是() A、文件控制块及文件 B、I/O文件及块设备文件 C、系统文件及用户文件 D、文件及管理文件的软件 2、实现进程互斥可采用的方法() A、中断 B、查询 C、开锁和关锁 D、按键处理 3、某页式管理系统中,地址寄存器的低9位表示页内地址,则页面大小为() A、1024字节 B、512字节 C、1024K D、512K 4、串联文件适合于()存取 A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 5、进程的同步与互斥是由于程序的()引起的 A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量 D、并发执行 6、信号量的值() A、总是为正 B、总是为负 C、总是为0 D、可以为负整数 7、多道程序的实质是() A、程序的顺序执行 B、程序的并发执行 C、多个处理机同时执行 D、用户程序和系统程序交叉执行 8、虚拟存储器最基本的特征是() A、从逻辑上扩充内存容量 B、提高内存利用率 C、驻留性 D、固定性 9、飞机定票系统是一个() A、实时系统 B、批处理系统 C、通用系统 D、分时系统 10、操作系统中,被调度和分派资源的基本单位,并可独立执行的实体是() A、线程 B、程序 C、进程 D、指令 二、名词解释(每小题3分,共15分) 1.死锁: 2.原子操作: 3.临界区: 4.虚拟存储器: 5.文件系统: 三、判断改错题(判断正误,并改正错误,每小题2分,共20分) 1、通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。() 2、请求页式管理系统中,既可以减少外零头,又可以减少内零头。 () 3、操作系统中系统调用越多,系统功能就越强,用户使用越复杂。() 4、一个进程可以挂起自已,也可以激活自已。() 5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。() 6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。() 7、进程调度只有一种方式:剥夺方式。() 8、程序的顺度执行具有顺序性,封闭性和不可再现性。() 9、并行是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生,而并发性是指两个或多个事 件在同一时刻发生。() 10、进程控制一般都由操作系统内核来实现。() 四、简答题(每小题5分,共25分) 1、简述死锁产生的原因及必要条件。

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