本文格式為Word版，下載可任意編輯——操作系統(tǒng)復習資料

第一章操作系統(tǒng)概論

操作系統(tǒng)的目標:便利性，有效性，可擴展性，開放性。操作系統(tǒng)的作用有：作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口，作為計算機系統(tǒng)資源的管理者，用作擴展機器。

用戶使用計算機的三種方式：命令方式，系統(tǒng)調用方式，圖形、窗口方式。資源分為四種：處理器，存儲器，I/O設備，信息（數(shù)據(jù)和程序）。

推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力有：不斷提高計算機資源利用率，便利用戶，器件的不斷更新?lián)Q代，計算機體系結構的不斷發(fā)展。

操作系統(tǒng)同計算機系統(tǒng)發(fā)展的幾個階段：無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)，單道批處理系統(tǒng)，多道批處理系統(tǒng)，分時系統(tǒng)，實時系統(tǒng)。

操作系統(tǒng):一組控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理地對各類作業(yè)進行調度，以及便利用戶使用的程序的集合。

分時系統(tǒng)是指:在一臺主機上連接了多個帶有顯示器和鍵盤的終端，同時允大量個用戶通過自己的終端，以交互方式使用計算機，共享主機中的資源。

實時系統(tǒng)是指，系統(tǒng)能及時（或即時）響應外部事件的請求，在規(guī)定的時間內完成對該事件的處理，并控制所有實時任務協(xié)調一致地運行。

實時任務可分為:周期性實時任務和非周期性實時任務，也可分為硬實時任務和軟實時任務。操作系統(tǒng)都具有四個基本特征：（程序）并發(fā)，（資源）共享，虛擬和異步。

并行性指:兩個或多個事件在同一時間發(fā)生，并發(fā)性指兩個或多個事件在同一時間間隔內發(fā)生。

共享指:系統(tǒng)中地資源可供內存中多個并發(fā)執(zhí)行的進程（線程）共同使用，可分為互斥共享方式和同時訪問方式。

虛擬指:通過某種技術把一個物理實體變?yōu)槿舾蓚€規(guī)律上的對應物。假使n是某物理設備所對應的虛擬的規(guī)律設備數(shù)，則虛擬設備的平均速度必然是物理設備速度的1/n。

操作系統(tǒng)的功能：處理機管理，存儲器管理，設備管理和文件管理。處理器管理包括：進程控制，進程同步，進程通信，調度。存儲器管理包括：內存分派，內存保護，地址映射，內存擴展。設備管理包括：緩沖管理，設備分派，設備處理。

文件管理包括：文件存儲空間管理，目錄管理，文件的讀寫管理和保護。操作系統(tǒng)向用戶提供的接口有：命令接口，程序接口，圖形接口。

操作系統(tǒng)的結構發(fā)展：無結構，模塊式結構，層次式結構，微內核OS結構。軟件:指當計算機運行時，能提供所要求的功能和性能的指令和程序的集合。

微內核技術是:精心設計的、能實現(xiàn)現(xiàn)代OS核心功能的小型內核，它與一般的OS（程序）不同，它更小更精煉，它不僅運行在核心態(tài)，而且在開機后常駐內存，它不會因內存緊張而換出內存來。

微內核提供的尋常都是一些最基本的功能：進程管理，存儲器管理，進程通信管理，低級I/O功能。

其次章進程管理

程序順序執(zhí)行的特征：順序性，封閉性，可再現(xiàn)性。

前趨圖:是一個有向無循環(huán)圖，DAG，用于描述進程之間執(zhí)行的前后關系。進程的實體:由程序段、相關的數(shù)據(jù)段和進程控制塊PCB構成。創(chuàng)立和撤消進程都是指:創(chuàng)立或撤消進程中的PCB。進程具有:動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性和異步性的特征。

進程是:進程實體的運行過程，是系統(tǒng)進行資源分派和調度的一個獨立單位。進程的三種基本狀態(tài)是:就緒狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)和阻塞狀態(tài)（等待狀態(tài)）。（見P31圖2-5）系統(tǒng)根據(jù)PCB控制進程，PCB:是進程存在的唯一標志。PCB常駐內存，系統(tǒng)將所有PCB組織成若干鏈表（或隊列），存放在操作系統(tǒng)專門開拓的PCB區(qū)內。

進程控制塊PCB主要包括四方面的信息:進程標識符（內部標識符和外部標識符），處理機狀態(tài)（一些寄放器中斷時的信息），進程調度信息，進程控制信息。

進程控制塊的組織方式尋常有:鏈接方式（指針鏈接）和索引方式（索引表）兩種。PCB中都設置了:家族關系表項，以標明自己的父進程及所有的子進程。

進程創(chuàng)立進程的典型事件可分為四類：用戶登錄，作業(yè)調度，提供服務，應用請求。進程創(chuàng)立步驟：1申請空白PCB，2分派資源，3初始化PCB，4插入就緒隊列。初始化進程控制塊包括：初始化標識信息；初始化處理機狀態(tài)信息；初始化處理機控制信息。引起進程終止的事件有：正常終止，異常終止，外界干預。

進程終止步驟：1根據(jù)被終止進程的標識符，在PCB集合中檢索出該進程的PCB，讀取其狀態(tài)，2若處于執(zhí)行狀態(tài)，馬上終止，置調度標志為真，用于指示該進程被終止后應重新進行調度，3假使有的話，終止所有子進程，4將被終止進程擁有的全部資源歸還其父進程或系統(tǒng)，5將被終止進程PCB從所在隊列（或鏈表）中移出，等待其他程序來搜集信息。引起進程阻塞或喚醒的條件：請求系統(tǒng)服務，啟動某種操作，新數(shù)據(jù)未到，無新工作做。進程阻塞過程：調用阻塞原語block把自己阻塞，如在執(zhí)行狀態(tài)，馬上中止執(zhí)行，修改PCB中狀態(tài)為“阻塞〞，PCB插入阻塞隊列。轉調度程序將CPU重新調度給另一就緒進程。進程喚醒過程：調用喚醒原語wakeup，將被阻塞的進程從等待該事件的阻塞隊列中移出，將PCB中狀態(tài)改為“就緒〞，將PCB插入到就緒隊列中去。

進程掛起過程：調用掛起原語suspend，如進程為活動就緒狀態(tài)就改為靜止就緒，如活動阻塞狀態(tài)就改為靜止阻塞，如進程正在執(zhí)行就轉向調度程序重新調度。

進程激活過程：調用激活原語active，先將進程從外存調入內存，如進程為靜止就緒就改為活動就緒，如靜止阻塞就改為活動阻塞，判定新就緒的進程的優(yōu)先級是否能搶奪CPU。進程之間包括:互斥和同步兩種關系。

進程同步的主要任務:是使并發(fā)執(zhí)行的諸進程之間能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行具有可再現(xiàn)性。

臨界區(qū)CS（criticalsection）是指:每個進程中訪問臨界資源的那段代碼。臨界區(qū)前面用于檢查是否能訪問臨界資源的代碼叫進入?yún)^(qū)，后面加上一段代碼退出區(qū)用于恢復標志，其余的代碼部分叫做剩余區(qū)。

進程同步可以采用:信號量機制和管程機制。

同步機制遵循的原則：空閑讓進，忙則等待，有限等待，讓權等待。

記錄型信號量:采用wait(S)和signal(S)來防止類似整型信號量會導致的忙等。AND型信號量采用:Swait(S1,S2,?Sn)和Ssignal(S1,S2,?Sn)來防止死鎖。信號量集用:Swait（S,t,d）表示，S為信號量，t為下限值，d為需求值。例子：利用信號量實現(xiàn)前趨關系。（P45，圖2-10）例子：利用記錄型信號量解決生產(chǎn)者－消費者等問題。（P46）

一個管程定義了:一個數(shù)據(jù)結構和能為并發(fā)進程所執(zhí)行（在該數(shù)據(jù)結構上）的一組操作，這組操作能同步進程和改變管程中的數(shù)據(jù)。

管程由三部分組成：局部于管程的共享變量說明；對該數(shù)據(jù)結構進行操作的一組過程；對局部于管程的設置初始值的語句。

例子：利用管程解決生產(chǎn)者－消費者問題。（P52）

進程通信包括:低級通信（進程之間的互斥和同步）和高級通信（共享存儲器系統(tǒng)，消息傳

遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)），又可分為直接通信（通信原語）和間接通信（信箱）。

高級進程通信:是指用戶可直接利用操作系統(tǒng)所提供的一組通信命令，高效的傳送大量數(shù)據(jù)的一種通信方式。可歸結為三大類：共享存儲系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。管道通信具有三方面的協(xié)調能力：互斥，同步，確定對方是否存在。進程通信可分為直接通信方式和間接通信方式。

直接通信方式指:利用OS提供的發(fā)送命令，直接把消息發(fā)送給目標進程。尋常系統(tǒng)提供兩條通信命令（原語）：Send（Receive,Message）和Receive（Sender,Message）。

間接通信方式指:進程之間的通信需要通過作為共享數(shù)據(jù)結構的實體，尋常稱之為信箱。信箱可分為:私用信箱（單向通信鏈路的信箱），公用信箱（雙向通信鏈路的信箱）和共享信箱。擁有私用信箱的進程終止時，信箱隨之消失。公用信箱在系統(tǒng)運行期間始終存在。公用信箱和共享信箱的區(qū)別在于:公用信箱是由操作系統(tǒng)創(chuàng)立，并提供給系統(tǒng)中的所有核準進程使用的。而共享信箱是由某進程創(chuàng)立給它和其他指定共享進程使用的。

兩種方式建立一條通信鏈路：用顯式的“建立連接〞命令原語請求系統(tǒng)為之建立（常用于計算機網(wǎng)絡中）；利用發(fā)送命令原語，系統(tǒng)自動為之建立（常用于單機系統(tǒng)中）。

通信鏈路可分為：點對點連接通信鏈路和多點連接鏈路；單向通信鏈路和雙向鏈路；無容量通信鏈路（無緩沖區(qū)）和有容量通信鏈路（有緩沖區(qū)）。

消息分為消息頭（控制信息）和消息正文（實際上發(fā)送的數(shù)據(jù)）。

進程同步方式有：1發(fā)送進程阻塞，接收進程阻塞（又稱為會集）2發(fā)送進程不阻塞，接收進程阻塞3發(fā)送進程接收進程都不阻塞。

消息緩沖隊列通信機制及其中的發(fā)送原語和接收原語。（P59）

在操作系統(tǒng)中引入線程:是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行所付出的時控開銷，使操作系統(tǒng)具有更好的并發(fā)性。

在多線程OS中，尋常是:在一個進程中包含多個線程，每個線程都是作為利用CPU的基本單位，是花費最小開銷的實體。

線程具有以下屬性：輕型實體，獨立調度和分派的基本單位，可并發(fā)執(zhí)行，共享進程資源。線程的狀態(tài)：狀態(tài)參數(shù)和運行狀態(tài)（也有執(zhí)行狀態(tài)，就緒狀態(tài)，阻塞狀態(tài)）

線程被中止后并不馬上釋放它所占有的資源，只有當進程中的其它線程執(zhí)行了分開函數(shù)后，被終止的線程才與資源分開，此時的資源才能被其他線程利用。

多線程OS中的進程：進程仍是系統(tǒng)分派資源的基本單位，每個進程都含有多個相對獨立的線程，進程不是一個可執(zhí)行的實體，而是把線程作為獨立運行的基本單位。所謂進程處于“執(zhí)行〞狀態(tài)，實際上是指該進程中的某線程正在執(zhí)行。把某個進程掛起或激活，該進程的所有線程也都被掛起或激活。

線程同步和通信機制有：互斥鎖，條件變量，信號量機制。

互斥鎖適合于:高頻度使用的關鍵共享數(shù)據(jù)和程序段，關鎖lock和開鎖unlock操作mutex每個條件變量尋常都和一個互斥鎖一起使用,線程首先對mutex執(zhí)行關鎖操作，若成功便進入臨界區(qū)，然后查找用于描述該資源狀態(tài)的數(shù)據(jù)結構，以了解資源的狀況。只要發(fā)現(xiàn)所需資源R正處于繁忙狀態(tài)，線程便轉為等待狀態(tài)，并對mutex執(zhí)行開鎖操作后，等待資源被釋放；若資源處于空閑狀態(tài)，說明線程可以使用該資源，于是將該資源設置為繁忙狀態(tài)，再對mutex執(zhí)行開鎖操作。

線程的實現(xiàn)方式有:用戶級線程和內核支持線程。

內核支持線程是:無論是用戶進程中的線程還是系統(tǒng)進程中的線程，他們的創(chuàng)立、撤消和切換等，都是依靠內核實現(xiàn)的。此外，內核空間中還每個線程設置了一個線程控制塊。

用戶級線程僅存在于用戶空間中。這種線程的創(chuàng)立、撤消、同步等都無須利用系統(tǒng)調用來實現(xiàn)。所以線程的切換速度特別快。內核完全不知道用戶級線程的存在。

用戶級線程的調度以:進程為單位，而內核支持線程的調度以線程為單位。用戶級線程的實現(xiàn)可分為:運行時系統(tǒng)和內核控制線程。第三章處理機調度和死鎖

高級調度又稱為:作業(yè)調度或長程調度，用于決定把外存上處于后備隊列中的哪些作業(yè)調入內存，并為它們創(chuàng)立進程，分派必要的資源，然后，再將新創(chuàng)立的進程排在就緒隊列上。低級調度稱為:進程調度或短程調度，用來決定就緒隊列中的哪個進程應獲得處理機，然后再由分派程序執(zhí)行把處理機分派給該進程的具體操作。

進程調度可分為非搶占方式和搶占方式（優(yōu)先權原則/短作業(yè)優(yōu)先原則/時間片原則）。中級調度又稱:中程調度。引入中級調度的主要目的是為了提高內存利用率和系統(tǒng)吞吐量，實際上就是存儲器管理中的對換功能。

三種調度隊列模型：僅有進程調度的調度隊列模型，具有高級和低級調度的調度隊列模型，同時具有三級調度的調度隊列模型。

調度算法是指：根據(jù)系統(tǒng)的資源分派策略所規(guī)定的資源分派算法。先來先服務調度算法（FCFS），短作業(yè)（進程）優(yōu)先調度算法（SJF），高優(yōu)先權優(yōu)先調度算法，基于時間片的輪轉調度算法。（P76）

高優(yōu)先權優(yōu)先調度算法分為:非搶占式優(yōu)先權算法和搶占式優(yōu)先權調度算法。優(yōu)先權分為:靜態(tài)優(yōu)先權和動態(tài)優(yōu)先權。

基于時間片的輪轉調度算法可分為:時間片輪轉法和多級反饋隊列調度算法。

實現(xiàn)實時調度的條件：提供必要的信息，系統(tǒng)處理能力強，采用搶占式調度機制，具有快速切換機制。

搶占調度的時機可在時鐘中斷發(fā)生的時候或者馬上搶占。實時調度算法：最早截止時間優(yōu)先算法（EDF），最低松弛度優(yōu)先算法（LLF）。（P84）多處理器系統(tǒng)可分為:緊湊耦合MPS（通過高速總線或高速交織開關）和松弛耦合MPS（通過通道或通信線路）。

多處理器系統(tǒng)可分為:對稱MPS（所有處理器都一樣）和非對稱MPS（一主多從）。

多處理器的進（線）程調度方式有：自調度方式、成組調度方式和專用處理器分派方式。產(chǎn)生死鎖的原因有：競爭資源、進程間推進順序非法。

死鎖的發(fā)生必需具備四個必要條件：1互斥條件，2請求和保持條件，3不剝奪條件，4環(huán)路等待條件。

處理死鎖的基本方法有：預防死鎖，避免死鎖，檢測死鎖，解除死鎖。

預防死鎖的方法是使以上四個必要條件中的2，3，4不成立，如靜態(tài)分派，有序分派。安全序列是指:系統(tǒng)能按某種進程順序來為每個進程Pi分派其所需資源，直至滿足每個進程對資源的最大需求，使每個進程都可順利完成。避免死鎖：例子：銀行家算法避免死鎖。（P95）

檢測死鎖：死鎖定理：當且僅當S狀態(tài)的資源分派圖使不可完全簡化的。（P99）解除死鎖：死鎖解除可以通過剝奪資源和撤消進程（最小代價進程撤消法）。第四章存儲器管理

創(chuàng)立進程的第一件事便是:將程序和數(shù)據(jù)裝入內存。

將一個用戶源程序變?yōu)橐粋€可在內存中執(zhí)行的程序:首先要編譯，由編譯程序將用戶源代碼編譯成若干目標模塊；其次是鏈接，由鏈接程序將目標模塊和需要的庫函數(shù)鏈接在一起形成一個完整的裝入模塊；最終是裝入，由裝入程序將裝入模塊裝入內存。

將裝入模塊裝入內存的方式有：絕對裝入方式，可重定位裝入方式和動態(tài)運行時裝入方式。采用可重定位裝入程序將裝入模塊裝入內存后，會使裝入模塊中的所有規(guī)律地址與實際裝入內存的物理地址不同。在裝入時對目標程序中的指令和數(shù)據(jù)的修改過程成為重定位。

動態(tài)運行時裝入，在把裝入模塊裝入內存后，并不馬上把裝入模塊中的相對地址轉換為絕對地址，而是把這種地址轉換推遲到程序真剛要執(zhí)行時才進行，該方式需要一個重定位寄放器的支持。

鏈接的方式有：靜態(tài)鏈接，裝入時動態(tài)鏈接和運行時動態(tài)鏈接。連續(xù)分派方式是指為:一個用戶程序分派一個連續(xù)的內存空間，進一步可分為單一連續(xù)分派，固定分區(qū)分派，動態(tài)分區(qū)分派以及動態(tài)重定位分區(qū)分派四種方式。單一連續(xù)分派是:把內存分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)兩部分。

固定分區(qū)分派是:將內存用戶空間劃分為若干固定大?。ǚ謪^(qū)大小可等可不等）的區(qū)域，每個分區(qū)只裝一道作業(yè)。

尋常按分區(qū)大小排隊:建立一張分區(qū)使用表，給程序一個能滿足要求又尚未分派的分區(qū)。動態(tài)分區(qū)分派中的數(shù)據(jù)結構可采用:空閑分區(qū)表和空閑分區(qū)鏈兩種。分區(qū)分派算法有:首次適應算法，循環(huán)首次適應算法和最正確適應算法。

最正確適應算法是:將空閑分區(qū)大小從小到大形成一個鏈，最先適應的必然是最正確的。但是這種分派算法尋常會導致切割下來的剩余空間最小，而產(chǎn)生大量難以利用的小空閑區(qū)。

分派內存時看:是否剩下的空間大于事先規(guī)定的不再切割的剩余分區(qū)的大小，而回收內存時根據(jù)前后是否是空閑分區(qū)決定是否需要合并。

動態(tài)重定位分區(qū)分派是:指將空閑分區(qū)緊湊成連續(xù)空閑區(qū)分派給需要的程序，同時修改有關數(shù)據(jù)結構使已經(jīng)被分派空間的程序能繼續(xù)正常運行?！皩Q〞，是指:把內存中暫時不能運行的進程或暫時不用的程序和數(shù)據(jù)，調出到外存上，以便騰出足夠的內存空間，再把已具備運行條件的進程或進程需要的程序和數(shù)據(jù)調入內存。以整個進程為單位的對換稱為:“整體對換〞或“進程對換〞。以“頁〞或“段〞為單位的對換分別稱為“頁面對換〞或“分段對換〞。

為實現(xiàn)進程對換，系統(tǒng)必需具有以下功能：對換空間的管理，進程的換出，進程的換入。將一個進程直接分散裝入到大量不相鄰接的分區(qū)中，則無須再進行“緊湊〞，此謂離散分派方式，離散分派的基本單位是“頁〞或“段〞，對應于分頁/段存儲管理方式。

分頁存儲管理是:將一個進程的規(guī)律地址空間分為若干大小相等的片，稱為頁面或頁。分頁大小應適中，太小會使進程的頁表過長，占用大量內存；太大會使頁內碎片增大。分頁地址中的地址分為兩部分:前一部分為頁號P，后一部分為位移量W（頁內地址）。系統(tǒng)為每個進程建立了一張頁面映象表，簡稱頁表，其作用是實現(xiàn)頁號到物理塊號的映射。即使在最簡單的頁表系統(tǒng)中，也設置一存取控制字段，用于保護該存儲塊中的內容。

地址變換機構的任務:只是將規(guī)律地址中的頁號，轉換為內存中的物理塊號。地址變換的任務就可以借助于頁表來完成。

頁表尋常駐留在內存中，而系統(tǒng)中只設置一個頁表寄放器PTR來實現(xiàn)頁表功能?！翱毂悫曈址Q:“聯(lián)想寄放器〞，是為了:提高地址變換速度而增設的一個具有并行查尋能力的特別高速緩沖寄放器。此時，在CPU給出有效地址后，首先將頁號與聯(lián)想寄放器中的頁號對比，假使有，就直接讀出對應物理塊號送物理地址寄放器，若無再訪問內存中的頁表。兩級頁表和多級頁表是為了:防止頁表占有太大內存空間而對頁表結構再進行分級。

分段存儲管理方式的引入主要是為了滿足以下需要：便利編程，信息共享，信息保護，動態(tài)增長，動態(tài)鏈接。

分段存儲管理方式中，作業(yè)的地址空間被劃分為:若干個段，每個段定義了一組規(guī)律信息。例如，有主程序段MAIN，子程序段X，數(shù)據(jù)段D及棧段S等。段的長度由:相應的規(guī)律信息組的長度決定，因而各段長度不等。

段的數(shù)據(jù)結構可分為兩部分:段號和段內地址。一般狀況下，段比頁大。系統(tǒng)為每個進程建立了一張段表，用于實現(xiàn)從規(guī)律段到物理內存區(qū)的映射。

分段系統(tǒng)和分頁系統(tǒng)有好多相像之處，但在概念上完全不同，主要表現(xiàn)在以下三個方面：1頁是信息的物理單位，是為了滿足系統(tǒng)管理的需要，而段是信息的規(guī)律單位，是為了滿足用戶的需要；2頁的大小固定且由系統(tǒng)決定，而段的長度不確定，取決于用戶編寫的程序；3分頁的作業(yè)地址空間是一維的，程序員只需利用一個記憶符即可表示一個地址；而分段的作業(yè)地址則是二維的，程序在標識一個地址時，既需給出段名，又需給出段內地址。

分段系統(tǒng)的一個突出優(yōu)點是:易于實現(xiàn)段的共享，對段的保護也十分簡單易行?？芍厝氪a又稱“純代碼〞，是:一種允大量個進程同時訪問的代碼，是一種不允許任何進行對它進行修改的代碼。

段頁式存儲管理方式，是:將用戶程序分為段，段再分為頁，并為每個段賦予一個段名。

段頁式系統(tǒng)中，地址結構由:段號，段內頁號及頁內地址三部分組成。虛擬存儲器，是指具有請求調入功能和置換功能，能從規(guī)律上對內存容量加以擴展的一種存儲器系統(tǒng)。

虛擬存儲器系統(tǒng)可分為:分頁請求系統(tǒng)和分段請求系統(tǒng)。虛擬存儲器有幾大特征：屢屢性（最重要和特別的特征），對換性，虛擬性。其中，虛擬性是以屢屢性和對換性為基礎的，而屢屢性和對換性又必需建立在離散分派的基礎上。

請求分頁系統(tǒng)需要:頁表機制，缺頁中斷機構以及地址變換機構。

頁表的基本作用仍是:將用戶地址空間中的規(guī)律地址變換為內存空間中的物理地址，頁表項中包括：頁號，物理塊號，狀態(tài)位P，訪問字段A，修改位M，外存地址。

缺頁中斷與一般中斷的區(qū)別：在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號；一條指令在執(zhí)行期間，可能產(chǎn)生屢屢缺頁中斷。

請求分頁系統(tǒng)中的地址變換機構及其運行流程。（P130）

內存中的物理塊分派策略包括:固定分派局部置換，可變分派全局置換，可變分派局部置換。固定分派指固定為某進程分派n個物理塊，缺頁就要對換；可變分派指可以動態(tài)地增加分派給某進程的物理塊數(shù)。局部置換指只能換出本進程的其他物理塊，全局置換指可以先將需要的信息換到系統(tǒng)的空閑物理塊中，僅當空閑物理塊快用完時換出系統(tǒng)中任一物理塊。物理塊分派算法包括：平均分派算法，按比例分派算法，考慮優(yōu)先權的分派算法。頁面調入時機的確定可分為:預調頁策略和請求調頁策略。

從何處調入頁面的確定可分為:1全部從對換區(qū)調入所需頁面；2凡是不會修改的文件，都直接從文件區(qū)調入，可能修改的部分，便須調到對換區(qū)；3Unix方式，未運行過的頁面，從文件區(qū)調入，運行過但又被換出的頁面，由于放在對換區(qū)，因此下次從對換區(qū)調入。

頁面置換算法包括:最正確置換算法（理想化算法Optimal），先進先出置換算法（FIFO），最近最久未使用置換算法（LRU），Clock置換算法（簡單型NRU和改進型），最少使用置換算法（LFU），頁面緩沖算法（PBA）。（P137）

請求分段管理所需的硬件支持:有段表機制，缺段中斷機構，以及地址變換機構。請求分段段表項有：存取方式，訪問字段A，修改位M，存在位P，增補位，外存始址。

增補位是:請求分段管理中特有的字段，用于表示本段在運行過程中是否做過動態(tài)增長。

請求分段系統(tǒng)中的缺段中斷處理流程和地址變換過程。（P139）

共享段表中的共享進程計數(shù)count記錄有多少個進程需要共享該分段。共享段表中的存取控制字段定義了不同進程的不同的存取權限。共享段表中的段號讓不同的進程可以以不同的段號去共享該段。共享段的分派與回收：對第一個請求使用該共享段的進程，由系統(tǒng)為該共享段分派一物理區(qū)，再把共享段調入該區(qū)，同時將該區(qū)的始址填入請求過程的段表的相應項中，還須在共享段表中增加一表項，填寫有關數(shù)據(jù)，把count置為1，之后又有其他進程需要調用該共享段時，只需在調用進程的段表中，增加一表項，填寫該共享段的物理地址，在共享段的段表中，填上調用進程的進程名、存取控制等，再將count加1?；厥展蚕矶螘r，將count減1，若結果為0，則由系統(tǒng)回收該共享段的物理內存，取消在共享段表中該段所對應的表項。分段保護的措施：越界檢查，存取控制檢查，環(huán)保護機構。

環(huán)保護機構的規(guī)則：1一個程序可以訪問駐留在一致環(huán)或較低特權環(huán)中的數(shù)據(jù)；2一個程序可以調用駐留在一致環(huán)或較高特權環(huán)中的服務。第五章設備管理

I/O設備重要的性能指標有：數(shù)據(jù)傳輸速率，數(shù)據(jù)的傳輸單位，設備共享屬性等。I/O可分為:低速設備，中速設備，高速設備；可分為塊設備，字符設備；可分為獨占設備，共享設備，虛擬設備。

I/O設備到設備控制器有一根數(shù)據(jù)信號線和一根狀態(tài)信號線，設備控制器到I/O設備有一根數(shù)據(jù)信號線和一根控制信號線。

設備控制器是:計算機中的一個實體，其主要職責是控制一個或多個I/O設備，以實現(xiàn)I/O設備和計算機之間的數(shù)據(jù)交換。設備控制器的基本功能有：接收和識別命令，數(shù)據(jù)交換，標識和報告設備的狀態(tài)，地址識別，數(shù)據(jù)緩沖，過錯控制。設備控制器由三部分組成：設備控制器與處理器的接口，設備控制器與設備的接口，I/O規(guī)律。I/O規(guī)律的作用是對收到的命令進行譯碼，來對所選設備進行控制。

I/O通道引入的目的是:使一些原來由CPU處理的I/O任務轉由通道來承受。I/O通道其實是一種特別的處理機，但也有其不同于處理機之處：指令類型單一，能執(zhí)行的命令主要局限于與I/O操作有關的指令；通道沒有自己的內存，而要與CPU共享內存。

通道三種類型：字節(jié)多路通道，數(shù)組選擇通道，數(shù)組多路通道。

解決通道“瓶頸〞問題的最有效的方法是:增加設備到主機間的通路而不增加通道。

總線的性能是:用總線的時鐘頻率、帶寬和相應的總線傳輸速率等指標來衡量的。由最早的ISA總線發(fā)展為EISA總線、VESA總線，進而到現(xiàn)在的PCI總線。PCI在CPU和外設間插入一繁雜的管理層，用于協(xié)調數(shù)據(jù)傳輸和提供一致的接口。

I/O控制方式由:最早的程序I/O方式，到中斷驅動方式，再到DMA控制方式。（P152）

中斷驅動方式中，CPU把工作通過中斷交給設備控制器，然后轉而繼續(xù)執(zhí)行原來的任務，而任務完成后，設備控制器通過中斷告訴CPU，實現(xiàn)了CPU與I/O設備的并行工作。

DMA方式中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊；所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是從設備直接送入

內存，或者相反；僅在傳送一個或多個數(shù)據(jù)塊的開始和終止時，才需CPU干預。DMA控制器由三部分組成：主機與DMA控制器的接口，DMA控制器與塊設備的接口，I/O控制規(guī)律。

DMA控制器中設置有如下四類寄放器：命令/狀態(tài)寄放器CR，內存地址寄放器MAR，數(shù)據(jù)寄放器DR，數(shù)據(jù)計數(shù)器DC。DMA控制器的工作方式。（P154）

I/O通道方式是:DMA方式的發(fā)展。通道通過通道程序，與設備控制器共同實現(xiàn)對I/O設備的控制。

通道程序包含：操作碼（讀，寫，控制等），內存地址，計數(shù)（操作的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)），通道程序終止位P（為1表示本條指令為通道程序的最終一條指令），記錄終止標志R（為0表示本指令與下指令處理的數(shù)據(jù)同屬一個記錄，為1表示這是處理某記錄的最終一條指令）

緩沖可以：1）緩和CPU和I/O設備間速度不匹配的矛盾；2）減少對CPU的中斷頻率，放寬對CPU中斷響應時間的限制；3）提高CPU和I/O設備之間的并行性。

單緩沖，雙緩沖，循環(huán)緩沖屬于專用緩沖，現(xiàn)在多采用的是緩沖池。

緩沖池中三個隊列：空緩沖隊列emq，輸入隊列inq，輸出隊列outq；四種工作緩沖區(qū)：收容輸入數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)，提供輸入數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)，收容輸出數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)，提供輸出數(shù)據(jù)的工作緩沖區(qū)。Getbuf過程，Putbuf過程，緩沖區(qū)工作方式。（P160）

設備分派時需要的數(shù)據(jù)結構（表格）有:設備控制表DCT，控制器控制表COCT，通道控制表CHCT和系統(tǒng)設備表SDT等。

設備的固有屬性可分為:獨占性，共享性，可虛擬性。

設備分派算法尋常只采用以下兩種：先來先服務算法，優(yōu)先權服務算法。

設備獨立性（無關性）的基本含義是：應用程序獨立于具體使用的物理設備。設備獨立性軟件能執(zhí)行所有設備的公用操作，向用戶層（或文件層）軟件提供統(tǒng)一接口。

規(guī)律設備表LUT將應用程序中所使用的規(guī)律設備名映射為物理設備名。

獨占設備的分派程序：根據(jù)I/O請求中的物理設備名查找系統(tǒng)設備表SDT，找到該設備的設備控制表DCT；在系統(tǒng)把設備分派給請求I/O的進程后，再到其設備控制表DCT中找出該設備連接的控制器的控制器控制表COCT；在該控制器控制表COCT中又可找到與該控制器連接的通道的通道控制表CHCT。當設備、控制器和通道都分派成功時，分派成功。

在聯(lián)機狀況下實現(xiàn)的同時外圍操作稱為SPOOLing，或稱為假脫機操作。SPOOLing技術是對脫機輸入，輸出系統(tǒng)的模擬。

SPOOLing系統(tǒng)主要有：輸入井和輸出井；輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)；輸入進程SPi和輸出進程SPo。

SPOOLing系統(tǒng)提高了I/O的速度，將獨占設備改造為共享設備，實現(xiàn)了虛擬設備功能。

設備處理程序尋常又稱為設備驅動程序，是I/O進程和設備控制器之間的通信程序。

設備驅動程序的處理過程：將抽象要求轉換為具體要求；檢查I/O請求的合法性；讀出和檢查設備的狀態(tài)；傳送必要的參數(shù)；工作方式的設置；啟動I/O設備。中斷處理程序的處理過程：喚醒被阻塞的驅動（程序）進程；保護被中斷進程的

CPU環(huán)境；轉入相應的設備處理程序；中斷處理；恢復被中斷進程的現(xiàn)場。（P171）磁盤設備包括:一個或多個盤片，每片兩面，每面分為若干磁道，每磁道分為若干扇區(qū)。

根據(jù)磁頭的類型，磁盤可分為固定頭磁盤和移動頭磁盤。磁盤訪問時間＝尋道時間＋旋轉延遲時間＋傳輸時間

磁盤調度算法有：先來先服務，最短尋道時間優(yōu)先，掃描算法，循環(huán)掃描算法，N-Step-SCAN和FSCAN調度算法等。

磁盤高速緩存是一組在規(guī)律上屬于磁盤，而物理上是駐留在內存中的盤塊。UNIX系統(tǒng)中，每隔一定時間，強制性地將所有在高速緩存中已修改的盤塊數(shù)據(jù)寫回磁盤，MS-DOS發(fā)現(xiàn)某盤塊數(shù)據(jù)修改，就馬上寫回磁盤（“寫穿透，高速緩存〞）。

提高磁盤I/O速度的其他方法還有提前讀，延遲寫，優(yōu)化物理塊的分布，虛擬盤。RAID的優(yōu)點有:可靠性高，磁盤I/O速度高，性能/價格比高。第六章文件管理

基于文件系統(tǒng)的概念:可以把數(shù)據(jù)組成分為數(shù)據(jù)項，記錄和文件三級。其中，數(shù)據(jù)項是最低級的數(shù)據(jù)組織形式，包括基本數(shù)據(jù)項和組合數(shù)據(jù)項。記錄是一組相關數(shù)據(jù)項的集合，用于描述一個對象在某方面的屬性。文件是指由創(chuàng)立者所定義的、具有文件名的一組相關元素的集合，可分為有結構文件（由若干記錄組成）和無結構文件（字符流）兩種。

文件規(guī)律結構，首先是:能提高檢索速度，其次是便于修改，第三是降低文件的存儲費用。

有結構文件中記錄的長度可分為:定長和不定長兩種，但是不管哪一種，在處理前，每個記錄的長度是可知的。

有結構文件中組織記錄的方式有:順序文件，索引文件和索引順序文件，直接文件哈希文件。

無結構文件即:流式文件的長度以字節(jié)為單位，也可看作是記錄式文件的一個特例。

外存的分派方式有:連續(xù)分派，鏈接分派和索引分派三種。連續(xù)分派要求:為每一個文件分派一組相鄰接的盤塊。鏈接分派可分為:隱式鏈接和顯式鏈接兩種形式。

隱式鏈接要求:在文件目錄的每個目錄項中，都須含有指向鏈接文件第一個盤塊和最終一個盤塊的指針。

顯式鏈接是:把用于鏈接文件各物理塊的指針，顯式地放在內存的一張鏈接表中，該表在整個磁盤上僅設置一張。MS-DOS中，每個文件的第一個盤塊號放在自己的FCB中，而其余鏈接的盤塊號放在系統(tǒng)唯一的一張文件分派表FAT中。索引分派是:將分派給文件的所有盤塊號記錄在索引塊中，有單級索引分派，多級索引分派和混合索引分派方式。目錄管理要求：1實現(xiàn)“按名存取〞；2提高對目錄的檢索速度；3文件共享；4允許文件重名。

為了能對一個文件正確的存取，必需為文件設置用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結構，稱之為“文件控制塊（FCB）〞。文件與文件控制塊一一對應，而人們把文件控制塊的有序集合稱為文件目錄，即一個文件控制塊就是一個文件目錄項。尋常，一個文件目錄也被看作一個文件，稱為目錄文件。

文件控制塊中尋常含有三類信息：基本信息，存取控制信息及使用信息。

索引結點是文件描述信息單獨形成的一個數(shù)據(jù)結構，簡稱為I結點。在文件目錄中的每個目錄項，僅有文件名和指向該文件所對應的I結點的指針所構成。常用的目錄結構形式有:單級目錄，兩級目錄和多級目錄。

單級目錄中:文件名在目錄中是唯一的，相應的也是一個文件名對應一個文件。兩級目錄中:每個用戶有一個單獨的用戶文件目錄UFD。不同用戶目錄中文件名可一致，不同用戶還可以使用不同的文件名來訪問系統(tǒng)中的同一個共享文件。多級目錄中:主目錄被稱為根目錄，數(shù)據(jù)文件稱為樹葉，其他的目錄稱為樹的結點。

對目錄的查詢方式可分為:線性檢索法和Hash法兩種。文件存儲空間的基本分派:單位都是磁盤塊而非字節(jié)。

文件存儲空間的管理方式有:空閑表法，空閑鏈表法，位示圖法，成組鏈接法幾種。（P208）

文件的共享方式有:基于索引結點的共享和利用符號鏈實現(xiàn)文件共享等。

基于索引結點的共享中，目錄結構不再是樹型結構，而是有向非循環(huán)圖（可以兩個結點指向一個樹葉）；文件的屬性存放在索引結點中而不是目錄項中以便修改；索引結點中還有一個鏈接計數(shù)count表示鏈接到本索引結點（亦即文件）上的用戶目錄項的數(shù)目。

在利用符號鏈方式實現(xiàn)文件共享時，只是文件主才擁有指向其索引結點的指針；而共享該文件的其他用戶，則只有該文件的路徑名，并不擁有指向其索引結點的指針。

利用符號鏈實現(xiàn)文件共享的一個缺點是:當程序員將一個目錄上的所有文件都轉儲到磁帶上去時，就可能對一個共享文件產(chǎn)生多個拷貝。

為了確保文件系統(tǒng)的安全性，可以采取以下措施：1存取控制機制防人為因素；2磁盤容錯技術防磁盤故障；3“后備系統(tǒng)〞防自然因素。

容錯技術是通過在系統(tǒng)中設置冗余部件的方法，來提高系統(tǒng)可靠性的一項技術。磁盤容錯技術則是通過增加冗余的磁盤驅動器、磁盤控制器來提高磁盤系統(tǒng)可靠性的一項技術。

磁盤容錯技術往往也被稱為系統(tǒng)容錯技術SFT，可分為三個級別：SFT-I，低級磁盤容錯技術，防磁盤表面缺陷所引起的數(shù)據(jù)丟失；SFT-II，中級磁盤容錯技術，防磁盤驅動器和磁盤控制器故障導致磁盤無法正常工作；SFT-III，高級磁盤容錯技術。

低級磁盤容錯技術有：雙份目錄、雙份文件分派表和寫后讀校驗。中級磁盤容錯技術有：磁盤鏡像和磁盤雙工。

事務是:用于訪問和修改各種數(shù)據(jù)項的一個程序單位。事務操作具有“原子性〞。引入檢查點后，只需對最終一個檢查點之后的事務記錄進行處理。

互斥鎖:僅允許一個事務對相應對象執(zhí)行讀或寫操作，而共享鎖則允大量個事務對相應對象執(zhí)行讀操作，而不允許其中任何一個事務對對象進行寫操作。讀只需共享鎖，而寫操作則需要互斥鎖。

空閑盤塊號計數(shù)器組和數(shù)據(jù)盤塊號計數(shù)器組對同一個盤塊號應當一個為1，一個為0。

共享文件的索引結點中的鏈接計數(shù)應和實際的共享文件的用戶（進程）數(shù)一致，否則可能導致無人訪問但不刪或有人訪問但刪除。

第一章操作系統(tǒng)概論

1．（）不是批處理多道程序的性質。A．“多道作業(yè)并發(fā)工作〞B．“未采用spooling技術〞C．“作業(yè)成批輸入〞D．“作業(yè)調度可合理選擇作業(yè)投入運行〞2．網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)的主要區(qū)別是（）A．是否連接多臺計算機B．各臺計算機有沒有主次之分C．計算機之間能否通信D．網(wǎng)上資源能否共享3．用戶程序中的I／O操作實際是由（）完成。A．程序設計語言B．標準庫程序C．編譯系統(tǒng)D．操作系統(tǒng)4.設計分時操作系統(tǒng)的主要目標是（）A．吞吐量和周轉時間B．交互性和響應時間C．靈活性和可適應性D．可靠性和完整性5.以下關于多道程序設計系統(tǒng)的說法，不正確的是：()

A.多道程序同時存在于內存中，且并發(fā)執(zhí)行。B.各種不同的設備可并行工作。C.處理機上會同時運行多道程序。D.系統(tǒng)的吞吐量遠遠大于單道程序設計系統(tǒng)。6.分時OS設計中關系到系統(tǒng)效率的關鍵問題是：()

A.時間片的長短B.用戶的數(shù)目C.主機性能D.內存容量

7.使操作系統(tǒng)易于對功能進行增、刪、修改，為提高效率對算法進行調整等，這是操作系統(tǒng)結構設計追求的目標中的（）A．便利性B．有效性C．可擴展性D．開放性8.分時操作系統(tǒng)不具有以下哪個特征（）A.多用戶同時性B．獨立性C．高可靠性D．交互性9.在實時系統(tǒng)中，處理機的分派往往采用（）算法。A.先來先服務B.非搶占式優(yōu)先權C.時間片輪轉D.可搶占式優(yōu)先權二、多項選擇題

1．操作系統(tǒng)的設計方法有（）等。

A．無序模塊法B．有序模塊法C．層次結構法D．內核擴展法E．管程設計法

2.操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)軟件，它的職能是（）

A.只管理軟件B.只管理硬件C.既不管理硬件，也不管理軟件D.既管理硬件，也管理軟件3.設計批處理操作系統(tǒng)時，首先應考慮的是（）

A.交互性和響應時間B.吞吐量和周轉時間C.靈活性和可適應性D.可靠性和完整性4.批處理多道系統(tǒng)的性質有（）A．作業(yè)成批輸入

B．作業(yè)調度可合理選擇作業(yè)投入運行

C．多個作業(yè)并行工作D．不采用spool技術E．處理前臺的聯(lián)機作業(yè)5.操作系統(tǒng)的基本功能有（）。A．處理機管理B．存儲管理C．設備管理D．文件系統(tǒng)管理E．用戶接口三、填空題

1軟件可以分為__________軟件和__________軟件兩類。2.裸機＋軟件＝。

3.操作系統(tǒng)為用戶提供的接口有__________、__________

4.操作系統(tǒng)的基本功能包括______、_______、______和__________。5.在__________的基礎上覆蓋了軟件的計算機系統(tǒng)稱為虛擬機。

6.所謂__________技術，是指精心設計的、能實現(xiàn)現(xiàn)代OS核心功能的小型內核。

7.操作系統(tǒng)是一種__________軟件，其基本的類型有_______________操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、_______________操作系統(tǒng)、個人計算機操作系統(tǒng)、_______________操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)六種。

8.計算機系統(tǒng)中引導程序的作用是______________和______________。簡答題、

1、操作系統(tǒng)的作用是什么？

2、操作系統(tǒng)的的基本類型有哪些？各有什么特點？部分答案：

一、單項選擇1B2B3B4B5C6A7C8C9A二、多項選選擇1ACDE2D3BC4ABCE5ABCDE三、填空

1.系統(tǒng)應用2.計算機系統(tǒng)3.命令接口系統(tǒng)調用

4.處理機管理設備管理文件管理存儲器管理5.裸機6.微內核

7.系統(tǒng)批處理實時分布8系統(tǒng)初始化把操作系統(tǒng)的核心程序裝入主存其次章進程管理一、單項選擇題

1．采用多道程序設計后，可能（）A．縮短對用戶請求的響應時間B．降低了系統(tǒng)資源的利用率C．縮短了每道程序執(zhí)行時間D．延長了每道程序執(zhí)行時間2.操作系統(tǒng)中同時存在著多個進程，它們（）A．不能共享系統(tǒng)資源B．不能調用同一段程序代碼C．可以共享所有的系統(tǒng)資源D．可以共享允許共享的系統(tǒng)資源3.．涉及某一資源造成與時間有關的錯誤的原因，正確的是（）A．一個進程屢屢申請，釋放該資源B．若干并發(fā)進程互斥使用該資源C．若干并發(fā)進程同時使用該資源D．以上說法均不對4.．PV操作是在（）上的操作。A．臨界區(qū)B．進程C．緩沖區(qū)D．信號量

5．有關資源分派圖中存在環(huán)路和死鎖關系正確的說法是（）A．圖中無環(huán)路則系統(tǒng)可能存在死鎖B．圖中有環(huán)路則系統(tǒng)確定存在死鎖

C．圖中有環(huán)路則系統(tǒng)可能存在死鎖，也可能不存在死鎖D．以上說法都不對

6.有關搶奪資源預防死鎖說法中不正確的是（）

A．若進程P申請資源R被進程Q占用，當進程Q等待另一資源時，可搶奪資源R，否則進程P等待

B．一個等待資源的進程只有得到新申請的資源和所有被搶奪的資源后才能繼續(xù)運行C．打印機是可搶奪的資源D．主存空間是可搶奪的資源7.采用多道程序設計能（）A．增加平均周轉時間B．發(fā)揮且提高并行工作能力C．縮短每道程序執(zhí)行時間D．降低對處理器調度的要求8.為了對緊急進程或重要進程進行調度，調度算法應采用（）A．先來先服務B．輪轉法C．優(yōu)先權調度D．短執(zhí)行時間優(yōu)先調度9.有關進程同步機制不正確的提法是（）A．“同步機制能把其它進程需要的消息發(fā)送出去〞B．“同步機制能測試調用進程需要的消息是否到達〞C．“PV操作和管程是兩種典型的同步機制〞D．“同步信號上的V操作是測試調用進程所需的消息是否到達〞10.依照PV操作的定義正確的說法是（）

A．調用P操作后進程確定能繼續(xù)運行B．調用P操作后進程確定阻塞C．調用P操作后進程可能繼續(xù)運行或阻塞D．調用V操作后可能會阻塞11．系統(tǒng)運行銀行家算法是為了（）A．檢測死鎖B．避免死鎖C．解除死鎖D．防止死鎖12．有關死鎖檢測的提法錯誤的是（）A．“死鎖檢測用于對系統(tǒng)資源的分派不加限制的系統(tǒng)〞B．“系統(tǒng)可定時運行死鎖檢測程序進行死鎖的檢測〞

C．“死鎖檢測的結果能知道系統(tǒng)是否能預防死鎖〞D．“死鎖檢測的結果能知道系統(tǒng)當前是否存在死鎖〞13.以下哪個是阻塞狀態(tài)轉換為就緒狀態(tài)的時機：

A.被進程調度程序選中B.時間片到C.發(fā)生等待事件D.等待事件發(fā)生14.以下關于進程家族的說法，不正確的是：A.子進程可以繼承父進程所擁有的資源

B.在撤消父進程時，必需同時撤消其所有的子進程C.父進程可以創(chuàng)立子進程D.子進程可以創(chuàng)立父進程

15.列操作中，哪個是wait原語的操下作：

A.beginS.value:=S.value-1;ifS.value>0thenblock(S.L);end;B.beginS.value:=S.value+1;ifS.value>0thenwakeup(S.L);end;C.beginS.value:=S.value+1;ifS.value0thenblock(S,L)end;B.beginS.value:=S.value+1;ifS.value>0thenwakeup(S,L)end;C.beginS.value:=S.value+1;ifS.value0thenblock(S);end;B.beginS:=S+1;ifS>0thenwakeup(S);end;C.beginS:=S+1;ifS

整數(shù)逐個存入緩沖區(qū)池，讀進程Reader則逐個從緩沖區(qū)池中讀出并打印輸出，要求打印的與輸入的完全一樣，即個數(shù)、次序、數(shù)值一樣。試問：

（1）寫進程與讀進程間具體的制約關系如何？

（2）用PV操作寫出這兩個進程的同步算法程序。

采用“時間片輪轉〞的進程調度算法時，時間片取值過大或過小對操作系統(tǒng)的影響是什么？3、假定一個閱覽室可供50個人同時閱讀。讀者進入和離開閱覽室時都必需在閱覽室入口入的一個登記表上登記，閱覽室有50個座位，規(guī)定每次只允許一個人登記或注銷登記。

要求：

（1）用PV操作描述讀者進程的同步算法（可用流程圖表示，登記、注銷可用自然語言描述）；

（2）指出流程圖中所用信號量的名稱、作用及初值。

4.假設有32個存儲區(qū)域，其編號為0，1，?，31，用一個32位的標志字，位號也是0，1，?，31，分別描述32個存儲區(qū)域使用狀態(tài)：當某一位為1時，表示對應存儲區(qū)域已分派，若為0，表示對應存儲區(qū)域空閑。get進程負責存儲區(qū)域分派，每次分派一個區(qū)域，找出標志字某為0的位置成1。put進程負責存儲區(qū)域回收，把回收存儲區(qū)域標志字對應位清成0。要求：

(1)分析get進程與put進程的具體同步關系。

(2)采用PV操作同步工具，寫出get進程與put進程的同步算法（可用流程圖描述，但信號量名稱、作用、初值必需說明。）

5.畫出以下五條語句的前趨圖，并說明S2和S3語句、S2和S4語句是否可以并發(fā)執(zhí)行？S1：a=5+y；S2：b=8+x；S3：d=a＋b；S4：c=4＊z；S5：e=d＋c；部分參考答案

一、單項選擇1A2C3A4A5C6B7B8C9D10C11B12C13D14D15B16B17A18B19D20D21.B22B23D24D25B26D27C28D29B30A31D32A33A34B35B36B37D38D二多項選擇1ABCDE2ACE3ABCE4CE5BCE6ACD7ADE三填空題

動態(tài)性異步性進程記錄執(zhí)行直接制約作業(yè)步作業(yè)控制塊進程上下文就緒執(zhí)行等待共享資源同步執(zhí)行相關臨界區(qū)時間分派策略執(zhí)行速度靜態(tài)動態(tài)進程并發(fā)執(zhí)行系統(tǒng)處于安全狀態(tài)就緒執(zhí)行

15等信箱等信件16一個唯一的標識符和線程描述表分派給進程的主存地址空間17在有限的時間內得到全部資源死鎖18不可搶奪資源環(huán)路等待

19生產(chǎn)者消費者問題社學家進餐問題20共享存儲器系統(tǒng)消息傳遞系統(tǒng)管道通信系統(tǒng)21進程調度非剝奪方式剝奪方式22系統(tǒng)資源不足進程推進順序不當23進程上下文24就緒運行等待25共享對方私有信息進程同步執(zhí)行

第三章作業(yè)管理

一、單項選擇題

1．用戶可以使用（）編寫控制作業(yè)執(zhí)行步驟的作業(yè)說明書。A．操作控制命令B．作業(yè)控制語言C．作業(yè)啟動命令D．窗口或菜單2．計算時間短的作業(yè)優(yōu)先的調度算法會使（）A．每個作業(yè)等待時間較短B．平均周轉時間最短C．系統(tǒng)效率最高D．長作業(yè)等待時間較短

3.實現(xiàn)批處理控制方式有作業(yè)控制卡和作業(yè)說明書，它們使用由系統(tǒng)規(guī)定的（）編制。A.系統(tǒng)調用B.原語C.作業(yè)控制語言D.機器語言

4.某作業(yè)（Job）對應的進程P，因請求I/O處于等待狀態(tài)，則該作業(yè)（Job）處于（）狀態(tài)。A.等待B.執(zhí)行C.就緒D.輸入

5.用作業(yè)控制語言編寫作業(yè)控制說明書主要用在（）系統(tǒng)。

A．分時B．實時C．批處理D．多CPU

6.選擇作業(yè)調度算法時，從系統(tǒng)角度，主要希望進入“輸入井〞的作業(yè)的（）A．響應時間短B．平均周轉時間短C．服務費用低D．優(yōu)先權高的作業(yè)能優(yōu)先得到服務7.．作業(yè)由輸入狀態(tài)轉變?yōu)槭杖轄顟B(tài)，是由（）程序完成的。A．作業(yè)調度B．設備調度C．預輸入D．進程調度8.進程調度中先來先服務調度算法對以下哪種進程不公允：

A.長進程B.短進程C.繁雜進程D.簡單進程9.以下作業(yè)輸入方式中，需要在外存上開拓輸入井和輸出井的是：

A.聯(lián)機輸入方式B.脫機輸入方式C.直接耦合方式D.SPOOLING方式10以下作業(yè)輸入方式中，需要在外存上開拓輸入井和輸出井的是：

A.聯(lián)機輸入方式B.脫機輸入方式C.直接耦合方式D.SPOOLING方式

11用戶尋常利用鍵盤命令、系統(tǒng)調用命令請求操作系統(tǒng)服務，有時也會用（）A．宏指令B．匯編語言C．作業(yè)控制語言D．計算機高級語言二、多項選擇題

1.屬于PCB的信息有（）。

A．文件名B．進程名C．存取權限D．優(yōu)先權E．物理位置

2．操作系統(tǒng)為用戶提供的接口有（）。

A．操作控制命令B．系統(tǒng)調用C．作業(yè)控制語言D．鍵盤操作命令E．作業(yè)說明書

3.在以下各項中，操作系統(tǒng)提供的操作接口是（）A．窗口技術B．命令語言C．系統(tǒng)調用D．菜單技術E．訪管指令4.以下關于線程的說法，正確的有（）。

A.引入線程是為了提高系統(tǒng)的執(zhí)行效率，減少處理機的空轉時間和調度切換時間B．線程是被系統(tǒng)獨立調度和分派的基本單位C．線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源，但它可與同屬一個進程的其它線程共享進程所擁有的全部資源

D．線程也稱作輕權進程

E．同一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行5．處理機調度可以分為（）。

A．作業(yè)調度B．交換調度C．進程調度D．線程調度E．設備調度

6．以下調度算法，可用于進程調度的有（）。A．FCFS調度算法B．輪轉法C．優(yōu)先級法D．最高響應比優(yōu)先法E．LRU調度算法填空

1進程的五大特點是、、、和。2.作業(yè)由不同順序相連的組成，是作業(yè)存在的唯一標志。3.PCB是標志。

4.系統(tǒng)將處于阻塞狀態(tài)的進程依照_________組成不同的阻塞隊列。5.PCB的組織方式有和。

6.操作系統(tǒng)為用戶提供了兩種作業(yè)控制方式，它們是___________和___________方式。簡答題

1.什么叫“驅動調度〞？比較“最短尋覓時間優(yōu)先〞算法和“電梯調度〞算法。

2.在單道批處理系統(tǒng)中，有四個作業(yè)到達輸入井和需要的計算時間如表所示，現(xiàn)采用響應比最高者優(yōu)先算法，忽略作業(yè)調度所化的時間。當?shù)谝粋€作業(yè)進入系統(tǒng)后就可開始調度。作業(yè)到達輸入井時間需計算時間開始時間完成時間周轉時間18︰002小時28︰3030分鐘

39︰006分鐘49︰3012分鐘（1）填充表中空白處（2）四個作業(yè)的執(zhí)行次序為__________________。

（3）四個作業(yè)的平均周轉時間為__________________。

3.在單道批處理系統(tǒng)中，有四個作業(yè)進入系統(tǒng)，進入時間及所需計算時間如下表所示?，F(xiàn)忽略作業(yè)調度所花時間。當?shù)谝粋€作業(yè)進入系統(tǒng)后就可開始調度。作業(yè)進入時間所需計算時間18∶002小時28∶3030分鐘39∶006分鐘49∶3012分鐘（1）將分別采用“先來先服務〞和“短作業(yè)優(yōu)先〞調度算法時，各個作業(yè)的開始時間，完成時間，周轉時間分別填入下面的表中。先來先服務短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)開始時間完成時間周轉時間開始時間完成時間周轉時間1234（2）采用“先來先服務〞調度算法時，平均周轉時間為。采用“短作業(yè)優(yōu)先〞調度算法時，平均周轉時間為。

4.設某作業(yè)共占有9個頁面，假使在主存中只允許裝入5個工作頁面（即工作集為5），作業(yè)運行時，實際訪問頁面的次序是1，2，3，4，5，6，1，3，2，9，6，3，8，7，1，2，3。試用FIFO與LRU頁面調度算法，列出各自的頁面淘汰次序和缺頁中斷次數(shù)，以及最終留駐主存5頁的次序。（假定開始的5個頁面已裝入主存）

5.某作業(yè)的程序需占用11個頁面，若主存只能提供6個工作頁面（即工作集為6），作業(yè)運行時實際訪問頁面的次序是1，2，3，4，5，10，3，2，4，6，5，7，4，3，8，11，2，1，9，4，10，9，6，4，9。現(xiàn)采用FIFO和LRU頁面調度算法，列出它們的頁面調度次序和缺頁中斷次數(shù)。答案：

單項選擇1B2B3C4A5C6B7C8B9D10D11C多項選擇1BDE2AB3BC4ABDE5ACD6ABCDE填空

1動態(tài)性并發(fā)性獨立性異步性結構特征2作業(yè)步作業(yè)控制塊

3.系統(tǒng)感知進程存在的4.隊列5.線性表方式索引表方式鏈接表方式6.脫機控制聯(lián)機控制

第四章：存儲器管理一、單項選擇題

1.存儲管理中地址重定位必需在CPU中設置專門寄放器，而（）不是此類寄放器。A．基址寄放器B．界限寄放器C．頁表控制寄放器D．程序計數(shù)器

2．在段式分派的存儲管理中，最壞適應算法要求對空閑區(qū)表項按（）進行排列。A．尺寸從小到大B．尺寸從大到小C．地址從小到大D．地址從大到小3．段式存儲管理中的地址格式是（）地址。A．線性B．一維C．二維D．三維4.單個分區(qū)的存儲管理不適用于（）

A．個人計算機B．專用計算機C．單道程序系統(tǒng)D．多道程序系統(tǒng)5.．頁式管理中的地址結構分頁號和頁內地址兩部分，它（）

A．仍是線性地址B．是個二維地址C．是個三維地址D．是個四維地址6.在固定分區(qū)存儲管理中，固定不變的是：

A.作業(yè)的長度B.分區(qū)的大小和數(shù)目C.作業(yè)的個數(shù)D.分區(qū)的狀態(tài)

7.以下說法，正確的是：

A.每個內存空間對應著一個目標程序B.每個地址空間對應著一個目標程序C.規(guī)律地址和物理地址都是“實〞的概念D.內存空間和地址空間都是“實〞的概念8.虛擬存儲器的容量取決于：（）

A．內存容量B．外存容量C．地址結構和尋址方式D．硬件的地址9.在固定分區(qū)存儲管理中，可以改變的是：（）

A.分區(qū)的長度B.分區(qū)的數(shù)目C.分區(qū)的個數(shù)D.分區(qū)的狀態(tài)10.要求可用表中的空閑區(qū)按大小遞增的