操作系统(含课程设计).pdf

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1、学生个人信息:学号:201405姓名:罗年级:2014年春专业:计算机科学与技术层次:高中起点专科第一章:操作系统引论1.什么是操作系统?从用户的观点和资源管理的观点来看操作系统各有什么作用?答:(1)操作系统是管理系统资源,控制程序执行,改善人机界面,提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。(2)从用户角度:用户与计算机硬件系统之间接口。资源管理角度:计算机资源的管理者,处理机管理、存储器管理、I/O设备管理、文件管理。2.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统

2、与实时系统进行比较。答:(1)从交互性分析,分时系统是一种通用系统主要用于运行终端用户程序,因而它具有较强的交互能力,而实时系统虽然也有交互能力但其交互能力不及前者。(2)从及时性分析,实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似,都是以人所能接收的等待时间来确定,而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的。(3)从可靠性分析,实时系统对系统的可靠性要求比分时系统对系统的可靠性要求高。3.操作系统需要管理哪些资源?它的基本功能是什么?答:操作系统需要管理设备资源和信息资源两大类。设备

3、资源指的是组成计算机的硬件设备,如中央处理器,主存储器,磁盘存储器,打印机,磁带存储器,显示器,键盘输入设备和鼠标等;信息资源指的是存放于计算机内的各种数据,如文件,程序库,知识库,系统软件和应用软件等。大体上可以叫软硬件资源,所以操作系统管理包括进程管理、处理器管理、内存管理、设备管理、文件管理。4.操作系统有哪几大特征?其最基本的特征是什么?答:操作系统有以下四大基本特征:并发性、共享性、虚拟性和异步性;其中,并发性和共享性是最基本的特征。第二章:进程管理1.PCB有什么作用?PCB中主要包括什么信息?为什么说

4、PCB是进程存在的唯一标志?答:(1)PCB的作用:PCB用于描述进程的基本情况以及进程运行和变化的过程,它与进程一一对应。当系统创建进程时,系统为进程分配一个PCB;在进程运行过程中,系统通过PCB对进程实施管理和控制;进程结束时,系统将收回PCB。(2)PCB中的内容主要包括调度信息和现场信息两大部分。调度信息包括进程名、进程号、优先级、当前状态、资源信息、程序和数据的位置信息、隶属关系和各种队列指针信息等。现场信息主要包括程序状态字、时钟寄存器和界限寄存器等描述进程运行情况的信息。(3)在进程的整个生命周期中

5、,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,所以说PCB是进程存在的唯一标志。2.请画出进程在三种基本状态之间转换的转换图并指出发生转换的原因。答:进程状态转换图如下所示:3.进程在运行时存在那两种制约关系?并举例说明之。答:进程在运行时存在间接相互制约、直接制约两种制约关系。间接制约关系是多个进程间彼此无任何逻辑上的关系,仅由于他们同处于一个系统共享系统资源而发发生了制约关系。如分时系统中有两个用户进程分别编译他们的PASCAL源程序在单CPU系统中,这两个

6、进程只能分时占用处理机编译各自的源程序,他们间存在着间接制约关系。直接制约关系是多个协作进程之间存在的逻辑上制约关系,即一个进程的执行依赖于另一个进程的消息,当一个进程没有得到另一个进程的消息时,应等待直到消息到达被唤醒为止。如共享一缓冲器的读进程和打印进程,他们间存在着直接制约关系,因为两个进程必须同步才能完成共同的任务。4.设S1-S8为8个进程,用信号量(signal和wait操作)实现下图所示进程之间的前趋关系:答:wait(s):whileS≤0dono-opS:=S-1;Single(S):S:=S+1

7、;5.试比较进程间低级和高级通信工具。当前有哪几种进程间高级通信工具?答:根据进程通信时信息量大小的不同,可以将进程通信划分为两大类型:控制信息的通信和大批数据信息的通信.前者称为低级通信,后者称为高级通信。用户用低级通信工具实现进程通信很不方便,因为其效率低、通信对用户不透明、所有的操作都必须由程序员来实现;而高级通信工具则可以弥补这些缺陷,用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令高效地传送大量的数据。低级通信主要用于进程之间的同步、互斥、终止、挂起等等控制信息的传递。高级通信主要用于进程间数据块的交换和共享。

8、当前常见的高级通信工具有有管道(PIPE)、消息队列(MESSAGE)、共享内存(SHAREDMEM0RY)等。第三章:处理机调度与死锁1.什么是处理机高级、中级和低级调度?各级调度的主要任务是什么?答:高级调度又称为作业调度、长程调度,用于决定把外存上后备队列中的哪些作业调入内存,并为他们创建进程、分配必要的资源排在就绪队列上。中级调度为平衡负载调度、中程

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1、学生个人信息:学号:201405姓名:罗年级:2014年春专业:计算机科学与技术层次:高中起点专科第一章:操作系统引论1.什么是操作系统?从用户的观点和资源管理的观点来看操作系统各有什么作用?答:(1)操作系统是管理系统资源,控制程序执行,改善人机界面,提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。(2)从用户角度:用户与计算机硬件系统之间接口。资源管理角度:计算机资源的管理者,处理机管理、存储器管理、I/O设备管理、文件管理。2.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统

2、与实时系统进行比较。答:(1)从交互性分析,分时系统是一种通用系统主要用于运行终端用户程序,因而它具有较强的交互能力,而实时系统虽然也有交互能力但其交互能力不及前者。(2)从及时性分析,实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似,都是以人所能接收的等待时间来确定,而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的。(3)从可靠性分析,实时系统对系统的可靠性要求比分时系统对系统的可靠性要求高。3.操作系统需要管理哪些资源?它的基本功能是什么?答:操作系统需要管理设备资源和信息资源两大类。设备

3、资源指的是组成计算机的硬件设备,如中央处理器,主存储器,磁盘存储器,打印机,磁带存储器,显示器,键盘输入设备和鼠标等;信息资源指的是存放于计算机内的各种数据,如文件,程序库,知识库,系统软件和应用软件等。大体上可以叫软硬件资源,所以操作系统管理包括进程管理、处理器管理、内存管理、设备管理、文件管理。4.操作系统有哪几大特征?其最基本的特征是什么?答:操作系统有以下四大基本特征:并发性、共享性、虚拟性和异步性;其中,并发性和共享性是最基本的特征。第二章:进程管理1.PCB有什么作用?PCB中主要包括什么信息?为什么说

4、PCB是进程存在的唯一标志?答:(1)PCB的作用:PCB用于描述进程的基本情况以及进程运行和变化的过程,它与进程一一对应。当系统创建进程时,系统为进程分配一个PCB;在进程运行过程中,系统通过PCB对进程实施管理和控制;进程结束时,系统将收回PCB。(2)PCB中的内容主要包括调度信息和现场信息两大部分。调度信息包括进程名、进程号、优先级、当前状态、资源信息、程序和数据的位置信息、隶属关系和各种队列指针信息等。现场信息主要包括程序状态字、时钟寄存器和界限寄存器等描述进程运行情况的信息。(3)在进程的整个生命周期中

5、,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,所以说PCB是进程存在的唯一标志。2.请画出进程在三种基本状态之间转换的转换图并指出发生转换的原因。答:进程状态转换图如下所示:3.进程在运行时存在那两种制约关系?并举例说明之。答:进程在运行时存在间接相互制约、直接制约两种制约关系。间接制约关系是多个进程间彼此无任何逻辑上的关系,仅由于他们同处于一个系统共享系统资源而发发生了制约关系。如分时系统中有两个用户进程分别编译他们的PASCAL源程序在单CPU系统中,这两个

6、进程只能分时占用处理机编译各自的源程序,他们间存在着间接制约关系。直接制约关系是多个协作进程之间存在的逻辑上制约关系,即一个进程的执行依赖于另一个进程的消息,当一个进程没有得到另一个进程的消息时,应等待直到消息到达被唤醒为止。如共享一缓冲器的读进程和打印进程,他们间存在着直接制约关系,因为两个进程必须同步才能完成共同的任务。4.设S1-S8为8个进程,用信号量(signal和wait操作)实现下图所示进程之间的前趋关系:答:wait(s):whileS≤0dono-opS:=S-1;Single(S):S:=S+1

7、;5.试比较进程间低级和高级通信工具。当前有哪几种进程间高级通信工具?答:根据进程通信时信息量大小的不同,可以将进程通信划分为两大类型:控制信息的通信和大批数据信息的通信.前者称为低级通信,后者称为高级通信。用户用低级通信工具实现进程通信很不方便,因为其效率低、通信对用户不透明、所有的操作都必须由程序员来实现;而高级通信工具则可以弥补这些缺陷,用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令高效地传送大量的数据。低级通信主要用于进程之间的同步、互斥、终止、挂起等等控制信息的传递。高级通信主要用于进程间数据块的交换和共享。

8、当前常见的高级通信工具有有管道(PIPE)、消息队列(MESSAGE)、共享内存(SHAREDMEM0RY)等。第三章:处理机调度与死锁1.什么是处理机高级、中级和低级调度?各级调度的主要任务是什么?答:高级调度又称为作业调度、长程调度,用于决定把外存上后备队列中的哪些作业调入内存,并为他们创建进程、分配必要的资源排在就绪队列上。中级调度为平衡负载调度、中程

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