《操作系统》期末复习指导

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1、1操作系统期末复习指导（专科用）中央电大计算机教研室操作系统是计算机系统的基本组成部分，是整个计算机系统的基础和核心。 操作系统课程是理论性和实践性都较强的课程，具有概念多、较抽象、涉及面广、其整体实现思想和技术又往往难于理解等特点。为帮助大家复习操作系统课程，下面按照教学大纲要求，对各章的重点、难点进行归纳、总结，给出解答问题的指导，最后给出练习题和参考答案，供大家复习时参考。对于操作系统的基本概念应掌握其实质是什么，是针对什么事物的，记住其表述要点。对于基本功能应掌握其是解决什么问题的，性能如何。对于基本方法和技术应理解其如何解决问题。一、 学习重点和教学要求第一章 操作系统引论1.学习重

2、点：(1) 什么是操作系统；(2) 操作系统的主要功能；(3) 操作系统的基本特征；(4) 操作系统的主要类型；(5) UNIX 命令的一般格式；(6) 分时概念；(7) 现代操作系统的三种用户界面。2教学要求：(1)牢固掌握操作系统的定义：操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合） ，是用户与计算机之间的接口。记忆要点：操作系统是什么是核心系统软件；操作系统管什么控制和管理系统内各种资源；操作系统有何用扩充硬件功能，方便用户使用。(2)牢固掌握操作系统的五大主要功能：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理、用户接口管理。(3)清楚地

3、了解操作系统所处的地位：是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。(4)记住操作系统的基本特征：并发、共享和异步性。理解模拟：并发“大家都前进了” ；共享“一件东西大家用” ；异步性“你走我停” 。(5)记住并理解操作系统的主要类型：多道批处理系统、分时系统、实时系统、个人机系统、网络系统和分布式系统。UNIX 系统是著名的分时系统。(6)理解分时概念：主要是指若干并发程序对 CPU 时间的共享。(7)记住并明白 UNIX 命令行的一般格式：命令名选项 参数(8)了解现代操作系统为用户提供的三种使用界面：命令界面、图形界面和系统调用界面。2(9)了解分时系统和实时系统的特点。第二章 进

4、程管理1学习重点：（1）什么是进程，进程与程序的区别和联系；（2）进程的基本状态及其变化；（3）进程由哪些部分组成，进程控制块的作用；（4）什么是进程的同步与互斥；（5）多道程序设计概念；（6）什么是临界资源、临界区；（7）什么是信号量，P、V 操作的动作，进程间简单同步与互斥的实现。2教学要求：(1)理解多道程序设计概念及其优点；(2) 牢固掌握进程的概念程序在并发环境中的执行过程。(3) 深入理解进程最基本的属性是动态性和并发性。(4) 掌握进程与程序的主要区别。(5) 掌握进程的基本状态：运行态、就绪态、阻塞态。在什么条件下发生状态转换？(6) 理解进程的一般组成，应深入理解进程控制块的

5、作用。每个进程有惟一的进程控制块。(7)掌握进程同步与互斥的概念。简单理解：同步是伙伴，互斥是竞争。(8)掌握进程临界资源和临界区的概念，理解进入临界区的原则。(9)理解信号量概念，P 、V 操作执行的动作。(10) 能用信号量和 P、V 操作实现简单的进程互斥或同步。解决此类问题的一般方式：-根据问题给出的条件，确定进程有几个或几类；-确定进程间的制约关系是互斥，还是同步；-各相关进程间通过什么信号量实现彼此的制约，标明信号量的含义和初值；-用 P、V 操作写出相应的代码段；-验证代码的正确性：设以不同的次序运行各进程，是否能保证问题的圆满解决。切忌 按固定顺序执行各进程。(11) 理解进程

6、的生存过程：创建- 运行-阻塞- 终止。第三章 处理机管理1学习重点：(1) 作业调度和进程调度的功能；(2) 简单的调度算法：先来先服务法、时间片轮转法、优先级法；(3) 评价调度算法的指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权周转时间和平均带权周转时间；(4) shell 命令执行过程。2教学要求：(1)掌握作业调度和进程调度的功能。在一般操作系统中，进程调度是必须具备的。(2)理解作业的四种状态：提交、后备、执行和完成。(3)理解作业调度与进程调度的关系。简单比喻：作业调度是演员上场前的准备，进程调度是让演员上场表演。3(4)掌握常用调度算法的评价指标：吞吐量、周转时间、平均周转时间、带

7、权周转时间和平均带权周转时间。(5)掌握三种基本调度算法的实现思想，并能进行评价指标的计算。可以利用图表形式列出各作业或进程的有关时间值，如到达时间、运行时间、结束时间等，利用评价公式计算出各指标的值。(6)了解一般 shell 命令的执行过程。第四章 存储器管理1学习重点：(1) 用户程序的主要处理阶段；(2) 存储器管理的功能；(3) 有关地址、重定位、虚拟存储器、分页、分段等概念；(4) 分页存储管理技术的实现思想；(5) 分段存储管理技术的实现思想；(6) 页面置换及先进先出法。2教学要求：(1)理解三级存储器结构：高速缓存，内存，外存。(2)记住用户程序的主要处理阶段：编辑、编译、连

8、接、装入、运行。(3)结合 1.1.2 节，理解存储器管理的功能：内存分配、地址映射、内存保护、内存扩充。(4)牢固掌握以下概念：逻辑地址、物理地址、可重定位地址、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、虚拟存储器。(5)理解虚拟存储器的基本特征：虚拟扩充、部分装入、离散分配、多次对换。(6)掌握分页和分段概念，二者的主要区别。(7)掌握分页存储管理技术的实现思想，如何实现从逻辑地址到物理地址的转换。(8)理解分段存储管理技术的实现思想。(9)理解对换技术的实现思想。(10) 理解页面置换的先进先出法；了解最佳置换法（OPT）和最近最少使用置换法（LRU）。第五章 文件系统1学习重点：(1)文件

9、、文件系统的概念；(2)文件的逻辑组织和物理组织的概念；(3)目录和目录结构；(4)路径名和文件链接；(5)文件的存取控制；(6)对文件和目录的主要操作。2教学要求：(1)牢固掌握文件、文件系统、目录概念。(2)了解文件系统的功能。(3)掌握文件的逻辑组织和物理组织的概念，以及相应的组织形式。(4)掌握目录的基本组织方式，特别是 UNIX 系统的目录结构。(5)了解文件存储空间的管理。(6)理解路径名和文件链接的概念。4(7)理解文件存取控制的作用及 UNIX 系统中采取的办法。(8)记住 UNIX 系统中文件的分类，对文件和目录的基本操作命令 ,如 cat,more,ls,cp,cd,rm。

10、第六章 设备管理1学习重点：(1)设备管理功能；(2)常用设备分配技术；(3)使用缓冲技术的目的；(4)UNIX 系统中打印机的主要安装步骤。2教学要求：(1)了解设备的一般分类：存储设备（块设备） ，输入/输出设备（字符设备） 。(2)理解使用缓冲技术的目的和缓冲区的设置方式。(3)掌握设备管理功能：监视设备状态 ，进行设备分配 ，完成 I/O 操作，缓冲管理与地址转换。(4)掌握常用设备分配技术：独占分配，共享分配，虚拟分配。(5)了解 SPOOLing 系统的功能和实现思想。(6)了解处理 I/O 请求的步骤。(7)记住 UNIX 系统中安装打印机的主要步骤。第七章 中断和信号机构1学习

11、重点：(1) 中断的一般处理过程；(2) 系统调用的实施过程。2教学要求：(1)理解中断、中断源、中断请求等概念。(2)理解中断响应概念和完成的工作。(3)理解中断处理的一般过程。(4)通过系统调用的实施举例，了解操作系统各部分如何协调动作。(5)了解信号机构的工作原理。第八章 死锁1学习重点：(1) 什么是死锁；(2) 产生死锁的必要条件；(3) 死锁预防的基本思想和可行的解决办法；(4) 什么是进程的安全序列，死锁与安全序列的关系；(5) 死锁的避免与银行家算法。2教学要求：（1）掌握死锁的概念和产生死锁的根本原因。（2）理解产生死锁的必要条件以下四个条件同时具备：互斥条件、不可抢占条件、

12、占有且申请条件、循环等待条件。（3）记住解决死锁的一般方法，掌握死锁的预防和死锁的避免二者的基本思想。（4）掌握死锁的预防策略中资源有序分配策略。5（5）理解进程安全序列的概念，理解死锁与安全序列的关系。（6）了解银行家算法。（7）了解资源分配图。（8）了解死锁的检测及恢复的思想。第九章 现代操作系统技术与系统管理1 学习重点：(1) 微内核、客户与服务器、进程和线程的概念；(2) 网络操作系统的功能；(3) 系统管理员的职责；(4) 微内核一般结构。2 教学要求：(1)理解操作系统代的划分。(2)理解微内核的概念，了解微内核结构的特点。(3)理解现代操作系统中客户与服务器的概念。(4)理解线

13、程的概念，它与进程的关系和区别。特别是传统操作系统中的进程概念与现代操作系统中的进程概念不同简单说，传统操作系统中进程具有分配资源、调度运行两大功能，而现代操作系统中进程只作为分配资源单位，线程才作为调度运行单位。(5)理解网络操作系统的定义和功能。(6)理解系统管理员的职责。二本课程复习方法和考试形式1复习方法(1)抓住重点，掌握基本概念和基本方法，注意知识的前后连贯在复习时围绕操作系统是什么、干什么、如何干这一主线，分层次进行总结。操作系统中概念很多，要突出掌握重点概念，如：操作系统定义，进程、重定位、死锁等概念。要结合主教材和本复习指导中给出的学习重点及教学要求，首先对每一章讲的问题是什

14、么要搞清楚。然后，总结一下：针对该问题引入什么概念，该概念用来解决什么基本问题，采用什么基本方法予以解决。如果能把各章知识连贯起来、并结合上机体会进行复习，效果会更好。对于基本概念在理解其所指对象的基础上，记住其定义的表述。如：进程，是针对多道程序执行时出现的问题而引入的，记住其定义表述。然后，进程与程序有何区别？有什么基本特征呢？如何体现其动态性呢？进程在活动中彼此会发生什么关系呢？怎么解决呢？通过由表及里地分析，就便于掌握知识要点，尽量避免因概念多而无从下手或“背串了”等问题的出现。(2)注重上机实验和平时作业操作系统的上机实验很重要，它不仅可以加深对课本知识的理解，而且可以学到很多实际工

15、作的经验，这对于增强动手技能和分析解决实际问题的能力、提高专业素质很有帮助。大家应尽量做全、做好实验。实验前要进行预习：准备做什么，用到哪些知识，大致会出现什么结果，心中应有数。实验时应注意出现的结果，并分析原因，特别是不正常的情况，对现象、解决办法、原因都最好记下来。解决一个问题，就增长一份才干。平时应认真、独立地完成作业，正确地使用答案。在复习时应把作业复习一遍，掌握做题的规律和技巧，特别对重点要求的内容和解题出现过错误的地方应格外注意。根据教学大纲要求，考试难度不会超出规定范围。对基本内容应牢固掌握，并能进行适当地灵活6应用。2考核形式操作系统期末考试是闭卷考试，实行百分制。试题将覆盖全

16、部所学的内容，但重点是前六章。在题目安排上，以需要“掌握”和“理解”的内容为主，一般“了解”的内容为辅，但所占比例很小。教学大纲中没有要求的内容不考试。试题类型包括：选择题，判断题，填空题，解答题，应用题。五种题型所占分数比例为：选择题占 20%，判断题占 10%，填空题占 30%，解答题占 20%，应用题占 20%。 选择题：给出一些有关计算机操作系统的特点，要求学员从题后给出的供选择的答案中选择合适的答案，补足这些叙述。这类题目主要考察学员对各种计算机操作系统概念和管理方法的相关知识的掌握程度。 判断题：给出一些有关操作系统知识的叙述，要求学员判断相应叙述的对错。这类题目主要考察学员对计算机操作系统概念、名词术语的正确理解情况。 填空题：给出有关操作系统知识的一段不完全的叙述，让学员在空白处补充，使其成为完整的一句话。这类题目主要考察学员对计算机操作系统五大功能及相应知识的理解能力。 解答题：给出一些问题，如什