操作系统学习-练习题个人总结（一）

操作系统学习-练习题个人总结（一）

本系列学习总结知识点大部分参考此课程PPT、视频、课程练习解析https://www.zjooc.cn/course/2c9180826f668f7d016f6a5fb0ef449f

第一章 操作系统引论

一、第一章-整体-预习-课前测试

1、错题解析

1. 对于单体内核结构，采用微内核结构的操作系统具有诸多好处，但是（使系统更高效）并不是微内核结构的优势。

   解析：微内核结构（“核心中的核心”）：提供了对分布式系统的支持；融入了面向对象技术；基于客户/服务器模式；提高了系统的可扩展性、可靠性、可移植性、安全性；想添加新服务时不必修改内核；比单体结构模型稳定。

2. 操作系统结构设计中，层次结构的特点不包括（便于调试）。

   解析：层次结构：“上调下，每层单向调用”，相较于模块化结构更清晰、更合理；易保证系统的正确性；易扩充；易维护；必须建立模块之间的通信机制，系统花费在通信上的开销较大，系统效率降低。

3. 对于采用单体结构模型的操作系统来说，通常具有以下一些优点（系统效率高、系统灵活性好）

   解析：单体结构模型（整体结构模型）：设计重点在于系统功能的实现与高效率，要求方便高效；缺乏清晰的程序结构、错误多（可能会循环调用？此处不清楚）、可靠性不好、难以维护。

2、正确题目知识点记录

1. Linux操作系统的内核使用的是单体内核结构。
2. 操作系统内核功能包括：资源抽象、资源分配、资源共享等；不包括程序编辑。

补充：

windows采用的是微内核结构

Unix采用的是层次结构

二、第一节-什么是操作系统-预习-课前测试

1、错题解析

//O

2、正确题目知识点记录

1. 在计算机系统中，控制和管理各种资源、有效地组织多道程序运行的系统软件称为（操作系统OS）。
2. 操作系统在计算机中位于（计算机硬件和用户）之间。
3. 操作系统最主要的设计目标是（方便性和有效性）。
4. 计算机操作系统的功能是（控制、管理计算机系统的资源和程序的执行）。
5. （管理计算机裸机、管理计算机资源、提供用户与计算机硬件系统的界面）是操作系统关心的主要问题。
6. 从用户的观点看，操作系统是使用计算机硬件系统的接口。

补充：

从资源管理的观点看，OS是计算机系统资源的管理者（控制、分配、回收、调度）；协调资源请求的冲突。
“四种资源：处理器、存储器、I/O设备以及信息”
“四种功能：处理器管理、存储器管理、I/O设备管理以及文件管理”

从虚拟机的观点看，无软件的计算机称为“裸机”，难以使用；增加I/O设备管理、文件管理、用户窗口等功能的软件之后，成为方便易用的计算机，称为“虚拟机”。

三、第二节-操作系统分类与发展-课堂测试

1、错题解析

1. 设计多道批处理系统时，首先要考虑（也是其优点所在）的是（系统效率和吞吐量）。

   解析：多道批处理系统：多道性；无序性；调度性；缺点是作业平均周转时间较长、无交互能力。进入后备队列到运行完成出系统外界无法干涉。

2. 常见的通用操作系统是分时与批处理的结合。其处理原则是（）
   *分时优先，批处理在后
   *优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业
   *允许终端作业与批处理作业混合同时执行
   *有终端作业等待运行时，优先让其按时间片轮转先运行；没有终端作业时，再按确定算法选择批处理作业运行

   //解析：O

3. 下列关于操作系统的相关叙述中正确的是（）
   *为了提高计算机CPU和外部设备的利用率，把多个程序同时放入主存，使CPU和外部设备能并行执行，这种方法称为多道程序设计
   *批处理系统不允许用户随时干预自己作业的运行
   *批处理作业必须具有作业控制信息
   *实时系统不一定都具有人机交互功能

   解析：分时系统与多道系统并没有必然联系；批处理系统->分时系统->实时系统->微机操作系统->多处理机系统->网络操作系统->分布式系统->嵌入式操作系统EOS

2、正确题目知识点记录

1. 分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于（系统中若干台计算机相互协作完成同一任务）。
2. 多道批处理系统的硬件支持来自20世纪60年代初发展起来的（中断和通道技术）。
3. 机房学生上机学习编程–分时操作系统
4. 国家统计局数据处理中心–批处理操作系统

补充：

分布式操作系统：可扩展性；增加性能；高可靠性；系统对用户透明；资源可以共享；一个操作系统管控多个计算机资源

网络操作系统：不能支持透明的资源存取；不能对网络资源进行有效、统一的管理；不能支持合作计算；多个计算机独立自治；具备信息通信机制；无公共内存

分时操作系统：一台主机多个终端：通过终端以交互方式使用主机；共享资源；交互性比实时系统强

实时操作系统：响应时间短；可靠性高；设计时在调度算法中基于时间片轮转和优先级相结合的原则，采用抢占式运行，保证实时性（进程调度章节内容）

微机操作系统：DOS-单用户单任务；windows、OS/2-单用户多任务；Unix、Linux-多用户多任务

批处理操作系统：数据处理量大；减少人工；设计时采用了脱机系统，增加了外围处理机和存储设备，可以大大降低主机等待输入和输出的时间

四、第三节-特征与功能-课堂测试

1、错题解析

1. 一个多道批处理系统中仅有P1和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达，它们的计算和I/O操作顺序如下：
   P1：计算60ms，I/O80ms，计算20ms。
   P2：计算120ms，I/O40ms，计算40ms。
   若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（260ms）。

   解析：算错了，爪巴

2. 在单CPU系统中实现并发技术后，各进程在（一时间段内）并行运行，CPU与外设间（并行）工作。

   解析：并行性：两个或多个事件在同一时刻同时发生；并发性：宏观上在同一时间段内同时运行，微观上交替执行；并发特征是OS最重要的特征

2、正确知识点总结

1. 在单处理器系统中，可并行的是（处理器与设备；设备与设备）；进程与进程不可并行。
2. 现代操作系统的两个基本特征是（程序的并发执行 ）和资源共享。

补充：

进程：一个程序的一次运行过程

OS的特征：并行；共享；虚拟；异步（不确定性）

OS的功能：处理器、存储器、设备、文件管理；提供用户接口（下一节内容）

五、第四节-用户接口-课堂测试

1、错题解析

1. 操作系统提供了多种界面供用户使用，其中（系统调用）是专门供应用程序使用的一种界面。

   解析：概念性的

2. 若程序正在试图读取某个磁盘的第200个逻辑块，使用操作系统提供的（系统调用）接口。

   解析：同上

2、正确知识点总结

1. OS通常会为用户提供多种使用接口，如终端命令、图标菜单、系统调用和（类似DOS的批命令文件或Unix的shell文件）。
2. 操作系统提供给编程人员的使用接口是（程序接口）。
3. Linux中的Shell是Linux系统为用户提供的一种命令接口。
4. 批处理操作系统为用户提供的命令接口是作业控制语言。
5. 设计用户程序时，使用系统调用命令，该命令经过编译后，形成若干参数和陷入指令
6. 用户及其应用程序是通过系统调用提供的支持和服务来使用系统资源完成其操作的
7. 从应用程序的使用角度看，库函数与系统调用没有差别；但从实现的角度看，两种有重大差别

补充：

计算机高级指令、宏命令、汇编语言：程序语言、不属于提供给用户的接口

命令接口：作业控制语言；键盘命令；在终端中使用；普通用户、管理员皆可使用

用户接口：命令接口，图形接口，程序接口

程序接口：应用程序以函数调用的方式来使用系统服务的接口；在Unix/Linux系统中也称为系统调用（system call）

系统功能调用：是用户在程序一级请求操作系统服务的一种
手段，它是带有一定功能号的“访管指令”：其功能是由操作系统中的程序完成的，即由软件方法实现的