操作系统30个重要概念及习题

30个概念

操作系统
批处理系统、分时系统
多道程序设计
并发性、共享性、虚拟性、异步性
进程、线程
程控制块
生产者-消费者问题、哲学家进餐问题、临界资源
前台进程、后台进程、守护进程
父(子)进程
(非)抢占式调度电梯调度算法
银行家算法
段页式存储管理
虚拟内存
交换空间
Buddy (伙伴)算法位示图
FAT文件系统
ext文件系统
Inode
SPOOLing技术

习题

1.最早的计算机是没有操作系统的,操作系统的诞生解决了什么问题?

2.什么是批处理操作系统,它有什么特点?

3.什么是分时操作系统,它有什么特点?

4.操作系统主要功能是什么?

5.操作系统实现了对计算机资源的抽象,这里面的计算机资源主要包括什么?

6.操作系统提供了用户与计算机之间的接口,使得用户可以通过操作系统操作计算机,这个接口主要有几种形式?7.什么是并行?什么是并发?并行和并发有什么区别和联系?

8.操作系统的共享性对用户来说表现为什么?

9.对于计算机资源的共享,有哪两种形式?

10.什么是操作系统的虚拟性?

11.什么是操作系统的异步性?它对我们的编程有什么实际意义?

12.什么是操作系统的进程,操作系统的进程解决了什么问题?

13.进程在计算机中是以什么形式存在的?

  1. PCB的全称是什么?它有什么作用?

15.什么是线程,线程与进程的关系和区别?

16.进程的五状态主要是哪五状态?你了解进程的生命周期吗?

17.什么是生产者消费者问题,你能够编程实现吗?

18.什么是哲学家进餐问题,你能够编程实现吗?

19.进程间同步一般有哪些方法,线程间同步呢?

20.对于Linux来说,什么是前台进程、什么是后台进程、什么是守护进程?

21.进程的调度算法可以分为两大类,抢占式调度和非抢占式调度,对于抢占式调度,主要有什么算法?

22.死锁的危害重大,什么是死锁,死锁是怎么产生的?

23.为了避免死锁,操作系统使用了什么算法?你了解这个算法的过程吗?

24.什么是段?什么是页?什么是段页式存储管理?

25.虚拟内存是什么?从根本上来说,虚拟内存解决了什么问题?

26.虚拟内存有哪些的置换算法?

27.请简述Buddy算法分配内存和回收内存的过程?

28.在Buddy算法里面,什么是Buddy (伙伴) ?

29.在计算机里面,文件可以分为有结构文件和无结构文件,你可以列举常见的有结构文件和无结构文件吗?

30.当为文件分配辅存空间时,一般有什么分配方式?

31.FAT文件系统对应的是辅存的哪种空间分配方式?

32.ext文件系统对应的是辅存的哪种空间分配方式?

33.在辅存中,–般使用什么样的数据结构来管理存储空间?

34.文件目录树有什么作用?

35.文件描述信息包含哪些数据?

36.Linux文件有哪几种类型?

37.ext文件系统可以看做是由一个Boot Sector和若干个Block Group组成,你能简要的描述Block Group由什么组成吗?

38.什么是文件的Inode,Inode存储了文件的什么信息?

39.什么是SPOOLing技术?计算机中常说的“脱机”是什么意思?

答案

1.操作系统的出现解决了计算机操作难度大、计算机资源利用效率低等问题。

2.批处理操作系统的特点是批量输入任务,有效提升计算机资源利用率。

3.分时操作系统是指分时复用计算机资源的操作系统,可以多个用户使用一台计算机,多个程序分时共享计算机资源。

4.操作系统统一-的管 理着计算机资源;操作系统实现了对计算机资源的抽象;操作系统提供了用户与计算机之间操作的接口。

5.存储资源、网络资源、计算资源等。

6.系统调用、命令行、图形窗口、应用程序等。

7.并行是指两个或多个事件可以在同一个时刻发生;并发是指两个或多个事件可以在同一个时间间隔发生。

8.操作系统的共享性表现为计算机资源可以同时提供给多个用户、多道程序使用。

9.互斥共享、同时共享。

10.操作系统的虚拟性是指操作系统可以把计算机的物理实体转变为若干个逻辑实体以提供多个用户、多道程序使用。

11.操作系统的异步性是指是指进程以不可预知的速度向前推进。内存中的每个进程何时执行,何时暂停,以怎样的速度向前推进,每道程序总共需要多少时间才能完成等,都是不可预知的。

12.进程是操作系统进行计算机资源分配和调度的基本单位。有了进程,用户的逻辑程序才能够在操作系统中独立、正常的执行;并使得计算机资源可以高效利用。

13.进程在计算机中表现为一片存储空间,包含进程状态、进程优先级、程序计数器、内存指针、上下文数据、I0状态信息等一系列数据。

14.PCB的全称是进程控制快(Process Control Block),PCB是 系统中存放进程的管理和控制信息的数据结构,有了PCB,操作系统才可以控制进程的运行。

15.线程(thread) 是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。-条线程指的是进程中- -个单- -顺序的控制流, - -个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。

16.创建状态、就绪状态、阻塞状态、执行状态、终止状态。

17.略

18.略

19.进程间同步的方法有:信号量、共享内存、消息队列、Unix域套接字等,线程间同步的方法有:互斥量、自旋锁、读写锁、条件变量的等方法。

20.前台进程是指正在运行并且占用终端的进程;后台进程是指不占用终端的进程;守护进程是指-类特殊的后台进程,随系统引导而启动。

21.先来先服务调度算法、短进程优先调度算法、高优先权优先调度算法、时间片轮转调度算法。

22.死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象。

23.银行家算法。

24.段是指连续不等长的一片内存,页是指连续等长的一片内存,段页式存储管理是将用户程序分成若干个段,再把每个段分成若干个页的内存管理方式。

25.虛拟内存是计算机系统内存管理的-种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存(-个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被分隔成多个物理内存碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。

26.FIFO算法、LRU算法、LFU算法

27.略

28.Buddy指的是两片内存连续、大小-样的内存片段。

29.有结构文件比如: Excel文件、 Word文件、PDF文件、JPG文件等;无结构文件比如: exe文件、 so文件、dIl文件等。

30.连续分配、链接分配、索引分配。

31.链接分配方式。

32.索引分配方式。

33.位示图。

34.文件目录树使得任何一个文件或文件夹都有唯一的路径。

35.文件标识符、文件类型、文件权限、文件长度、文件状态、索引节点等信息。

36.套接字文件、普通文件、目录文件、符号链接文件、设备文件、FIFO文件。

37.一个Block Group由Super Block、Inode Bitmap、Block Bitmap、Inode Table、Data Block组成。

38.每个文件或者文件夹都有–个Inode,Inode可以理解为是文件或文件夹的“身份证”,Inode存储着文件索引节点编号、文件类型、文件权限、文件物理地址的关键信息。

39.SPOOLing技术是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术,它利用高速共享设备将低速的独享设备模拟为高速的共享设备,使得逻辑上系统为每–个用户都分配了一台独立的高速独享设备。

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