第一章作業系統概論
一、填空題
1. 作業系統作為支撐計算機系統有序執行的（基礎軟體），為有效地管理計算機系統的（ 各種資源 ），合理地組織計算機系統的（ 工作流程 ），為使用者使用計算機系統提供（ 方便 ）、（安全）、（可靠）工作環境起到了不可替代的重要作用。
2. 作業系統實際上為使用者提供了兩種不同級別的操作介面，一是（普通操作介面介面 ），另乙個是（系統資源呼叫介面 ）。
3. 影響分時作業系統執行效率的因素包括（終端數量）、（時隙長短）以及（作業排程時的系統開銷）。
4. 實時作業系統能夠（及時響應）和（處理使用者操作請求），並在規定的時間內將處理結果（反饋給使用者）。
5. 作業系統的「一體式」結構優點是（**效率高、儲存量小、可以提供**共享等），缺點是（可維護性差、修改公升級困難）。
二、簡答題
1. 作業系統的定義是什麼？
計算機作業系統是與計算機硬體緊密相關的一層系統軟體，由一整套分層次的控制程式（模組）組成，統一管理計算機系統的所有資源，包括處理器、儲存器、輸入輸出裝置以及其它系統軟體、應用程式和資料檔案等。作業系統合理地組織計算機系統工作流程，有效地利用計算機系統資源為使用者提供乙個功能強大、介面良好、使用方便的工作環境，讓使用者無需了解硬體細節，而是直接利用邏輯命令就能靈活方便地使用計算機。作業系統為計算機軟硬體功能的進一步擴充套件提供了乙個支撐平台。
2. 作業系統與計算機軟硬體有什麼關係？
硬體是計算機系統資源的基礎，包括可摸可見的各種計算機裝置和相關部件；作業系統是與硬體緊密結合的一層系統軟體，為其它系統軟體、應用軟體和使用者提供與硬體的介面，作業系統遮蔽了使用硬體的細節，擔當起統一管理硬體資源的角色。
3. 為了方便使用者，作業系統採用了哪三項技術？
作業系統具備了程式併發、資源共享和獨立隨機可訪問三大特徵。
程式的併發：在作業系統中，我們把乙個功能上獨立的程式的一次執行稱為乙個程序，每乙個程序都需要占用一部分系統資源，包括占用處理器時間、記憶體、輸入輸出裝置等。若某一段時間內同時有兩個或兩個以上程序在執行，則稱為「程式的併發」。
資源共享：資源的共享是指計算機的軟硬體資源為多個擁有授權的使用者或程式所共用，以提高這些資源的利用率。
獨立隨機可訪問：在多工環境下執行的每乙個程序在邏輯上具有獨立性和隨機性。如果有充分的資源保障，每乙個程序都會獨立的完成並且其執行速度與其它程序無關，程序執行的起始和結束時間也是獨立的並且是隨機發生的。
這種獨立和隨機性形成了對作業系統的客觀要求，即必須具備同時處理多個隨機併發程序的能力，作業系統的系統管理程式要保證對資源的訪問的獨立性和隨機性。
4. 作業系統的功能是什麼？
處理機管理：處理機管理是作業系統最主要任務之一，其主要功能是對**處理機的使用進行排程分配，最大限度地提高它的處理能力。作業系統通過對程序的管理實現對處理機的管理，包括程序建立、程序執行、程序通訊、程序撤銷、程序等待和程序優先順序控制等。
儲存管理：儲存管理指對記憶體及其擴充套件空間的管理。由於記憶體資源的緊缺性，儲存管理的目標是為程式設計者提供方便、安全和足夠的儲存空間。
裝置管理：裝置管理指對計算機外圍裝置的管理。通常裝置管理技術包括中斷、輸入輸出快取、通道技術和裝置的虛擬化等技術。
檔案管理：大量的程式、文件、資料以檔案形式儲存在外存中。檔案管理系統是作業系統中專門負責訪問和管理外存中檔案的那部分軟體的集合。
作業管理：作業是使用者所提供的乙個完整計算任務，包括執行應用程式所需要的資料以及控制應用程式執行的指令集合。作業控制的兩種方式是：批處理和互動式終端控制。
5. 從作業系統具備的功能特徵來看，作業系統可分為哪幾類？各有什麼特徵？
作業系統大致可分為批處理作業系統，分時作業系統，實時作業系統、通用作業系統、網路作業系統和分布式作業系統。
（1）批處理作業系統的特徵是：作業周轉時間甜美，系統吞吐量大，處理器資源使用率高。
（2）分時作業系統各使用者作業分時共享處理器資源並可及時對作業程式加以調整修改。
（3）實時作業系統在於其實時性和專用性。實時表現在一旦外部訊號向系統提出要求，系統應立即響應處理並行到處理結果。專用性表現在其應用場合領域。
（4）通用作業系統乙個使用者往往獨戰友全部軟硬體資源，因而無需支援多使用者分時操作，但支援多工分時操作，微機使用者可以編寫自己的批處理檔案，實現程式的批處理執行，因而具備具批處理操作功能；利用微機可以實現實時控制，使用者可以編寫乙個控制程式，通過外設介面來實時控制外部裝置。
（5）網路作業系統除具有一般作業系統所具有的功能外，還能具備網路通訊和網路通訊和網路資源管理的功能，以保證能夠對多台計算機及其裝置之間的資訊傳遞和資源共享進行有效管理。
（6）分布式作業系統，它更傾向於一種「單機論的多處理機」結構，更像乙個有組織的樂隊，全體隊員都受樂隊指揮的統一指揮，它是發燕尾服起來更高水平的網路作業系統。
第2章作業系統的基本原理
一、單項選擇題
1. 以下只能用於輸出的裝置是（ b ）。
a. con b. prn c. nul d. 軟碟機
2. 使用者可用的記憶體容量是指（ b ）。
a. rom的容量 b. ram的容量 c. ram+rom的容量 的容量
3. 編譯程式屬於（ a ）。
a. 系統軟體 b. 作業系統 c. 應用軟體 d.資料庫管理軟體
4. 儲存器的讀寫速度排列順序正確的是（ b ）。
a. ram>cache>硬碟》軟盤 b. cache>ram>硬碟》軟盤
c. cache>硬碟》ram>軟盤 d. ram>硬碟》軟盤》cache
5. 微機的記憶體按照（ a ）編址。
a. 位元組 b. 字長 c. 微處理器型號不同而不同 d. 位
6. i/o介面在（ c ）之間。
a. 主機和匯流排 b. 主機和i/o裝置 c. 匯流排和i/o裝置 d. cpu和記憶體
7. 作業系統的主要功能是（ b ）。
a.實現軟硬體互換 b. 管理系統的軟硬體資源
c. 轉換源程式為目標程式 d. 資料處理
8. （ b ）是一條指令中執行功能的部分。
a. 源位址碼 b. 操作碼 c. 目標位址碼 d. 資料碼
9. 計算機能直接執行的程式是（d）。
a. 源程式 b. 匯程式設計序 c. 目標程式 d. 機器語言程式
1．什麼是程序？程序的特性有哪些？程序和程式的主要區別是什麼？
（1）．程序是指乙個可併發執行的程式（或程式段）在給定的工作空間和資料集合上的一次執行過程。它是作業系統進行資源分配和排程的乙個獨立或基本單位。
（2）．程序是動態的，它由作業系統建立並獨立地執行，在執行過程中可能因某個條件不足而被暫時「阻塞」，當條件滿足時又被「喚醒」並繼續執行，直到任務完成而「撤銷」。因此，程序有生命期，並在不同的狀態之間動態地轉換。
（3）．程序的併發特徵是指乙個程序能和其它程序並行執行，但各個程序在邏輯上又相對獨立，同時各個程序的執行速度是不可預知的、非同步的。因此，系統必須為程序提供同步機構，以確保程序能協調操作和共享資源。
（4）．乙個程序至少要對應乙個或多個程式。不同的程序可以呼叫同乙個程式，但該程式必須在不同的資料集合上執行。
（5）．程式和程序的關係在於：程式是指令的有序集合，是靜態的。程式的執行過程才是程序。
2．程序排程有哪些策略？
（1）．優先順序高優先排程策略。
系統將處理器分配給就緒程序佇列中優先順序最高的程序。各程序的優先順序通常由程序排程程式根據程序的實際情況動態計算出來。
（2）．時間片輪轉排程策略。系統處理器分配給就緒佇列中位於首的程序，並規定其執行的一段時間（稱為時間片）。
（3）．多重迴圈輪轉排程策略。預設若干個迴圈輪轉時間片長短不同的就緒佇列。
3．什麼是虛擬儲存技術？
虛擬儲存從邏輯儲存空間角度看，程式的大小不定，經過編譯連線後的目標程式位址多是從零位址開始的一維連續或二維段頁式位址。這是一種虛擬位址或邏輯位址，它們都不是程式執行時的真正實體地址。我們把程式邏輯位址的全體所對應的儲存器稱為虛擬儲存器，簡稱虛存。
虛存位址空間大小有可能會超過實際物理記憶體空間。
4．什麼是位址變換與重定位？
程式設計者在程式設計時只需要考慮邏輯位址空間，而不需要考慮程式在記憶體中的實際位置。程式調入記憶體執行時作業系統必須將邏輯位址空間轉換為記憶體實際實體地址空間，這一轉換過程稱為位址轉換或重定位。位址轉換要將程式中所有邏輯位址，包括指令位址、運算元位址、轉移去向位址等逐個轉換成記憶體實際實體地址（從相對於零位址開始編址）。
位址對映是由作業系統自動實現的，對使用者來說是「透明」的。
5．什麼是快取記憶體器(cache)？其作用是什麼？
快取記憶體指的是cpu暫存器和主儲存器之間所增設的乙個小容量高速儲存器，該儲存器採用與cpu相同型別的半導體積體電路技術製造，其速度接近甚至達到cpu暫存器。按照某種排程演算法預先把即將被cpu執行的一段程式動態地從記憶體調入快取記憶體器中，可以輔助提高cpu訪問記憶體的速度，這個小容量高速儲存器稱為快取記憶體器。
6．檔案一般按照什麼分類？簡要說明各種分類特點。
按照檔案的用途分成系統檔案、庫檔案和使用者檔案。系統檔案組成系統軟體，是作業系統正常執行所必需的檔案。庫檔案是作業系統提供給使用者呼叫的各種標準或非標準的子程式和應用程式包檔案，一般允許使用者對其進行動態或靜態鏈結，實現讀取和執行，但不允許修改，。
使用者檔案是由使用者建立的源程式、目標程式和資料或資料庫等組成的檔案，使用者檔案又可分為原始檔、可執行的目標檔案及資料檔案等。
按檔案的保護級別來分有唯讀檔案、可讀寫檔案和自由檔案。唯讀檔案只允許授權使用者進行讀操作而不允許進行寫操作。可讀寫檔案允許授權使用者對其進行讀或寫操作。
自由檔案則允許所有使用者對其操作，所以又稱為不保護檔案。
按檔案性質來分有普通檔案、特殊檔案和目錄檔案。普通檔案是指系統規定的普通格式的檔案，大多數檔案都是普通檔案，它們記錄系統的資訊和資料。特殊檔案是指以檔名稱來表示系統的輸入輸出裝置的一種檔案，在unix系統中，通過對特殊檔案的操作實現對輸入輸出裝置的操作。
在ms-dos系統中，標準外設也有自己的特殊名稱。目錄檔案是一種記錄檔案系統結構的檔案，用於更好地管理普通檔案和目錄。
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