操作系统的两个最基本的特征是
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共享性和并发性是操作系统两个最基本的特性，它们互为依存。
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1.并发（concurrence）
并行性与并发性这两个概念是既相似又区别的两个概念。并行性是指两个或者多个事件在同一时刻发生，这是一个具有微观意义的概念，即在物理上这些事件是同时发生的；而并发性是指两个或者多个事件在同一时间的间隔内发生，它是一个较为宏观的概念。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内有多道程序在同时运行，但在单处理机的系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交替执行的。 应当指出，通常的程序是静态实体，它们是不能并发执行的。为了使程序能并发执行，系统必须分别为每个程序建立进程。进程，又称任务，简单来说，是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，它是一个活动的实体。多个进程之间可以并发执行和交换信息。一个进程在运行时需要运行时需要一定的资源，如 cpu,存储空间，及i/o设备等。在操作系统中引入进程的目的是使程序能并发执行。
2.共享 (sharing)
所谓共享是指，系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。由于资源的属性不同，故多个进程对资源的共享方式也不同，可以分为：互斥共享方式 和 同时访问方式
3.虚拟 (virtual)
是指通过技术吧一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。在操作系统中虚拟的实现主要是通过分时的使用方法。显然，如果n是某一个物理设备所对应的虚拟逻辑设备数，则虚拟设备的速度必然是物理设备速度的1/n。
4.异步 (asynchronism)
在多道程序设计环境下，允许多个进程并发执行，由于资源等因素的限制，通常，进程的执行并非“一气呵成”，而是以“走走停停”的方式运行。内存中每个进程在何时执行，何时暂停，以怎样的方式向前推进，每道程序总共需要多少时间才能完成，都是不可预知的。或者说，进程是以一步的方式运行的。尽管如此，但只要运行环境相同，作业经过多次运行，都会获得完全相同的结果，因此，异步运行方式是运行的。
并行性与并发性这两个概念是既相似又区别的两个概念。并行性是指两个或者多个事件在同一时刻发生，这是一个具有微观意义的概念，即在物理上这些事件是同时发生的；而并发性是指两个或者多个事件在同一时间的间隔内发生，它是一个较为宏观的概念。在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内有多道程序在同时运行，但在单处理机的系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交替执行的。 应当指出，通常的程序是静态实体，它们是不能并发执行的。为了使程序能并发执行，系统必须分别为每个程序建立进程。进程，又称任务，简单来说，是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，它是一个活动的实体。多个进程之间可以并发执行和交换信息。一个进程在运行时需要运行时需要一定的资源，如 cpu,存储空间，及i/o设备等。在操作系统中引入进程的目的是使程序能并发执行。
2.共享 (sharing)
所谓共享是指，系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。由于资源的属性不同，故多个进程对资源的共享方式也不同，可以分为：互斥共享方式 和 同时访问方式
3.虚拟 (virtual)
是指通过技术吧一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。在操作系统中虚拟的实现主要是通过分时的使用方法。显然，如果n是某一个物理设备所对应的虚拟逻辑设备数，则虚拟设备的速度必然是物理设备速度的1/n。
4.异步 (asynchronism)
在多道程序设计环境下，允许多个进程并发执行，由于资源等因素的限制，通常，进程的执行并非“一气呵成”，而是以“走走停停”的方式运行。内存中每个进程在何时执行，何时暂停，以怎样的方式向前推进，每道程序总共需要多少时间才能完成，都是不可预知的。或者说，进程是以一步的方式运行的。尽管如此，但只要运行环境相同，作业经过多次运行，都会获得完全相同的结果，因此，异步运行方式是运行的。
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一、选择题
1下列关于线程的描述中，错误的是（ ）。[2019年408统考]
A．内核级线程的调度由操作系统完成
B．操作系统为每个用户级线程建立一个线程控制块
C．用户级线程间的切换比内核级线程间的切换效率高
D．用户级线程可以在不支持内核级线程的操作系统上实现
【答案】B查看答案
【解析】用户级线程仅存在于用户空间中，与内核无关，其线程库对用户线程的调度算法与OS的调度算法无关，不需要操作系统为每个用户级线程建立一个线程控制块。
2下列选项中，可能将进程唤醒的事件是（ ）。[2019年408统考]
Ⅰ．I/O结束
Ⅱ．某进程退出临界区
Ⅲ．当前进程的时间片用完
A．仅Ⅰ
B．仅Ⅲ
C．仅Ⅰ、Ⅱ
D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【答案】C查看答案
【解析】可能唤醒进程的事件包括I/O结束、某进程退出临界区等。当前进程的时间片用完会引起另一个进程的调度并运行，不是唤醒进程。
3下列关于系统调用的叙述中，正确的是（ ）。[2019年408统考]
Ⅰ．在执行系统调用服务程序的过程中，CPU处于内核态
Ⅱ．操作系统通过提供系统调用避免用户程序直接访问外设
Ⅲ．不同的操作系统为应用程序提供了统一的系统调用接口
Ⅳ．系统调用是操作系统内核为应用程序提供服务的接口
A．仅Ⅰ、Ⅳ
B．仅Ⅱ、Ⅲ
C．仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
D．仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
【答案】C查看答案
【解析】系统调用接口是连接操作系统和应用程序的桥梁，而接口是以具体程序中的函数实现的，称之为系统调用，在不同的操作系统中，具有不同的系统调用，但是它们实现的功能是基本相同的。
4下列选项中，可用于文件系统管理空闲磁盘块的数据结构是（ ）。[2019年408统考]
Ⅰ．位图
Ⅱ．索引节点
Ⅲ．空闲磁盘块链
Ⅳ．文件分配表（FAT）
A．仅Ⅰ、Ⅱ
B．仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
C．仅Ⅰ、Ⅲ
D．仅Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
【答案】B查看答案
【解析】文件系统管理空闲磁盘块的数据结构包括位图、链表、文件分配表。索引结点是指在许多类Unix文件系统中的一种数据结构。每个索引节点保存了文件系统中的一个文件系统对象的元信息数据，但不包括数据内容或者文件名。
5若下列指令已装入指令寄存器，执行时不可能导致CPU从用户态变为内核态的是（ ）。[电子科技大学2016研]
A．DIV R0,R1; (R0)/(R1)→R0
B．INT n; 产生软中断
C．NOT R0; 寄存器R0的内容取非
D．MOV R0,addr; 把地址addr处的内存数据放入寄存器R0中
【答案】C查看答案
【解析】A项中，除法操作时若出现除数为零，则会产生内中断，CPU从用户态转为内核态进行处理；B项，该指令会直接产生中断；C项，不会产生异常；D项，有缺页异常的可能。因此答案为C。
操作系统引论
1.1 复习笔记
一、操作系统的目标和作用
1操作系统的目标
（1）方便性。
（2）有效性。
（3）可扩充性。
（4）开放性。
2操作系统的作用
（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。
（2）OS作为计算机系统资源的管理者。
（3）OS实现了对计算机资源的抽象。
二、操作系统的发展过程
1未配置操作系统的计算机系统
（1）人工操作方式。
（2）脱机输入/输出方式。
2单道批处理系统
3多道批处理系统
多道批处理系统特征：多道、宏观上并行、微观上串行。
4分时系统
分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。
5实时系统
（1）实时系统的类型
①工业（武器）控制系统，如火炮的自动控制系统、飞机的自动驾驶系统，以及导弹的制导系统等。
②信息查询系统，如飞机或火车的订票系统等。
③多媒体系统。
④嵌入式系统。
（2）实时系统最主要的特征便是及时性与可靠性。
6微机操作系统的发展
微机操作系统按运行方式分为以下几类：
（1）单用户单任务操作系统。
（2）单用户多任务操作系统。
（3）多用户多任务操作系统。
三、操作系统的基本特性
1并发（Concurrence）
区分并行与并发
（1）并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；
（2）并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2共享（Sharing）
目前实现资源共享的主要方式有以下两种：
（1）互斥共享方式。
（2）同时访问方式。
3虚拟（Virtual）
4异步（Asynchronism）
并发和共享是多用户（多任务）OS的两个最基本的特征。
四、操作系统的主要功能
1处理机管理功能
对处理机的管理可归结为对进程的管理。处理机管理的主要功能有：
（1）进程控制。
（2）进程同步。
（3）进程通信。
（4）调度。
2存储器管理功能
（1）内存分配。
（2）内存保护。
（3）地址映射。
（4）内存扩充。
3设备管理功能
（1）缓冲管理。
（2）设备分配。
（3）设备处理。
4文件管理功能
（1）文件存储空间的管理。
（2）目录管理。
（3）文件的读/写管理和保护。
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1下列关于线程的描述中，错误的是（ ）。[2019年408统考]
A．内核级线程的调度由操作系统完成
B．操作系统为每个用户级线程建立一个线程控制块
C．用户级线程间的切换比内核级线程间的切换效率高
D．用户级线程可以在不支持内核级线程的操作系统上实现
【答案】B查看答案
【解析】用户级线程仅存在于用户空间中，与内核无关，其线程库对用户线程的调度算法与OS的调度算法无关，不需要操作系统为每个用户级线程建立一个线程控制块。
2下列选项中，可能将进程唤醒的事件是（ ）。[2019年408统考]
Ⅰ．I/O结束
Ⅱ．某进程退出临界区
Ⅲ．当前进程的时间片用完
A．仅Ⅰ
B．仅Ⅲ
C．仅Ⅰ、Ⅱ
D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【答案】C查看答案
【解析】可能唤醒进程的事件包括I/O结束、某进程退出临界区等。当前进程的时间片用完会引起另一个进程的调度并运行，不是唤醒进程。
3下列关于系统调用的叙述中，正确的是（ ）。[2019年408统考]
Ⅰ．在执行系统调用服务程序的过程中，CPU处于内核态
Ⅱ．操作系统通过提供系统调用避免用户程序直接访问外设
Ⅲ．不同的操作系统为应用程序提供了统一的系统调用接口
Ⅳ．系统调用是操作系统内核为应用程序提供服务的接口
A．仅Ⅰ、Ⅳ
B．仅Ⅱ、Ⅲ
C．仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
D．仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
【答案】C查看答案
【解析】系统调用接口是连接操作系统和应用程序的桥梁，而接口是以具体程序中的函数实现的，称之为系统调用，在不同的操作系统中，具有不同的系统调用，但是它们实现的功能是基本相同的。
4下列选项中，可用于文件系统管理空闲磁盘块的数据结构是（ ）。[2019年408统考]
Ⅰ．位图
Ⅱ．索引节点
Ⅲ．空闲磁盘块链
Ⅳ．文件分配表（FAT）
A．仅Ⅰ、Ⅱ
B．仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
C．仅Ⅰ、Ⅲ
D．仅Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
【答案】B查看答案
【解析】文件系统管理空闲磁盘块的数据结构包括位图、链表、文件分配表。索引结点是指在许多类Unix文件系统中的一种数据结构。每个索引节点保存了文件系统中的一个文件系统对象的元信息数据，但不包括数据内容或者文件名。
5若下列指令已装入指令寄存器，执行时不可能导致CPU从用户态变为内核态的是（ ）。[电子科技大学2016研]
A．DIV R0,R1; (R0)/(R1)→R0
B．INT n; 产生软中断
C．NOT R0; 寄存器R0的内容取非
D．MOV R0,addr; 把地址addr处的内存数据放入寄存器R0中
【答案】C查看答案
【解析】A项中，除法操作时若出现除数为零，则会产生内中断，CPU从用户态转为内核态进行处理；B项，该指令会直接产生中断；C项，不会产生异常；D项，有缺页异常的可能。因此答案为C。
操作系统引论
1.1 复习笔记
一、操作系统的目标和作用
1操作系统的目标
（1）方便性。
（2）有效性。
（3）可扩充性。
（4）开放性。
2操作系统的作用
（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。
（2）OS作为计算机系统资源的管理者。
（3）OS实现了对计算机资源的抽象。
二、操作系统的发展过程
1未配置操作系统的计算机系统
（1）人工操作方式。
（2）脱机输入/输出方式。
2单道批处理系统
3多道批处理系统
多道批处理系统特征：多道、宏观上并行、微观上串行。
4分时系统
分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。
5实时系统
（1）实时系统的类型
①工业（武器）控制系统，如火炮的自动控制系统、飞机的自动驾驶系统，以及导弹的制导系统等。
②信息查询系统，如飞机或火车的订票系统等。
③多媒体系统。
④嵌入式系统。
（2）实时系统最主要的特征便是及时性与可靠性。
6微机操作系统的发展
微机操作系统按运行方式分为以下几类：
（1）单用户单任务操作系统。
（2）单用户多任务操作系统。
（3）多用户多任务操作系统。
三、操作系统的基本特性
1并发（Concurrence）
区分并行与并发
（1）并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；
（2）并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
2共享（Sharing）
目前实现资源共享的主要方式有以下两种：
（1）互斥共享方式。
（2）同时访问方式。
3虚拟（Virtual）
4异步（Asynchronism）
并发和共享是多用户（多任务）OS的两个最基本的特征。
四、操作系统的主要功能
1处理机管理功能
对处理机的管理可归结为对进程的管理。处理机管理的主要功能有：
（1）进程控制。
（2）进程同步。
（3）进程通信。
（4）调度。
2存储器管理功能
（1）内存分配。
（2）内存保护。
（3）地址映射。
（4）内存扩充。
3设备管理功能
（1）缓冲管理。
（2）设备分配。
（3）设备处理。
4文件管理功能
（1）文件存储空间的管理。
（2）目录管理。
（3）文件的读/写管理和保护。
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