大学生必做：操作系统习题详解与关键知识点

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和协调计算机硬件资源的使用，以及提供用户与系统交互的接口。本篇文档主要包含了针对大学生的学习资料，涵盖了操作系统原理的多个关键概念和知识点，适合用于复习和理解课程内容。 一、名词解释 1. **中断**：操作系统中一种处理硬件或软件事件的方式，使得程序执行暂停，处理完事件后返回原执行点。 2. **进程控制块（PCB）**：每个并发执行的程序在其内存中都有一个进程控制块，包含了进程的基本信息，如状态、资源等。 3. **虚时钟**：模拟真实的时钟，提供时间戳，但不反映物理时间，常用于调度和时间片分配。 4. **段式管理**：将程序和数据划分为多个独立的段，每个段有自己的起始地址和长度。 5. **文件控制块（FCB）**：存储文件的元数据，如文件名、位置、属性等，是操作系统管理文件的重要数据结构。 6. **对换（SWAPPING）**：当内存不足时，将部分进程或数据从内存移动到外存，腾出空间。 7. **系统调用**：用户程序通过特定指令向操作系统发出请求，操作系统处理后返回用户。 8. **绝对路径名**：从根目录开始表示文件完整路径的方法，不依赖于当前工作目录。 9. **特别文件**：具有特殊性质的文件，如/dev/null（丢弃输入）和/dev/tty（终端设备）。 10. **虚设备技术**：模拟真实设备，提高设备独立性，隐藏物理设备细节。 11. **管道**：进程间通信的一种方式，允许数据在不同进程间无文件系统参与地流动。 12. **中断接收**：操作系统接收和处理硬件中断的过程。 13. **恢复现场**：保存中断前的状态，以便中断处理后能正确恢复程序执行。 14. **页式管理**：内存空间分割成固定大小的页，通过页表进行管理。 15. **作业步**：批处理系统中的一个处理阶段，包括读取、执行和写回结果。 16. **字符流文件**：连续的字节流，适合文本输入/输出。 17. **通道**：IBM大型机中的硬件设施，用于在多个处理器之间进行高速数据传输。 18. **页面淘汰**：内存管理策略之一，决定哪些页面应从内存中移除。 19. **多道程序设计**：允许多个进程同时执行的技术，提高计算机资源利用率。 20. **死锁**：两个或多个进程相互等待对方释放资源，导致所有进程都无法继续的情况。 21. **当前目录**：用户或进程正在访问的目录，用于解析相对路径。 22. **快表**：一种高速缓存，加速地址查找，提高系统性能。 23. **作业调度**：根据算法选择作业进入内存并执行。 24. **原语**：不可中断的短小操作，如加锁、解锁等，用于保证系统一致性。 25. **中断屏蔽**：暂时阻止中断，以确保系统处理某些高优先级任务不受打扰。 26. **地址映射**：将虚拟地址转化为物理地址的过程。 27. **文件目录**：存储文件信息的数据结构，用于查找文件的位置。 28. **死锁避免**：通过资源预分配和资源有序分配策略防止死锁的发生。 29. **原语**：如前面所述，不可分割的操作单元。 30. **交换技术**：与对换类似，用于管理内存不足时的进程内存。 31. **互斥区**：保护共享资源的区域，一次仅允许一个进程访问。 二、填空题 1. 分时系统追求的目标是**公平性和响应时间**。 2. 转换权限的途径是**通过系统调用或者特权指令**。 3. 进程组成还包括**数据**和**进程上下文**。 4. 必须的处理模块还包括**中断处理**和**资源管理**。 5. 批处理系统中作业的唯一标识是**作业号**。 6. **信号量**用于同步机制，共享资源操作的控制。 7. **界限寄存器**用于存储内存段的界限信息。 8. 联想寄存器的特点是**快速查找**，基于内容寻址。 9. 发生**越界**中断，逻辑地址超出段范围。 10. 文件控制块包含物理位置的信息如**首块号和块大小**。 11. **预防死锁**策略确保资源分配不会形成死锁条件。 12. **作业调度**负责资源需求的合理搭配和作业执行。 13. 实时系统的第二个基本特征是**确定性**。 14. 磁带文件通常采用**顺序**存取方式。 15. 死锁避免属于**静态策略**。 16. UNIX系统的第三类文件是**特殊文件**，如设备文件。 17. **先来先服务**可能导致I/O请求等待无限期。 18. 进程处于**就绪**状态，一旦获取CPU便可以执行。 19. CPU与外部设备交互的桥梁是**I/O控制器**。 这些知识点详细阐述了操作系统的基础理论和实践应用，对于理解和掌握操作系统原理至关重要。通过深入学习和练习这些题目，大学生能够更好地理解和运用操作系统概念，为后续的学习和职业发展打下坚实基础。