第一篇:數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)
1.?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)優(yōu)點:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化;數(shù)據(jù)的共享性高、冗余度低、易擴(kuò)充;數(shù)據(jù)獨立性高;DBMS對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制
2.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能:數(shù)據(jù)定義功能;數(shù)據(jù)操縱功能;數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理和運行管理;數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能;DBMS網(wǎng)絡(luò)中其他軟件系統(tǒng)的通信功能,一個DBMS與另一個DBMS或文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換困難,異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間的互訪和互操作功能等
3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構(gòu),優(yōu)點:–模式(邏輯模式):模式結(jié)構(gòu)的中間層,是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述,是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。–外模式(用戶模式):是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述,是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖,是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。–內(nèi)模式(存儲模式):是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述,是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。
–優(yōu)點:三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別,它把數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS管理,使用戶能邏輯地、抽象地處理數(shù)據(jù),而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的具體表示方式與存儲方式。
數(shù)據(jù)庫的邏輯獨立性:當(dāng)模式改變時,由DBA對各個外模式/模式作相應(yīng)改變,從而保持外模式不變。因此依據(jù)外模式所編寫的應(yīng)用程序也可以不必改變。物理獨立性:當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時,由數(shù)據(jù)庫管理員對模式/內(nèi)模式映像作相應(yīng)改變,可以使模式保持不變,從而應(yīng)用程序也不必改變,保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性。數(shù)據(jù)庫之所以能夠具有數(shù)據(jù)與程序的獨立性,是由兩級映射所提供的邏輯獨立性和物理獨立性所保證的。5.數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象作用:用來描述數(shù)據(jù)、組織數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的三要素:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束條件
1.關(guān)系模型的完整性規(guī)則?在參照完整性中,為什么外鍵屬性的值也可以為空,什么情況下才可以為空?
實體完整性規(guī)則:關(guān)系中的元組在主屬性上不能有空值;參照完整性規(guī)則:外鍵得知不允許參照不存在的相應(yīng)表的主鍵的值;
用戶定義的完整性規(guī)則:用戶根據(jù)具體應(yīng)用的語義定義的完整性規(guī)則。當(dāng)外鍵非本表的主屬性時可以取空值。
2關(guān)系數(shù)據(jù)語言特點:具有完備的表達(dá)能力,是非過程化的集合操作語言,功能強(qiáng),能夠嵌入高級語言中使用。
分類:關(guān)系代數(shù)語言、關(guān)系演算語言(元組關(guān)系演算語言、域關(guān)系演算語言)、具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點的語言關(guān)系的性質(zhì):任意兩個元組不能完全相同;關(guān)系中元組的次序是不重要的,次序可以任意交換;關(guān)系種屬性的次序是不重要的,次序可以任意交換;同一列中的分量必須來自同一個域,是同一類型的數(shù)據(jù);屬性必須有不同的名稱,不同的屬性可以出自相同的域;每一分量必須取原子量4.存儲過程是指經(jīng)過預(yù)先編譯的SQL語句的集合,可以以一種可執(zhí)行的形式永久地存儲在數(shù)據(jù)庫中。原因:運行速度快.模塊化編程.減少網(wǎng)絡(luò)通信量.保證系統(tǒng)的安全性
5.觸發(fā)器是在滿足某個特定條件時自動觸發(fā)執(zhí)行的專用存儲過程;用于保證表中的數(shù)據(jù)遵循數(shù)據(jù)庫設(shè)計者確定的規(guī)則和約束。該過程一經(jīng)定義,任何用戶對表的增加、刪除、更新操作均由服務(wù)器自動激活相應(yīng)的觸發(fā)器,在DBMS核心層進(jìn)行集中的完整性控制
SQL特點:綜合統(tǒng)一;高度非過程化;面向集合的操作方式;以一同一種語法結(jié)構(gòu)提供多種使用方式;語言簡潔、易學(xué)易用。
數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷三個發(fā)展階段:人工管理階段,文件系統(tǒng)管理階段,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理階段。
函數(shù)依賴:(1)平凡函數(shù)依賴與非平凡函數(shù)依賴,定義:設(shè)R(U)是屬性集上的一個關(guān)系模式。X和Y是U的子集。如果X→Y,且YX,則稱X→Y是非平凡的函數(shù)依賴。如果X→Y,且YX,則稱X→Y是平凡的函數(shù)依賴。
(2)完全函數(shù)依賴和部分函數(shù)依賴,定義:在R(U)中,如果X→Y,并且對于X的任何一個真子集X’,都有X’Y,則稱Y對X完全函數(shù)依賴,記作:XY。若X→Y,但Y不完全依賴于X,則稱則稱Y對X部分函數(shù)依賴,記作:XY。
(3)傳遞函數(shù)依賴,定義:在R(U)中,如果X→Y,Y→Z,且YX,YX,則稱Z傳遞函數(shù)依賴于X,記作XY。
關(guān)系:笛卡爾積D1×D2×…×D2的有限子集叫做在域D1,D2,….Dn上的n元關(guān)系,簡稱關(guān)系。
范式定義:第一范式(1NF):如果關(guān)系模式R的所有屬性都是不可分的數(shù)據(jù)項,則稱R屬于第一范式,記為R∈1NF。
第二范式(2NF):若關(guān)系模式R屬于1NF且每個非主屬性都完全函數(shù)依賴于R的鍵,則R∈2NF。
第三范式(3NF):關(guān)系模式R中若不存在這樣的鍵,屬性組Y及非主屬性Z(ZY),使得X→Y,Y→Z成立,且YX,則R∈3NF。
BC范式(BCNF):關(guān)系模式R∈1NF。若X→Y且YZ時X必為鍵,則R∈BCNF。
關(guān)系模式:關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式,它可以形式化地表示為R(U,D,DOM,F(xiàn)),關(guān)系模式有時也稱為關(guān)系框架。關(guān)系模式是靜態(tài)的、穩(wěn)定的。主鍵:一個關(guān)系若有多個候選鍵,則選定其中一個為主鍵。候選鍵:若關(guān)系重的某一屬性組的值能唯一地標(biāo)識一個元組,則該屬性組為~外鍵:設(shè)F是關(guān)系R的一個或一組屬性,但不是關(guān)系R的鍵。如果F與關(guān)系S的主鍵相對應(yīng),則稱F是關(guān)系R的外鍵,并稱R參照關(guān)系。數(shù)據(jù)系統(tǒng)(DBS):是指在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng),或者說數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指具有管理和控制數(shù)據(jù)庫功能的計算機(jī)系統(tǒng)。由數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構(gòu)成。
操作系統(tǒng)——控制和管理計算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件資源,合理的組織計算機(jī)工作流程及方便用戶使用的程序和數(shù)據(jù)的集合。功能:處理機(jī)管理;存儲管理;設(shè)備管理;文件管理;用戶接口。特征:并發(fā)性;共享性;虛擬性;不確定性
多道程序設(shè)計概念:指在主存中間同時存放多道用戶作業(yè),使他們都處于執(zhí)行的開始點和結(jié)束點之間。硬件支持:中斷系統(tǒng)和通道技術(shù)。特點:它們在任一時刻必處于就緒運行阻塞三狀態(tài)之一;宏觀上并行;微觀上串行。分時系統(tǒng)特點:同時性,獨立性,及時性,交互性。實時系統(tǒng)特點:具有專用性,種類多且用途各異,最基本特征是事件驅(qū)動設(shè)計。系統(tǒng)調(diào)用:用戶在程序中能用訪管指令或軟中斷指令調(diào)用的,由操作系統(tǒng)提供的子功能集合,其中每一個子功能就是一個系統(tǒng)調(diào)用命令。與一般過程調(diào)用區(qū)別:運行在不同的系統(tǒng)狀態(tài);通過軟中斷進(jìn)入,一般的過程調(diào)用可以直接由調(diào)用過程轉(zhuǎn)向被調(diào)用過程,而執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時,有相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用命令處理程序。程序的順序執(zhí)行特性:當(dāng)順序程序在處理機(jī)執(zhí)行時,處理機(jī)嚴(yán)格地順序執(zhí)行程序規(guī)定的動作;一個程序在機(jī)器中執(zhí)行時,它獨占全機(jī)資源,除了初始狀態(tài)外,只有程序本身規(guī)定的動作才能改變這些資源的狀態(tài);程序的執(zhí)行結(jié)果與其執(zhí)行速度無關(guān)。并發(fā)執(zhí)行:指兩個程序的執(zhí)行在時間上是重疊的。程序并發(fā)執(zhí)行特點:失去了程序的封閉性;程序和機(jī)器執(zhí)行程序活動不再一一對應(yīng);并發(fā)程序間的相互制約。進(jìn)程與程序的區(qū)別:1進(jìn)程是程序的,一次執(zhí)行,屬于一種動態(tài)概念而程序是一組有序指令,是一種靜態(tài)概念,進(jìn)程是程序執(zhí)行的動態(tài)過程,而程序是進(jìn)程運行的靜態(tài)文本2一個進(jìn)程可以執(zhí)行一個或幾個程序反之同一程序可能由幾個進(jìn)程進(jìn)程同時執(zhí)行3程序可以作為一種軟件資源長期保留,而進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行,是暫時的4進(jìn)程具有并發(fā)性,它能與其他進(jìn)程并發(fā)運行而一般的程序沒有這種特征5進(jìn)程是一個獨立的運行單位,也是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。進(jìn)程調(diào)度方式:非剝奪方式,剝奪方式。常用的進(jìn)程調(diào)度方式:先進(jìn)先出調(diào)度算法,短作業(yè)進(jìn)程優(yōu)先~,時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。
原語:由若干條機(jī)器指令構(gòu)成的并用以完成特定功能的一段程序,他在執(zhí)行期間是不可分割的及執(zhí)行不能被中斷(進(jìn)程的建立,狀態(tài)轉(zhuǎn)換原語進(jìn)程的撤銷)死鎖:一組進(jìn)程中當(dāng)某一進(jìn)程提出資源的使用要求后是的系統(tǒng)中一些進(jìn)程處于無休止的阻塞狀態(tài),在無外力的作用下,這些進(jìn)程永遠(yuǎn)也不能繼續(xù)前進(jìn),這種現(xiàn)象叫死鎖起因。兩個或兩個以上的進(jìn)程同時對多個互斥資源提出使用要求是,有可能導(dǎo)致死鎖必要條件1互斥控制2非剝奪控制3逐次請求4環(huán)路條件預(yù)防破壞四個必要條件1共享使用法2剝奪控制3資源靜態(tài)分配和順序分配法解除:1重啟2撤銷進(jìn)程3剝奪資源4進(jìn)程回退 臨界區(qū):各進(jìn)程對臨界資源操作的程序段得執(zhí)行時互斥的把一次僅允許一個進(jìn)程使用的資源稱作臨界資源文件的邏輯結(jié)構(gòu):一是有結(jié)構(gòu)的記錄式文件,二是無結(jié)構(gòu)的流式文件 文件的物理結(jié)構(gòu):是從系統(tǒng)的角度來看文件,從文件在物理介質(zhì)上的存放方式來研究文件(有連續(xù)結(jié)構(gòu),串聯(lián)結(jié)構(gòu),索引文件)文件存取控制方法:存取控制矩陣;存取控制表;用戶權(quán)限表;口令;加密 引入緩沖技術(shù)原因:緩和cpu和I/O設(shè)備速度不匹配的矛盾,提高cpu和設(shè)備之間的并行性;減少對cpu的中斷頻率,放寬對中斷響應(yīng)時間的限制緩沖技術(shù)分類:單緩沖、雙緩沖、緩沖池。文件存儲空間的管理方法:空白文件目錄、空白塊鏈、位視圖存儲管理4個主要問題:存儲分配問題;地址在定位問題;存儲保護(hù);存儲擴(kuò)充問題。文件存取控制法:存取控制矩陣、存取控制表、用戶權(quán)限表、口令、加密。分區(qū)分配可分為固定式分區(qū),可變式分區(qū),可再定位式分區(qū)和多重分區(qū)四種。控制器功能:
1、地址識別、2接受和識別命令指揮設(shè)備執(zhí)行、3接受和記錄設(shè)備的狀態(tài)
4、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)緩沖、差錯控制。I/O控制方式:程序I/O方式,中斷驅(qū)動I/O方式,DMA控制方式、I/O通道控制方式。分頁與分段區(qū)別:1頁是物理單位,是系統(tǒng)需要,短時邏輯單位是用戶需要2頁大小固定有系統(tǒng)確定,分頁由硬件實現(xiàn),段長度不固定,由編譯時根據(jù)程序信息劃分3分頁的作業(yè)地址空間是一維線性空間,標(biāo)識地址時只需給出一個邏輯地址分段的作業(yè)地址空間是二維。給出段名和段內(nèi)地址文件是一個具有符號名的一組相關(guān)連元素的有序序列,邏輯記錄為最小單位。操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存取文件信息的軟件機(jī)構(gòu)稱為文件管理系統(tǒng)即文件系統(tǒng)。文件基本功能:1文件的結(jié)構(gòu)及有關(guān)存取方法2文件的目錄機(jī)構(gòu)和有關(guān)處理3文件存儲空間的管理4文件的共享和存取控制5文件操作和使用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)就是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有網(wǎng)絡(luò)功能的操作系統(tǒng)分布式系統(tǒng)是一種特殊的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特點:1各節(jié)點的自治性2資源共享的透明性3各節(jié)點的協(xié)同性4系統(tǒng)的堅定性。處理機(jī)調(diào)度的基本單位是線程,資源分配的基本單位是進(jìn)程。
二級目錄缺點:缺乏靈活性,無法真實反映復(fù)雜的文件結(jié)構(gòu)形式,不太適合大量用戶和大量文件。多級目錄缺點:層次較多,當(dāng)用戶在按名存取時比較麻煩。作業(yè):用戶一次請求計算機(jī)系統(tǒng)為它完成任務(wù)所進(jìn)行的工作總和;作業(yè)流:由若干作業(yè)組成,在批量處理系統(tǒng)中通常把若干作業(yè)依次放在輸入設(shè)備上,在操作系統(tǒng)控制下將其送入輔存,這樣就形成了一個~。
第二篇:SQL 2005的創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)錯誤的問題
SQL 2005的創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)錯誤的問題 create database bj_jf on(name='bj_jf', filename='E:jingfengbj_jf_data.mdf', size=10, filegrowth=20%)log on(name='bj_jf_log', filename='E:jingfengbj_jf_log.ldf', size=3, maxsize=20, filegrowth=10%)但是他會報錯:消息 1802,級別 16,狀態(tài) 4,第 1 行
CREATE DATABASE 失敗。無法創(chuàng)建列出的某些文件名。請查看相關(guān)錯誤。消息 5123,級別 16,狀態(tài) 1,第 1 行
嘗試打開或創(chuàng)建物理文件 'E:jingfengbj_jf_data.mdf' 時,CREATE FILE 遇到操作系統(tǒng)錯誤 5(拒絕訪問。)。但是他會報錯: 消息 1802,級別 16,狀態(tài) 4,第 1 行
CREATE DATABASE 失敗。無法創(chuàng)建列出的某些文件名。請查看相關(guān)錯誤。消息 5123,級別 16,狀態(tài) 1,第 1 行
嘗試打開或創(chuàng)建物理文件 'E:jingfengbj_jf_data.mdf' 時,CREATE FILE 遇到操作系統(tǒng)錯誤 5(拒絕訪問。)。
解答:方法一:這是因為SQL Server的啟動帳戶(一般是system或某個操作系統(tǒng)管理員),對E盤根目錄沒有創(chuàng)建文件的權(quán)限。右擊E盤,在屬性里查看“安全”選項卡里查看用戶的權(quán)限。查看啟動帳戶是誰,運行services.msc,在服務(wù)管理器里找到SQL Server服務(wù),然后看“登錄”選項卡。
方法二:打開sql 2005 configuration manager ,雙擊sql服務(wù)器,打開sql服務(wù)器的屬性,在內(nèi)置帳戶中選擇本地系統(tǒng)。(一般可以解決此問題)
最后,重新啟動服務(wù)器,就ok了。
第三篇:操作系統(tǒng)比較
常見操作系統(tǒng)比較一、三種操作系統(tǒng)簡介
(一)Windows操作系統(tǒng)簡介
Windows是Microsoft公司在1985年11月發(fā)布的第一代窗口式多任務(wù)系統(tǒng),它使PC機(jī)開始進(jìn)入了所謂的圖形用戶界面時代。在圖形用戶界面中,每一種應(yīng)用軟件(即由Windows支持的軟件)都用一個圖標(biāo)(Icon)表示,用戶只需把鼠標(biāo)移到某圖標(biāo)上,連續(xù)兩次按下鼠標(biāo)器的拾取鍵即可進(jìn)入該軟件,這種界面方式為用戶提供了很大的方便,把計算機(jī)的使用提高到了一個新的階段。
Windows1.X版是一個具有多窗口及多任務(wù)功能的版本,但由于當(dāng)時的硬件平臺為PC/XT,速度很慢,所以Windows1.X版本并未十分流行。1987年底Microsoft公司又推出了MS-Windows2.X 版,它具有窗口重疊功能,窗口大小也可以調(diào)整,并可把擴(kuò)展內(nèi)存和擴(kuò)充內(nèi)存作為磁盤高速緩存,從而提高了整臺計算機(jī)的性能,此外它還提供了眾多的應(yīng)用程序:文本編輯Write、記事本Notepad、計算器Calculator、日歷Calendar……等。隨后在88年、89年又先后推出了MS-Windows/286-V2.1和MS-Windows/386 V2.1這兩個版本。1990年,Microsoft公司推出了Windows3.0,它的功能進(jìn)一步加強(qiáng),具有強(qiáng)大的內(nèi)存管理,且提供了數(shù)量相當(dāng)多的Windows應(yīng)用軟件,因此成為386、486微機(jī)新的操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。隨后,Windows發(fā)表3.1版,而且推出了相應(yīng)的中文版。3.1版較之3.0版增加了一些新的功能,受到了用戶歡迎,是當(dāng)時最流行的Windows版本。
1995年,Microsoft公司推出了Windows95。在此之前的Windows都是由DOS引導(dǎo)的,也就是說它們還不是一個完全獨立的系統(tǒng),而Windows95是一個完全獨立的系統(tǒng),并在很多方面作了進(jìn)一步的改進(jìn),還集成了網(wǎng)絡(luò)功能和即插即用(Plug and Play)功能,是一個全新的32位操作系統(tǒng)。
1998年,Microsoft公司推出了Windows95的改進(jìn)版Windows98,Windows98的一個最大特點就是把微軟的Internet瀏覽器技術(shù)整合到了Windows里面,使得訪問Internet資源就像訪問本地硬盤一樣方便,從而更好地滿足了人們越來越多的訪問Internet資源的需要。Windows98是目前實際使用的主流操作系統(tǒng)。
在90年代初期Microsoft推出了Windows NT(NT是New Technology即新技術(shù)的縮寫)來爭奪Novell Netware的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)市場。相繼有Windows NT 3.0,3.5,4.0等版本上市,逐漸蠶食了中小網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的大半江山。WindowsNT是真正的32位操作系統(tǒng),與普通的Windows系統(tǒng)不同,它主要面向商業(yè)用戶,有服務(wù)器版和工作站版之分。2000年,Microsoft公司推出了Windows 2000,它包括四個版本:Data center Server是功能最強(qiáng)大的服務(wù)器版本,只隨服務(wù)器捆綁銷售,不零售;Advanced Server和Server版是一般服務(wù)器使用;Professional版是工作站版本的NT和Windows98共同的升級版本。目前還有一個主要面向家庭和個人娛樂,側(cè)重于多媒體和網(wǎng)絡(luò)的Windows Me存在。
2001年10月25日,Microsoft發(fā)布了功能及其強(qiáng)大的Windows XP,該系統(tǒng)采用Windows 2000/NT內(nèi)核,運行非??煽?、穩(wěn)定,用戶界面煥然一新,使用起來得心應(yīng)手,這次微軟終于可以和蘋果的Macintosh軟件一爭高下了,優(yōu)化了與多媒體應(yīng)用有關(guān)的功能,內(nèi)建了極其嚴(yán)格的安全機(jī)制,每個用戶都可以擁有高度保密的個人特別區(qū)域,尤其是增加了具有防盜版作用的激活功能。
(二)Unix操作系統(tǒng)簡介
Unix系統(tǒng)是1969年在貝爾實驗室誕生,最初是在中小型計算機(jī)上運用。最早移植到80286微機(jī)上的Unix系統(tǒng),稱為Xenix。Xenix系統(tǒng)的特點是短小精干,系統(tǒng)開銷小,運行速度快。
UNIX為用戶提供了一個分時的系統(tǒng)以控制計算機(jī)的活動和資源,并且提供一個交互,靈活的操作界。UNIX被設(shè)計成為能夠同時運行多進(jìn)程,支持用戶之間共享數(shù)據(jù)。同時,UNIX支持模塊化結(jié)構(gòu),當(dāng)你安裝UNIX操作系統(tǒng)時,你只需要安裝你工作需要的部分,例如:UNIX支持許多編程開發(fā)工具,但是如果你并不從事開發(fā)工作,你只需要安裝最少的編譯器。用戶界面同樣支持模塊化原則,互不相關(guān)的命令能夠通過管道相連接用于執(zhí)行非常復(fù)雜的操作。UNIX 有很多種,許多公司都有自己的版本,如 AT&T、Sun、HP等。最初的Unix是用匯編語言編寫的,一些應(yīng)用是由叫做B語言的解釋型語言和匯編語言混合編寫的。B語言在進(jìn)行系統(tǒng)編程時不夠強(qiáng)大,所以湯普遜和里奇對其進(jìn)行了改造,并與1971年共同發(fā)明了C語言。
1973年湯普遜和里奇用C語言重寫了Unix。在當(dāng)時,為了實現(xiàn)最高效率,系統(tǒng)程序都是由匯編語言編寫,所以湯普遜和里奇此舉是極具大膽創(chuàng)新和革命意義的。用C語言編寫的Unix代碼簡潔緊湊、易移植、易讀、易修改,為此后Unix的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
(三)linux操作系統(tǒng)簡介
簡單地說,Linux是一套免費使用和自由傳播的類 Unix操作系統(tǒng),它主要用于基于 Intel x86系列 CPU的計算機(jī)上。這個系統(tǒng)是由世界各地的成千上萬的程序員 設(shè)計和實現(xiàn)的。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的、全世界都能自由使用的 Unix兼容產(chǎn)品。Linux的出現(xiàn),最早開始于一位名叫 Linus Torvalds 的計算機(jī)業(yè)余愛好者,當(dāng)時他是芬蘭赫爾辛基大學(xué)的學(xué)生。他的目的是想設(shè)計一個代替 Minix(是由一位名叫 Andrew Tannebaum的計算機(jī)教授編寫的一個操作系統(tǒng)示教程序)的操作系統(tǒng),這個操作系統(tǒng)可用于 386、486或奔騰處理器的個人計算機(jī)上,并且具有 Unix操作系統(tǒng)的全部功能,因而開始了 Linux雛形的設(shè)計。Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在 PC計算機(jī)上實現(xiàn)全部的 Unix特性,具有多任務(wù)、多用戶的能力。Linux是在 GNU公共許可權(quán)限下免費獲得的,是一個符合 POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)軟件包不僅包括完整的 Linux操作系統(tǒng),而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應(yīng)用軟件。它還包括帶有多個窗口管理器的 X-Windows圖形用戶界面,如同我們使用 Windows NT一樣,允許我們使用窗口、圖標(biāo)和菜單對系統(tǒng)進(jìn)行操作。Linux是當(dāng)今電腦界一個耀眼的名字,它是目前全球最大的一個自由免費軟件,其本身是一個功能可與Unix和Windows相媲美的操作系統(tǒng),具有完備的網(wǎng)絡(luò)功能,它的用法與UNIX非常相似,因此許多用戶不再購買昂貴的UNIX,轉(zhuǎn)而投入Linux等免費系統(tǒng)的懷抱。
二、各操作系統(tǒng)特點
(一)Windows操作系統(tǒng)特點
從某種意義上說,Windows用戶界面和開發(fā)環(huán)境都是面向?qū)ο蟮?。用戶采用“選擇對象-操作對象”這種方式進(jìn)行工作。比如要打開一個文檔,我們首先用鼠標(biāo)或鍵盤選擇該文檔,然后從右鍵菜單中選擇“打開”操作,打開該文檔。這種操作方式模擬了現(xiàn)實世界的行為,易于理解、學(xué)習(xí)和使用。
1.用戶界面統(tǒng)一、友好、漂亮:
Windows應(yīng)用程序大多符合IBM公司提出的CUA(Common User Acess)標(biāo)準(zhǔn),所有的程序擁有相同的或相似的基本外觀,包括窗口、菜單、工具條等。用戶只要掌握其中一個,就不難學(xué)會其他軟件,從而降低了用戶培訓(xùn)學(xué)習(xí)的費用。
2.豐富的設(shè)備無關(guān)的圖形操作:
Windows的圖形設(shè)備接口(GDI)提供了豐富的圖形操作函數(shù),可以繪制出諸如線、圓、框等的幾何圖形,并支持各種輸出設(shè)備。設(shè)備無關(guān)意味著在針式打印機(jī)上和高分辨率的顯示器上都能顯示出相同效果的圖形。
3.多任務(wù):
Windows是一個多任務(wù)的操作環(huán)境,它允許用戶同時運行多個應(yīng)用程序,或在一個程序中同時做幾件事情。每個程序在屏幕上占據(jù)一塊矩形區(qū)域,這個區(qū)域稱為窗口,窗口是可以重疊的。用戶可以移動這些窗口,或在不同的應(yīng)用程序之間進(jìn)行切換,并可以在程序之間進(jìn)行手工和自動的數(shù)據(jù)交換和通信。
(二)Unix操作系統(tǒng)特點
早期UNIX的主要特色是結(jié)構(gòu)簡煉、便于移植和功能相對強(qiáng)大,經(jīng)過30來年的發(fā)展和進(jìn)化,形成了一些極為重要并穩(wěn)定的特色,其中主要包括:
1.技術(shù)成熟,可靠性高
經(jīng)過30來年開放式道路的發(fā)展,UNIX的一些基本技術(shù)已變得十分成熟,有的已成為各類操作系統(tǒng)的常用技術(shù)。實踐表明,UNIX是能達(dá)到大型主機(jī)(mainframe)可靠性要求的少數(shù)操作系統(tǒng)之一。目前許多UNIX大型主機(jī)和服務(wù)器在國外的大型企業(yè)中每天24小時,每年365天不間斷地運行。例如,不少大企業(yè)或政府部門,即所謂肩負(fù)關(guān)鍵使命的場合/部門將其整個企業(yè)/部門信息系統(tǒng)建立并運行在以UNIX為主服務(wù)器的Client/Server結(jié)構(gòu)上。但到目前為止,世界上還沒有一家大型企業(yè)將其重要的信息系統(tǒng)完全建立在NT上。
2.極強(qiáng)的可伸縮性
UNIX系統(tǒng)是世界上唯一能在筆記本電腦、PC、工作站,直至巨型機(jī)上運行的操作系統(tǒng),而且能在所有主要CPU芯片搭建的體系結(jié)構(gòu)上運行(包括Intel/AMD及HP-PA、MIPS、PowerPC、UltraSPARC、ALPHA等RISC芯片)。至今為止,世界上沒有第二個操作系統(tǒng)能達(dá)到這一點。此外,由于UNIX系統(tǒng)能很好地支持SMP、MPP和Cluster等技術(shù),使其可伸縮性又有了很大的增強(qiáng)。目前,商品化UNIX系統(tǒng)能支持的SMP,CPU數(shù)已達(dá)到幾百甚至更多個,MPP系統(tǒng)中的節(jié)點甚至已超過1024個UNIX支持的異種平臺Cluster技術(shù)也已投入使用。UNIX的伸縮性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了NT操作系統(tǒng)目前所能達(dá)到的水平
3.網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)
網(wǎng)絡(luò)功能是UNIX系統(tǒng)的一又一重要特色,作為Internet網(wǎng)技術(shù)和異種機(jī)連接重要手段的TCP/IP協(xié)議就是在UNIX上開發(fā)和發(fā)展起來的。TCP/IP是所有UNIX系統(tǒng)不可分割的組成部分。因此,UNIX服務(wù)器在Internet服務(wù)器中占80%以上,占絕對優(yōu)勢。此外,UNIX還支持所有常用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,包括NFS、DCE、IPX/SPX、SLIP、PPP等,使得UNIX系統(tǒng)能方便地與已有的主機(jī)系統(tǒng),以及各種廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)相連接,這也是UNIX具有出色的互操
作性(Interoperability)的根本原因。
4.強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫支持能力
由于UNIX具有強(qiáng)大的支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的能力和良好的開發(fā)環(huán)境,因此多年來,所有主要數(shù)據(jù)庫廠商,包括Oracle、Informix、Sybase、Progress等,都把UNIX作為主要的數(shù)據(jù)庫開發(fā)和運行平臺,并創(chuàng)造出一個又一個性價比的新記錄。UNIX服務(wù)器正在成為大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心替代大型主機(jī)的主要平臺。
5.開發(fā)功能強(qiáng)
UNIX系統(tǒng)從一開始就為軟件開發(fā)人員提供了豐富的開發(fā)工具。成為工程工作站的首選和主要的操作系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境。可以說,工程工作站的出現(xiàn)和成長與UNIX是分不開的。至今為止,UNIX工作站仍是軟件開發(fā)廠商和工程研究設(shè)計部門的主要工作平臺。有重大意義的軟件新技術(shù)的出現(xiàn)幾乎都在UNIX上,如TCP/IP、WWW、OODBMS等。
6.開放性好
開放性是UNIX最重要的本質(zhì)特性。開放系統(tǒng)概念的形成與UNIX是密不可分的。UNIX是開放系統(tǒng)的先驅(qū)和代表。由于開放系統(tǒng)深入人心,幾乎所廠商都宣稱自己的產(chǎn)品是開放系統(tǒng),確實每一種系統(tǒng)都能滿足某種開放的特性,如可移植性、可兼容性、可伸縮性、互操作性等。但所有這些系統(tǒng)與開放系統(tǒng)的本質(zhì)特征—不受某些廠商的壟斷和控制相去甚遠(yuǎn),只有UNIX完全符合這一條件。
7.標(biāo)準(zhǔn)化
過去,Unix界被分析家和用戶批判,因為沒有為所有Unix操作系統(tǒng)提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。其實,到目前為止,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、工業(yè)團(tuán)體恰恰是以UNIX基礎(chǔ)制訂了一系列標(biāo)準(zhǔn)化,如ISO/IEC的POSIX標(biāo)準(zhǔn)、IEEE POSIX標(biāo)準(zhǔn)、X/Open組織的XPG3/4工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及后來的Spec 1170(因為它包含了1170個應(yīng)用編程接口,后來改名為UNIX’95)標(biāo)準(zhǔn)。不少人對標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)化組織的作用及職權(quán)產(chǎn)生了誤解。事實上,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化組織企圖駕馭互相競爭的力量,和企圖為用戶規(guī)定他們的要求時是注定要失敗的。比方說,標(biāo)準(zhǔn)只能用于給出道路的規(guī)則,而不應(yīng)用于制造汽車。如果廠家被強(qiáng)迫完全遵從單一的標(biāo)準(zhǔn),而不允許他們產(chǎn)品有特色,則用戶將受害,Unix將變成象任何單一廠家的產(chǎn)品一樣,沒有任何特色。
(三)Linux操作系統(tǒng)特點
Linux作為自由軟件有兩個特點:一是它免費提供源碼,二是愛好者可以按照自己的需要自由修改、復(fù)制和發(fā)布程序的源碼,并公布在Internet上。這就吸引了世界各地的操作系統(tǒng)高手為Linux編寫各種各樣的驅(qū)動程序和應(yīng)用軟件,使得Linux成為一種不僅只是一個內(nèi)核,而且包括系統(tǒng)管理工具、完整的開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具、應(yīng)用軟件在內(nèi),用戶很容易獲得的操作系統(tǒng)。
Linux是一個UNIX系統(tǒng)變種,因此也就具有了Unix系統(tǒng)的一系列優(yōu)良特性,Unix上的應(yīng)用可以很方便地移植到Linux平臺上,這使得Unix用戶很容易掌握Linux。
三、三種操作系統(tǒng)比較
(一)Linux操作系統(tǒng)和Windows操作系統(tǒng)比較
1.可完全免費得到
Linux操作系統(tǒng)可以從互聯(lián)網(wǎng)上免費下載使用,只要您有快速的網(wǎng)絡(luò)連接就行;而且,Linux上跑的絕大多數(shù)應(yīng)用程序也是免費可得的。用了Linux就再也不用背”使用盜版軟件”的黑鍋了。
2.可以運行在386以上及各種RISC體系結(jié)構(gòu)機(jī)器上
Linux最早誕生于微機(jī)環(huán)境,一系列版本都充分利用了X86CPU的任務(wù)切換能力,使X86CPU的效能發(fā)揮得淋淋盡致,而這一點連Windows都沒有做到。此外,它可以很好地運行在由各種主流RISC芯片(ALPHA、MIPS、PowerPC、UltraSPARC、HP-PA等)搭建的機(jī)器上。
3.Linux是UNIX的完整實現(xiàn)
從發(fā)展的背景看,Linux與其他操作系統(tǒng)的區(qū)別是,Linux是從一個比較成熟的操作系統(tǒng)發(fā)展而來的,而其他操作系統(tǒng),如WindowsNT等,都是自成體系,無對應(yīng)的相依托的操作系統(tǒng)。這一區(qū)別使得Linux的用戶能大大地從Unix團(tuán)體貢獻(xiàn)中獲利。無論是Unix的作者還是Unix的用戶,都認(rèn)為只有Unix才是一個真正的操作系統(tǒng),許多計算機(jī)系統(tǒng)(從個人計算機(jī)到超級計算機(jī))都存在Unix版本,Unix的用戶可以從很多方面得到支持和幫助。因此,Linux作為Unix的一個克隆,同樣會得到相應(yīng)的支持和幫助,直接擁有Unix在用戶中建立的牢固的地位。UNIX上的絕大多數(shù)命令都可以在Linux里找到并有所加強(qiáng)。UNIX的可靠性、穩(wěn)定性以及強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能也在Linux身上一一體現(xiàn)。
4.真正的多任務(wù)多用戶
只有很少的操作系統(tǒng)能提供真正的多任務(wù)能力,盡管許多操作系統(tǒng)聲明支持多任務(wù),但并不完全準(zhǔn)確,如Windows。而Linux則充分利用了X86CPU的任務(wù)切換機(jī)制,實現(xiàn)了真正多任務(wù)、多用戶環(huán)境,允許多個用戶同時執(zhí)行不同的程序,并且可以給緊急任務(wù)以較高的優(yōu)先級。
5.完全符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)
POSIX是基于UNIX的第一個操作系統(tǒng)簇國際標(biāo)準(zhǔn),Linux遵循這一標(biāo)準(zhǔn)這使UNIX下許多應(yīng)用程序可以很容易地移植到Linux下,相反也是這樣。
6.具有圖形用戶界面
Linux的圖形用戶界面是Xwindow系統(tǒng)。Xwindow可以做MSWindows下的所有事情,而且更有趣、更豐富,用戶甚至可以在幾種不同風(fēng)格的窗口之間來回切換。
7.具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能
實際上,Linux就是依靠互聯(lián)網(wǎng)才迅速發(fā)展了起來,Linux具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能也是自然而然的事情。它可以輕松地與TCP/IP、LANManager、Windows for Workgroups、Novell Netware或Windows NT網(wǎng)絡(luò)集成在一起,還可以通過以太網(wǎng)或調(diào)制解調(diào)器連接到Internet上。Linux不僅能夠作為網(wǎng)絡(luò)工作站使用,更可以勝任各類服務(wù)器,如X應(yīng)用服務(wù)器、文件服務(wù)器、打印服務(wù)器、郵件服務(wù)器、新聞服務(wù)器等等。
8.是完整的UNIX開發(fā)平臺
Linux支持一系列的UNIX開發(fā)工上,幾乎所有的主流程序設(shè)計語言都已移植到Linux上并可免費得到,如C、C++、Fortran77、ADA、PASCAL、Modual2和
3、Tcl/TkScheme、SmallTalk/X等。總而言之,Unix就是可供各種用戶選擇的對象。一個操作系統(tǒng)已經(jīng)使分布式計算成為現(xiàn)實。一個操作系統(tǒng)正在使新形式的交互娛樂成為現(xiàn)實并正確領(lǐng)導(dǎo)通向新的工程和商業(yè)應(yīng)用的路。這就是Unix所體現(xiàn)的精神。但Unix還不止于此。主要地,Unix給用戶選擇最佳應(yīng)用、最佳開發(fā)環(huán)境、最佳網(wǎng)絡(luò)功能和最佳硬件的自由,以滿足用戶的業(yè)務(wù)要求。Unix還給用戶選擇何時升級系統(tǒng)的自由,甚至當(dāng)用戶改變主意時,用戶可以以最少的痛苦來安裝一個新系統(tǒng),只要業(yè)務(wù)需要。Unix專門獻(xiàn)身于使用戶保持選擇的權(quán)力。
(二)UNIX操作系統(tǒng)WINDOWS操作系統(tǒng)比較
unix操作系統(tǒng)是主要是用于服務(wù)器類行,一些功能大多是以命令來實現(xiàn)的,大型企業(yè)大多
用這個做服務(wù)器,安全全性很好.WINDOWS一般是用于家庭,現(xiàn)在對于圖形界面是最好的選擇.
UNIX系統(tǒng)的安全性和權(quán)限分配上要比WINDOWS好的多,但是WINDOWS更適合家庭及普通辦公人員使用,有些要求安全性較高的場所,向一些服務(wù)器,重要地點機(jī)房,還是要用unix的。
windows的優(yōu)點是用戶多,一般軟件產(chǎn)商做個人桌面軟件時都會有windows版本
linux的優(yōu)點是可定制強(qiáng),你安裝系統(tǒng)可以選擇不同版本內(nèi)核、桌面(GNOME、KDE 都很漂亮,很好用)、和軟件包管理軟件等等。而且都是免費的,而且現(xiàn)在的基于linux的系統(tǒng)(ubuntu、fedora)安裝軟件都比較方便,它的添加刪除程序里只要你選擇了你要安裝的軟件包,就可以自己下載自己安裝(官方的源里都有上萬個軟件包,而且免費)。unix一般用于服務(wù)器,但是很少用于桌面,(三)Linux操作系統(tǒng)與Unix操作系統(tǒng)的比較
某些PC機(jī)的Unix和Linux在實現(xiàn)方面相類似。幾乎所有的商業(yè)Unix版本都基本支持同樣的軟件、程序設(shè)計環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)特性。然而,Linux和Unix的商業(yè)版本依然存在許多差別。Linux支持的硬件范圍和商業(yè)Unix不一樣。一般來說,商業(yè)Unix支持的硬件多一些,可是Linux支持的硬件也在不斷擴(kuò)大。突出的是,Linux至少和商用Unix一樣穩(wěn)定。對許多用戶來說,最重要的因素是價格。Linux是免費軟件,用戶可以從Internet網(wǎng)上下載。如果上網(wǎng)不方便,可以很便宜地通過郵購得到Linux的磁盤或CD-ROM。當(dāng)然也可以直接從朋友那里得到。商業(yè)Unix的價值不應(yīng)被貶低。除了軟件本身的價格外,用戶還需支付文檔、售后支持和質(zhì)保費。對于較大的機(jī)構(gòu),這些都很重要,但是PC機(jī)用戶也許從中得不到什么好處。許多商業(yè)公司和大學(xué)等單位已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在實驗室用廉價的PC機(jī)運行Linux比用工作站運行商業(yè)Unix還好。Linux可以在PC機(jī)上提供工作站的功能,而PC機(jī)的價格是工作站的幾分之一。也有一些針對PC機(jī)的便宜的Unix,其中最有名的是386BSD。在許多方面,386BSD軟件包和Linux兼容,但Linux更適合用戶的需求。最顯著的是,Linux的開發(fā)是開放的,任何志愿者都可以對開發(fā)過程做出貢獻(xiàn)。相比之下,386BSD是由封閉的團(tuán)隊開發(fā)的。正是這樣,這兩種產(chǎn)品存在著嚴(yán)重的概念上和設(shè)計上的差別:Linux的目標(biāo)是從頭開始開發(fā)一個完整的Unix系統(tǒng);386BSD的目標(biāo)則是對現(xiàn)有的BSD做些修改,以適合80386系統(tǒng)。
第四篇:操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料
第一章P45 ⒉什么是操作系統(tǒng)?操作系統(tǒng)追求的主要目標(biāo)是什么?
答:操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件,是能有效地組織和管理計算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源,合理地組織計算機(jī)工作流程,控制程序的執(zhí)行,并向用戶提供各種服務(wù)功能,使得用戶能夠靈活、方便、有效地使用計算機(jī),并使整個計算機(jī)系統(tǒng)能高效地運行的一組程序模塊的集合。操作系統(tǒng)追求的主要目標(biāo)包括四個方面,分別是:方便性、有效性、可擴(kuò)充性、開放性。⒍從資源管理觀點看,操作系統(tǒng)具有哪些功能?
答:處理機(jī)管理、存儲器管理、I/O設(shè)備管理、文件管理。⒑什么叫多道程序系統(tǒng)?其主要特性是什么?
答:用戶所提交的作業(yè)都先存放在外存并排成一個隊列,該隊列被稱為“后備隊列”;然后,由作業(yè)調(diào)度程序按一定的算法從后備隊列中選擇若干個作業(yè)調(diào)入內(nèi)存,使它們共享CPU和系統(tǒng)中的各種資源,以達(dá)到提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量的目的,這樣的系統(tǒng)稱為多道程序系統(tǒng)。主要特征有:多道性、無序性、調(diào)度性。
⒒什么叫分時系統(tǒng)?其主要特點是什么? 答:分時系統(tǒng)是指一臺主機(jī)上連接了多個帶有顯示器和鍵盤的終端,同時允許多個用戶共享主機(jī)中的資源,每個用戶都可通過自己的終端以交互方式使用計算機(jī)。其主要特點是:多路性、獨立性、及時性和交互性。⒓什么叫實時系統(tǒng)?主要有哪幾大類?
答:實時系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(或即時)響應(yīng)外部事件的請求,在規(guī)定的時間內(nèi)完成該事件的處理,并控制所有實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運行。按任務(wù)執(zhí)行時是否呈現(xiàn)周期性來劃分可分為周期性實時系統(tǒng)和非周期性實時系統(tǒng),按對截止時間的要求來劃分可分為強(qiáng)實時系統(tǒng)和弱實時系統(tǒng)。
第二章P61 ⒍系統(tǒng)采用不能移動已在主存儲器中作業(yè)的可變分區(qū)方式管理主存儲器,現(xiàn)有供用戶使用的主存空間100K,系統(tǒng)配有4臺磁帶機(jī),有一批作業(yè)見表2.6。表2.6 作業(yè)序號 進(jìn)輸入井時間 要求計算時間 需要主存量 申請磁帶機(jī)數(shù) 1 l0:00 25分鐘 15K 2臺 2 10:20 30分鐘 60K 1臺 3 10:30 10分鐘 50K 3臺 4 10:35 20分鐘 10K 2臺 5 10:40 15分鐘 30K 2臺
該系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計技術(shù),對磁帶機(jī)采用靜態(tài)分配,忽略設(shè)備工作時間和系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度所花的時間,請分別寫出采用“先來先服務(wù)調(diào)度算法”、“計算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法”和選中作業(yè)執(zhí)行的次序以及各個作業(yè)的裝入主存時間、開始執(zhí)行時間、完成時間、周轉(zhuǎn)時間以及它們的平均周轉(zhuǎn)時間。
答:先來先服務(wù)調(diào)度算法”、“計算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法”和選中作業(yè)執(zhí)行的次序以及它們的平均周轉(zhuǎn)時間的結(jié)果是一樣的:
選中作業(yè)的次序:選中作業(yè)執(zhí)行的次序均為1,2,4,5,3。
作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時間:25分鐘;
作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時間:35分鐘;
作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時間:70分鐘;
作業(yè)4的周轉(zhuǎn)時間:40分鐘;
作業(yè)5的周轉(zhuǎn)時間:50分鐘;
平均周轉(zhuǎn)時間:(25+35+70+50+40)/5=44分鐘
7、在一個批處理單道系統(tǒng)中,采用響應(yīng)比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法。當(dāng)一個作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后就可以開始調(diào)度,假定作業(yè)都僅是計算,忽略調(diào)度花費的時間?,F(xiàn)有3個作業(yè),進(jìn)入系統(tǒng)的時間和需要計算的時間如表2-2所示。
表2-2 進(jìn)入系統(tǒng)的時間和需要計算的時間表
作業(yè) 進(jìn)入系統(tǒng)時間 需要計算時間 開始時間 完成時間 周轉(zhuǎn)時間 1 9:00 60分鐘 — — — 2 9:10 45分鐘 — — — 3 9:15 25分鐘 — — —
(1)求出每個作業(yè)的開始時間、完成時間及周轉(zhuǎn)時間。(2)解答: 先來先服務(wù):
作業(yè) 進(jìn)入系統(tǒng)時間 需要計算時間 開始時間 完成時間 周轉(zhuǎn)時間 1 9:00 60分鐘 9:00 10:00 60分鐘 2 9:10 45分鐘 10:00 10:45 95分鐘 3 9:15 25分鐘 10:45 11:10 115分鐘 響應(yīng)比高者優(yōu)先:
作業(yè) 進(jìn)入系統(tǒng)時間 需要計算時間 開始時間 完成時間 周轉(zhuǎn)時間 1 9:00 60分鐘 9:00 10:00 60分鐘 2 9:10 45分鐘 10:25 11:10 120分鐘 3 9:15 25分鐘 10:00 10:25 70分鐘 短作業(yè)優(yōu)先:
作業(yè) 進(jìn)入系統(tǒng)時間 需要計算時間 開始時間 完成時間 周轉(zhuǎn)時間 1 9:00 60分鐘 9:00 10:00 60分鐘 2 9:10 45分鐘 10:25 11:10 120分鐘 3 9:15 25分鐘 10:00 10:25 70分鐘
(2)計算三個作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間應(yīng)為多少?
解答:
先來先服務(wù):
(60+95+115)/3=90(分鐘)響應(yīng)比高者優(yōu)先:(60+120+70)/3=83.33(分鐘)短作業(yè)優(yōu)先:(60+120+70)/3=83.33(分鐘)
第三章P95 ⒈何謂進(jìn)程,它與程序有哪些異同點?
答:進(jìn)程是具有獨立功能的可并發(fā)執(zhí)行的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程,是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的獨立單位。或者說,進(jìn)程是進(jìn)程實體的運行過程。
①進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行,它是一個動態(tài)的概念,程序是完成某個特定功能的指令的有序序列,它是—個靜態(tài)的概念。但進(jìn)程是把程序作為它的運行實體,沒有程序,也就沒有進(jìn)程。進(jìn)程和程序的區(qū)別還在于:一個進(jìn)程可以執(zhí)行一個或幾個程序。反之,同一程序也可能由多個進(jìn)程同時執(zhí)行。②進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位;程序則不是。
③程序可以作為一種軟件資源長期保存,而進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過程,它是臨時的,有生命期的。表現(xiàn)在它由創(chuàng)建而產(chǎn)生,完成任務(wù)后被撤消。
④進(jìn)程是具有結(jié)構(gòu)的。為了描述進(jìn)程的運行變化過程,應(yīng)為每個進(jìn)程建立一個結(jié)構(gòu)——進(jìn)程控制塊。從結(jié)構(gòu)上看,進(jìn)程是由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊三部分組成。⒉進(jìn)程控制塊的作用是什么?它主要包括哪幾部分內(nèi)容?
答:進(jìn)程控制塊的作用是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序(含數(shù)據(jù))成為一個能獨立運行的基本單位,一個能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。也就是說,操作系統(tǒng)是根據(jù)進(jìn)程控制塊PCB來對并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程進(jìn)行控制和管理的。PCB是進(jìn)程存在的惟一標(biāo)志。在進(jìn)程控制塊中,主要包括下述四個方面用于描述和控制進(jìn)程運行的信息:
⑴ 程表示符信息 ⑵處理機(jī)狀態(tài)信息 ⑶進(jìn)程調(diào)度信息 ⑷進(jìn)程控制信息
3. 進(jìn)程有哪幾種基本狀態(tài)?試舉出使進(jìn)程狀態(tài)發(fā)生變化的事件并描繪它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
進(jìn)程有以下三種基本狀態(tài):
① 就緒狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)程已分配到除CPU以外所有必要的資源后,只要能再獲得處理機(jī)便可立即執(zhí)行,這時的狀態(tài)稱為就緒狀態(tài)。
② 執(zhí)行狀態(tài)。進(jìn)程已獲得處理機(jī),程序正在執(zhí)行。
③ 阻塞狀態(tài)。進(jìn)程因發(fā)生某種等待事件(如I/O請求、申請緩沖空間等)而暫停執(zhí)行時的狀態(tài),亦即進(jìn)程的執(zhí)行受到阻塞,故稱這種狀態(tài)為阻塞狀態(tài),有時也稱為“等待”狀態(tài)或“睡眠”狀態(tài)。(2)進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換
進(jìn)程在運行期間不斷地從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個狀態(tài),進(jìn)程的各種調(diào)度狀態(tài)依據(jù)一定的條件而發(fā)生變化,它可以多次處于就緒狀態(tài)和執(zhí)行狀態(tài),也可多次處于阻塞狀態(tài),但可能排在不同的阻塞隊列中。進(jìn)程的三種基本狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換如圖3-1所示。
6.有5個進(jìn)程(A~E)幾乎同時到達(dá)一計算中心。它們的估計運行時間分別為10、6、2、4和8分鐘。其優(yōu)先數(shù)(由外部設(shè)定)分別為3、5、2、1和4,其中5設(shè)為最高優(yōu)先級。對于下列每種調(diào)度算法,計算其平均進(jìn)程周轉(zhuǎn)時間,可忽略進(jìn)程切換的開銷。
(1)時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法(時間片為4)。(2)優(yōu)先級調(diào)度算法。
(3)先來先服務(wù)調(diào)度算法(按照次序10、6、2、4、8運行)調(diào)度算法。(4)最短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法。對(1),假設(shè)系統(tǒng)具有多道處理能力,每個進(jìn)程均獲得公平的處理機(jī)時間,對(2)~(4)假設(shè)任—時刻只有一個作業(yè)運行,直到結(jié)束。
時間片輪轉(zhuǎn)法的平均周轉(zhuǎn)時間是21 優(yōu)先級調(diào)度的平均周轉(zhuǎn)時間是20 先來先服務(wù)的平均周轉(zhuǎn)時間是19 最短作業(yè)優(yōu)先的平均周轉(zhuǎn)時間是14 第四章P148 2什么叫臨界資源?什么叫臨界區(qū)?對臨界區(qū)的使用應(yīng)符合哪些規(guī)則? 答:臨界資源是一種多個進(jìn)程共享的資源。其屬性是:共享臨界資源的進(jìn)程必須互斥得訪問它,也就是說,同一時刻只允許一個進(jìn)程訪問的共享資源叫臨界資源 在每個進(jìn)程中訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。
每個進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前應(yīng)先對欲訪問的臨界資源進(jìn)行檢查,看它是否正被訪問。如果此時臨界資源未被訪問,該進(jìn)程便可進(jìn)入臨界區(qū)對該資源進(jìn)行訪問,并設(shè)置它正被訪問的標(biāo)志;如果此刻該臨界資源正被某進(jìn)程訪問,則本進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)。因此,必須在臨界區(qū)前面增加一段用于進(jìn)行上述檢查的代碼。相應(yīng)地,在臨界區(qū)后面也要加上一段代碼,用于將臨界區(qū)正被訪問的標(biāo)志恢復(fù)為未被訪問標(biāo)志。
2若信號量s表示某一類資源,則對s執(zhí)行P、v操作的直觀含意是什么? p操作(wait)v操作(signal)答:P操作相當(dāng)于申請一個資源,得不到阻塞;V操作相當(dāng)于歸還一個資源,如有等待該資源的進(jìn)程,則喚醒。
5當(dāng)進(jìn)程對信號量s執(zhí)行P、V操作時,s的值發(fā)生變化,當(dāng)s>0、s=0和s<0時,其物理意義是什么? 答:S>0時 S表示可使用的資源數(shù)或表示可使用資源的進(jìn)程數(shù); S=0時 S表示無資源可供使用或表示不允許進(jìn)程再進(jìn)入臨界區(qū);
S<0時 S表示等待使用資源的進(jìn)程個數(shù)或表示等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程個數(shù)。
7.有一個閱覽室,共有100個座位,讀者進(jìn)入時必須先在一張登記表上登記,該表為每一座位列一表目,包括座號和讀者姓名等,讀者離開時要消掉登記的信息,試問:(1)為描述讀者的動作,應(yīng)編寫幾個程序,設(shè)置幾個進(jìn)程?(2)試用PV操作描述讀者進(jìn)程之間的同步關(guān)系。
答:讀者的動作有兩個,一是填表進(jìn)入閱覽室,這時要考慮閱覽室里是否有座位;一是讀者閱讀完畢,離開閱覽室,這時的操作要考慮閱覽室里是否有讀者。讀者在閱覽室讀書時,由于沒有引起資源的變動,不算動作變化。
算法的信號量有三個:seats——表示閱覽室是否有座位(初值為100,代表閱覽室的空座位數(shù));readers——表示閱覽室里的讀者數(shù),初值為0;用于互斥的mutex,初值為1。讀者進(jìn)入閱覽室的動作描述getin:
while(TRUE){P(seats);/*沒有座位則離開*/ P(mutex)/*進(jìn)入臨界區(qū)*/ 填寫登記表;進(jìn)入閱覽室讀書;V(mutex)/*離開臨界區(qū)*/ V(readers)
} 讀者離開閱覽室的動作描述getout:
while(TRUE){P(readers)/*閱覽室是否有人讀書*/ P(mutex)/*進(jìn)入臨界區(qū) */消掉登記; 離開閱覽室;
V(mutex)/*離開臨界區(qū)*/ V(seats)/*釋放一個座位資源*/ }
8、復(fù)印室里有一個操作員為顧客復(fù)印資料,有5把椅子供顧客休息等待復(fù)印。如果沒有顧客,則操作員休息。當(dāng)顧客來到復(fù)印室時,如果有空椅子則坐下來,并喚醒復(fù)印操作員;如果沒有空椅子則必須離開復(fù)印室。利用信號量機(jī)制解決該同步互斥問題。
設(shè)置3個信號量:customers表示正在等待復(fù)印的顧客數(shù)量(不包括正在復(fù)印的顧客);operator記錄正在等候顧客的操作員數(shù),只有1和0;mutex用于對變量waiting的互斥訪問。1個變量:waiting表示等待的顧客數(shù)量。
semaphore customers=0,operator=0,mutex=1;waiting=0;
process operator()//操作員進(jìn)程 { while(1){ wait(customers);//等待顧客到來 復(fù)印; signal(operator);//通知顧客已經(jīng)完成復(fù)印 } } process cusotmeri()//顧客進(jìn)程i { wait(mutex);if(waiting<5){ waiting++;signal(customers);signal(mutex);
wait(operator);
wait(mutex);waiting--;signal(mutex);} Else { signal(mutex);離開復(fù)印室; } } main(){ cobegin { operator();customeri();} }
12什么是死鎖?
答:死鎖是指在多道程序系統(tǒng)中,一組進(jìn)程中的每一個進(jìn)程均無限期地等待被該組進(jìn)程中的另一個進(jìn)程所占有且永遠(yuǎn)不會釋放的資源;這種現(xiàn)象稱系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài),簡稱死鎖。13死鎖產(chǎn)生的四個必要條件是什么?
答:產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是:⑴互斥條件 ⑵請求和保持條件 ⑶不剝奪條件 ⑷環(huán)路等待條件
16假定系統(tǒng)有4個同類資源和3個進(jìn)程,進(jìn)程每次只申請或釋放1個資源。每個進(jìn)程最大資源需求量為2。請問這個系統(tǒng)為什么不會發(fā)生死鎖?
解:由于每個進(jìn)程最多需要2個資源,最壞情況下,每個進(jìn)程獲得1個,系統(tǒng)還剩1個。這1個資源,無論分給誰,都能完成。完成進(jìn)程釋放資源后,使剩余進(jìn)程也完成。故系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖
19一個計算機(jī)系統(tǒng)有6個磁帶驅(qū)動器n個進(jìn)程。每個進(jìn)程最多需要兩個磁帶驅(qū)動器。問當(dāng)n為什么值時,系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖?
方法一:對于3個進(jìn)程,每個進(jìn)程能夠有兩個驅(qū)動器。對于4個進(jìn)程,驅(qū)動器可以按照(2,2,1,1)的方法進(jìn)行分配,使前面兩個進(jìn)程先結(jié)束。對于5個進(jìn)程,可以按照(2,1,1,1,1)的方式進(jìn)行分發(fā),使一個進(jìn)程先結(jié)束。對于6個進(jìn)程,每個進(jìn)程都擁有一個磁帶驅(qū)動器同時需要另外一個驅(qū)動器,產(chǎn)生了死鎖。因此,對于n〈6的系統(tǒng)來說是無鎖的。
方法二:已知系統(tǒng)中的每個進(jìn)程需要2個驅(qū)動器。那么在最壞的情況下,各進(jìn)程都占用了其中的一個,而且都在請求自己所需要的另一個。如果此時系統(tǒng)尚有多于一個,那么就可以滿足其中一個進(jìn)程運行完畢。當(dāng)該進(jìn)程運行完畢釋放出它所有占有的驅(qū)動器后,又可進(jìn)一步滿足其他進(jìn)程。系統(tǒng)不會出現(xiàn)死鎖。因此,如果將(6-1)個驅(qū)動器機(jī)分配給n個進(jìn)程,滿足每個進(jìn)程一個的話,進(jìn)程數(shù)量n必然小于等于5,此時系統(tǒng)中不會發(fā)生死鎖。
第五章P192 ⒌可變分區(qū)常用的分區(qū)算法有哪幾種?它們各自的特點是什么?
答:首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法、最差適應(yīng)算法(第二問 略)
⒐簡述分頁存儲管理方式的基本思想和頁表的作用。
答:基本思想:在分頁存儲管理中將作業(yè)地址空間和存儲空間按相同長度為單位進(jìn)行等劃分。把每個作業(yè)的地址空間(邏輯空間)分成一些大小相同的片段,叫做頁面或頁(Page)。把內(nèi)存的存儲空間也分成大小與頁面相同的片段,叫做物理塊或頁框(Frame)。在分配存儲空間時,總是以塊為單位,按照作業(yè)的頁數(shù)分配物理塊。分配的物理塊可以連續(xù)也可以不連續(xù) 頁表的作用:實現(xiàn)從頁號到物理塊號的地址映射
⒒簡述快表的作用。
答:提高了存取速度,使得指令執(zhí)行速度大大加快
⒓簡述段和頁的區(qū)別。
答:分頁和分段有許多相似之處,但是在概念上兩者完全不通,主要表現(xiàn)在: ①頁是信息的物理單位,分頁是為了系統(tǒng)管理內(nèi)存的方便而進(jìn)行的,故對用戶而言,分頁是不可見的,是透明的;段是信息的邏輯單位,分段是作業(yè)邏輯上的要求,對用戶而言,分段是可見的。②頁的大小是固定的,由系統(tǒng)決定;段的大小是不固定的,由用戶作業(yè)本身決定。
③從用戶角度看,分頁的地址空間是一維的,而段的地址空間是二維的。
⒔什么叫虛擬存儲器?
答:所謂虛擬存儲器,是指僅把作業(yè)的一部分裝入內(nèi)存便可運行作業(yè)的存儲器系統(tǒng)。具體地說,所謂虛擬存儲器是指具有請求調(diào)入功能和置換功能,能從邏輯上對內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)充的一種存儲器系統(tǒng)。
⒗某虛擬存儲區(qū)的用戶空間共32個頁面,每頁1KB,主存16KB。假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3頁分別分配的物理塊號為5、10、4、7,將邏輯地址0A5CH和093CH變換為物理地址。答:125CH、113CH
⒘在一個分頁虛擬存儲管理方式中,采用LRU頁面置換算法時,假如一個作業(yè)的頁面走向為1、3、2、1、1、3、5、1、3、2、1、5,當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M分別是3和4時,試計算在訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率,并比較所得結(jié)果。
答:M是3時,缺頁次數(shù)是6,缺頁率是50% M是4時,缺頁次數(shù)是3,缺頁率是25%
第五篇:操作系統(tǒng)思考題
習(xí)題一
2.計算機(jī)系統(tǒng)的資源可分成哪幾類?試舉例說明。
答:軟件和硬件。軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件;硬件CPU、內(nèi)存條、外部I/O設(shè)備,以及系統(tǒng)總線。3.什么是操作系統(tǒng)?計算機(jī)系統(tǒng)配置操作系統(tǒng)的主要目標(biāo)是什么?
答:操作系統(tǒng)是管理系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、發(fā)送人機(jī)界面、提供各種服務(wù),并合理組織計算機(jī)工作流程和為用戶方便而有效地使用計算機(jī)提供良好運行環(huán)境的最基本的系統(tǒng)軟件。A.方便用戶使用;B.擴(kuò)充機(jī)器功能;C.管理各類資源;D.提高系統(tǒng)效率;E.構(gòu)筑開放環(huán)境。4.操作系統(tǒng)如何實現(xiàn)計算與操作過程的自動化?
答:大致可以把操作系統(tǒng)分為以下幾類:批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。其中批處理操作系統(tǒng)能按照用戶預(yù)先規(guī)定好的步驟控制作業(yè)的執(zhí)行,實現(xiàn)計算機(jī)操作的自動化。又可分為批處理單道系統(tǒng)和批處理多道系統(tǒng)。單道系統(tǒng)每次只有一個作業(yè)裝入計算機(jī)系統(tǒng)的主存儲器運行,多個作業(yè)可自動、順序地被裝入運行。批處理多道系統(tǒng)則允許多個作業(yè)同時裝入主存儲器,中央處理器輪流地執(zhí)行各個作業(yè),各個作業(yè)可以同時使用各自所需的外圍設(shè)備,這樣可以充分利用計算機(jī)系統(tǒng)的資源,縮短作業(yè)時間,提高系統(tǒng)吞吐率。
5.操作系統(tǒng)要為用戶提供哪些基本的和共性的服務(wù)?
答:操作系統(tǒng)為用戶提供的基本和共性服務(wù)有:1)創(chuàng)建程序和執(zhí)行程序。2)數(shù)據(jù)I/O和信息存取。3)通信服務(wù)。4)差錯檢測和處理。為了保證自身高效率、高質(zhì)量地工作,使得多個應(yīng)用程序能夠有效地共享系統(tǒng)資源,提高系統(tǒng)效率,操作系統(tǒng)還具備其他一些功能:資源分配、統(tǒng)計、保護(hù)等。
6.試述操作系統(tǒng)所提供的各種用戶接口。答:操作系統(tǒng)通過程序接口和操作接口將其服務(wù)和功能提供給用戶。程序接口由一組系統(tǒng)調(diào)用組成,在應(yīng)用程序中使用“系統(tǒng)調(diào)用”可獲得操作系統(tǒng)的低層服務(wù),訪問或使用系統(tǒng)管理的各種軟硬件資源,是操作系統(tǒng)對外提供服務(wù)和功能的手段;操作接口由一組命令和(或)作業(yè)控制語言組成,是操作系統(tǒng)為用戶提供的組織和控制作業(yè)執(zhí)行的手段。7.什么是系統(tǒng)調(diào)用?可分為哪些類型? 答:操作系統(tǒng)為了達(dá)到為應(yīng)用程序的運行提供良好的環(huán)境,系統(tǒng)內(nèi)核提供了一系列具備預(yù)定功能的內(nèi)核函數(shù),這一組特殊接口被稱為系統(tǒng)調(diào)用。操作系統(tǒng)所提供的系統(tǒng)調(diào)用按功能可分為六類:1)進(jìn)程管理。2)文件操作。3)設(shè)備管理。4)主存管理。5)進(jìn)程通信。6)信息維護(hù)。
8.什么是實用程序?可分為哪些類型?
答:實用程序又稱支撐程序,是為應(yīng)用程序的開發(fā)、調(diào)試、執(zhí)行和維護(hù)解決共性問題或執(zhí)行公共操作提供的一組程序。按功能可分為:1)文件管理。2)語言支持。3)狀態(tài)修改。4)支持程序執(zhí)行。5)通信等。9.試述系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)原理。
答:操作系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用功能的機(jī)制稱為陷阱或異常處理機(jī)制。其實現(xiàn)原理是:首先編寫系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)并且設(shè)計系統(tǒng)調(diào)用入口地址表,每個入口地址都指向一個系統(tǒng)調(diào)用的內(nèi)核函數(shù),有些還包含系統(tǒng)調(diào)用自帶參數(shù)的個數(shù)。然后開辟現(xiàn)場保護(hù)區(qū),用以保存發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用時的處理器現(xiàn)場。
10.試述系統(tǒng)調(diào)用與過程調(diào)用之間的主要區(qū)別。
答:在程序執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用或過程調(diào)用中兩者的訂要區(qū)別是:1)調(diào)用的形式和實現(xiàn)的方式不同。2)被調(diào)用的代碼的位置不同。3)提供方式不同。11.試述API、庫函數(shù)與系統(tǒng)調(diào)用之間的關(guān)系。
答:API是由同名的封裝把系統(tǒng)調(diào)用封裝成應(yīng)用程序能夠直接使用的應(yīng)用接口。所以,一個庫函數(shù)就是一種API,一個API的實現(xiàn)可能會用到一個系統(tǒng)調(diào)用或多個系統(tǒng)調(diào)用,也可能若干API封裝相同的系統(tǒng)調(diào)用,即使完全不使用系統(tǒng)調(diào)用,也不存在任何問題。12.試解釋脫機(jī)I/O與假脫機(jī)I/O。
答:1)脫機(jī)輸入輸出方式(Off-Line I/O)是為了解決人機(jī)矛盾CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配而提出的。它減少了CPU的空閑等待時間,提高了I/O速度。具體內(nèi)容是將用戶程序和數(shù)據(jù)在一臺外圍機(jī)的控制下,預(yù)先從低速輸入設(shè)備到磁帶上,當(dāng)CPU需要這些程序和數(shù)據(jù)時,在直接從磁帶機(jī)高速輸入到內(nèi)存,從而大大加快了程序的輸入過程,減少了CPU等待輸入的時間,這就是脫機(jī)輸入技術(shù);當(dāng)程序運行完畢或告一段落,CPU需要時,無需直接把計算結(jié)果送至低速輸出設(shè)備,而是高速把結(jié)果輸出到磁帶上,然后在外圍機(jī)的控制下,把磁帶上的計算結(jié)果由相應(yīng)的輸出設(shè)備輸出,這就是脫機(jī)輸出技術(shù)。2)若這種輸入輸出操作在主機(jī)控制下進(jìn)行,則稱之為聯(lián)機(jī)輸入輸出方式。13.為什么對作業(yè)進(jìn)行批處理可以提高系統(tǒng)效率?
答:多道程序系統(tǒng)是利用CPU的等待時間來運行其它程序。
14.舉例說明計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)是操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力之一。
答:計算機(jī)體系的基本結(jié)構(gòu)遵循馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu),主要由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五部分組成。隨著CPU不斷等級,存儲器的容量不斷增大,計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)不斷的改進(jìn),從而,要求計算機(jī)的操作系統(tǒng)不斷的更新,由原來的DOS到后來的Windows 98,Windows 2000,Windows XP,UNIX,LINIX和Windows 2003等。15.什么是多道程序設(shè)計?多道程序設(shè)計技術(shù)有什么特點? 答:多道程序設(shè)計是指允許多個作業(yè)同時進(jìn)入計算機(jī)系統(tǒng)的主存并啟動交替計算的方法。其特點是:1)CPU、主存和設(shè)備的利用率高。2)系統(tǒng)的吞吐率提高,單位時間內(nèi)完成的作業(yè)數(shù)增加。3)充分發(fā)揮了系統(tǒng)的并行性,設(shè)備與設(shè)備之間、CPU與設(shè)備之間均可并行工作。16.簡述實現(xiàn)多道程序設(shè)計所必須解決的基本問題。
答:實現(xiàn)多道程序設(shè)計所必須解決的三個上問題:1)存儲保護(hù)和地址重定位;2)處理機(jī)管理和高度;3)資源的管理和分配。
17.計算機(jī)系統(tǒng)采用通道部件后,已實現(xiàn)處理器與外部設(shè)備的并行工作,為什么還要引入多道程序設(shè)計技術(shù)? 答:引入多道程序設(shè)計技術(shù)的根本目的是提高CPU的利用率,充分發(fā)揮計算機(jī)系統(tǒng)部件的并行性,一些應(yīng)用問題也只有靠多道程序設(shè)計技術(shù)才能有效解決。18.什么是實時操作系統(tǒng)?試述實時操作系統(tǒng)的分類。
答:實時操作系統(tǒng)(Real Time Operating System)指當(dāng)外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時,能接收并足夠快的速度予以處理,處理的結(jié)果又能在規(guī)定時間內(nèi)來控制監(jiān)控的生產(chǎn)過程或?qū)θ蝿?wù)協(xié)調(diào)一致運行的操作系統(tǒng)。分類:
1)過程控制系統(tǒng):如生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)、飛機(jī)自動駕駛系統(tǒng)、火炮自動控制系統(tǒng)。
2)信息查詢系統(tǒng):計算機(jī)同時從成百上千的終端接受服務(wù)請求和提問,并在短時間內(nèi)作出回答和響應(yīng)。如情報檢索系統(tǒng)。
3)事務(wù)處理系統(tǒng):計算機(jī)不僅要對終端用戶及時作出響應(yīng),還要頻繁更新系統(tǒng)中的文件或數(shù)據(jù)庫。如銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
19.在分時系統(tǒng)中,什么是響應(yīng)時間?它與哪些因素有關(guān)? 答:分時系統(tǒng)的響應(yīng)時間是指用戶從終端發(fā)出一個命令到系統(tǒng)處理完這個命令并做出回答所需要的時間。這個時間受時間片長度、終端用戶個數(shù)、命令本身功能、硬件特性、主存與輔存的交換速度等影響。
20.試比較批處理操作系統(tǒng)和分時操作系統(tǒng)的不同點。
答:分時操作系統(tǒng)與批處理操作系統(tǒng)的區(qū)別:1)追求目標(biāo)不同:批處理操作系統(tǒng)以提高系統(tǒng)資源利用率和作業(yè)吞吐能力為目標(biāo),分時操作系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)公平性對于聯(lián)機(jī)用戶的立即執(zhí)行命令需要快速響應(yīng)。2)適應(yīng)作業(yè)不同:批處理操作系統(tǒng)適應(yīng)已調(diào)試好的大型作業(yè),分時操作系統(tǒng)適應(yīng)正在調(diào)試的小型作業(yè)。3)資源利用率不同:批處理操作系統(tǒng)可合理安排不同負(fù)載的作業(yè),使資源利用率達(dá)到最佳;在分時操作系統(tǒng)中,多個終端的作業(yè)使用同類型的系統(tǒng)’運行系統(tǒng)和共同子程序使系統(tǒng)的高度開銷小,能公平的調(diào)配CPU和存儲資源。4)作業(yè)控制方式不同:批處理操作系統(tǒng)由用戶通過(JCL)書寫作業(yè)控制流,預(yù)先提交脫機(jī)作業(yè);分時操作系統(tǒng)交互作業(yè)由用戶從鍵盤輸入控制命令以交互方式聯(lián)機(jī)工作。21.試比較實時操作系統(tǒng)和分時操作系統(tǒng)的不同點。答:分時操作系統(tǒng)是指在一個系統(tǒng)中多個用戶分時地使用同一臺計算機(jī);實時操作系統(tǒng)是指計算機(jī)及時響應(yīng)外部事件地請求并在規(guī)定時限內(nèi)完成對該事件的處理,控制所有實時高備和實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運行。
實時操作系統(tǒng)和分時操作系統(tǒng)的主要區(qū)別有兩點: 1)分時操作系統(tǒng)的目標(biāo)是提供一種通用性很強(qiáng)的系統(tǒng),有較強(qiáng)的交互能力;而實時操作系統(tǒng)則大都是具有特殊用途的專用系統(tǒng),交互能力略差。
2)分時操作系統(tǒng)對響應(yīng)時間雖有要求,但一般來說,響應(yīng)時間由人所能承受的等待時間來確定;而實時操作系統(tǒng)對響應(yīng)時間要求很高,一般由控制系統(tǒng)或信息處理磁頭所能接受的延遲時間來決定。
22.試比較單道和多道批處理系統(tǒng)。
答:1)單道批處理系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的一種OS,它具有自動性,順序性和單道性的特點;多道批處理系統(tǒng)則具有調(diào)度性,無序性和多道性的特點。2)單道批處理系統(tǒng)是在解決要機(jī)矛盾及CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配的矛盾中形成的,旨在提高系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量,但是仍然不能很好的利用系統(tǒng)資源;多道批處理系統(tǒng)是對單道批處理系統(tǒng)的改進(jìn),其主要優(yōu)點燭資源利用率高,系統(tǒng)吞吐量大;缺點是平均周轉(zhuǎn)時間長,無交互能力。23.試述網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要功能。
答:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要功能:1)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點機(jī)之間的通信;2)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中硬、軟件資源的共享;3)提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件;4)提供網(wǎng)絡(luò)用戶的應(yīng)用程序接口。24.試述分布式操作系統(tǒng)的主要功能。
答:1)支持同樣的通結(jié)構(gòu):通信結(jié)構(gòu)是指支持各個計算機(jī)聯(lián)網(wǎng),以提供分布式應(yīng)用的軟件。在分布式系統(tǒng)中,盡管每臺計算機(jī)都有自己獨立的操作系統(tǒng),并且這些計算機(jī)和操作系統(tǒng)的各類又可以是不同的,但它們都應(yīng)該支持同樣的通信結(jié)構(gòu)。2)由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能:分布式系統(tǒng)的硬件環(huán)境是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)中的個人計算機(jī)可以是單用戶工作站或服務(wù)器,因此它需要由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)進(jìn)行管理并提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。3)有一個公共的分布式操作系統(tǒng):在分布式系統(tǒng)中,各計算機(jī)共享一個公共的分布式操作系統(tǒng)。分布式操作系統(tǒng)由內(nèi)核以及提供各種系統(tǒng)功能的模塊和進(jìn)程所組成。系統(tǒng)中的每一臺計算機(jī)都必須保存分布式操作系統(tǒng)的內(nèi)核,以實現(xiàn)對計算機(jī)系統(tǒng)的基本控制。25.試述嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展背景及其特點。答:嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展背景可以分為三個階段:第一階段:無操作系統(tǒng)的嵌入算法階段,通過匯編語言編程對系統(tǒng)進(jìn)行直接控制,運行結(jié)束后清除內(nèi)存。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能都相對單一,處理效率較低,存儲容量較小,幾乎沒有用戶接口,比較適合于各類專用領(lǐng)域中。第二階段:以嵌入式CPU為基礎(chǔ)、簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。CPU各類繁多,通用性比較差;系統(tǒng)開銷小,效率高;一般配備系統(tǒng)仿真器,操作系統(tǒng)具有一定兼容性和擴(kuò)展性;應(yīng)用軟件較專業(yè),用戶界面不夠友好;系統(tǒng)主要用來控制系統(tǒng)負(fù)載以及監(jiān)控應(yīng)用程序運行。第三階段:通用的嵌入式實時操作系統(tǒng)階段,以嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。能運行于各種類型的微處理器上,兼容性好;內(nèi)核精小、效率高,具有高度的模塊化和擴(kuò)展性;具備文件和目錄管理、設(shè)備支持、多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)支持、圖形窗口以及用戶界面等功能;具有大量的應(yīng)用程序接口API;嵌入式應(yīng)用軟件豐富。
特點:1)實時性;2)可剪裁性;3)可靠性。
26.現(xiàn)代操作系統(tǒng)具有哪些基本功能?請簡單敘述之。
答:現(xiàn)代操作系統(tǒng)的功能:管理計算機(jī)的軟硬件資源(包括:處理機(jī)管理,作業(yè)管理,存儲管理,設(shè)備管理,文件管理)、提高資源的利用率、方便用戶。27.試述現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特性及其所要解決的主要問題。
答:操作系統(tǒng)的四個基本特征:1)并發(fā)性(concurrence),2)共享性(sharing),3)虛擬性(virtual),4)異步性(asynchronism)。
所要解決的主要問題是:提高計算機(jī)系統(tǒng)的效率;增強(qiáng)系統(tǒng)的處理能力;充分發(fā)揮系統(tǒng)的利用率;文便用戶使用。
28.為什么操作系統(tǒng)會具有隨機(jī)性特性? 答:
29.組成操作系統(tǒng)的構(gòu)件有哪些?請簡單敘述之。答:
30.什么是操作系統(tǒng)內(nèi)核? 答:
31.列舉內(nèi)核的分類、屬性和特點。答:
32.解釋單內(nèi)核操作系統(tǒng)及其優(yōu)、缺點。答:
33.解釋微內(nèi)核及客戶—服務(wù)器結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)及其優(yōu)、缺點。答:
34.什么是層次式結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)?說明其優(yōu)、缺點。答: 35.什么是模塊式結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)?說明其優(yōu)、缺點。答:
36.什么是虛擬器操作系統(tǒng)?試對其作簡單說明。答:
37.從執(zhí)行方式來看,試述操作系統(tǒng)各種運行模型。答:
38.分析下列操作系統(tǒng)使用了或具有哪些體系結(jié)構(gòu)的特點:UNIX/Linux、Windows 2003、VM/370、Mach。答:
39.試述Windows 2003操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點。答:
40.試述Windows 2003操作系統(tǒng)的主要組件及其功能。答:
41.試述Windows 2003的設(shè)備驅(qū)動程序類型,其各自的主要功能是什么? 答:
42.試分析Windows 2003達(dá)到了哪些設(shè)計目標(biāo)? 答:
43.通用操作系統(tǒng)具有批處理和分時處理兩種功能,試問這樣做有何優(yōu)點及缺點? 答:
44.客戶—服務(wù)器模型在分布式系統(tǒng)中很流行,它能夠用于單機(jī)系統(tǒng)嗎? 答:
45.解釋操作系統(tǒng)資源管理的主要技術(shù):資源復(fù)用、資源虛化、資源抽象。答:
46.說明抽象資源與物理資源之間的區(qū)別,并列舉兩個例子。答:
47.說明多級資源抽象,并列舉兩個例子。答:
48.以駕駛汽車為例,說明如何應(yīng)用抽象原理及抽象的重要性。答:
49.什么是虛擬計算機(jī)?分析其組成。答:
50.何謂POSIX?試述POSIX1003.1的內(nèi)容。答:
51.試述POSIX1003.1與Linux操作系統(tǒng)之間的關(guān)系。答:
52.試從資源管理的觀點出發(fā),分析操作系統(tǒng)在計算機(jī)系統(tǒng)中的角色和作用。答:
53.試從服務(wù)用戶的觀點出發(fā),分析操作系統(tǒng)在計算機(jī)系統(tǒng)中的角色和作用。答:
54.試述操作系統(tǒng)是建立在計算機(jī)硬件平臺上的虛擬計算機(jī)系統(tǒng)。答: