第一章
操作系统
定义：是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算工作流程，以及方便用户使用的程序集合。
基本特征：
（1）并发（最基本）：指在计算机系统中同时存在多道运行的程序。微观上任意时刻只有一道程序执行，实际上使CPU轮流交替执行。
（2）共享（最基本）：指系统中的资源不再为某道程序所独占，二十共多道程序共同使用。
（3）虚拟（重要手段）：把一个物理实体映射为若干个对应的逻辑实体——分时或分空间。
（4）异步性：再进程执行过程中，执行时间顺序、向前推进的速度和完成时间都是不可预知的。
功能：
（1）处理机管理：对处理机分配，对处理机运行进行有效的控制和管理。（进程控制、进程同步、进程通信、调度）
（2）存储器管理：为多道程序运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，提高存储器的利用率，从逻辑上扩充内存。（内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充）
（3）设备管理：完成用户I/O请求，为用户分配I/O设备，提高I/O设备的利用率及速度，方便用户使用I/O设备。（缓冲管理、设备分配、设备处理）
（4）文件管理：对用户文件和系统进行管理，方便用户使用文件，保证文件的安全性。（文件存储空间管理、目录管理、文件的读/写管理和保护）
（5）用户接口：方便用户使用操作系统。（用户接口、程序接口）
目标：
（1） 方便性：使计算机系统更易于使用。
（2） 有效性：以一种效率的方式使用资源。例如提高系统资源利用率，提高系统吞吐量。
（3） 可扩充性：采用模块化结构，易于增、删、改。
（4） 开放性：要求统一开放的环境，能通过网络集成化并正确、邮箱地协同工作，实现应用程序的移植。
多道批处理系统
- 目的：进一步提高资源的利用率和系统吞吐量。
- 优点：资源利用率搞，系统吞吐量大。
- 缺点：平均周转周期长，无交互能力。
分时系统
- 引进原因：满足人—机交互的需求。
- 特征：多路性，独立性，及时性，交互性。
- 并发：及时接收（为每个终端配置缓冲区），及时处理（作业直接进入内存，采用轮转运行方式）。
实时系统
- 类型：工业(武器)控制系统 ，信息查询系统，多媒体系统，嵌入式系统。
- 分类：实时控制系统、实时信息处理系统
- 特征：实时性、可靠性、多路性、独立性、交互性。
计算机系统的性能参数
- 系统可靠性：系统能发现、诊断和恢复硬件、软件故障，以减小用户误操作或环境破坏而照成的系统损失的能力。
- 系统吞吐量：单位时间内所处理的信息量，反映系统的处理效率。
- 系统的响应时间：从接受作业到输出结果的时间间隔。
- 系统的资源利用率：系统各部件、各设备的使用程度。
- 系统的可移植性：将一个操作系统从一个硬件环境转移到另一个硬件还能正常工作的能力。
习题
一、单项选择题
1、 操作系统是一种（B）。
A、通用软件 B 系统软件 C应用软件 D软件包
2、 操作系统的（D）管理部分负责对进程进行调度。
A．主存储器 B．控制器 C．运算器 D．处理机
3、 操作系统是对（c）进行管理的软件
A． 件包 B．硬件 C．计算机资源 D．应用程序
4、 从用户的观点看，操作系统是（A）。
A．用户与计算机之间的接口 B。控制和管理计算机资源的软件
C。合理地组织计算机工作流程的软件 D。由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体
5、 操作系统的功能是进行处理机管理、（B）管理、设备管理及信息管理。
A．进程 B．存储器 C．硬件 D．软件
6、 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（A）
A．利用率 B．可靠性 C．稳定性 D．兼容性
7、 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的（B）和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。
A．速度 B．利用率 C．灵活性 D．兼容性
8、 操作系统的基本类型主要有（B）。
A．批处理系统、分时系统及多任务系统 B．实时系统、批处理系统及分时系统
C．单用户系统、多用户系统及批处理系统 D．实时系统、分时系统和多用户系统
9、 所谓（B）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A．多重处理 B．多道程序设计 C．实时处理 D．共行执行
10、 多道批处理系统的硬件支持是20世纪60年代初发展起来的（B）。
A．RISC技术 B．通道和中断机构 C．集成电路 D．高速内存
11、 下面关于操作系统的叙述中正确的是（A）。
A．批处理作业必须具有作业控制信息 B．分时系统不一定都具有人机交互功能
C．从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多
D．由采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源。
12、 （C）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。
A．网络 B．分布式 C．分时 D．实时
13、 如果分时操作系统的时间片一定，那么（B），则响应时间越长。
A．用户数越少 B．用户数越多 C．内存越少 D．内存越少
14、 分时操作系统通常采用（B）策略为用户服务。
A．可靠性和灵活性 B．时间片轮转 C．时间片加权分配 D．短作业优先
15、 （C）操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统
A．单用户 B．分布式 C．批处理 D．监督
16、 在（A）操作系统的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。
A．实时 B．分时 C．分布式 D．单用户
17、 下面6个系统中，必须是实时操作系统的有（C）个。
计算机辅助设计系统 航空订票系统 过程控制系统 机器翻译系统 办公自动化系统 计算机激光照排系统
A．1 B．2 C．3 D．4
18、 设计实时操作系统时，首先考虑系统的（B）
A．可靠性和灵活性 B．实时性和可靠性 C．灵活性和可靠性 D．优良性和分配性
19、 若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列的（D）不属于操作系统所管理的资源。
A．程序 B．内存 C．CPU D．中断
20、 在下列操作系统的各个功能组成部分中，（A）不需要硬件的支持。
A．进程调度 B．时钟管理 C．地址映射 D．中断系统
二、填空题
1、 操作系统的基本功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户的接口。
2、 如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为（通用操作系统）
3、 在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后台”作业的概念，目的是（提高CPU的历用率）。
4、 分时操作系统的主要特征有三个：即（ 1）多路性、（2）交互性、和（3）独占性。
5、 实时操作系统与分时操作系统的主要区别是（及时性和高可靠性）。
6、 如果操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，但时间响应不太及时，则属于（1）分时操作系统类型；如果操作系统可靠，时间响应及时仅有简单的交互能力，则属于（2）实时操作系统类型；如果操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于（3）批处理操作系统类型。
7、 计算机系统是由（1）硬件系统和（2）软件系统两部分组成
8、 采用多道程序设计技术能充分发挥（1）CPU与（2）外设并行工作的能力。
9、 操作系统是计算机系统的一种系统软件，它以尽量合理、有效的方式组织和管理计算机的（资源），并控制程序的运行，使整个计算机系统能高效地进行。
10、 在主机控制下进行的输入/输出操作称为（联机输入/输出）操作。
11、 按内存中同时运行程序的数目可以将批处理系统分为两类：（1 ）单道批处理系统和（2）多道批处理系统。
12、 并发和（共享）是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。
13、 （批处理）系统不允许用户随时干预自己程序的运行。
14、 操作系统的主要性能参数有（1）吞吐率和（2）利用率等。（1）是指的是单位时间内系统处理的作业量。（2）指的是在一个给定的时间内，系统的一个指定成分被使用的时间比例。
三、解析题
1、 操作系统的三个主要目的是什么？
（1）方便性（用户的观点）：提供一个用户与计算机硬件之间的接口，使计算机系统更容易使用。（良好、一致的用户界面）
（2）有效性（系统管理人员的观点）：为了对计算机的硬件、软件资源进行有效的管理和分配，使计算机资源得到有效利用。
（3）可扩充性（开放的观点）：合理地组织计算机系统的工作流程，从而改善系统性能，提高工作效率。（是硬件功能的首次扩充）
2、 简述DOS、WINDOWS及UNIX操作系统的特点？
DOS：是一个单用户单任务的操作系统，曾广泛应用于IBM PC及其兼容机上，它的特点：（1）良好的兼容性 （2）较好的开放性 （3）使用方便 （4）功能丰富
WINDOWS：是一个单用户多任务的操作系统，是20世纪90年代初计算机操作系统技术进步的重要标志，也是DOS的换代产品，其特点：（1）图形化的工作环境和用户界面，（2）多任务操作环境 （3）有效地利用内存 （4）支持多媒体及多种字体
UNIX：是一个多用户多任务的分时操作系统，它已成为目前应用最广泛的操作系统，其特点：（1）内核和核外程序的有机结合 （2）移植性强 （3）是一个多任务任务系统 （4）良好的用户界面。