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1、福 建 农 林 大 学 教 案 编号: 14课时安排: 2 学时教学课型:理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目(教学章、节或主题):复习1、第一章OS引论2、第二章 进程管理3、第三章 处理机调度及死锁4、第四章 存储器管理5、第五章 设备管理6、第六章 文件管理7、第七章 操作系统接口(注:其余章节自己复习)教学目的要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1.掌握操作系统的概念2.掌握进程管理、存储管理、作业管理、OS接口的概念及应用。3.熟悉设备管理、文件管理的概念及应用。教学内容(注明:* 重点 # 难点 ?疑点):本次重点复习操作系统课程中,各章节的重要概念。一、第一章 操作系统的概念
2、1、OS的基本概念:OS的目的和作用。2、OS的功能:P183、OS的特征:P144、OS中的相关概念:包括多道程序技术、进程、线程、作业等。二、第二章 进程管理 本章内容为掌握的重点,分成两部分:进程控制及同步、进程通信。1、 程序的执行方式:顺序及并发,以及它们的区别2、 程序并发执行的特征:P363、 进程的引入:为了更好地描述系统中的并发活动。4、 进程特征及状态:P375、 进程控制原语:P43 Linux进程由什么函数创建?创建过程中内核为其所提供的服务过程?P3616、 进程状态及变迁P387、 进程同步:是进程的低级,主要掌握互斥、同步机制。实现进程同步的机制有:以信号量同步为
3、主,要求能进行信号量的设置和编程。经典进程的同步问题P58 PC问题8、 进程通信P65典型示例:BP25 读者-写者问题 BP42 例14、例15例1:桌上有一空盘,允许存放一只水果。父亲可向盘中放苹果或桔子,儿子专吃桔子,女儿专吃苹果。规定,当盘空时一次只能放一只水果。用wait,signal操作实现父亲F、儿子S和女儿D三个并发进程的同步。请用C语言写出完整程序。解:设置三个信号量S,SO,SA,信号量S表示盘是否为空,其初值为1;SO表示盘中是否有桔子,初值为0;SA表示盘中是否有苹果,初值为0。C语言描述如下:解:int S=1;int SO=SA=0;main( ) cobegin
4、 /concurrent beginfather( ); son( ); daughter( ); coendfather( ) while( 1) wait(S); 将水果放入盘中; If (放入的是桔子) signal(SO) Else signal (SA); Son( ) while(1) wait (SO); 吃orange signal(S); daughter ( ) while(1) wait (SA); 吃apple; signal(S); 三、第三章 处理机调度及死锁1、 进程调度及死锁(P84):进程调度方式有剥夺、非剥夺两种。调度算法有:FCFS,短进程优先、优先级法、
5、轮转法、多级队列等。2、 调度类型和调度队列P883、 调度算法P914、 锁及避免P103:掌握产生死锁的必要条件、死锁的预防、避免、检测及解除。典型示例:BP66 例3BP72 例11,例12四、第四章 存储管理 重点掌握存储管理的功能,以及虚拟存储的概念和应用。具体的包括各种内存的分配策略、所用的数据结构及算法优劣的比较。1、 分区管理P121:包括固定分区及可变分区.2、 分页管理P130:原理是将一个作业的地址空间及物理地址分成大小相同的页或帧,使得一个作业可以被分配到不连接的区域。基本任务是实现页的虚拟地址到帧的映射。3、 动态分页P144:基本功能是调入策略、替换策略(页面置换算
6、法)和地址变换的实现。4、 分段管理P135:原理是作业按逻辑段管理,段的大小长度不等。5、 段页式管理:将作业按段划分,每个段再划分成若干大小相同的页,其地址机构由段号、段内页号和页内相对位移地址三部分组成。典型示例:Bp97 例10BP98 例12BP100 例18例1、若在一分页存储管理系统中,某作业的页表如下所示,已知页面大小为1024字节,试将逻辑地址(1011)10,(2148)10,(0C5A)16转换为相应的物理地址。页号帧号0 11 42 836例2、某虚拟系统中用户空间共有32个页面,每页1K,内存16K。假设某时刻系统将该用户程序的第0,1,2,3页,分别分配到5,10,
7、4,7号块,请将虚拟地址0A5C和093C变换为物理地址。五、第五章 设备管理1、 I/O设备及I/O控制方式P160,P1672、 缓冲技术P171:是为了解决及低速I/O设备之间的矛盾而采用的技术。典型示例: 1、通道是一种_特殊的处理机_。n 2、常用的I/O控制方式有哪四种? 程序I/O控制方式:适用于结构简单,只需少量硬件的电路;中断驱动I/O控制方式:适用于高效场合;直接存储访问DMA I/O控制方式:适用于无须CPU介入的控制器来控制内存及外设之间的数据交流的场合;I/O通道控制方式:适用于以字节为单位的干预,同时实现CPU,通道和I/O设备三者并行操作的场合。n 3、从共享属性
8、上说,打印机是_独占_设备,磁盘是_共享_设备。n 4、在SPOOLING系统中,必须在磁盘上开辟称为_输入井_和_输出井_的区域,存放I/O数据.BP131 例11,例12六、第六章 文件管理1、 文件及文件系统:文件是信息的一种组织方式,是在外存上具有标识名的一组相关数据的集合。P2042、 文件的逻辑结构P2083、 文件的物理结构(外存分配方式)P2134、 文件的管理:文件的管理实际上是文件目录的管理。文件目录,是文件系统在创建每个文件时,为文件建立的文件目录,也称文件说明或FCB,用于为文件设置文件描述和控制文件的数据结构,及文件一一对应。5、 目录文件:是文件系统管理文件的重要信
9、息源,由全部的文件目录组成。常用目录结构有单级目录、二级目录和多级目录。6、 文件存储空间管理:P231:实现文件存储空间分配及空闲空间的组织。常用两种数据结构:空闲链表及位示图。典型示例:1、 设某文件为链接文件,由5个逻辑记录组成,每个逻辑记录的大小及磁盘块大小相等,均为512B,并依次存放在50,121,75,80,63号磁盘块上,若要存取文件的第1569逻辑字节处的信息,问要访问哪一个磁盘块?2、 选择题 1)文件的逻辑组织将文件分为记录式和(B )文件。A)索引文件 B)流式文件 C)字符文件 D)读写文件2)为了对文件系统中的文件进行安全管理,任何一个用户在进入系统时都必须进行注册
10、,这一级的安全是( A)级的安全管理。A)系统级 B)目录级 C)用户级 D)文件级BP155 例5七、第七章 操作系统接口1、用户接口包括:命令接口、程序接口、图形接口典型示例:BP172 例1、例2(注:其余章节自己复习)综合练习:选择题:1、文件系统采用二级目录结构,目的是(D )。A)缩短访问文件的时间 B)实现共享 C)节省内存 D)解决文件重名问题2、在文件系统中,要求物理块必须连续的物理文件是(B )。A)索引文件 B)顺序文件 C)链接文件 D)串连文件3、下列哪个目录是默认的用户主目录(A )。A)root B)/binC)/etc D)/home/mike 4、Linux文
11、件系统的文件都按其作用分门别类地放在相关的目录中,对于外部设备文件,一般应该将其放在(C )目录中。)/bin)/lib)/dev)/etc5、下面哪个功能不是操作系统具备的主要功能( D )。A内存管理 B设备管理 C处理机管理 D文档编辑6、若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20,44,40,4,80,12,76,当前磁头位于40号柱面,若用最短寻道时间优先磁盘调度算法,则访问序列为( C ) 。A 20,44,40,4,80,12,76B 40,44,76,80,20,12,4C 40,44,20,12,4,76,80D 40,44,76,80,4,12,207、进程的调度方式有两种
12、,它们是_抢占调度_ 和_非抢占调度_方式。8、若干事件在同一时刻发生称为_并行_;在同一时间间隔内发生称为_并发_。9、cd / 是Linux系统下的命令,其功能是_回根目录_。10、PCB是操作系统感知进程 存在的唯一实体。11、在Linux中,能够显示文件类型和访问权限的命令是_file 文件名;ls -lht 文件_。12、在Linux中,能够显示进程状态信息的命令是_ps -aus top_。13、所谓系统调用是用户在程序中调用_操作系统_所提供的一些子功能。14、执行命令: gcc first.c 结果将产生名为:_a.out_的文件。15、在Linux中,能够创建进程的函数是_f
13、ork()函数_。16、采用最低松弛度优先LLF算法时,若A进程需在200ms时完成,其本身运行需要100ms,当前时刻是10ms,则A的松弛度为 90 。200-100-1017、 在解决死锁问题的方法中,一次性分配所有的资源采用的是 预防死锁 方法,银行家算法采用的是 避免死锁 的方法。18、简述进程的状态及变迁。 状态:就绪状态;执行状态;阻塞状态。变迁:就绪到执行:处于就绪状态的进程,在调度程序为之分配了处理器之后,该进程就进入执行状态。(2分)执行到就绪:正在执行的进程,如果分配给它的时间片用完,则暂停执行,该进程就由执行状态转变为就绪状态。(2分)执行到阻塞:如果正在执行的进程因为
14、发生某事件(例如:请求I/O,申请缓冲空间等)而使进程的执行受阻,则该进程将停止执行,由执行状态转变为阻塞状态。阻塞到就绪:处于阻塞状态的进程,如果引起其阻塞的事件发生了,则该进程将解除阻塞状态而进入就绪状态。(2分)(转换图:P19)19、简述缓冲池的工作原理。缓冲池的工作原理:当某个进程进行数据输出操作时,先将数据送入缓冲区,当缓冲区满时再将缓冲区的内容送到输出设备上;反之,当一个进程完成输入操作时,先将输入设备上的数据送入缓冲区,当缓冲区满时,再由CPU将数据取走。在缓冲管理中必须建立缓冲区,缓冲区的设定有两种方式:可以采用专门的硬件方法来实现缓冲,但会增加硬件成本,除了在关键的地方采用
15、少量必要的硬件缓冲器外,在许多操作系统中都采用另一种称为软件缓冲的方式,即从主存空间中划定出一个特殊的内存区域作为缓冲区。20、简述死锁的必要及充分条件必要条件:互斥条件;请求和保持条件;不剥夺条件;环路等待条件。充分条件:21、设有一组作业,它们的提交时间及运行时间如下所示,试问在单道程序方式下,采用高响应比优先算法,作业的执行顺序如何?并求平均周转时间。作业号提交时间运行时间(分钟)18:007028:403038:50549:105解:由于1号作业执行完成时,时间为9:10,此时有2、3、4号作业到达,计算它们的响应比分别是:2 R=(作业等待时间+运行时间)/运行时间=(30+30)/
16、30=23 R=(20+5)/5=54 R=(0+5)/5=1按高响应比优先规则,应该先执行3作业,当3号作业执行完毕,时间为9:15,再次计算它们的响应比分别是:2 R=(作业等待时间+运行时间)/运行时间=(35+30)/30=2.174 R=(5+5)/5=2按高响应比优先规则,应该先执行2作业,当2号作业执行完毕,时间为9:45,接着执行4作业,完成时间为:9:50所以,采用高响应比优先算法,作业执行顺序是:1,3,2,4各作业的周转时间计算如下:1 T1=完成时间-提交时间=9:10-8:00=70(分)2 T2=9:45-8:40=653 T3=9:15-8:50=254 T4=9:50-9:10=40平均周转时间: T=(70+65+25+40)/4=50(分)22、在动态页式管理中,设作业的引用序列为,内存可用块数为4,采用FIFO和LRU页面淘汰算法,求这两种算法下的缺页次数并写出页的淘汰序列。教学方式、手段、媒介:教科书、板书和多媒体播放同时并举。板书设计:板书分两个部分:电子教案播放和黑板板书。电子教案主要以播放方式,同时讲解课程的主要内容。板书主要用于进一步解释教案内容、讲解示例等。讨论、思考题、作业: 第 7 页