OS_操作系统第一章问题总结

本文深入探讨了操作系统中的关键概念,包括分时系统的时间片优化、银行家算法在死锁避免中的应用、进程状态的理解、访管中断的触发、中断与子程序调用的区别、中断技术在多道批处理系统中的作用,以及多重处理与多任务处理的概念辨析。

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1.分时系统中时间片越短越好对吗?
  • 错误,因为时间片设置的太多会导致过多的进程切换,降低CPU效率。而设置的太长有可能引起对短的交互请求的相应变差。
2银行家算法是防止死锁发生的方法之一对吗?
  • 错误,防止死锁和避免死锁是两种方法,实质上都是通过施加某些限制条件的方法来预防死锁的发生。两者主要的区别在于,防止死锁所施加的限制条件比较严格,防止死锁的办法是破坏死锁产生的必要条件,而银行家算法属于避免死锁算法。
3.如没有进程处于运行状态,则就绪和等待队列为空对吗?
  • 错误,发生死锁的时候,没有进程处于运行状态,但是等待队列不一定为空。
4.用户程序在目态下使用特权指令引起的中断属于什么中断?
  • 操作系统在目态下执行用户程序引起的中断属于来自CPU的中断,而不是外部中断和硬件故障中断。特权指令是只能在管态下使用的指令,因此目态下使用特权指令会实现从目态到管态的转变,即产生访管中断。
5.中断处理和子程序调用都需要压栈以保存现场,中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存的是?
  • 程序状态字寄存器。该寄存器用于记录当前处理器所处的状态和控制指令的执行顺序,并且保留和指示与运行程序有关的各种信息,其主要作用是实现程序状态的保护和恢复,所以中断处理时一定要将PSW压栈保存。而子程序调用主要保存局部参数信息,不需要将PSW压栈。这两个对程序计数器、通用数据寄存器、通用地址寄存器等的操作都是一样的。
6.中断技术使得多道批处理系统的I/O设备可与CPU并行工作对吗?
  • 正确。多道批处理系统中一个程序因I/O请求而暂停执行时,借助中断技术CPU转而去运行另一道程序。
7.多重处理和多任务处理的概念。
  • 多重处理即并行执行,多任务处理即并发执行。
<think>嗯,用户想要《操作系统》第四版第一章的总结或要点,可能是在准备考试或者复习课程内容。首先,我需要确认这本教材的常见第一章内容,一般操作系统教材的第一章通常会介绍操作系统的基本概念、功能、发展历史以及主要组成部分。用户提到的是第四版,可能作者不同,但大部分内容应该相似。 根据用户提供的引用,比如引用[2]提到了文件系统和数据库系统的联系,这可能和操作系统的文件管理部分相关。不过用户现在需要的是第一章的总结,可能需要涵盖操作系统的定义、作用、类型,以及进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等基本模块。 用户可能没有找到教材的PDF,所以需要一份概要。我需要整理出第一章的关键点,比如操作系统的定义、目标和功能,发展历史(批处理系统、分时系统、实时系统等),基本特征(并发、共享、虚拟、异步),以及主要组成部分的结构,比如内核、进程管理、内存管理等。 还要注意用户提到的系统级指令,比如正确使用LaTeX格式,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$。不过第一章可能数学公式较少,但如果有的话需要正确应用。例如,进程调度算法中的周转时间计算可能需要公式,比如$T_{\text{周转}} = T_{\text{完成}} - T_{\text{到达}}$。 另外,用户要求生成相关问题,我需要根据总结内容提出几个问题,比如操作系统的功能、不同发展阶段的特点、进程与线程的区别等。确保问题覆盖了提到的知识点,帮助用户巩固理解。 需要检查引用内容是否有相关部分,引用[2]提到文件系统,引用[3]涉及数据库设计阶段,可能与操作系统的文件管理部分有联系,但第一章的总结可能更基础。因此,重点还是在基本概念和结构上,确保回答结构清晰,分点列出,符合用户要求的中文回答和格式。 最后,用户可能希望获取PDF版本,但这里无法提供,所以需要说明无法直接提供,但可以给出详细摘要,并建议通过学术平台或图书馆获取。同时,确保回答真实可靠,引用正确的知识点,比如进程管理、内存管理等核心内容。</think>### 《操作系统》第四版第一章核心要点总结 根据经典操作系统教材结构,第一章通常包含以下核心内容: 一、操作系统定义与目标 1. 作为系统软件的核心,管理计算机硬件与应用程序(进程控制、资源分配) 2. 四大核心目标: - 有效性:提高系统资源利用率(CPU、内存、I/O设备) - 方便性:提供人机交互接口(CLI/GUI) - 可扩展性:支持硬件升级和功能扩展 - 开放性:遵循标准接口规范(如POSIX)[^2] 二、操作系统发展历程 $$ 批处理系统 \rightarrow 分时系统 \rightarrow 实时系统 \rightarrow 现代OS $$ 关键发展阶段: - 单道批处理(50年代):磁带作业顺序处理 - 多道批处理(60年代):内存驻留多程序,CPU利用率达$80\%$以上 - 分时系统(70年代):时间片轮转,响应时间<$1s$ 三、操作系统基本特征 1. 并发性:通过进程/线程实现伪并行 2. 共享性:资源复用(如内存共享库) 3. 虚拟性:抽象逻辑资源(虚拟内存、虚拟CPU) 4. 异步性:程序执行顺序不可预知 四、操作系统主要功能模块 ```text 进程管理 —— 内存管理 —— 文件系统 —— I/O管理 | | | | 调度算法 地址映射 目录结构 设备驱动 同步机制 存储保护 文件操作 缓冲技术 ``` 五、系统结构演进(关键架构对比) | 结构类型 | 特点 | 代表系统 | |---------|------|---------| | 单体结构 | 所有功能在内核态 | MS-DOS | | 分层结构 | 按功能层级调用 | THE系统 | | 微内核 | 最小化内核功能 | Mach | [注] 由于版权限制无法直接提供PDF文档,建议通过学校图书馆或学术数据库获取电子资源
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