南昌大学操作系统期末试卷(含答案)(1).doc

操作系统是计算机系统中的一个核心软件，负责管理计算机硬件与软件资源，合理组织计算机工作流程，并为用户提供一个方便、有效和安全的计算机使用环境。在现代操作系统中，为了实现资源的高效利用和多任务处理，引入了多道程序设计技术，它允许多个程序同时进入内存中交替运行，从而使得并发和共享成为可能。并发指的是多个操作同时发生，共享则是指多个进程共享系统资源，例如CPU、内存和外设等。 分时操作系统允许多个用户通过各自的终端同时交互地使用计算机，而网络操作系统则是用于管理计算机网络资源的系统，它支持网络中计算机之间的通信和资源共享。分布式操作系统可以处理分布在不同物理位置的计算机系统，使它们协同工作，共同完成任务。实时操作系统的特点是能够对输入事件做出快速响应，具有确定性和及时性，多用于实时控制系统。 从用户的角度来看，操作系统是用户与计算机硬件之间的接口，同时也是一个控制和管理计算机资源的软件。它合理组织计算机工作流程，是计算机资源的管理者。操作系统使得用户能够通过简单的命令来控制复杂的硬件设备，而无需直接与硬件打交道。 CPU在执行程序时，依据不同的权限可以执行不同的指令。通常，操作系统工作在特权模式下，能执行全部指令，包括特权指令。特权指令用于执行一些重要的系统操作，如设备控制、内存管理等，这些操作如果由普通程序执行，可能会破坏系统的正常工作。而用户程序只能在非特权模式下运行，不能直接执行特权指令。 进程是操作系统中的一个核心概念，它是一个程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。进程至少包含程序代码、数据集合和进程控制块三部分。线程是进程中的执行单元，它描述了进程内的一个执行流，线程之间可以共享进程所拥有的资源。现代操作系统通常支持多线程，线程切换通常比进程切换成本更低。 进程状态分为多种，包括运行、就绪和阻塞（等待）状态。进程在等待某些事件发生时，例如等待输入输出完成、等待资源分配或者等待一个信号等，它处于阻塞状态。当进程释放某些资源时，有可能会导致其他进程从阻塞状态变为就绪状态，从而竞争CPU执行。 操作系统的另一个重要功能是提供系统调用接口，这是应用程序向操作系统请求服务的一种标准方式。系统调用提供了用户程序与操作系统之间的接口，包括文件操作、进程控制、设备管理等。而图形用户接口（GUI）为用户提供了一个图形化的操作环境，用户可以通过点击、拖动等直观操作来执行各种命令。 试卷中的问题还涉及了对操作系统的理解和概念的应用，例如理解CPU的管态和用户态之间的区别、进程状态转换、资源分配以及对并发和共享的理解等。这些知识点的掌握对于深入理解操作系统的工作原理和机制至关重要。