本资料为山东大学软件学院内部使用的操作系统课程复习题集,涵盖操作系统核心概念、原理及应用实践等多方面内容,旨在帮助学生深入理解和掌握相关知识。
操作系统是计算机科学中的核心课程之一,它管理并控制着硬件与软件资源,并为用户提供服务以及其他应用程序的支持。山东大学软件学院的复习题目通常会涉及操作系统的基本概念、设计原理、进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和操作系统的安全性等多个方面。
1. **基本概念**:作为计算机系统的核心部分,操作系统(Operating System, OS)充当了用户与硬件之间的桥梁角色,并负责资源调度、任务管理以及错误处理等功能。常见的操作系统类型包括Windows、Linux、Unix和Mac OS等。
2. **进程管理**:进程是一个正在执行的程序实例。操作系统的职责是创建、撤销、切换及调度这些进程,以实现多任务并行运行的目标。常用的进程通信方式有共享内存、管道(pipe)、消息队列以及套接字(socket)等。
3. **内存管理**:内存管理涵盖了分配和回收存储空间的任务,并且确保了程序的安全执行环境。虚拟内存技术能够利用硬盘的空间来扩展物理内存,从而支持大型应用程序的运行。常见的内存管理模式有页式、段式及段页式等。
4. **文件系统**:操作系统通过定义命名规则、数据结构以及访问权限等方式来组织和管理磁盘上的信息,这被称为文件系统。典型的例子包括FAT、NTFS系列(如EXT2, EXT3, EXT4)等。
5. **设备管理**:利用驱动程序控制硬件设备是设备管理系统的主要任务之一。输入/输出模型则涵盖了同步IO、异步IO和直接存储器访问(DMA)等多种类型,同时中断处理机制也使得CPU能够高效地响应各种I/O请求。
6. **操作系统的安全性**:包括但不限于访问控制策略(如DAC与MAC)、审计跟踪以及病毒防护措施等。这些手段共同构成了保护系统安全的重要防线。
7. **调度算法**:进程的执行顺序由特定的调度机制决定,这其中包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)和基于优先级的调度方法等多种策略。
8. **死锁问题及其解决办法**:当多个程序由于资源竞争而陷入僵局时就形成了所谓的“死锁”。预防或避免这种情况的方法包括但不限于资源预分配技术以及银行家算法等,同时也有用于检测并恢复这种状态的技术手段存在。
9. **操作系统的并发性与线程管理**:通过允许多个任务同时进行可以极大地提高系统效率。轻量级的进程单元称为“线程”,它们能够共享同一地址空间以减少上下文切换开销,并且是实现高并发处理的关键技术之一。
10. **分布式操作系统的基本概念**:这种类型的系统能够在多台计算机之间协同工作,形成一个统一的整体逻辑架构并提供透明的服务体验。网络协议如TCP/IP构成了构建此类系统的基石。
以上知识点涵盖了学习和掌握操作系统的必要内容,对于山东大学软件学院的学生来说,在备考时深入理解这些核心知识是非常重要的。通过历年复习题目的练习可以帮助学生更好地理解和应用相关概念,并提高解决问题的能力。