计算机操作系统考核说明(新)

计算机操作系统考核说明(新)PAGEPAGE5计算机操作系统课程考核说明一、考核说明二、考核内容和要求三、试题类型及规范解答范例一、考核说明计算机操作系统是中央电大计算机科学与技术专业（本科）的统设必修课，4学分，开设一学期。1、考核对象：电大计算机科学与技术专业本科生。2、命题依据：本考核说明以电大计算机科学与技术专业“计算机操作系统教学大纲”为依据编制，本考核说明是考试命题的依据。3、考核目的和要求：本课程是以实用为最终目的，因此，考核的要求重点是考察学员对计算机操作系统的理解程度和计算机操作系统中五大功能算法模拟设计的能力。要求学员记住一些主要的基本概念、名词术语和调度方法，不要求学员死记许多具体的细节内容和编程，通过技能训练实践过程逐步巩固所学知识。具体考核要求分为几个层次：了解：计算机操作系统是计算机技术和管理技术的结合。要求学员能较好地理解和运用所介绍的分类管理方法、解决问题的思路和进行作业输入方式有联机输入、脱机输入、直接耦合、假脱机（SPOOLing）工作和网络输入等方式。作业管理的任务和功能操作系统的三代人机交互界面（第一代用户界面，一维空间的命令行界面和编程人员在程序中的系统调用、第二代用户界面，在二维图形界面空间以及第三代用户界面，在三维虚拟现实的界面元素空间)界面管理的功能以及用户界面的设计特点（实现高效的人机通信）Shell命令解释程序语言特点作业调度功能以及作业调度算法（先来先服务、最短作业优先法、最高响应比法、优先数法、定时轮转法、事件驱动法以及各种不同类型作业搭配调度算法操作系统常用命令分类与使用Shell命令解释和控制语言特点[考核要求]熟练掌握：能进行一些人机接口界面的设计掌握：掌握操作系统人机接口界面的基本设计思想了解：操作系统传统的接口界面文件管理[考核的知识点]文件管理的任务和功能文件的组织机构：文件元素（物理上:位、字节、块、页、盘等组成；逻辑上：有字、字段、记录、虚拟块、文件、文件目录、文件夹和文件卷等。文件系统文件的物理结构。操作系统文件的特点、文件分类（按文件性质与用途分：系统文件、库文件；按操作保护分：只读文件、可读可写文件、可执行文件；按使用情况分：临时文件、永久文件、档案文件；按用户观点分统：普通文件、目录文件、特殊文件；按存取的物理结构分：顺序（连续）文件、链接文件、索引文件；按文件的逻辑存储结构分：有结构文件和无结构文件；按文件中的数据形式分：源文件和目标文件等）文件的逻辑结构：空闲表法、自由链表法和成组链接法文件的目录结构：一级文件目录、二级文件目录、多级文件目录，文件目录的管理，“活动文件表”文件的存取控制：存取控制矩阵、用户权限表、使用密码文件的使用：文件系统的系统调用（创建、打开、读写、关闭、刪除等）[考核要求]熟练掌握：文件的基本存取控制和系统管理掌握：文件系统的目录分类管理特点了解：文件系统的编程设计存储管理 [考核的知识点]存储管理的任务和功能概念：逻辑（相对）地址、物理（绝对）地址、重定位、虚拟存储、分区分配存储管理（固定分区分配、可变式动态分区分配、可重定位分区分配、多重分区分配）动态分区分配的分配算法：首次适应法、循环适应法、最佳适应法和最坏适应法内存“扩充”技术：交换与覆盖内存保护技术：存储保护键和界限寄存器请求页式存储管理：实现原理、页表的设计、请求淘汰换页算法（先进先出算法、循环检测法、LRU最近最少使用页面先淘汰、LFU最不经常使用的页面先淘汰、NUR最近没有使用页面先淘汰、OPT最优淘汰算法replacement和随机数淘汰页面算法页式存储管理优缺点段式存储管理特点段页式存储管理特点[考核要求]熟练掌握：内存管理中基本分配和调度方法掌握：内存管理中各种分区、分页和分段方法的特点了解：内存空间的有效利用输入输出设备管理[考核的知识点]设备管理的任务和功能设备分类和使用特点：按输入输出传送方式分为字符型设备和块设备；按资源特点分为独享设备、共享设备和虚拟设备；按设备硬件物理特性分为顺序存取设备、直接存取设备；按设备使用分为物理设备、逻辑设备和伪设备设备I/O方式：询问、中断和通道技术设备分配技术和管理：设备分配算法按先来先服务和优先级队列虚拟设备的技术（SPOOLing技术）：共享打印机实例缓冲技术：单缓冲、双缓冲、多缓冲和缓冲池等设备处理程序的功能设备处理程序特点和编制内容（设备标题、数据存储和局部过程、策略过程、中断过程、命令处理子程序）[考核要求]熟练掌握：输入输出设备的管理特点掌握：输入输出设备的分类设计方法了解：输入输出设备处理程序的编程要点进程及处理机管理 [考核的知识点]程序的顺序执行与并发执行操作系统“核心”功能和特点进程的定义，进程的五个基本特征，进程控制块，程序与进程的对比，进程与线程进程的描述：进程的基本状态及转換（就绪、执行、等待）进程通信：同步与互斥、临界区、原语（加锁/开锁原语、信号量及P-V操作）、消息缓冲进程调度算法（先来先服务、RR轮转法、多级反馈轮转法和优先数法）什么是死锁，产生死锁的四个必要条件（互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待和处理）[考核要求]熟练掌握：操作系统核心运行与“进程”的基本概念掌握：“进程”的基本转换状态与应用特点了解：进程调度算法的程序编制操作系统结构和程序设计[考核的知识点]操作系统的模块、层次和内核扩充结构：操作系统的编程概念和特点；结构设计的目标；分层原则；自底向上或自顶向下的有序分层（全序或半序）；分块原则；模块接口法的设计步骤；模块接口法的优缺点；层次模块化结构设计结构模型层次模块模型（整体内核模型、内核进程模型、对象模型和微内核体系结构）；微内核结构主要优点。[考核要求]了解：现代计算机操作系统的基本设计思想和方法三、试题类型及规范解答举例一、选择题（选择一个正确答案，将其代号填入括号中）引入进程概念的关键在于（）。A、独享资源B、共享资源C、顺序执行D、便于调试作业调度是（）。A．从输入井中选取作业进入主存B．从读卡机选取作业进入输入井C．从主存中选取作业进程占有CPUD．从等待设备的队列中选取一个作业进程在段页式存储管理中，（）、（）地址是连续的，采用（）地址空间。A．段内 B．段与段之间 C．页内D．页与页之间E．一维F．二维二、是非题（正确的在括号内划√，错的划×）多用户操作系统离开了多终端硬件支持，无法使用。（）确定作业调度算法时应主要考虑系统资源的均衡使用，使I/O繁忙作业和CPU繁忙作业搭配运行。（）进程的互斥和同步总是因相互制约而同时引起。（）三、填空题按资源分配，设备类型分为以下三类：、和。从使用的角度来分析外围设备的特性，将外围设备分成两类：一类是，如显示器、打印机等；一类是，如磁盘机等。虚拟存储器不能无限大，它的容量由计算机的和决定，而与实际的主存容量无关。四、应用题你认为用什么观点或标准来评估一个操作系统的优劣（至少列举三条理由）？什么是线程？它与进程有什么关系？考虑一个由8个页面，每页有1024个字节组成的逻辑空间，把它装入到有32个物理块的存储器中，问：（1）逻辑地址需要多少二进制位表示？（2）物理地址需要多少二进制位表示？试题参考解答一、1．B2．A3．ACF（或CAF）二、1.（×）2.（）3.（×）三、1．独享共享虚拟2．独占设备（或字符设备）共享设备（或块设备）3．地址结构辅存的容量四、1．解：（1）方便使用；（2）系统稳定可靠；（3）功能齐备；（4）易维护性；（5）安全性好。（答出3条即可）2．解：线程是进程中执行运算的最小单位，即处理机调度的基本单位。线程与进程的关系是：一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程；资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源；处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程；线程在运行过程中，需要协作同步，不