操作系统的随机性指的是（）。

操作系统的随机性指的是（）。

A 、操作系统的运行操作是多层次的

B 、操作系统与单个用户程序共用系统资源

C 、操作系统的运行是在一个随机的环境中进行的

D 、在计算机系统中同时存在多个操作系统，且同时进行操作

参考答案:

【正确答案：C】

现代的操作系统具有3个基本特征：①并发性，是指很多个程序或者作业在同一段时间内运行，宏观上看程序或者作业在同一操作系统的控制下并行向前推进。

②共享性，是指在操作系统的控制下，操作系统和多个运行的用户程序一起共享计算机的资源。

③随机性，是指操作系统的运行是在一个随机的环境中进行的，操作系统控制下的多道作业执行顺序和每个作业的执行时间是不确定的。

操作系统的特征不包括

品牌型号：华为MateBook D15

系统：Windows 11

操作系统的特征不包括封装性。

操作系统、是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。

操作系统主要包括三个基本特征：并发性是指在计算机系统中同时存在多个程序，从宏观上看，这些程序是同时向前推进的。共享性：指操作系统程序与多个用户程序共享系统中的各种资源。随机性：指操作系统运行在一个随机环境中。一个设备可能在任何时候向处理机发出中断请求，系统无法知道运行着的程序在什么时候做什么事情。

异步性也称随机性吗

异步性也称随机性。

在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，进程的执行不是一贯到底。而是走走停停，以不可预知的速度向前推进，这就是进程的异步性。

异步性使得操作系统运行在一种随机的环境下，可能导致进程产生与时间有关的错误。但是只要运行环境相同，操作系统必须保证多次运行程序，都获得相同的结果。

随机性特点：

①事件可以在基本相同的条件下重复进行，如以同一门炮向同一目标多次射击。只有单一的偶然过程而无法判定它的可重复性则不称为随机事件。

②在基本相同条件下某事件可能以多种方式表现出来，事先不能确定它以何种特定方式发生，如不论怎样控制炮的射击条件，在射击前都不能毫无误差地预测弹着点的位置。只有唯一可能性的过程不是随机事件。

③事先可以预见该事件以各种方式出现的所有可能性，预见它以某种特定方式出现的概率，即在重复过程中出现的频率，如大量射击时炮弹的弹着点呈正态分布，每个弹着点在一定范围内有确定的概率。在重复发生时没有确定概率的现象不是同一过程的随机事件。

操作系统相关概念

操作系统的概念:是叠加在硬件上的第一层软件，是其他软件和硬件之间的接口有效地管理计算机的软硬件

资源合理地组织计算机的工作流程，方便用户利用这些资源集合

操作系统的特征：进程/线程执行的并发性；资源的使用共享性；设备的虚拟性；进程的异步（随机）性；

不确定性(可能不再现性)

历史上的操作系统CTSS；UNIX类、Linux；Windows；Macintosh；VxWorks

操作系统的分类：批处理操作系统；分时系统；实时操作系统；个人计算机操作系统；网络操作系统；分

布式操作系统；嵌入式操作系统

顺序环境：计算机系统中 只有一个程序在运行该程序独占系统中所有资源其执行不受外界影响

进程：进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独

立单位

进程的特征：并发性动态性独立性交互性异步性结构性

临界资源： 系统中某些资源一次只允许一个进程使用，称这样的资源为临界资源或互斥资源或共享变量

P(s)该进程状态置为等待状态将该进程的PCB插入相应的等待队列末尾

V(s)唤醒相应等待队列中等待的一个进程 改变其状态为就绪态，并将其插入就绪队列

管程：指关于共享资源的数据及在其上操作的一组过程或共享数据结构及其规定的所有操作

要素：管程中的共享变量在管程外部是不可见的，外部只能通过调用管程中所说明的外部过程（函数）来

间接地访问管程中的共享变量；为了保证管程共享变量的数据完整性，规定管程互斥进入；管程通常是用

来管理资源的，因而在管程中应当设有进程等待队以及相应的等待及唤醒操作

管程和进程的异同点：

（1）设置进程和管程的目的不同（2）系统管理数据结构进程：PCB 管程：等待队

列（3）管程被进程调用（4）管程是操作系统的固有成分，无创建和撤消

cpu调度方式:抢占式／非抢占式

可剥夺式（可抢占式 当有比正在运行的进程优先级更高的进程就绪时，系统可强行剥夺正在运行进程的

CPU，提供给具有更高优先级的进程使用

不可剥夺式（不可抢占式 某一进程被调度运行后，除非由于它自身的原因不能运行，否则一直运行下去

常用算法

FIFO,SPF（改进得最短剩余时间优先SRT）,优先级,时间片轮转,高响应比优先、Unix的多级队列反馈

死锁：一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的，因而永远无法得到的资源，这

种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程

产生死锁的四个必要条件：互斥（资源独占）一个资源每次只能给一个进程使用；不可剥夺 资源申请者不

能强行的从资源占有者手中夺取资源，资源只能由占有者自愿释放；请求又保持 一个进程在申请新的资源

的同时保持对原有资源的占有只有这样才是动态申请，动态分配；循环等待（子环）存在一个进程等待队

列

死锁的解除：重新启动；撤消进程；剥夺资源；进程回退

作业级接口程序级接口

作业：用户在一次计算过程中，或者一次事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的总称

作业步：一个作业可划分成若干部分，称为一个作业步

典型的作业控制过程： 编译、连接装配、运行

作业控制块：是批处理作业存在的标志；保存有系统对于作业进行管理所需要的全部信息；位于磁盘区域

中

一个作业从进入系统到运行结束经历四个不同的状态：进入；后备；运行；完成

先来先服务算法FCFS；最短作业优先算法SJF；最高响应比优先算法HRN响应比R = 作业周转时间 / 作业处

理时间= 1 +（作业等待时间 / 作业处理时间）

图形用户接口的技术基础：高分辩显示器和鼠标

消息处理：排队消息：放到进程（线程）的FIFO消息队列里；非排队消息：直接发送到指定窗口的窗口过

程。

存储管理的目的：充分利用内存，为多道程序并发执行提供存储基础尽可能方便用户使用自动装入用户程

序用户程序中不必考虑硬件细节系统能够解决程序空间比实际内存空间大的问题程序在执行时可以动态

伸缩内存存取速度快存储保护与安全共享与通信了解有关资源的使用状况实现的性能和代价

存储管理的任务:内存空间的管理、分配与回收存储共享存储保护内存扩充 虚拟存储技术地址转换

页式存储管理解决了碎片问题便于管理

段式存储管理便于动态申请内存管理和使用统一化便于共享便于动态链接

覆盖：一个作业的若干程序段，或几个作业的某些部分共享某一个存储空间

为什么引入交换技术:当内存空间紧张时，系统将内存中某些进程暂时移到外存，把外存中某些进程换进内

存，占据前者所占用的区域，这种技术是进程在内存与外存之间的动态调度

与覆盖技术相比，交换技术不要求用户给出程序段之间的逻辑覆盖结构；而且，交换发生在进程或作业之

间，而覆盖发生在同一进程或作业内。另外覆盖只能覆盖那些与覆盖段无关的程序段

I／O软件的基本思想是按分层的思想构成，较低层软件要使较高层软件独立于硬件的特性，较高层软件则

要向用户提供一个友好的、清晰的、简单的、功能更强的接口

通道技术:通道是独立于CPU的专门负责数据输入/输出传输工作的处理机，对外部设备实现统一管理，代替

CPU对输入/输出操作进行控制，从而使输入，输出操作可与CPU并行操作。

文件:一组带标识的在逻辑上有完整意义的信息项的序列，这个标识为文件名

文件系统:是操作系统中统一管理信息资源的一种软件，管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共

享和保护手段，并且方便用户使用

文件的分类:按文件性质和用途分类系统文件用户文件库文件按信息保存期限分类临时文件永久文件档案文

件按文件的保护方式分类只读文件读写文件可执行文件按文件的逻辑结构分类流式文件记录式文件按文

件的物理结构分类顺序（连续）文件链接文件索引文件UNIX系统将文件分为三类普通文件；目录文件；特

殊文件

文件系统的实现:内存中所需的表目：系统打开文件表 用户打开文件表 用户打开文件表与系统打开文件表

之间的关系外存空间管理：空闲块表 空闲块链表

文件系统的安全性：数据丢失灾难硬件或软件故障人的失误；入侵者

安全性的设计原则：系统设计必须公开；缺省属性应该不可访问；检查当前权限；给每个进程赋予一个最

小的可能权限；保护机制应简单一致，嵌入到系统底层；采取的方案必须可接受