操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件及软件资源，协调并优化系统性能，为用户提供方便、高效的服务。操作系统的主要特征包括并发性、共享性、虚拟性以及不确定性。并发性指的是操作系统能同时处理多个任务或进程，使得用户感觉多个任务在同时执行，但实际上可能是通过快速切换实现的伪并行。共享性则体现在系统资源可以被多个并发进程共同使用，例如内存和I/O设备。虚拟性是指操作系统通过技术手段，如虚拟内存，将物理资源转化为逻辑资源，提供给用户，使他们感觉拥有了超过实际的资源。不确定性源于操作系统对事件处理的随机性，即事件的执行顺序不能事先确定。
操作系统的功能涵盖多个方面：
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进程管理：包括进程创建、撤销、调度、同步和通信，确保进程有序执行。
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存储管理：涉及内存分配、地址映射、内存保护，以及通过虚拟内存技术扩展可用内存。
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设备管理：设备分配、设备控制，实现设备无关性，使用户可以独立于具体硬件使用设备。
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文件管理：文件的存储空间分配、目录管理、读写操作以及访问控制，保证数据的安全性和完整性。
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用户接口：提供命令行接口、图形用户界面，方便用户与操作系统交互。
选择题中涉及的知识点：
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操作系统是系统资源管理的软件，是计算机系统中的核心软件。
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分时操作系统不具有实时性，但具有同时性，让用户感觉同时使用资源。
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进程和程序的区别在于进程有生命周期，是动态的；程序是静态的代码集合。
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进程控制块是进程存在的标志，包含进程状态、资源分配等信息。
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打印输出结束后，进程状态从等待变为就绪。
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并行性是指多个事件在同一时刻发生，而并发性可能是在不同时间段交替执行。
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用户数越多，时间片一定时，分时系统的响应时间越长。
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Unix是分时操作系统，DOS是单用户单任务系统。
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进程从阻塞变为就绪是因为等待的事件发生。
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从阻塞到就绪的转换是不可能的，除非有外部事件触发。
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死锁是因为资源分配不当或进程推进顺序错误。
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中断时间的检查通常在执行完一条指令后进行。
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低级调度主要负责进程调度。
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在单处理机系统中，多个进程可以同时就绪，等待运行。
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进程管理中，临界资源是每次只允许一个进程访问的资源，信号量机制用于同步和互斥。
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不适当的进程推进顺序可能导致死锁。
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银行家算法是一种避免死锁的策略。
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内存碎片可以通过合并碎片来优化内存分配。
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地址重定位是将逻辑地址转换为内存地址的过程。
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设备类相对号用于更灵活的设备分配。
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通道程序的执行情况记录在通道状态字(CSW)中。
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设备驱动程序负责设备的读写等操作。
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多级目录结构解决文件命名冲突问题。
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流式文件由连续的字符序列组成，没有特定结构。
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对磁盘读写操作，需要设备号和磁道号、扇区号。
填空题中涉及的知识点：
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就绪状态的进程数量等于用户进程数减1（在用户态）。
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虚拟存储器帮助解决内存限制问题。
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块表用于地址转换，常与缓存Cache配合使用。
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逻辑设备名与物理设备名的转换实现了设备独立性。
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文件存储通常按物理块进行信息交换。
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操作系统软件包括系统软件、支撑软件和应用软件。
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新进程创建时，通常会创建一个主线程。
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信号量用于互斥访问，其值范围在1到-(n-1)之间，n为进程数。
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I/O设备由机械和电子两部分组成，设备控制器是电子部分。
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文件系统负责管理文件，包括存储、访问和保护。
简答题中，操作系统的定义强调了其管理资源、组织工作流程和提供用户接口的角色。操作系统特征的并发性、共享性、虚拟性和不确定性分别解释了系统如何处理多任务、资源分配、资源抽象和执行的不可预测性。操作系统的主要功能包括对进程、内存、设备和文件的管理，以及提供用户友好的接口。
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