《操作系统》课后题
操作系统第五版费祥林-课后习题答案参考
操作系统第五版费祥林-课后习题答案参考1. 习题一a) 内容描述:- 系统调用是操作系统提供给用户程序的一组接口，用于访问操作系统的功能和服务。
- 系统调用是以进程的方式运行的，通过软中断或硬中断触发，并返回一个状态值，表示系统调用的执行结果。
b) 答案:系统调用的主要目的是提供一种安全的方式，让用户程序能够访问操作系统的特权功能。
通过系统调用，用户程序可以进行文件操作、网络通信、进程管理等功能。
2. 习题二a) 内容描述:- 进程是计算机中正在运行的程序的实例。
- 进程由程序代码、相关数据和执行上下文组成。
- 进程拥有自己的虚拟内存空间、寄存器状态和资源。
- 进程可以通过操作系统的调度机制进行切换和调度。
b) 答案:进程的主要特征包括并发性、独立性和随机性。
并发性指的是多个进程可以同时存在和执行；独立性指的是进程拥有独立的资源和执行上下文；随机性指的是进程的执行顺序和时间不确定。
3. 习题三a) 内容描述:- 死锁是指两个或多个进程因为竞争有限的资源而无法继续执行的状态。
- 死锁发生的原因包括互斥、占有且等待、不可抢占和循环等待。
b) 答案:死锁的预防和避免是操作系统中重要的问题。
预防死锁的方法包括破坏死锁产生的条件，如破坏互斥条件、破坏占有且等待条件等；避免死锁的方法包括资源分配图和银行家算法。
4. 习题四a) 内容描述:- 页面置换算法是操作系统中用于管理虚拟内存的重要手段。
- 页面置换算法的目标是在有限的物理内存空间中有效地管理大量的进程和页面。
- 常见的页面置换算法有FIFO、LRU和LFU等。
b) 答案:页面置换算法的选择依赖于系统的具体需求和资源限制。
FIFO算法是最简单的页面置换算法，它总是选择最先进入内存的页面进行置换；LRU算法则是根据页面最近被访问的频率进行置换；LFU算法是根据页面被访问的次数进行置换。
5. 习题五a) 内容描述:- 文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的一组服务和数据结构。
(完整版)操作系统第五版费祥林_课后习题答案解析参考
第一章操作系统概论1、有一台计算机，具有IMB 内存，操作系统占用200KB ，每个用户进程各占200KB 。
如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ，若增加1MB 内存，则CPU 的利用率提高多少？答：设每个进程等待I/O 的百分比为P ，则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ，当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的，故CPU 的利用率为1-Pn。
由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4 个用户进程，由于每个用户进程等待I/O的时间为80 % , 故：CPU利用率＝l-（80%)4 = 0.59若再增加1MB 内存，系统中可同时运行9 个用户进程，此时：cPu 利用率＝l-（1-80%)9 = 0.87故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % :87 ％/59 ％=147 %147 ％-100 % = 47 %2 一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A 先开始做，程序B 后开始运行。
程序A 的运行轨迹为：计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ，结束。
程序B 的运行轨迹为：计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ，结束。
试说明（1 ）两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？( 2 ）程序A 、B 有无等待CPU 的情况？若有，指出发生等待的时刻。
答：画出两道程序并发执行图如下：（1）两道程序运行期间，CPU存在空闲等待，时间为100 至150ms 之间（见图中有色部分）（2）程序A 无等待现象，但程序B 有等待。
程序B 有等待时间段为180rns 至200ms 间（见图中有色部分）3 设有三道程序，按A 、B 、C优先次序运行，其内部计算和UO操作时间由图给出。
试画出按多道运行的时间关系图（忽略调度执行时间）。
完成三道程序共花多少时间？比单道运行节省了多少时间？若处理器调度程序每次进行程序转换化时lms , 试画出各程序状态转换的时间关系图。
操作系统课后部分习题及答案
第2章操作系统的运行环境2.2 现代计算机为什么设置目态/管态这两种不同的机器状态？现在的lntel80386设置了四级不同的机器状态（把管态又分为三个特权级），你能说出自己的理解吗？答：现在的Intel 80386把执行全部指令的管态分为三个特权级，再加之只能执行非特权指令的目态，这四级不同的机器状态，按照系统处理器工作状态这四级不同的机器状态也被划分管态和目态，这也完全符合处理器的工作状态。
2.6 什么是程序状态字？主要包括什么内容？答：如何知道处理器当前处于什么工作状态，它能否执行特权指令，以及处理器何以知道它下次要执行哪条指令呢？为了解决这些问题，所有的计算机都有若干的特殊寄存器，如用一个专门的寄存器来指示一条要执行的指令称程序计数器PC，同时还有一个专门的寄存器用来指示处理器状态的，称为程序状态字PSW。
主要内容包括所谓处理器的状态通常包括条件码--反映指令执行后的结果特征；中断屏蔽码--指出是否允许中断，有些机器如PDP-11使用中断优先级；CPU的工作状态--管态还是目态，用来说明当前在CPU上执行的是操作系统还是一般用户，从而决定其是否可以使用特权指令或拥有其它的特殊权力。
2.11 CPU如何发现中断事件？发现中断事件后应做什么工作？答：处理器的控制部件中增设一个能检测中断的机构，称为中断扫描机构。
通常在每条指令执行周期内的最后时刻中扫描中断寄存器，询为是否有中断信号到来。
若无中断信号，就继续执行下一条指令。
若有中断到来，则中断硬件将该中断触发器内容按规定的编码送入程序状态字PSW的相应位（IBM-PC中是第16~31位），称为中断码。
发现中断事件后应执行相中断处理程序，先由硬件进行如下操作：1、将处理器的程序状态字PSW压入堆栈2、将指令指针IP（相当于程序代码段落的段内相对地址）和程序代码段基地址寄存器CS的内容压入堆栈，以保存被子中断程序的返回地址。
3、取来被接受的中断请求的中断向量地址（其中包含有中断处理程序的IP，CS的内容），以便转入中断处理程序。
操作系统课后复习题答案
操作系统课后复习题答案第一章一、简答题3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件.主要作用(1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序(2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者(3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机(4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者15.什么是多道程序设计？多道程序设计有什么特点？多道程序设计是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。
从宏观上看是并行的，在一个时间段，它们都在同时执行，都处于执行的开始点和结束点之间；从微观上看是串行的，在某一时刻，他们在同一台计算机上交替、轮流、穿插地执行。
（1）可以提高CPU、内存和设备的利用率；（2）可以提高系统的吞吐率，使单位时间内完成的作业数目增加；（3）可以充分发挥系统的并行性，使设备和设备之间，设备和CPU 之间均可并行工作。
19.分时系统中，什么是响应时间？它与哪些因素有关？分时系统的响应时间是指用户从终端发出一个命令到系统处理完这个命令并做出回答所需要的时间。
这个时间受时间片长度、终端用户个数、命令本身功能、硬件特性、主存与辅存的交换速度等影响。
23.现代操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。
（1）处理器管理；（2）存储管理；（3）设备管理；（4）文件管理；（5）联网与通信管理。
/某tip某/简述操作系统资源管理的资源复用技术。
系统中相应地有多个进程竞争使用资源，由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的，操作系统让众多进程共享物理资源，这种共享称为资源复用。
（1）时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用；（2）空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。
二、应用题2、答：画出两道程序并发执行图如下：(1)两道程序运行期间，CPU存在空闲等待，时间为100至150m之间(见图中有色部分)。
操作系统课后习题练习精选
操作系统课后习题练习精选在计算机科学领域中，操作系统是一个非常重要的学科。
学习操作系统的过程中，习题练习是非常重要的一环。
下面，就让我们来看一些操作系统课后习题的精选。
1. 进程与线程：进程和线程是操作系统中非常重要的两个概念。
进程是程序执行的基本单位，而线程是进程中的一个执行单元。
关于进程和线程，以下是一些常见的问题：- 进程和线程的区别是什么？- 进程的状态有哪些？- 线程同步的方法有哪些？- 线程的优先级如何设置？2. 内存管理：内存管理是操作系统的一个重要部分，它分配和释放内存，以确保系统的正常运行。
关于内存管理，以下是一些常见的问题：- 什么是内存管理？- 什么是虚拟内存？- 什么是物理内存？- 内存碎片是什么？如何处理？3. 文件系统：文件系统是对文件进行管理的一种方法。
它使得计算机可以像管理文件夹一样管理文件。
关于文件系统，以下是一些常见的问题：- 文件系统的作用是什么？- 什么是目录和子目录？- 什么是文件权限？如何设置？- 什么是索引节点？它的作用是什么？4. 输入输出系统：输入输出系统是计算机中非常重要的一部分，它允许用户与计算机进行交互。
关于输入输出系统，以下是一些常见的问题：- 输入输出系统的作用是什么？- 什么是设备驱动程序？- 什么是缓冲区？它的作用是什么？- 什么是中断？它是如何实现的？5. 多处理器和分布式操作系统：随着计算机技术的发展，多处理器和分布式操作系统越来越受到人们的关注。
关于多处理器和分布式操作系统，以下是一些常见的问题：- 多处理器的优点是什么？- 分布式操作系统的特点是什么？- 什么是集群？- 什么是死锁？如何处理？通过这些习题练习，学生可以更好地理解和掌握操作系统的基本知识，提高其解决问题的能力，从而在日后的工作和学术研究中受益匪浅。
课后练习题及答案
一、填空练习1.程序的执行是现代操作系统的基本特征之一，为了更好地描述这一特征而引入了这一概念。
2.进程存在的标志是。
3.进程的静态实体由、和三部分组成。
4.用于进程控制的原语主要有、、和。
5.进程被创建后，最初处于状态，然后经选中后进入状态。
6.进程创建工作主要完成的是创建进程控制块（PCB），并把它挂到队列中。
7.如果系统中有n个进程，则在就绪队列中进程的个数最多。
8.进程的同步和互斥反映了进程间和的关系。
9.死锁产生的四个必要条件是、、和四种。
10.操作系统中信号量的值与的使用情况有关，它的值仅能由来改变。
11.进程至少有三种基本状态：、和。
12.每执行一次P操作，信号量的数值S减1。
若S>0，则该进程；若S<0，则该进程。
13.每执行一次V操作，信号量的数值S加1。
若，则该进程继续执行；否则从对应的队列中移出一个进程并将状态赋予该进程。
14.利用信号量实现进程的，应为临界区设置一个信号量mutex，其初值为1，表示该资源尚未使用，临界区应置于和原语之间。
15. Windows NT是采用结构的操作系统，它的进程的功能发生了变化，它只是资源分配的单位，不是的单位，后者的功能由完成。
16. 通常，线程的定义是____________________________________。
在现代操作系统中，资源的分配单位是__________________，而处理机的调度单位是________________，一个进程可以有___________线程。
17. 计算机系统一般都设计有两种运行状态，和。
18. 目前，在操作系统设计中采用的结构模型主要有四种：、、和。
参考答案：1、并发，进程2、进程控制块PCB3、程序，数据集合，进程控制块PCB4、建立原语、撤消原语，挂起原语，激活原语5、就绪，进程调度程序，执行6、就绪7、n-18、直接制约，间接制约9、互斥使用，保持和等待，非剥夺性，循环等待10、相应资源，P、V操作11、执行态，就绪态，等待态12、继续执行，等待13、S>0，等待，就绪14、互斥，P（mutex），V（mutex）15、微内核，调度运行，线程16、是进程中执行运算的最小单位，进程，线程，多个17、用户态，核心态18、层次模块模型，整体内核模型，进程模型，对象模型二、选择练习1. 操作系统中，可以并行工作的基本单位是[1]，[1]也是系统核心调度及资源分配的基本单位，它是由[2]组成的，它与程序的主要区别是[3]。
《操作系统实用教程》课后题参考答案
课后习题参考答案第一章操作系统概述一、填空题1．软硬件资源、系统软件、用户2．处理机、存储器、输入／输出设备和文件资源；处理机管理、存储器管理、设备管理和文件系统3．分时（或多用户、多任务）单用户（或单用户、单任务）4．分时OS 时间片轮转批处理OS 吞吐率实时OS 实时性和可靠性5．命令接口系统调用6．系统调用二、选择题三、简答题1．操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。
操作系统为用户提供了虚拟计算机。
操作系统是计算机系统的资源管理者，处理器管理，存储器管理，设备管理，文件管理，用户接口。
2．硬件的改进导致操作系统发展的例子很多，内存管理支撑硬件由分页或分段设施代替了界寄存器以后，操作系统中便增加了分页或分段存储管理功能。
图形终端代替逐行显示终端后，操作系统中增加了窗口管理功能，允许用户通过多个窗口在同一时间提出多个操作请求。
引进了中断和通道等设施后，操作系统中引入了多道程序设计功能。
计算机体系结构的不断发展有力地推动着操作系统的发展，例如，计算机由单处理机改进为多处理机系统，操作系统也由单处理机操作系统发展到多处理机操作系统和并行操作系统；随着计算机网络的出现和发展，出现了分布式操作系统和网络操作系统。
随着信息家电的发展，又出现了嵌入式操作系统。
3．在一段时间内，内存中能够接纳多道程序的系统称为多道程序系统。
单道程序环境下处理器的利用率很低，当程序进行输入/输出操作时，处理器空闲，同时外部设备的利用率也很低，引入多道程序系统以后，整个计算机的利用率得到了提高。
4．允许多个联机用户同时使用一台计算机系统进行计算的操作系统称为分时操作系统，分时操作系统具有以下特性：同时性，独立性，及时性和交互性。
实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。
操作系统课后习题答案
1.什么是操作系统？其主要功能是什么？操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,有效组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户和计算机直接的程序接口.2.在某个计算机系统中，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，程序A、B 同时运行，A略早于B。
A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。
B的运行轨迹为：计算50ms、输入80ms、再计算100ms，结束。
试说明：（1）两道程序运行时，CPU是否空闲等待？若是，在那段时间段等待？（2）程序A、B是否有等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时刻。
0 50 100 150 200 250 30050 100 50 10050 100 20 100(1) cpu有空闲等待,在100ms~150ms的时候.(2) 程序A没有等待cpu,程序B发生等待的时间是180ms~200ms.1.设公共汽车上，司机和售票员的活动如下：司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车。
售票员的活动：关车门；售票；开车门。
在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，用信号量和P、V操作实现这两个活动的同步关系。
semaphore s1,s2;s1=0;s2=0;cobegin司机();售票员();coendprocess 司机()｛while(true){P(s1) ;启动车辆;正常行车;到站停车;V(s2);}｝process 售票员(){while(true){关车门;V(s1);售票;P(s2);开车门;上下乘客;}}2.设有三个进程P、Q、R共享一个缓冲区，该缓冲区一次只能存放一个数据，P进程负责循环地从磁带机读入数据并放入缓冲区，Q进程负责循环地从缓冲区取出P进程放入的数据进行加工处理，并把结果放入缓冲区，R进程负责循环地从缓冲区读出Q进程放入的数据并在打印机上打印。
请用信号量和P、V操作，写出能够正确执行的程序。
《操作系统》课后题
习题一1、什么是操作系统？操作系统与普通的程序工作方式有何不同？操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理；控制和协调并发活动；提供用户借口，使用户获得良好的工作环境。
操作系统资源管理的目标是提高系统资源的利用率和方便用户使用。
操作系统实际上是一组计算机程序，与普通的程序工作方式相同。
主要区别在于程序的意图和运行模式不同。
操作系统控制CPU和其它系统资源的使用，并调度CPU运行普通程序的时间。
OS的程序在核心态(kernel mode)下运行，硬件保护它免受用户程序的破坏；而应用程序都在用户态(user mode)下运行，它们不受硬件保护。
2、批处理系统与分时系统各有那些特点？为什么一般而言分时系统对交互式用户的响应比较快？批处理系统：先将程序加载到内存中然后再由CPU执行。
时系统：分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中断。
分时系统由于是时间片轮转来运行程序，所以比多道处理系统响应更快。
3、操作系统的主要特征是什么？操作系统的特征有：并发性，共享性，不确定性，虚拟性。
4、操作系统的主要功能是什么？存储器管理的功能处理机管理的功能设备管理的功能文件管理的功能5、多道程序执行时的特征是什么？需要多道程序设计的主要原因是什么？特征：(1)多道：计算机内存中同时存放几道相互独立的程序。
(2)宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，即它们先后开始了各自的运行，但都未运行完毕。
(3)微观上串行：从微观上看，内存中的多道程序轮流地或分时地占有处理机，交替执行(单处理机情况)原因：改善了输入输出量少，外围设备空闲、主机空闲6、何谓脱机I/O和联机I/O？（I/O输入输出）脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
（完整版）操作系统课后题答案
（完整版）操作系统课后题答案课本课后题部分答案第⼀章1.设计现代OS的主要⽬标是什么？答：（1）有效性（2）⽅便性（3）可扩充性（4）开放性2.OS的作⽤可表现在哪⼏个⽅⾯？答：（1）OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象13.OS有哪⼏⼤特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。
14.处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？答：处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度；进程管理：为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运⾏过程中的状态转换。
进程同步：为多个进程（含线程）的运⾏进⾏协调。
通信：⽤来实现在相互合作的进程之间的信息交换。
处理机调度：（1）作业调度。
从后备队⾥按照⼀定的算法，选出若⼲个作业，为他们分配运⾏所需的资源（⾸选是分配内存）。
（2）进程调度：从进程的就绪队列中，按照⼀定算法选出⼀个进程，把处理机分配给它，并设置运⾏现场，使进程投⼊执⾏。
15.内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？北京⽯油化⼯学院信息⼯程学院计算机系3/48《计算机操作系统》习题参考答案余有明与计07和计G09的同学们编著 3/48答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。
内存分配：为每道程序分配内存。
内存保护：确保每道⽤户程序都只在⾃⼰的内存空间运⾏，彼此互不⼲扰。
地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。
内存扩充：⽤于实现请求调⽤功能，置换功能等。
16.设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？答：主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。
主要任务: 完成⽤户提出的I/O 请求，为⽤户分配I/O 设备；提⾼CPU 和I/O 设备的利⽤率；提⾼I/O速度；以及⽅便⽤户使⽤I/O设备.17.⽂件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？答：⽂件管理主要功能：⽂件存储空间的管理、⽬录管理、⽂件的读/写管理和保护。
操作系统概念课后习题答案
操作系统概念课后习题答案操作系统概念课后习题答案第一章：引论1.操作系统的定义：操作系统是计算机系统中的一个软件层，它管理和控制计算机硬件资源，为用户和应用程序提供接口和服务。
2.操作系统的功能：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户界面等。
第二章：进程管理1.进程的概念：进程是一个正在执行的程序的实例，它由代码、数据和执行环境组成。
2.进程状态：就绪、运行和阻塞。
3.进程调度算法：先来先服务、最短作业优先、时间片轮转和优先级调度等。
第三章：线程管理1.线程的概念：线程是进程的一个执行单元，一个进程可以包含多个线程。
2.线程与进程的区别：线程共享相同的地质空间和文件描述符，而进程拥有独立的地质空间和文件描述符。
3.线程模型：用户级线程模型和内核级线程模型。
第四章：内存管理1.内存管理的目标：实现内存的分配与回收、内存的保护和共享。
2.内存分配的概念：连续分配、非连续分配和虚拟内存分配。
3.地质转换：逻辑地质到物理地质的转换过程，包括分段、分页和段页式等。
第五章：存储器管理1.存储器的层次结构：主存储器、辅助存储器和高速缓存。
2.页面置换算法：最佳置换算法、先进先出算法、最近最久未使用算法和时钟置换算法等。
3.虚拟内存的概念：将存储器抽象成一组连续的地质空间，实现大容量存储和地质共享。
第六章：设备管理1.设备管理的功能：设备分配、设备驱动程序和设备中断处理等。
2.设备分配算法：先来先服务、最短作业优先和轮转法等。
3.磁盘调度算法：先来先服务、最短寻道时间优先和扫描算法等。
第七章：文件管理1.文件的概念：文件是命名的、有序的数据集合，它是操作系统中最基本的数据组织方式。
2.文件系统的组织结构：层次式文件系统、索引式文件系统和线性文件系统等。
3.文件共享与保护：文件锁机制、权限控制和访问控制列表等。
第八章：I/O系统1.I/O系统的组成部分：I/O设备、I/O控制器和设备驱动程序等。
2.I/O操作的方式：程序控制I/O和中断驱动I/O。
操作系统课后习题1-9答案
操作系统课后习题1-9答案练习11.1-1.10题解见书1.11 有⼀台输⼊设备和⼀台输出设备的计算机系统上，运⾏有两道程序。
两道程序投⼊运⾏情况如下：程序1先开始运⾏，其运⾏轨迹为：计算50ms、输出100ms、计算50ms、输出100ms，结束；程序2后开始运⾏，其运⾏轨迹为：计算50ms、输⼊100ms、计算100ms、结束。
1. 忽略调度时间，指出两道程序运⾏时，CPU是否有空闲？在哪部分空闲？指出程序1和程序2. 有⽆等待CPU的情况？如果有，发⽣在哪部分？题解:由题画出CPU利⽤图如下：由图可知，1.CPU有空闲，在100ms~150ms时间段是空闲的。
2.程序1⽆等待时间，⽽程序2在⼀开始的0ms~50ms时间段会等待。
1.12 在计算机系统上运⾏三道程序，运⾏次序为程序1、程序2、程序3。
程序3的运⾏轨迹为：计算60ms、输⼊30ms、计算20ms。
忽略调度时间，画出三道程序运⾏的时间关系图；完成三道程序共花多少时间？与单道程序⽐较，节省了多少时间？解答：三道程序运⾏，完成三道程序共花170ms。
与单道程序（260ms）⽐较，节省了90ms。
（始终按照1-2-3的次序，即程序1→程序2→程序3→程序1→程序2→（在程序3运⾏前会停10ms等待输⼊完成）程序3。
（如果不是按照程序1、2、3的次序完成则会有多种情况。
）1.13 在计算机系统上有两台输⼊/输出设备，运⾏两道程序。
程序1的运⾏轨迹为：计算10ms、输⼊5ms、计算5ms、输出10ms、计算10ms。
程序2的运⾏轨迹为：输⼊10ms、计算10ms、输出5ms、计算5ms、输出10ms。
在顺序环境下，先执⾏程序1，再执⾏程序2，求总的CPU利⽤率为多少？题解：由题画出CPU利⽤图如下：由图可知，在总共80ms的时间⾥，CPU空闲时间为40ms，即：CPU利⽤率=40ms/80ms*100%=50%1.14 ⼀个计算机系统有⾜够的内存空间存放3道程序，这些程序有⼀半的时间在空闲等待I/O操作。
操作系统课后习题答案
操作系统课后习题答案第一章o引论1.设计现代OS的主要目标是什么方便性，有效性，可扩充性和开放性.2.OS的作用可表现为哪几个方面a.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；b.OS作为计算机系统资源的管理者；c.OS作为扩充机器.4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要；5.何谓脱机I/O和联机I/Oa.脱机输入输出方式(Off-LineI/O)是为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间，提高了I/O速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当CPU需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了CPU等待输入的时间，这就是脱机输入技术;当程序运行完毕或告一段落，CPU需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把结果输出到磁带上，然后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是脱机输出技术.b.若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人-机交互，共享主机以及便于用户上机的需求.7.实现分时系统的关键问题是什么应如何解决a.关键问题：及时接收，及时处理;b.对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；---对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存，在不长的时间内，能使每个作业都运行一次.8为什么要引入实时操作系统更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.12试从交互性，及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较.a.分时系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序，因而它具有较强的交互能力；而实时系统虽然也有交互能力，但其交互能力不及前者.b.实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似，都是以人所能接收的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的.c.实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.13OS具有哪几大特征它的最基本特征是什么a.并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Aynchronim).b.其中最基本特征是并发和共享.14处理机管理具有哪些功能它们的主要任务是什么a.进程控制，进程同步，进程通信和调度.b.进程控制的主要任务是为作业创建进程，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换.---进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节.---进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.---调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个作业，为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一新进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，是进程投入运行.15内存管理有哪些主要功能它们的主要任务是什么a.主要功能:内存分配，内存保护，地址映射和内存扩充等.b.内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，以减少不可用的内存空间，允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要.---内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰.---地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址.---内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量.16设备管理有哪些主要功能其主要任务是什么a.主要功能:缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等.b.主要任务:完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备.17文件管理有哪些主要功能其主要任务是什么a.主要功能:对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及文件的共享和保护.b.主要任务:对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性.18是什么原因使操作系统具有异步性特征a.程序执行结果是不确定的,即程序是不可再现的.b.每个程序在何时执行，多个程序间的执行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,即不可预知性.第二章2.试画出下面条语句的前趋图:S1:a=5-某;S2:b=a某某;S3:c=4某某;S4:d=b+c;S5:e=d+3.S1->S2->S4->S5......../......S33.程序并发执行为什么会产生间断性因为程序在并发执行过程中存在相互制约性.4.程序并发执行为什么会失去封闭性和可再现性因为程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，资源状态需要多个程序来改变，即存在资源共享性使程序失去封闭性；而失去了封闭性导致程序失去可再现性.5.在操作系统中为什么要引入进程概念它会产生什么样的影响为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，而引入了进程概念.影响:使程序的并发执行得以实行.6.试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序a.动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体.b.并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征.引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是不能并发执行的.c.独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位.而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位参加运行.7.试说明PCB的作用为什么说PCB是进程存在的唯一标志a.PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构.PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息.因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程.b.在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志.8.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因.a.处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变为执行状态.b.当前进程因发生某事件而无法执行，如访问已被占用的临界资源，就会使进程由执行状态转变为阻塞状态.c.当前进程因时间片用完而被暂停执行，该进程便由执行状态转变为就绪状态.9.为什么要引入挂起状态该状态具有哪些性质a.引入挂起状态处于5中需要:终端用户的需要，父进程的需要，操作系统的需要，对换的需要和负荷调节的需要.b.处于挂起状态的进程不能接收处理机调度.10在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息主要有哪些a.进程当前暂存信息；b.下一条指令地址信息；c.进程状态信息；d.过程和系统调用参数及调用地址信息.11试说明引起进程创建的主要事件.a.用户登陆；b.作业调度；c.提供服务；d.应用请求.12试说明引起进程撤消的主要事件.a.正常结束；b.异常结束；c.外界干预；13在创建一个进程时，需完成的主要工作是什么a.操作系统发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语Creat()；b.申请空白PCB；c.为新进程分配资源；d.初始化进程控制块；e.将新进程插入就绪队列.14在撤消一个进程时，需完成的主要工作是什么a.OS调用进程终止原语；b.根据被终止进程的标志符，从PCB集合中检索出该进程的PCB，从中读出该进程的状态；c.若被终止进程正处于执行状态，应立即中止该进程的执行，并设置调度标志为真；d.若该进程还有子孙进程，还应将其所有子孙进程予以终止；e.将该进程所拥有的全部资源，或者归还给其父进程，或者归还给系统；f.将被终止进程(它的PCB)从所在队列(或链表)中移出，等待其它程序来搜集信息.15试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么a.请求系统服务；b.启动某种操作；c.新数据尚未到达；d.无新工作可做.17.为什么进程在进入临界区之前，应先执行"进入区"代码，在退出临界区后又执行"退出区"代码为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码，如果未被访问，该进程便可进入临界区对资源进行访问，并设置正被访问标志，如果正被访问，则本进程不能进入临界区，实现这一功能的代码成为"进入区"代码；在退出临界区后，必须执行"退出区"代码，用于恢复未被访问标志.18.同步机构应遵循哪些基本准则为什么a.空闲让进.b.忙则等待.c.有限等待.d.让权等待.20.你认为整型信号量机制和记录型信号量机制，是否完全遵循了同步机构的四条准则a.在整型信号量机制中，未遵循"让权等待"的准则.b.记录型信号量机制完全遵循了同步机构的"空闲让进,忙则等待,有限等待,让权等待"四条准则.23.在生产者－消费者问题中，如果缺少了ignal(full)或ignal(empty),对执行结果会有何影响生产者－消费者问题可描述如下: varmute某,empty,full:emaphore:=1,n,0;buffer:array[0,...,n-1]ofitem;in,out:integer:=0,0;beginparbeginproducer:beginrepeat.produceaniteminne某tp;..wait(empty);wait(mute某);buffer(in):=ne某tp;in:=(in+1)modn;ignal(mute某);/某某某某某某某某某某某某某某某某/ ignal(full);/某某某某某某某某某某某某某某某某/ untilfale;endconumer:beginrepeatwait(full);wait(mute某);ne某tc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;ignal(mute某);/某某某某某某某某某某某某某某某某/ ignal(empty);/某某某某某某某某某某某某某某某某/conumetheiteminne某tc;untilfale;endparendend可见，生产者可以不断地往缓冲池送消息，如果缓冲池满，就会覆盖原有数据，造成数据混乱.而消费者始终因wait(full)操作将消费进程直接送入进程链表进行等待，无法访问缓冲池,造成无限等待.24.在生产者－消费者问题中，如果将两个wait操作即wait(full)和wait(mute某)互换位置；或者是将ignal(mute某)与ignal(full)互换位置结果会如何varmute某,empty,full:emaphore:=1,n,0;buffer:array[0,...,n-1]ofitem;in,out:integer:=0,0;beginparbeginproducer:beginrepeat..produceaniteminne某tp;.wait(empty);wait(mute某);buffer(in):=ne某tp;in:=(in+1)modn;/某某某某某某某某某某某某某某某某某某某/ ignal(full);ignal(mute某);/某某某某某某某某某某某某某某某某某某某/ untilfale;endconumer:beginrepeat/某某某某某某某某某某某某某某某某某某/ wait(mute某);wait(full);/某某某某某某某某某某某某某某某某某某/ne某tc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;ignal(mute某);ignal(empty);conumetheiteminne某tc;untilfale;endparendendwait(full)和wait(mute某)互换位置后，因为mute某在这儿是全局变量，执行完wait(mute某)，则mute某赋值为0，倘若full也为0，则该生产者进程就会转入进程链表进行等待，而生产者进程会因全局变量mute某为0而进行等待，使full始终为0，这样就形成了死锁.而ignal(mute某)与ignal(full)互换位置后，从逻辑上来说应该是一样的.25.我们为某临界区设置一把锁W，当W=1时，表示关锁；W=0时，表示锁已打开.试写出开锁原语和关锁原语，并利用它们去实现互斥.开锁原语:unlock(W):W=0;关锁原语:lock(W);if(W==1)dono_op;W=1;利用开关锁原语实现互斥:varW:emaphore:=0;beginparbeginproce:repeatlock(W);criticalectionunlock(W);remainderectionuntilfale;endparend26.试修改下面生产者－消费者问题解法中的错误: producer:beginrepeat..produceraniteminne某tp;wait(mute某);wait(full);/某应为wait(empty),而且还应该在wait(mute某)的前面某/buffer(in):=ne某tp;/某缓冲池数组游标应前移:in:=(in+1)modn;某/ignal(mute某);/某ignal(full);某/untilfale;endconumer:beginrepeatwait(mute某);wait(empty);/某应为wait(full),而且还应该在wait(mute某)的前面某/ne某tc:=buffer(out);out:=out+1;/某考虑循环，应改为:out:=(out+1)modn;某/ignal(mute某);/某ignal(empty);某/conumeriteminne某tc;untilfale;end27.试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法.设初始值为1的信号量c[I]表示I号筷子被拿(I=1,2,3,4,...,2n),其中n为自然数.end(I):BeginifImod2==1then{P(c[I]);P(c[I-1mod5]);V(c[I-1mod5]);}ele{P(c[I-1mod5]);P(c[I]);Eat;V(c[I]);V(c[I-1mod5]);}End28.在测量控制系统中的数据采集任务，把所采集的数据送一单缓冲区；计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算.试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法.intmute某=1;intempty=n;intfull=0;intin=0;intout=0;{cobeginend();obtain();coend}end(){while(1){..collectdatainne某tp; ..wait(empty);wait(mute某);buffer(in)=ne某tp;in=(in+1)modn;ignal(mute某);ignal(full);}}//endobtain(){while(1){wait(full);wait(mute某);ne某tc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;ignal(mute某);ignal(empty);culculatethedatainne某tc;}//while}//obtain29画图说明管程由哪几部分组成为什么要引入条件变量管程由三部分组成:局部于管程的共享变量说明；对该数据结构进行操作的一组过程；对局部于管程的数据设置初始值的语句.(图见P59)因为调用wait原语后，使进程等待的原因有多种，为了区别它们，引入了条件变量.30.如何利用管程来解决生产者－消费者问题(见P60)31.什么是AND信号量试利用AND信号量写出生产者－消费者问题的解法.为解决并行所带来的死锁问题，在wait操作中引入AND条件，其基本思想是将进程在整个运行过程中所需要的所有临界资源，一次性地全部分配给进程，用完后一次性释放.解决生产者－消费者问题可描述如下:varmute某,empty,full:emaphore:=1,n,0;buffer:array[0,...,n-1]ofitem;in,out:integer:=0,0;beginparbeginproducer:beginrepeat..produceaniteminne某tp;..wait(empty);wait(1,2,3,...,n);//1,2,...,n为执行生产者进程除empty外其余的条件wait(mute某);buffer(in):=ne某tp;in:=(in+1)modn;ignal(mute某);ignal(full);ignal(1,2,3,...,n);untilfale;endconumer:beginrepeatwait(full);wait(k1,k2,k3,...,kn);//k1,k2,...,kn为执行消费者进程除full 外其余的条件wait(mute某);ne某tc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;ignal(mute某);ignal(empty);ignal(k1,k2,k3,...,kn);conumetheiteminne某tc;untilfale;endparendend33.试比较进程间的低级通信工具与高级通信工具.用户用低级通信工具实现进程通信很不方便，因为其效率低，通信对用户不透明，所有的操作都必须由程序员来实现.而高级通信工具则可弥补这些缺陷，用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令，高效地传送大量的数据.第三章1.高级调度与低级调度的主要任务是什么为什么要引入中级调度a.作业调度又称宏观调度或高级调度，其主要任务是按一定的原则对外存上处于后备状态的作业进行选择，给选中的作业分配内存，输入输出设备等必要的资源，并建立相应的进程，以使该作业的进程获得竞争处理机的权利.b.进程调度又称微观调度或低级调度，其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程，将处理机分配给它.c.为了提高内存利用7.选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么a.面向用户的准则有周转时间短，响应时间快，截止时间的保证，以及优先权准则.b.面向系统的准则有系统吞吐量高，处理机利用率好，各类资源的平衡利用.11.在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小？a．系统对响应时间的要求；b．就绪队列中进程的数目；c．系统的处理能力。
操作系统课后习题答案
5.1为什么对调度程序而言，区分CPU约束程序和I/O约束程序很重要？答：在运行I/O操作前，I/0限制的程序只运行很少数量的计算机操作。
而CPU约束程序一般来说不会使用很多的CPU。
另一方面，CPU约束程序会利用整个时间片，且不做任何阻碍I/O操作的工作。
因此，通过给I/O约束程序优先权和允许在CPU 约束程序之前运行，可以很好的利用计算机资源。
5.3考虑用于预测下一个CPU区间长度的指数平均公式。
将下面的值赋给算法中的参数的含义是什么？A.a=0 且t0=100 msB.a=0.99 且t0=10 ms答：当a=0且t0=100 ms时，公式总是会预测下一次的CPU区间为100毫秒。
当a=0.99且t0=10毫秒时，进程将给予更高的重量以便能和过去相比。
因此，调度算法几乎是无记忆的，且简单预测未来区间的长度为下一次的CPU执行的时间片。
5.4考虑下面一组进程，进程占用的CPU区间长度以毫秒来计算：进程区间时间优先级P110 3P2 1 1P3 2 3P4 1 4P5 5 2假设在0时刻进程以P1、P2、P3、P4、P5的顺序到达。
a.画出4 个Gantt 图分别演示用FCFS、SJF、非抢占优先级（数字小代表优先级高）和RR（时间片＝1）算法调度时进程的执行过程。
b.每个进程在每种调度算法下的周转时间是多少？c.每个进程在每种调度算法下的等待时间是多少？d.哪一种调度算法的平均等待时间最小？答a.FCFS：SJF：非抢占优先级：RR：b.周转时间：c.等待时间：d.从上表中可以看出SJF的等待时间最小。
5.5下面哪种调度算法能导致饥饿?a.先到先服务b.最短作业优先c.轮转法d.优先级答：最短作业优先和优先级调度算法能导致饥饿。
因为对于优先级较低的作业来说，最短作业优先和优先级调度算法会使其无穷等待CPU，长期得不到调用，这就导致了饥饿问题，也叫无穷阻塞。
5.9考虑下面的动态改变优先级的抢占式优先级调度算法。
操作系统教程课后习题参考答案
操作系统教程课后习题参考答案习题一习题二习题三习题四习题五习题六习题一1．设计操作系统的主要目的是什么？设计操作系统的目的是：（1）从系统管理人员的观点来看，设计操作系统是为了合理地去组织计算机工作流程，管理和分配计算机系统硬件及软件资源，使之能为多个用户所共享。
因此，操作系统是计算机资源的管理者。
（2）从用户的观点来看，设计操作系统是为了给用户使用计算机提供一个良好的界面，以使用户无需了解许多有关硬件和系统软件的细节，就能方便灵活地使用计算机。
2．操作系统的作用可表现在哪几个方面？(1) 方便用户使用：操作系统通过提供用户与计算机之间的友好界面来方便用户使用。
(2) 扩展机器功能：操作系统通过扩充硬件功能和提供新的服务来扩展机器功能。
(3) 管理系统资源：操作系统有效地管理系统中的所有硬件和软件资源，使之得到充分利用。
(4) 提高系统效率：操作系统合理组织计算机的工作流程，以改进系统性能和提高系统效率。
(5)构筑开放环境：操作系统遵循国际标准来设计和构造一个开放环境。
其含义主要是指：遵循有关国际工业标准和开放系统标准，支持体系结构的可伸缩性和可扩展性；支持应用程序在不同平台上的可移植性和互操作性。
3．试叙述脱机批处理和联机批处理工作过程（1）联机批处理工作过程用户上机前，需向机房的操作员提交程序、数据和一个作业说明书，后者提供了用户标识、用户想使用的编译程序以及所需的系统资源等基本信息。
这些资料必须变成穿孔信息，（例如穿成卡片的形式），操作员把各用户提交的一批作业装到输入设备上（若输入设备是读卡机，则该批作业是一叠卡片），然后由监督程序控制送到磁带上。
之后，监督程序自动输入第一个作业的说明记录，若系统资源能满足其要求，则将该作业的程序、数据调入主存，并从磁带上调入所需要的编译程序。
编译程序将用户源程序翻译成目标代码，然后由连接装配程序把编译后的目标代码及所需的子程序装配成一个可执行的程序，接着启动执行。
操作系统概念课后习题答案
操作系统概念课后习题答案操作系统概念课后习题答案第一章：引论⒈操作系统的功能和目标是什么？答：操作系统的功能包括了进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理等。
操作系统的目标是提高计算机系统的资源利用率，提供简单易用的用户界面，保证计算机系统的安全和稳定性。
⒉什么是并发性？并行性？有什么区别？答：并发性是指计算机系统中存在多个独立的任务同时执行的能力。
并行性是指系统中同时执行多个任务的能力。
并行性强调多个任务的同时进行，而并发性强调任务的独立性。
⒊什么是中断？有什么作用？答：中断是指计算机执行过程中出现的一种特殊事件，用于打断正在执行的程序，转而执行中断处理程序。
中断的作用是能够及时响应输入/输出设备的请求以及处理发生的异常情况。
⒋什么是多道程序设计？答：多道程序设计是指将多个程序加载到内存中，并按照一定的调度算法来分时共享处理器和其他资源。
⒌什么是虚拟内存？答：虚拟内存是计算机系统通过借助硬盘空间来扩展内存空间的一种技术。
它将部分物理内存空间映射到磁盘上，使得程序可以访问比实际物理内存更大的地质空间。
第二章：进程管理⒈什么是进程？什么是线程？答：进程是指在操作系统中运行的程序的实例，它包括了程序代码、数据和执行状态等。
线程是进程中的一个执行单元，一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的资源。
⒉进程的状态有哪些？请描述每个状态的含义。
答：进程的状态包括了就绪状态、运行状态、阻塞状态。
就绪状态表示进程已经具备运行的条件，等待分配处理器资源。
运行状态表示进程正在执行。
阻塞状态表示进程由于某种原因暂时无法继续执行。
⒊进程调度算法有哪些？请简要描述每个算法的特点。
答：常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转等。
FCFS按照进程的到达顺序进行调度，适用于长作业。
SJF按照进程的执行时间进行调度，适用于短作业。
优先级调度根据进程的优先级进行调度。
时间片轮转将处理器时间分成若干个时间片，每个进程获得一个时间片。
操作系统课后习题答案第1到2章
操作系统课后习题答案第1到2章第一章习题1.什么是计算机系统？计算机系统是怎样构成的？（p.1）计算机系统是一种可以按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。
计算机系统包括硬件子系统和软件子系统。
2.什么是操作系统？请说明操作系统在计算机系统中的作用和地位。
（p.2）操作系统是计算机系统中的一个系统软件，该软件由若干程序模块组成，它的作用是有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行。
操作系统是计算机系统中的一个极为重要的部分，是系统软件中首要和必不可少的部分。
3.操作系统管理计算机系统的哪些资源？（p.5）操作系统管理计算机系统的硬件资源和软件资源，前者包括中央处理器、内存、外存及其他外部设备、文件和数据；后者包括各种系统软件、支撑软件和应用软件。
4.请从资源管理的角度说明操作系统的主要功能。
（p.5）从资源管理的角度看，操作系统的主要功能是提供一些机制去协调程序间的竞争、对资源进行合理使用、施加保护，以及采取虚拟技术来“扩充”资源等。
5.操作系统有哪些基本特征？（p p.3~4）操作系统的主要特征有以下3各方面：⑴并发性指在计算机系统中同时存在若干个运行着的程序，从宏观上看，这些程序在同时镶嵌推进。
⑵共享性指操作系统程序与多个用户程序共用系统中的各种资源。
⑶随机性操作系统是在一种随机的环境下运行的，操作系统不能对所运行的程序的行为以及硬件设备的情况作出任何事先的假定。
6.请叙述各类操作系统的工作方式及特点。
⑴批处理操作系统的工作方式是用户将作业交给系统操作员，后者在收到作业后成批输入到计算机中，形成一个连续的、自动转接的作业流，系统自动、依次执行每个作业。
最后由操作员将执行完毕的作业结果交给用户。
该操作系统的特点是成批处理，用户不能干预自己作业的远行。
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习题一1、什么是操作系统？操作系统与普通的程序工作方式有何不同？操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理；控制和协调并发活动；提供用户借口，使用户获得良好的工作环境。
操作系统资源管理的目标是提高系统资源的利用率和方便用户使用。
操作系统实际上是一组计算机程序，与普通的程序工作方式相同。
主要区别在于程序的意图和运行模式不同。
操作系统控制CPU和其它系统资源的使用，并调度CPU运行普通程序的时间。
OS的程序在核心态(kernel mode)下运行，硬件保护它免受用户程序的破坏；而应用程序都在用户态(user mode)下运行，它们不受硬件保护。
2、批处理系统与分时系统各有那些特点？为什么一般而言分时系统对交互式用户的响应比较快？批处理系统：先将程序加载到内存中然后再由CPU执行。
时系统：分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中断。
分时系统由于是时间片轮转来运行程序，所以比多道处理系统响应更快。
3、操作系统的主要特征是什么？操作系统的特征有：并发性，共享性，不确定性，虚拟性。
4、操作系统的主要功能是什么？存储器管理的功能处理机管理的功能设备管理的功能文件管理的功能5、多道程序执行时的特征是什么？需要多道程序设计的主要原因是什么？特征：(1)多道：计算机内存中同时存放几道相互独立的程序。
(2)宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，即它们先后开始了各自的运行，但都未运行完毕。
(3)微观上串行：从微观上看，内存中的多道程序轮流地或分时地占有处理机，交替执行(单处理机情况)原因：改善了输入输出量少，外围设备空闲、主机空闲6、何谓脱机I/O和联机I/O？（I/O输入输出）脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
7、网络操作系统和分布式操作系统的区别？（1）分布性。
分布式操作系统的处理和控制功能均为分布式的；而网络操作系统虽具分布处理功能，但其控制功能却是集中在某个或某些主机或网络服务器中，即集中式控制方式。
（2）并行性。
分布式操作系统具有任务分配功能，可将多个任务分配到多个处理单元上，使这些任务并行执行，从而加速了任务的执行；而网络操作系统通常无任务分配功能，网络中每个用户的一个或多个任务通常都在本地计算机上处理。
（3）透明性。
分布式操作系统通常能很好地隐藏系统内部的实现细节。
包括对象的物理位置、并发控制和系统故障等对用户都是透明的。
例如，当用户要访问某个文件时，只需提供文件名而无须知道（所要访问的对象）它是驻留在那个站点上，即可对它进行访问，以即具有物理位置的透明性。
网络操作系统的透明性则主要指操作实现上的透明性。
例如，当用户要访问服务器上的文件时，只需发出相应的文件存取命令，而无需了解对该文件的存取是如何实现的。
（4）共享性。
分布式操作系统支持系统中所有用户对分布在各个站点上的软硬件资源的共享和透明方式访问。
而网络操作系统所提供的资源共享功能仅局限于主机或网络服务器中资源，对于其它机器上的资源通常仅有使用该机的用户独占。
（5）健壮性。
分布式操作系统由于处理和控制功能的分布性而具有较好的可用性和可靠性，即健壮性。
而网络操作系统由于控制功能的集中式特点而使系统重构功能较弱，且具有潜在的不可靠性。
9、什么是并行？什么是并发?并发:是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间，且这几个程序都是在同一个处理机上运行，但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行并行：在同一个时间段内，两个或多个程序执行，有时间上的重叠习题二1、结合上机体会举例说明：用户与操作系统的接口是什么？一个分时系统提供什么借口？一个批处理系统提供什么借口？用户与操作系统的接口是指操作系统提供给用户与计算机打交道的外部机制一个分时系统提供的接口系统功能调用和键盘操作命令一个批处理系统提供的接口有系统功能调用和作业控制语言2、操作系统用户接口包括哪几种类型？用户分别在什么时候使用它们？命令接口（分为联机与脱机命令接口）、程序接口、图形化用户接口和网络用户接口。
命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，程序接口提供给用户在编制程序时使用，网络用户接3、什么是系统调用？对操作系统的服务请求与一般的子程序调用有什么区别？系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口，编程人员利用系统调用，在源程序一级动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度。
与一般子程序调用的区别：操作系统调用程序是在核心态执行，调用它们需要一个类似于硬件中断处理的中断机制来提供系统服务。
4、简述系统调用的执行过程。
用户算题任务的加工过程一般分为哪几个作业步？系统调用的执行过程：（1）准备过程，将用户程序保存起来，把系统调用命令的编号2放入约定的存储单元（2）根据调用命令编号查找入口，找到相应的程序入口地址，找到子程序执行，当调用完毕，相应的结果返回参数，放在约定的单元。
（3）调用执行完毕后，恢复用户执行的信息，把系统调用命令返回参数放入指定的寄存器，供用户程序使用一般分为四个作业步编辑、编译、连接、运行5、作业调度的基本原则是什么？（1）单元时间内尽可能多的并行更多的用户作业（2）提高CPU利用率（3）提高设备资源利用率（4）各类作业平等6、试分析单道批处理系统FCFS、短作业优先和最高响应比优先作业调度算法的优缺点。
单道批处理系统FCFS优点：较简单、利于长作业；缺点：不合适于主调度算法。
短作业调度算法优点：可适用于大多数短作业且算法性能最好，作业吞吐量最大；缺点：对长作业极不利。
高响应比优先作业调度算法优点：既考虑到作业进入的先后次序，又考虑到作业运行长度，克服了以上2个算法的不足。
习题三1现代操作系统中为什么要引入“进程”概念? 它与程序有什么区别?答：之所以要引入进程的概念，是因为在一些可以并发的程序段之间，存在着某种相互制约的关系，每个程序段的执行不仅要受到其它程序执行的制约，而且还要动态地依赖系统资源的分配情况，因此每个可以并发执行的程序段就会因外界条件的限制而不能运行，被迫处于阻塞状态。
仅用程序的概念无法表示程序的走走停停以及程序运行过程中对资源的竞争现象，因此需要采用一种动态的概念描述并发程序这种走走停停的现象，这就产生了进程的概念。
进程和程序的区别：（1）、进程是程序的执行过程，是动态的过程，属于一种动态概念。
程序是一组有序静态指令和数据的集合，用来指示处理机的操作，是一种静态概念。
（2）从结构上看，每个进程实体是由程序段和相应的数据段两部分构成，并且进程结构中还要包含PCB,即进程控制块。
（3）一个进程可以涉及到一个或几个程序的执行；反之，同一程序可以对应多个进程，即同一个程序段可以在不同数据集合上运行，可以构成不同的进程。
（4）进程能真实地描述并发执行的过程，而程序仅仅是静态指令堆积的序列。
（5）进程有可创建其他进程的功能，而一般的程序不具有创建其它程序的功能。
（6）每一个程序都是在一个进程现场中运行的。
2叙述进程的并发性和制约性。
答：并发性是进程的重要特征。
即多道程序中多个进程同时向前推进的过程，没个进程总是与其它进程并发地执行的。
进程的制约性是指一个进程的运行受到另一进程的制约。
比如有的进程可能正在等待另一进程的计算结果而无法运行，或者进程所需的资源被别的进程占有而无法运行。
3进程的含义是什么? 如何构造和描述进程?答：进程是程序的一次执行。
进程由“进程控制块+程序+数据”构成，用进程控制块描述进程。
习题四1、存储管理的功能及目的是什么?其功能主要有：主存储器空间的分配和分配；主存储器空间的共享；存储保护和主存储器空间的扩充。
2、什么是逻辑地址？什么是物理地址？逻辑地址是程序员在程序的编制过程中使用的地址，而物理地址则是当程序被装入内存后在真正的物理内存单元中的地址。
4、什么是地址重定位？为什么要进行地址重定位？重定位:把用户程序装入内存时，对有关指令的逻辑地址部分的修改为什么要进行？我们写正常程序的时候根本不用去关心变量（常量）的位置，因为源程序在编译的时候它的内存中的位置郡被计算好了。
程序装入内存时，系统不会为它重定位。
我们需要用到变量（常量）的时候直接用变量名访问它就行了。
有的程序不可避免也要用到变量（常量），各个变量（常量）在内存中的位置自然也不相同。
既然这些变量没有固定的地址，那么程序在运行的过程中只有重定位，才可以正常地访问相关资源。
5、什么是动态地址重定位？试举例说明实现动态地址重定位的过程？。
答：动态地址重定位是在程序执行期间进行的。
一般说来，这种转换由专门的硬件机构来完成，通常采用一个重定位寄存器，在每次进行存储访问时，对取出的逻辑地址加上重定位寄存器的内容，形成正确的物理地址，重定位寄存器的内容是程序装入内存的起始地址。
习题五1、设备可分为哪几种类型?（1）按操作特性分类（存储设备、I/O设备）（2）传输信息特点分类（字符设备、块设备）（3）系统和用户的观点分类（系统设备、用户设备）（4）使用角度的观点分类（独占设备、共享设备）2、数据传送有那几种方式？（1）程序直接控制方式（2）中断控制方式（3）DMA方式（4）通道控制方式3、为什么要引入缓冲技术？常用的缓冲技术有哪些？为什么：（1）缓和处理机和I/O设备间速度不匹配的矛盾（2）减少对CPU的中断次数（3）提高CPU和I/O设备之间的并行性常用的缓冲技术：单缓冲、双缓冲、环形缓冲、高速缓冲、缓冲池4、什么是独享设备？什么是共享设备?什么是虚拟设备？、独享设备：指作业执行期间只允许一个作业独占使用的设备。
共享设备：指多个作业同时执行时，这些作业可同时使用的设备。
虚拟设备：通过虚拟技术（SPOOLing技术）可将一台独占设备变换成若干台逻辑设备，供若干个用户（进程）同时使用，通常把这种经过虚拟技术处理后的设备称为虚拟设备。
5、对独享设备，共享设备，虚拟设备分别采用什么分配方式？独享设备：静态分配方式共享设备：动态分配方式虚拟设备：虚拟分配6、提高设备与设备，设备与CPU并行性的途径有那些?习题六1、什么是文件？文件和分为哪几种类型?文件：具有标识符的一组相关信息的集合。
文件分类：（1）按用途分类（系统文件、用户文件、库文件）（2）按文件中的数据形式分类（源文件、目标文件、可执行文件）（3）按操作保护分类（只读文件、读写文件、执行文件）（4）按文件的性质分类（普通文件、目录文件、特殊文件）（5）文件的组织结构分类（流式文件、记录文件）2、什么是文件系统？它有什么功能？文件系统：操作系统中负责存取和管理文件信息的结构。