操作系统》第章教材习题解答
《操作系统(四版)》习题解答
《操作系统(四版)》习题解答
第1章习题答案
一、填空
1.计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
2.按功能划分,软件可分为系统软件和应用软件两种。
3.操作系统是在裸机上加载的第一层软件,是对计算机硬件系统功能的首次扩充。
4.操作系统的基本功能是处理机(包含作业)管理、存储管理、设备管理和文件管理。
5.在分时和批处理系统结合的操作系统中引入“前台”和“后台”作业的概念,其目的是改善系统功能,提高处理能力。
6.分时系统的主要特征为多路性、交互性、独立性和及时性。
7.实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是实时性和可靠性。
8.若一个操作系统具有很强的交互性,可同时供多个用户使用,则它应该是分时操作系统。
9.如果一个操作系统在用户提交作业后,不提供交互能力,只追求计算机资源的利用率、大吞吐量和作业流程的自动化,则它应该属于批处理操作系统。
10.采用多道程序设计技术,能充分发挥CPU 和外部设备并行工作的能力。
11. 计算机网络是在计算机技术和通信技术高度发展基础上相结合的产物。
12. 在计算机网络中,各计算机仍使用自己的操作系统,由它管理自身的资源。只有各计算机间进行信息传递、以及使用网络中的可共享资源时,才会涉及到网络操作系统。
13. 如果一个计算机网络系统,其处理和控制功能被分散在系统的各个计算机上,系统中的所有任务可动态地分配到各个计算机中,使它们并行执行,实现分布处理。这样的系统被称为“分布式系统”,其上配置的操作系统,被称为“分布式操作系统”。
二、选择
1.操作系统是一种B 。
A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.软件包2.操作系统是对C 进行管理的软件。
操作系统习题及解答
操作系统习题及解答
第一章绪论
一、单项选择题
1、在下列选择中,( D )不是操作系统关心的主要问题。
A、管理计算机裸机
B、设计、提供用户程序计算机硬件系统的界面
C、管理计算机系统资源
D、高级程序设计语言的编译器
2、批处理系统的主要缺点是( C )。
A、CPU利用率低
B、不能并发执行
C、缺少交互性
D、以上都不是
3、多道程序设计是指( D )。
A、在实时系统中并发运行多个程序
B、在分布系统中同一时刻运行多个程序
C、在一台处理器上同一时刻运行多个程序
D、在一台处理器上并发运行多个程序
4、以下最早的OS是( D )。
A、分布式系统
B、实时系统
C、分时系统
D、批处理系统
5、批处理OS提高了计算机系统的工作效率,但( D )。
A、不能自动选择作业执行
B、无法协调资源分配
C、不能缩短作业执行时间
D、在作业执行时用户不能直接干预
6、分时OS追求的目标是( C )。
A、高吞吐量
B、充分利用存
C、快速响应
D、减少系统开销
7、多道批处理系统提高了计算机系统的资源利用率,同时( B )
A、减少了各作业的执行时间
B、增加了作业吞吐量
C、减少了作业的吞吐量
D、减少了部分作业的执行时间
8、设计实时OS时,( B )不是主要追求目标。
A、安全可靠
B、资源利用率
C、及时响应
D、快速处理
9、现代OS的两个基本特征是( C )和资源共享。
A、多道程序设计
B、中断处理
C、程序的并发执行
D、实现分时与时实处理
10、OS中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的( A )。
A、利用率
B、可靠性
C、稳定性
D、兼容性
11、OS的基本类型有( B )
操作系统教材答案陈向群杨芙清
操作系统教材答案陈向群杨芙清
《操作系统教程》课后习题答案第一章操作系统概论 1.什么是计算机系统?计算机系统是怎么构成的?了解 PC 的组成情况,说明:1)硬件组织的基本结构,画出硬件配置图;2)主要系统软件和应用软件(若有的话)他们的作用。答:计算机系统就是按照人的要求接收和存储信息,自动进行数据处理和计算,并输出结果信息的系统。计算机系统由硬件子系统和软件子系统组成。计算机系统的构成包括:如图 1.2 计算机硬件系统的构成:如图 1.4 2.从功能以及程序涉设计的角度说明计算机系统中软件系统是如何构成的?答:分为系统软件,支撑软件和应用软件三层。 3.什么是操作系统?请举例说明操作系统在计算机系统中的重要地位。答:操作系统是计算机系统中的一个系统软件,是一些程序模块的集合。它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源,合理的组织计算机的工作流程,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、有效的使用计算机,使整个计算机系统能安全高效地运行 4.请举一个实际的例子来说明操作系统的功能。答:你能用用操作系统管理很多资源 5.为什么说“操作系统是控制硬件的软件”的说法不确切?答:操作系统不仅能够控制硬件,也可以控制各种软件资源。 6.操作系统的基本特征是什么?说明他们之间的关系。答:1.并发性 2.共享性 3.随机性 7.试从独立性,并发性和交互性和实时性四个方面来比较批处理系统,分时系统以及实时系统。答:分时系统:并发性是指同时有多个用户共同使用一个计算机,宏观上看是多个人同时使用一个 CPU,微观上是多个人在不同时刻轮流使用 CPU. 独占性,是指用户感觉不到计算机为他们服务,就好像整个系统为他所独占。交互性:是指用户根据系统响应结果进一步提出新要求,用户直接干预每一步。实时性:是指系统对用户提出的请求及时响应。 8.引入多道程序设计技术的起因和目的是什么?多道程序系统的特征是什么?答:多道程序设计的基本思想在内存中保持多个作业,主机可以交替的方式同时处理多个作业,一般来说任何一道作业的运行总是要交替的使用处理器和外设子案 9.多道程序设计的度是指在任一给定时刻,单个 CPU 所能支持的进程数目最大值。讨论要确定一个特定系统的多道程序设计的度必须考虑的因素。可以假定批处理系统中进程数量与作业数量相同。答: 10.描述批处理系统响应一个执行请求需要的时间(称为响应时间),描述分时系统下的响应时间,什么样的系统可能有较短的响应时间?为什么?答: 1)就是将用户的作业组成一批作业,之后输入到计算机中,计算机依次执行每个作业,然后输出,即为响应时间。 2)定义这个响应时间就是:系统对一个输入的反应时间实时系统的反应时间 11.什么情况下批处理是比较好的策略?什么情况下分时是比较好的策略?现代的操作系统往往要把两者结合,请举出这样的例
《操作系统精髓与设计原理·第五版》习题答案
第1章计算机系统概述
1.1、图1.3中的理想机器还有两条I/O指令:
0011 = 从I/O中载入AC
0111 = 把AC保存到I/O中
在这种情况下,12位地址标识一个特殊的外部设备。请给出以下程序的执行过程(按照图1.4的格式):
1.从设备5中载入AC。
2.加上存储器单元940的内容。
3.把AC保存到设备6中。
假设从设备5中取到的下一个值为3940单元中的值为2。
答案:存储器(16进制内容):300:3005;301:5940;302:7006
步骤1:3005->IR;步骤2:3->AC
步骤3:5940->IR;步骤4:3+2=5->AC
步骤5:7006->IR:步骤6:AC->设备6
1.2、本章中用6步来描述图1.4中的程序执行情况,请使用MAR和MBR扩充这个描述。
答案:1. a. PC中包含第一条指令的地址300,该指令的内容被送入MAR中。
b. 地址为300的指令的内容(值为十六进制数1940)被送入MBR,并且PC增1。这两个步骤
是并行完成的。
c. MBR中的值被送入指令寄存器IR中。
2. a. 指令寄存器IR中的地址部分(940)被送入MAR中。
b. 地址940中的值被送入MBR中。
c. MBR中的值被送入AC中。
3. a. PC中的值(301)被送入MAR中。
b. 地址为301的指令的内容(值为十六进制数5941)被送入MBR,并且PC增1。
c. MBR中的值被送入指令寄存器IR中。
4. a. 指令寄存器IR中的地址部分(941)被送入MAR中。
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0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「Pn。由题意可知,除去操作系统,内存还能容纳4个用户进程,山于每个用户进程等待I/O的时间为
80 % ,故:
CPU 利用率=1- (80%) 4 =
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=1 - (1-80%)9 =
故增加IMB内存使CPU的利用率提高了47 % :
87 %/59 %=147 %
147 %-100 % = 47 %
2—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:
处理器|A汁H |R计建|
i
i
A计篁]
i
i
R计
|
辎入机i u蛤入i1 •
打印机•i i rren j i i1A打印|
程序A L i 打印i计垃| rren|
程序B1计篁
《计算机操作系统教程》第三版答案作者左万历 周长林
第一章操作系统概述课后习题
1. 硬件将处理机划分为两种状态,即管态和目态,这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答:便于设计安全可靠的操作系统。管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。通常操作系统在管态下运行,可以执行所有机器指令;而用户程序在目态下运行,只能执行非特权指令。如果用户程序企图在目态下执行特权指令,将会引起保护性中断,由操作系统终止该程序的执行,从而保护了操作系统。
2. 何为特权指令?举例说明之。如果允许用户执行特权指令,会带来什么后果?答:只能在管态下才能执行的指令称为特权指令。如开关中断、置程序状态寄存器等。如果允许用户执行特权指令,它将不仅影响当前运行的程序,而且还有可能影响操作系统的正常运行,甚至整个系统。
3. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的,还是由软件确定的 ? 答:中断向量在机器中的位置是由硬件确定的。例如,在 INTEL 80x86 CPU 中,内存空间0x00000——0x003ff为中断向量空间。
4. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的?答:中断向量的内容是由操作系统程序确定的。向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字(中断处理程序运行环境),中断处理程序是由操作系统装入内存的,操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。
5. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态 ? 为什么? 答:应当标明是管态。该状态由系统初试化程序设置,这样才能保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第一章
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
3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?
答:OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么?
答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展:(1)不断提高计算机资源的利用率;(2)方便用户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。5.何谓脱机I/O和联机I/O?
答: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。
6.试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么?
答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业.
计算机操作系统(习题集)第一章答案
计算机操作系统(习题集)第一章答案
第一章操作系统引论
一、单项选择题
1、操作系统是一种(B )。
A.应用软件
B. 系统软件
C.通用软件
D. 工具软件
2、操作系统是一组(C )。
A.文件管理程序
B.中断处理程序
C.资源管理程序
D.设备管理程序
3、操作系统是计算机系统的核心软件。按功能特征的不同,可把操作系统分为[1B]、[2E]、[3C]、个人机系统、网络操作系统和分布式操作系统等基本类型。其中[1]的主要目标是提高系统的吞吐率和效率,而[2]是一旦有处理请求和要求处理的数据时,CPU就应该立即处理该数据并将结果及时送回,例如[4D]等。
供选择的答案:
[1][2][3]:
A、单用户系统
B、多道批处理系统
C、
分时系统
D、微机操作系统
E、实时系统
[4]: A、计算机激光照排系统 B、办公自动化系统
C、计算机辅助设计系统
D、航空订票系统
4、操作系统是为了提高计算机的[1B]和方便用户使用计算机而配置的基本软件。它负责管理计算机系统中的[2C],其中包括[3F],[4A],外部设备和系统中的数据。操作系统中的[3]管理部分负责对进程进行管理。操作系统对系统中的数据进行管理的部分通常叫做[5B]。供选择的答案:
[1]: A、速度 B、利用率 C、灵活性 D、兼容性
[2] :A、程序 B、功能 C、资源 D、进程
[3][4]: A、主存储器 B、虚拟存储器 C、运算器
D、控制器
E、微处理器
F、处理机
[5] A、数据库系统 B、文件系统 C、检索系统 D、数
据库
E、数据存储系统
F、数据结构
G、数据库管理系
计算机操作系统教程 第一章
制 作 者 : 乐 应 英
玉溪师范学院信息技术工程学院 《操作系统》教程
手工操作阶段
1946 - 50年代(电子管),计算机资源昂贵; • 工作方式 用户:既是程序员,又是操作员,是计算机专业人员; 编程语言:为机器语言; 输入输出:纸带或卡片; • 计算机的工作特点 用户独占全机:资源利用率低; CPU等待用户:计算前,手工装入纸带或卡片;计算完 成后,手工卸取纸带或卡片;CPU利用率低;
制 作 者 : 乐 应 英
玉溪师范学院信息技术工程学院 《操作系统》教程
批处理方式
1、联机批处理 • 批作业处理:对批作业中的每个作业进行相同的处理 :从磁带读入用户作业和编译链接程序,编译链接用 户作业,生成可执行程序;启动执行;执行结果输出 。 • 这时的问题:这种联机批处理方式解决了作业自动转 接,从而减少作业建立和人工操作时间。但是在作业 的输入和执行结果的输出过程中,主机CPU仍处在停 止等待状态,这样慢速的输入输出设备和快速主机之 间仍处于串行工作,CPU的时间仍有很大的浪费。
制 作 者 : 乐 应 英
玉溪师范学院信息技术工程学院 《操作系统》教程
1.2.1 手工操作阶段
•主要矛盾 计算机处理能力的提高,手工操作的低效率( 造成浪费); 用户独占全机的所有资源;
制 作 者 : 乐 应 英
•提高效率的途径 摆脱人的手工操作,实现作业的自动过渡 1、配备专门的操作员 2、引入批处理
《操作系统》第章教材习题解答
第4章存储管理
“练习与思考”解答
1.基本概念和术语
逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动
用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址,这种地址称为相对地址或逻辑地址。
内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的,这种地址称为绝对地址或物理地址。
由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间,或简称为地址空间。
由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间,也称物理空间或绝对空间。
程序和数据装入内存时,需对目标程序中的地址进行修改。这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。
静态重定位是在目标程序装入内存时,由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改,即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。
动态重定位是在程序执行期间,每次访问内存之前进行重定位。这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。
内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。
为解决碎片问题,移动某些已分配区的内容,使所有进程的分区紧挨在一起,而把空闲区留在另一端。这种技术称为紧缩(或叫拼凑)。
虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间,它使用户逻辑存储器与物理存储器分离,是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾,可以使用专用的、高速小容量的联想存储器,也称作快表。
若采用的置换算法不合适,可能出现这样的现象:刚被换出的页,很快又被访问,为把它调入而换出另一页,之后又访问刚被换出的页,……如此频繁地更换页面,以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传
操作系统习题解答 (张尧学)
第一章
1.什么是操作系统的基本功能?
答:操作系统的职能是管理和控制计算机系统中的所有硬、软件资源,合理地组织计算机工作流程,并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的基本功能包括:处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。
2.什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?
答:批处理系统(batch processingsystem):操作员把用户提交的作业分类,把一批作业编成一个作业执行序列,由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。其主要特征是:用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统(time sharing operation system):把处理机的运行时间分成很短的时间片,按时间片轮转的方式,把处理机分配给各进程使用。其主要特征是:交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统(real time system):在被控对象允许时间范围内作出响应。其主要特征是:对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3.多道程序设计和多重处理有何区别?
答;多道程序(multiprogramming)是作业之间自动调度执行、共享系统资源,并不是真正地同时执行多个作业;而多重处理(multiprocessing)系统配置多个CPU,能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理,必须采用多道程序设计技术,而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。
4.讨论操作系统可以从哪些角度出发,如何把它们统一起来?
答;讨论操作系统可以从以下角度出发:(1)操作系统是计算机资源的管理者;(2)操作系统为用户提供使用计算机及界面;(3)用进程管理观点研究操作系统,即围绕进程运行过程来讨论操作系统。
(完整版)操作系统复习题附答案
3、进程是静态的,程序是动态的。F
4、进程互斥关系是一种特殊的进程同步关系。T
四、简答题
1、简述进程的5个特征。动态性,并发性,独立性,制约性,异步性,结构性。
2、什么叫进程同步机制?请叙述进程同步机制的4条准则。
进程同步时指系统中多个进程发生的事件存在某种时序关系,需要相互合作,共同完成一项任务
A.飞机自动驾驶系统B.飞机订票系统C.电子商务系统D.管理信息系统
4、在操作系统中,并发性是指若干事件(C)发生。
A.在同一时刻B.不同时间间隔内C.在某一时间间隔内D.以上均不正确
5、操作系统中采用多道技术提高了CPU和外部设备的(A)。
A.利用率B.可靠性C.稳定性D.兼容性
6、允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为(B)。
4、(B)是按某种算法,从就绪队列中挑选一个进程,并向它移交处
理器的控制权。
A.作业调度B.进程调度C.磁盘调度D.中级调度
5、采用(B)调度算法,运行时间最短的作业被优先调度。
A.先来先服务FCFS B.最短作业优先SJFC.高响应比优先调度算法D.时间片轮转法
6、某系统中预计有50个用户同时上机,为使每个用户能在2秒内得到响
11
第5章设备管理
一、填空题
1、磁盘的访问时间包括三部分时间,寻道时间、(旋转延迟时间)和传输时间。(其中寻道时间)
计算机操作系统课后习题答案
计算机操作系统(第三版)课后习题答案第一章操作系统引论
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
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?
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;
15.内存管理有哪些主要功能?
答:内存管理的主要功能有:内存分配、内存保护、位置映射和内存扩充。
内存分配:为每道程序分配内存。
16.设备管理有哪些主要功能?
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。
17.文件管理有哪些主要功能?
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。
计算机操作系统第二章进程管理
2. 画出下面四条诧句的前趋图:
S1=a:=x+y; S2=b:=z+1; S3=c:=a –b;S4=w:=c+1;
答:其前趋图为:
8.试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。图P38
答:(1)就绪状态→执行状态:进程分配到CPU资源(2)执行状态→就绪状态:时间片用完(3)执行状态→阻塞状态:I/O请求(4)阻塞状态→就绪状态:I/O完成
16.进程在运行时存在哪两种形式的制约?
答:(1)间接相互制约关系。同处于一个系统中的进程,通常都共享着某种系统资源,也叫资源共享(2)直接相互制约关系。这种资源于进程间的合作。
互斥:指几个并发进程若共享同一个临界资源,它们必须错开使用这个临界资源,即当一个进程正在使用临界资源且尚未使用完毕之前,其他进程不能抢夺使用该临界资源
电大操作系统 第1章教材习题解答
第1章教材习题解答
1.基本概念和术语
计算机系统、多道程序设计、操作系统、系统调用、分时
一个完整的计算机系统是由硬件和软件两大部分组成的。通常硬件是指计算机物理装置本身;而软件是相对硬件而言的,简单地说,软件是计算机执行的程序。
在多道程序设计技术下,内存中能同时存放多道程序,在管理程序的控制下交替地执行。这些作业共享CPU和系统中的其他资源。
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、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户与计算机之间的接口。
系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。
分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。
2.基本原理和技术
(1)操作系统的基本特征是什么?
操作系统的基本特征是:并发、共享和异步性。并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。异步性是指在多道程序环境下,各程序的执行过程有着“走走停停”的性质。
(2)操作系统的主要功能是什么?
操作系统的主要功能包括:存储管理,进程和处理机管理,文件管理,设备管理以及用户接口管理。
(3)操作系统一般为用户提供了哪三种界面?各有什么特点?
操作系统一般为用户提供的三种界面是:图形用户接口、命令行接口和程序接口。
图形用户接口:用户利用鼠标、窗口、菜单、图标等图形界面工具,可以直观、方便、有效地使用系统服务和各种应用程序及实用工具。
命令行接口:在提示符之后用户从键盘上输入命令,命令解释程序接收并解释这些命令,然后把它们传递给操作系统内部的程序,执行相应的功能。
操作系统课后习题答案(第一章)
习题一
1-1 存储程序式计算机的主要特点是什么?
答:1.存储程序:用户将解决的问题的步骤事先告诉计算机,成为程序;
2.程序控制:计算机所作的任何事情都是通过CPU执行程序来完成的。
1-2 批处理系统和分时系统各具有什么特点?为什么分时系统的响应比较快?
答:批处理系统:先将程序加载到内存中然后再由CPU执行。
分时系统: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。
1-3 实时系统的特点是什么?实时信息处理系统和分时系统从外表看来很相似,它们有什么本质的区别?
答:实时系统的特点是快速响应。
实时系统:实时系统是指计算机对于外来信息能够在被控制对象允许的截止期限内反应的系统。
分时系统: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。
1-4 什么是多道程序设计技术?试述多道程序运行的特征?
答:多道程序设计技术是在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序,使它们在管理程序控制之下,相互穿插地运行。
特征:
多道——计算机主存中同时存放几道相互独立的程序;
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;
微观上串行——从微观上看,主存中的多道程序轮流或分时地占有处理机,交替执行。(注:基于现在系统的发展,逐渐出现了多核CPU,所以出现了在微观上可以并行的特征)
操作系统习题分析
程序如下:
Begin S, Sgun, Sbullet : semaphore S=1; /*表示盒子是否为空,初值为1*/ Sgun=0; /*表示盒子中是否有一支枪,初值为0*/ Sbullet=0; /*表示盒子中是否有一发子弹,初值为0*/ Cobegin Keeper: Repeat P(S); 将一支枪或一发子弹放入盒子中; If 放入的是一支枪 Then V(Sgun) Else V(Sbullet) fi Until false
分析: • 信号量S:表示盘子是否为空,初值为1 • 信号量So:表示盘中是否有桔子,初值为0 • 信号量Sa:表示盘子是否有苹果,初值为0
程序
begin S, Sa, So : semaphore S=1; Sa=0; So=0; Cobegin father: Repeat P(S); 将苹果放入盘中; V(Sa); Until false mother: Repeat P(S); 将桔子放入盘中; V(So); Until false
资源 最大需求矩阵M A 7 3 9 2 4 B 5 2 0 2 3 C 3 2 2 2 3 A 0 2 3 2 0 分配矩阵R B 1 0 0 1 0 C 0 0 2 1 2
进程
P0 P1 P2 P3பைடு நூலகம்P4
解: (1)进程的最大资源需求数减去当前进程已分 配到的资源数就是进程仍需要的资源数。此时 各进程的仍需资源数向量为
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第4章存储管理
“练习与思考”解答
1.基本概念和术语
逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动
用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址,这种地址称为相对地址或逻辑地址。
内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的,这种地址称为绝对地址或物理地址。
由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间,或简称为地址空间。
由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间,也称物理空间或绝对空间。
程序和数据装入内存时,需对目标程序中的地址进行修改。这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。
静态重定位是在目标程序装入内存时,由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改,即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。
动态重定位是在程序执行期间,每次访问内存之前进行重定位。这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。
内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。
为解决碎片问题,移动某些已分配区的内容,使所有进程的分区紧挨在一起,而把空闲区留在另一端。这种技术称为紧缩(或叫拼凑)。
虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间,它使用户逻辑存储器与物理存储器分离,是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾,可以使用专用的、高速小容量的联想存储器,也称作快表。
若采用的置换算法不合适,可能出现这样的现象:刚被换出的页,很快又被访问,为把它调入而换出另一页,之后又访问刚被换出的页,……如此频繁地更换页面,以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传输上。此时,系统好像很忙,但实际效率却很低。这种现象称为“抖动”。
2.基本原理和技术
(1)存储器一般分为哪些层次?各有何特性?
存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。
CPU内部寄存器,其速度与CPU一样快,但它的成本高,容量小。
高速缓存(Cache),它们大多由硬件控制。Cache的速度很快,它们放在CPU内部或非常靠近CPU的地方。但Cache的成本很高,容量较小。
内存(或称主存),它是存储器系统的主力,也称作RAM(随机存取存储器)。CPU可以直接存取内存及寄存器和Cache中的信息。然而,内存中存放的信息是易变的,当机器电源被关闭后,内存中的信息就全部丢失了。
磁盘(即硬盘),称作辅助存储器(简称辅存或外存),它是对内存的扩展,但是CPU不能直接存取磁盘上的数据。磁盘上可以永久保留数据,而且容量特别大。磁盘上数据的存取速度低于内存存取速度。
磁带保存的数据更持久,容量更大,但它的存取速度很慢,而且不适宜进行随机存取。所以,磁带设备一般不能用做辅存。它的主要用途是作为文件系统的后备,存放不常用的信息或用做系统间传送信息的介质。
(2)装入程序的功能是什么?常用的装入方式有哪几种?
装入程序的功能是根据内存的使用情况和分配策略,将装入模块放入分配到的内存区中。
程序装入内存的方式有三种,分别是绝对装入方式、可重定位装入方式和动态运行时装入方式。
(3)对程序进行重定位的方式分为哪两种?简述各自的实现方式。
对程序进行重定位的方式分为静态重定位和动态重定位。
静态重定位是在目标程序装入内存时,由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改,即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。对每个程序来说,这种地址变换只是在装入时一次完成,在程序运行期间不再进行重定位。
动态重定位是在程序执行期间,每次访问内存之前进行重定位。这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。通常,采用一个重定位寄存器,其中放有当前正在执行的程序在内存空间中的起始地址,而地址空间中的代码在装入过程中不发生变化。
(4)对换技术如何解决内存不足的问题?
在多道程序环境中可以采用对换技术。此时,内存中保留多个进程。当内存空间不足以容纳要求进入内存的进程时,系统就把内存中暂时不能运行的进程(包括程序和数据)换出到外存上,腾出内存空间,把具备运行条件的进程从外存换到内存中。
(5)解释固定分区法和动态分区法的基本原理。
固定分区法——内存中分区的个数固定不变,各个分区的大小也固定不变,但不同分区的大小可以不同。每个分区只可装入一道作业。
动态分区法——各个分区是在相应作业要进入内存时才建立的,使其大小恰好适应作业的大小。
(6)动态重定位分区管理方式中如何实现虚-实地址映射?
进程装入内存时,是将该其程序和数据原封不动地装入到内存中。当调度该进程在CPU上执行时,操作系统就自动将该进程在内存的起始地址装入基址寄存器,将进程的大小装入限长寄存器。当执行指令时,如果地址合法,则将相对地址与基址寄存器中的地址相加,所得结果就是真正访问内存的地址;如果地址越界,则发出相应中断,进行处理。
(7)分页存储管理的基本方法是什么?
分页存储管理的基本方法是:逻辑空间分页,内存空间分块,块与页的大小相等。页连续而块离散,用页号查页表,由硬件作转换。
(8)在分页系统中页面大小由谁决定?页表的作用是什么?如何将逻辑地址转换成物
理地址?
在分页系统中页面大小由硬件决定。
页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。
逻辑地址转换成物理地址的过程是:用页号p去检索页表,从页表中得到该页的物理块号f,把它装入物理地址寄存器中。同时,将页内地址d直接送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样,物理地址寄存器中的内容就是由二者拼接成的实际访问内存的地址,从而完成了从逻辑地址到物理地址的转换。
(9)虚拟存储器有哪些基本特征?
虚拟存储器的基本特征是:
虚拟扩充——不是物理上,而是逻辑上扩充了内存容量;
部分装入——每个进程不是全部一次性地装入内存,而是只装入一部分;
离散分配——不必占用连续的内存空间,而是“见缝插针”;
多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
(10)页面抖动与什么有关?