(完整版)操作系统课后题答案

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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.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?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.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?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。

7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。

解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。

(完整版)自考02326操作系统(2018版)课后习题答案

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第一章操作系统概论1.什么是操作系统?请说明操作系统在计算机系统中的作用和地位。

操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合:它们能够有效地组织和管理计算机中的硬件和软件资源,合理地控制计算机工作流程,控制程序的执行,并向用户提供各种服务功能,使用户能够灵活、方便、有效地使用计算机,并使整个计算机系统能高效地运行。

2.操作系统管理计算机系统的哪些资源?硬件和软件资源。

3.请从资源管理角度说明操作系统的主要功能。

进程管理(处理器管理)、存储管理、文件管理、作业管理、设备管理4.操作系统有哪些基本特征?并发性:计算机系统中同时存在若干个正在运行着的程序;共享性:操作系统程序和多个用户程序共享系统中的各种资源随机性:操作系统的运行是在一种随机的环境下进行的5.比较Windows、UNIX、Linux操作系统的体系结构,有什么异同?Windows体系结构是分成的模块系统,主要层次有硬件抽象层HAL、内核、执行体和大量的子系统集合;UNIX操作系统的系统架构图,其最里层是硬件,作为整个系统的基础;其次是操作系统内核,包括进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理四个资源管理功能;往外一层是系统调用接口,及操作系统与用户的接口shell以及编译程序等;最外层是应用程序Linux系统有四个主要部分,及内核、shell、文件系统和用户程序。

6.Android操作系统有什么特点?Android操作系统分为四层,从高层到低层分别是应用程序层、应用框架层、系统运行库层和Linux内核层。

以Linux为核心的手机操作平台,是一款开放式操作系统7.手机操作系统通常提供哪些功能?8.请叙述各种类型操作系统的工作方式及特点。

一般把操作系统分为三种基本类型,即批处理操作系统、分时系统和实时系统(1)批处理操作系统批处理操作系统分为简单批处理系统和多道批处理系统两种类型。

用户将作业交给系统操作员,系统操作员在收到作业后并不立即将作业输入计算机,而是在收到一定数量的作业后,组成一批作业,再把这批作业输入到计算机中。

(完整版)操作系统教程第5版课后标准答案

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操作系统教程第5版课后答案费祥林、骆斌编著第一章操作系统概论习题一一、思考题1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。

答:现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。

是硬件和软件相互交织形成的集合体,构成一个解决计算问题的工具。

硬件层提供基本可计算的资源,包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。

软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。

其中系统软件是最靠近硬件的。

2、计算机系统的资源可分成哪几类?试举例说明。

答:包括两大类,硬件资源和信息资源。

硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等;信息资源分为程序和数据等。

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?答:操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。

操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。

(1)服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序(2)进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者(3)系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机(4)资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化?答:大致可以把操作系统分为以下几类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。

其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行,实现计算机操作的自动化。

又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。

单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行,多个作业可自动、顺序地被装入运行。

批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器,中央处理器轮流地执行各个作业,各个作业可以同时使用各自所需的外围设备,这样可以充分利用计算机系统的资源,缩短作业时间,提高系统的吞吐率5.操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务?答:(1)创建程序和执行程序;(2)数据I/O和信息存取;(3)通信服务;(4)差错检测和处理。

操作系统课后习题及答案

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第一章1.下面不属于操作系统的是(C )A、OS/2B、UCDOSC、WPSD、FEDORA2.操作系统的功能不包括(B )A、CPU管理B、用户管理C、作业管理D、文件管理3.在分时系统中,当时间片一定时,(B ),响应越快。

A、内存越大B、用户越少C、用户越多D、内存越小4.分时操作系统的及时性是指( B )A、周转时间B、响应时间C、延迟时间D、A、B和C5.用户在程序设计的过程中,若要得到系统功能,必须通过(D )A、进程调度B、作业调度C、键盘命令D、系统调用6.批处理系统的主要缺点是( C )A、CPU使用效率低B、无并发性C、无交互性D、都不是第二章1、若信号量的初值为2,当前值为-3,则表示有(C )个进程在等待。

A、1B、2C、3D、52、在操作系统中,要对并发进程进行同步的原因是(B )A、进程必须在有限的时间内完成B、进程具有动态性C、并发进程是异步的D、进程具有结构性3、下列选项中,导致创进新进程的操作是(C )I用户成功登陆II设备分配III启动程序执行A、仅I和IIB、仅II和IIIC、仅I和IIID、I,II,III4、在多进程系统中,为了保证公共变量的完整性,各进程应互斥进入临界区。

所谓的临界区是指(D )A、一个缓冲区B、一个数据区C、一种同步机构D、一段程序5、进程和程序的本质区别是(B )A、内存和外存B、动态和静态特征C、共享和独占计算机资源D、顺序和非顺序执行计算机指令6、下列进程的状态变化中,(A )的变化是不可能发生的。

A、等待->运行B、运行->等待C、运行->就绪D、等待->就绪7、能从1种状态变为3种状态的是(D )A、就绪B、阻塞C、完成D、执行8、下列关于进程的描述正确的是(A )A、进程获得CPU是通过调度B、优先级是进程调度的重要依据,一旦确定就不能改变C、在单CPU系统中,任何时刻都有一个进程处于执行状态D、进程申请CPU得不到满足时,其状态变为阻塞9、CPU分配给进程的时间片用完而强迫进程让出CPU,此时进程的状态为(C )。

操作系统课后习题答案

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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。

操作系统习题与解答(含答案)

操作系统习题与解答(含答案)

操作系统习题与解答(含答案)第⼀章操作系统引论⼀、选择题1.在计算机系统中配置操作系统的主要⽬的是(),操作系统的主要功能是管理计算机系统中的(),其中包括()管理和()管理,以及设备管理和⽂件管理。

这⾥的()管理主要是对进程进⾏管理。

(1)A.增强计算机系统的功能;B.为了使⽤系统的资源;C.提⾼系统的运⾏速度;D.提⾼系统使⽤效率,合理地组织系统的⼯作流程,以提⾼系统吞吐量。

(2)A.程序和数据;B.进程;C.资源;D.作业;E.任务。

(3)(4)A.存储器;B.虚拟存储器;C.运算器;D.处理机;E.控制器。

2.操作系统有多种类型:(1)允许多个⽤户以交互⽅式使⽤计算机的操作系统,称为();(2)允许多⽤户将若⼲个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为();(3)在()的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并做出响应。

A.批处理操作系统;B.分时操作系统;C.实时操作系统;D.微机操作系统;E.多处理机操作系统。

3.在下列性质中,哪⼀个不是分时系统的特征。

()A.交互性B.多路性C.成批性D.独占性4.实时操作系统追求的⽬标是()。

A.⾼吞吐率B.充分利⽤内存C.快速响应D.减少系统开销5. 现代操作系统的两个基本特征是()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.实现分时与实时处理6.引⼊多道程序的⽬的在于()。

A.有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量。

B.提⾼实时响应速度。

C.充分利⽤CPU,减少CPU等待时间D.充分利⽤存储器7.操作系统是⼀组().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8.()不是操作系统关⼼的主要问题.A.管理计算机裸机B.设计、提供⽤户程序与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9.⽤户在⼀次计算机过程中,或者⼀次事物处理中,要求计算机完成所做的⼯作的集合,这是指().A.进程B.程序C.作业D.系统调⽤10.订购机票系统处理各⾃各个终端的服务请求,处理后通过终端回答⽤户,所以它是⼀个()。

操作系统(1~8章的课后习题答案)

操作系统(1~8章的课后习题答案)

1.1:存储程序式计算机的主要特点是:集中顺序过程控制(1)过程性:模拟人们手工操作(2)集中控制:由CPU集中管理(3)顺序性:程序计数器1.2:a:批处理系统的特点:早期批处理有个监督程序,作业自动过渡直到全部处理完,而脱机批处理的特点:主机与卫星机并行操作。

b:分时系统的特点:(1):并行性。

共享一台计算机的众多联机用户可以在各自的终端上同时处理自己的程序。

(2):独占性。

分时操作系统采用时间片轮转的方法使一台计算机同时为许多终端上同时为许多终端用户服务,每个用户的感觉是自己独占计算机。

操作系统通过分时技术将一台计算机改造为多台虚拟计算机。

(3):交互性。

用户与计算机之间可以进行“交互会话”,用户从终端输入命令,系统通过屏幕(或打印机)将信息反馈给用户,用户与系统这样一问一答,直到全部工作完成。

c:分时系统的响应比较快的原因:因为批量操作系统的作业周转时间较长,而分时操作系统一般采用时间片轮转的方法,一台计算机与许多终端设备连接,使一台计算机同时为多个终端用户服务,该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间,并提供交互会话功能。

1.3:实时信息处理系统和分时系统的本质区别:实时操作系统要追求的目标是:对外部请求在严格时间范围内做出反应,有高可靠性和完整性。

其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。

此外,实时操作系统应有较强的容错能力,分时操作系统的工作方式是:一台主机连接了若干个终端,每个终端有一个用户在使用。

用户交互式地向系统提出命令请求,系统接受每个用户的命令,采用时间片轮转方式处理服务请求,并通过交互方式在终端上向用户显示结果。

用户根据上步结果发出下道命。

分时操作系统将CPU 的时间划分成若干个片段,称为时间片。

操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务。

每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。

分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。

计算机操作系统课后答案完整版

计算机操作系统课后答案完整版

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.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?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.xx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.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?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xx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。

7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。

解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。

(完整版)操作系统课后答案(1)

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CH1 应用题参考答案1有一台计算机,具有1MB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I/O的概率是P n ,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-P n 。

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=1-(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=1-(80%)9 =0.87故增加1MB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)(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180ms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I/O操作时间由图给出。

A B CC11=30ms C21=60ms C31=20ms∣∣∣I12=40ms I22=30ms I32=40ms∣∣∣C13=10ms C23=10ms C33=20ms 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1ms,试画出各程序状态转换的时间关系图。

(完整版)操作系统课后题答案

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(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。

操作系统课后练习精选(答案)

操作系统课后练习精选(答案)

操作系统课后练习精选(答案)7.根据图2-18,回答以下问题。

(1)进程发生状态变迁1、3、4、6、7的原因。

答:1表示操作系统把处于创建状态的进程移入就绪队列;3表示进程请求I/O或等待某事件;4表示进程用行的时间片用完;6表示I/O完成或事件完成;7表示进程完成。

(2)系统中常常由于某一进程的状态变迁引起另一进程也产生状态变迁,这种变迁称为因果变迁。

下述变迁是否为因果变迁:3~2,4~5,7~2,3~6,是说明原因。

答:3→2是因果变迁,当一个进程从运行态变为阻塞态时,此时CPU空闲,系统首先到高优先级队列中选择一个进程。

4→5是因果变迁,当一个进程运行完毕时,此时CPU空闲,系统首先到高优先级队列中选择进程,但如果高优先级队列为空,则从低优先队列中选择一个进程。

7→2 是因果变迁,当一个进程运行完毕时,CPU空闲,系统首先到高优先级队列中选择一个进程。

3→6不是因果变迁。

一个进程阻塞时由于自身的原因而发生的,和另一个进程等待的时间到达没有因果关系。

(3)根据此进程状态转换图,说明该系统CPU调度的策略和效果。

答:当进程调度时,首先从高优先级就绪队列选择一个进程,赋予它的时间片为100ms。

如果高优先级就绪队列为空,则从低优先级就绪队列选择进程,并且赋予该进程的时间片为500ms。

这种策略一方面照顾了短进程,一个进程如果在100ms运行完毕它将退出系统,更主要的是照顾了I/O量大的进程,进程因I/O进入阻塞队列,当I/O完成后它就进入了高优先级就绪队列,在高优先级就绪队列等待的进程总是优于低优先级就绪队列的进程。

而对于计算量较大的进程,它的计算如果在100ms的时间内不能完成,它将进入低优先级就绪队列,在这个队列的进程被选中的机会要少,只有当高优先级就绪队列为空,才从低优先级就绪队列选择进程,但对于计算量大的进程,系统给予的适当照顾时间片增大为500ms。

8.回答以下问题。

(1)若系统中没有运行进程,是否一定没有就绪进程?为什么?答:是,因为当CPU空闲时,系统就会在就绪队列里调度进程,只有当就绪队列为空时,系统中才没有运行程序。

(完整版)计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章

(完整版)计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章

第三章处理机调度与死锁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?【解】(1)高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存,并为它们创建进程,分配必要的资源,然后再将新创建的进程排在就绪队列上,准备执行。

(2)低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机,然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。

(3)引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。

为此,应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间,而将它们调至外存上去等待,称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。

当这些进程重又具备运行条件,且内存又稍有空闲时,由中级调度决定,将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上,等待进程调度。

3、何谓作业、作业步和作业流?【解】作业包含通常的程序和数据,还配有作业说明书。

系统根据该说明书对程序的运行进行控制。

批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。

作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。

作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流;在操作系统的控制下,逐个作业进程处理,于是形成了处理作业流。

4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB?其中包含了哪些内容?【解】每当作业进入系统时,系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB,根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。

JCB 包含的内容通常有:1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型(CPU 繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型)5)作业状态6)调度信息(优先级、作业已运行)7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等5.在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业?【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数,取决于多道程序度。

操作系统课后题及答案

操作系统课后题及答案

第一章1.1在多道程序和分时环境中,多个用户同时共享一个系统,这种情况导致多种安全问题。

a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中,能否确保像在专用机器上一样的安全度?并解释之。

Answer:a.窃取或者复制某用户的程序或数据;没有合理的预算来使用资源(CPU,内存,磁盘空间,外围设备)b.应该不行,因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译,而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。

1.4在下面举出的三个功能中,哪个功能在下列两种环境下,(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持?(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时Answer:对于实时系统来说,操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。

对于手持系统,操作系统需要提供虚拟存储器,但是不需要提供分时系统。

批处理程序在两种环境中都是非必需的。

1.10中断(interupt)的目的是什么?陷阱(trap)与中断的区别是什么?陷阱可以被用户程序(user program)有意地的产生吗?如果可以,那目的是什么?Answer:中断是一种在系统内硬件产生的流量变化。

中断操作装置是用来处理中断请求;然后返回控制中断的上下文和指令。

陷阱是软件产生的中断。

中断可以被用来标志I/O的完成,从而排除设备投票站(device polling)的需要。

陷阱可以被用来调用操作系统的程序或者捕捉到算术错误。

1.13给出缓存(caches)十分有用的两个理由。

他们解决了什么问题?他们引起了什么问题?如果缓存可以被做成装备想要缓存的容量(例如,缓存像磁盘那么大),为什么不把它做的那么大,其限制的原因是什么?Answer:当两个或者更多的部件需要交换数据,以及组成部件以不同的速度完成转换时,缓存是十分有用的。

缓存通过在个组成部件之间提供一个中间速度的缓冲区来解决转换问题。

如果速度较快的设备在缓存中发现它所要的数据,它就不需要再等待速度较慢的设备了。

(完整版)操作系统课后答案——第六章

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第六章文件管理1. 何谓数据项、记录和文件?a.数据项是最低级的数据组织形式,可分为基本数据项和组合数据项。

基本数据项是用于描述一个对象某种属性的字符集,是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位,即原子数据,又称为数据元素或字段。

组合数据项则由若干个基本数据项构成。

b.记录是一组相关数据项的集合,用于描述一个对象某方面的属性。

c.文件是指有创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合提。

4. 何谓逻辑文件?何谓物理文件?(何谓文件逻辑结构?何谓文件的物理结构)文件的逻辑结构是指从用户的观点出发所观察到的文件组织形式,也就是用户可以直接处理的数据及其结构,它独立于物理特性,;而文件的物理结构则是指文件在外存上的存储组织形式,与存储介质的存储性能有关。

5.如何提高对变长记录顺序文件的检索速度?为了提高对变长记录顺序文件的检索速度,可为其建立一张索引表,以主文件中每条记录的长度及指向对应记录的指针(即该记录在逻辑地址空间的首址)作为相应每个表项的内容。

由于索引表本身是一个定长记录的顺序文件,若将其按记录键排序,则可以实现对主文件的方便快速的直接存取。

需要指出的是,如果文件较大,应通过建立分组多级索引以进一步提高检索效率。

8.试说明顺序文件的结构及其优点。

顺序文件中的记录可按照两种顺序进行排列,若各记录按存入时间的先后排列所形成的文件是串结构文件,若各记录按关键字排列所形成的文件是顺序结构文件。

定长记录通常采用此种结构的文件。

优点:当系统对记录进行批量存取时,顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高的。

9.在链接式文件中常采用哪几种连接方式?为什么?在链接式文件中常采用显式链接方法,由于这种链接方式是把用于链接文件各个物理块的指针,显式地存放在内存的一张链表中,而对于查找记录的过程也是在内存中进行的,因此相对于隐式链接方式,在检索记录时能有效地调高检索速度,并能大大减少访问磁盘的次数,节省系统开销。

10.在MS-DOS中有两个文件A和B,A占用11,12,16和14四个盘块;B占用13,18和20三个盘块。

操作系统课后习题1-9答案

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。

(完整版)操作系统第二章课后答案

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第二章进程管理2. 试画出下面4条语句的前趋图:S2: b:=z+1;S3: c:=a-b;S4: w:=c+1;3.程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的进程之间,形成了相互制约的关系,从而也就使得进程在执行期间出现间断性。

4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?因为程序并发执行时,是多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态是由多个程序来改变,致使程序的运行失去了封闭性。

而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。

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,从而在操作系统中引入了进程概念。

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建立了进程的程序并发执行,而程序本身是不能并发执行的。

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来运行。

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。

操作系统课后习题答案

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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。

操作系统教程课后习题参考答案

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。

(完整版)操作系统第三章课后答案

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第三章处理机调度与死锁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?高级调度的主要任务:用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程,分配必要的资源,然后,再将新创建的进程插入就绪队列上,准备执行。

低级调度的主要任务:用于决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,然后再由分派程序执行将处理机分配给该进程的具体操作。

引入中级调度的主要目的:是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量。

10. 试比较FCFS和SPF两种进程调度算法相同点:两种调度算法都是既可用于作业调度,也可用于进程调度;不同点:FCFS调度算法每次调度都是从后备队列中选择一个或是多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源,创建进程,然后插入到就绪队列中。

该算法有利于长作业/进程,不利于短作业/进程。

SPF调度算法每次调度都是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存中运行。

该算法有利于短作业/进程,不利于长作业/进程。

15. 按调度方式可将实时调度算法分为哪几种?按调度方式不同,可分为非抢占调度算法和抢占调度算法两种。

18. 何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?a.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,若无外力作用,这些进程都将永远不能再向前推进;b.产生死锁的原因有二,一是竞争资源,二是进程推进顺序非法;c.必要条件是: 互斥条件,请求和保持条件,不剥夺条件和环路等待条件。

19.在解决死锁问题的几个方法中,哪种方法最易于实现?哪种方法是资源利用率最高?解决/处理死锁的方法有预防死锁、避免死锁、检测和解除死锁,其中预防死锁方法最容易实现,但由于所施加的限制条件过于严格,会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低;而检测和解除死锁方法可是系统获得较好的资源利用率和系统吞吐量。

20. 请详细说明可通过哪些途径预防死锁?a.摒弃"请求和保持"条件:系统规定所有进程开始运行之前,都必须一次性地申请其在整个运行过程所需的全部资源,但在分配资源时,只要有一种资源不能满足某进程的要求,即使其它所需的各资源都空闲,也不分配给该进程,而让该进程等待;b.摒弃"不剥夺"条件:系统规定,进程是逐个地提出对资源的要求的。

操作系统课后练习精选(答案)

操作系统课后练习精选(答案)

1.什么是操作系统?它的主要功能是什么?答:操作系统是用来管理计算机系统的软、硬件资源,合理地组织计算机的工作流程,以方便用户使用的程序集合;其主要功能有进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理功能。

2.什么是分时系统?什么是实时系统?试从交互性、及时性、独立性、多路性和可靠性几个方面比较分时系统和实时系统。

答:分时系统:一个计算机和许多终端设备连接,每个用户可以通过终端向计算机发出指令,请求完成某项工作,在这样的系统中,用户感觉不到其他用户的存在,好像独占计算机一样。

实时系统:对外部输入的信息,实时系统能够在规定的时间内处理完毕并作出反应。

比较:(1)交互性:实时系统具有交互性,但人与系统的交互,仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。

它不像分时系统那样向终端用户提供数据处理、资源共享等服务。

实时系统的交互性要求系统具有连续人机对话的能力,也就是说,在交互的过程中要对用户得输入有一定的记忆和进一步的推断的能力。

(2)及时性:实时系统对及时性的要求与分时系统类似,都以人们能够接受的等待时间来确定。

而分时系统则对及时性要求更高。

(3)独立性:实时系统与分时系统一样具有独立性。

每个终端用户提出请求时,是彼此独立的工作、互不干扰。

(4)多路性:实时系统与分时一样具有多路性。

操作系统按分时原则为多个终端用户提供服务,而对于实时系统,其多路性主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。

(5)可靠性:分时系统虽然也要求可靠性,但相比之下,实时系统则要求系统高度可靠。

9.设内存中有三道程序,A ,B ,C ,他们按A →B →C 的先后次序执行,它们进行“计算”和“I/O 操作”的时间如表1-2所示,假设三道程序使用相同的I/O 设备。

表1-2 三道程序的操作时间(1) 试画出单道运行时三道程序的时间关系图,并计算完成三道程序要花多少时间。

I/O 操作计算90605014020160170190200AABBBCCC总时间=20+30+10+30+50+20+10+20+10=200(2) 试画出多道运行时三道程序的时间关系图,并计算完成三道程序要花多长时间。

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2 . OS的作用可表现在哪几个方面?答:(1)0S作为用户与计算机硬件系统之间的接口;(2)0S作为计算机系统资源的管理者;(3)0S实现了对计算机资源的抽象。

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。

11 . 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。

20 .试描述什么是微内核OS。

答:(1)足够小的内核;(2)基于客户/服务器模式;(3)应用机制与策略分离原理;(4)采用面向对象技术。

25 •何谓微内核技术?在微内核中通常提供了哪些功能?答:把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次(即用户模式)中去运行,而留下一个尽量小的内核,用它来完成操作系统最基本的核心功能,称这种技术为微内核技术。

在微内核中通常提供了进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。

第二章进程管理2.画出下面四条语句的前趋图:S仁a : =x+y; S2=b : =z+1; S3=c : =a - b ; S4=w : =c+1;7 •试说明PCB的作用,为什么说PCB是进程存在的惟一标志?答: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。

作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运行的基本单位,成为能与其它进程并发执行的进程。

OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。

11 .试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

答:(1)就绪状态T执行状态:进程分配到CPU资源;(2)执行状态T就绪状态:时间片用完;(3)执行状态T阻塞状态:I/O请求;(4)阻塞状态T就绪状态:I/O完成.19 •为什么要在OS中引入线程?答:在操作系统中引入线程,则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性,提高CPU的利用率。

进程是分配资源的基本单位,而线程则是系统调度的基本单位。

21. 试从调度性,并发性,拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。

答:(1)调度性。

线程在OS中作为调度和分派的基本单位,进程只作为资源拥有的基本单位。

(2)并发性。

进程可以并发执行,一个进程的多个线程也可并发执行。

(3)拥有资源。

进程始终是拥有资源的基本单位,线程只拥有运行时必不可少的资源,本身基本不拥有系统资源,但可以访问隶属进程的资源。

(4)系统开销。

操作系统在创建、撤消和切换进程时付出的开销显著大于线程。

23 •何谓用户级线程和内核支持线程?答:(1)用户级线程:仅存在于用户空间中的线程,无须内核支持。

这种线程的创建、撤销、线程间的同步与通信等功能,都无需利用系统调用实现。

用户级线程的切换通常发生在一个应用进程的诸多线程之间,同样无需内核支持。

(2)内核支持线程:在内核支持下运行的线程。

无论是用户进程中的线程,还是系统线程中的线程,其创建、撤销和切换等都是依靠内核,在内核空间中实现的。

在内核空间里还为每个内核支持线程设置了线程控制块,内核根据该控制块感知某线程的存在并实施控制。

第三章处理机调度与死锁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?答:高级调度的主要任务是根据某种算法,把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。

低级调度是保存处理机的现场信息,按某种算法先取进程,再把处理器分配给进程。

引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。

使那些暂时不能运行的进程不再占用内存资源,将它们调至外存等待,把进程状态改为就绪驻外存状态或挂起状态。

6,为什么要引入高响应比优先调度算法?没有找到27 •何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?答:死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵持状态时,若无外力作用,它们都将无法再向前推进。

产生死锁的原因为竞争资源和进程间推进顺序非法。

其必要条件是:互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件。

30 •在银行家算法的例子中,如果P0发出请求向量由Request(0,2,0)改为Request(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?(此答案有点问题,需重新考虑)答:(1)可以。

银行家算法各种资源数量分别为10、5、7,在TO时刻的资源分配如图所示:(2)①Requst0(0,1,0)<=Need0(7,4,3);②Requst0(0,1,0)<=Available(2,3,0);系统先假定可为P0分配资源,并修改Available。

, Allocation。

和NeedO向量,由此形成的资源变化情况如下图所示:Max Ailocafton Net^d AvailableA H C AB c A B c ABCP Q63010143 3 2 2P:322200I22P>■902302600 22221101i 430Io021刁J[(3)P0请求资源:P0发出请求向量Requst0(0,1,0), 系统按银行家算法进行检查:①Requst0(0,1,0)<=Need0(7,4,3);②Requst0(0,1,0)<=Available(2,3,0);③系统暂时先假定可为P0分配资源,并修改________________ 有关数据,如下图所示Work Need Allocation Wor3c+ AUocation |进八、A B C A B €1,A B c A日c Finish p o32V330342Ttire?!342122200542Ture 5426003□2844Tiire8440112111055Ture综上所述系统可以将资10 5i源分配给它。

54310021057Tiire*31 .银行家算法中出现以下资源分配,试问(1)该状态是否安全?(2)若进程P2提出Request(1,2,2,2) 后,系统能否将资源分配给它?试问:(1)该状态是否安全?(2)若进程P2提出请求Request(1,2,2,2) 后,系统能否将资源分配给它?(参考答案有错)答:⑴安全,因为存在安全序列{P0,P3,P4,P1,P2}(2)系统能分配资源,分析如下。

①Request(1,2,2,2) <= Need2(2,3,5,6);②Request(1,2,2,2) <= Available2(1,3,5,4) 改成Available2(1,6,2,2) ;③系统先假定可为P2分配资源,并修改Available2 ,Allocation2 和Need2向量,由此形成的资源变化情况如下图所示:由此进行的安全性检查得知,可以找到一个安全序列{P2,P0,P1,P3,P4}第四章存储器管理2 •可采用哪几种方式将程序装入内存?它们分别适用于何种场合?答:(1)绝对装入方式,只适用于单道程序环境。

(2)可重定位装入方式,适用于多道程序环境。

(3)动态运行时装入方式,用于多道程序环境;不允许程序运行时在内存中移位置。

(3,4,5).何谓静态链接?何谓装入时动态链接和运行时的动态链接?答:静态链接是指在程序运行前, 先将各目标模块及它们所需的库函数, 链接成一个完整的装配模块,以后不再拆开的链接方式。

装入时动态链接是指将用户源程序编译后得到的一组 目标模块,在装入内存时采用边装入边链接的链接方式。

运行时动态链接是指对某些目标模块的链接,是在程序执行中需要该目标模块时,才对它进行的链接。

13, 为什么要引入对换?对换可分为哪几种类型?14, 对文件区管理的目标和对换空间管理的目标有何不同? 19,什么是页表?页表的作用是什么? 26,分页和分段存储管理有何区别?答:(1)页是信息的物理单位,分页是为了实现离散分配方式,以消减内存的外部零头,提 高内存利用率。

段则是信息的逻辑单位,它含有一组相对完整的信息。

(2)页的大小固定且由系统决定,由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分,是由机械硬件实现的 ,因而 在系统中只能有一种大小的的页面 ;而段的长度却不固定,决定于用户所编写的程序,通常由 编译程序在对原程序进行编译时,根据信息的性质来划分。

(3)分页的作业地址空间是一维的 而分段作业地址空间则是二维的。

第五早3 •虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么?答:虚拟存储器有多次性、对换性、虚拟性三大特征。

最本质的特征是虚拟性。

6 •在请求分页系统中,页表应包括哪些数据项?每项的作用是什么? 答:页表应包括:页号、物理块号、状态位P 、访问字段A 、修改位M 和外存地址。

其中状态位P 指示该页是否调入内存, 供程序访问时参考; 访问字段A 用于记录本页在一段时 间内被访问的次数,或最近已有多长时间未被访问,提供给置换算法选择换出页面时参考; 修改位M 表示该页在调入内存后是否被修改过;外存地址用于指出该页在外存上的地址, 通常是物理块号,供调入该页时使用。

13.在一个请求分页系统中, 采用FIFO 页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数 M 分别为3和4时,试 计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率,并比较所得结果。

M=3 时, M=4 时,由此可见,增加分配给作业的内存块数,反而增加了缺页次数,提高了缺页率, 这种现象被称为是 Belady 现象。

第八早4,与设备无关性的基本含义是什么?为什么要设置该层? 16.有哪几种I/O 控制方式?各适用于何种场合?I/O 控制方式:程序I/O 方式、中断驱动I/O 控制方式、DMAI/O 控制方式、I/O 通 道控制方M=3M=4 4、3、采用FIFO 页面置换算法的缺页次数为 9次,缺页率为75%; 采用FIFO 页面置换算法的缺页次数为10次,缺页率为83%。

式。

程序I/O方式适用于早期的计算机系统中,并且是无中断的计算机系统;中断驱动I/O控制方式是普遍用于现代的计算机系统中;DMA I/O控制方式适用于I/O设备为块设备时在和主机进行数据交换的一种I/O控制方式;当I/O设备和主机进行数据交换是一组数据块时通常采用I/O通道控制方式,但此时要求系统必须配置相应的通道及通道控制器。

18.为什么要引入设备独立性?如何实现设备独立性?引入设备独立性,可使应用程序独立于具体的物理设备,是设备分配具有灵活性。

另外容易实现I/O重定向。

为了实现设备独立性,必须在设备驱动程序之上设置一层设备独立性软件,用来执行所有I/O设备的公用操作,并向用户层软件提供统一接口。

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