操作系统第四版课后习题答案ch4-answer
操作系统第四版_课后习题答案
第一章作者：佚名来源：网络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。
操作系统第四版 课后习题答案
第一章作者：佚名来源：网络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。
操作系统第四版-课后习题标准答案
第一章作者：佚名来源：网络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。
计算机操作系统课后习题答案第四版
计算机操作系统课后习题答案第四版计算机操作系统课后习题答案（第四版）计算机操作系统是计算机系统中至关重要的组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户提供一个方便、高效、可靠的工作环境。
下面是对计算机操作系统第四版课后习题的答案解析。
一、操作系统的概念1、什么是操作系统？它的主要功能有哪些？操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，是计算机系统的内核与基石。
它的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口管理等。
处理机管理负责合理分配和调度 CPU 资源，提高 CPU 利用率；存储器管理负责管理内存空间的分配、回收和保护；设备管理负责对外部设备进行有效管理和控制；文件管理负责对文件的存储、检索、共享和保护；用户接口管理则为用户提供了方便的操作界面。
2、操作系统有哪些分类？操作系统可以按照不同的标准进行分类。
按照用户数量，可分为单用户操作系统和多用户操作系统；按照任务数，可分为单任务操作系统和多任务操作系统；按照系统功能，可分为批处理操作系统、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等。
1、什么是进程？进程和程序有什么区别？进程是程序在一个数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程与程序的区别在于：程序是静态的指令集合，而进程是动态的执行过程；程序可以长期保存，进程具有生命周期；进程具有并发性，而程序没有；进程由程序、数据和进程控制块（PCB）组成。
2、进程的三种基本状态是什么？它们之间是如何转换的？进程的三种基本状态是就绪状态、执行状态和阻塞状态。
当进程已获得除CPU 以外的所有必要资源，只要再获得CPU 便可立即执行时，处于就绪状态；当进程正在 CPU 上运行时，处于执行状态；当进程因等待某一事件而暂时无法继续执行时，处于阻塞状态。
就绪状态到执行状态是通过进程调度实现的；执行状态到就绪状态是时间片用完或出现更高优先级的进程；执行状态到阻塞状态是进程因等待某事件而主动放弃 CPU；阻塞状态到就绪状态是等待的事件发生。
计算机操作系统第四版课后习题参考答案完整版
计算机操作系统第四版课后习题参考答案集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]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。
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，可以在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
计算机操作系统课后习题答案 第四版
计算机操作系统课后习题答案第四版1. Describe the concept of a process and its typical attributes.A process is an entity that represents the execution of a program on a computer system. It consists of the program code, data, and execution context. The typical attributes of a process include a unique process identifier (PID), a program counter that keeps track of the next instruction to be executed, a stack that holds temporary data, a heap for dynamically allocated memory, and a set of resources such as open files and I/O devices.2. Explain the difference between process control block (PCB) and thread control block (TCB).A process control block (PCB) is a data structure used by the operating system to manage a process. It contains information about the process, such as its current state, scheduling information, memory allocation, and I/O status. On the other hand, a thread control block (TCB) is a data structure used to manage a thread within a process. It contains information specific to the thread, such as its program counter, stack pointer, and register values. Multiple threads can exist within a single process, sharing the same resources.3. Discuss the advantages and disadvantages of using threads instead of processes.One advantage of using threads instead of processes is that they are more lightweight in terms of resource consumption. Since threads share the same memory space, inter-thread communication is faster and uses less memory compared to inter-process communication. Threads also enable betterutilization of multi-core processors, as multiple threads can run in parallel on different cores.However, there are also disadvantages to using threads. The main disadvantage is that threads within the same process can interfere with each other if not properly synchronized. This can lead to issues such as race conditions, deadlocks, and data corruption. Additionally, debugging and testing multi-threaded applications can be more complex and time-consuming compared to single-threaded applications.4. Explain the concepts of mutual exclusion, deadlock, and starvation in the context of operating systems.Mutual exclusion refers to the concept of ensuring that only one process or thread can access a shared resource at a time. This is typically achieved using synchronization mechanisms such as locks or semaphores. Mutual exclusion is important to prevent data corruption or inconsistent results due to concurrent access.Deadlock occurs when two or more processes are waiting indefinitely for each other to release resources, resulting in a situation where none of the processes can proceed. It can happen when processes acquire resources in a different order or when they fail to release resources properly. Deadlocks can lead to system failures and require careful resource allocation and scheduling algorithms to avoid.Starvation refers to a situation where a process is unable to acquire the necessary resources to progress, despite its requests. It can occur when resource allocation policies favor certain processes over others, leading to along waiting time for some processes. Starvation can negatively impact the performance and fairness of the system.5. Discuss the purpose and functionality of memory management units (MMUs) in operating systems.Memory management units (MMUs) are hardware components responsible for translating virtual memory addresses used by processes into physical memory addresses. They provide address translation and memory protection mechanisms. MMUs use page tables or translation lookaside buffers (TLBs) to map virtual addresses to physical addresses, allowing processes to utilize more memory than physically available.MMUs also enforce memory protection by assigning memory access permissions to different regions of the process's address space. This prevents processes from accessing memory that they should not be able to, ensuring data integrity and security. Additionally, MMUs help optimize memory access by caching frequently used memory pages in the TLB, reducing the number of costly memory accesses.Overall, MMUs play a crucial role in memory management, allowing processes to have their own virtual address spaces and ensuring efficient and secure memory access.(Note: The above answers are just sample content for the given topic. Please modify and expand them according to your needs, as the word limit has been exceeded.)。
操作系统第四版_课后习题答案
第一章作者：佚名来源：网络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。
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第一章作者：佚名来源：网络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。
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第一章作者：佚名来源：网络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。
操作系统第四版 课后习题答案
第一章作者：佚名来源：网络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。
操作系统第四版课后习题答案
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。
8．为什么要引入实时OS？答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。
引入实时OS 是为了满足应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。
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。
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。
文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件，方便用户使用，保证文件安全性。
18．是什么原因使操作系统具有异步性特征？答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序何时执行，执行顺序以及完成时间是不确定的。
20．在微内核OS中，为什么要采用客户/服务器模式？答：C/S 模式具有独特的优点：⑴数据的分布处理和存储。
⑵便于集中管理。
⑶灵活性和可扩充性。
⑷易于改编应用软件。
21．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。
操作系统第四版课后习题答案ch4-answer
05-ch4参考答案2. 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有5页，执行时其访问页面次序为：(1) 1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5。
(2) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、3、2、1、5。
若分配给该作业三个页框，分别采用FIFO和LRU面替换算法，求出各自的缺页中断次数和缺页中断率。
答：(1) 采用FIFO为9次，9/12=75%。
采用LRU为8次，8/12=67%。
(2) 采用FIFO和LRU均为9次，9/13=69%。
5 给定内存空闲分区，按地址从小到大为：100K、500K、200K、300K和600K。
现有用户进程依次分别为212K、417K、112K和426K，(1)分别用first-fit、best-fit和worst-fit 算法将它们装入到内存的哪个分区?(2) 哪个算法能最有效利用内存?答：按题意地址从小到大进行分区如图所示。
(1)1)first-fit 212KB选中分区2，这时分区2还剩288KB。
417KB选中分区5，这时分区5还剩183KB。
112KB选中分区2，这时分区2还剩176KB。
426KB无分区能满足，应该等待。
2)best-fit 212KB选中分区4，这时分区4还剩88KB。
417KB选中分区2，这时分区2还剩83KB。
112KB选中分区3，这时分区3还剩88KB。
426KB选中分区5，这时分区5还剩174KB。
3)worst-fit 212KB选中分区5，这时分区5还剩388KB。
417KB选中分区2，这时分区2还剩83KB。
112KB选中分区5，这时分区5还剩176KB。
426KB无分区能满足，应该等待。
(2) 对于该作业序列，best-fit算法能最有效利用内存9 某计算机有cache、内存、辅存来实现虚拟存储器。
如果数据在cache中，访问它需要20ns；如果在内存但不在cache，需要60ns将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要12µs将其读入内存，然后，用60ns再读入cache，然后才能访问。
操作系统第四版课后习题答案
4. 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。
13.多道程序系统是利用CPU的等待时间来运行 其它程序.
14. 计算机体系的基本结构遵循冯.诺依曼体系结 构，主要由运算器，控制器、存储器、输入设备、 输出设备五部分组成。随着CPU不断升级，存储 器的容量不断增 大，计算机体系结
构不断的改进，从而，要求计算机的操作系 统不断的更新，由原来的DOS 到后来的
5. 操作系统为用户提供的基本和共性服务有： 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。 为了保证自身高效率、高质量地工作，使得多 个应用程序能够有效地共享系统资源，提高系 统效率，操作系统还具备其他一些功能：资源 分配、统计、保护等。
6. 操作系统通过程序接口和操作接口将其服 务和功能提供给用户。程序接口由一组系统调 用组成，在应用程序中使用“系统调用”可获 得操作系统的低层服务，访问或使用系统管理 的各种软硬件资源，是操作系统对外提供服务 和功能的手段；操作接口由一组命令和（或）
19. 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。
操作系统第四版-课后习题标准答案
第一章作者：佚名来源：网络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。
操作系统第四版-课后习题答案
第一章作者：佚名来源：网络1、有一台计算机，具有IMB 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 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，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 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 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。
计算机操作系统(第四版) 课后答案完整版
第一章1.设计现代ﻩOＳ得主要目标就是什么?答:( 1)有效性( 2)方便性ﻩ( 3)可扩充性ﻩ( 4)开放性２.OS 得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得接口（2）) ＯS 作为计算机系统资源得管理者（3）) ＯS 实现了对计算机资源得抽象3.为什么说ﻩOS 实现了对计算机资源得抽象？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得第一层次抽象;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得第二层次抽象、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, 隐藏了对硬件操作得细节, 由它们共同实现了对计算机资源得抽象。
４。
试说明推动多道批处理系统形成与发展得主要动力就是什么？答:主要动力来源于四个方面得社会需求与技术发展:(1 )不断提高计算机资源得利用率;(２)方便用户;(3 )器件得不断更新换代;(4)计算机体系结构得不断发展。
5.何谓脱机ﻩI/O与联机Ｉ/O？答:脱机ﻩI/O就是指事先将装有用户程序与数据得纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机得控制下, 把纸带或卡片上得数据或程序输入到磁带上。
该方式下得输入输出由外围机控制完成,就是在脱离主机得情况下进行得、而联机I/Ｏ方式就是指程序与数据得输入输出都就是在主机得直接控制下进行得。
６.试说明推动分时系统形成与发展得主要动力就是什么？答:推动分时系统形成与发展得主要动力就是更好地满足用户得需要、主要表现在: CPUﻩ得分时使用缩短了作业得平均周转时间; 人机交互能力使用户能直接控制自己得作业; ﻩ主机得共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己得作业。
7.实现分时系统得关键问题就是什么？应如何解决?答:关键问题就是当用户在自己得终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受得时延内将结果返回给用户。
解决方法: 针对及时接收问题,ﻩ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得数据; 为每个终端配置缓冲区,ﻩ暂存用户键入得命令或数据。
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05-ch4参考答案
2. 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有5页，执行时其访问页面次序为：
(1) 1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5。
(2) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、3、2、1、5。
若分配给该作业三个页框，分别采用FIFO和LRU面替换算法，求出各自的缺页中断次数和缺页中断率。
答：(1) 采用FIFO为9次，9/12=75%。
采用LRU为8次，8/12=67%。
(2) 采用FIFO和LRU均为9次，9/13=69%。
5 给定内存空闲分区，按地址从小到大为：100K、500K、200K、300K和600K。
现有用户进程依次分别为212K、417K、112K和426K，(1)分别用first-fit、best-fit和worst-fit 算法将它们装入到内存的哪个分区?(2) 哪个算法能最有效利用内存?
答：按题意地址从小到大进行分区如图所示。
(1)1)first-fit 212KB选中分区2，这时分区2还剩288KB。
417KB选中分区5，这
时分区5还剩183KB。
112KB选中分区2，这时分区2还剩176KB。
426KB无分区能满足，应该等待。
2)best-fit 212KB选中分区4，这时分区4还剩88KB。
417KB选中分区2，这
时分区2还剩83KB。
112KB选中分区3，这时分区3还剩88KB。
426KB选中分区5，这时分区5还剩174KB。
3)worst-fit 212KB选中分区5，这时分区5还剩388KB。
417KB选中分区2，
这时分区2还剩83KB。
112KB选中分区5，这时分区5还剩176KB。
426KB无分区能满足，应该等待。
(2) 对于该作业序列，best-fit算法能最有效利用内存
9 某计算机有cache、内存、辅存来实现虚拟存储器。
如果数据在cache中，访问它需要20ns；如果在内存但不在cache，需要60ns将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要12µs将其读入内存，然后，用60ns再读入cache，然后才能访问。
假设cache命中率为0.9，内存命中率为0.6，则数据平均访问时间是多少(ns)？
答：506ns。
12 某计算机系统提供24位虚存空间，主存为218B，采用分页式虚拟存储管理，页面
尺寸为1KB。
假定用户程序产生了虚拟地址11123456（八进制），而该页面分得块
号为100(八进制)，说明该系统如何产生相应的物理地址及写出物理地址。
答：虚拟地址11123456（八进制）转化为二进制为：
001 001 001 010 011 100 101 110
其中前面为页号，而后10位为位移：001 001 001 010 01--------1 100 101 110。
由于主存大小为218B，页面尺寸为1KB，所以，主存共有256块。
所以，块号为100(八进制)是合法地址，于是，物理地址为100（八进制）与位移1 100 101 110并接，得到：八进制物理地址001000000 1 100 101 110=201456（八进制）。
15 在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字节，现
有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存在物理块10、12、14号中，问相应的物理地址为多少？
答：因为逻辑地址长度为16位，而页面大小为4096字节，所以，前面的4位表示页号。
把2F6AH转换成二进制为：0010 1111 0110 1010，可知页号为2。
故放在14号物理块中，写成十六进制为：EF6AH。
23 一个有快表的请页式虚存系统，设内存访问周期为1微秒，内外存传送一个页面的平
均时间为5毫秒。
如果快表命中率为75%，缺页中断率为10%。
忽略快表访问时间，试求内存的有效存取时间。
答：快表命中率为75%，缺页中断率为10%，所以，内存命中率为15%。
故内存的有效存取时间=1×75%+2×15%+(5000+2)×10%=501.25微秒。
29 假设计算机有2M内存，其中，操作系统占用512K，每个用户程序也使用512K内
存。
如果所有程序都有70%的I/O等待时间，那么，再增加1M内存，吞吐率增加多少?
答：由题意可知，内存中可以存放3个用户进程，而CPU的利用率为：1-(70%)3 =1-(0.7)3 =65.7%。
再增加1M内存，可增加2个用户进程，这时CPU的利用率为：1-(70%)5 =1-(0.7)5=83.2%。
故再增加1M内存，吞吐率增加了：83.2%÷65.7%-100%=27%。
31 如果一条指令平均需1微秒，处理一个缺页中断另需n微秒，给出当缺页中断每k
条指令发生一次时，指令的实际执行时间。
答：(1+n/k)微秒。
35 假设一个任务被划分成4个大小相等的段，每段有8项的页描述符表，若页面大小
一为2KB。
试问段页式存储系统中：(a)每段最大尺寸是多少?(b)该任务的逻辑地址空间最大为多少?(c)若该任务访问到逻辑地址空间5ABCH中的一个数据，试给出逻辑地址的格式。
答：段数22 =4，每段有23=8页，页大小为211=2KB。
(a) 故每段最大为214B=16KB。
(b)逻辑地址空间最大4×16KB=64KB。
(c) 若该任务访问到逻辑地址空间5ABCH，其二进制表示为：
0101 1010 1011 1100
所以，逻辑地址表示为：01 011 010 1011 1100
5ABCH的逻辑地址为：第1段第3页，位移由后11位给出。
38 在请求分页虚存管理系统中，页表保存在寄存器中。
若替换一个未修改过页面的缺页中断处理需8毫秒，若替换一个已修改过页面的缺页中断处理需另加写盘时间12毫秒，内存存取周期为1微秒。
假定70%被替换的页面被修改过，为保证有效存取时间不超过2微秒，允许的最大缺页中断率为多少?
答：设最大缺页中断率为x，则有：
(1-x)×1微秒+(1-70%)×x×8毫秒+70%×x×(8+12)=2微秒
即得到：-x+2400x+14000x=1，解得：x约为0.00006。
40 有两台计算机P1和P2，它们各有一个硬件高速缓冲存储器C1和C2，且各有一个
主存储器M1和M2。
其性能为：
C1 C2 M1 M2
存储容量4KB 4KB 2MB 2MB
存取周期60ns 80ns 1μs 0.9μs
若两台机器指令系统相同，它们的指令执行时间与存储器的平均存取周期成正比。
如果在执行某个程序时，所需指令或数据在高速缓冲存储器中存取到的概率P是
0.7，试问：这两台计算机哪个速度快？当P=0.9时，处理器的速度哪个快？
答：CPU平均存取时间为：T=p×T1+(1-p)×T2，T1为高速缓冲存储器存取周期，T2为主存储器存取周期，p为高速缓冲存储器命中率。
(1)当p=0.7时，
P1平均存取时间为：0.7×60+(1-0.7)×1μs=342ns
P2平均存取时间为：0.7×80+(1-0.7)×0.9μs=326ns
故计算机P2比P1处理速度快。
(2)当p=0.9时，
P1平均存取时间为：0.9×60+(1-0.9)×1μs=154ns
P2平均存取时间为：0.9×80+(1-0.9)×0.9μs=162ns
故计算机P1比P2处理速度快。