操作系统第3章习题带答案说课讲解
操作系统本科第3章教材习题解答
第3章处理机调度“练习与思考”解答1．基本概念和术语调度、作业调度、进程调度、吞吐量、周转时间、带权周转时间、中断调度就是选出待分派的作业或进程。
作业调度就是根据一定的算法，从输入的一批作业中选出若干个作业，分配必要的资源，如内存、外设等，为它建立相应的用户作业进程和为其服务的系统进程（如输入、输出进程），最后把它们的程序和数据调入内存，等待进程调度程序对其执行调度，并在作业完成后作善后处理工作。
进程调度就是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。
吞吐量：单位时间内CPU完成作业的数量。
周转时间：从作业提交到作业完成的时间间隔。
带权周转时间：定义为作业的周转时间除以其实际运行时间。
中断是指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应，它使CPU暂停正在执行的程序，保留现场后自动执行相应的处理程序，处理该事件后，如被中断进程的优先级最高，则返回断点继续执行被“打断”的程序。
2．基本原理和技术（1）处理机调度的主要目的是什么？处理机调度的主要目的就是为了分配处理机。
（2）高级调度与低级调度的主要功能是什么？为什么要引入中级调度？高级调度的主要功能是根据一定的算法，从输入的一批作业中选出若干个作业，分配必要的资源，如内存、外设等，为它建立相应的用户作业进程和为其服务的系统进程（如输入、输出进程），最后把它们的程序和数据调入内存，等待进程调度程序对其执行调度，并在作业完成后作善后处理工作。
低级调度的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。
为了使内存中同时存放的进程数目不至于太多，有时就需要把某些进程从内存中移到外存上，以减少多道程序的数目，为此设立了中级调度。
（3）作业在其存在过程中分为哪四种状态？作业在其存在过程中分为提交、后备、执行和完成四种状态。
（4）在操作系统中，引起进程调度的主要因素有哪些？在操作系统中，引起进程调度的主要因素有：正在运行的进程完成任务，或等待资源，或运行到时；核心处理完中断或陷入事件后，发现系统中“重新调度”标志被置上。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章,精品资料
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。
操作系统第3章习题带答案
操作系统第3章习题带答案第三章⼀、问答题1、⽤户级线程与内核级线程的区别是什么？2、PCB中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？3、什么是操作系统的内核？4、简述时间⽚轮转调度算法的基本思想。
5、某系统采⽤时间⽚轮转调度算法的处理机调度算法，某个时刻根据⽤户要求创建了⼀个进程P，进程P在其存在过程中依次经历了：进程调度选中了进程P 占⽤处理机运⾏，进程P运⾏中提出资源申请，要求增加内存使⽤量，没有得到；进程等待⼀段时间后得到内存；进程调度再次选中了进程P占⽤处理机运⾏；进程P的时间⽚到；⼀段时间后，进程P再次占⽤处理机；有紧急进程Q进⼊，系统停⽌进程P的运⾏，将处理机分配进程Q；进程Q运⾏完，进程调度再次选中了进程P占⽤处理机运⾏；进程P运⾏完。
请分析进程P在其整个⽣命过程中的状态变化。
进程调度选中了进程P占⽤处理机运⾏（就绪→运⾏），进程P运⾏中提出资源申请，要求增加内存使⽤量，没有得到（运⾏→阻塞）；进程等待⼀段时间后得到内存（阻塞→就绪）；进程调度再次选中了进程P占⽤处理机运⾏（就绪→运⾏）；进程P的时间⽚到（运⾏→就绪）；⼀段时间后，进程P再次占⽤处理机（就绪→运⾏）；有紧急进程Q进⼊，系统停⽌进程P的运⾏，将处理机分配进程Q（运⾏→就绪）；进程Q运⾏完，进程调度再次选中了进程P占⽤处理机运⾏（就绪→运⾏）；进程P运⾏完。
请分析进程P在其整个⽣命过程中的状态变化。
6、试⽐较进程与程序的异同。
7、引起创建进程的事件通常有哪些？简述进程的创建过程。
8、简述进程的阻塞过程。
911、简述操作系统的三级调度。
12、为什么要了解进程间的家族关系？因为⽗进程和⼦进程之间是⾪属关系，⼦进程可以继承使⽤⽗进程的资源；如果⽗进程被撤销，还应撤销其所有的⼦孙进程。
13、什么是进程？。
14、试⽐较进程和线程的区别。
15、简述进程的基本状态，画出其状态转换图。
⼆、计算题1、若程序Pa，Pb和Pc单独执⾏时间分别Ta，Tb和Tc，Ta=1⼩时，Tb=1.5⼩时，Tc=2⼩时，其中处理机⼯作时间分别为Ta=10分钟，Tb=15分钟，Tc=35分钟。
操作系统 第三章部分答案-6页精选文档
操作系统第三章的作业书本110页7．设单处理器系统中有 5个进程P1、P2、P3、P4、P5并发执行，其运行时间分别为10、1、2、1、5，优先权分别为3、1、3、4、2，这些进程几乎同时到达，在就绪队列中的次序依次为P1、P2、P3、P4、P5，试计算采用时间片轮转（时间片为2），短进程优先、非抢占式优先权算法进行调度时的平均周转时间和平均等待时间。
解：（1）时间片轮转调度算法，时间片大小为2min采用时间片轮转调度算法进行调度时的平均周转时间为9.6 min，平均带权周转时间为 3.28 min，平均等待时间为 5.8 min。
（2）短进程优先调度算法采用短进程优先调度算法进行调度时的的平均周转时间为 7 min，平均带权周转时间为 1.74 min，平均等待时间为 3.2 min。
（3.1）非抢占式优先权算法（假设值越大，优先级越高）采用非抢占式优先权算法（假设值越大，优先级越高）进行调度时的的平均周转时间为 12.4 min，平均带权周转时间为 6.24 min，平均等待时间为 8.6 min。
（3.2）非抢占式优先权算法（假设值越小，优先级越高）采用非抢占式优先权算法（假设值越小，优先级越高）进行调度时的的平均周转时间为 12 min，平均带权周转时间为 6.36 min，平均等待时间为 8.2 min。
8．有4个作业J1、J2、J3、J4，它们达到的时间分别为9:00、9:40、9:50、10:10，所需的CPU时间分别为70min、30min、10min、5min，分别采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法进行调度，试问它们的调度顺序、作业的周转时间和平均周转时间各是多少？解：（1）先来先服务调度算法（2）短作业优先调度算法9．一个能容纳两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先调度算法，进程调度采用抢占式优先权算法。
表3-11列出了先后到达的几个作业的相关时间和优先级（值越小，优先级越高），试计算：①各作业进入内存的时间和完成时间；②平均周转时间。
操作系统(第三)孙钟秀主编课后习题参考答案汇总
操作系统答案目录习题一1习题二3习题三7习题四16习题五23习题六27习题一一．思考题3. 什么是操作系统？计算机系统中配置操作系统的主要目标是什么？答(p1>：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有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
b5E2RGbCAP配置操作系统的主要目标可归结为：(1> 方便用户使用(2> 扩大机器功能(3> 管理系统资源(4> 提高系统效率(5> 构筑开放环境。
p1EanqFDPw5. 操作系统要为用户提供哪些基本和共性的服务？答(p25>：操作系统提供给程序和用户的共性服务大致有：(1> 创建程序(2> 执行程序(3> 数据I/O(4> 信息存取(5> 通信服务(6> 错误检测和处理DXDiTa9E3d9．试叙述系统调用的实现原理。
答<p28）系统调用的实现有以下几点：⑴编写系统调用处理程序⑵设计一张系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统调用的处理程序，有的系统还包含系统调用自带参数的个数⑶陷入处理机制，需开辟现场保护，以保存发生系统调用时的处理器现场。
RTCrpUDGiT10.试叙述系统调用与过程调用的主要区别。
答<p29）⑴调用形式不同⑵被调用代码的位置不同⑶提供方式不同⑷调用的实现不同二．应用题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。
操作系统第二版第三章课后习题答案
第三章死锁作业答案1，3，9，11，13，14, 161.什么是死锁？试举出一个生活中发生死锁的例子。
参考答案：所谓死锁，是指在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限期地僵持下去的局面。
（也可以是：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。
）举例：1）书中例子“两辆汽车过窄桥发生冲突”2）公共汽车到站，车上的人要下车，车下的人要上车，挤在车门口。
结果是车上的人下不来，车下的人上不去。
3. 发生死锁的四个必要条件是什么？参考答案：发生死锁的四个必要条件是：互斥条件、占有且等待条件、不可抢占条件和循环等待条件。
9. 设想有一条带闸门的运河，其上有两座吊桥，它们在一条公路上，运河和公路的交通都是单方向的。
河上的交通工具是轮船。
当轮船距A桥100m时就鸣笛警告，若桥上无车辆，吊桥就吊起，直至轮船尾部过桥为止。
对吊桥B也做同样处理。
设轮船的长度为200m。
车辆和轮船任意前进时，是否会发生死锁？若会，说明理由。
怎样发现？并请提出一种防止死锁的办法。
参考答案：会产生死锁。
当轮船距A桥100m时鸣笛警告，此时若桥上无车辆，吊桥就吊起，但是B桥上有车辆，而且由于A桥吊起，车辆无法前进，B桥上的车辆无法下桥。
于是，轮船和车辆都不能前进，造成死锁现象。
一种防止死锁的办法是：当轮船距A桥100m时就鸣笛警告，车辆不能再上B桥。
当B桥上无车辆时，就吊起B 桥；然后，当A桥上无车辆，则吊起A桥。
轮船通过A桥和B桥后，两个吊桥放下，车辆可以通行。
（该方法相当于资源有序分配，也可以采用资源预分配策略，即同时吊起A、B两桥的方法，资源利用率相对较低。
）11. 死锁和“饥饿”之间的主要差别是什么？参考答案：①处于死锁状态的进程都占有一定的资源，而处于饥饿状态的进程永远都得不到所申请的资源②死锁是一种僵局，在无外力干预下，处于死锁状态的全部进程都不能前进，即它们都处于阻塞态，可能造成整个系统瘫痪；而出现饥饿时系统照常运行，只是某个或某几个进程永远也不能得到所需的全部服务③造成死锁的根本原因是资源有限且使用不当；而造成饥饿的原因是资源分配策略或调度策略不合适，如果采用先来先服务的资源分配策略就可以避免饥饿。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章
第三章处置机调度与死锁1，高级调度与低级调度的主要任务是什么？为何要引入中级调度？【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，分派必要的资源，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取得处置机，然后由分派程序执行把处置机分派给该进程的操作。
（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再也不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。
当这些进程重又具有运行条件，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有运行条件的就绪进程从头调入内存，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】作业包括通常的程序和数据，还配有作业说明书。
系统按照该说明书对程序的运行进行控制。
批处置系统中是以作业为大体单位从外存调入内存。
作业步是指每一个作业运行期间都必需通过若干个相对独立彼此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寄存在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处置，于是形成了处置作业流。
4、在什么情冴下需要利用作业控制块JCB？其中包括了哪些内容？【解】每看成业进入系统时，系统便为每一个作业成立一个作业控制块JCB，按照作业类型将它插入到相应的后备队列中。
JCB 包括的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU忙碌型、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) 开始处置时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源利用情况等5．在作业调度中应如何肯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(第三)孙钟秀主编课后习题参考答案汇总
操作系统答案目录习题一1习题二3习题三7习题四16习题五23习题六27习题一一．思考题3. 什么是操作系统？计算机系统中配置操作系统的主要目标是什么？答(p1>：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有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
b5E2RGbCAP配置操作系统的主要目标可归结为：(1> 方便用户使用(2> 扩大机器功能(3> 管理系统资源(4> 提高系统效率(5> 构筑开放环境。
p1EanqFDPw5. 操作系统要为用户提供哪些基本和共性的服务？答(p25>：操作系统提供给程序和用户的共性服务大致有：(1> 创建程序(2> 执行程序(3> 数据I/O(4> 信息存取(5> 通信服务(6> 错误检测和处理DXDiTa9E3d9．试叙述系统调用的实现原理。
答<p28）系统调用的实现有以下几点：⑴编写系统调用处理程序⑵设计一张系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统调用的处理程序，有的系统还包含系统调用自带参数的个数⑶陷入处理机制，需开辟现场保护，以保存发生系统调用时的处理器现场。
RTCrpUDGiT10.试叙述系统调用与过程调用的主要区别。
答<p29）⑴调用形式不同⑵被调用代码的位置不同⑶提供方式不同⑷调用的实现不同二．应用题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。
第3章习题参考答案OK)
一、用适当内容填空1．计算机系统是由【硬件】系统和【软件】系统两部分组成。
2．操作系统是计算机的一种系统软件，它有效地管理和控制计算机的【软件】和【硬件资源】资源，合理组织计算机的工作流程，以使整个计算机系统高效地运行。
3．操作系统基本功能包括【进程管理】【作业管理】【存储管理】【文件管理】和【设备】管理。
4．按内存中同时运行程序的数目，可以将批处理系统分为【单道批处理系统】和【多道批处理系统】两大类。
5．并发性和【共享性】是操作系统的两个基本特征，两者互为依存条件。
6．操作系统的异步性是指【进程以不可预知的速度向前推进】、【程序完成时间不可预知】。
7．多道程序设计技术能充分发挥【 CPU 】与【输入输出设备】并行工作的能力。
8．实时操作系统的主要特征是【实时性】和【高可靠性】。
9．批处理系统主要解决的是【系统吞吐量】问题，分时系统主要解决的是【人机交互】问题。
10．在【批处理】系统中，用户不能随时干预自己程序的运行。
11．在主机控制下实现输入输出操作称为【联机】操作。
12．实现多道程序系统的计算机硬件基础是【通道】和【中断机制】的引入。
13．在操作系统中，【进程】是资源分配最小单位。
14．保存进程状态、控制进程转换，是进程存在的惟一标志是【进程控制块】。
15．进程的基本特征有【动态性】、【并发性】、独立性、异步性和结构性。
16．进程和程序的根本区别是：进程是【动态的】，程序是【静态的】。
17．进程的三个基本状态是【就绪态】、【运行态】和【等待态】。
18．为使操作系统更加安全可靠地工作，计算机系统中的程序有两种不同的运行状态：【系统态或管态】和【用户态或目态】，在【用户】态运行的程序不能执行特权指令。
19．存储管理的功能是【存储分配】、【存储保护】、【存储共享】、【存储扩充】和【地址映射】。
20．虚拟存储管理的实现基于【程序局部性】原理。
21．在一般操作系统中，设备管理的主要功能包括【缓冲管理】、【设备分配】、【设备处理】和【虚拟设备】。
(完整版)操作系统第3章习题带答案
第三章一、问答题1、用户级线程与内核级线程的区别是什么？2、PCB 中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？3、什么是操作系统的内核？4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。
5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法，某个时刻根据用户要求创建了一个进程P，进程P 在其存在过程中依次经历了：进程调度选中了进程P 占用处理机运行，进程P 运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到；进程等待一段时间后得到内存；进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行；进程P 的时间片到；一段时间后，进程P 再次占用处理机；有紧急进程Q 进入，系统停止进程P 的运行，将处理机分配进程Q；进程Q 运行完，进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行；进程P 运行完。
请分析进程P 在其整个生命过程中的状态变化。
进程调度选中了进程P 占用处理机运行（就绪→运行），进程P 运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到（运行→阻塞）；进程等待一段时间后得到内存（阻塞→就绪）；进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行（就绪→运行）；进程P 的时间片到（运行→就绪）；一段时间后，进程P 再次占用处理机（就绪→运行）；有紧急进程Q 进入，系统停止进程P 的运行，将处理机分配进程Q（运行→就绪）；进程Q 运行完，进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行（就绪→运行）；进程P 运行完。
请分析进程P 在其整个生命过程中的状态变化。
6、试比较进程与程序的异同。
7、引起创建进程的事件通常有哪些？简述进程的创建过程。
8、简述进程的阻塞过程。
910、进程控制块的作用是什么？它主要包括哪几部分内容？11、简述操作系统的三级调度。
12、为什么要了解进程间的家族关系？因为父进程和子进程之间是隶属关系，子进程可以继承使用父进程的资源；如果父进程被撤销，还应撤销其所有的子孙进程。
13、什么是进程？。
14、试比较进程和线程的区别。
15、简述进程的基本状态，画出其状态转换图。
操作系统第3章习题-答案
第3章调度与死锁一、单项选择题1. 在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。
但是，不适当的______也可能产生死锁。
A. 进程优先权B. 资源的线性分配 =C. 进程推进顺序D. 分配队列优先权2. 采用资源剥夺法可解除死锁，还可以采用_____方法解除死锁。
A. 执行并行操作=B. 撤消进程C. 拒绝分配新资源D. 修改信号量3. 产生死锁的四个必要条件是：互斥、________、循环等待和不剥夺。
A. 请求与阻塞=B. 请求与保持C. 请求与释放D. 释放与阻塞4. 发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏________条件是不太实际的。
=A. 互斥 B. 不可抢占 C. 部分分配 D. 循环等待5. 在分时操作系统中，进程调度经常采用________算法。
A. 先来先服务B. 最高优先权 =C. 时间片轮转D. 随机6. 资源的按序分配策略可以破坏________条件。
A. 互斥使用资源B. 占有且等待资源C. 非抢夺资源=D. 环路等待资源7. 银行家算法是一种________算法。
A. 死锁解除＝B. 死锁避免C. 死锁预防D. 死锁检测8. ________优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。
A. 先来先服务 =B. 静态C. 动态D. 短作业9. 某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是________。
A. 9 ＝B. 10C. 11D. 1210. 以优先级为基础的进程调度算法可以保证在任何时候正在运行的进程总是诸就绪进程中优先级最高的进程。
上述描述是________。
A. 正确的＝B. 错误的11. 当检测出发生死锁时，可以通过撤消一个进程解除死锁。
上述描述是________。
A. 正确的＝B. 错误的12. 在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是____。
操作系统第三章作业答案教学教材
操作系统第三章作业答案第三章作业1.下进程之间存在相互制约关系吗？若存在，是什么制约关系？为什么？①几个同学去图书馆借同一本书。
答：互斥，只能有一个借到②篮球比赛中两队同学争抢篮板球。
答：互斥，只能有一个抢到③果汁流水线生产中捣碎、消毒、灌装、装箱等各道工序。
答：同步时进行，相互不影响④商品的入库出库。
答：同步时进行，相互无影响⑤工人做工与农民种粮。
答：同步进行，相互无影响2.在操作系统中引入管程的目的是什么？条件变量的作用是什么？答：引入管城是为了实现进程的同步和互斥。
条件变量的作用是：设置多个信号量，使用大量的P、V操作，还要仔细安排多个P操作的排列次序，否则会出现错误的结果或出现死锁现象。
3.说明P、V操作为什么要设计成原语。
答：用信号量S表示共享资源，其初值为1表示有一个资源。
设有两个进程申请该资源，若其中一个进程先执行P操作。
P操作中的减1操作有3条指令组成：去S送寄存器R;R-1送S。
若P操作不用原语实现，在执行了前述三条指令中的2条，即还未执行R送S时（此时S值仍为1），进程被剥夺CPU，另一个进程执行也要执行P操作，执行后S的值为0，导致信号量的值错误。
正确的结果是两个进程执行完P操作后，信号量S的值为-1，进程阻塞。
4.设有一个售票大厅，可容纳200人购票。
如果厅内不足200人则允许进入，超过则在厅外等候；售票员某时只能给一个购票者服务，购票者买完票后就离开。
试问：①购票者之间是同步关系还是互斥关系？答：互斥关系②用P、V操作描述购票者的工作过程。
如下：semaphore mutex=1;semaphore full=200;void customer(){ p(metux);P(full);BuyingV(mutex);V(full);}5.进程之间的关系如图3-16所示，试用P、V操作描述它们之间的同步。
如下：设：s1→s2为a s1→s3为b s2→s6为c s3→s4 为d s3→s5为e s4→s6为f s5→s6为gsemaphore a,b,c,d,g,f,g=0,0,0,0,0,0,0;{ s1;v(a);v(b);}{ p(a);s2;v(a);}{ p(b);s3;v(b);}{ p(d);s4;v(d);}{ p(e);s5;v(e);}{ p(c);s6;}{ p(f);p(g);s6}6.有4个进程P1、P2、P3、P4共享一个缓冲区，进程P1向缓冲区存入消息，进程P2、P3、P4从缓冲区中去消息，要求发送者必须等三个进程都去过本消息后才能发送下调消息。
操作系统原理与实践教程(第三版)第3章习题答案
第3章处理器管理(1) 为什么程序并发执行会产生间断性特征，并失去封闭性和可再现性？解：之所以产生间断性特征是因为多个程序在并发执行时，需要为了完成同一项任务而相互合作，并发执行的程序间的这种相互制约导致了“暂停—执行—暂停”的间断性运行规律。
失去封闭性是因为程序在并发执行时，多个程序需要共享系统中的多种资源。
所以，这些资源的状态是由多个程序改变的，从而使程序的运行失去了封闭性。
失去可再现性是因为程序在并发执行时，由于失去了封闭性，从而导致其失去可再现性。
(2) 什么是进程？为什么要在操作系统中引入进程？解：进程是可并发执行且具有独立功能的程序在一个数据集合上的运行过程，它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
“进程”概念是人们为了使程序能够并发执行，并且能对并发的程序加以描述和控制而引入的。
(3) 试从并发性、独立性、动态性上比较程序和进程的不同。
解：●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。
●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。
●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，因而进程有一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。
(4) 什么是PCB？它具有什么作用？为什么说PCB是进程存在的唯一标识？解：进程控制块(Process Control Block，PCB)是操作系统为了管理进程而设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。
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.因为系统利用PCB来控制和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。
现代操作系统(原书第3版)部分课后答案-第3章
2.由题意得，读或写每个字节需要10/4 = 2.5ns，且128 MB = 2^27 字节，内存紧缩时，几乎整个内存都必须复制，也就是要求读出每一个内存字，然后重写到不同的位置。
因此，对于每个字节的压缩需要5ns。
故总共需要的时间为 2^27 * 5 ns = 671 ms 。
3.128 MB = 2^27 字节对于位图，用于存储管理需要2^27/8n字节，故总共需要 2^27 + 2^27/8n = 2^27*（1+1/8n）字节;对于链表，用于存储管理需要2^27 / 2^16(64kb)=2^11个节点，每个节点大小为需要（32+16+16）/8 = 8字节，故总共需要2^27 + 2^11*8 = 2^27 + 2^14 = 2^27 *(1 +1/(8*2^10) )字节;因此，当n < 2^10字节（即1KB）时，位图> 链表，则使用链表；当n > 1KB时，位图< 链表，则使用位图。
4.首次适配：20KB，10KB，18KB；最佳适配：12KB，10KB，9KB；最差适配：20KB，18KB，15KB；下次适配：20KB，18KB，9KB。
5.虚拟页号|偏移量虚拟地址4KB（页大小）１２位偏移量8KB（页大小）１３位偏移量20000 100｜111000100000 10｜0111000100000 32768 1000｜000000000000 100｜0000000000000 60000 1110｜101001100000 111｜01010011000007.a)M的最小值是4096，才能使内层循环的每次执行时都引起TLB失效，N的值只会影响到X的循环次数，与TLB失效无关。
b)M的值应该大于4096才能在内层循环每次执行时引起TLB失效，但现在N 的值要大于64K，所以X会超过256KB。
9.页大小为8KB，所以页內地址为13位，故页框有１９位，可表示的物理空间有２＾１９个页框。
操作系统第三版教材部分习题参考答案
第3章进程管理三、实训问题参考答案⑥cx程序运行时，一个父进程和两个子进程并发运行，所以多次执行的结果并不总是一样。
⑦系统中一个父进程和一个子进程并发运行，所以多次执行的结果并不总是一样。
如果注释“/*父进程line1*/”所在行和“/*父进程line2*/”所在行交换位置，程序多次运行的结果会相同，因为wait()函数的功能是：主进程暂停执行，等待子进程结束再继续执行主进程。
习题10. 答案：A: while(TRUE){ 生产消息；P(Sab);P(Sac);向缓冲区送消息；V(Sb);V(Sc); }B: while(TRUE){ P(Sb);从缓冲区取消息；V(Sab) }C: whe(TRUE){ P(Sc);从缓冲区取消息；V(Sac) }13. 答案：设置一个信号量S，代表机房内空位数目，初值为40，用来控制进入机房的上机进程数不超过40；再设置互斥信号量mutex，代表机房门这一临界资源，其初值为1，以实现多个上机进程对其互斥访问。
P(S);P(mutex);从机房门进入V(mutex);上机P(mutex);从机房门离开V(mutex);V(S);18. 答案：（1）mutex是互斥信号量，初值为1，表示开始时无进程在临界区。
SP是同步信号量，初值为n，表示开始时有n个空的缓冲区。
SC是同步信号量，初值为0，表示开始时有0个满的缓冲区。
（2）①处填 P(mutex)②处填 V(SC) ③处填 V(mutex) ④处填 V(SP)19. 死锁是计算机系统中多道程序并发执行时，两个或两个以上的进程由于竞争系统资源，而出现的一种互相等待的现象。
不是所有的进程都停止工作。
死锁的系统中并不是所有的资源都分配完毕。
20. 目前解决死锁的基本方法有以下三种：①预防死锁②避免死锁③检测和解除死锁22. 不会。
假定该系统死锁，那么就隐含其中的每一个进程已占有一个资源并正在等待另一个资源。
由于该系统只有3个进程且有4个资源，因此必有一个进程能获得其中的2个资源。
(完整版)操作系统第三章课后答案
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。
计算机操作系统(习题集)第三章答案
一、单项选择题1、操作系统中的作业管理是一种（A ）。
A.宏观的高级管理B.宏观的低级管理C.系统刚开始加电D.初始化引导完成2、作业调度又称为[1A]，它决定将哪些在外存储器上的处于[2D]状态的作业调入主机内存。
系统经作业调度程序选中一个或多个作业后，就为它们分配必要的内存、设备及软资源。
然后控制权就交给了[3B]，由[3]将它们变为一个或一组[4C]，并[5A]。
供选择的答案：[1]： A、高级调度 B、低级调度 C、中级调度 D、进程调度[2]： A、就绪 B、阻塞 C、提交 D、后备[3]： A、存储管理模块 B、处理机管理模块 C、文件管理模块 D、设备管理模块[4]： A、指令 B、子程序 C、进程 D、程序段[5]： A、把它们挂到就绪队列上 B、为它们分配处理机C、把它们挂到后备队列上D、为它们分配设备3、处于后备状态的作业存放在（A ）中。
A.外存B.内存和B D.扩展内存4、在操作系统中，JCB是指（A ）。
A.作业控制块B.进程控制块C.文件控制块D.程序控制块5、作业在系统中存在与否的唯一标志是（ C）。
A.源程序B.作业说明书C.作业控制块D.目的程序6、按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（A）调度算法。
A.先来先服务法B. 短作业优先法C.时间片轮转法D. 优先级法7、在批处理系统中，周转时间是（B ）。
A.作业运行时间B.作业等待时间和运行时间之和C.作业的相对等待时间D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间8、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ B）。
A.先来先服务法B. 优先级法C.短作业优先法D. 时间片轮转法9、操作系统中，（ A）负责对进程进行调度。
A.处理机管理B. 作业管理C.高级调度管理D. 存储和设备管理10.如果系统中所有作业是同时到达的，则使作业平均周转时间最短的作业调度算法是短作业优先调度算法。
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操作系统第3章习题
带答案
第三章
一、问答题
1、用户级线程与内核级线程的区别是什么？
2、PCB中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？
3、什么是操作系统的内核？
4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。
5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法，某个时刻根据用户要求创建了一个进程P，进程P在其存在过程中依次经历了：进程调度选中了进程P占用处理机运行，进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到；进程等待一段时间后得到内存；进程调度再次选中了进程P占用处理机运行；进程P的时间片到；一段时间后，进程P再次占用处理机；有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q；进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P占用处理机运行；进程P运行完。
请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。
进程调度选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行），进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到（运行→阻塞）；进程等待一段时间后得到内存（阻塞→就绪）；进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行）；进程P的时间片到（运行→就绪）；一段时间后，进程P再次占用处理机（就绪→运行）；有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q（运行→就绪）；进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P
占用处理机运行（就绪→运行）；进程P运行完。
请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。
6、试比较进程与程序的异同。
7、引起创建进程的事件通常有哪些？简述进程的创建过程。
8、简述进程的阻塞过程。
9
10、进程控制块的作用是什么？它主要包括哪几部分内容？
11、简述操作系统的三级调度。
12、为什么要了解进程间的家族关系？
因为父进程和子进程之间是隶属关系，子进程可以继承使用父进程的资源；如果父进程被撤销，还应撤销其所有的子孙进程。
13、什么是进程？。
14、试比较进程和线程的区别。
15、简述进程的基本状态，画出其状态转换图。
二、计算题
1、若程序Pa，Pb和Pc单独执行时间分别Ta，Tb和Tc，Ta=1小时，Tb=1.5小时，Tc=2小时，其中处理机工作时间分别为Ta=10分钟，Tb=15分钟，Tc=35分钟。
如果采用多道程序设计的方法，让Pa，Pb和Pc并行工作，假定处理机利用率达到60%，另加20分钟系统开销，请问系统效率能提高百分之几？
Ta,Tb和Tc并行工作共用CPU时间：
(10+15+35)/60%=100(3分)
系统效率提高:
[(60+90+120)-(100+20)]/(60+90+120)*100%
=(270-120)/270*100%
=55.6%
2、在单机系统中，系统中各个进程到达就绪队列的时刻、执行时间和优先级（越小者越高）如下表所示。
假设进程的调度时间忽略不计。
请分别给出采用剥夺式优先级调度算法时各个进程的调度次序，并计算平均周转时间：
平均周转时间6.8
忽略进行调度等所花费的时间，且进程执行过程中不会发生阻塞，请回答下列问题：分别写出采用时间片轮转调度算法（时间片为4秒）、响应比高者优先调度算法选中进程执行的次序。
时间片轮转调度算法：P1，P2，P3，P4 ，P1，P2，P4，P1，P2，P2
响应比高者优先调度算法：P3，P4，P1，P2
3、就绪队列中有4个进程P1，P2，P3，P4同时进入就绪队列，它们进入就绪队列10秒之后开始进程调度，它们需要的处理器时间如表所示。
忽略进行调度等所花费的时间，且进程执行过程中不会发生阻塞，请回答下列问题：分别写出采用时间片轮转调度算法（时间片为4秒）、响应比高者优先调度算法选中进程执行的次序。
4、假定有一个进程A，它的工作流程图如下所示，如果系统中进程只有三种状态（就绪、执行、阻塞），且进程被进程调度选中后就可投入运行，时间片
q=200ms，请顺序列出其从开始到结束所经历的状态转化过程，并注明原因。
开始磁盘I/O请求磁带I/O请求打印请求结束
计算250ms 计算50ms 计算200ms 计算150ms
开始时，进程被调度程序选中立即投入运行，运行200ms后，时间片到时，进程由运行态转变成就绪态，发生进程切换，其他进程被调度运行；某时刻，该进程重新被调度程序调度投入运行，进程从就绪态变成运行态，运行50ms后，进程请求磁盘I/O，由运行态变为阻塞态；磁盘I/O完成后，进程由阻塞态变为就绪态，并在某时刻被调度程序调度得到CPU运行，从就绪态变成运行态；运行50ms后，进程因请求磁带I/O而阻塞；进程磁带I/O请求完成后，从阻塞态变成就绪态，某一时刻被调度程序选中执行，从就绪态变成运行态，运行200ms后时间片用完，进程从运行态变为就绪态；某一时刻，调度程序选中进程执行，但进程要执行打印请求，此时进程从就绪态变成阻塞态；打印请求结束后，进程由阻塞态变为就绪态，某一时刻进程又被重新调度执行，进程从就绪态变成运行态，运行150ms后进程结束。
三、应用题
请设计一种PCB的组织方式，画出示意图，并用文字进行简要描述。
可采用链接或索引方式，具体方案参考课本。