操作系统(1-8章的课后习题答案)

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国家开放大学《操作系统》章节测试参考答案

国家开放大学《操作系统》章节测试参考答案

国家开放大学《操作系统》章节测试参考答案第1章操作系统概述一、单项选择题1.操作系统的基本职能是()。

A. 提供用户界面,方便用户使用B. 提供方便的可视化编辑程序C. 提供功能强大的网络管理工具D. 控制和管理系统内各种资源,有效地组织多道程序的运行2.按照所起的作用和需要的运行环境,操作系统属于()。

A. 应用软件B. 系统软件C. 支撑软件D. 用户软件3.在计算机系统中,操作系统是()。

A. 处于裸机之上的第一层软件B. 处于系统软件之上的用户软件C. 处于应用软件之上的系统软件D. 处于硬件之下的低层软件4.现代操作系统的基本特征是()、资源共享和操作的异步性。

A. 程序的并发执行B. 实现分时与实时处理C. 多道程序设计D. 中断处理5.以下不属于操作系统具备的主要功能的是()。

A. 中断处理B. CPU调度C. 内存管理D. 文档编辑6.为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率。

这属于()。

A. 存储管理B. 作业管理C. 文件管理D. 处理器管理7.操作系统对缓冲区的管理属于()的功能。

A. 设备管理B. 存储器管理C. 文件管理D. 处理器管理8.操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是()。

A. shell命令B. C语言函数C. 图形界面D. 系统调用9.系统调用是由操作系统提供的内部调用,它()。

A. 与系统的命令一样B. 直接通过键盘交互方式使用C. 是命令接口中的命令D. 只能通过用户程序间接使用10.在下列操作系统中,强调吞吐能力的是()。

A. 多道批处理系统B. 实时系统C. 网络系统D. 分时系统11.批处理系统的主要缺点是()。

A. CPU的利用率不高B. 系统吞吐量小C. 不具备并行性D. 失去了交互性12.为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应,该操作系统应该是()。

A. 分时系统B. 网络系统C. 实时系统D. 多道批处理系统13.下面不属于分时系统特征的是()。

《计算机操作系统教程》第三版答案

《计算机操作系统教程》第三版答案

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。

6. 中断和程序并发之间的关系是什么?答:中断是程序并发的必要条件。

如果没有中断,操作系统不能获得系统控制权,无法按调度算法对处机进行重新分配,一个程序将一直运行到结束而不会被打断。

7. 说明“栈”和“堆”的差别.答:栈是一块按后进先出(FIFO)规则访问的存储区域,用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。

操作系统课后部分习题及答案

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。

计算机操作系统每章习题及答案

计算机操作系统每章习题及答案

计算机操作系统每章习题及答案《操作系统》复习题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、现代操作系统的基本特征是( C )、资源共享和操作的异步性。

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4、( 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5、引入多道程序的目的在于( A )。

A. 充分利用CPU,减少CPU等待时间B. 提高实时响应速度C. 有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量D. 充分利用存储器6、( A )没有多道程序设计的特点。

A. DOSB. UNIXC. WindowsD.OS/27、下列操作系统中,为分时系统的是( C )。

A. CP/MB. MS-DOSC. UNIXD. Windows NT8、在分时系统中,时间片一定,( B ),响应时间越长。

A.内存越多B.用户数越多C.后备队列越短D.用户数越少9、批处理系统的主要缺点是( B )。

A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具备并行性D.以上都不是10、在下列性质中,( D )不是分时系统的特征。

A. 交互性B. 同时性C. 及时性D. 独占性11、实时操作系统追求的目标是( C )。

A.高吞吐率B.充分利用内存C. 快速响应D. 减少系统开销12、CPU状态分为系统态和用户态,从用户态转换到系统态的唯一途径是( C )。

A. 运行进程修改程序状态字B. 中断屏蔽C. 系统调用D. 进程调度程序13、系统调用的目的是(A )。

A.请求系统服务B.终止系统服务C.申请系统资源D.释放系统资源14、系统调用是由操作系统提供的内部调用,它(B )。

计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)

计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)

计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)第四版计算机操作系统课后答案第一章1. 操作系统的定义操作系统是一种软件,它管理着计算机系统的硬件和软件资源,并为用户和应用程序提供接口,以方便他们的使用。

2. 操作系统的功能操作系统具有以下功能:- 进程管理:负责创建、执行和终止进程,并管理它们的资源分配。

- 存储管理:管理计算机系统的内存资源,包括内存分配、虚拟内存和页面置换等。

- 文件系统管理:管理计算机系统中的文件和文件夹,包括文件的存储、读写和保护等。

- 设备管理:负责管理计算机系统中的各种设备,如打印机、键盘和鼠标等。

- 用户接口:提供用户与计算机系统进行交互的接口,如命令行界面和图形用户界面。

3. 操作系统的类型操作系统可以分为以下类型:- 批处理操作系统:按照一系列预先定义的指令集来运行任务。

- 分时操作系统:多个用户可以同时使用计算机系统。

- 实时操作系统:对任务的响应时间要求非常高,用于控制系统和嵌入式系统。

- 网络操作系统:支持多台计算机之间的通信和资源共享。

- 分布式操作系统:在多台计算机上分布式地管理和调度任务。

第二章1. 进程与线程的区别进程是计算机系统中正在运行的程序实例,而线程是进程内的一个执行单元。

进程拥有独立的地址空间和资源,而线程共享进程的地址空间和资源。

多个线程可以在同一进程内并发执行,从而提高系统的效率和资源利用率。

2. 进程的状态转换进程可以处于以下状态:- 创建状态:进程正在被创建。

- 就绪状态:进程准备好执行,等待分配CPU资源。

- 运行状态:进程占用CPU资源执行。

- 阻塞状态:进程等待某种事件发生。

- 终止状态:进程完成执行或被终止。

3. 进程调度算法操作系统使用进程调度算法来决定哪个进程应该被执行。

常见的调度算法有:- 先来先服务(FCFS)调度算法:按照进程到达的顺序进行调度。

- 最短作业优先(SJF)调度算法:选择运行时间最短的进程进行调度。

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。

操作系统原理课后习题答案

操作系统原理课后习题答案

操作系统原理课后习题答案操作系统原理作业第1章1-2 批处理系统和分时系统各有什么特点?为什么分时系统的响应比较快?答:在批处理系统中操作人员将作业成批装入计算机并计算机管理运行,在程序的运行期间用户不能干预,因此批处理系统的特点是:用户脱机使用计算机,作业成批处理,系统内多道程序并发执行以及交互能力差。

在分时系统中不同用户通过各自的终端以交互方式共同使用一台计算机,计算机以“分时”的方法轮流为每个用户服务。

分时系统的主要特点是:多个用户同时使用计算机的同时性,人机问答方式的交互性,每个用户独立使用计算机的独占性以及系统响应的及时性。

分时系统一般采用时间片轮转的方法使一台计算机同时为多个终端用户服务,因此分时系统的响应比较快。

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指同时把多个作业放入内存并允许它们交替执行和共享系统中的各类资源;当一道程序因某种原因而暂停执行时,CPU 立即转去执行另一道程序。

多道程序运行具有如下特征:多道计算机内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,它们先后开始了各自的运行但都未运行完毕。

微观上串行:从微观上看内存中的多道程序轮流或分时地占有处理机,交替执行。

1-6操作系统的主要特性是什么?为什么会有这样的特性?答:并发性,共享性,异步性,虚拟性,这些特性保证了计算机能准确的运行,得出想要的结果。

1-7 工作情况如图。

CPU有空闲等待,它发生在100 ms与程序B都在进行I/O操作。

程序A无等待现象,程序B在0 ms间段内有等待现象。

150 ms时间段内,此时间段内程序A50 ms时间段与180 ms200 ms时第2章2-1 什么是操作系统虚拟机?答:在裸机上配置了操作系统程序后就构成了操作系统虚拟机2-3 什么是处理机的态?为什么要区分处理机的态?答:处理机的态,就是处理机当前处于何种状态,正在执行哪类程序。

计算机操作系统(第四版)1-8章 课后答案(全)

计算机操作系统(第四版)1-8章 课后答案(全)

第一章操作系统引论1.设计现代OS的主要目标是什么?答:方便性,开放性,有效性,可扩充性2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;OS作为计算机系统资的管理者;OS实现了对计算机资源的抽象。

3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先在裸机上覆盖一层1/0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。

0s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·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里,为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。

5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机1/0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,把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。

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。

而耽机1/0方式是指程序和数据的輸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,系统应能及寸接收并及时处理该命令,在用户能接受的时采内将结果返回给用户。

解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设路多路卡,健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据;为每个终端配路缓冲区,暂存用户捷入的命令或教据。

针对反时处理问题,应便所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。

(完整版)操作系统课后题答案

(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。

操作系统部分习题参考答案(孙钟秀版)

操作系统部分习题参考答案(孙钟秀版)

操作系统部分习题参考答案(孙钟秀版)操作系统部分习题参考答案第⼀章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180ms⾄200ms间(见图中有⾊部分)。

5. 在单CPU和两台I/O(I1,I2)设备的多道程序设计环境下,同时投⼊三个作业运⾏。

它们的执⾏轨迹如下:Job1:I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms)Job2:I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms)Job3:CPU(30ms)、I1(20ms)如果CPU、I1和I2都能并⾏⼯作,优先级从⾼到低为Job1、Job2和Job3,优先级⾼的作业可以抢占优先级低的作业的CPU。

试求:(1)每个作业从投⼊到完成分别所需的时间。

(2) 从作业的投⼊到完成CPU的利⽤率。

(3)I/O设备利⽤率。

答:画出三个作业并⾏⼯作图如下(图中着⾊部分为作业等待时间):(1) Job1从投⼊到运⾏完成需80ms,Job2从投⼊到运⾏完成需90ms,Job3从投⼊到运⾏完成需90ms。

(2) CPU空闲时间段为:60ms⾄70ms,80ms⾄90ms。

所以CPU利⽤率为(90-20)/80=77.78%。

(3) 设备I1空闲时间段为:20ms⾄40ms,故I1的利⽤率为(90-20)/90=77.78%。

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。

(完整版)操作系统复习题附答案

(完整版)操作系统复习题附答案
空闲让进,忙则等待,有限等待,让权等待,多种择一
3、进程高级通信的3种机制?主从式,会话式,消息队列或邮箱方式,共享存储区方式
五、应用题
1、信号量操作解决问题:互斥、前趋关系图、经典同步问题。
第3章处理机调度与死锁
一、填空题
1、产生死锁的原因,一是竞争资源,二是进程的(运行推进的顺序)不当。
2、死锁是系统中两个或两个以上的进程由于竞争系统资源而出现的一种(处于无限期等待,系统处于停滞状态)现象。
2、像打印机这类一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源。T
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.寻道时间B.旋转延迟时间C.传输时间D.周转时间
6.磁盘访问中把数据从磁盘读出,或向磁盘写入数据所花费的时间叫做(D)。
A.寻找指定柱面的时间B.旋转延迟时间C.周转时间D.传输时间
三、判断题
1、在DMA控制方式下,外部设备与CPU之间直接进行成批的数据交换。(错,与存储器)
2、通道执行CPU指令构成的程序,与设备控制器一起共同实现对I/O设备的控制。(错,通道执行通道指令构成的程序,通道本身是一个处理机,指令非常单一,通道没有独立的内存)
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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)
2、在联机情况下实现的同时与外围设备联机操作的技术,称为(联机输入输出或假脱机)。

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。

操作系统第五版所有课后复习题中文答案

操作系统第五版所有课后复习题中文答案

第1章计算机系统概述1.1 列出并简要地定义计算机的四个主要组成部分。

主存储器,存储数据和程序;算术逻辑单元,能处理二进制数据;控制单元,解读存储器中的指令并且使他们得到执行;输入/输出设备,由控制单元管理。

1.2 定义处理器寄存器的两种主要类别。

用户可见寄存器:优先使用这些寄存器,可以使机器语言或者汇编语言的程序员减少对主存储器的访问次数。

对高级语言而言,由优化编译器负责决定把哪些变量应该分配给主存储器。

一些高级语言,如C语言,允许程序言建议编译器把哪些变量保存在寄存器中。

控制和状态寄存器:用以控制处理器的操作,且主要被具有特权的操作系统例程使用,以控制程序的执行。

1.3 一般而言,一条机器指令能指定的四种不同操作是什么?处理器-寄存器:数据可以从处理器传送到存储器,或者从存储器传送到处理器。

处理器-I/O:通过处理器和I/O模块间的数据传送,数据可以输出到外部设备,或者从外部设备输入数据。

数据处理:处理器可以执行很多关于数据的算术操作或逻辑操作。

控制:某些指令可以改变执行顺序。

1.4 什么是中断?中断:其他模块(I/O,存储器)中断处理器正常处理过程的机制。

1.5 多中断的处理方式是什么?处理多中断有两种方法。

第一种方法是当正在处理一个中断时,禁止再发生中断。

第二种方法是定义中断优先级,允许高优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。

1.6 内存层次的各个元素间的特征是什么?存储器的三个重要特性是:价格,容量和访问时间。

1.7 什么是高速缓冲存储器?高速缓冲存储器是比主存小而快的存储器,用以协调主存跟处理器,作为最近储存地址的缓冲区。

1.8 列出并简要地定义I/O操作的三种技术。

可编程I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令(用以执行这个指令);在进一步的动作之前,处理器处于繁忙的等待中,直到该操作已经完成。

中断驱动I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令,并继续执行后续指令,直到后者完成,它将被I/O模块中断。

自考02326操作系统(2018版)课后习题答案

自考02326操作系统(2018版)课后习题答案

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。

操作系统课后习题答案

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。

现代操作系统课后习题答案

现代操作系统课后习题答案

第二章进程管理第一部分教材习题(P81)3、为什么程序并发执行会产生间断性特征?(P36)4、程序并发执行,为何会失去封闭性和可再现性?(P37)【解】程序在并发执行时,是多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态将由多个程序来改变,致使程序的运行已失去了封闭性。

同时由于失去了封闭性,也将导致其再失去可再现性。

程序在并发执行时,由于失去了封闭性,程序经过多次执行后,其计算机结果已与并发程序的执行速度有关,从而使程序的执行失去了可再现性。

5、在操作系统中为什么要引入进程概念?(P37)它会产生什么样的影响?【解】在操作系统中引入进程的概念,是为了实现多个程序的并发执行。

传统的程序不能与其他程序并发执行,只有在为之创建进程后,才能与其他程序(进程)并发执行。

这是因为并发执行的程序(即进程)是“停停走走”地执行,只有在为它创建进程后,在它停下时,方能将其现场信息保存在它的PCB中,待下次被调度执行是,再从PCB中恢复CPU现场并继续执行,而传统的程序却无法满足上述要求。

建立进程所带来的好处是使多个程序能并发执行,这极大地提高了资源利用率和系统吞吐量。

但管理进程也需付出一定的代价,包括进程控制块及协调各运行机构所占用的内存空间开销,以及为进行进程间的切换、同步及通信等所付出的时间开销。

6、试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序?(P37)【解】(1)动态性:进程既然是进程实体的执行过程,因此,动态性是进程最基本的特性。

动态性还表现为:“它由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤消而消亡”。

可见,进程有一定的生命期。

而程序只是一组有序指令的集合,并存放在某种介质上,本身并无运动的含义,因此,程序是个静态实体。

(2)并发性:所谓进程的并发,指的是多个进程实体,同存于内存中,能在一段时间内同时运行。

并发性是进程的重要特征,同时也成为OS的重要特征。

引入进程的目的也正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行,而程序是无法并发执行的。

UNIX操作系统课后习题答案

UNIX操作系统课后习题答案

第1章 UNIX操作系统概述1、什么是操作系统,列出你知道的操作系统?2、操作系统的主要功能?3、什么是UNIX?4、UNIX版本的两大派系?5、操作系统的哪一部分直接与硬件交互?6、操作系统的哪一部分执行用户交换?A. ShellB. Kernel7、UNIX平台上最用的编辑器是?8、写出两种AIX的图形用户接口的名字?9、AIX只支持硬盘上的文件系统。

(T/F)10、Shell有哪些功能、UNIX上有哪些常见的Shell?第1章 UNIX操作系统概述1、操作系统(Operating System,简称OS)是控制和管理计算机系统内各种硬软件的平台,用户使用计算机的接口,为用户提供一个使用方便可扩展的工作环境。

常见的操作系统:DOS、Windows、Unix、Linux、Mac OS X、Vxworks2、操作系统是控制其他程序运行,管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。

主要功能包括:文件管理、进程与处理机管理、设备管理、存储管理、网络管理等,由操作系统内核实现3、分狭义和广义的概念狭义的概念•UNIX仅指操作系统内核(Kernel)•内核负责控制并管理计算机资源•多个用户可访问•负责进程的创建、控制、调度,为进程分配内存和外设•提供文件系统的管理功能广义的概念•UNIX不仅指系统内核,它是一个应用环境和程序设计环境,提供了丰富的软件开发工具,包括编辑器、编译程序、调试工具、数据库等等•为应用程序开发者开发的操作系统•提供硬件可移植性,设备独立的文件系统的操作系统•功能强大的多任务、多用户的操作系统4、1)贝尔实验室版本:第1-7版,System Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ UNIX System V Release 4.2 (SVR4.2)现今的AIX 、SCO UNIX等2)加州大学伯克利分校计算机系统研究小组(CSRG)的BSD UNIX(Berkeley Software Distributions)较有影响的版本4.3BSD 现今的 FreeBSD、Solaris等工作站上的UNIX 一般属于这一派系5、Kernel6、A7、VI8、AIXwindowsCommon Desktop Environment (CDE)9、F,AIX支持磁盘文件系统,光盘文件系统,网络文件系统mount –amount /etc/filesystems重启系统分别装载每个文件系统10、SHELL的功能执行用户命令、命令解释器、程序设计语言、进程控制、可定制、特性: 通配符,变量常见的SHELLBourne Shell:是贝尔实验室开发的Bourne Shell:BASH:是GNU的Bourne Again ShellBourne Shell:在大部分内容上与Bourne Shell兼容Bourne Shell:在BSD系统上开发的,语法类似于C语言第2章 UNIX基本操作命令1、登录UNIX系统时会以*号显示用户输入的密码。

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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。

1- 4 : (1):嵌入式系统是指计算机作为某个专用系统中的一个部件而存在,嵌入到更大的,专用的系统中的计算机系统,是一种以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件课裁剪,功能,可靠性,成本,体积,功耗有严格要求的专用计算机系统。

(2):嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件,过去它主要用于工业控制和国防系统领域。

1.5 :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,他们在操作系统控制之下,相互穿插地运行。

当某道程序因某种原因不能继续运行下去时(如等待外部设备传输)操作系统便将另一道程序投入运行,这样可以是CPU和各外部设备尽可能地并行操作,从而提高计算机的使用效率。

(2)多道程序运行的特征:a:多道:计算机主存中同时存放几道相互独立的程序b :宏观上并行:同时进入系统的几道程序都处于运行过程中,即它们都开始运行,但都未运行完毕。

c:微观上串行:从微观上看,主存中的多道程序轮流或分时的占有处理机,交替执行。

1.6 :分时技术是把处理机时间划分成很短的时间片(如几百毫秒)轮地分配给各个应用程序使用,如果某个程序在分配的时间片用完之前计算还未完成,该程序就暂停执行,等待下一轮继续计算。

此时处理机让给另一个用户程序使用。

1.7: a:操作系统是计算机系统中所有软件与硬件想连接的第一层软件,它在裸机上运行。

同时是系统软件和应用软件运行的基础。

操作系统是计算机中管理所有硬件和软件的软件。

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;控制和协调并发活动;提供用户接口,使用户获得良好的工作环境。

b:操作系统的特性是(1):并发能处理多个同时性活动的能力。

在单机上,可以在CPU和I/O设备上同时操作。

(2):共享多个计算机任务对系统资源的共同享用。

(3):不确定性操作系统能处理大量的,随机的事件序列,使各用户的计算任务正确地完成。

1.8 :操作系统的资源管理功能包括处理机管理,存储管理,输入/输出管理和文件系统管理这四大功能。

其中处理机管理和输入输出管理这两个功能与计算机系统的硬部件有关。

1-10 : Windows 系统是嵌入式操作系统1-11 : UNIX系统是一个多用户分时操作系统,Linux是类似于UNIX操作系统的个人计算机操作系统。

1-12 :操作系统应该解决的基本问题有:a :资源分配的策略和方法 b :协调并发活动的关系 c :保证数据的一致性d:实现数据的存取控制1-13 :操作系统的类型主要有:批量操作系统,分时操作系统,实时操作系统,个人计算机操作系统,网络操作系统和分布式操作系统这几种。

1-14 :在多用户多任务操作系统中,所采用的关键技术有并行处理技术和虚拟技术。

第二章2-1 :操作系统虚拟机是就是一个操作系统上,通过虚拟机软件的方式,虚拟出另外一台机器出来,操作系统虚拟机提供了协助用户解决问题的环境,其功能是通过它提供的命令来体现的,用户也是通过这一组命令和操作系统虚拟机打交道。

2-2 :在设计操作系统时,可以考虑的结构组织有模块结构,接口和运行时的组织结构三个方面。

2-3 :处理机的态又称为处理机的特权级,就是处理机当前处于何种状态,正在执行哪类程序。

要区分处理机的态是因为操作系统的管理程序和用户程序在处理机上执行时,二者的职责不同,权限也不同,为此,根据对资源和机器指令的使用权限,将处理执行时的工作状态区分为不同的态。

2-4 :管态又称为系统态,是操作系统的管理程序执行时机器所处的状态。

用户态又称为目态,是用户程序执行时机器所处的状态,在此状态下禁止使用特权指令。

这两者的区别是管态可以在它对应的状态下中央处理机可以使用全部的指令,包括一组特权指令,而用户态在它对应的状态下禁止使用特权指令,管态可以使用所有的资源,允许访问整个存储区,用户态却不能直接取用资源与改变机器状态,并且只允许用户程序访问自己的存储区域。

2-5 :中断是是指某个事件(例如电源掉电,定点加法溢出或I/O传输结束等)发生时,系统中止现行程序的运行,引出处理该事件的程序进行处理,处理完毕后返回断点,继续执行。

在计算机系统中要引进中断的原因是为了实现并发活动,为了实现计算机系统的自动化工作,系统必须具备处理中断的能力。

2-6 :按中断的功能来分,中断的类型有输入输出中断,外中断,机器故障中断,程序性中断,访管中断。

2-7 :强迫性中断,这类中断事件不是正在运行的程序所期待的,而是由某种事故或外部请求信号所引起的。

自愿中断是运行程序所期待的事件,这种事件是由于运行程序请求操作系统服务而引起的。

例如在按功能所分的五大类中断中,输入输出中断,外中断,机器故障中断,程序性中断属于强迫性中断,访管中断属于自愿中断类型。

2-8 :中断与俘获的不同在于:中断由处理机外部事件引起的中断,在x86中称之为异步中断,它是随着CPU的时钟随机产生的,可能发生在一条指令执行过程中,也可能发生在一条指令执行后,包括I/O中断,外中断俘获由处理机内部事件引起的中断,在x86中称为异常,也称为同步中断,包括访管中断,程序性中断,机器故障中断。

同步中断指的是由CPU控制单元产生,是在一条指令执行完毕后才会发出中断,如执行了一条INT指令。

2-9 :中断响应是当中央处理机发现已有中断请求时,中止现行程序执行,并自动引出中断处理程序的过程。

,其实质是交换用户程序和处理该中断事件的中断处理程序的指令执行地址和处理器状态,以达到如下目的:(1)保留程序断点及有关信息(2)自动转入相应的中断处理程序执行。

2-12 :当中断发生时,由中断源自己引导处理机进入中断服务程序的中断过程称为向量中断。

提高中断的处理速度,在向量中断中,对于每一个中断类型都设置一个中断向量,中断向量就是该类型中断的中断服务例行程序的入口地址和处理器状态字。

2-13 :软件的中断处理过程主要分为三个阶段过程:(1)保护现场和传递参数(2)执行相应的中断(或自陷)服务例程(3 )恢复和退出中断图如下:3- 1 :系统生成是指为了满足物理设备的约束和需要的系统功能,通过组装一批模块来产生一个清晰的,使用方便的操作系统的过程。

3-2 :系统引导的主要任务是将操作系统的必要部分装入主存并使系统运行,最终处于命令接受状态。

3-3 :处理应用程序分为的步骤有:(1)编辑(修改):建立一个新文件,或对已有的文件中的错误进行修改。

(2)编译:将源程序翻译成浮动的目标代码,完成这一步工作需要有相应语言编译器,如源程序是C语言写的,那么必须要有C编译器(3)连接:将主程序和其他所需要的子程序和例行程序连接装配在一起,使之成为一个可执行的,完整的主存映像文件。

(4)运行:将主存映像文件调入主存,并启动运行,最后得出计算结果。

这些步骤之间的联系,具体表现为:a:每个步骤处理的结果产生下一个步骤所需要的文件。

b :一个步骤能否正确执行,依赖于前一个步骤是否成功的完成。

3- 4 :静态连接与动态连接的区别在于:静态连接,当有多个应用程序都需要调用同一个库函数时,这多个应用程序的目标文件中都将包含这个外部函数对应的代码;动态连接不需要将应用程序所需要的外部函数代码从库中提取出来并连接到目标文件中,而是在应用程序需要调用外部函数的地方做记录,并说明要使用的外部函数名和引用入口号,形成调用链表。

3-5 :用户与操作系统的接口是:程序接口,命令接口,图形接口。

一个分时系统提供的接口有操作接口和程序接口。

一个批处理系统提供的接口是:系统功能调用和作业控制语言3-6 : Win dows系统提供的用户接口是图形化用户界面。

3-8什么是系统调用?对操作系统的服务请求与一般的子程序调用有什么区别?答:系统调用是用户在程序一级请求操作系统服务的一种手段,它不是一条简单的指令,而是带有一定功能号的访管指令。

区别:操作系统服务的功能都是与操作系统本身有关的,对它的调用是通过一条访管指令来实现的。

3-10简述系统调用的执行过程?答:执行过程:在用户程序中,需要请求操作系统服务的地方安排一条系统调用,这样当程序执行到这一条指令时就会发生中断,系统由用户态转为管态,操作系统的访管中断处理程序得到控制权,它将按系统调用的功能号,借助例行子程序入口地址表转到相应的例行程序去执行在完成用户需要的服务功能后,退出中断,返回到用户程序的断点继续执行。

第四章4-1试解释下列名词,程序的顺序执行,程序的并行执行答:一个计算机由若干操作组成,若这些操作必须按照某种先后次序来执行,以保证操作结果的正确性,就是程序顺序执行。

程序的并行执行时指:若干程序同时在系统中运行,这些程序的执行在时间上是重叠的,一个程序的执行尚未结束,另一个程序的执行已经开始。

4-2.什么是时间有关的错误?试举例说明。

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