计算机操作系统第四版
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章
第二章1.什么是前趋图?为什么要引入前趋图?答:前趋图(PrecedenceGraph)是一个有向无循环图,记为DAG(DirectedAcyclicGraph),用于描述进程之间执行的前后关系。
2.画出下面四条诧句的前趋图:S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;答:其前趋图为:3.4.5.6.a.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。
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→执行状态:进程分配到CPU资源(2)执行状态→就绪状态:时间片用完(3)执行状态→阻塞状态:I/O请求(4)阻塞状态→就绪状态:I/O完成12.为什么要引入挂起状态?该状态有哪些性质?答:引入挂起状态处于五种不同的需要:终端用户需要,父进程需要,操作系统需要,对换需要和负荷调节需要。
处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。
10.在3)。
17.在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么?答:(1)根据被终止进程标识符,从PCB集中检索出进程PCB,读出该进程状态。
(2)若被终止进程处于执行状态,立即终止该进程的执行,臵调度标志真,指示该进程被终止后重新调度。
(3)若该进程还有子进程,应将所有子孙进程终止,以防它们成为不可控进程。
(4)将被终止进程拥有的全部资源,归还给父进程,或归还给系统。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章第二章1. 什么是前趨圖?為什么要引入前趨圖?答:前趨圖(Precedence Graph)是一個有向無循環圖,記為DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述進程之間執行的前后關系。
2. 畫出下面四條詫句的前趨圖:S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;答:其前趨圖為:3. 為什么程序并發執行會產生間斷性特征?程序在并發執行時,由于它們共享系統資源,以及為完成同一項任務而相互合作,致使在這些并發執行的進程之間,形成了相互制約的關系,從而也就使得進程在執行期間出現間斷性。
4. 程序并發執行時為什么會失去封閉性和可再現性?因為程序并發執行時,是多個程序共享系統中的各種資源,因而這些資源的狀態是由多個程序來改變,致使程序的運行失去了封閉性。
而程序一旦失去了封閉性也會導致其再失去可再現性。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF5. 在操作系統中為什么要引入進程概念?它會產生什么樣的影響?為了使程序在多道程序環境下能并發執行,并能對并發執行的程序加以控制和描述,從而在操作系統中引入了進程概念。
影響: 使程序的并發執行得以實行。
6. 試從動態性,并發性和獨立性上比較進程和程序?a. 動態性是進程最基本的特性,可表現為由創建而產生,由調度而執行,因得不到資源而暫停執行,以及由撤銷而消亡,因而進程由一定的生命期;而程序只是一組有序指令的集合,是靜態實體。
b. 并發性是進程的重要特征,同時也是OS的重要特征。
引入進程的目的正是為了使其程序能和其它建立了進程的程序并發執行,而程序本身是不能并發執行的。
c. 獨立性是指進程實體是一個能獨立運行的基本單位,同時也是系統中獨立獲得資源和獨立調度的基本單位。
而對于未建立任何進程的程序,都不能作為一個獨立的單位來運行。
7. 試說明PCB的作用?為什么說PCB是進程存在的唯一標志?a. PCB是進程實體的一部分,是操作系統中最重要的記錄型數據結構。
计算机操作系统第四版ppt课件
目录
• 引言 • 进程管理 • 内存管理 • 文件管理 • 设备管理 • 并行与分布式处理系统
01
CATALOGUE
引言
计算机操作系统概述
01
02
03
定义
计算机操作系统是一种系 统软件,它是计算机上的 一个关键组成部分。
作用
操作系统管理和控制计算 机的硬件和软件资源,为 用户提供方便、高效的使 用环境。
04
共享性
操作系统中的资源可以被多个程序共 同使用。
06
异步性
在多道程序环境下,允许多个程序并发执行, 但由于资源有限,进程的执行顺序和执行时间 都是不确定的。
02
CATALOGUE
进程管理
进程的概念和特征
进程是程序的一次执 行过程,是系统进行 资源分配和调度的基 本单位。
进程由程序、数据和 进程控制块(PCB) 三部分组成。
通道控制方式
通道独立控制I/O操作,实现了 CPU、通道、I/O设备的并行工
作。
设备分配策略及实现方法
设备分配中的数据结构
设备控制表、设备队列、系统设备表等。
设备分配策略
先进先出、优先级高者先等分配策略。
设备分配算法
基于设备请求队列的分配算法、基于设备优先级的分配算法等。
设备分配的安全性
死锁的预防、避免和检测与恢复。
实现多道程序的并发执行,提高内存 利用率和系统吞吐量。
分区存储管理方案
固定分区
将内存划分为若干个固定大小的区域,每个 区域只能装入一个作业。
分区分配算法
首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适 应算法等。
可变分区
根据作业大小动态划分内存区域,提高内存 利用率。
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。
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J CB?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。
计算机操作系统第四版教案
(2) CPU等待人工操作。当用户进行装带(卡)、卸带(卡) 等人工操作时,CPU及内存等资源是空闲的。
整理课件 13
第一章 操作系统引论
2. 脱机输入/输出(Off-Line I/O)方式 为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛 盾,20世纪50年代末出现了脱机I/O技术。该技术是事先将 装有用户程序和数据的纸带装入纸带输入机,在一台外围机 的控制下,把纸带(卡片)上的数据(程序)输入到磁带上。当 CPU需要这些程序和数据时,再从磁带上高速地调入内存。
整理课件 9
第一章 操作系统引论
图1-2 I/O软件隐藏了I/O操作实现的细节
整理课件 10
第一章 操作系统引论
1.1.3 推动操作系统发展的主要动力 1.不断提高计算机资源利用率 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. 不断提出新的应用需求
整理课件 11
整理课件
2
第一章 操作系统引论
第一章 操作系统引论
1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 OS结构设计 习题
整理课件 3
第一章 操作系统引论
1.1 操作系统的目标和作用
操作系统的目标与应用环境有关。例如在查询系统中所 用的OS,希望能提供良好的人—机交互性;对于应用于工 业控制、武器控制以及多媒体环境下的OS,要求其具有实 时性;而对于微机上配置的OS,则更看重的是其使用的方 便性。
(1) 人—机交互。 (2) 共享主机。
整理课件 26
第一Байду номын сангаас 操作系统引论
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。
计算机操作系统第四版试题及答案
1.独占设备:
2.文件控制块:
3.动态重定位:
4.对换技术:
6. 记录:
[键入文字]
5
三、判断改错题(判断正误,并改正错误,每小题 2 分,共 20 分)
1.实现虚拟存储器的关键技术是提供快速有效的自动地址变换的硬件机构和相应的软
件算法。
()
2、磁盘是共享设备,所以允许多个进程同时在存储空间中进行访问。
计算机操作系统测试(一)
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,只有一个是正确的,将其号码写在题干的括
号中。每小题 2 分,共 20 分)
1、 文件系统的主要组成部分是( )
A、文件控制块及文件
B、I/O 文件及块设备文件
C、系统文件及用户文件
D、文件及管理文件的软件
2、 实现进程互斥可采用的方法( )
A、中断
B、查询
C、开锁和关锁
D、按键处理
3、某页式管理系统中,地址寄存器的低 9 位表示页内地址,则页面大小为( )
A、1024 字节 B、512 字节 C、1024K
D、512K
4、串联文件适合于( )存取
A、直接
B、顺序
C、索引
D、随机
5、进程的同步与互斥是由于程序的( )引起的
A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量
10、(√)
四、简答 1、答: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,这些进程将 永远不能再向前推进。产生死锁的原因可归结为两点:
(1) 争资源。 (2) 进程推进顺序非法。 在具备下述四个必要条件时,就会产生死锁。 (3) 互斥条件 (4) 请求和保持条件 (5) 不剥夺条件 (6) 环路等待条件 2、什么是多道程序技术,它带来了什么好处? 答:多道程序技术即是指在内存中存放多道作业,运行结束或出错,自动调度内存中 另一道作业运行。多道程序主要优点如下: (1)资源利用率高。由于内存中装入了多道程序,使它们共享资源,保持系统资 源处于忙碌状态,从而使各种资源得以充分利用。 (2)系统吞吐量大。由于 CPU 和其它系统资源保持“忙碌”状态,而且仅当作业 完成或运行不下去时才切换,系统开销小,所以吞吐量大。 3、答:有结构文件可分为以下三类,分别是: (1)顺序文件。它是指由一系列记录,按某种顺序排列所形成的文件。 (2)索引文件。当记录为可变长度时,通常为之建立一张索引表,并为每个记录 设置一表项,以加速对记录的检索速度。 (3)索引顺序文件。这是上述两种文件方式的结合,它为文件建立一张索引表,
计算机操作系统(第四版)
计算机操作系统(第四版)计算机操作系统(第四版)计算机操作系统是现代计算机科学的重要组成部分,它负责管理和协调计算机硬件和软件资源,提供用户和应用程序与计算机之间的接口和交互。
《计算机操作系统(第四版)》是一本经典的教材,本文将对该教材进行简要介绍,并分析其中的一些关键概念和技术。
第一部分:操作系统概述在第一部分,教材详细介绍了操作系统的定义、作用和演化历史。
操作系统是计算机系统中的核心软件,它负责管理计算机的资源,包括处理器、存储器、设备和文件等。
同时,操作系统为用户和应用程序提供了一个抽象层,通过命令和界面使得用户可以方便地与计算机交互。
在这一部分中,教材还介绍了各种操作系统的发展历程,从最早的批处理系统到现代的分时操作系统和分布式操作系统,展示了操作系统的发展脉络。
第二部分:进程管理进程管理是操作系统的核心功能之一。
在第二部分,教材详细介绍了进程的概念、状态转换以及调度算法。
进程可以看作是程序的执行实例,它拥有自己的执行状态、代码和数据等。
教材通过引入进程控制块和进程调度算法,介绍了操作系统如何管理和调度进程的执行,实现计算机系统中进程的并发和并行处理。
第三部分:存储器管理存储器管理是操作系统另一个重要的功能模块。
在第三部分,教材详细介绍了内存管理和虚拟内存的概念与技术。
内存管理负责为各个进程分配内存空间,并进行地址映射和保护;而虚拟内存则通过将部分进程的内存映射到磁盘上,有效地扩展了实际内存空间的大小。
教材深入浅出地介绍了页表、页面置换算法等关键概念和技术,使读者能够更好地理解和应用存储器管理的原理和方法。
第四部分:文件系统文件系统是操作系统中负责管理文件和文件存储的模块。
在第四部分,教材详细介绍了文件的组织、访问和保护。
文件系统提供了一个统一的接口和抽象,使得用户和应用程序可以方便地访问和处理文件。
教材介绍了文件系统的层次结构、目录结构和文件操作等关键概念和技术,帮助读者深入理解文件系统的设计和实现。
计算机操作系统(第4版)课件:多媒体操作系统
29
多媒体ห้องสมุดไป่ตู้作系统
1) 彩色电视的制式 电视信号的标准也称为制式。目前世界上主要有三种制 式: (1) NTSC制式 (2) PAL制式 (3) SECAM制式
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多媒体操作系统
11.2.1 音频信号 1. 模拟音频和数字音频 (1) 模拟音频。 (2) 数字音频。 ① 采样。 ② 量化。 ③ 编码。
22
多媒体操作系统
2. 数字音频文件类型 数字音频文件格式有多种: ① WAV文件 ② MIDI文件 ③ MPEG音频文件(MP3) ④ APE文件
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多媒体操作系统
15
多媒体操作系统
3. 视频卡(video card) 视频卡又称显示卡,用于处理视频信号。它除了用于对 视频信号进行采集外,还可对所采集的信息进行编辑、特技 处理,进而形成十分精美的画面。对于多媒体的应用,一般 要求视频卡能提供800×600、1024×768、1280×1024或更 高像素的分辨率,这样才有可能很好地观看高清晰电视和数 字电影。
体感觉器官或观测仪器的感知所形成的以文本、数字、事件 或图像等形式保存的原始记录。数据与数据之间没有建立任 何联系或关系,呈分散和孤立的特性。数据必须经过加工处 理才能形成信息。
3
多媒体操作系统
2. 媒体的分类 一般地,媒体可分为以下六类: (1) 感觉媒体 (2) 表示媒体 (3) 呈现媒体 (4) 存储媒体 (5) 传输媒体 (6) 交换媒体
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多媒体操作系统
2) GIF文件格式 GIF(Graphics Interchange Format)是采用无损压缩方法所 产生的一种高压缩比的彩色图像文件。为了减少对网络频带 的要求,采用了隔行扫描方式。该格式被广泛应用于Internet 上的大量彩色动画。
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版
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.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)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。
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版计算机操作系统是计算机科学领域的重要基础知识,它掌握着计算机系统的核心功能和运行原理。
汤小丹编写的《计算机操作系统》第四版是该领域的一本经典教材,它全面而深入地介绍了操作系统的各个方面。
本文将对该教材进行全面概述,从内容结构、特点以及与其他版本的比较等方面进行分析。
一、内容结构《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的内容结构紧密,逻辑严谨,主要分为以下几个部分:1. 引言:本部分介绍了操作系统的概念、功能和历史背景,并简要介绍了后续各章节的内容。
2. 进程管理:这一部分详细介绍了进程的概念、进程的状态转换、进程调度等内容。
此外,还包含了进程同步与互斥、死锁及其预防等重要主题。
3. 存储管理:该部分介绍了存储器的层次和地址转换机制,详细讲解了虚拟存储器、内存分配与回收等关键技术。
4. 文件系统:这一部分主要介绍了文件的概念、文件系统的管理和存储组织策略等内容。
同时,还涵盖了文件系统的性能优化和安全性保护等关键问题。
5. 输入输出系统:该章节详细介绍了输入输出设备的概念、I/O操作的特点以及各种I/O控制技术。
此外,还包含了磁盘调度算法、缓存技术等内容。
6. 系统结构与分布式系统:这部分主要介绍了计算机系统的层次结构和组成,以及分布式系统的基本概念和相关技术。
7. 死锁:这一章节进一步深入讲解了死锁的概念、分类以及解决死锁问题的算法。
8. 发展动态:本部分介绍了操作系统的最新发展动态和研究前沿,对未来可能出现的新技术和新方向进行了展望。
以上为《计算机操作系统(第四版)汤小丹课后完整版》的主要内容结构,每个章节都涵盖了相关知识点和实践案例,为读者提供了全面的学习资源。
二、特点与优势1. 全面性:该教材从进程管理、存储管理、文件系统、输入输出系统、系统结构与分布式系统等多个角度对操作系统进行全面介绍,使读者能够全面了解和掌握操作系统的各个方面。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案(完整版)
计算机操作系统(第四版)课后习题答案(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.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。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章
第两章之阳早格格创做1. 什么是前趋图?为什么要引进前趋图?问:前趋图(Precedence Graph)是一个有背无循环图,记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于形貌进程之间真止的前后关系.2. 绘出底下四条诧句的前趋图:S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;问:其前趋图为:3. 为什么步调并收真止会爆收间断性个性?步调正在并收真止时,由于它们共享系统资材,以及为完毕共一项任务而相互合做,以致正在那些并收真止的进程之间,产死了相互约束的关系,进而也便使得进程正在真止功夫出现间断性.4. 步调并收真止时为什么会得去启关性战可再现性?果为步调并收真止时,是多个步调共享系统中的百般资材,果而那些资材的状态是由多个步调去改变,以致步调的运止得去了启关性.而步调一朝得去了启关性也会引导其再得去可再现性.5. 正在支配系统中为什么要引进进程观念?它会爆收什么样的效率?为了使步调正在多讲步调环境下能并收真止,并能对付并收真止的步调加以统造战形貌,进而正在支配系统中引进了进程观念. 效率: 使步调的并收真止得以真止.6. 试从动背性,并收性战独力性上比较进程战步调?a. 动背性是进程最基础的个性,可表示为由创修而爆收,由调动而真止,果得没有到资材而久停真止,以及由撤消而消得,果而进程由一定的死命期;而步调不过一组有序指令的集中,是固态真体. b. 并收性是进程的要害个性,共时也是OS的要害个性.引进进程的手段正是为了使其步调能战其余修坐了进程的步调并收真止,而步调自己是没有克没有及并收真止的. c. 独力性是指进程真体是一个能独力运止的基础单位,共时也是系统中独力赢得资材战独力调动的基础单位.而对付于已修坐所有进程的步调,皆没有克没有及动做一个独力的单位去运止.7. 试证明PCB的效率?为什么道PCB是进程存留的唯一标记?a. PCB是进程真体的一部分,是支配系统中最要害的记录型数据结构.PCB中记录了支配系统所需的用于形貌进程情况及统造进程运止所需的局部疑息.果而它的效率是使一个正在多讲步调环境下没有克没有及独力运止的步调(含数据),成为一个能独力运止的基础单位,一个能战其余进程并收真止的进程.b. 正在进程的所有死命周期中,系统经常通过其PCB对付进程举止统造,系统是根据进程的PCB而没有是所有别的什么而感知到该进程的存留的,所以道,PCB是进程存留的唯一标记.11.试证明进程正在三个基础状态之间变换的典型本果.问:(1)便绪状态→真奇迹态:进程调配到CPU 资材(2)真奇迹态→便绪状态:时间片用完(3)真奇迹态→阻塞状态:I/O哀供(4)阻塞状态→便绪状态:I/O完毕12.为什么要引进挂起状态?该状态有哪些本量?问:引进挂起状态处于五种分歧的需要: 末端用户需要,女进程需要,支配系统需要,对付换需要战背荷安排需要.处于挂起状态的进程没有克没有及交支处理机调动. 10.正在举前进程切换时,所要保存的处理机状态疑息有哪些?问:举前进程切换时,所要保存的处理机状态疑息有:(1)进程目前久存疑息(2)下一指令天面疑息(3)进程状态疑息(4)历程战系统调用参数及调用天面疑息.13.正在举前进程切换时,所要保存的处理机状态疑息有哪些?问:举前进程切换时,所要保存的处理机状态疑息有:(1)进程目前久存疑息(2)下一指令天面疑息(3)进程状态疑息(4)历程战系统调用参数及调用天面疑息.14.试证明引起进程创修的主要事变. 问:引起进程创修的主要事变有:用户登录、做业调动、提供服务、应用哀供.15.试证明引起进程被撤消的主要事变. 问:引起进程被撤消的主要事变有:平常中断、非常十分中断(越界过得、呵护错、非法指令、特权指令错、运止超时、等待超时、算术运算错、I/O 障碍)、中界搞预(支配员或者支配系统搞预、女进程哀供、女进程末止). 16.正在创修一个进程时所要完毕的主要处事是什么?问:(1)OS 创造哀供创修新进程事变后,调用进程创修本语Creat();(2)申请空黑PCB;(3)为新进程调配资材;(4)初初化进程统造块;(5)将新进程拔出便绪行列.17.正在撤消一个进程时所要完毕的主要处事是什么?问:(1)根据被末止进程标记符,从PCB 集结检索出进程PCB,读出该进程状态. (2)若被末止进程处于真奇迹态,坐时末止该进程的真止,臵调动标记真,指示该进程被末止后沉新调动. (3)若该进程另有子进程,应将所有后代进程末止,以防它们成为没有成控进程. (4)将被末止进程拥有的局部资材,送还给女进程,或者送还给系统. (5)将被末止进程PCB 从天圆行列或者列表中移出,等待其余步调支集疑息.18.试证明引起进程阻塞或者被唤醉的主要事变是什么?问:a. 哀供系统服务;b. 开用某种支配;c. 新数据尚已到达;d. 无新处事可搞.19. 为什么要正在OS中引进线程?正在OS中引进进程的手段,是为了使多个步调能并收真止,以普及资材利用率战系统吞吐量.正在OS中再引进线程,则是为了缩小步调正在并收真止时所付出的时空开销,使OS具备更佳的并收性.20.试证明线程具备哪些属性?问:(1)沉型真体(2)独力调动战分派的基础单位(3)可并收真止(4)共享进程资材.21. 试从调动性,并收性,拥有资材及系统开销圆里对付进程战线程举止比较. a. 调动性.正在保守的支配系统中,拥有资材的基础单位战独力调动、分派的基础单位皆是进程,正在引进线程的OS中,则把线程动做调动战分派的基础单位,而把进程动做资材拥有的基础单位; b. 并收性.正在引进线程的OS中,没有但是进程之间不妨并收真止,而且正在一个进程中的多个线程之间,亦可并收真止,果而使OS具备更佳的并收性; c. 拥有资材.无论是保守的支配系统,仍旧引进了线程的支配系统,进程末究是拥有资材的一个基础单位,而线程除了拥有一面正在运止时必没有成少的资材中,自己基础没有拥有系统资材,但是它不妨考察其隶属进程的资材; d. 开销.由于创修或者撤消进程时,系统皆要为之调配战回支资材,如内存空间等,进程切换时所要保存战树坐的现场疑息也要明隐天多于线程,果此,支配系统正在创修、裁撤战切换进程时所付出的开销将隐著天大于线程.。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第二章
第二章1. 什么是前趋图为什么要引入前趋图答:前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。
2. 画出下面四条诧句的前趋图:S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;答:其前趋图为:3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征程序在并发执行时,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。
计算机操作系统第四版简答题大全
操作系统简答题大全1什么是死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?(1)在多道程序系统中,当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源,此时的系统处于死锁状态,简称死锁。
(2)死锁产生的原因:(a)系统提供的资源有限;(b)进程推进顺序不当。
(3)产生死锁的必要条件:互斥条件、非抢占条件、占用并等待条件、循环等待条件2 什么是分时系统,它基本特征有哪些?分时系统是指一台主机上连接了多个终端,同进允许多个用户共享主机中的资源,每个用户都可通过自已的终端以交互方式使用计算机。
分时系统的特征如下:(1)多路性。
即多个用户分时使用一台主机。
(2)独立性。
每个用户各占一个终端,独立操作,互不干扰。
(3)及时性。
用户的请求能在很短时间内获得响应。
(4)交互性。
用户可通过终端与系统进行广泛的人机对话。
3页式存储与段式存储的区别主要在于哪些方面?分页与分段系统有很多相似之处,但两者在概念上完全不同,主要表现在:(1)页是信息的物理单位,分页是为实现离散分配方式,以消减内存的外汇零头,提高内存利用率。
段是逻辑单位,分段的目的是为了更好的满足用户的需要。
(2)页的大小固定,段的长度不固定(3)分页的作业地址是一维的,分段的地址空间是二维的,在标识一个地址时,要给出段名和段内地址4什么是请求分页系统?它需要哪些方面的硬件机构支持?请求分页系统是在分页系统的基础上,增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。
为了实现请求调页和置换功能,系统必须提供必要的硬件支持。
其中,最重要的是:(1)请求分页的页表机制。
(2)缺页中断机构(3)地址变换机构5试比较进程调度与作业调度的不同点答:(1)作业调度是宏观调度,它决定了哪一个作业能进入主存。
进程调度是微观调度,它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机(或)作业调度是高级调度,它位于操作系统的作业管理层次。
进程调度是低级调度,它位于操作系统分层结构的最内层。
操作系统(第四版)期末复习总结
操作系统(第四版)期末复习总结第一章操作系统引论1、操作系统是什么?操作系统为用户完成所有“硬件相关,应用无关“的工作,以给用户方便、高效、安全的使用环境1.1、定义:操作系统是一个大型的程序系统,它负责计算机的全部软、硬件资源的分配、调度工作,控制并协调多个任务的活动,实现信息的存取和保护。
它提供用户接口,使用户获得良好的工作环境。
1.2、目标(1)、方便性:配置OS后计算机系统更容易使用(2)、有效性:改善资源利用率;提高系统吞吐量(3)、可扩充性:OSde结构(如层次化的结构:无结构发展->模快化结构->层次化结构->微内核结构)(4)、开放性:OS遵循世界标准范围。
1.3、作用:(1)、OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(API/CUI/GUI)即:OS处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过OS来使用计算机系统。
(2)、OS是计算机系统资源的管理者(处理机、存储器、I/O设备、文件)处理机管理是用于分配和控制处理机存储器管理是负责内存的分配与回收I/O设备管理是负责I/O设备的分配(回收)与操纵文件管理是用于实现文件的存取、共享和保护(3)、OS实现了对计算机资源的抽象(OS是扩充机/虚拟机)2、操作系统的发展过程2.1、未配置操作系统的计算机系统(40年代手工操作阶段)(1)、人工操作方式:用户独占全机,资源空闲浪费。
缺点:手工装卸、人工判断、手工修改与调试内存指令等造成CPU空闲;提前完成造成剩余预约时间内的CPU完全空闲;I/O设备的慢速与CPU的速度不匹配造成的CPU空闲等待时间(2)、脱机输入输出(Off-Line I/O)方式。
优点:减少了CPU的空闲时间提高了I/O速度2.2、单道批处理系统(50年代)(1)、解决问题:单道批处理系统是在解决人机矛盾和CPU与I/O设备速度不匹配矛盾的过程中形成的。
批处理系统旨在提高系统资源的利用率和系统的吞吐量。
(但单道批处理系统仍不能充分利用资源,故现在已很少用)单道批处理分为:联机批处理、脱机批处理联机批处理:CPU直接控制作业输入输出脱机批处理:由外围机控制作业输入输出(2)、缺点:系统资源利用率低(因为内存中只存在一道程序,I/O请求成功前CPU都处于空闲状态)(3)、特征自动性。
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计算机操作系统第四版
计算机操作系统是一种管理计算机硬件和软件资源的系统软件,它是计算机系统中最基本的软件之一。
计算机操作系统第四版是一本经典的教材,它全面介绍了操作系统的原理、设计和实现。
1. 引言
计算机操作系统是计算机系统的核心,它负责管理计算机的资源,为用户提供一个友好的界面。
第四版操作系统的出现,意味着操作系统领域的新发展和研究成果。
2. 操作系统概述
在本章中,我们将介绍操作系统的概念、目标和功能。
操作系统的主要任务是管理硬件资源,包括处理器、内存、磁盘和输入输出设备等。
3. 进程管理
进程是程序在执行过程中的一个实例,它是操作系统资源管理的基本单位。
本章将详细介绍进程的状态、创建和调度等相关内容。
4. 内存管理
内存管理是操作系统中一个重要的任务。
本章将讨论内存的分配与管理、虚拟内存以及内存保护等内容。
5. 文件系统
文件系统是操作系统中负责管理文件和目录的组织结构。
文件系统的设计决定了文件的组织方式和访问方式,我们将在本章中详细介绍文件系统的原理和实现。
6. 输入输出系统
输入输出系统是操作系统与外部设备之间的接口,它负责管理输入输出的数据传输和控制。
本章将介绍输入输出设备的分类、驱动程序和设备控制器等相关内容。
7. 文件系统实现
文件系统实现是操作系统中重要的组成部分。
本章将介绍文件系统的组织结构和实现算法,以及文件的存储和访问方法。
8. 网络操作系统
网络操作系统是支持分布式计算的关键技术之一。
本章将主要介绍网络操作系统的基本概念、体系结构和通信原理。
9. 安全和保护
安全和保护是操作系统设计中必须考虑的重要问题。
本章将讨论安全和保护的基本原理和方法,包括访问控制、身份验证等。
10. 操作系统性能
操作系统性能是操作系统设计和优化的重要指标。
本章将介绍操作系统的性能评估和调优方法,以及提高操作系统性能的技术手段。
11. 操作系统的未来发展
操作系统的未来发展方向包括分布式操作系统、实时操作系统等。
本章将探讨操作系统发展的趋势和未来的研究方向。
结语
计算机操作系统第四版是一本经典的教材,它全面介绍了操作系统的原理、设计和实现。
通过学习这本教材,读者可以深入了解操作系统的各个方面,为日后的研究和实践打下坚实基础。