李建伟版实用操作系统第二版最新习题-1-操作系统概述
操作系统原理与应用(第2版)课件第1章 操作系统概述课件
见P23 图1-7UNIX系统结构
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1.8 UNIX系统的特点和结构
3、UNIX的结构
trap 用户层
用户程序
程序库
系统调用程序接口
核
心
文件系统
层
缓冲区管理
进程 控制 系统
进程通信 进程调度
字符设备 块设备 设备驱动
内存管理
硬件层
硬件
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1.3 操作系统的结构 一、环境（外部结构）
OS的外部环境主要是指硬件、其他软件和用户（人）。 二、体系结构（内部结构） 在OS 的底层是对硬件的控制程序（即对资源的一些管理 程序），最上层是系统调用的接口程序。在OS内部还要 有进程、设备、存储、文件系统管理模块。
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1.4 操作系统的分类 一、多道批处理系统
三、执行系统 优点：提高了系统的安全性、提高了系统的效率 缺点：主机时间的浪费仍然很严重 四、多道程序系统阶段 多道程序系统---就是能够控制多道程序并行的系统。 基本思想：是在内存里同时存放若干道程序，它们可 以并行运行，也可以交替运行。 特点：多道程序并行
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1.2 什么是操作系统
一、概念 操作系统（OS）-----是管理计算机系统资源（硬件和软 件）的系统软件，它为用户使用计算机提供方便、有 效和安全可靠的工作环境。 补充说明: (1)从此定义上讲，操作系统是软件而不是硬件，但实 际上它是一个软、硬件结合的有机体。 (2)操作系统是系统软件而不是应用软件，但它与其他 系统软件不同。
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1.4 操作系统的分类 五、区别
（1）分时系统与实时系统的区别 分时系统的目标是提供一种随时可供多个用户使用的通用性很强的系 统，用户与系统之间具有较强的交互作用或会话能力；分时系统对响 应时间的要求一般是以人能接受的程度为依据的，其响应的数量级通 常为秒。 实时系统大多是具有特殊用途的专用系统，它仅允许终端操作员访问 有限数量的专用程序，而不能书写或修改程序。
操作系统习题答案
文件的保护方式
详细描述
文件的保护方式主要有访问控制和加密两种。访问控制是通过权限设置来限制用户对文件的访问权限 ，防止未经授权的访问。加密是通过将文件进行加密处理来保护文件的机密性，防止数据被窃取或篡 改。
文件的保护与共享
要点一
总结词
文件的共享方式
要点二
详细描述
文件的共享方式主要有共享文件夹和网络驱动器两种。共 享文件夹是将文件夹设置为共享状态，其他用户可以通过 网络访问该文件夹中的文件。网络驱动器是将本地驱动器 映射到网络上，其他用户可以通过网络访问该驱动器中的 文件。
REPORTING
WENKU DESIGN
文件系统的概念与结构
总结词
文件系统的基本概念和组成
详细描述
文件系统是操作系统中用于管理文件存储和检索的软件架构，它提供了一种组织和管理 数据的方式。文件系统通常由文件、目录、索引节点等组成，用于实现文件的存储、检
索、删除等操作。
文件系统的概念与结构
总结词
理解操作系统的定义与功能是学习操作系统的基石。
详细描述
操作系统是计算机系统中最重要的软件之一，负责管理和控制计算机硬件与软件资源。它提供了一组抽象的接口， 使得用户和应用程序可以方便地使用计算机资源。操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管 理和用户界面管理等。
操作系统的分类
总结词
了解操作系统的分类有助于理解不同操作系统的特性和应用场景。
PART 02
第二章：进程管理
REPORTING
WENKU DESIGN
进程的概念与状态
总结词
进程是程序的一次执行，具有动态性、并发性、制约 性等特点。进程状态包括新建、就绪、运行和阻塞等 状态。
李建伟版实用操作系统第二版最新习题1操作系统概述
李建伟版实用操作系统第二版最新习题 1 操作系统概述一、选择题题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案B D C D C D A C D D题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20答案B C C C B D B B B A二、综合题1、答：并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
、在单处理器系统中只有一条指令流水线，一个多功能的操作部件，某时刻处理机只能执行一个进程，进程与进程之间不能并行执行，只能并发执行。
但在各种I/O 控制技术的帮助下，处理机、通道和设备之间都能进行并发。
（1）处理机和设备之间的并行，能够发生。
（2）处理机和通道之间的并行，能够发生。
（3）通道和通道之间的并行，能够发生。
（4）设备和设备之间的并行，能够发生。
2、答：以多道程序技术为基础的现代操作系统具有4 个基本特征：（1）并发性：多个程序并发执行，宏观并行，微观串行。
（2）共享性：多个程序共享系统中的所有资源（3）虚拟性：操作系统为每个进程都虚拟出了一整套其所需的软硬件资源，让进程所属的用户感觉到自己独占整个系统。
操作系统通过进程状态转换实现虚拟性。
当进程被切换出去运行态时，它的运行环境被操作系统保存，当把再次被调度程序选中切换到运行态时恢复其运行环境继续上次运行状态继续运行。
（4）异步性：并发执行的各个进程之间运行时间、运行顺序具有不确定性，即异步性，程序执行已经失去的封闭性和可再现性。
操作系统通过同步机制保证多个进程能够正确的执行。
3、答：多道程序设计技术是指同时把多个程序放入内存并允许交替执行和共享系统中的各类资源，当一个程序因某种原因（如I/O 请求）而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一个程序。
操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统内有了多个程序（进程），它们宏观上看同时执行，微观上看仍然是串行。
操作系统原理与实践教程(第二版)习题答案
第1章操作系统概论(1) 试说明什么是操作系统，它具有什么特征？其最基本特征是什么？解：操作系统就是一组管理与控制计算机软硬件资源并对各项任务进行合理化调度，且附加了各种便于用户操作的工具的软件层次。
现代操作系统都具有并发、共享、虚拟和异步特性，其中并发性是操作系统的最基本特征，也是最重要的特征，其它三个特性均基于并发性而存在。
(2) 设计现代操作系统的主要目标是什么？解：现代操作系统的设计目标是有效性、方便性、开放性、可扩展性等特性。
其中有效性指的是OS应能有效地提高系统资源利用率和系统吞吐量。
方便性指的是配置了OS后的计算机应该更容易使用。
这两个性质是操作系统最重要的设计目标。
开放性指的是OS应遵循世界标准规范，如开放系统互连OSI国际标准。
可扩展性指的是OS应提供良好的系统结构，使得新设备、新功能和新模块能方便地加载到当前系统中，同时也要提供修改老模块的可能，这种对系统软硬件组成以及功能的扩充保证称为可扩展性。
(3) 操作系统的作用体现在哪些方面？解：现代操作系统的主要任务就是维护一个优良的运行环境，以便多道程序能够有序地、高效地获得执行，而在运行的同时，还要尽可能地提高资源利用率和系统响应速度，并保证用户操作的方便性。
因此操作系统的基本功能应包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理。
此外，为了给用户提供一个统一、方便、有效的使用系统能力的手段，现代操作系统还需要提供一个友好的人机接口。
在互联网不断发展的今天，操作系统中通常还具备基本的网络服务功能和信息安全防护等方面的支持。
(4) 试说明实时操作系统和分时操作系统在交互性、及时性和可靠性方面的异同。
解：交互性：分时系统能够使用户和系统进行人-机对话。
实时系统也具有交互性，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。
及时性：分时系统的响应时间是以人能够接受的等待时间为标准，而实时控制系统对响应时间要求比较严格，它是以控制过程或信息处理中所能接受的延迟为标准。
操作系统第二版课后习题答案
操作系统第二版课后习题答案操作系统第二版课后习题答案操作系统是计算机科学中的重要领域，它负责管理计算机硬件和软件资源，为用户提供良好的使用体验。
在学习操作系统的过程中，课后习题是巩固和深化知识的重要方式。
本文将为大家提供操作系统第二版课后习题的答案，帮助读者更好地理解和掌握操作系统的知识。
第一章：引论1. 操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理。
2. 进程是指正在执行的程序的实例。
进程控制块（PCB）是操作系统用来管理进程的数据结构，包含进程的状态、程序计数器、寄存器等信息。
3. 多道程序设计是指在内存中同时存放多个程序，通过时间片轮转等调度算法，使得多个程序交替执行。
4. 异步输入输出是指程序执行期间，可以进行输入输出操作，而不需要等待输入输出完成。
第二章：进程管理1. 进程调度的目标包括提高系统吞吐量、减少响应时间、提高公平性等。
2. 进程调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转等。
3. 饥饿是指某个进程长时间得不到执行的情况，可以通过调整优先级或引入抢占机制来解决。
4. 死锁是指多个进程因为争夺资源而陷入无限等待的状态，可以通过资源预分配、避免环路等方式来避免死锁。
第三章：内存管理1. 内存管理的主要任务包括内存分配、内存保护、地址转换等。
2. 连续内存分配包括固定分区分配、可变分区分配和动态分区分配。
3. 分页和分段是常见的非连续内存分配方式，分页将进程的地址空间划分为固定大小的页，分段将进程的地址空间划分为逻辑段。
4. 页面置换算法包括最佳置换算法、先进先出（FIFO）算法、最近最久未使用（LRU）算法等。
第四章：文件系统管理1. 文件是操作系统中用来存储和组织数据的逻辑单位，可以是文本文件、图像文件、音频文件等。
2. 文件系统的主要功能包括文件的创建、删除、读取、写入等操作。
3. 文件系统的组织方式包括层次目录结构、索引结构、位图结构等。
操作系统-12章作业答案
第一章操作系统概论一、名词解释1.操作系统：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度，以及方便用户的程序的集合。
2.软件：是提高计算机系统效率和方便用户使用计算机的程序.3.响应时间：指用户发出命令，到系统完成用户命令所需的时间。
4.分时技术：把处理机的响应时间分成若干个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。
5.批处理：是指把一批作业以脱机输入方式输入到磁带上，并在系统中配上监控程序，它负责完成这批作业的调入、启动运行、输出运行结果等工作。
6.吞吐量：指系统在单位时间内所完成的总工作量7.裸机：8.脱机输入输出：①该技术是指事先将装有用户程序和数据的纸带(或卡片)装入纸带(或卡片)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。
②当CPU需要这些程序和数据时再从磁带上高速地调入内存。
类似的，当CPU需要输出时可由CPU直接高速地把数据从内存送到磁带上。
③然后再在另一台外围机地控制下，将磁带上的结果通过相应的输出设备输出。
由于程序和数据的输入输出都是在外围机的作用下完成的，即是在脱离主机的情况下完成的。
故称脱机输入输出方式9.单道批处理系统：是指系统对作业的处理都是成批进行的、且在内存中始终只保持一道作业。
它是最早出现的一种OS。
但这种单道批处理系统仍然不能很好地利用系统资源，故现在已很少使用。
其特征为：自动性、顺序性、单道性。
10.多道批处理系统：多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，它们在管理程序的控制下相互穿插地运行。
在批处理系统中采用多道程序设计技术，就形成了多道批处理操作系统。
11.并发性：指两个或多个事件在同一时刻发生。
12.并行性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
14681-第1章
复制一个 文件真难
我的机器有 复制功能！
图1-3
操作系统提供了一台虚拟机
把操作系统定义为： 把操作系统定义为：操作系统是控 制和管理计算机硬件和软件资源、 制和管理计算机硬件和软件资源、合理 地组织计算机工作流程以及方便用户使 用计算机的一个大型程序。 用计算机的一个大型程序。
1.2.2 操作系统的功能 从资源管理的角度看，操作系统应 从资源管理的角度看， 该具有五个方面的功能：处理机管理、 该具有五个方面的功能：处理机管理、 存储管理、设备管理、 存储管理、设备管理、文件管理以及作 业管理。 业管理。
（3）实施CPU分配（也就是处理机调 实施CPU分配（ CPU分配 ），以便让获得CPU的作业程序真正投 以便让获得CPU 度），以便让获得CPU的作业程序真正投 入运行。 入运行。
在有的操作系统中， 在有的操作系统中，实行处理机的 两级调度：第一级是作业调度， 两级调度：第一级是作业调度，涉及作 业管理；第二级才是处理机调度， 业管理；第二级才是处理机调度，属于 处理机管理。 处理机管理。
（3）为用户提供一个使用系统的良好环 以便有效地组织自己的工作流程。 境，以便有效地组织自己的工作流程。
2．存储管理 操作系统中的存储管理是针对内存 而言的。也就是说， 而言的。也就是说，存储管理的对象是 内存，其主要工作如下： 内存，其主要工作如下：
（1）记住内存各部分的使用情况，哪些 记住内存各部分的使用情况， 已经分配，哪些为待分配。 已经分配，哪些为待分配。
操作系统文件管理的主要工作如下： 操作系统文件管理的主要工作如下： 维持一个目录表， （1）维持一个目录表，里面登记有每一 个文件的名称和有关信息（ 个文件的名称和有关信息（这就是该文 件的目录项）。 件的目录项）。
计算机操作系统第二版答案
计算机操作系统第二版答案习题一1. 1. 什么是操作系统？它的主要功能是什么？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。
管理功能。
2. 2. 2. 什么是多道程序设计技术？多道程序设计技什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？答：多道程序设计技术是把多个程序同时放入内存，使它们共享系统中的资源；特点：多道，即计算机内存中同时存放多道相互独立的程序；宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中；微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流占有CPU CPU，交替执行。
，交替执行。
3. 3. 批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？答：批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。
在该系统中，用户的作业被成批的输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地执行；特点是：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。
长、无交互能力。
4. 4. 4. 什么是分时系统？什么是实时系统？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。
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 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。
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 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：交互性：实时系统具时间内处理完毕并作出反应。
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。
操作系统概述习题答案
操作系统概述习题答案操作系统是计算机系统中的基础软件，它负责管理计算机硬件资源，提供用户与计算机硬件之间的接口，以及控制其他软件的执行。
以下是操作系统概述的一些常见习题及其答案。
1. 什么是操作系统？操作系统是一个大型软件，负责管理系统资源，控制程序执行，并为用户和其他软件提供时间和空间的抽象。
2. 操作系统的主要功能有哪些？操作系统的主要功能包括：进程管理、内存管理、文件系统管理、输入/输出设备管理、用户接口和系统安全。
3. 进程和线程的区别是什么？进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位，是程序的一次执行实例。
线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，比进程更小的能独立运行的基本单位。
4. 死锁是什么？死锁的四个必要条件是什么？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状态，这些进程都在等待其他进程释放资源，但它们自己却占用着一些资源，导致系统无法向前推进。
死锁的四个必要条件是：互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件、循环等待条件。
5. 什么是虚拟内存？虚拟内存是一种内存管理技术，它允许系统通过硬盘空间来扩展可用的内存。
操作系统会将部分内存数据暂时存储在硬盘上，当需要时再将其调回内存中。
6. 页面置换算法有哪些？常见的页面置换算法包括：最近最少使用（LRU）、先进先出（FIFO）、最佳置换（Optimal）和最不常用置换（LFU）。
7. 文件系统的作用是什么？文件系统是操作系统用于存储、组织和访问文件的一种系统。
它负责文件的存储、检索、更新和删除，同时也管理文件的属性和权限。
8. 操作系统的启动过程包括哪些步骤？操作系统的启动过程通常包括：加电自检（POST）、BIOS引导、加载引导程序、加载操作系统内核、初始化系统服务和设备驱动程序。
9. 什么是分时系统？分时系统是一种操作系统类型，它允许多个用户同时使用计算机资源。
系统将CPU时间分割成多个小的时间片，每个用户或进程轮流使用这些时间片。
操作系统实用教程（第二版）-OS习题答案
操作系统实⽤教程（第⼆版）-OS习题答案操作系统习题解答1. 存储程序式计算机的主要特点是什么？答：主要特点是以顺序计算为基础，根据程序规定的顺序依次执⾏每⼀个操作，控制部件根据程序对整个计算机的活动实⾏集中过程控制，即为集中顺序过程控制。
这类计算是过程性的，实际上这种计算机是模拟⼈们的⼿⼯计算的产物。
即⾸先取原始数据，执⾏⼀个操作，将中间结果保存起来；再取⼀个数，和中间结果⼀起⼜执⾏⼀个操作，如此计算下去。
在遇到多个可能同时执⾏的分⽀时，也是先执⾏完⼀个分⽀，然后再执⾏第⼆个分⽀，直到计算完毕。
2. 批处理系统和分时系统各具有什么特点？答：批处理系统是在解决⼈⼀机⽭盾以及⾼速度的中央处理机和低速度的I/O设备这两对⽭盾的过程中发展起来的。
它的出现改善了CPU和外设的使⽤情况，其特点是实现了作业的⾃动定序、⾃动过渡，从⽽使整个计算机系统的处理能⼒得以提⾼。
在多道系统中，若采⽤了分时技术，就是分时操作系统，它是操作系统的另⼀种类型。
它⼀般采⽤时间⽚轮转的办法，使⼀台计算机同时为多个任务服务。
对⽤户都能保证⾜够快的响应时间，并提供交互会话功能。
它与批处理系统之间的主要差别在于，分时系统是⼈机交互式系统，响应时间快；⽽批处理系统是作业⾃动定序和过渡，⽆⼈机交互，周转时间长。
3. 实时系统的特点是什么？⼀个实时信息处理系统和⼀个分时系统从外表看来很相似，它们有什么本质的区别呢？答：实时系统对响应时间的要求⽐分时系统更⾼，⼀般要求响应时间为秒级、毫秒级甚⾄微秒级。
将电⼦计算机应⽤到实时领域，配置上实时监控系统，便组成各种各样的专⽤实时系统。
实时系统按其使⽤⽅式不同分为两类：实时控制系统和实时信息处理系统。
实时控制是指利⽤计算机对实时过程进⾏控制和提供监督环境。
实时信息处理系统是指利⽤计算机对实时数据进⾏处理的系统。
实时系统⼤部分是为特殊的实时任务设计的，这类任务对系统的可靠性和安全性要求很⾼。
与分时系统相⽐，实时系统没有那样强的交互会话功能，通常不允许⽤户通过实时终端设备去编写新的程序或修改已有的程序。
操作系统(第二版)课后习题问题详解
(5)不能,因为资源不足.
(6)不能,因为这样做会让系统处于不安全状态.
1． 有 5 个批处理作业 A~E 均已到达计算中心，其运行时间分别为 2min、4min、6min、8min、 10min。若采用时间片轮转算法，时间片为 2min，计算出平均作业周转时间。
作业 执行时间 等待时间 周转时间
A
m≤n 时，每个进程最多请求 1 个这类资源时不会死锁；当 m>n 时，如果 m/n 商为 k, 余数为 t：若 t 为 0，每个进程最多请求 k 个，若 t 不为 0，每个进程最多请求 k+1 个，则系 统不会发生死锁。 3． 设当前的系统状态如下，此时 Available=(1,1,2).
进程
Max
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。 semaphore sp,sq,sr; int buf;sp=1;sq=0;sr=0; cobegin
process P() {
while(true) {
从磁带读入数据; P(sp); Buf=data; V(sq); } } process Q() { while(true) { P(sq); data=buf; 加工 data; buf=data; V(sr); }
} process R()
{ while(true) { P(sr); data=buf; V(sp); 打印数据; }
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.
经典课件：操作系统实用教程(第二版)-1-1概论-2学时
分时系统的特点
2020/12/15
•多路性 •独占性 •交互性 •及时性
实时系统特点
•及时响应 •高可靠性和安全性 •系统的整体性强 •交互会话活动较弱 •专用系统 种类：实时信息处理、实时控制
2020/12/15
局域网
微型机
网关
2020/12/15
微型机
局域网间的连接
分布式系统
分布式系统是一个一体化的系统，在整个系统中有 一个全局的操作系统称为分布式操作系统。
•计算机技术的影响
目前，互联网技术、多媒体技术的发展，使计算机开始改变人们的生活。 未来的计算机将与各种新技术相结合， 与光电子学相结合，人们正在研究 光子计算机；与生物科学相结合，人们正在研究用生物材料进行运算的生 物计算机，以及用意识驱动计算机等技术。 2020/12/15
第一代计算机
2020/12/15
2020/12/15
教学计划
第一章 概述 （4学时） 第二章 操作系统用户接口（12学时） 第三章 进程与并发程序设计（10学时） 第四章 存储管理（8学时） 第五章 输入输出系统（6学时） 第六章 文件系统（8学时） 第七章 多机系统概述（3学时）
2020/12/15
教材与参考书
学时：51 教材：
继续计算
启动I/O
I/O完成
I/O操作
结束中断
t
机 器 作 业 在 机 器 上 人 工 操 操作时间与机器有 速度 计算所需时间 作时间 效运行时间之比
1 万 次 1小时 /秒
3分钟
1：20
6 0 万 1分钟 次/秒
3分钟
3：1
批处理
批处理把用户提交的作业成批送入计算机，然后由作业调度程 序自动选择作业运行。这样能缩短作业之间的交接时间，减少 处理机的空闲等待，从而提高了系统效率。此类操作系统有代 表性的是IBM公司为IBM360机器配置的操作系统OS/360。
李建伟版实用操作系统第二版最新习题3进程同步与通信
李建伟版实⽤操作系统第⼆版最新习题3进程同步与通信李建伟版实⽤操作系统第⼆版最新习题 3 进程同步与通信⼀、选择题题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案A D D C B C A B A A题号11 12答案D C⼆、综合题1、答：临界资源也称独占资源、互斥资源，它是指某段时间内只充许⼀个进程使⽤的资源。
⽐如打印机等硬件资源，以及只能互斥使⽤的变量、表格、队列等软件资源。
各个进程中访问临界资源的、必须互斥执⾏的程序代码段称为临界区，各进程中访问同⼀临界资源的程序代码段必须互斥执⾏。
为防⽌两个进程同时进⼊临界区,可采⽤软件解决⽅法或同步机构来协调它们。
但是,不论是软件算法还是同步机构都应遵循下述准则:①空闲让进。
②忙则等待。
③有限等待。
④让权等待。
2、答：忙等待意味着⼀个进程正在等待满⾜⼀个没有闲置处理器的严格循环的条件。
因为只有⼀个CPU 为多个进程服务，因此这种等待浪费了CPU 的时钟。
其他类型的等待：与忙等待需要占⽤处理器不同，另外⼀种等待则允许放弃处理器。
如进程阻塞⾃⼰并且等待在合适的时间被唤醒。
忙等可以采⽤更为有效的办法来避免。
例如：执⾏请求（类似于中断）机制以及PV 信号量机制，均可避免“忙等待”现象的发⽣。
3、答：在⽣产者—消费者问题中，Producer 进程中P（empty）和P(mutex)互换先后次序。
先执⾏P(mutex)，假设成功，⽣产者进程获得对缓冲区的访问权，但如果此时缓冲池已满，没有空缓冲区可供其使⽤，后续的P（empty）原语没有通过，Producer 阻塞在信号量empty 上,⽽此时mutex 已被改为0，没有恢复成初值1。
切换到消费者进程后,Consumer 进程执⾏P（full）成功，但其执⾏P（mutex）时由于Producer 正在访问缓冲区，所以不成功，阻塞在信号量mutex 上。
⽣产者进程和消费者进程两者均⽆法继续执⾏，相互等待对⽅释放资源，会产⽣死锁。
操作系统原理与实践教程(第二版)习题答案
操作系统原理与实践教程(第二版)习题答案第1章操作系统概论（1）试着解释一下什么是操作系统，它有什么特点？它最基本的特点是什么？解：操作系统是一组管理和控制计算机软硬件资源、合理调度各种任务、附加各种方便用户操作的工具的软件层。
现代操作系统都具有并发、共享、虚拟和异步特性，其中并发性是操作系统的最基本特征，也是最重要的特征，其它三个特性均基于并发性而存在。
(2)设计现代操作系统的主要目标是什么？解决方案：现代操作系统的设计目标是有效性、方便性、开放性、可扩展性等特性。
其中有效性指的是os应能有效地提高系统资源利用率和系统吞吐量。
方便性指的是配置了os后的计算机应该更容易使用。
这两个性质是操作系统最重要的设计目标。
开放性指的是os应遵循世界标准规范，如开放系统互连osi国际标准。
可扩展性指的是os应提供良好的系统结构，使得新设备、新功能和新模块能方便地加载到当前系统中，同时也要提供修改老模块的可能，这种对系统软硬件组成以及功能的扩充保证称为可扩展性。
(3)操作系统的作用体现在哪些方面？解决方案：现代操作系统的主要任务就是维护一个优良的运行环境，以便多道程序能够有序地、高效地获得执行，而在运行的同时，还要尽可能地提高资源利用率和系统响应速度，并保证用户操作的方便性。
因此操作系统的基本功能应包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理。
此外，为了给用户提供一个统一、方便、有效的使用系统能力的手段，现代操作系统还需要提供一个友好的人机接口。
在互联网不断发展的今天，操作系统中通常还具备基本的网络服务功能和信息安全防护等方面的支持。
（4）试图解释实时操作系统和分时操作系统在交互性、及时性和可靠性方面的异同。
解：交互性：分时系统允许用户与系统进行人机对话。
实时系统也是交互式的，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。
及时性：分时系统的响应时间基于人们可以接受的等待时间，而实时控制系统统对响应时间要求比较严格，它是以控制过程或信息处理中所能接受的延迟为标准。
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李建伟版实用操作系统第二版最新习题 1 操作系统概述
一、选择题
题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案B D C D C D A C D D
题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案B C CC B D B BB A
二、综合题
1、答：
并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。
并行性是指两个或多个事件在同一时刻
发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
、
在单处理器系统中只有一条指令流水线，一个多功能的操作部件，某时刻处理机只能执行一个进程，进程与进程之间不能并行执行，只能并发执行。
但在各种I/O 控制技术的帮助下，处理机、通道和设备之间都能进行并发。
（1）处理机和设备之间的并行，能够发生。
（2）处理机和通道之间的并行，能够发生。
（3）通道和通道之间的并行，能够发生。
（4）设备和设备之间的并行，能够发生。
2、答：
以多道程序技术为基础的现代操作系统具有4 个基本特征：
（1）并发性：多个程序并发执行，宏观并行，微观串行。
（2）共享性：多个程序共享系统中的所有资源
（3）虚拟性：操作系统为每个进程都虚拟出了一整套其所需的软硬件资源，让进程所属的用户感觉到自己独占整个系统。
操作系统通过进程状态转换实现虚拟性。
当进程被切换出去运行态时，它的运行环境被操作系统保存，当把再次被调度程序选中切换到运行态时恢复其运行环境继续上次运行状态继续运行。
（4）异步性：并发执行的各个进程之间运行时间、运行顺序具有不确定性，即异步性，程序执行已经失去的封闭性和可再现性。
操作系统通过同步机制保证多个进程能够正确的执行。
3、答：
多道程序设计技术是指同时把多个程序放入内存并允许交替执行和共享系统中的各类
资源，当一个程序因某种原因（如I/O 请求）而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一个程序。
操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统内有了多个程序（进程），它们宏观上看同时执行，微观上看仍然是串行。
多道程序设计技术的优点：多道程序交替穿插执行，提高了CPU、内存和I/O 设备的利
用率；在保持CPU、I/O 设备不断工作的同时，导致系统吞吐量的上升。
4、答：
推动批处理系统形成和发展的主要动力是“不断提高系统资源利用率”和“提高系统吞
吐量”。
这主要表现在：脱机输入/输出技术的应用和作业的自动过渡大大地提高了I/O 的速
实用操作系统教程（第2 版）课后习题参考答案
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度及I/O 设备与CPU 并行工作的程度，减少了主机CPU 的空闲时间;多道程序设计技术的应用更进一步提高了CPU、内存和I/O 设备的利用率及系统的吞吐率。
推动分时系统形成和发展的主要动力是“为了更好地满足用户的需要”。
这主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力的提高使用户能方便地直接控制
自己的作业；主机的共享使多个用户（包括远程用户）能同时使用同一台计算机独立地、互补干扰地处理自己的作业。
5、答：
不确定性指在多道程序设计环境下，系统中每道程序的推进时间、顺序以及完成时间由
于受其运行环境的影响是不确定的、不可预知的。
程序的执行是以“走走停停”的方式运行。
不确定性增加了操作系统的设计与实现难度，操作系统设计者必须采取一定的措施保证
系统不出现结果随机性。
6、答：
按层次结构的原则从内到外排列为：裸机、CPU 调度，进程同步操作，内存管理，作业
管理，设备管理，文件管理、命令管理和用户。
7、答：
（1）批处理系统的特点：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，交互能力差。
（2）分时系统的特点：多个用户同时使用计算机，人机交互性强，具有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。
（3）实时系统的特点：实时性、可靠性，但系统资源利用率较低。
8、答：
顺序执行时，CPU 运行时间为（10+5+10）+（10+5）=40s，两个程序运行总时间为：
40+40=80s，故利用率是40/80=50%
多道程序环境下，如下图所示，CPU 的运行时间为40s，两个程序运行总时间为45s，故
利用率是40/45=88.9%
9、答：进程运行情况
（1）CPU 在100-150ms 时间段内空闲，利用率为250/300=83.3%
（2）进程A 无等待现象。
（3）进程B 有等待现象，0-50ms 和180-200ms。
10、答：便于设计安全可靠的操作系统。
核心态和用户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设置的两种状态。
通常操作系统在核心态下运行，可以执行所有机器指令；而用户程序在用户态下运行，只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在核心态下运行，只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在核心态下执行特权指令，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。
如果允许用户执行特权指令，就有可能干扰操作系统的正常运行，甚至有可能使整个系统崩溃。
11、答：库函数是语言或应用程序的一部分，可以运行在用户空间中。
而系统调用是操作系统的一部分，是内核提供给用户的程序接口，运行在内核空间中，而且许多库函数都会使用系统调用来实现其功能。
没有使用系统调用的库函数，执行效率通常比系统调用高，因为使用系统调用时，需要上下文的切换以及状态的转换（从用户态转为核心态）。
12、答：从操作系统结构设计观点看，早期的操作系统主要是单处理机操作系统，在结构设计方法上主要采用整体结构设计模式和层次式结构设计模式。
传统的整体式、层次式结构设计法对计算机系统（如网络系统、分布式系统及多处理机
系统）而言则有较大缺陷，不能满足需求。
后来出现了虚拟机结构操作系统、微内核结构操作系统，对称多处理系统操作系统等。
13、答：
微内核结构操作系统的内核尽量简单，仅存放最基本、最主要的核心功能模块；其他服
务和应用建立在内核之上，作为系统进程或用户进程运行。
微内核结构操作系统有以下三个主要优点。
①良好扩充性。
只需添加支持新功能的服务进程即可增加新功能。
②可靠性高。
调用关系明确，执行转移不易混乱。
③便于网络服务和分布式处理。
李建伟版实用操作系统第二版最新。