计算机操作系统-课后习题答案-张尧学
U034计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第4章
2. 带权周转时间 作业的周转时间包含了两个部分，即等待时间和执 行时间。为了更进一步反映调度性能，使用带权周 转时间的概念。带权周转时间是作业周转时间与作 业执行时间的比： Wi=Ti/Tri 对于被测定作业流所含有的几个作业来说，其平均 1 n 带权周转时间为：
W= W n
i =1 i
对于分时系统，除了要保证系统吞吐量大、资源利 用率高之外，还应保证有用户能够容忍的响应时间。 因此，在分时系统中，仅仅用周转时间或带权周转 时间来衡量调度性能是不够的。
4.1.2 调度的层次 处理机调度问题实际上也是处理机的分配问题。显 然，只有那些参与竞争处理机所必需的资源都已得 到满足的进程才能享有竞争处理机的资格。这时， 它们处于内存就绪状态。这些必需的资源包括内存、 外设及有关数据结构等。从而，在进程有资格竞争 处理机之前，作业调度程序必须先调用存储管理、 外设管理程序，并按一定的选择顺序和策略从输入 井中选择出几个处于后备状态的作业，为它们分配 内存等资源和创建进程，使它们获得竞争处理机的 资格。
4.3 进 程 调 度
无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数 一般都多于处理机数，这将导致用户进程互相争夺 处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。 这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处 理机分配给处于就绪队列中的某一个进程，以使之 执行。本节介绍进程调度的功能、进程调度发生的 时机以及由进程调度引起的进程上下文切换等。
4.3.1 进程调度的功能 进程调度的具体功能可总结如下： (1) 记录系统中所有进程的执行情况 作为进程调度的准备，进程管理模块必须将系统中 各进程的执行情况和状态特征记录在各进程的PCB 表中。并且，进程管理模式根据各进程的状态特征 和资源需求，将各进程的PCB表排成相应的队列并 进行动态队列转接。进程调度模块通过PCB变化来 掌握系统中所有进程的执行情况和状态特征，并在 适当的时机从就绪队列中选择出一个进程占据处理 机。
操作系统复习-张尧学
6.按SJF算法计算周转时间
作 业 号 1 2 3 提 交 时 间 10.00 10.10 10.25 执 行 时 间 2.00 1.00 0.25 开 始 时 间 10.00 12.25 12.00 完 成 时 间 12.00 13.25 12.25 周 转 时 间 2.00 3.15 2.00 带 权 周 转 1.00 3.15 8.00
基本特征:
（1）执行的并发性 （2）资源的共享性 （3）操作的异步性
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2. 操作系统的功能
(1). 处理机管理 (2). 存储管理 (3). 设备管理 (4). 文件系统管理
(5).用户接口（作业管理）
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操作系统复习
3. 操作系统的三种基本类型及特点
操作系统复习
操作系统复习
考试题型
单选题、填空题 、简答题、综合题
考试范围
第 1 、2 、3 、4 、5 、8 、9 章
重点章节
第2 、3 、4 、5 、8 章
复习内容
各章主要知识点
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操作系统复习
第1章 绪论
知识重点
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操作系统复习
1. 操作系统的定义及特征
操作系统是管理和控制计算机系统中软硬 件资源，合理组织计算机工作流程，方便用户 操作使用机器的程序的集合。
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操作系统复习
3. 地址重定位
将程序中的逻辑地址转换映射成内存中物 理的过程。定位方式有：
(1)静态重定位 程序执行前，由软件一次性完成。 (2) 动态重定位 程序执行中，由专门硬件地址变换机构实现。
U035计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第3章
3.1.2 进程的定义 进程的概念是60年代初期，首先在MIT 的 Multics系 统和IBM 的 TSS/360系统中引用的。从那以来，人 们对进程下过许多各式各样的定义。 (1) 进程是可以并行执行的计算部分（S.E.Madnick， J.T.Donovan）； (2) 进程是一个独立的可以调度的活动（E.Cohen， D.Jofferson）； (3) 进程是一抽象实体，当它执行某个任务时，将要 分配和释放各种资源（P.Denning）； (4) 行为的规则叫程序，程序在处理机上执行时的活 动称为进程（E.W.Dijkstra）；
W(Si)={b1 b2 … bn}，bj(j=1，…，n) 是语句Si在执行期间必须对其进行修改、访问的变量； 如果对于语句S1和S2，有 ① R(S1)∩ W(S2)={∮}， ② W(S1)∩ R(S2)={∮}， ③ W(S1)∩ W(S2)={∮} 同时成立，则语句S1和S2是 可以并发执行的。
(1) 进程是一个动态概念，而程序则是一个静态概念。程序是 指令的有序集合，没有任何执行的含义。而进程则强调执 行过程，它动态地被创建，并被调度执行后消亡。 (2) 进程具有并行特征，而程序没有。由进程的定义可知，进 程具有并行特征的两个方面，即独立性和异步性。也就是 说，在不考虑资源共享的情况下，各进程的执行是独立的， 执行速度是异步的。显然，由于程序不反映执行过程，所 以不具有并行特征。 (3) 进程是竞争计算机系统资源的基本单位，从而其并行性受 到系统自己的制约。这里，制约就是对进程独立性和异步 性的限制。 (4) 不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据 集不同。
第3章 进程管理
3.1 进程的概念 3.2 进程的描述 3.3 进程状态及其转换 3.4 进程控制 3.5 进程互斥 3.6 进程同步 3.7 进程通信 3.8 死锁问题 3.9 线程 本章小结 习题
计算机操作系统-课后习题答案-张尧学
合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）和用户接类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序（monitor）自动依次处理。
其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统（timesharingoperationsystem）：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。
其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统（realtimesystem）：在被控对象允许时间范围内作出响应。
其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源资源，并不是真正地同时值行多个作业；而多重处理（multiprocessing）系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理，必须采用运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备户方式、SPOOLING（Simultaneous Peripheral OperationsOnline）系统和网络输入方式，各有如下特点：（1）联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。
（2）脱机输入方式：又称预输入方式，利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理，存储在后备存储器上，然后将此后援存储器连接到高速外围设备上和主机相连，从而在较短的时间内完成作业的输入工作。
（3）直接耦合方式：把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预宋传递后援存储器的过程。
（4）SPOOLING系统：可译为外围设备同时联机操作。
在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来，作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。
（5）网络输入方式：网络输入方式以上述几种输入方式为基础，当用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进4.试述spooling 系统的工作原理6．操作系统为用户提供哪些接口?它们的区别是什么?接口，用户利用这些操作命令来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。
U034计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第4章
(1) 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输入井上的大量后备作 业进行选择，给选出的作业分配内存、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。另外，当该作业执 行完毕时，还负责回收系统资源。 (2) 交换调度：又称中级调度。其主要任务是按照给 定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态 或就绪等待状态的进程调入内存，或把处于内存就 绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。 交换调度主要涉及到内存管理与扩充。 (3) 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 进程占用处理机。在确定了占用处理机的进程后，
4.3.1 进程调度的功能 进程调度的具体功能可总结如下： (1) 记录系统中所有进程的执行情况 作为进程调度的准备，进程管理模块必须将系统中 各进程的执行情况和状态特征记录在各进程的PCB 表中。并且，进程管理模式根据各进程的状态特征 和资源需求，将各进程的PCB表排成相应的队列并 进行动态队列转接。进程调度模块通过PCB变化来 掌握系统中所有进程的执行情况和状态特征，并在 适当的时机从就绪队列中选择出一个进程占据处理 机。
4.1.2 调度的层次 处理机调度问题实际上也是处理机的分配问题。显 然，只有那些参与竞争处理机所必需的资源都已得 到满足的进程才能享有竞争处理机的资格。这时， 它们处于内存就绪状态。这些必需的资源包括内存、 外设及有关数据结构等。从而，在进程有资格竞争 处理机之前，作业调度程序必须先调用存储管理、 外设管理程序，并按一定的选择顺序和策略从输入 井中选择出几个处于后备状态的作业，为它们分配 内存等资源和创建进程，使它们获得竞争处理机的 资格。
4.1.3 作业与进程的关系 作业可被看作是用户向计算机提交任务的任务实体， 例如一次计算、一个控制过程等。反过来，进程则 是计算机为了完成用户任务实体而设置的执行实体， 是系统分配资源的基本单位。显然，计算机要完成 一个任务实体，必须要有一个以上的执行实体。也 就是说，一个作业总是由一个以上的多个进程组成 的。那么，作业怎样分解为进程呢？首先，系统必 须为一个作业创建一个根进程。然后，在执行作业 控制语句时，根据任务要求，系统或根进程为其创 建相应的子进程，然后，为各子进程分配资源和调 度各子进程执行以完成作业要求的任务。
计算机操作系统教程(张尧学(第三版)第五章
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关于动态地址重定位可以如下图所示的过程说明：
制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 静 媛
用户程序的虚地址空间 0 100 1KB 0 内存 基地址寄存器 操作系统 22628 22KB 22528
XXXXX
20KB 22KB 22KB+100 XXXXXX
制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 静 媛
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动态地址重定位
制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 静 媛
动态地址重定位是在程序执行过程中，在CPU访问 内存之前，将要访问的程序或数据地址转换成内存地 址。动态地址重定位依靠硬件地址变换机构完成。
硬件地址转换机构一般由一个“基地址寄存器” 和一个“虚地址寄存器”组成，用户程序不做任何修 改地装入分配给它的存储区域。当调度到用户程序运 行时，则转换成实际的物理地址。
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分区的分配与释放
制 作 者 ： 郭 平 、 王 在 模 、 何 静 媛
分区的分配： 若采用的是一个队列的管理方案，则当一个分区被释放时， 需要在队列中选出一个作业运行，可以有以下几种方案： （1）选出第一个可容纳的作业。该方案虽然实现简单，选择 率高，但是可能会因为一个小作业进入而浪费掉该分区的大部分 存储空间，存储利用率不高。 （2）在队列中找出该分区能容纳的最大的作业。由于每个分 配出的分区产生出的内部碎片小，因此，此方案存储空间的利用 率高；缺点是对小作业不公平。
22kb10022kb300023kbd图51地址变换示意图郭平王在模何静媛其中程序a中的一条入口地址为3000的一条指令为call100其中程序a中的一条入口地址为3000的一条指令为call100在装入内存之后由于程序的起始地址不再为0故程序中的指令需要做相应的转换
计算机操作系统课后习题答案解析张尧学
第一章绪论1．什么是操作系统的基本功能?答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）和用户接口等。
2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?答：批处理系统（batchprocessingsystem）：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序（monitor）自动依次处理。
其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统（timesharingoperationsystem）：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。
其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统（realtimesystem）：在被控对象允许时间范围内作出响应。
其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3．多道程序（multiprogramming）和多重处理（multiprocessing）有何区别?答；多道程序（multiprogramming）是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时值行多个作业；而多重处理（multiprocessing）系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。
6.设计计算机操作系统时与那些硬件器件有关运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备第二章作业管理和用户接口2．作业由哪几部分组成?各有什么功能?答：作业由三部分组成：程序、数据和作业说明书。
程序和数据完成用户所要求的业务处理工作，作业说明书则体现用户的控制意图。
3．作业的输入方式有哪几种?各有何特点答：作业的输入方式有5种：联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING（Simultaneous Peripheral OperationsOnline）系统和网络输入方式，各有如下特点：（1）联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。
操作系统课后习题答案4
6. 设备管理6.1 例题解析例6.2.1 何谓虚拟设备？请说明SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的。
解本题的考核要点是虚拟设备的实现方法。
虚拟设备是指利用软件方法，比如SPOOLing系统，把独享设备分割为若干台逻辑上的独占的设备，使用户感受到系统有出若干独占设备在运行。
当然，系统中至少一台拥有物理设备，这是虚拟设备技术的基础。
SPOOLing系统又称“假脱机I/O系统”，其中心思想是，让共享的、高速的、大容量外存储器（比如，磁盘）来模拟若干台独占设备，使系统中的一台或少数几台独占设备变成多台可并行使用的虚拟设备。
SPOOLing系统主要管理外存上的输入井和输出井，以及内存中的输入缓冲区和输出缓冲区。
其管理进程主要有输入和输出进程，负责将输入数据装入到输入井，或者将输出井的数据送出。
它的特点是：提高了I/O操作的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能。
例6.2.2有关设备管理要领的下列叙述中，( )是不正确的。
A．通道是处理输入、输出的软件B．所有外围设备都由系统统一来管理C．来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D．编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E．由用户给出的设备编号是设备的绝对号解本题的考核要点是设备管理的基本概念。
(1)通道是计算机上配置的一种专门用于输入输出的设备，是硬件的组成部分。
因此A是错误的。
(2)目前常见I/O系统其外部设备的驱动和输入输出都由系统统一管理。
因此B是对的。
(3)设备管理模块中的底层软件中配有专门处理设备中断的处理程序。
通道中断属于设备中断的一种。
因此C是对的。
(4)通道设备自身只配有一个简单的处理装置（CPU），并不配有存储器，它所运行的通道程序全部来自内存。
因此D是对的。
(5)系统在初启时为每台物理设备赋予一个绝对号，设备绝对号是相互独立的。
由用户给出的设备号只能是逻辑编号，由系统将逻辑号映射为绝对号。
因此E是错误的。
0 6. 设备管理112例6.2.3 在关于SPOOLING 的叙述中， 描述是不正确的。
计算机操作系统教程_第三版_(张尧学_张高_史美林_著)_清华大学出版社_第6章g
第(2)点反映了进程的静态特性 一个进程的静态描述是由三部分组成的，即进程状态控制块 PCB，进程的程序文本（正文）段以及进程的数据段。 这三部分统称为进程上下文.
6.2.2 进程的虚拟地址结构 Linux进程的虚拟地址结构依赖于硬件，本书默认那些 与硬件有关部分依赖于intel 80x86。80x86平台中，每个进 程拥有一个4GB的虚拟空间。其中0-3GB的地址空间有用户 进程使用，3-4GB的地址空间称为核心地址空间，在所有进 程中共享，只被核心使用，用户进程不能使用。 Linux进程由逻辑段组成，一个进程的虚拟地址空间 被分成若干个虚拟区域来存放上述的逻辑段。区是虚拟地 址空间上的一段连续区域，是共享、保护以及进行内存分 配和地址变换的独立实体。 Linux中的区和段页式管理中的段非常相像。所不同的 是，段页式管理中的虚拟地址空间是二维的，而Linux的各 个进程的分区虚拟地址仍然是一维的。
为了使操作系统内核能在每次开机时顺利地装 入内存，用户必须事先把Linux操作系统的执行代 码以文件方式存储在计算机硬盘设备中，并对计算 机系统中的相应资源，例如高速缓存、交换区等进 行初始化。这一过程被称为操作系统的安装过程。
பைடு நூலகம்
Intel 80x86提供了4种不同权限的执行模式， Linux系统使用其中2种模式：核心态和用户态。 两态之间的主要区别是，用户态下的进程能存 取它们自己的指令与数据，但不能存取核心指令和 数据。然而，核心态下的进程能存取核心和用户地 址。另外，某些机器的指令是特权指令(如输入输出 指令)，在用户态下执行会引起错误，只能在核心态 下执行。 在不同的执行模式下执行时，同一进程使用不 同的堆栈，分别称为核心态堆栈和用户态堆栈。在 进程切换到不同执行模式时候，操作系统负责为进 程切换到相应的堆栈。
U029计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第9章
9.1.2 设备管理的功能和任务
• 设备管理程序的功能：
– 提供和进程管理系统的接口。当进程要求设备资源时，该接口将进程 要求转达给设备管理程序； – 进行设备分配。按照设备类型和相应的分配算法把设备和其他有关的 硬件分配给请求该设备的进程，并把未分配到所请求设备或其他有关 硬件的进程放入等待队列； – 实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作。除控制状态寄存器 、数据缓冲寄存器等的控制器之外，对应于不同的I/O控制方式，还要 DMA( Directed Memory Access)通道等硬件支持。在设备分配程序根 据进程要求分配设备、控制器和通道或DMA等之后，通道或DMA将 自动完成设备和内存之间的数据传送工作，从而完成并行操作。在无 通道或DMA时，由设备管理程序利用中断技术来完成操作； – 进行缓冲区管理。一般CPU的执行速度和访问内存速度都比较高，而 外设的数据流通速度则低得多(如键盘)，为减少外设和内存与CPU之 间的数据速度不匹配的问题，系统中一般设有缓冲区(器)来暂放数据。 设备管理程序负责进行缓冲区分配、释放及有关的管理工作。
• 当用户进程需要数据时，它通过CPU发出启动设备准备数据的启动命 令“Start”，然后，用户进程进入测试等待状态。在等待时间内，CPU 不断地用一条测试指令检查描述外围设备的工作状态的控制状态寄存 器。而外围设备只有将数据传送的准备工作作好之后，才将该寄存器 置为完成状态。从而，当CPU检测到控制状态寄存器为完成状态，也 就是该寄存器发出“Done”信号之后，设备开始往内存或CPU传送数据 。反之，当用户进程需要向设备输出数据时，也必须同样发启动命令 启动设备和等待设备准备好之后才能输出数据。除了控制状态寄存器 之外，在I/O控制器中还有一类称为数据缓冲寄存器的寄存器。在CPU 与外围设备之间传送数据时，输入设备每进行一次操作，首先把所输 入的数据送入该寄存器，然后，CPU再把其中数据取走。反之，当 CPU输出数据时，也是先把数据输出到该寄存器之后，再由输出设备 将其取走。只有数据装入该寄存器之后，控制状态寄存器的值才会发 生变化。如图9.2所示。
计算机操作系统教程-第三版-(张尧学-张高-史美林-著)-清华大学出版社-课后答案.docx
第一章绪论I.什么是操作系统的幕本效用?答:操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软们资源,合理地组织计算机工作流程,并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接u.操作系统的基本效用包括:处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文们骡统管理)和用户接Ii等.2.什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?答:批处理系统(batchprocess ingsystem) :操作员把用户提交的作收分类.把一批作收编成一个作业执行序列,由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理.其主要特征是:用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行.分时系统(timcsharingopcrationsystcm ):把处理机的运行时(fnJ分成很短的时fFIJ片,按I<"t fnJ片轮转的方式,把处理机分配给各进程使用.其主要特征是:交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统(rcaltimcsystcm):在被控对象允许时间范围内作出响应.其主要特征是:对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3.多道程序(multiprogramming)和多爪处理(multiprocessing)有何区别?答:多道程序(multiprogramming)是作收之间自动调度执行、共享系统资源.并不是真正地同时俏行多个作业:而多熏处W.. (multiprocessing)系统配置多个CPU,能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理,必须采用多道程序设计技术,而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持.第二章作业管理和用户接口1.什么是作业?.作业步？答：把在一次应用业务处理过程中,从输入开始到输出结束,用户要求计算机所做的有关该次业务的处理的全部工作称为一个作业。
作业由不同的顺序相连的作业步组成。
作业步是在一个作业的处理过程中,计算机所做的相对独立的工作。
如.编辑愉入是一个作业步.它产生源程序文件:编译也是一个作业步.它产生目标代码文件.2.作业山几部分组成?各有什么效用?荞:作业山三部分组成:程序、数据和作业说明书.程序和数据完成用户所要求的业务处理工作.作业说明书则体现用户的控制愈图.3.作业的愉入方式有哪JL种?各有何特点谷:作业的输入方式有5种:联机输入方式、脱机袖入方式、直接棍合方式、SPOOLING(Simultancous Peripheral OperationsOnlinc)系统和网络愉入方式.各有如卜特点:(1)联机输入方式:用户和系统通过交互式会话来怕入作业.(2)脱机输入方式,又称预输入方式,利用低档个人计甘机作为外幽处理极进行钧入处理,存储在后备存储器I:.然后将此后援存储器连接到高速外围设备1二和上机相连。
计算机操作系统教程(第三版)张尧学 第8讲--处理机调度
4.3.2 进程调度的时机
一个进程完成其任务时。 执行中的进程自己调用阻塞原语，进入等待状态。 执行了一次P操作，资源不满足；执行V操作激活了
等待队列的进程。统中，当进程完规定的时间片，时钟中断 使该进程让出处理机时。 执行完系统调用，系统返回用户态之前，由于系统 进程结束，需要调度新的进程。 在采用可剥夺调度方式的系统中，当具有更高优先 级的进程要求处理机时。
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4.4.6 多级反馈轮转法
轮转法中，加入就绪队列的进程有3种情况
时间片用完 进程被阻塞后唤醒 进程被创建
对于不同类型的进程给与不同的优先级和时间片 分为不同就绪队列，统一队列优先级相同 多级反馈轮转法与优先级法的区别
多级反馈转转法中一个进程需要反复多次反馈循环执行， 而不是优先级法中的一次执行
优先级来表示所享有的优先权。 系统将处理机的使用权交给就绪队列中优先数最 高的进程。 确定优先级的方法
静态法: 开始执行之前就确定，执行开始之后不可改变 动态法：随着执行过程不断变化优先级
作业静态优先级 用户指定，高优先级高费用 根据作业类型指定优先级 根据作业要求资源情况指定优先级
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4.4.5 轮转法
就绪队列中的进程均匀获得时间片。如果时间片 太大，则每个进程等待的时间就会较长，用户会 感觉到明显的等待，如果时间片太小，则系统的 开销就显得较大。 所以时间片的选择是非常重要的。一般为100或几 百毫秒。 每个进程获得的时间片是固定的，并且只有一个 就绪队列。 改进的方向：将固定时间片为可变时间片、将一 个就绪队列该为多个就绪队列。
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可剥夺方式与非剥夺方式
张尧学《计算机操作系统教程》课后题答案
第一章绪论1．什么是操作系统的基本功能?答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）和用户接口等。
2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?答：批处理系统（ba tchpr ocess ingsy stem）：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序（mon itor）自动依次处理。
其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统（t imesh aring opera tions ystem）：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。
其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统（re altim esyst em）：在被控对象允许时间范围内作出响应。
其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3．多道程序（mult iprog rammi ng）和多重处理（m ultip roces sing）有何区别?答；多道程序（multi progr ammin g）是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时值行多个作业；而多重处理（mul tipro cessi ng）系统配置多个C PU，能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。
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第一章绪论1•什么是操作系统的基本功能・？答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。
2•什么是批处理、分时和实时系统？各有什么特征？答：批处理系统(batchprocess in gsystem ):操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序( monitor )自动依次处理。
其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统(timesharingoperationsystem ):把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。
其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统(realtimesystem ):在被控对象允许时间范围内作出响应。
其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3.多道程序(multiprogramming )和多重处理(multiprocessing )有何区别？答；多道程序(multiprogramming )是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时值行多个作业；而多重处理(multiprocessing )系统配置多个CPU能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理，必须采用运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备答：作业由三部分组成：程序、数据和作业说明书。
程序和数据完成用户所要求的业务处理工作，作业说明书则体现用户的控制意图。
3.作业的输入方式有哪几种？各有何特点答：作业的输入方式有5种：联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING(Simultaneous Peripheral OperationsOnline )系统和网络输入方式，各有如下特点：(1)联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。
(2)脱机输入方式：又称预输入方式，利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理，存储在后备存储器上，然后将此后援存储器连接到高速外围设备上和主机相连，从而在较短的时间内完成作业的输入工作。
(3)直接耦合方式：把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预宋传递后援存储器的过程。
（4） SPOOLIN系统：可译为外围设备同时联机操作。
在 SPOOLIN系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来，作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。
（5）网络输入方式：网络输入方式以上述几种输入方式为基础，当用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时，就构成了网络输入方式。
4.试述spooling系统的工作原理—* SPOOI4NG聚嫌中■多台外瞒设希通过通道或DMA器件和主楙与外存连挨—I 厳冷业的输人柠旳过軒曲匸机屮的操并嘉址松制。
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另一个接口是系统调用，编程人员使用系统调用来请求操作系统提供服务，例如申请和释放外设等类资源、控制程序的执行速度等。
8•什么是系统调用？系统调用与一般用户程序有什么区别？与库函数和实用程序又有什么区别？答：系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。
编程人员利用系统调用，在源程序一级动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。
因此，系统调用像一个黑箱子那样，对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。
它与一般用户程序、库函数和实用程序的区别是：系统调用程序是在核心态执行，调用它们需要一个类似于硬件中断处理的中断处理机制来提供系统服务。
9•简述系统调用的实现过程。
答；用户在程序中使用系统调用，给出系统凋用名和函数后，即产生一条相应的陷入指令，通过陷入处理机制调用服务，引起处理机中断，然后保护处理机现场，取系统调用功能号并寻找子程序入口，通过入口地址表来调用系统子程序，然后返回用户程序继续执行。
2.9为什么说分时系绽懣有徉业的概怎？答：因期在分时累统屮.毎卜刖门得判苗肘阀片右眼.用门附出库和救据仃亘直搂排人卿内存匸作区中和斗他程序一起枪ASttSFiSa人执行，而不必进人孙存・人井等待挥业调度程呼选押，因此•分时条绫没右作业抹制表•也彼有作业閑度稈序.第三章用户管理和配置管理2 •试比较进程和程序的区别。
答：(1)进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念，程序是指令的有序集合，无执行含义，进程则强调执行的过程。
(2)进程具有并行特征(独立性，异步性)，程序则没有。
(3)不同的进程可以包含同一个程序，同一程序在执行中也可以产生多个进程。
X3我们说程序的井发执打将环包时终常餐失右封闭件这话对所冇的存宇那战英吗？试舉例说明"寮、并非对膺有的祥序均成立.例哪Ibc^unhicsl x* i = 1&pr；ni<x bcn JI述程仔中r孚内器变齐可能械外邮震序访问■囚此这我趕序的运行不会受外嚣环境秒I乳4•试比较作业和进程的区别。
答：一个进程是一个程序对某个数据集的执行过程，是分配资源的基本单位。
作业是用于需要计算机完成某项任务，而要求计算机所做工作的集合。
一个作业的完成要经过作业提交，作业收容、作业执行和作业完成4个阶段。
而进程是已提交完毕的程序所执行过程的描述，足资源分配的基本单位。
其主要区别关系如下：(1)作业是用户向计算机提交任务的任务实体。
在用户向计算机提交作业之后，系统将存储在外存中的作业等待队列中等待执行。
而进程则是完成用户任务的执行实体，是向系统申请分配资源的基本单位。
任一进程，只要它被创建，总有相应的部分存在于内存中。
(2)一个作业可由多个进程组成。
且必须至少由一个进程组成，但反过来不成立。
(3)作业的概念主要用在批处理系统中。
像Unix这样的分时系统中，则没有作业概念。
而进程的概念则用在几乎所有的多道程序系统中。
6•什么是临界区？试举一临界区的例子。
答：临界区是指不允许多个并发进程交叉执行的一段程序。
它是由于不同并发进程的程序段共享公用数据或公用数据变量而引起的。
所以它又被称为访问公用数据的那段程序。
例如：getspace :Beg in local gtop = top — 1Endrelease (ad)：Beg intop ' top 十 1stack[top] = adEnd8.什么是进程间的互斥？什么是进程间同步？答：进程间的互斥是指：一组并发进程中的一个或多个程序段，因共享某一公有资源而导致它们必须以一个不许交叉执行的单位执行，即不允许两个以上的共享该资源的并发进程同时进入临界区。
进程间的同步是指：异步环境下的一组并发进程因直接制约互相发送消息而进行互相合作、互相等待，各进程按一定的速度执行的过程。
3」Ultfe P.V贰诜也和浙梏实理进虞刑疋斥的X均L互斥的加镶实现是这样的匸艸某个进程进人临睜区之Sb它椿萤I】临界区“直到它追出临界区时为止.并疑进程在申请进人临界惊时，首先测试该临界区是否是上锁的•如果i釦岛界1XC碱锁注+测曉进理豐尊到廈临界KJF递之后才有町能我即临聊区.但是加傑徒存萩如F•井堆:u＞福环测试接定也祥損耗校多的门P计算时制；(2 ［产生不公平现象.有此・F・V麻谄准釆用信号城音理fH应收界区的公冇资源.信廿破的散恼仗能由F.V 原阳攏作改老「血P.V原语执件期間不允许中断发生，tt过禅是世样的m埠某个谨带正屈林鼎恆内执上T时・Jt他暹程如果执打了F原昭、呱谨遥程幷不像leek时那样懺毎点门鼬W 恠［tri返回ti］lock的區点•爭议乔前斷执行刪诫■而凰秆弃祈傾列中尊特由站他进祥做V诳诰操作ffttfi源后.逬人购界海.这旧I3晾丰扌算煎止结束.若有多牛进程做P原语操作南逬人苓恃戏握之后旦有廿脈涪释胶贺as*則等群进程屮的一个进人临卑区■更余的缁缤等特.总之血锁法是采用反觸测试lock血实现互斥的•存崔LTU浪费和不公平现象•卩小原语便用了伯号篁•克JK 了加桢达的咪端。
15.什么是线程？试述线程与进程的区别，答；线程是在进程内用于调度和占有处理机的基本单位，它由线程控制表、存储线程上下文的用户栈以及核心栈组成。
线程可分为用户级线程、核心级线程以及用户/核心混合型线程等类型。
其中用户级线程在用户态下执行，CPU调度算法和各线程优先级都由用户设置，与操作系统内核无关。
核心级线程的调度算法及线程优先级的控制权在操作系统内核。
混合型线程的控制权则在用户和操作系统内核二者。
线程与进程的主要区别有：(1)进程是资源管理的基本单位，它拥有自己的地址空间和各种资源，例如内存空间、外部设备等；线程只是处理机调度的基本单位，它只和其他线程一起共享进程资源，但自己没有任何资源。
(2)以进程为单位进行处理机切换和调度时，由于涉及到资源转移以及现场保护等问题，将导致处理机切换时间变长，资源利用率降低。
以线程为单位进行处理机切换和调度时，由于不发生资源变化，特别是地址空间的变化，处理机切换的时间较短，从而处理机效率也较高。
(3)对用户来说，多线程可减少用户的等待时间。
提高系统的响应速度。
例女口，当一个进程需要对两个不同的服务器进行远程过程凋用时，对于无线程系统的操作系统来说需要顺序等待两个不同调用返回结果后才能继续执行，且在等待中容易发生进程调度。
对于多线程系统而言，则可以在同一进程中使用不同的线程同时进行远程过程调用，从而缩短进程的等待时间。
(4)线程和进程一样，都有自己的状态.也有相应的同步机制，不过，由于线程没有单独的数据和程序空间，因此，线程不能像进程的数据与程序那样，交换到外存存储空间。