操作系统第八章课后习题
(完整)计算机操作系统第八章作业及答案
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1、目前常用的外存有哪几种组织方式？（1）连续组织方式。
为每一个文件分配一组位置相邻接的盘块,由此形成的文件物理结构是顺序式的文件结构.(2）链接组织方式。
为每个文件分配一组位置离散的盘块,通过给每个盘块设置一个指针，将属于同一个文件的盘块链接在一起，链接的顺序和文件的逻辑页的顺序一致。
由此形成的文件物理结构是链接文件。
（3) 索引组织方式。
为每个文件分配一组位置离散的盘块，为每个文件建立一个物理结构的索引表，记录分配给该文件的物理盘块,以及这些盘块和文件逻辑页顺序的对应关系。
由此形成的文件物理结构是索引文件。
10、为了快速访问，又易于更新，当数据为以下形式时，应选择何种文件组织方式: (1）不经常更新,经常随机访问:顺序文件结构。
（2）经常更新，经常按一定顺序访问：显式链接文件结构。
(3) 经常更新，经常随机访问：索引文件结构。
14有一计算机系统利用P277图8—19所示的位示图来管理空闲盘块。
盘块的大小为1K。
现要为某文件分配两个盘块,试说明盘块的具体分配过程。
(1) 顺序检索位示图,找到第一个空闲块，它的i=3，j=3；（2）计算第一个盘块的编号:b=16＊（3—1)+3=35(3) 将第35号盘块分配给申请的文件，将位示图中的第3行第3列单元置0.（4) 顺序检索位示图，找到下一个空闲块，它的i=4,j=7;(5) 计算第一个盘块的编号：b=16*（4—1）+7=55(6）将第55号盘块分配给申请的文件,将位示图中的第4行第7列单元置0。
计算机操作系统课后习题答案张尧学
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;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;4SPOOLING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6．操作系统为用户提供哪些接口它们的区别是什么答：操作系统为用户提供两个接口,一个是系统为用户提供的各种命令接口,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;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;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;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：Begin local gtop＝top－1Endreleasead：Begintop’top十1stacktop＝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;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;例如,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;从而线程没有挂起状态; 5进程的调度、同步等控制大多由操作系统内核完成,而线程的控制既可以由操作系统内核进行,也可以由用户控制进行;第四章进程管理2．试述作业调度的主要功能;答: 作业调度的主要功能是：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,并建立相应进程,使该作业的相关进程获得竞争处理机的权利;另外,当作业执行完毕时,还负责回收系统资源; 3．作业调度的性能评价标准有哪些这些性能评价标准在任何情况下都能反映调度策略的优劣吗答：对于批处理系统,由于主要用于计算,因而对于作业的周转时间要求较高;从而作业的平均周转时间或平均带权周转时间被用来衡量调度程序的优劣;但对于分时系统来说,平均响应时间又被用来衡量调度策略的优劣;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;对于实时系统, 衡量调度算法优劣的主要标志则是满足用户要求的时限时间;4．进程调度的功能有哪些答：进程调度的功能有：1记录和保存系统中所有进程的执行情况；2选择占有处理机的进程；3进行进程上下文切换;5．进程调度的时机有哪几种答：进程调度的时机有：1正在执行的进程执行完毕;这时如果不选择新的就绪进程执行,将浪费处理机资源;2执行中进程自己调用阻塞原语将自己阻塞起来进入睡眠等待状态;3执行中进程调用了P原语操作,从而因资源不足而被阻塞：或调用了V原语操作激活了等待资源的进程队列;4执行中进程提出I/O请求后被阻塞;5在分时系统中时间片已经用完;6在执行完系统调用等系统程序后返回用户程序时,可看做系统进程执行完毕,从而调度选择一新的用户进程执行;7在CPU执行方式是可剥夺时,还有：就绪队列中的某进程的优先级变得高于当前执行进程的优先级,从而也将引发进程调度;6．进程上下文切换由哪几部分组成描述进程上下文切换过程;答：进程上下文切换由以下4个步骤组成；1决定是否作上下文切换以及是否允许作上下文切换;包括对进程调度原因的检查分析,以及当前执行进程的资格和CPU执行方式的检查等;在操作系统中,上下文切换程序并不是每时每刻都在检查和分析是否可作上下文切换,它们设置有适当的时机;2保存当前执行进程的上下文;这里所说的当前执行进程,实际上是指调用上下文切换程序之前的执行进程;如果上下文切换不是被那个当前执行进程所调用,且不属于该进程,则所保存的上下文应是先前执行进程的上下文,或称为“老”进程上下文;显然,上下文切换程序不能破坏“老”进程的上下文结构;3使用进程调度算法,选择一处于就绪状态的进程;4恢复或装配所选进程的上下文,将CPU控制权交到所选进程手中;第五章处理器管理2．什么是虚拟存储器其特点是什么答：由进程中的目标代码、数据等的虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器;虚拟存储器不考虑物理存储器的大小和信息存放的实际位置,只规定每个进程中相互关联信息的相对位置;每个进程都拥有自己的虚拟存储器,且虚拟存储器的容量是由计算机的地址结构和寻址方式来确定;实现虚拟存储器要求有相应的地址转换机构,以便把指令的虚拟地址变换为实际物理地址；另外,由于内存空间较小,进程只有部分内容存放于内存中,待执行时根据需要再调指令入内存;3．实现地址重定位的方法有哪几类答：实现地址重定位的方法有两种：静态地址重定位和动态地址重定位;1静态地址重定位是在虚空间程序执行之前由装配程序完成地址映射工作;静态重定位的优点是不需要硬件支持,但是用静态地址重定位方法进行地址变换无法实现虚拟存储器;静态重定位的另一个缺点是必须占用连续的内存空间和难以做到程序和数据的共享;2动态地址重定位是在程序执行过程中,在CPU访问内存之前由硬件地址变换机构将要访问的程序或数据地址转换成内存地址;动态地址重定位的主要优点有：①可以对内存进行非连续分配;②动态重定位提供了实现虚拟存储器的基础;③动态重定位有利于程序段的共享;形式化描述：略;6．动态分区式管理的常用内存分配算法有哪几种比较它们各自的优缺点;答：动态分区式管理的常用内存分配算法有最先适应法FF、最佳适应法BF和最坏适应法WF;优缺点比较：①从搜索速度上看最先适应法最佳,最佳适应法和最坏适应法都要求把不同大小的空闲区按大小进行排队;②从回收过程来看,最先适应法也是最佳,因为最佳适应法和最坏适应法都必须重新调整空闲区的位置;③最佳适应法找到的空闲区是最佳的,但是会造成内存碎片较多,影响了内存利用率,而最坏适应法的内存碎片最少,但是对内存的请求较多的进程有可能分配失败;总之,三种算法各有所长,针对不同的请求队列,它们的效率和功能是不一样的7．节讨论的分区式管理可以实现虚存吗如果不能,需要怎样修改试设计一个分区式管理实现虚存的程序流程图;如果能,试说明理由;答：节讨论的分区式管理不能实现虚存;如果要实现虚存,可以在分区的基础之上对每个分区内部进行请求调页式管理;8．简述什么是覆盖什么是交换覆盖和交换的区别是什么答：将程序划分为若干个功能上相对独立的程序段,按照程序的逻辑结构让那些不会同时执行的程序段共享同一块内存区的内存扩充技术就是覆盖; 交换是指先将内存某部分的程序或数据写入外存交换区,再从外存交换区中调入指定的程序或数据到内存中来,并让其执行的一种内存扩充技术;与覆盖技术相比, 交换不要求程序员给出程序段之间的覆盖结构,而且,交换主要是在进程或作业之间进行,而覆盖则主要在同一个作业或同一个进程内进行;另外,覆盖只能覆盖那些与覆盖程序段无关的程序段;9．什么是页式管理静态页式管理可以实现虚存吗答：页式管理就是把各进程的虚拟空间划分为若干长度相等的页面,把指令按页面大小划分后存放在内存中执行或只在内存中存放那些经常被执行或即将被执行的页面,而那些不被经常执行以及在近期内不可能被执行的页面则存放于外存中,按一定规则调入的一种内存管理方式;静态页式管理不能实现虚存,这是因为静态页式管理要求进程或作业在执行前全部被装入内存,作业或进程的大小仍受内存可用页面数的限制;11．请求页式管理中有哪几种常用的页面置换算法试比较它们的优缺点;答：比较常用的页面置换算法有：1随机淘汰算法randomglongram;即随机地选择某个用户页面并将其换出;2轮转法RRroundrobin;轮转法循回换出内存可用区内一个可以被换出的页,无论该页是刚被换进或已经换进内存很长时间;3先进先出法FIFOfirstinfirstout;FIFO算法选择在内存驻留时间最长的一页将其淘汰;4最近最久未使用页面置换算法I．RU1east recently unused;该算法的基本思想是：当需要淘汰某一页时,选择离当前时间最近的一段时间内最久没有使用过的页面先淘汰;5理想型淘汰算法OPToptimalreplacementalgorithm;该算法淘汰在访问串中将来再也不出现的或是在离当前最远的位置上出现的页面;15.段式管理可以实现虚存吗如果可以,简述实现方法;答：段式管理可以实现虚存;段式管理把程序按照内容或过程函数关系分成段,每段拥有自己的名字;一个用户作业或进程所包含的段对应于—个二维线性虚拟空间段号s与段内相对地址w,也就是一个二维虚拟存储器;段式管理以段为单位分配内存,然后通过地址映射机构把段式虚拟地址转换成实际的内存物理地址;只把那些经常访问的段驻留内存,而把那些在将来一段时间内不被访问的段放入外存,待需要时产生缺段中断,自动调入;18.段页式管理的主要缺点是什么有什么改进办法答：段页式管理的主要缺点是对内存中指令或数据进行存取时,至少需要对内存进行三次以上的访问;第一次是由段表地址寄存器取段表始址后访问段表,由此取出对应段的页表在内存中的地址;第二次则是访问页表得到所要访问的指令或数据的物理地址;只有在访问了段表和页表之后,第三次才能访问真正需要访问的物理单元;显然;这将大大降低CPU执行指令的速度;改进办法是设置快速联想寄存器;在快速联想寄存器中．存放当前最常用的段号s,页号p和对应的内存页面地址与其他控制项;当需要访问内存空间某一单元时,可在通过段表、页表进行内存地址查找的同时,根据快速联想寄存器查找其段号和页号;如果所要访问的段或页的地址在快速联想寄存器中,则系统不再访问内存中的段表、页表而直接把快速联想寄存器中的值与页内相对地址d拼接起来得到内存地址;19.什么是局部性原理什么是抖动你有什么办法减少系统的抖动现象答：局部性原理是指在几乎所有程序的执行过程中,在一段时间内,CPU总是集中地访问程序中的某—个部分而不是对程序的所有部分具有平均的访问概率;抖动是指当给进程分配的内存小于所要求的工作区时,由于内存外存之间交换频繁,访问外存的时间和输入输出处理时间大大增加,反而造成CPU因等待数据而空转,使得整个系统性能大大下降;在物理系统中,为防止抖动的产生,在进行淘汰或替换时,—般总是把缺页进程锁住,不让其换出,从而防止抖动发生;防止抖动发生的另一个办法是设置较大的内存工作区;第八章文件系统1.什么是文件、文件系统文件系统有哪些功能答：在计算机系统中,文件被解释为一组赋名的相关字符流的集合,或者是相关记录的集合;文件系统是操作系统中与管理文件有关的软件和数据;文件系统的功能是用户建立文件,撤销、读写修改和复制文件,以及完成对文件的按名存取和进行存取控制;2.文件系统一般按什么分类可以分为哪几类答：文件系统一般按性质、用途、组织形式、文件中的信息流向或文件的保护级别等分类;按文件的性质与用途可以分为系统文件、库文件和用户文件;按文件的组织形式可以分为普通文件、目录文件和特殊文件;按文件中的信息流向可以分为输入文件、输出文件和输入/输出文件;按文件的保护级别可以分为只读文件、读写文件、可执行文件和不保护文件;3.什么是文件的逻辑结构什么是记录答：文件的逻辑结构就是用户可见的结构,可分为字符流式的无结构文件和记录式的有结构文件两大类;记录是一个具有特定意义的信息单位,它由该记录在文件中的逻辑地址相对地址与记录名所对应的一组关键字、属性及其属性值所组成;7.文件的物理结构有哪几种为什么说串联文件结构不适于随机存取答：文件的物理结构是指文件在存储设备上的存放方法;常用的文件物理结构有连续文件、串联文件和索引文件3种;串联文件结构用非连续的物理块来存放文件信息,这些非连续的物理块之间没有顺序关系,链接成一个串联队列,搜索时只能按队列中的串联指针顺序搜索,存取方法应该是顺序存取的;否则,为了读取某个信息块而造成的磁头大幅度移动将花去较多的时间;因此,串联文件结构不适于随机存取11.什么是文件目录文件目录中包含哪些信息答:一个文件的文件名和对该文件实施控制管理的说明信息称为该文件的说明信息,又称为该文件的目录;文件目录中包含文件名、与文件名相对应的文件内部标识以及文件信息在文件存储设备上第一个物理块的地址等信息;另外还可能包含关于文件逻辑结构、物理结构、存取控制和管理等信息;第九章外部设备管理1. 设备管理的目标和功能是什么答：设备管理的目标是：选择和分配输入／输出设备以便进行数据传输操作；控制输入／输出设备和CPU或内存之间交换数据,为用户提供一个友好的透明接口,提高设备和设备之间、CPU和设备之间,以及进程和进程之间的并行操作,以使操作系统获得最佳效率;设备管理的功能是：提供和进程管理系统的接口；进行设备分配；实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作；进行缓冲区管理;4．什么是中断什么叫中断处理什么叫中断响应答：中断是指计算机在执行期间,系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件,使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序,待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行的过程;CPU转去执行相应的事件处理程序的过程称为中断处理;CPU收到中断请求后转到相应的事件处理程序称为中断响应;5．什么叫关中断什么叫开中断什么叫中断屏蔽答：把CPU内部的处理机状态字PSW的中断允许位清除从而不允许CPU响应中断叫做关中断;设置CPU内部的处理机状态字PSW的中断允许位从而允许CPU响应中断叫做开中断;中断屏蔽是指在中断请求产生之后,系统用软件方式有选择地封锁部分中断而允许其余部分的中断仍能得到响应;6．什么是陷阱什么是软中断试述中断、陷阱和软中断之间异同;答：陷阱指处理机和内存内部产生的中断,它包括程序运算引起的各种错误,如地址非法、校验错、页面失效;存取访问控制错、从用户态到核心态的切换等都是陷阱的例子;软中断是通信进程之间用来模拟硬中断的一种信号通信方式;7．描述中断控制方式时的CPU动作过程;答：1首先,CPU检查响应中断的条件是否满足;如果中断响应条件不满足,则中断处理无法进行;2如果CPU响应中断,则CPU关中断; 3保存被中断进程现场;4分析中断原因,调用中断处理子程序;5执行中断处理子程序;6退出中断,恢复被中断进程的现场或调度新进程占据处理机;7开中断,CPU继续执行;8．什么是缓冲为什么要引入缓冲答：缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器件;引入缓冲是为了匹配外设和CPU之间的处理速度,减少中断次数和CPU的中断处理时间,同时解决DMA或通道方式时的数据传输瓶颈问题;。
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-第八章 文件系统习题(有答案)
第六章文件系统6.3习题6.3.1 单项选择题1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。
A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度2．按文件用途分类，编译程序是( )。
A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。
A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。
A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。
A．用户的使用要求 B．存储介质的特性C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。
A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。
A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。
A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。
A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。
A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。
A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。
A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。
A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。
A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录15．数据库文件的逻辑结构形式是( )。
A．链接文件 B．流式文件 C．记录式文件 D．只读文件16．文件的逻辑记录的大小是( )。
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--精髓与设计原理（第八版）第八章复习题答案
操作系统--精髓与设计原理（第⼋版）第⼋章复习题答案8.操作系统--精髓与设计原理（第⼋版）第⼋章复习题答案8.1 简单分页与虚拟内存分页有何区别?进程运⾏时，简单分页的所有页必须都在内存中，除⾮使⽤了覆盖技术，虚存分页并⾮所有页都须在内存页框中，仅在需要时才读⼊页，把⼀页读⼊内存可能需要把另⼀页写出到磁盘。
8.2 什么是抖动?当操作系统读取⼀块内存时，它必须把另⼀块换出。
如果⼀块正好在将要⽤到之前换出，操作系统就不得不很快地把它取回。
这类操作通常会导致⼀种称为系统抖动( thrashing)的情况。
这样会使处理器的⼤部分时间都⽤于交换块⽽⾮执⾏指令。
8.3 为何在使⽤虚拟内存时，局部性原理⾄关重要?局部性原理描述了⼀个进程中程序和数据引⽤的集簇倾向。
因此，假设在很短的时间内仅需要进程的⼀部分块是合理的。
同时，还可以对将来可能会访问的块进⾏猜测，从⽽避免系统抖动。
局部性原理表明虚拟内存⽅案是可⾏的。
8.4 哪些元素是页表项中能找到的典型元素?简单定义每个元素。
页号: 虚拟地址的页号部分。
进程标志符:使⽤该页的进程。
页号和进程标志符共同标志-个特定进程的虚拟地址空间的⼀页。
控制位: 该域包含⼀些标记，⽐如有效、访问和修改，以及保护和锁定信息。
链指针: 若某项没有链项，则该域为空(或⽤⼀个单独的位来表⽰)。
否则，该域包含链中下⼀项的索引值(0~2^m -1之间的数字)。
8.5 转换检测缓冲区的⽬的是什么?原则上，每次虚存访问都可能会引起两次物理内存访问：⼀次取相应的页表项，另⼀次取需要的数据。
因此，简单的虚拟内存⽅案会导致内存访问时间加倍。
为克服这个问题，⼤多数虚拟内存⽅案都为页表项使⽤了⼀个特殊的⾼速缓存，通常称为转换检测缓冲区(TranslationLookaside Buffer, TLB)。
8.6 简单定义两种可供选择的页⾯读取策略。
请求分页，只有当访问到某页中的⼀个单元时才将该页取⼊内存。
操作系统第8章测试题及答案整理
第8章测试题及答案整理注：不保证全部正确，如有错误自行更改一.选择题1.假脱机技术是指。
A.联机同时外围设备操作技术B.对换技术和覆盖技术C.SPOOLing技术D.A和C2.缓冲技术中的缓冲池在中。
A.主存B.外存C.ROMD.寄存器3.引入缓冲的主要目的是。
A.改善CPU和I/O设备之间速度不匹配B.节省内存C.提高的CPU利用率D.高I/O设备的效率4.CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用。
A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚存技术5.为了使多个进程能同时处理输入和输出，最好使用结构的缓冲技术。
A.缓冲池B.闭缓冲区环C.单缓冲区D.双缓冲区6.通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为。
A.存储设备B.系统设备C.用户设备D.虚拟设备7.如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是。
A.程序查询B.中断C.DMAD.无条件存取8.中断发生后，应保留。
A.缓冲区指针B.关键寄存器内容C.被中断的程序D.页表9.下面的不属于设备管理机构。
A.JCBB.DCTC.COCTD.CHCT解析：JCB作业控制块、DCT设备控制表、COCT控制器控制表、CHCT通道控制表10.大多数低速设备都属于设备。
A.独享B.共享C.虚拟D.Spool11. 是直接存取的存储设备。
A.磁盘B.磁带C.打印机D.键盘显示终端12.以下叙述中正确的为。
A.在现代计算机中，只有I/O设备才是有效的中断源B.在中断处理过程中必须屏蔽中断C.同一用户所使用的I/O设备也可能并行工作D.Spooling是脱机I/O系统13. 是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。
A.SpoolingB.虚存技术C.覆盖与交换D.通道解析：时间->空间（虚存）、空间->时间（Spooling）14.Spooling技术，实质是将转化为共享设备的技术。
精品文档-计算机操作系统教程(第二版)(徐甲同)-第8章
物，它是由计算机本身的系统结构逐渐演变过来的。它是由若 干台计算机以信息传输为主要目的而连接起来组成的系统，以 实现计算机或计算机系统之间的资源共享、数据通信、信息服 务与网络并行计算等为主要功能。
计算机网络作为一个信息处理系统，其构成的基本模式有 两种：对等模式和客户/服务器模式。
第8章 网络操作系统
1. 对等（Peer to Peer）模式 在对等模式中，网络上任一节点机所拥有的资源都作为网 络公用资源，可被其它节点机上的网络用户共享。在这种情况 下，一个节点机可以支持前、后台操作，当在前台执行应用程 序时，后台支持其它网络用户使用该机资源。也就是说，网络 上的一个节点机既可以作为客户机与其它节点机交往并访问其 资源，又可起到服务器的作用，它能管理本节点机的共享资源 并为其它节点机服务。此时可把对等模式中的节点机看成是客 户和服务器的组合体，因而有时也称其为组合站。
第8章 网络操作系统
3. 通信与同步 在计算机网络系统中，必须提供信息传输的基本功能，通 常以通信原语的形式出现。这些通信原语可供应用程序调用， 从而构成了用户与网络的接口。在两个进程的一次通信中，通 常可用发送（Send)原语和接收（Receive)原语来完成。但这两 条原语的执行也还存在两个问题，一是可靠性问题，二是同步 问题。
第8章 网络操作系统
(3) 网络服务软件。为支持服务器上资源共享，网络服务 器操作系统应提供一些核外实用程序供客户应用程序使用。这 些网络服务软件可以是文件服务、打印服务以及电子邮件服务 等。
(4) 网络安全管理软件。网络操作系统应对不同用户赋予 不同的访问权限，通过规定对文件和目录的存取权限等措施， 实现网络的安全管理。另外为了监测网络性能，及时了解网络 运行情况和发生故障，网络操作系统应配置网络管理软件。
操作系统第五版答案第8章复习题及习题解答
虚拟内存8.1 简单分页与虚拟分页有什么区别？简单分页：一个程序中的所有的页都必须在主存储器中程序才能正常运行，除非使用覆盖技术。
虚拟内存分页：不是程序的每一页都必须在主存储器的帧中来使程序运行，页在需要的时候进行读取。
8.2 解释什么是抖动。
虚拟内存结构的震动现象，在这个过程中处理器大部分的时间都用于交换块，而不是执行指令。
8.3 为什么在使用虚拟内存时，局部性原理是至关重要的？可以根据局部性原理设计算法来避免抖动。
总的来说，局部性原理允许算法预测哪一个当前页在最近的未来是最少可能被使用的，并由此就决定候选的替换出的页。
8.4 哪些元素是页表项中可以找到的元素？简单定义每个元素。
帧号：用来表示主存中的页来按顺序排列的号码。
存在位（P）：表示这一页是否当前在主存中。
修改位（M）：表示这一页在放进主存后是否被修改过。
8.5 转移后备缓冲器的目的是什么？转移后备缓冲器（）是一个包含最近经常被使用过的页表项的高速缓冲存储器。
它的目的是为了减少从磁盘中恢复一个页表项所需的时间。
8.6 简单定义两种可供选择的页读取策略。
在请求式分页中，只有当访问到某页中的一个单元时才将该页取入主存。
在预约式分页中，读取的并不是页错误请求的页。
8.7 驻留集管理和页替换策略有什么区别？驻留集管理主要关注以下两个问题：（1）给每个活动进程分配多少个页帧。
（2）被考虑替换的页集是仅限在引起页错误的进程的驻留集中选择还是在主存中所有的页帧中选择。
页替换策略关注的是以下问题：在考虑的页集中，哪一个特殊的页应该被选择替换。
8.8 和页替换算法有什么区别？时钟算法与算法很接近，除了在时钟算法中，任何一个使用位为一的页被忽略。
8.9 页缓冲实现的是什么？（1）被替换出驻留集的页不久又被访问到时，仍在主存中，减少了一次磁盘读写。
（2）被修改的页以簇的方式被写回，而不是一次只写一个，这就大大减少了操作的数目，从而减少了磁盘访问的时间。
8.10 为什么不可能把全局替换策略和固定分配策略组合起来？固定分配策略要求分配给一个进程的帧的数目是确定的，当一个进程中取入一个新的页时，这个进程的驻留页集中的一页必须被替换出来（保持分配的帧的数目不变），这是一种局部替换策略。
07级操作系统第8章习题解答
8.2 32 10 22 a.存储器地址空间/页大小= 2 / 2 = 2 ，所以在虚拟存 储器中指定页需要22位。 （210 字节 / 页） 4个字节 / 页表项） 28 个页表项。 （ / = 每一页包含 每个页表占据了8位，因此22位需要用到三级页表。 b.两级的页表包含28个页表项，一级页表包含26 个页表项 (8+8+6=22)。 c.我们这里有三级，三级所占位数为6，8，8，则页的个 数为： 1 + 2 6 + 214 = 16449 若三级所占位数为：8，6，8，则页的个数为：
操作系统第八章习题解答
8.1 • a • 步骤： • 从虚地址求取页号和页内偏移（利用公式： 虚地址=页号*页长+页内偏移） • 利用页表由页号求取对应的块号 • 求物理地址（利用公式：物理地址=块号*块 长+块内偏移，注意到块长=页长，块内偏 移=页内偏移）
• b. • (i) 1052 = 1024 + 28 虚拟页号为1，得到 帧号为7。 • 物理地址=7*1024+28=7196 • (ii) 2221 = 2 * 1024 + 173 • 虚拟页号为2，页错误。 • (iii) 5499 = 5 *1024 + 379虚拟页号为5，得 到帧号为0。 • 物理地址=0*1024+379=379
2 2
8.6 • a. 命中率=16/33
• b. 命中率=16/33
c. 对于这个特定的访问序列，采用上述两种 替换策略得到的命中率相等。一般来说，采 用LRU替换策略的命中率会高于采用FIFO 替换策略的情况，而对于这个特定的访问序 列来说，一个页面被载入之后，很少发生在 接下来的5次连续访问中再次被访问的情形， 因此缺页发生的时刻与LRU的情况相当接近， 从而使得对应的命中率接近于LRU。
操作系统-第8章练习题
0、磁盘的驱动调度有“移臂调度”和“旋转调度”两部分组成。
常用的移臂调度算法有：先来先服务算法最短寻找时间优先算法电梯调度算法单向扫描算法。
(要注意题目要求的是哪种算法，求总移动距离还是平均移动距离)假设柱面的编号从0到199。
例如，如果现在读写磁头正在53号柱面上执行输入输出操作，而等待访问者依次要访问的柱面为98，183，37，122，14，124，65，67。
(1)．先来先服务调度算法当53号柱面上的操作结束后，访问柱面的次序为98，183，37，122，14，124，65，67。
读写磁头总共移动了640个柱面的距离。
(从53开始，每次移动距离之和，平均移动距离是640/8=80个柱面)(2)．最短寻找时间优先调度算法现在当53号柱面的操作结束后，访问次序为65、67、37、14，98，122，124，183。
读写磁头总共移动了236个柱面的距离。
(从53开始，每次找距离当前最近的进行移动)(3) 电梯调度算法由于该算法是与移动臂的方向有关，所以，应分两种情况来讨论。
(i)移动臂先向外移。
当前正在53号柱面执行操作的读写磁头是移动臂由里向外(向0号柱面方向)带到53号柱面的位置，因此，当访问53号柱面的操作结束后，依次访问的次序为37、14，65，67，98，122，124，183。
读写磁头共移动了208个柱面的距离。
(ii)移动臂先向里移。
当前正在53号柱面执行操作的读写磁头是移动臂由外向里(向柱面号增大方向)带到53号柱面的位置，因此，当访问53号柱面的操作结束后，依次访问的次序为65、67，98，122，124，183、37，14柱面的访问者服务。
读写磁头共移动了299个柱面的距离。
(总之象电梯一样，移动一个来回完成所有访问）(4)．单向扫描调度算法1. 一个磁盘组有100个柱面，每柱面8个磁道，每磁道8个扇区，现有一个文件含5000个记录，每记录与扇区大小相等，在磁盘组上顺序存放（从0面0道0扇区开始），问（1）第3468个记录的物理位置（2）第56个柱面上第7磁道第5扇区对应的块号。
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。
最新操作系统第五版答案第8章复习题及习题解答
虚拟内存8.1 简单分页与虚拟分页有什么区别？简单分页：一个程序中的所有的页都必须在主存储器中程序才能正常运行，除非使用覆盖技术。
虚拟内存分页：不是程序的每一页都必须在主存储器的帧中来使程序运行，页在需要的时候进行读取。
8.2 解释什么是抖动。
虚拟内存结构的震动现象，在这个过程中处理器大部分的时间都用于交换块，而不是执行指令。
8.3 为什么在使用虚拟内存时，局部性原理是至关重要的？可以根据局部性原理设计算法来避免抖动。
总的来说，局部性原理允许算法预测哪一个当前页在最近的未来是最少可能被使用的，并由此就决定候选的替换出的页。
8.4 哪些元素是页表项中可以找到的元素？简单定义每个元素。
帧号：用来表示主存中的页来按顺序排列的号码。
存在位（P）：表示这一页是否当前在主存中。
修改位（M）：表示这一页在放进主存后是否被修改过。
8.5 转移后备缓冲器的目的是什么？转移后备缓冲器（TLB）是一个包含最近经常被使用过的页表项的高速缓冲存储器。
它的目的是为了减少从磁盘中恢复一个页表项所需的时间。
8.6 简单定义两种可供选择的页读取策略。
在请求式分页中，只有当访问到某页中的一个单元时才将该页取入主存。
在预约式分页中，读取的并不是页错误请求的页。
8.7 驻留集管理和页替换策略有什么区别？驻留集管理主要关注以下两个问题：（1）给每个活动进程分配多少个页帧。
（2）被考虑替换的页集是仅限在引起页错误的进程的驻留集中选择还是在主存中所有的页帧中选择。
页替换策略关注的是以下问题：在考虑的页集中，哪一个特殊的页应该被选择替换。
8.8 FIFO和Clock页替换算法有什么区别？时钟算法与FIFO算法很接近，除了在时钟算法中，任何一个使用位为一的页被忽略。
8.9 页缓冲实现的是什么？（1）被替换出驻留集的页不久又被访问到时，仍在主存中，减少了一次磁盘读写。
（2）被修改的页以簇的方式被写回，而不是一次只写一个，这就大大减少了I/O操作的数目，从而减少了磁盘访问的时间。
操作系统课后习题答案 8-9
习题 8 I/O 设备管理一、选择题题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案B D B A A D D B B B题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20答案A C A A A A A C C A二、综合题5、答：DMA 是Direct Memory Access（直接存储器访问）的缩写。
DMA 方式的特点是，数据传输的基本单位是数据块，所传输的数据时从设备直接送入内存，期间不需要CPU的干预，或者相反；仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时才需要CPU 的干预，整块数据的传送是在DMA 控制器的控制下完成的。
DMA 与中断方式的主要区别是：中断驱动I/O 控制方式每几个数据传输后即发出一次中断，DMA 控制方式是在一批数据传输完成后发出一次中断；中断驱动I/O 控制方式下数据的传输是由CPU 控制的，DMA 控制方式下在数据块传输的开始和结束阶段由CPU 控制，在传输过程中由DMA 控制器控制。
2、答：（1）和（3）为设备驱动程序实现。
（2）和（4）为逻辑I/O 层实现。
3、答：通道是一种特殊的I/O 处理机，它具有执行I/O 指令的能力，并通过执行通道(I/O)程序来控制I/O 操作。
但I/O 通道又与一般的处理机不同，主要表现在以下两个方面: 一是其指令类型单一；二是通道没有自己的内存，与CPU 共享内存。
通道经常采用交叉连接是为了增加通路，即使得每一个设备与所有的控制器相连，每个控制器与所有的通道相连，增加了存储器与设备之间的通路，这样在设备分配时，可选择的范围就大。
4、答：（1）先来先服务算法的调度顺序为：20，44，40，4，80，12，76移动的柱面数分别为：20，24，4，36，76，68，64柱面移动总量为：292寻道时间为：292*3 ms=876 ms（2）最短寻找时间优先算法调度顺序为：40、44、20、12、4、76、80移动的柱面数分别为：0，4，24，8，8，72，4柱面移动总量为：120寻道时间为：120*3ms=360ms5、答：每条记录的读取时间为20ms/4 = 5ms，优化前处理总时间为：[（5+5）+（5*3+5+5）+（5*3+5+5）+（5*3+5+5）]ms = 85 ms优化后记录顺序为：A，C，B，D。
操作系统第八章课后习题
1.目前常用的外存有哪几种组织方式?答；(1)连续组织方式。
为每一个文件分配--组位置相邻接的盘块，由此形成的文件物理结构是顺序式的文件结构。
(2)链接组织方式。
为每个文件分配一组位置离散的盘块，通过给每个盘块设置一个指针，将属于同-一个文件的盘块链接在一起，链接的顺序和文件的逻辑页的顺序一致。
由此形成的文件物理结构是链接文件。
(3)索引组织方式。
为每个文件分配--组位置离散的盘块，为每个文件建立一个物理结构的索引表，记录分配给该文件的物理盘块，以及这些盘块和文件逻辑页顺序的对应关系。
由此形成的文件物理结构是索引文件。
2 •山连续组织方式所形成的顺序文件的主要优缺点是什么？它主要应用于何种场合？(1)连续组织方式所形成的顺序文件的主要优点①顺序访问容易②顺序访问速度快(2)连续组织方式所形成的顺序文件的主要缺点①要求为一个文件分配连续的存储空间②必须事先知道文件的长度;③不能灵活地删除和插入记录④对于那些动态增长的文件，山于事先很难知道文件的最终大小，因而很难为分配空间，而即使事先知道文件的最终大小，在采用预分配存储空间的方法时也会使大量的存储空间长期空闲。
(3)主要适用场合:连续组织方式所形成的顺序文件是一种最简单、最常用的文件组织方法，它适用于许多资料处理的场合，如磁带文件，打印文件都是常用的顺序文件。
3.在链接式文件中常用哪种链接方式?为什么？答:链接方式分为隐式链接和显式链接两种形式。
隐式链接是在文件U录的每U 录项中，都含有指向链接文件第一个盘块和最后一个盘块的指针。
显式链接贝把用于链接文件各物理块的指针，显式地存放在内存的一张链接表中。
4•在文件分配表中为什么要引入“簇”的概念？以“簇"为基本的分配单位有什么好处？(1)引入“簇”的原因：为了适应磁盘容量不断增大的需要，在进行盘块分配时不再以盘块而是以簇(Cluster)为基本单位。
一个簇应包含扇区的数量与磁盘量的大小直接有关。
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。
第八章 死锁习题及答案
第八章死锁习题及答案一、填空题1．进程的“同步”和“互斥”反映了进程间① 和② 的关系。
【答案】①直接制约、②间接制约【解析】进程的同步是指在异步环境下的并发进程因直接制约而互相发送消息，进行相互合作、相互等待，使得各进程按一定的速度执行的过程；而进程的互斥是由并发进程同时共享公有资源而造成的对并发进程执行速度的间接制约。
2．死锁产生的原因是① 和② 。
【答案】①系统资源不足、②进程推进路径非法【解析】死锁产生的根本原因是系统的资源不足而引发了并发进程之间的资源竞争。
由于资源总是有限的，我们不可能为所有要求资源的进程无限地提供资源。
而另一个原因是操作系统应用的动态分配系统各种资源的策略不当，造成并发进程联合推进的路径进入进程相互封锁的危险区。
所以，采用适当的资源分配算法，来达到消除死锁的目的是操作系统主要研究的课题之一。
3．产生死锁的四个必要条件是① 、② 、③ 、④ 。
【答案】①互斥条件、②非抢占条件、③占有且等待资源条件、④循环等待条件【解析】互斥条件：进程对它所需的资源进行排它性控制，即在一段时间内，某资源为一进程所独占。
非抢占条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其它进程强行夺走，即只能由获得资源的进程自己释放。
占有且等待资源条件：进程每次申请它所需的一部分资源，在等待新资源的同时，继续占有已分配到的资源，循环等待条件：存在一进程循环链，链中每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。
4．在操作系统中，信号量是表示① 的物理实体，它是一个与② 有关的整型变量，其值仅能由③ 原语来改变。
【答案】①资源，②队列，③P-V【解析】信号量的概念和 P-V原语是荷兰科学家 E．W．Dijkstra提出来的。
信号量是一个特殊的整型量，它与一个初始状态为空的队列相联系。
信号量代表了资源的实体，操作系统利用它的状态对并发进程共享资源进行管理。
信号量的值只能由P-V原语来改变。
5．每执行一次P原语，信号量的数值S减1。
操作系统文件复习题答案
操作系统文件复习题答案第八章文件一、选择题1、在下列文件的外存分配方式中,不利于文件长度动态增长的文件物理结构是( A )A.连续分配B.链接分配C.索引分配D.以上都不对2、文件系统中若文件的外存分配方式采用连续分配,则文件控制块FCB中有关文件的物理位置的信息应包括( B )(Ⅰ)起始块号(Ⅱ)文件长度(Ⅲ)索引表地址A.全部B.(Ⅰ)和(Ⅱ)C.(Ⅰ)和(Ⅲ)D.(Ⅱ)和(Ⅲ)3、操作系统为保证未经文件拥有者授权,任何其他用户不能使用该文件所提供的解决方法是( A )A.文件保护B.文件保密C.文件转储D.文件共享4、文件系统最基本的目标是((1) A ),它主要是通过((2) B )功能实现的,文件系统所追求的最重要目标是((1) D )(1) A.按名存取B.文件共享C.文件保护D.提高对文件的存取速度(2) A.存储空间管理B.目录管理C.文件读写管理D.文件安全管理5、按逻辑结构可把文件分为(E )和( F )两类。
A.读、写文件B.只读文件C.索引文件D.链式文件E.记录式文件F.流式文件6、下面关于顺序文件和链接文件的论述中正确的是( C )A.顺序文件只能于建立在顺序存储设备上,而不能于建立在磁盘上。
B.在显式链接文件中是在每个盘块中设置一链接指针,用于将文件的所有盘块链接起来。
C.顺序文件采用连续分配方式,而链接文件和索引文件则都可采用离散分配方式。
D.在MS-DOS中采用的是隐式链接文件结构。
7、下面关于索引文件的论述中正确的是(B )A.在索引文件中,索引表的每个表项中必须含有相应记录的关键字和存放该记录的物理地址。
B.对顺序文件进行检索时,首先从FCB中读出文件的第一个盘块号,而对索引文件进行检索时,应先从FCB中读出文件索引表始址。
C.对于一个具有三级索引表的文件,存取一个记录必须要访问三次磁盘。
D.在文件较大时,进行顺序存取比随机存取快。
8、在存取文件时,如果利用给定的记录值对链表或索引表进行检索,以找到指定记录的物理地址,则上述文件分别称为 ( B )或( C ),如果根据给定的记录键值直接获得指定记录的物理地址,则把这种文件称为( D )A.顺序文件B.链接文件C.索引文件D.直接文件9、在文件管理中,位示图主要是用于(B )A.磁盘的驱动调动B.磁盘空间的分配和回收C.文件目录的查找D.页面置换10、用(B )可以防止共享文件可能造成的破坏,但实现起来系统开销太大。
操作系统原理-第八章 文件系统习题(有答案)
第六章文件系统6.3习题6.3.1 单项选择题1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。
A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度2．按文件用途分类，编译程序是( )。
A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。
A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。
A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。
A．用户的使用要求 B．存储介质的特性C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。
A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。
A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。
A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。
A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。
A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。
A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。
A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。
A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。
A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录15．数据库文件的逻辑结构形式是( )。
A．链接文件 B．流式文件 C．记录式文件 D．只读文件16．文件的逻辑记录的大小是( )。
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1.目前常用的外存有哪几种组织方式?答;(1)连续组织方式。
为每一个文件分配- -组位置相邻接的盘块，由此形成的文件物理结构是顺序式的文件结构。
(2)链接组织方式。
为每个文件分配一组位置离散的盘块，通过给每个盘块设置一个指针，将属于同-一个文件的盘块链接在一起，链接的顺序和文件的逻辑页的顺序一致。
由此形成的文件物理结构是链接文件。
(3)索引组织方式。
为每个文件分配- -组位置离散的盘块，为每个文件建立一个物理结构的索引表，记录分配给该文件的物理盘块，以及这些盘块和文件逻辑页顺序的对应关系。
由此形成的文件物理结构是索引文件。
2.由连续组织方式所形成的顺序文件的主要优缺点是什么?它主要应用于何种场合?(1)连续组织方式所形成的顺序文件的主要优点①顺序访问容易②顺序访问速度快(2)连续组织方式所形成的顺序文件的主要缺点①要求为一个文件分配连续的存储空间②必须事先知道文件的长度;③不能灵活地删除和插入记录④对于那些动态增长的文件，由于事先很难知道文件的最终大小，因而很难为分配空间，而即使事先知道文件的最终大小，在采用预分配存储空间的方法时也会使大量的存储空间长期空闲。
(3)主要适用场合:连续组织方式所形成的顺序文件是一种最简单、最常用的文件组织方法，它适用于许多资料处理的场合，如磁带文件，打印文件都是常用的顺序文件。
3.在链接式文件中常用哪种链接方式?为什么?答:链接方式分为隐式链接和显式链接两种形式。
隐式链接是在文件目录的每目录项中，都含有指向链接文件第一个盘块和最后一个盘块的指针。
显式链接贝把用于链接文件各物理块的指针，显式地存放在内存的一张链接表中。
4.在文件分配表中为什么要引入“簇”的概念?以“簇”为基本的分配单位有什么好处?(1)引入“簇”的原因:为了适应磁盘容量不断增大的需要，在进行盘块分配时不再以盘块而是以簇(Cluster）为基本单位。
一个簇应包含扇区的数量与磁盘量的大小直接有关。
(2)以簇作为基本分配单位的好处:能应磁盘容量不断增大的情况，还可以减少FAT 表中的项数（在相同的磁盘容量下，FAT表的项数是与簇的大小成反比)，使FAT 表占用更少的存储空间，并减少访问FAT表的存取开销。
5.简要说明为什么要从FAT12发展为FAT16?又进一步要发展为FAT32?答:(1)从FAT12发展为FAT16的原因:FAT12 表中的表项有限制，亦即最多只允许4096个。
这样，随着磁盘容量的增加。
必定会引起簇的大小和簇内碎片也随之增加。
要想增加FAT 表中的表项数，就必须增加FAT 表的位数(宽度)如果我们将FAT表项位数增至16位，最大表项数将增至65536 216 )个，此时便能将一个磁盘分区分为65536 (216 )个簇。
(2)从FAT16发展为FAT32的原因:由于FAT16 表的长度只有65535项，随着磁盘容量的增加，簇的大小也必然会随之增加，为了减少簇内零，也就应当增加FAT 表的长度，为此需要再增加FAT 表的宽度,这样也就由FAT16演变为FAT326.试解释逻辑簇号和虚拟簇号这两个名词，NTPS 是如何将它们映射到文件的物理地址上的?答：(1)逻辑簇号的定义:逻辑簇号(LCN) 是对卷进行管理的工具，使用逻辑簇号可对卷的第一个簇到最后一个簇进行编号。
(2)虚拟簇号的定义:虚拟簇号(VCN )也是对卷进行管理的工具，使用虚拟簇号可对特定文件的族从头至尾进行编号。
它不要求物理上是连续的，要确定YCN 的磁盘上的定位需先将其转换为LN。
(3 )NTFS 将它们映射到文件的物理地址的方法: NTFS 在进行地址映射时，可以通过卷因子与LCN的乘积，算出卷上的物理字节偏移量，从而得到文件数据所在的物理磁盘地址。
为了方便文件中数据的引用，NTFS还可以使用 VCN，以文件为单位，将属于某个文件的簇按顺序进行编号。
只要知道了文件开始的簇地址，便可将VCN映射到LON。
7.在MS -DOS中有两个文件A和B, A占用11、12、16和14四个盘块; B占用13、18和20三个盘块。
试画出在文件A和B中各盘块间的链接情况及FAT的情况。
8. NTFS文件系統中的文件所采用的是什么样的物理结构?答:以簇作为磁盘空间分配和回收的基本单位。
9.假定一-个文件系统的组织方式与MS-DOS相似，在FAT中可有64K个指针,磁盘的盘块大小为512B，试问该文件系统能否指引-个5121B的磁盘?解: 512MB/512B=1M个盘块，而每个盘块都应有一一个指针来指示，所以应该有1M个指针，因此若有64K个指针则不能指引一个512MB的磁盘。
10.为了快速访问，又易于更新，当数据为以下形式时，应选用何种文件组织方式?(1) 不经常更新，经常随机访问，答: (1)顺序结构(2)经常更新，经常按一定顺序访问;(2)索引顺序结构(3)经常更新，经常随机访问。
(3)索引结构11、在UNIX中，如果个盘块的大小为IKB,每个盘块号占4个字节，即每块可放256个地址。
请转换下列文件的字节偏移量为物理地址:(1)9999;(2)18000; (3)420000.答:首先将逻辑文件的字节偏移量转换为逻辑块号和块内偏移量,即字节偏移量/盘块大小的商为逻辑块号，余数是块内偏移量。
在UNIX的FCB中，第0~9个地址为直接地址，第10个为一次间接地址，第11个地址为二次间接地址，第12个地址为三次间接地址。
在将文件的逻辑块号转换为物理块号后，使用多重索引结构，在索引结点中根据逻辑块号通过直接索引或间接索引找到对应的物理块号。
(1)9999/1024=9余783，则逻辑块号为9，直接索引第9个地址得到物理块号，(2)18000/1024=17余592,则逻辑块号为10<17<10+256，通过一次间接索引在第10个地址可得到物理块号，块内偏移地址为592;(3)420000/1024=410余160,则逻辑块号为10+256<410,通过二次间接索引在第11个地址中可得到一次间址，再由此得到二次间址，再找到物理块号，其块内偏移地址160.12.什么是索引文件?为什么要引入多级索引?答:索引结构将一个逻辑文件的信息存放于外存的若干个物理块中，并为每个文件建立一个索引表,索引表中的每个表目存放文件信息所在的逻辑块号和与之对应的物理块号，一索引结构存放的文件称为索引文件。
当0S为一个大文件分配磁盘空间时，如果所分配出去的盘块的盘块号已经装满一个索引块时，6OS便为该文件分配另一个索引块，用于将以后继续为之分配的盘块号记录于其中，以此类推，再通过链指针将各索引块按序链接起来。
显然，当文件太大，其索引块太多时,这种方法是低效的。
此时，应为这些索引块再建立一级索引，称为第一级索引,即系统再分配一个索引块,作为第一级索引的索引块,将第一块.第二块2等索引块的盘块号，填入到此索引表中，这样便形成了两级索引分配方式，如果文件非常大时，还可用三级、四级等多级索引分配方式。
13、试说明增量式索引组织方式。
答:为了能较全面的照顾到小、中、大及特大型作业，可以采取多种组织方式来构成文件的物理结构。
1、直接寻址:如果盘块的大小为1KB或4KB,对于小文件(如1KB-10KB或4KB一40KB)而言，将它们的每一个盘块地址，都直接放入文件控制块FCB(或索引结点)中，可以直接从FCB中获得该文件的盘块地址。
2、间址方式:对于中等文件(如11KB-256KB或5KB-4MB)，可以采用单级索引组织方式，先从FCB中找到该文件的索引表，从中获得该文件的盘块地址，可将它称为一次间址;对于大型和特大型文件，可以采用两级和三级索引组织方式，或称为二次间址和三次间址。
3、增量式索引组织方式:基于上述的基本思想来组织的,既采用了直接寻址方式，又采用了单级和多级索引组织方式(间接寻址)。
14,有一计算机系统利用图8-19所示的位示图来管理空闲盘块。
盘块的大小为1KB现要为某文件分配两个盘块,试说明盘块的具体分配过程。
答:(1)顺序扫描位示图，从中找到第一个值为0的二进制位，得到行号i=3，号j-3。
(2）将找到的二进制位转换成对应盘块号。
盘块号为:b= (3-1） *16+3=35;(3)修改位示图，令map[3，3]=1，并将该盘块分配出去。
类似地,可使用相同的方法找到第二个值为0的二进制位，得到行号i=4,列号j=7，其对应的盘块号为55，令map[i，jl=1，并将该盘块分配出去。
15.某操作系统的磁盘文件空间共有500块,若用字长为32位的位示图管理盘空间，试问:(1)位示图需多少个字?2第i字第j位对应的块号是多少?3给出申请/归还一块的工作流程。
答:(1)位示图占用字数为500/32=16(向上取整)个字。
(2) 第i字第j位对应的块号为:N=32xitj。
(3)申请时自.上至下、自左至右扫描位示图跳过为1的位，找到第- -个遇到的0位根据它是第i字第j位算出对应块号，并分配出去。
，归还时已知块号，块号32 算出第i字第j位并把位示图相应位清0.16.对空闲磁盘空间的管理常采用哪几种分配方式?在UNIX系统中是采用何种分配方式?答:空闲表法、空闲链表法、位示图法、成组链接法。
UNIX系统采用的是成组链接法17.可从哪几方面来提高对文件的访问速度?答:(1)改进文件的目录结构以及检索目录的方法来减少对目录的查找时间;(2)选择好的文件存储结构;(3) 提高磁盘的1/0速度，能将文件中的数据块快速地从磁盘传送到内存，或相反。
18.何谓磁盘高速缓存?在设计磁盘高速缓存时需要考虑哪些问题?答:(1)磁盘高速缓存的定义:磁盘高速缓存是指在内存中为磁盘盘块设置的一个缓冲区，在缓冲区中保存了某些盘块的副本。
当出现- -个访问磁盘的请求时，由核心先去查看磁盘高速缓冲器，看所请求的盘块内容是否已在磁盘高速缓存中，如果在，便可从磁盘高速缓存中去获取，这样就省法了启动磁盘操作，而且可使本次访问速度提高几个数量级;如果不在，需要启动磁盘将所需要的盘块内容读入，并把所需盘块内容送给磁盘高速缓存，以便以后又需要访问该盘块的数据时，便可直接从高速缓存中提取。
(2)在设计磁盘高速缓存时需要考虑的问题:①如何将磁盘高速缓存中的数据传送给请求进程:②采用什么样的置换策略:③已修改的盘块数据在何时被写回磁盘。
19.可以采取哪几种方式将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程?答:如果1/0请求所需要的数据能从磁盘高速缓存中获取，此时就需要将磁盘高速缓存中的数据传送给请求进程。
所谓的数据交付就是指将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程。
系统可以采取两种方式将数据交付给请求进程:(1)数据交付，这是直接将高速缓存中的数据传送到请求者进程的内存工作区中:(2 )指针交付，只将指向高速缓存中某区域的指针交付给请求者进程。