操作系统原理与实践教程(第三版)第2章习题答案
计算机操作系统(第3版)课后习题答案(完整版)【精选文档】
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。
计算机操作系统第三版第2章资料
(Initial Node),把没有后继的结点称为终止结点(Final Node)。
第二章 进 程 管 理
每个结点还具有一个重量(Weight),用于表示该结点所 含有的程序量或结点的执行时间。
Ii→Ci→Pi和S1→S2→S3
P2 P5 P1 P3 P6 P4 P7 (a ) 具有九个结点的前趋图 P8 P9 S2 S1
的方式进行访问,例如,进程试图去写一个只读文件; ③ 非
法指令。程序试图去执行一条不存在的指令。出现该错误的 原因,可能是程序错误地转移到数据区,把数据当成了指令; ④ 特权指令错。用户进程试图去执行一条只允许OS执行的指 令; ⑤ 运行超时。进程的执行时间超过了指定的最大值; ⑥ 等待超时。进程等待某事件的时间, 超过了规定的最大值; ⑦ 算术运算错。进程试图去执行一个被禁止的运算,例如, 被0除;⑧ I/O故障。这是指在I/O过程中发生了错误等。
第二章 进 程 管 理
2.1.3 程序的并发执行及其特征
1. 程序的并发执行
I1 I2 I3 I4
C1
C2
C3
C4
P1
P2
P3
P4
图 2-3 并发执行时的前趋图
第二章 进 程 管 理
Ii→Ci,Ii→Ii+1, Ci→Pi, Ci→Ci+1,Pi→Pi+1 而Ii+1和Ci及Pi-1是重迭的,亦即在Pi-1和Ci以及Ii+1之间,可以 并发执行。
第二章 进 程 管 理
I1
C1
P1
I2
C2
P2
S1
S2
S3
(a ) 程序的顺序执行
(b ) 三条语句的顺序执行
图 2-1 程序的顺序执行
操作系统第三版习题答案
输入 程序 B 打印 程序 B 打印
CPU 时间
程序 A
程序 B
程序 A
50
100
130
(2) CPU 有空闲等待,它发生在 100ms∼130ms 时间段内,此时间段内程序 A 与程序 B
200
230
280
380
ms
都在进行 I/O 操作。 (3) 程序 A 无等待现象,程序 B 在 0ms∼50ms 时间段与 200ms∼230ms 时间段内有等待 现象。 3、设三道程序,按照 A、B、C 优先次序运行,其内部计算和 I/O 操作时间由图给出。 A B C C11=30ms C21=60ms C31=20ms | | | I12=40ms I22=30ms I32=40ms | | | C13=10ms C23=10ms C33=20ms 试画出按多道运行的时间关系图(忽略调度执行时间)。完成三道程序共花多少时间?比 单道程序节省了多少时间?若处理器调度程序每次运行程序的转换时间花 1ms,试画出 各程序状态转换的时间关系图。 解答:完成三道程序抢占式花费时间是 190 ms,非抢占花费时间是 180 ms,单道花费 时间是 260 ms,抢占式比单道节省时间为 70 ms。 单道程序运行时间:260ms A:30+40+10=80 ms B:60+30+10=100 ms C:20+40+20=80 ms 4、在单 CPU 和两台 I/O(I1 和 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)、I2(20ms) Job2:I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms) Job3:CPU(30ms)、I1(20ms) 、CPU(10ms)、I1(10ms) 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,但是不抢占 I1 和 I2。试求: (1)每个作业从投入到完成分别需要多少时间。 (2)从投入到完成 CPU 的利用率。 (3) I/O 设备的利用率。 答:(1)JOB1,JOB2,JOB3 从投入到完成分别所需时间为 110,90,110。 (2)每个作业从投入到完成 CPU 的利用率是 72.7%。 (3)I1 的利用率是 72.7%,I2 的利用率是 81.8%。 5、在单 CPU 和两台 I/O(I1 和 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)
第二章:操作系统复习题(含答案)
第二章:操作系统复习题(含答案)一、单项选择:1.对操作系统的说法中错误的是______A.按运行环境将操作系统分为实时操作系统和分时操作系统和批处理操作系统B.分时操作系统具有多个终端C.实时操作系统是对外来信号及时做出反应的操作系统D.批处理操作系统指利用CPU的空余时间处理成批的作业2.MS-DOS是基于____的操作系统.A.多用户多任务(UNIX家族)B.单用户多任务(WINDOWS系列)C.单用户单任务(DOS)D.多用户单任务(基本没有)3.以下配置中,_____不是安装Windows XP硬件的最低要求。
A.Intel 80486DX、或PentiumCPU的计算机B.至少64M以上的内存C.至少1.5GB的硬盘空间D.4MB显存以上的PCI、AGP显卡4.通常情况下,Windows XP用户可以通过_______,从弹出的菜单中选取相应命令来创建快捷方式。
A.单击鼠标左键B.单击鼠标右键C.双击鼠标左键D.双击鼠标右键5.下列有关在Windows XP下查找文件或文件夹的说法,不正确的是______。
A.可以根据文件的位置进行查找B.可以根据文件的只读属性进行查找C.可以根据文件的内容进行查找D.可以根据文件的修改日期进行查找6.Windows XP提供了各种系统工具来帮助用户管理系统,其中的____可以检查、诊断和修复各种类型的磁盘损坏的错误。
A.磁盘扫描程序B.磁盘空间管理C.磁盘碎片整理程序D.备份程序7.在Windows XP资源管理器中,要查看磁盘的总容量、已用空间和可用空间等磁盘信息,通常可选择______菜单下属性功能。
A.文件B.编辑C.查看D.工具8.在WindowsXP中,当桌面上有多个窗口时,__________是当前窗口。
A.可以有多个窗口B.只有一个固定窗口C.被其它窗口盖住的窗口D.一个标题栏的颜色与众不同的窗口9.双击扩展名为.A VI的文件(音视频文件)后,WindowsXP将打开__________窗口。
《计算机操作系统教程(第三版)》 第2章 作业管理
(2)将源程序和初始数据记录在某种输入介质上。例如 穿成一盘纸带,或在终端设备(包括键盘、显示器)上 直接编辑源程序。 (3)按照一定要求来控制计算机工作,并经过加工最后 算出结果。
二、对作业的处理的几个作业步
(1)编辑(修改):建立新文件或是对原有文件进行修 改。 (2)编译:请求系统把修改好的源程序翻译成浮动目标 模块,并将它放在磁盘上,也可以穿孔输出或二者有之。 (3)链接:请求系统把主程序模块和其他所需要的子程 序和例行程序链接装配在一起,成为一个可执行的完整 的内存映像文件。 (4)运行:将内存映像文件调入内存,并启动之,最后 给出计算结果。 下一页
2.1.3 分时系统作业控制方法—命令
在分时系统(联机工作方式)中,终端与主 机的通信过程大致分为四步:呼叫、联接、通信、 退出。 1.呼叫 2.联接 3.通信 4.退出
(1)呼叫
当终端用户想从终端打入命令或输入信息时,他 首先要进行呼叫,例如通过类似电话拨号的方式 进行呼叫。当呼叫成功后,用户就可以从终端的 键盘上打入各种命令输入到计算机系统,即开始 第二步——联接。
三、作业步之间的关系表现为
( 1 )每个作业步运行的结果产生下一个作业步 所需要的文件。如图2.1所示。
( 2 )一个作业步能否正确地执行,依赖于前一 个作业步是否成功地完成。
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图2.1 作业步之间的关系
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2.1.2 批处理系统作业运行前的准备——作 业控制语言
在脱机工作方式下系统提供作业控制语言 ( JCL,Job Control Language),它既可以写 成操作说明书的形式,也可穿孔成为作业控制卡 的形式(前者较多地为批处理系统所采用)。 操作系统根据作业申请表来分配作业所需的 资源并注册该作业;通过作业说明书(或作业控 制卡)对作业实施运行控制。一般在批处理系统 中都提供JCL语言。
操作系统(第三版)孙钟秀主编 课后习题参考答案汇总
操作系统答案目录习题一 (1)习题二 (3)习题三 (7)习题四 (16)习题五 (23)习题六 (27)习题一一.思考题3. 什么是操作系统?计算机系统中配置操作系统的主要目标是什么?答(p1):操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
配置操作系统的主要目标可归结为:(1) 方便用户使用(2) 扩大机器功能(3) 管理系统资源(4) 提高系统效率(5) 构筑开放环境。
5. 操作系统要为用户提供哪些基本和共性的服务?答(p25):操作系统提供给程序和用户的共性服务大致有:(1) 创建程序(2) 执行程序(3) 数据I/O(4) 信息存取(5) 通信服务(6) 错误检测和处理9.试叙述系统调用的实现原理。
答(p28)系统调用的实现有以下几点:⑴编写系统调用处理程序⑵设计一张系统调用入口地址表,每个入口地址都指向一个系统调用的处理程序,有的系统还包含系统调用自带参数的个数⑶陷入处理机制,需开辟现场保护,以保存发生系统调用时的处理器现场。
10.试叙述系统调用与过程调用的主要区别。
答(p29)⑴调用形式不同⑵被调用代码的位置不同⑶提供方式不同⑷调用的实现不同二.应用题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。
操作系统第三版习题答案
操作系统第三版习题答案操作系统是计算机科学中的核心课程之一,它涉及到计算机系统的管理和协调资源分配。
第三版的习题答案通常涵盖了操作系统的基本概念、原理和实现方法。
以下是一些可能的习题答案示例:# 操作系统第三版习题答案第一章:操作系统概述1. 操作系统的定义:操作系统是一个系统软件,负责管理计算机硬件资源,并为用户和其他软件提供运行环境和控制硬件的手段。
2. 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/输出设备管理等。
第二章:进程管理1. 进程的概念:进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位,是程序的执行实例。
2. 进程的状态:通常包括就绪态、运行态、阻塞态和终止态。
第三章:线程1. 线程与进程的区别:线程是进程中的一个执行流,比进程更轻量级,同一进程内的线程共享进程资源。
2. 线程的创建和管理:操作系统提供了API来创建和管理线程,例如Pthread库。
第四章:内存管理1. 内存管理的作用:负责分配和回收内存资源,确保程序运行时有足够的内存空间。
2. 虚拟内存:一种内存管理技术,允许计算机通过硬盘来扩展可用的内存容量。
第五章:文件系统1. 文件系统的功能:文件系统负责存储、组织和访问文件数据。
2. 文件的属性:包括文件类型、大小、创建时间、访问权限等。
第六章:输入/输出系统1. I/O设备分类:包括块设备、字符设备、网络设备等。
2. I/O控制方式:包括程序控制方式、中断驱动方式和DMA方式。
第七章:死锁1. 死锁的条件:互斥条件、占有和等待条件、不可剥夺条件、循环等待条件。
2. 死锁的预防和避免:通过破坏死锁条件来预防死锁的发生。
第八章:操作系统安全1. 安全机制:包括用户身份验证、访问控制、数据加密等。
2. 安全策略:确定哪些用户可以访问哪些资源。
结语操作系统习题的答案不仅需要理解理论知识,还需要通过实践来加深理解。
希望这些答案能够帮助你更好地掌握操作系统的知识点。
操作系统第三版,课后答案
多道批处理系统:把多个作业同时放入内存,当某个作业因某种原因运行不下去时,系统就转向下一作业运行。
特点:1.多个作业同时存在于内存。
2.作业完成顺序与进入顺序无关。
3.作业由系统程序调入内存。
分时系统:作业直接进入内存。
不允许一个作业长期占有CPU.多个用户分时使用主机,每一用户分得一个时间片,用完这个时间片后操作系统将处理机分给另一用户,如此循环,每一用户可以周期性地获得CPU使用权,这样每一用户都有一种独占CPU的感觉。
分时系统的特征:多路性、独立性、及时性、交互性。
程序的并发执行是指:若干个程序同时在系统中执行,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。
进程的定义:可并发执行的程序段,在某个数据集合上的一次执行过程。
⏹进程是程序的一次执行。
⏹进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
⏹进程是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程与程序的区别与联系:1.进程是动态的概念,程序是静态的概念;进程离开程序就失去了意义。
2.程序可永久保存,而进程具有短暂生命周期。
3.一个程序可对应于多个进程;4.进程更能真实地描述并发,而程序不能。
进程的状态及其转化:1.运行:该进程已占有了处理机,其程序正在执行。
2.就绪:该进程已准备好,占有了执行所需的除处理机之外的所有资源和条件。
3.阻塞:该进程正在等待系统中某事件发生(例如I/O操作的完成)。
进程的物理结构:两部分:进程控制块(PCB),进程体(程序部分,数据部分)PCB:为系统提供控制、管理进程信息的数据结构,是进程在系统中存在的唯一标识。
一个用户进程其实体存在于内存用户工作区。
其PCB存放于内存操作系统工作区。
PCB内容:进程标识符,处理机状态,进程调度信息,进程控制信息。
PCB的组织方式:链接方式,索引方式。
资源分配原则:子进程只能占有父进程所拥有的资源,撤消进程时,子孙进程全部随之撤消。
操作系统(第三版)刘振鹏王煜张明编著答案解析
WORD 格式可编辑格式可编辑专业知识整理分享专业知识整理分享 第1章 引论1.什么是硬件系统?什么是软件环境?它们之间有什么联系?答:计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。
这些部件和设备依据计算机系统结构的要求构成的有机整体,称为计算机硬件系统。
软件是计算机系统中的程序和有关的文件。
程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述;文件是为了便于了解程序所需的资料说明。
硬件为软件提供具体实现的基础,软件是用户与硬件之间的接口界面。
2.什么是操作系统?操作系统追求的主要目标是什么?答:操作系统是计算机系统中的一个系统软件,是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,控制程序的执行,并向用户提供各种服务功能,使得用户能够灵活、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的一组程序 模块的集合。
操作系统追求的主要目标包括四个方面,分别是:方便性、有效性、可扩充性、开放性。
3.在用户程序与硬件裸机之间,操作系统可以分为那几个模块?答:在用户程序与硬件裸机之间,操作系统可以分为:系统软件、支撑软件和应用软件三个模块。
4.操作系统如何实现计算机操作的自动化?如何看待操作系统在计算机系统中的地位?答:(1)计算机操作系统是实现自动化控制的一部分,大致可以把操作系统分为以下几类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
其中批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统是基本的操作系统。
批处理操作系统按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行,实现计算机操作的自动化。
又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。
单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行,多个作业可自动、顺序地被装入运行。
批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器,中央处理器轮流地执行各个作业,各个作业可以同时使用各自所需的外围设备,这样可以充分利用计算机系统的资源,缩短作业时间,提高系统的吞吐率。
操作系统(第三版)孙钟秀主编 课后习题2应用题参考答案
CH2 应用题参考答案1下列指令中哪些只能在核心态运行?(1)读时钟日期;(2)访管指令;(3)设时钟日期;(4)加载PSW;(5)置特殊寄存器;(6) 改变存储器映象图;(7) 启动I/O指令。
答:(3),(4),(5),(6),(7)。
2假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行,试解释这种算法对“I/O繁重”型作业有利,但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。
答:因为I/O繁忙型作业忙于I/O,所以它CPU用得少,按调度策略能优先执行。
同样原因一个进程等待CPU足够久时,由于它是“最近使用处理器较少的进程”,就能被优先调度,故不会饥饿。
3并发进程之间有什么样的相互制约关系?下列日常生活中的活动是属哪种制约关系:(1)踢足球,(2)吃自助餐,(3)图书馆借书,(4)电视机生产流水线工序。
答:并发进程之间的基本相互制约关系有互斥和同步两种。
其中(1)、(3)为互斥问题。
(2)、(4)为同步问题。
4在按动态优先数调度进程的系统中,每个进程的优先数需定时重新计算。
在处理器不断地在进程之间交替的情况下,重新计算进程优先数的时间从何而来?答:许多操作系统重新计算进程的优先数在时钟中断处理例程中进行,由于中断是随机的,碰到哪个进程,就插入哪个进程中运行处理程序,并把处理时间记在这个进程的账上。
5若后备作业队列中等待运行的同时有三个作业J1、J2、J3,已知它们各自的运行时间为a、b、c,且满足a<b<c,试证明采用短作业优先算法调度能获得最小平均作业周转时间。
答:采用短作业优先算法调度时,三个作业的总周转时间为:T1=a+(a+b)+(a+b+c)=3a+2b+c ①若不按短作业优先算法调度,不失一般性,设调度次序为:J2、J1、J3。
则三个作业的总周转时间为:T2=b+(b+a)+(b+a+c)=3b+2a+c ②令②-①式得到:T2-T1=b-a>0可见,采用短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间。
操作系统课后习题答案第三版
一、名词解释1、操作系统:是位于硬件层之上,所有其它软件之下的一个系统软件,是管理系统中的软硬资源,使其得以充分利用并方便用户使用的程序集合。
2、进程:具有一定独立功能的程序关于一个数据集合的一次运行活动。
3、线程:也称轻进程,是进程内的一个相对独立的执行流。
4、设备无关性:用户在使用设备时,选用逻辑设备,而不必面对一种设备一种接口.设备管理实现逻辑设备到物理设备的映射,这就是设备无关性.5、数组多路通道:是指连接多台设备.同时为多台设备服务,每次输入/输出一个数据块.这样的通道叫数组多路通道.6、死锁:一组并发进程,因争夺彼此占用的资源而无法执行下去,这种僵局叫死锁.7、文件系统:是指与文件管理有关的那部分软件,被管理的文件及管理所需的数据结构的总体.8、并发进程:进程是一个程序段在其数据集合上的一次运行过程,而并发进程是可以与其它进程并发运行的.9、临界区:是关于临界资源访问的代码段.10、虚拟存储器:是一种扩大内存容量的设计技术,它把辅助存储器作为计算机内存储器的后援,实际上不存在的扩大的存储器叫虚拟存储器.11、动态重定位:在程序运行时,将逻辑地址映射为物理地址的过程叫动态重定位.12、作业:用户要求计算机系统为其完成的计算任务的集合。
13、中断:在程序运行过程中,出现的某种紧急事件,必须中止当前正在运行的程序,转去处理此事件,然后再恢复原来运行的程序,这个过程称为中断。
14、文件:具有符号名而且在逻辑上具有完整意义的信息项的有序序列。
15、进程互斥:两个或两个以上的进程,不同时进入关于同一组共享变量的临界区域,否则可能发生与时间有关的错误,这种现象叫互斥。
16、系统开销:指运行操作系统程序,对系统进行管理而花费的时间和空间。
操作系统第2章(进程和线程的管理习题及解答)
第2章进程和线程的管理习题及解答例题解析例2.2.1 试说明进程和程序之间的区别和联系。
解进程和程序是既有区别又有联系的两个概念。
(1)进程是动态的,程序是静态的。
程序是一组有序的指令集合,是一个静态的概念;进程则是程序及其数据在计算机上的一次执行,是一个动态的集合。
离开了程序,进程就失去了存在的意义,但同一程序在计算机上的每次运行将构成不同的进程。
程序可看作是电影的胶片,进程可以看作电影院放电影的过程。
(2)一个进程可以执行多个程序,如同一个电影院的一场电影可放映多部影片。
(3)一个程序可被多个进程执行,如同多个影院同时利用一个电影的胶片放映同一部电影。
(4)程序可以长期保存,进程只能存在于一段时间。
程序是永久存在的,而进程有从被创建到消亡的生命周期。
例2.2.2 举例说明多道程序系统失去了封闭性和再现性。
解例如,有两个循环程序A和B,共享一个变量N。
程序A每执行一次时,都要做N:=N+1操作;程序B则每执行一次时,都要执行print(N)操作,然后再将N的值置成“0”。
程序A和B在多道程序系统中同时运行。
假定某时刻变量N的值为n,可能出现下述三种情况:(1)N:=N+1 在print(N)和N:=0之前,此时得到N值变化过程为n+1、n+1、0;(2)N:=N+1 在print(N)和N:=0之后,此时得到N值变化过程为n 、 0 、1;(3)N:=N+1 在print(N)之后和N:=0之前,此时得到N值变化过程为n、n+1、0。
所以,在A、B程序多次执行过程中,虽然其每次执行时的环境和初始条件都相同,但每次得到的结果却不一定相同。
例 2.2.3 为什么将进程划分成执行、就绪和阻塞三个基本状态?解根据多道程序执行的特点,进程的运行是走走停停的。
因此进程的初级状态应该是执行和等待状态。
处于执行状态的进程占用处理机执行程序,处于等待状态的进程正在等待处理机或者等待其它某种事件的发生。
但是,当处理机空闲时,并不是所有处于等待状态的进程都能放到处理机上执行,有的进程即使分配给它处理机,它也不能执行,因为它的执行的条件没有得到满足。
第三版操作系统部分课后答案
第1章1.答:所谓“多道程序设计”技术,即是通过软件的手段,允许在计算机内存中同时存放几道相互独立的作业程序,让它们对系统中的资源进行“共享”和“竞争”,以使系统中的各种资源尽可能地满负荷工作,从而提高整个计算机系统的使用效率。
基于这种考虑,计算机科学家开始把CPU、存储器、外部设备以及各种软件都视为计算机系统的“资源”,并逐步设计出一种软件来管理这些资源,不仅使它们能够得到合理地使用,而且还要高效地使用。
具有这种功能的软件就是“操作系统”。
所以,“多道程序设计”的出现,加快了操作系统的诞生。
2.答:拿操作系统来说,它是在裸机上加载的第一层软件,是对计算机硬件系统功能的首次扩充。
从用户的角度看,计算机配置了操作系统后,由于操作系统隐蔽了硬件的复杂细节,用户会感到机器使用起来更方便、容易了。
这样,通过操作系统的作用使展现在用户面前的是一台功能经过扩展了的机器。
这台“机器”不是硬件搭建成的,现实生活中并不存在具有这种功能的真实机器,它只是用户的一种感觉而已。
所以,就把这样的机器称为“虚拟机”。
3.答:在分时系统中,系统把CPU时间划分成许多时间片,每个终端用户可以使用由一个时间片规定的CPU时间,多个用户终端就轮流地使用CPU。
这样的效果是每个终端都开始了自己的工作,得到了及时的响应。
也就是说,“从宏观上看,多个用户同时工作,共享系统的资源”。
但实际上,CPU在每一时刻只为一个终端服务,即“从微观上看,各终端程序是轮流运行一个时间片”。
4.答:由于分布式系统的处理和控制功能是分布的,任何站点发生的故障都不会给整个系统造成太大的影响。
另外,当系统中的设备出现故障时,可以通过容错技术实现系统的重构,以保证系统的正常运行。
这一切都表明分布式系统具有健壮性。
5.答:基于嵌入式应用的多样化,嵌入式操作系统应该面向用户、面向产品、面向应用。
它必须有很强的适应能力,能够根据应用系统的特点和要求,灵活配置,方便剪裁,伸缩自如。
操作系统原理与实践教程习题答案.docx
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。
《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。
计算机操作系统第三版课后习题答案正版
第一章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?它们的主要仸务是什么?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,并设臵运行现场,使进程投入执行。
15.内存管理有哪些主要功能?他们的主要仸务是什么?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,臵换功能等。
16.设备管理有哪些主要功能?其主要仸务是什么?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?其主要仸务是什么?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。
文件管理的主要任务:管理用户文件和系统文件,方便用户使用,保证文件安全性。
18.是什么原因使操作系统具有异步性特征?答:操作系统的异步性体现在三个方面:一是进程的异步性,进程以人们不可预知的速度向前推进,二是程序的不可再现性,即程序执行的结果有时是不确定的,三是程序执行时间的不可预知性,即每个程序何时执行,执行顺序以及完成时间是不确定的。
计算机操作系统(第三版_汤小丹等)课后习题答案(1(6章)整理后)-
计算机操作系统(第三版_汤小丹等)课后习题答案(1(6章)整理后)-第1章操作系统介绍1。
设计现代操作系统的主要目标是什么?回答:(1)有效性(2)便利性(3)可扩展性(4)开放性(2)哪些方面可以(2)。
操作系统游戏?A: (1)操作系统是用户与计算机硬件系统之间的接口;(2)操作系统作为计算机系统资源的管理者;(3)操作系统实现了计算机资源的抽象3。
为什么操作系统要抽象计算机资源?A:操作系统首先在裸机上覆盖了一层输入输出设备管理软件,实现了计算机硬件操作的第一级抽象;第一层软件覆盖文件管理软件,实现硬件资源操作的第二层抽象。
通过在计算机硬件上安装多层系统软件,操作系统增强了系统功能并隐藏了硬件操作的细节。
他们一起实现了计算机资源的抽象 4.试着解释多通道批处理系统形成和发展的主要驱动力是什么?A:主要驱动力来自社会需求和技术发展的四个方面:(1)不断提高计算机资源的利用率;(2)方便用户;(3)设备的持续升级;(4)计算机体系结构的不断发展5.什么是离线输入/输出和在线输入/输出?a:脱机输入/输出是指预先将带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,并在外围机的控制下将纸带或卡片上的数据或程序输入纸带这种模式下的输入和输出由外围设备控制,并在与主机分离的条件下执行。
在线输入/输出是指程序和数据的输入和输出由主机直接控制。
7.实现分时系统的关键问题是什么?应该如何解决?A:关键问题是当用户在他的终端上键入命令时,系统应该能够及时接收和处理该命令,并在用户可接受的时间延迟内将结果返回给用户。
解决方案:为了解决及时接收的问题,可以在系统中安装多通道卡,使主机能够同时接收用户从各种终端输入的数据。
为每个终端配置缓冲区,以临时存储用户键入的命令或数据为了及时处理问题,所有用户作业都应该直接进入内存,并且每个作业都应该分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样每个作业可以在短时间内运行一次。
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第2章操作系统的界面
(1) 请说明系统生成和系统引导的过程。
解:
系统的生成过程:当裸机启动后,会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成(安装),生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查,或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息,以便根据硬件选择合适的操作系统模块组,比较重要的信息通常有:CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。
按照这些信息的指示,系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。
系统引导的过程:系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。
主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。
初始引导工作由BIOS完成,主要完成上电自检,初始化基本输入输出设备,载入操作系统内核代码等工作。
内核被载入内存后,引导程序将CPU控制权交给内核,内核将首先完成初始化功能,包括对硬件、电路逻辑等的初始化,以及对内核数据结构的初始化,如页表(段表)等。
全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序,对系统进行必要的初始化,使系统处于等待命令输入状态。
(2) 操作系统具有哪些接口?这些接口的作用是什么?
解:
操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。
操作系统包括三种类型的用户接口:命令接口(具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口)、程序接口及图形化用户接口。
其中,命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统,而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。
(3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别,这些类别分别用于完成什么功能?
解:所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源,它们包括以下几个类别:
1.控制程序运行:系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序,并且要控制程序
在规定时间内结束。
2.进行I/O操作:用户是不能直接控制设备的,只能通过操作系统与外部设备进行交
互,由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。
3.操作文件系统:为了保证实现“按名存取”,文件系统应该为用户提供根据文件名
来创建、访问、修改、删除文件的方法,以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。
4.实现通信:操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制,来控制程序的执行顺
序。
5.错误处理:操作系统通过错误处理机制,以便及时发现错误并采取正确的处理步骤,
避免损害系统的正确性和统一性。
(4) 系统调用的用途是什么?
解:
通常,在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程),并将它们提供给用户程序调用。
每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时,便可利用一条系统调用命令,去调用所需的系统过程。
这即所谓的系统调用。
系统调用的主要类型包括:
1.进程控制类,主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、
进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等;
2.文件操纵类,主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和
文件属性的修改,目录的创建及关于目录、特别文件或普通文件的索引结点的建立
等;
3.进程通信类,用于实现各种类型的通信机制如消息传递、共享存储区及信息量集机
制等;
4.信息维护类,用于实现关于日期和时间及其它系统相关信息的设置和获得。
(5) 命令解释程序有什么作用?
解:
命令解释程序的主要作用是:在屏幕上产生提示符,请用户输入命令,然后读入命令、识别命令,并转至相应的命令处理程序入口地址,把控制权交给该处理程序去执行,最后将有关处理结果(包括出错信息)送屏幕显示。