操作系统教程第5版部分习题(含答案)答案

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操作系统第五版答案第8章复习题及习题解答

操作系统第五版答案第8章复习题及习题解答

精品文档虚拟内存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。

操作系统第五版习题中文解答-精共18页PPT

操作系统第五版习题中文解答-精共18页PPT
45、自己的饭量自己知道。——苏联
操作系统第五版习题中文解答-精
16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽· Nhomakorabea蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬

操作系统第五版--精髓与设计概要第7章课后习题答案2

操作系统第五版--精髓与设计概要第7章课后习题答案2

7.1.如果使用动态分区方案,下图所示为在某个给定的时间点的内存配置:阴影部分为已经被分配的块;空白部分为空闲块。

接下来的三个内存需求分别为40MB,20MB和10MB。

分别使用如下几种放置算法,指出给这三个需求分配的块的起始地址。

a.首次适配b.最佳适配c.临近适配(假设最近添加的块位于内存的开始)d.最坏适配答:a.40M的块放入第2个洞中,起始地址是80M. 20M的块放入第一个洞中.起始地址是20M. 10M的块的起始地址是120M。

b.40M,20N,10M的起始地址分别为230M,20M和160M.c.40M,20M,10M的起始地址是80M,120160M.d.40M,20M,10M,的起始地址是80M,230M,360M.7.2.使用伙伴系统分配一个1MB的存储块。

a.利用类似于图7.6的图来说明按下列顺序请求和返回的结果:请求70;请求35;请求80;返回A;请求60;返回B;返回D;返回C。

b.给出返回B之后的二叉树表示。

答:a.b.7.3.考虑一个伙伴系统,在当前分配下的一个特定块地址为011011110000.a.如果块大小为4,它的伙伴的二进制地址为多少?b.如果块大小为16,它的伙伴的二进制地址为多少?答:a.011011110100b.0110111000007.4.令buddy k(x)为大小为2k、地址为x的块的伙伴的地址,写出buddy k(x)的通用表达式。

答:7.5.Fabonacci序列定义如下:F0=0,F1=1,F n+2=F n+1+F n,n≧0a.这个序列可以用于建立伙伴系统吗?b.该伙伴系统与本章介绍的二叉伙伴系统相比,有什么优点?答:a.是。

字区大小可以确定Fn = Fn-1 + Fn-2.。

b.这种策略能够比二叉伙伴系统提供更多不同大小的块,因而具有减少内部碎片的可能性。

但由于创建了许多没用的小块,会造成更多的外部碎片。

7.6.在程序执行期间,每次取指令后处理器把指令寄存器的内容(程序计数器)增加一个字,但如果遇到会导致在程序中其他地址继续执行的转跳或调用指令,处理器将修改这个寄存器的内容。

(完整版)操作系统教程第5版课后标准答案

(完整版)操作系统教程第5版课后标准答案

操作系统教程第5版课后答案费祥林、骆斌编著第一章操作系统概论习题一一、思考题1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。

答:现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。

是硬件和软件相互交织形成的集合体,构成一个解决计算问题的工具。

硬件层提供基本可计算的资源,包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。

软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。

其中系统软件是最靠近硬件的。

2、计算机系统的资源可分成哪几类?试举例说明。

答:包括两大类,硬件资源和信息资源。

硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等;信息资源分为程序和数据等。

3.什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么?答:操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。

操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。

(1)服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序(2)进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者(3)系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机(4)资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化?答: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能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5.操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务?答:(1)创建程序和执行程序;(2)数据I/O和信息存取;(3)通信服务;(4)差错检测和处理。

操作系统教程第5版部分习题答案(1)

操作系统教程第5版部分习题答案(1)

第一章:一、3、10、15、23、27、353.什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么?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,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件.主要作用(1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序(2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者(3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机(4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者10.试述系统调用与函数(过程)调用之间的区别。

(1)调用形式和实现方式不同;(2)被调用的代码位置不同;(3)提供方式不同15.什么是多道程序设计?多道程序设计有什么特点?多道程序设计是指允许多个作业(程序)同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。

从宏观上看是并行的,从微观上看是串行的。

(1)可以提高CPU、内存和设备的利用率;(2)可以提高系统的吞吐率,使单位时间内完成的作业数目增加;(3)可以充分发挥系统的并行性,使设备和设备之间,设备和CPU之间均可并行工作。

23.现代操作系统具有哪些基本功能?请简单叙述之。

(1)处理器管理;(2)存储管理;(3)设备管理;(4)文件管理;(5)联网与通信管理。

27.什么是操作系统的内核?内核是一组程序模块,作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作,通常驻留在内核空间,运行于内核态,具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限,是仅有的能够执行特权指令的程序。

35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。

系统中相应地有多个进程竞争使用资源,由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的,操作系统让众多进程共享物理资源,这种共享称为资源复用。

(1)时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用;(2)空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。

.二、2、52、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)。

《操作系统精髓与设计原理·第五版》练习题及答案

《操作系统精髓与设计原理·第五版》练习题及答案

《操作系统精髓与设计原理·第五版》练习题及答案第1章计算机系统概述1.1、图1.3中的理想机器还有两条I/O指令:0011 = 从I/O中载⼊AC0111 = 把AC保存到I/O中在这种情况下,12位地址标识⼀个特殊的外部设备。

请给出以下程序的执⾏过程(按照图1.4的格式):1.从设备5中载⼊AC。

2.加上存储器单元940的内容。

3.把AC保存到设备6中。

假设从设备5中取到的下⼀个值为3940单元中的值为2。

答案:存储器(16进制内容):300:3005;301:5940;302:7006步骤1:3005->IR;步骤2:3->AC步骤3:5940->IR;步骤4:3+2=5->AC步骤5:7006->IR:步骤6:AC->设备 61.2、本章中⽤6步来描述图1.4中的程序执⾏情况,请使⽤MAR和MBR扩充这个描述。

答案:1. a. PC中包含第⼀条指令的地址300,该指令的内容被送⼊MAR中。

b. 地址为300的指令的内容(值为⼗六进制数1940)被送⼊MBR,并且PC增1。

这两个步骤是并⾏完成的。

c. MBR中的值被送⼊指令寄存器IR中。

2. a. 指令寄存器IR中的地址部分(940)被送⼊MAR中。

b. 地址940中的值被送⼊MBR中。

c. MBR中的值被送⼊AC中。

3. a. PC中的值(301)被送⼊MAR中。

b. 地址为301的指令的内容(值为⼗六进制数5941)被送⼊MBR,并且PC增1。

c. MBR中的值被送⼊指令寄存器IR中。

4. a. 指令寄存器IR中的地址部分(941)被送⼊MAR中。

b. 地址941中的值被送⼊MBR中。

c. AC中以前的内容和地址为941的存储单元中的内容相加,结果保存到AC中。

5. a. PC中的值(302)被送⼊MAR中。

b. 地址为302的指令的内容(值为⼗六进制数2941)被送⼊MBR,并且PC增1。

(完整word版)操作系统教程第5版部分习题答案

(完整word版)操作系统教程第5版部分习题答案

第一章:一、3、10、15、23、27、353。

什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么?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,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件.主要作用(1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序(2)进程交互-操作系统作为进程执行的控制者和协调者(3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机(4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者10。

试述系统调用与函数(过程)调用之间的区别。

(1)调用形式和实现方式不同;(2)被调用的代码位置不同;(3)提供方式不同15.什么是多道程序设计?多道程序设计有什么特点?多道程序设计是指允许多个作业(程序)同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。

从宏观上看是并行的,从微观上看是串行的。

(1)可以提高CPU、内存和设备的利用率;(2)可以提高系统的吞吐率,使单位时间内完成的作业数目增加;(3)可以充分发挥系统的并行性,使设备和设备之间,设备和CPU之间均可并行工作。

23.现代操作系统具有哪些基本功能?请简单叙述之。

(1)处理器管理;(2)存储管理;(3)设备管理;(4)文件管理;(5)联网与通信管理。

27.什么是操作系统的内核?内核是一组程序模块,作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作,通常驻留在内核空间,运行于内核态,具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限,是仅有的能够执行特权指令的程序。

35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。

系统中相应地有多个进程竞争使用资源,由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的,操作系统让众多进程共享物理资源,这种共享称为资源复用。

(1)时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用;(2)空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。

二、2、52、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)。

最新操作系统第五版答案第8章复习题及习题解答

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。

操作系统第五版答案第8章复习题及习题解答

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。

操作系统教程第5版部分习题答案

操作系统教程第5版部分习题答案

操作系统教程第 5 版部分习题答案第一章:一、3、10、15、23、27、353. 什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么?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,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件.主要作用(1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序(2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者(3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机(4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者10. 试述系统调用与函数(过程)调用之间的区别。

1)调用形式和实现方式不同;操作系统教程第 5 版部分习题答案(2)被调用的代码位置不同;(3)提供方式不同15. 什么是多道程序设计?多道程序设计有什么特点?多道程序设计是指允许多个作业 (程序)同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。

从宏观上看是并行的,从微观上看是串行的。

(1)可以提高CPU内存和设备的利用率;( 2) 可以提高系统的吞吐率,使单位时间内完成的作业数目增加;( 3) 可以充分发挥系统的并行性,使设备和设备之间,设备和CPU 之间均可并行工作。

23. 现代操作系统具有哪些基本功能?请简单叙述之。

( 1 )处理器管理;( 2)存储管理;( 3)设备管理;操作系统教程第 5 版部分习题答案(4)文件管理;(5)联网与通信管理。

27. 什么是操作系统的内核?内核是一组程序模块,作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作,通常驻留在内核空间,运行于内核态,具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限,是仅有的能够执行特权指令的程序。

35. 简述操作系统资源管理的资源复用技术。

系统中相应地有多个进程竞争使用资源,由于计算机系统的物理资源是xx 和稀有的,操作系统让众多进程共享物理资源,这种共享称为资源复用。

(1)时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用;(2)空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。

操作系统第五版答案-费翔林

操作系统第五版答案-费翔林

第一章操作系统概论1、有一台计算机,具有IMB 内存,操作系统占用200KB ,每个用户进程各占200KB 。

如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ,若增加1MB 内存,则CPU 的利用率提高多少?答:设每个进程等待I/O 的百分比为P ,则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ,当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的,故CPU 的利用率为1-Pn。

由题意可知,除去操作系统,内存还能容纳4 个用户进程,由于每个用户进程等待I/O 的时间为80 % , 故:CPU利用率=l-(80%)4 = 0.59若再增加1MB 内存,系统中可同时运行9 个用户进程,此时:cPu 利用率=l-(1-80%)9 = 0.87故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % :87 %/59 %=147 %147 %-100 % = 47 %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。

程序B 有等待时间段为180rns 至200ms 间(见图中有色部分)3 设有三道程序,按A 、B 、C优先次序运行,其内部计算和UO操作时间由图给出。

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?比单道运行节省了多少时间?若处理器调度程序每次进行程序转换化时lms , 试画出各程序状态转换的时间关系图。

操作系统第五版所有课后复习题中文答案

操作系统第五版所有课后复习题中文答案

第1章计算机系统概述1.1 列出并简要地定义计算机的四个主要组成部分。

主存储器,存储数据和程序;算术逻辑单元,能处理二进制数据;控制单元,解读存储器中的指令并且使他们得到执行;输入/输出设备,由控制单元管理。

1.2 定义处理器寄存器的两种主要类别。

用户可见寄存器:优先使用这些寄存器,可以使机器语言或者汇编语言的程序员减少对主存储器的访问次数。

对高级语言而言,由优化编译器负责决定把哪些变量应该分配给主存储器。

一些高级语言,如C语言,允许程序言建议编译器把哪些变量保存在寄存器中。

控制和状态寄存器:用以控制处理器的操作,且主要被具有特权的操作系统例程使用,以控制程序的执行。

1.3 一般而言,一条机器指令能指定的四种不同操作是什么?处理器-寄存器:数据可以从处理器传送到存储器,或者从存储器传送到处理器。

处理器-I/O:通过处理器和I/O模块间的数据传送,数据可以输出到外部设备,或者从外部设备输入数据。

数据处理:处理器可以执行很多关于数据的算术操作或逻辑操作。

控制:某些指令可以改变执行顺序。

1.4 什么是中断?中断:其他模块(I/O,存储器)中断处理器正常处理过程的机制。

1.5 多中断的处理方式是什么?处理多中断有两种方法。

第一种方法是当正在处理一个中断时,禁止再发生中断。

第二种方法是定义中断优先级,允许高优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。

1.6 内存层次的各个元素间的特征是什么?存储器的三个重要特性是:价格,容量和访问时间。

1.7 什么是高速缓冲存储器?高速缓冲存储器是比主存小而快的存储器,用以协调主存跟处理器,作为最近储存地址的缓冲区。

1.8 列出并简要地定义I/O操作的三种技术。

可编程I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令(用以执行这个指令);在进一步的动作之前,处理器处于繁忙的等待中,直到该操作已经完成。

中断驱动I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令,并继续执行后续指令,直到后者完成,它将被I/O模块中断。

第五版操作系统答案

第五版操作系统答案

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。

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第一章:一、3、10、15、23、27、353.什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么?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,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件.主要作用(1)服务用户—(2)进程交互—(3)系统实现—(1)调用形式和实现方式不同;(2)被调用的代码位置不同;(3)提供方式不同15.什么是多道程序设计?多道程序设计有什么特点?多道程序设计是指允许多个作业(程序)同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。

从宏观上看是并行的,从微观上看是串行的。

(1)可以提高CPU、内存和设备的利用率;(2)可以提高系统的吞吐率,使单位时间内完成的作业数目增加;(3)可以充分发挥系统的并行性,使设备和设备之间,设备和CPU 之间均可并行工作。

23.(1(227.什么是操作系统的内核?内核是一组程序模块,作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作,通常驻留在内核空间,运行于内核态,具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限,是仅有的能够执行特权指令的程序。

35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。

系统中相应地有多个进程竞争使用资源,由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的,操作系统让众多进程共享物理资源,这种共享称为资源复用。

(1)时分复用共享(2)空分复用共享(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。

程序B有等待时间段为180ms至200ms间(见图中有色部分)。

5、答:画出三个作业并行工作图如下(图中着色部分为作业等待时间):第二章:一、9、18、20、26、489.什么是系统调用?试述API、库函数和系统调用之间的关系.叙述系统调用执行流程.18.什么是进程?计算机操作系统为什么要引入进程?进程是具有独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动,是计算机操作系统进行资源分配和保护的基本单位.(1)刻画程序的并发性;(2)解决资源的共享性.20.进程的最基本状态有哪些?运行态就绪态26.何谓进程控制块(PCB)?它包含哪些基本信息?进程控制块是进程存在的唯一标识,是操作系统用来记录和刻画进程状态及环境信息的数据结构,是进程动态特征的汇集,也是操作系统掌握进程的唯一资料结构和管理进程的主要依据。

(1)标识信息;(2)现场信息;(3)控48.中级调度,根据内存资源情况决定内存中所能容纳进程的数目,并完成内存和外存中进程的对换。

低级调度,根据某种原则决定就绪队列中哪个进程/线程获得处理器,并将处理器出让给它使用。

二、5、10、12、16、20、21、25、285、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。

10、答:5间最短。

X1)x≤32)3<x≤53)5<x≤612、答:(1)FCFS调度算法(2)优先级调度算法20、答:注意,J1被调度运行后,直到它执行结束,才会引出作业调度程序工作。

所以,J2至J6虽在J1执行期间进入,但未被调度,均在等待。

当J1撤离后,作业调度程序工作,按SJF算法,显然有执行次序:J5、J6、J3、J4、和J2。

平均周转时间=(160+30+80+130+80+50)/6=88.88平均带权周转时间=(4+1+4/3+13/2+4+5)/6=3.6425、答:每个作业运行将经过两个阶段:作业调度(SJF算法)和进程调度(优先数抢占式)。

另外,批处理最多容纳2道作业,更多的作业将在后备队列等待。

(2)10:20,作业B到达且优先权高于作业A,故作业B投入运行而作业A在就绪队列等待。

(3)10:30,作业C到达,因内存中已有两道作业,故作业C进入作业后备队列等待。

(4)10:50,作业B运行结束,作业D到达,按SJF短作业优先算法,作业D被装入内存进入就绪队列。

而由于作业A的优先级高于作业D ,故作业A 投入运行。

(5) 11:10,作业A 运行结束,作业C 被调入内存,且作业C 的优先级高于作业D ,故作业C 投入运行。

(6) 12:00,作业C 运行结束,作业D 投入运行。

(7) 12:20,作业D 运行结束。

30,作业C 90,28、答:(1) FIFO 算法选中作业执行的次序为:A 、B 、D 、C 和E 。

作业平均周转时间为63分钟。

(2) SJF 算法选中作业执行的次序为:A 、B 、D 、E 和C 。

作业平均周转时间为58分钟。

第三章:一、9、13、15、259.什么是临界区和临界资源?临界区管理的基本原则是什么?并发进程中与共享变量有关的程序段称为临界区。

共享变量所代表的资源叫做临界资源,即一次仅供一个进程使用的资源。

(1)一(2)如待;(3)进信号量是物理资源的实体,它是一个与队列有关的整型变量。

按用途分(1)公用信号量;(2)私有信号量。

按取值分(1)二值信号量;(2)一般信号量。

15.何谓管程?它有哪些属性?管程是由局部于自己的若干公共变量及其声明和所有访问这些公共变量的过程所组成的软件模块,它提供一种互斥机制,进程可以互斥地调用管程的过程。

(1)共享性;(2)安全性;(3)互斥性。

(2)占有和等待条件;(3)不剥夺条件;(4)循环等待条件。

进程推进顺序不当、PV操作使用不妥、同类资源分配不均或对某些资源的使用未加限制等,不仅与系统拥有的资源数量有关,而且与资源分配策略、进程对资源的使用要求以及并发进程的推进顺序有关。

(1)破坏条件1(互斥条件);(2)破坏条件2(占有和等待条件);(3)破坏条件3(不剥夺条件);(4)破坏条件4(循环等待条件)。

二、2、答:不同(1):初值为1,范围为[-n+m,m]。

endfor i:=1 to 100 do {A[i].number:=i; A[i].name:=null;}mutex,seatcount:semaphore;i:integer;mutex:=1;seatcount:=100;cobegin{process readeri(var readername:string)(i=1,2,…){P(seatcount);P(mutex);for i:=1 to 100 do i++if A[i].name=null then A[i].name:=readername;reader get the seat number =i; /*A[i].numberV(mutex)进入阅览室,座位号i,座下读书;P(mutex);A[i] name:=null;V(mutex);V(seatcount);离开阅览室;}}coend.2) 使用管程操作:TYPE readbook=monitorV AR R:condition;begincheck(IM);if seatcount≥100 wait(R,IM)seatcount:=seatcount+1;for i=1 to 100 do i++if name[i]==null then name[i]:=readername;get the seat number=i;release(IM);endprocedure readerleave(readername)begincheck(IM);seatcount--;for i=1 to 100 do i++if name[i]==readername then name[i]:=null;release(IM);endcobeginprocess readeri(i=1,2.…)beginreadercome(readername);read the book;readerleave(readername);leave the readroom;endcoend.6、答:实质上是两个进程的同步问题,设信号量S1和S2分别表示可拣白子和黑子,不失一般性,若令先拣白子。

var S1,S2:semaphore;S1:=1;S2:=0;cobegin{process P1beginrepeatP(S1);拣白子V(S2);拣黑子V(S1);until false;end}coend.16、答:(1)用信号量和P、V操作。

var S,S1,S2,S3;semaphore;S:=1;S1:=S2:=S3:=0;flag1,flag2,flag3:Boolean;flag1:=flag2:=flag3:=true;cobegin{process 供应者beginrepeatP(S);/*供纸和火柴/*供烟草和火柴V(S3); /*供烟草和纸endprocess 吸烟者1beginrepeatP(S1);取原料;做香烟;V(S);吸香烟;untile false; process 吸烟者2beginrepeatP(S2);取原料;做香烟V(S);吸香烟P(S3);取原料;做香烟;V(S);吸香烟;untile false;}coend.23、答:(1) P1,P2,P3,P4的Cki-Aki分别为:(2(1,0,3)、(4,2,0)(1)(2)(3)P0,P3,P4,P1,P2。

25、答:(1)此时可以找出进程安全序列:P4,P1,P5,P2,P3。

故系统处于安全状态。

(2)可以分配,存在安全序列:P4,P1,P5,P2,P3。

(3)不可分配,系统进入不安全状态。

31、答:semaphore wait,mutex1,mutex2;mutex1=mutex2=1;wait=1;int counter1,counter2;count1=count2=0;Cobegin{Process p1{P(mutex1)counter1++counter1--;if (counter1==0) then V(wait);V(mutex1);}Process p2{P(mutex2);Counter2++;if (counter2==1) then P(wait);V(mutex2);过独木桥;P(mutex2);counter2--;if (counter2==0) then V(wait);V(mutex2);}}coendmutex1,mutex2;,full,count;mutex1=mutex2=1;count=3;empty=10;full=0;cobeginprocess youngmonki(i=1,2…){While(true){P(empty);P(count);P(mutex1);从井中取水;V(mutex1);P(mutex2)倒入水缸; V(mutex2)V(count); V(full); } }{while(true){P(full); ; ; ; ; ; coend第四章:一、1、试述存储管理的基本功能。

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