计算机操作系统(第三版)课后答案
操作系统第三版(孟庆昌)第一章习题答案
操作系统第三版(孟庆昌)第⼀章习题答案1. 计算机系统主要由哪些部分组成?计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统主要由中央处理器、存储器、输⼊输出控制系统和各种外部设备组成。
软件分为系统软件、⽀撑软件和应⽤软件。
系统软件由操作系统、实⽤程序、编译程序等组成。
⽀撑软件有接⼝软件、⼯具软件、环境数据库等,它能⽀持⽤机的环境,提供软件研制⼯具。
⽀撑软件也可认为是系统软件的⼀部分。
应⽤软件是⽤户按其需要⾃⾏编写的专⽤程序,它借助系统软件和⽀援软件来运⾏,是软件系统的最外层。
2. 什么是操作系统(OS)?它的主要功能是什么?操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序,同时也是计算机系统的内核与基⽯。
操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输⼊与输出设备、操作⽹络与管理⽂件系统等基本事务,提供⼀个让⽤户与系统交互的操作界⾯。
操作系统的功能有:进程管理:中央处理器,在宏内核的情况下多进程只是简单迅速地切换各进程,让每个进程都能够运⾏,在多内核或多处理器的情况下,所有进程透过许多协同技术在各处理器或内核上转换。
内存管理:有许多进程存储于记忆设备上,操作系统必须防⽌它们互相⼲扰对⽅的存储器内容,除⾮透过某些协议在可控制的范围下操作,并限制可访问的存储器范围。
⽂件系统:通常指称管理磁盘数据的系统,可将数据以⽬录或⽂件的型式存储。
每个⽂件系统都有⾃⼰的特殊格式与功能,例如⽇志管理或不需磁盘重整。
⽹络通信:操作系统都具备操作主流⽹上通信协议TCP/IP的能⼒,可以进⼊⽹上世界,并且与其他系统分享诸如⽂件、打印机与扫描仪等资源。
安全机制:操作系统提供外界直接或间接访问数种资源的管道,并有能⼒认证资源访问的请求。
⽤户界⾯:操作系统允许⽤户安装或创造任何他们喜欢的图形⽤户界⾯,改变诸如菜单风格或颜⾊配置等部分。
驱动程序:操作系统通常会主动制订每种设备该有的操作⽅式,⽽驱动程序功能则是将那些操作系统制订的⾏为描述,转译为可让设备了解的⾃定义操作⼿法。
计算机操作系统(第三版)第一章练习题及答案
4•目前存在的基木的操作系统类型是:(批处理系统.分时系统.实时系统)
5•操作系统是一组控制和管理计算机和资源,合理地对各类作业进行,以及方
便用户使用的的集合。(换件,软件,调度,程序)
文件系统
设备管理
内存管理操作系统核心
CPU管理
锁件
四、填空題
L—方便性—和—有效性—是设计操作系统时昴重要的两个目标。
说明:需要学握4个目标。(可扩充性、开放性)
2•随肴_VLSI—技术和il•算机技术的迅速发展.计算机映件和体系结构也随之得到迅速发展。
3•用户可以通过三种方式使用计算机:_命令方式•_系统调用方式•_图形窗口方式
供选择的答案:
⑴⑵[3]:
A、单用户系统
D、微机操作系统
[4]: A.计算机激光照排系统
C、讣算机辅助设计系统D、航空订票系统
4、操作系统是为了提商讣算机的[1B]和方便用户使用计算机而配豐的基本软件。它负责管理讣算机系 统中的[2C]・其中包括[3F], [4A],外部设备和系统中的数据。操作系统中的[3]管理部分负责对进程 进行管理。操作系统对系统中的数据进行管理的部分通常叫做[5B]。供选择的答案:
A・多道程序设计B.中断处理C•程序的并发执行D.实现分时与实时处理
6、引入多道程序的目的在于(A) o
A.充分利用CPS减少CPU等待时间B・提拓实时响应速度
C.有利于代码共宇,减少主.辅存信息交换址D.充分利用存储器
7、并发性是指若干爭件在(B)发生。
A.同一时刻B.同一时间间隔内C.不同时刻D.不同时间间隔内
计算机操作系统原理分析第三版课后答案
计算机操作系统原理分析第三版课后答案
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。
计算机操作系统(第3版)课后习题答案(完整版)
14.处理机管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?
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。
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
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。针对及时处理问题,
可扩充性。⑷易于改编应用软件。
21.试描述什么是微内核OS。
答:1)足够小的内核2)基于客户/服务器模式
3)应用机制与策略分离原理4)采用面向对象技术。
22.在基于微内核结构的OS中,应用了哪些新技术?
答:在基于微内核结构的OS中,采用面向对象的程序设汁技术。
23.何谓微内核技术?在微内核中通常提供了哪些功能?
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。
《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答案汤子赢
第一章操作系统引论1. 设计现代OS的主要目标是什么?方便性,有效性,可扩充性和开放性.2. OS的作用可表现为哪几个方面?a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;b. OS作为计算机系统资源的管理者;c. OS实现了对计算机资源的抽象.7. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a. 关键问题:使用户能与自己的作业进行交互,即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,再将结果返回给用户。
b. 解决方法:------对于及时接收,只需在系统中设置一多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;此外,还须为每个终端配置一个缓冲区,用来暂存用户键入的命令(或数据)。
------对于及时处理,应使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。
12. 试在交互性,及时性和可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较.a. 分时系统是一种通用系统,主要用于运行终端用户程序,因而它具有较强的交互能力;而实时系统虽然也有交互能力,但其交互能力不及前。
b. 实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似,都是以人所能接收的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的,因此实时系统的及时性要高于分时系统的及时性。
c. 实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高。
13. OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?a. 并发性、共享性、虚拟性、异步性。
b. 其中最基本特征是并发和共享。
(最重要的特征是并发性)第二章进程管理2. 试画出下面4条语句的前趋图:S2: b:=z+1;S3: c:=a-b;S4: w:=c+1;5. 在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,从而在操作系统中引入了进程概念。
计算机操作系统第三版课后习题答案-汤小丹梁红兵 (1)
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.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么?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.试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么?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,可以在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
计算机操作系统课后习题答案(第三版) 汤小丹
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.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么?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.试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么?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,可以在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
计算机操作系统(汤小丹等,第三版)课后答案
第四章存储器管理1. 为什么要配置层次式存储器?这是因为:a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。
b.采用多级存储系统,特别是Cache技术,这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。
c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器,以减轻对存储器存取的压力。
增加CPU中寄存器的数量,也可大大缓解对存储器的压力。
2. 可采用哪几种方式将程序装入内存?它们分别适用于何种场合?将程序装入内存可采用的方式有:绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式;绝对装入方式适用于单道程序环境中,重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。
3. 何为静态链接?何谓装入时动态链接和运行时动态链接?a.静态链接是指在程序运行之前,先将各自目标模块及它们所需的库函数,链接成一个完整的装配模块,以后不再拆开的链接方式。
b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块,在装入内存时,采用边装入边链接的一种链接方式,即在装入一个目标模块时,若发生一个外部模块调用事件,将引起装入程序去找相应的外部目标模块,把它装入内存中,并修改目标模块中的相对地址。
c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接,也就是,在执行过程中,当发现一个被调用模块尚未装入内存时,立即由OS 去找到该模块并将之装入内存,把它链接到调用者模块上。
4. 在进行程序链接时,应完成哪些工作?a.对相对地址进行修改b.变换外部调用符号6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置,为了保证这些被移动了的程序还能正常执行,必须对程序和数据的地址加以修改,即重定位。
引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。
b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换,必须有硬件地址变换机构的支持,即须在系统中增设一个重定位寄存器,用它来存放程序在内存中的起始地址。
程序在执行时,真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。
计算机操作系统第三版习题答案
计算机操作系统第三版习题答案计算机操作系统是计算机科学中的重要课程,它涉及到操作系统的基本原理、设计和实现。
而《计算机操作系统(第三版)》是一本经典的教材,它为学习者提供了丰富的习题,帮助他们巩固所学的知识。
在这篇文章中,我将为大家提供《计算机操作系统(第三版)》习题的答案,希望能够帮助到正在学习这门课程的同学们。
1. 操作系统的基本功能是什么?它们分别是如何实现的?操作系统的基本功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理。
进程管理负责创建、调度和终止进程,通过进程控制块(PCB)来实现。
内存管理负责分配和回收内存空间,通过页表和分页机制来实现。
文件系统管理负责文件的创建、读写和删除,通过目录结构和文件控制块(FCB)来实现。
设备管理负责管理各种设备的访问和控制,通过设备驱动程序和设备控制块(DCB)来实现。
2. 进程与线程的区别是什么?进程是程序的执行实例,拥有独立的地址空间和资源,是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
而线程是进程内的执行单元,共享进程的地址空间和资源,是操作系统进行调度的基本单位。
进程之间相互独立,而线程之间共享进程的资源。
线程的切换开销较小,可以提高系统的并发性和响应速度。
3. 什么是死锁?死锁的产生条件是什么?如何预防和解决死锁?死锁是指多个进程或线程因为争夺资源而陷入无限等待的状态。
死锁的产生条件包括互斥、请求和保持、不可剥夺和循环等待。
互斥指资源只能被一个进程或线程占用;请求和保持指进程或线程已经占有了部分资源,但又请求其他资源;不可剥夺指进程或线程已经占有的资源不能被强制剥夺;循环等待指进程或线程之间存在资源的循环依赖关系。
为了预防和解决死锁,可以采取以下措施:- 避免产生死锁:通过破坏死锁产生条件中的任意一条来避免死锁的发生。
例如,使用资源的有序分配、避免循环等待等方法。
- 检测和恢复死锁:通过死锁检测算法来检测死锁的发生,并采取相应的措施进行恢复。
例如,使用银行家算法、资源剥夺等方法。
计算机操作系统课后习题答案
计算机操作系统(第三版)课后习题答案第一章操作系统引论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?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;15.内存管理有哪些主要功能?答:内存管理的主要功能有:内存分配、内存保护、位置映射和内存扩充。
内存分配:为每道程序分配内存。
16.设备管理有哪些主要功能?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。
17.文件管理有哪些主要功能?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。
计算机操作系统第二章进程管理2. 画出下面四条诧句的前趋图:S1=a:=x+y; S2=b:=z+1; S3=c:=a –b;S4=w:=c+1;答:其前趋图为:8.试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。
图P38答:(1)就绪状态→执行状态:进程分配到CPU资源(2)执行状态→就绪状态:时间片用完(3)执行状态→阻塞状态:I/O请求(4)阻塞状态→就绪状态:I/O完成16.进程在运行时存在哪两种形式的制约?答:(1)间接相互制约关系。
同处于一个系统中的进程,通常都共享着某种系统资源,也叫资源共享(2)直接相互制约关系。
这种资源于进程间的合作。
互斥:指几个并发进程若共享同一个临界资源,它们必须错开使用这个临界资源,即当一个进程正在使用临界资源且尚未使用完毕之前,其他进程不能抢夺使用该临界资源18. 同步机构应遵循哪些基本准则?答:同步机构应遵循的基本准则是空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。
19. 试从物理概念上说明记录型信号量wait 和signal。
答:wait(S):当S.value>0 时,表示目前系统中这类资源还有可用的。
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-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。
计算机操作系统第三版汤小丹等课后习题答案章整理后
计算机操作系统第三版汤小丹等课后习题答案章整理后Last updated on the afternoon of January 3, 2021第一章操作系统引论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。
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。
针对及时处理问题,应使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。
计算机操作系统教程(第三版)_答案
1 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。
4讨论操作系统可以从哪些角度出发如何把它们统一起来答讨论操作系统可以从以下角度出发1操作系统是计算机资源的管理者2操作系统为用户提供使用计算机的界面3用进程管理观点研究操作系统即围绕进程运行过程来讨论操作系统。
上述这些观点彼此并不矛盾只不过代表了同一事物操作系统站在不同的角度来看待。
每一种观点都有助于理解、分析和设计操作系统。
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处理的全部工作称为一个作业。
计算机操作系统第三版课后答案(整理)
计算机操作系统课后答案计算机操作系统【第一章】1. 设计现代OS的主要目标是什么?方便性,有效性,可扩充性和开放性.1 OS的作用可表现为哪几个方面?a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;b. OS作为计算机系统资源的管理者;c. OS作为扩充机器.1. 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?不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要;平均周转时间长,无交互能力.1实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a. 关键问题:及时接收,及时处理;b. 对于及时接收,只需在系统中设置一多路卡,多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;---对于及时处理,应使所有的用户作业都直接进入内存,在不长的时间内,能使每个作业都运行一次.1为什么要引入实时操作系统?更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.1OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?a. 并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Asynchronism).b. 其中最基本特征是并发和共享.1内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?a. 主要功能: 内存分配,内存保护,地址映射和内存扩充等.b. 内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间,提高存储器利用率,以减少不可用的内存空间,允许正在运行的程序申请附加的内存空间,以适应程序和数据动态增长的需要.---内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行,互不干扰.---地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址. ---内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术,从逻辑上去扩充内存容量.1处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么?a. 进程控制,进程同步,进程通信和调度.b. 进程控制的主要任务是为作业创建进程,撤销已结束的进程,以及控制进程在运行过程中的状态转换.---进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节.---进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.---调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法,选择出若干个作业,为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中,按照一定的算法选出一新进程,把处理机分配给它,并为它设置运行现场,是进程投入运行.1设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?a. 主要功能: 缓冲管理,设备分配和设备处理,以及虚拟设备等.b. 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.1文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?a. 主要功能: 对文件存储空间的管理,目录管理,文件的读,写管理以及文件的共享和保护.b. 主要任务: 对用户文件和系统文件进行管理,以方便用户使用,并保证文件的安全性. 1试在交互性,及时性和可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较.a. 分时系统是一种通用系统,主要用于运行终端用户程序,因而它具有较强的交互能力;而实时系统虽然也有交互能力,但其交互能力不及前者.b. 实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似,都是以人所能接收的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的.c. 实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.1是什么原因使操作系统具有异步性特征?a. 程序执行结果是不确定的,即程序是不可再现的.b. 每个程序在何时执行,多个程序间的执行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,即不可预知性.1何为微内核技术?在为内核中通常提供了哪些功能?1、足够小的内核2、基于客户?服务器模式3、应用“机制与策略分离”原理4、采用面向对象技术2、功能:进程管理低级存储器管理中断和陷入处理2. 在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,而引入了进程概念.2计算机操作系统第三版课后答案(汤子瀛等著)影响: 使程序的并发执行得以实行.2. 试从动态性,并发性和独立性上比较进程和程序?a. 动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体.b. 并发性是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征.引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行,而程序是不能并发执行的.c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位.而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位参加运行.2.试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?a. PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构.PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息.因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其它进程并发执行的进程.b. 在进程的整个生命周期中,系统总是通过其PCB对进程进行控制,系统是根据进程的PCB 而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的,所以说,PCB是进程存在的唯一标志.2. 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因.a. 处于就绪状态的进程,当进程调度程序为之分配了处理机后,该进程便由就绪状态变为执行状态.b. 当前进程因发生某事件而无法执行,如访问已被占用的临界资源,就会使进程由执行状态转变为阻塞状态.c. 当前进程因时间片用完而被暂停执行,该进程便由执行状态转变为就绪状态.2. 在创建一个进程时,需完成的主要工作是什么?a. 操作系统发现请求创建新进程事件后,调用进程创建原语Creat();b. 申请空白PCB;c. 为新进程分配资源;d. 初始化进程控制块;e. 将新进程插入就绪队列.2.在撤消一个进程时,需完成的主要工作是什么?a. OS调用进程终止原语;b. 根据被终止进程的标志符,从PCB集合中检索出该进程的PCB,从中读出该进程的状态;c. 若被终止进程正处于执行状态,应立即中止该进程的执行,并设置调度标志为真;d. 若该进程还有子孙进程,还应将其所有子孙进程予以终止;第 3 页共16 页e. 将该进程所拥有的全部资源,或者归还给其父进程,或者归还给系统;f. 将被终止进程(它的PCB)从所在队列(或链表)中移出,等待其它程序来搜集信息. .2. 试从调度性,并发性,拥有资源及系统开销几个方面,对进程和线程进行比较.a. 在引入线程的OS中,把线程作为调度和分派的基本单位,而把进程作为资源拥有的基本单位;b. 在引入线程的OS中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间,亦可并发执行,因而使OS具有更好的并发性;c. 进程始终是拥有资源的一个独立单位,线程自己不拥有系统资源,但它可以访问其隶属进程的资源;d. 在创建,撤消和切换进程方面,进程的开销远远大于线程的开销.2. 什么是用户级线程和内核级线程?.a. 内核级线程是依赖于内核的,它存在于用户进程和系统进程中,它们的创建,撤消和切换都由内核实现;---用户级线程仅存在于用户级中,它们的创建,撤消和切换不利用系统调用来实现,因而与内核无关,内核并不知道用户级线程的存在.b. 内核级线程的调度和切换与进程十分相似,调度方式采用抢占式和非抢占式,调度算法采用时间轮转法和优先权算法等,当由线程调度选中一个线程后,再将处理器分配给它;而用户级线程通常发生在一个应用程序的诸线程之间,无需终端进入OS内核,切换规则也较简单,因而,用户级线程的切换速度较快.---用户级线程调用系统调用和调度另一个进程执行时,内核把它们看作是整个进程的行为,内核级线程调用是以线程为单位,内核把系统调用看作是该线程的行为.---对于用户级线程调用,进程的执行速度随着所含线程数目的增加而降低,对于内核级线程则相反..为什么要在OS中引入线程使多个程序能够并发执行,以提高资源利用率和系统吞吐量,减少程序在并发执行时所付出的时空开销,是OS系统具有更好的并发性!当前有哪几种高级通信机制?共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统进程在运行存在哪两种形式的制约,并举例2.为什么进程在进入临界区之前应先执行“进入去”代码?推出前又要执行“退出区”代码?用于将临界区正被访问的标志恢复为未被访问的标志同步机构应遵循哪些基本准则?为什么?空闲让进忙则等待有限等待让权等待4计算机操作系统第三版课后答案(汤子瀛等著)2.. 什么是临界资源和临界区?a. 一次仅允许一个进程使用的资源成为临界资源.b. 在每个进程中,访问临界资源的那段程序称为临界区.2. 为什么进程在进入临界区之前,应先执行"进入区"代码,在退出临界区后又执行"退出区"代码?为了实现多个进程对临界资源的互斥访问,必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码,如果未被访问,该进程便可进入临界区对资源进行访问,并设置正被访问标志,如果正被访问,则本进程不能进入临界区,实现这一功能的代码成为"进入区"代码;在退出临界区后,必须执行"退出区"代码,用于恢复未被访问标志. 2. 在生产者-消费者问题中,如果缺少了signal(full)或signal(empty),对执行结果会有何影响?生产者-消费者问题可描述如下:var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0;buffer: array[0,...,n-1] of item;in,out: integer:=0,0;beginparbeginproducer: beginrepeat..produce an item in nextp;..wait(empty);wait(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1) mod n;signal(mutex);/* ************** */signal(full);/* ************** */until false;endconsumer: beginrepeatwait(full);wait(mutex);nextc:=buffer(out);out:=(out+1) mod n;signal(mutex);第 5 页共16 页/* ************** */signal(empty);/* ************** */consume the item in nextc;until false;endparendend可见,生产者可以不断地往缓冲池送消息,如果缓冲池满,就会覆盖原有数据,造成数据混乱.而消费者始终因wait(full)操作将消费进程直接送入进程链表进行等待,无法访问缓冲池,造成无限等待.2.. 在生产者-消费者问题中,如果将两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置;或者是将signal(mutex)与signal(full)互换位置结果会如何?var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0;buffer: array[0,...,n-1] of item;in,out: integer:=0,0;beginparbeginproducer: beginrepeat..produce an item in nextp;..wait(empty);wait(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1) mod n;/* ***************** */signal(full);signal(mutex);/* ***************** */until false;endconsumer: beginrepeat/* **************** */wait(mutex);wait(full);/* **************** */6计算机操作系统第三版课后答案(汤子瀛等著)nextc:=buffer(out);out:=(out+1) mod n;signal(mutex);signal(empty);consume the item in nextc;until false;endparendenda. wait(full)和wait(mutex)互换位置后,因为mutex在这儿是全局变量,执行完wait(mutex),则mutex赋值为0,倘若full也为0,则该生产者进程就会转入进程链表进行等待,而生产者进程会因全局变量mutex为0而进行等待,使full始终为0,这样就形成了死锁.b. 而signal(mutex)与signal(full)互换位置后,从逻辑上来说应该是一样的.2. 试修改下面生产者-消费者问题解法中的错误:producer:beginrepeat..producer an item in nextp;wait(mutex);wait(full); /* 应为wait(empty),而且还应该在wait(mutex)的前面*/buffer(in):=nextp;/* 缓冲池数组游标应前移: in:=(in+1) mod n; */signal(mutex);/* signal(full); */until false;endconsumer:beginrepeatwait(mutex);wait(empty); /* 应为wait(full),而且还应该在wait(mutex)的前面*/nextc:=buffer(out);out:=out+1; /* 考虑循环,应改为: out:=(out+1) mod n; */signal(mutex);/* signal(empty); */consumer item in nextc;until false;end第7 页共16 页2. 试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法.设初始值为1的信号量c[I]表示I号筷子被拿(I=1,2,3,4,...,2n),其中n为自然数.send(I):Beginif I mod 2==1 then{P(c[I]);P(c[I-1 mod 5]);Eat;V(c[I-1 mod 5]);V(c[I]);}else{P(c[I-1 mod 5]);P(c[I]);Eat;V(c[I]);V(c[I-1 mod 5]);}End答:FCFS进程调度算法:一种最简单的调度算法,比较有利于长作业(进程),而不利于短作业(进程)SPF进程调度算法:对短作业或短进程优先调度的算法。
计算机操作系统第三版课后习题答案-汤小丹梁红兵
(郑州轻工业学院教材答案算机操作系统第三版课后习题答案-汤小丹梁红兵第一章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.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么?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.试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么?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,可以在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
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计算机操作系统答案(第一至五章)第一章os引论1. 设计现代OS的主要目标是什么方便性,有效性,可扩充性和开放性.2. OS的作用可表现为哪几个方面a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;b. OS作为计算机系统资源的管理者;c. OS作为扩充机器.3. 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不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要;4. 何谓脱机I/O和联机I/Oa. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间,提高了I/O速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制下,预先从低速输入设备输入到磁带上,当CPU需要这些程序和数据时,在直接从磁带机高速输入到内存,从而大大加快了程序的输入过程,减少了CPU等待输入的时间,这就是脱机输入技术;当程序运行完毕或告一段落,CPU需要输出时,无需直接把计算结果送至低速输出设备,而是高速把结果输出到磁带上,然后在外围机的控制下,把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出,这就是脱机输出技术.b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.5. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么用户的需要.即对用户来说,更好的满足了人-机交互,共享主机以及便于用户上机的需求.6. 试说明实时任务的类型和实时系统的类型.a. 实时任务的类型按任务执行时是否呈现周期性来划分,分为周期性实时任务和非周期性实时任务;---根据对截止时间的要求来划分,分为硬实时任务和软实时任务;b. 通常把要同达行实时控制的系统统称为实时控制系统,把要求对信息进行实时处理的系统成为实时信息处理系统.7. 实现多道程序应解决哪些问题a. 处理机管理问题;b. 内存管理问题;c. I/O设备管理问题;d. 文件管理问题;e. 作业管理问题.8. 试比较单道与多道批处理系统的特点及优缺点.a. 单道批处理系统是最早出现的一种OS,它具有自动性,顺序性和单道性的特点;---多道批处理系统则具有调度性,无序性和多道性的特点;b. 单道批处理系统是在解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾中形成的,旨在提高系统资源利用率和系统吞吐量,但是仍然不能很好的利用系统资源;---多道批处理系统是对单道批处理系统的改进,其主要优点是资源利用率高,系统吞吐量大;缺点是平均周转时间长,无交互能力.9. 实现分时系统的关键问题是什么应如何解决a. 关键问题:及时接收,及时处理;b. 对于及时接收,只需在系统中设置一多路卡,多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;---对于及时处理,应使所有的用户作业都直接进入内存,在不长的时间内,能使每个作业都运行一次.10 为什么要引入实时操作系统更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.11 OS具有哪几大特征它的最基本特征是什么a. 并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Asynchronism).b. 其中最基本特征是并发和共享.12 内存管理有哪些主要功能它们的主要任务是什么a. 主要功能: 内存分配,内存保护,地址映射和内存扩充等.b. 内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间,提高存储器利用率,以减少不可用的内存空间,允许正在运行的程序申请附加的内存空间,以适应程序和数据动态增长的需要.---内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行,互不干扰.---地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址. ---内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术,从逻辑上去扩充内存容量.13 处理机管理具有哪些功能它们的主要任务是什么a. 进程控制,进程同步,进程通信和调度.b. 进程控制的主要任务是为作业创建进程,撤销已结束的进程,以及控制进程在运行过程中的状态转换.---进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节.---进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.---调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法,选择出若干个作业,为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中,按照一定的算法选出一新进程,把处理机分配给它,并为它设置运行现场,是进程投入运行.14 设备管理有哪些主要功能其主要任务是什么a. 主要功能: 缓冲管理,设备分配和设备处理,以及虚拟设备等.b. 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.15 文件管理有哪些主要功能其主要任务是什么a. 主要功能: 对文件存储空间的管理,目录管理,文件的读,写管理以及文件的共享和保护.b. 主要任务: 对用户文件和系统文件进行管理,以方便用户使用,并保证文件的安全性.16 试在交互性,及时性和可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较.a. 分时系统是一种通用系统,主要用于运行终端用户程序,因而它具有较强的交互能力;而实时系统虽然也有交互能力,但其交互能力不及前者.b. 实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似,都是以人所能接收的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的.c. 实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.17 是什么原因使操作系统具有异步性特征a. 程序执行结果是不确定的,即程序是不可再现的.b. 每个程序在何时执行,多个程序间的执行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,即不可预知性.18 试说明在MS-DOS 以前的版本中,其局限性表现在哪几个方面a. 在寻址范围上,DOS只有1MB,远远不能满足用户需要.b. DOS试单用户单任务操作系统,不支持多任务并发执行,与实际应用相矛盾.19 MS-DOS由哪几部分组成每部分的主要功能是什么略.20 为什么Microsoft在开发OS/2时,选中了80286芯片设计OS/2的主要目标之一是既能充分发挥80286处理器的能力,又能运行在8086处理器环境下开发的程序.因为在80286内部提供了两种工作方式: 实方式和保护方式,使得Intel 80286处理器不仅提供了多任务并发执行的硬件支持,而且还能运行所有在8086下编写的程序。
21 OS/2的主要功能是什么a. 多任务.b. 进程管理.c. 存储器管理.d. 文件管理.e. 应用程序接口API.f. 表示管理.22 多处理机OS有哪几种模式各有何优缺点a. 2种模式: 非对称多处理模式(Asymmetric Multiprocessing Model)和对称多处理模式(SymmetricMultiprocesing Model).b. 前者易于实现,但资源利用率低.---后者优点是允许多个进程同时运行,缺点是必须小心控制I/O,以保证能将数据送至适当的处理器,同时还必须注意使各CPU的负载平衡.23 试说明网络OS的主要功能.a. 网络通信;b. 资源管理;c. 网络服务;d. 网络管理;e. 互操作能力.24 试比较网络OS和分布式OS.a. 网络OS是基于由一些互联的自主计算机系统组成的计算机网络,以计算机技术和通信技术高度发展为基础,能实现相互通信和相互合作功能的系统.分布式OS是指多个分散的处理单元,经互联网络连接而形成的系统.b. 在分布性上,两者都具有分布处理功能,但网络OS的控制功能大多集中在某个(些)主机或网络服务器中,即集中式,而分布式OS则是较均匀地分布在系统的各个站点上,是完全分布式的.---在并行性上,分布式OS的任务分配程序可将多个任务分配到多个处理单元上而实现并行,网络OS中通常无任务分配功能,每个用户的任务通常在自己(本地)的计算机上处理.---在透明性上,两者都具透明性,但网络OS指在操作实现上的透明性,而分布式OS则在系统内部的细节上实现了很好的隐藏,即具有物理上的透明性.---在共享性上,分布式OS是比较完全的实现共享,而网络OS共享的资源大多是在主机或网络服务器中.---在健壮性上,分布式系统由于处理和控制功能是分布的,还拥有容错技术实现系统重构,因而具有很强的健壮性;而网络OS的控制功能大多集中在主机或服务器中,是系统具有潜在的不可靠性,健壮性差.第二章1. 试画出下面条语句的前趋图:S1: a=5-x; S2: b=a*x; S3: c=4*x; S4: d=b+c; S5: e=d+3.S1->S2->S4->S5......../......S32. 试利用Bernstein条件证明上题中的S2和S3语句是可以并发执行的,而S3和S4语句是不能并发执行的证明:R(S2)={x,a}, W(S2)={b}, R(S3)={x}, W(S3)={c};可见,S2与S3的读集与写集两两不相交,S2与S3的读集之间也不相交,因而,他们满足Bernstein条件,S2与S3语句是可以并发执行的.同理可证S3和S4不能满足Bernstein条件,是不能并发执行的.3. 程序并发执行为什么会产生间断性因为程序在并发执行过程中存在相互制约性.4. 程序并发执行为何会失去封闭性和可再现性因为程序并发执行时,多个程序共享系统中的各种资源,资源状态需要多个程序来改变,即存在资源共享性使程序失去封闭性;而失去了封闭性导致程序失去可再现性.5. 在操作系统中为什么要引入进程概念它会产生什么样的影响为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,而引入了进程概念.影响: 使程序的并发执行得以实行.6. 试从动态性,并发性和独立性上比较进程和程序a. 动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体.b. 并发性是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征.引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行,而程序是不能并发执行的.c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位.而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位参加运行.7. 试说明PCB的作用为什么说PCB是进程存在的唯一标志a. PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构.PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息.因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其它进程并发执行的进程. b. 在进程的整个生命周期中,系统总是通过其PCB对进程进行控制,系统是根据进程的PCB 而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的,所以说,PCB是进程存在的唯一标志.8. 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因.a. 处于就绪状态的进程,当进程调度程序为之分配了处理机后,该进程便由就绪状态变为执行状态.b. 当前进程因发生某事件而无法执行,如访问已被占用的临界资源,就会使进程由执行状态转变为阻塞状态.c. 当前进程因时间片用完而被暂停执行,该进程便由执行状态转变为就绪状态.9. 为什么要引入挂起状态该状态具有哪些性质a. 引入挂起状态处于5中需要: 终端用户的需要,父进程的需要,操作系统的需要,对换的需要和负荷调节的需要.b. 处于挂起状态的进程不能接收处理机调度.10 在进行进程切换时,所要保存的处理机状态信息主要有哪些a. 进程当前暂存信息;b. 下一条指令地址信息;c. 进程状态信息;d. 过程和系统调用参数及调用地址信息.11 试说明引起进程创建的主要事件.a. 用户登陆;b. 作业调度;c. 提供服务;d. 应用请求.12 试说明引起进程撤消的主要事件.a. 正常结束;b. 异常结束;c. 外界干预;13 在创建一个进程时,需完成的主要工作是什么a. 操作系统发现请求创建新进程事件后,调用进程创建原语Creat();b. 申请空白PCB;c. 为新进程分配资源;d. 初始化进程控制块;e. 将新进程插入就绪队列.14 在撤消一个进程时,需完成的主要工作是什么a. OS调用进程终止原语;b. 根据被终止进程的标志符,从PCB集合中检索出该进程的PCB,从中读出该进程的状态;c. 若被终止进程正处于执行状态,应立即中止该进程的执行,并设置调度标志为真;d. 若该进程还有子孙进程,还应将其所有子孙进程予以终止;e. 将该进程所拥有的全部资源,或者归还给其父进程,或者归还给系统;f. 将被终止进程(它的PCB)从所在队列(或链表)中移出,等待其它程序来搜集信息.15 试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么a. 请求系统服务;b. 启动某种操作;c. 新数据尚未到达;d. 无新工作可做.16 试从调度性,并发性,拥有资源及系统开销几个方面,对进程和线程进行比较.a. 在引入线程的OS中,把线程作为调度和分派的基本单位,而把进程作为资源拥有的基本单位;b. 在引入线程的OS中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间,亦可并发执行,因而使OS具有更好的并发性;c. 进程始终是拥有资源的一个独立单位,线程自己不拥有系统资源,但它可以访问其隶属进程的资源;d. 在创建,撤消和切换进程方面,进程的开销远远大于线程的开销.17 什么是用户级线程和内核级线程并对它们进行比较.a. 内核级线程是依赖于内核的,它存在于用户进程和系统进程中,它们的创建,撤消和切换都由内核实现;---用户级线程仅存在于用户级中,它们的创建,撤消和切换不利用系统调用来实现,因而与内核无关,内核并不知道用户级线程的存在.b. 内核级线程的调度和切换与进程十分相似,调度方式采用抢占式和非抢占式,调度算法采用时间轮转法和优先权算法等,当由线程调度选中一个线程后,再将处理器分配给它;而用户级线程通常发生在一个应用程序的诸线程之间,无需终端进入OS内核,切换规则也较简单,因而,用户级线程的切换速度较快.---用户级线程调用系统调用和调度另一个进程执行时,内核把它们看作是整个进程的行为,内核级线程调用是以线程为单位,内核把系统调用看作是该线程的行为.---对于用户级线程调用,进程的执行速度随着所含线程数目的增加而降低,对于内核级线程则相反.18 在Solaris OS中,设置了哪几种线程轻型线程的作用是什么a. 用户级线程,内核级线程和轻型线程;b. 作用: 由LWP实现了在内核与用户级线程之间的隔离,从而使用户级线程与内核无关.19 在Solaris OS中,用户级线程是通过什么方式来访问内核的通过LWP来访问内核. LWP可为内核所识别,但不能识别用户级线程,通过建立用户级线程与LWP之间的连接,可以实现用户级线程与内核的通信.第三章1. 什么是临界资源和临界区a. 一次仅允许一个进程使用的资源成为临界资源.b. 在每个进程中,访问临界资源的那段程序称为临界区.2. 为什么进程在进入临界区之前,应先执行"进入区"代码,在退出临界区后又执行"退出区"代码为了实现多个进程对临界资源的互斥访问,必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码,如果未被访问,该进程便可进入临界区对资源进行访问,并设置正被访问标志,如果正被访问,则本进程不能进入临界区,实现这一功能的代码成为"进入区"代码;在退出临界区后,必须执行"退出区"代码,用于恢复未被访问标志.3. 同步机构应遵循哪些基本准则为什么a. 空闲让进.b. 忙则等待.c. 有限等待.d. 让权等待.4. 试从物理概念上来说明记录型信号量和wait和signal操作(有待讨论).5. 你认为整型信号量机制和记录型信号量机制,是否完全遵循了同步机构的四条准则a. 在整型信号量机制中,未遵循"让权等待"的准则.b. 记录型信号量机制完全遵循了同步机构的"空闲让进,忙则等待,有限等待,让权等待"四条准则.6. 在生产者-消费者问题中,如果缺少了signal(full)或signal(empty),对执行结果会有何影响生产者-消费者问题可描述如下:var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0;buffer: array[0,...,n-1] of item;beginparbeginproducer: beginrepeat..produce an item in nextp;..wait(empty);wait(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1) mod n;signal(mutex);/* ************** */signal(full);/* ************** */until false;endconsumer: beginrepeatwait(full);wait(mutex);nextc:=buffer(out);out:=(out+1) mod n;signal(mutex);/* ************** */signal(empty);/* ************** */consume the item in nextc;until false;endparendend可见,生产者可以不断地往缓冲池送消息,如果缓冲池满,就会覆盖原有数据,造成数据混乱.而消费者始终因wait(full)操作将消费进程直接送入进程链表进行等待,无法访问缓冲池,造成无限等待.7. 在生产者-消费者问题中,如果将两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置;或者是将signal(mutex)与signal(full)互换位置结果会如何var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0;buffer: array[0,...,n-1] of item;beginparbeginproducer: beginrepeat..produce an item in nextp;..wait(empty);wait(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1) mod n;/* ***************** */signal(full);signal(mutex);/* ***************** */until false;endconsumer: beginrepeat/* **************** */wait(mutex);wait(full);/* **************** */nextc:=buffer(out);out:=(out+1) mod n;signal(mutex);signal(empty);consume the item in nextc;until false;endparendenda. wait(full)和wait(mutex)互换位置后,因为mutex在这儿是全局变量,执行完wait(mutex),则mutex赋值为0,倘若full也为0,则该生产者进程就会转入进程链表进行等待,而生产者进程会因全局变量mutex为0而进行等待,使full始终为0,这样就形成了死锁.b. 而signal(mutex)与signal(full)互换位置后,从逻辑上来说应该是一样的.8. 我们为某临界区设置一把锁W,当W=1时,表示关锁;W=0时,表示锁已打开.试写出开锁原语和关锁原语,并利用它们去实现互斥.开锁原语:unlock(W):W=0;关锁原语:lock(W);if(W==1) do no_op;W=1;利用开关锁原语实现互斥:var W: semaphore:=0;beginparbeginprocess :beginrepeatlock(W);critical sectionunlock(W);remainder sectionuntil false;endparend9. 试修改下面生产者-消费者问题解法中的错误:producer:beginrepeat..producer an item in nextp;wait(mutex);wait(full); /* 应为wait(empty),而且还应该在wait(mutex)的前面*/ buffer(in):=nextp;/* 缓冲池数组游标应前移: in:=(in+1) mod n; */signal(mutex);/* signal(full); */until false;endconsumer:beginrepeatwait(mutex);wait(empty); /* 应为wait(full),而且还应该在wait(mutex)的前面*/ nextc:=buffer(out);out:=out+1; /* 考虑循环,应改为: out:=(out+1) mod n; */signal(mutex);/* signal(empty); */consumer item in nextc;until false;end10 试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法.设初始值为1的信号量c[I]表示I号筷子被拿(I=1,2,3,4,...,2n),其中n为自然数.send(I):Beginif I mod 2==1 then{P(c[I]);P(c[I-1 mod 5]);Eat;V(c[I-1 mod 5]);V(c[I]);}else{P(c[I-1 mod 5]);P(c[I]);Eat;V(c[I]);V(c[I-1 mod 5]);}End11 在测量控制系统中的数据采集任务,把所采集的数据送一单缓冲区;计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算.试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法.int mutex=1;int empty=n;int full=0;int in=0;int out=0;main(){cobeginsend();obtain();coend}send(){while(1){..collect data in nextp;..wait(empty);wait(mutex);buffer(in)=nextp;in=(in+1) mod n;signal(mutex);signal(full);}}(图见P80)因为调用wait原语后,使进程等待的原因有多种,为了区别它们,引入了条件变量.13 如何利用管程来解决生产者-消费者问题(见P82)14 什么是AND信号量试利用AND信号量写出生产者-消费者问题的解法.为解决并行所带来的死锁问题,在wait操作中引入AND条件,其基本思想是将进程在整个运行过程中所需要的所有临界资源,一次性地全部分配给进程,用完后一次性释放.解决生产者-消费者问题可描述如下:var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0;buffer: array[0,...,n-1] of item;in,out: integer:=0,0;beginparbeginproducer: beginrepeat..produce an item in nextp;..wait(empty);wait(s1,s2,s3,...,sn); .,sn为执行生产者进程除empty外其余的条件wait(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1) mod n;signal(mutex);signal(full);signal(s1,s2,s3,...,sn);until false;endconsumer: beginrepeatwait(full);wait(k1,k2,k3,...,kn); .,kn为执行消费者进程除full外其余的条件wait(mutex);nextc:=buffer(out);out:=(out+1) mod n;signal(mutex);signal(empty);signal(k1,k2,k3,...,kn);consume the item in nextc;until false;endparendend15 在单处理机环境下,进程间有哪几种通信方式a. 共享存储器系统通信方式;b. 消息传递系统通信方式;c. 管道通信方式.16 试比较进程间的低级通信工具与高级通信工具.用户用低级通信工具实现进程通信很不方便,因为其效率低,通信对用户不透明,所有的操作都必须由程序员来实现. 而高级通信工具则可弥补这些缺陷,用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令,高效地传送大量的数据.17 消息队列通信机制应有哪几方面功能略18 试比较消息队列与管道通信机制.a. 所谓管道,是指用于连接一个读进程和一个写进程,以实现它们之间通信的共享文件,又称pipe文件.管道通信是属于共享存储器系统的.b. 消息队列通信机制属于消息传递系统通信机制,存在通信链路,有消息的格式,有若干缓冲队列,采用独特的发送原语和接收原语. (详见P89-90)第四章1. 高级调度与低级调度的主要任务是什么为什么要引入中级调度a. 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上处于后备状态的作业进行---选择,给选中的作业分配内存,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.b. 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,将处理机分配给它.c. 为了提高内存利用率和系统吞吐量,引入了中级调度.2. 在作业调度中需做出哪两个决定a. 接纳多少个作业;b. 接纳哪些作业.3. 在剥夺调度方式中,有哪些剥夺原则a. 时间片原则;b. 优先权原则;c. 短作业(进程)优先原则.4. 在OS中引起进程调度的主要因素有哪些(有待讨论)5. 选择调度方式和调度算法时,应遵循的准则是什么a. 面向用户的准则有周转时间短,响应时间快,截止时间的保证,以及优先权准则.b. 面向系统的准则有系统吞吐量高,处理机利用率好,各类资源的平衡利用.6. 在批处理系统,分时系统和实时系统中,各采用哪几种进程(作业)调度算法(有待讨论)7. 为什么说多级反馈队列能较好地满足各种用户的需要a. 对于终端型作业用户,由于终端型作业用户所提交的作业,大都属于交互型作业,系统只要能使这些作业(进程)在第一队列所规定的时间片内完成,便可使终端型作业用户都感到满意. b. 对于短批处理作业用户,很短的批处理型作业如果仅在第一队列中执行一个时间片即可完成,便可---获得与终端型作业一样的相应时间.对于稍长的作业,通常也只需在第二队列和第三队列中各执行---一个时间片即可完成,其周转时间仍然很短.c. 对于长批处理作业用户,用户也不必担心其作业长期得不到处理.8. 在按时间片轮转调度算法中,在确定时间片的大小时,应考虑哪些因素a. 系统对相应时间的要求;b. 就绪队列中进程的数目;c. 系统的处理能力.9. 为实现实时调度,对实时系统提出了哪些要求a. 要提供必要的调度信息;b. 在调度方式上要具体情况具体分析;c. 要具有快速响应外部中断的能力;d. 快速任务分派.10 目前常用的调度方式和算法,能否应用到实时系统中a. 对于时间片轮转调度算法,是一种常用于分时系统的调度算法;b. 对于非抢占式优先权调度算法,可用于要求不太严格的实时控制系统中;c. 对于基于时钟中断抢占的优先权调度算法,有很好的响应效果,可用于大多数的实时系统中;d. 对于立即抢占(Immediate Preemption)的优先权调度,要求操作系统具有快速响应外部时间的能力.11 在多处理机系统中,比较有代表性的线程调度方式有哪几种a. 自调度方式;b. 成组调度;c. 专用处理机分配调度方式.12 试比较自调度和成组调度。