操作系统教程(第四版 孙钟秀主编)应用题参考答案
第二单元应用题参考答案
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 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。 6若有一组作业J1，…，Jn，其执行时间依次为S1，…，Sn。如果这些作业同时到达系统，并在一台单CPU处理器上按单道方式执行。试找出一种作业调度算法，使得平均作业周转时间最短。 答：首先，对n个作业按执行时间从小到大重新进行排序，则对n个作业：J1’，…，J n’，它们的运行时间满足：S1’≤S2’≤…≤S(n-1)’≤S n’。那么有： T=[S1’+( S1’+S2’)+ (S1’ + S2’+ S3’)+…+(S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’)]/n =[n×S1’+( n-1)×S2’+ (n-3)×S3’]+…+ S n’]]/n =(S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’)-[0×S1’+1×S2 ’+2×S3’+…+(n-1) S n’]/n 由于任何调度方式下，S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’为一个确定的数，而当S1’≤S2’≤…≤S(n-1)’≤S n’时才有：0×S1’+1×S2 ’+2×S3’+…+(n-1)S n’的值最大，也就是说，此时T值最小。所以，按短作业优先调度算法调度时，使得平均作业周转时间最短。 7假定执行表中所列作业，作业号即为到达顺序，依次在时刻0按次序1、2、3、4、5进入单处理器系统。 1）分别用先来先服务调度算法、时间片轮转算法、短作业优先算法及非强占优先权调度算法算出各作业的执行先后次序(注意优先权高的数值小)； 2）计算每种情况下作业的平均周转时间和平均带权周转时间。 答： (1)采用FCFS算法调度作业，运作情况： (2)采用RR算法调度作业，若令时间片长=1，各作业执行情况为：1、2、3、4、5、 1、3、5、1、5、1、5、1、5、1、1、1、1、1。 (3)采用SJF算法调度作业，运作情况： (4)采用非剥夺优先权算法调度作业，运作情况： 8对某系统进行监测后表明平均每个进程在I/O阻塞之前的运行时间为T。一次进程切换的系统开销时间为S。若采用时间片长度为Q的时向片轮转法，对下列各种情况算出CPU利用率。 1）Q＝∞2）Q＞T 3）S＜Q＜T 4＝Q＝S 5＝Q接近于0 答： 1）Q=∞CPU利用率=T/（T+S） 2）Q>T CPU利用率=T/（T+S） 3）T>Q>S CPU利用率=Q/（Q+S） 4) Q=S CPU利用率=50% 5) Q→0 CPU利用率→0 9有5个待运行的作业，各自预计运行时间分别是：9、6、3、5和x，采用哪种运行次序使得平均响应时间最短？ 答：按照最短作业优先的算法可以使平均响应时间最短。X取值不定，按照以下情况讨论： 1）x≤3 次序为：x，3，5，6，9 2）3 3）5 4）6 5）9 10有5个批处理作业A到E均已到达计算中心，其运行时间分别2、4、6、8和10分钟；各自的优先级分别被规定为1、2、3、4和5，这里5为最高级。对于1）时间片轮转算法、2）优先数法、3）短作业优先算法、4）先来先服务调度算法(按到达次序C、D、B、E、A)，在忽略进程切换时间的前提下，计算出平均作业周转时间。（对1）每个作业获得相同的2分钟长的时间片；对2）到4）采用单道运行，直到结束。） 答： (1)FCFS调度算法 (2)优先级调度算法 (3)时间片轮转法 按次序A B C D E B C D EC D E D E E轮转执行。 (4)SJF调度算法 11有5个批处理作业A到E均已到达计算中心，其运行时间分别10、6、2、4和8分钟；各自的优先级分别被规定为3、5、2、1和4，这里5为最高级。若不考虑系统切换开销，计算出平均作业周转时间。（1）FCFS(按A、B、C、D、E)；(2)优先级调度算法，(3)时间片轮转法(每个作业获得相同的2分钟长的时间片)。 答： (1)FCFS调度算法 (2)优先级调度算法 (3)时间片轮转法 按次序A B C D E A B D E A B E A E A轮转执行。 12(1)假定一个处理器正在执行两道作业，一道以计算为主，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予它们占有处理器的优先级?为什么? (2)假定一个处理器正在执行三道作业，一道以计算为主，第二道以输入输出为主， 第三道为计算与输入输出均匀。应该如何赋予它们占有处理器的优先级使得系统效率较高？ 答：处理器调度算法会考虑以下因素：作业响应时间要求；让CPU尽量和外围设备并行工作；限制一个计算进程长时间霸占处理器。因而，(1)I/O为主作业优先级高。(2) 输入输出为主作业优先级最高，输入输出均匀的作业其次，而计算为主作业的优先级最低。 13请你设计一种先进的计算机体系结构，它使用硬件而不是中断来完成进程切换，则CPU需要哪些信息? 请描述用硬件完成进程切换的工作过程。 答：该计算机有一个专用硬件寄存器，它始终存放指向当前运行进程的PCB的指针。当系统中发生了一个事件，如I/O结束事件，CPU便可把运行进程的上下文保存到专用硬件寄存器指针指向的PCB中保护起来，然后，CPU转向中断向量表，找到设备中断处理程序入口，让专用硬件寄存器指针指向(设备)中断服务例程，于是，便可启动中断服务例程工作。 14单道批处理系统中，下列三个作业采用先来先服务调度算法和最高响应比优先算 答： 15若有如表所示四个作业进入系统，分别计算在FCFS、SJF和HRRF算法下的平均周转时间与带权平均周转时间。(时间以十进制表示) 答： 16Kleinrock提出一种动态优先权算法：进程在就绪队列等待时，其优先权以速率α变化；当进程在处理器上运行，时其优先权以速率β变化。给参数α、β赋以不同值可得到不同算法。(1)若α>β>0是什么算法？(2) 若α<β<0是什么算法 答： (1)是先进先出算法。因为在就绪队列中的进程比在CPU上运行的进程 的优先数提高得快，故进程切换时，先进入就绪队列的进程优先权 就越高。 (2)是后进先出算法。因为在就绪队列中的进程比在CPU上运行的进程 的优先权下降得快，故后进入就绪队列的进程此先进入的进程的优 先权高。 1717 有一个四道作业的操作系统，若在一段时间内先后到达6个作业，它们的提交和估计运行时间由下表给出： 系统采用SJF调度算法，作业被调度进入系统后中途不会退出，但作业运行时可被更短作业抢占。(1)分别给出6个作业的执行时间序列、即开始执行时间、作业完成时间、作业周转时间。(2)计算平均作业周转时间。 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。 18有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先的调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，在下表所示的作业序列，作业优先数即为进程优先数，优先数越小优先级越高。 (1)列出所有作业进入内存时间及结束时间。 (2)计算平均周转时间。 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。 CPU (1)10:00，作业A到达并投入运行。 (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。 各作业周转时间为：作业A 70，作业B 30，作业C 90，作业D 90。平均作业周转时间为70分钟。 19某多道程序设计系统供用户使用的主存为100K，磁带机2台，打印机1台。采用可变分区内存管理，采用静态方式分配外围设备，忽略用户作业I/O时间。现有作业序列如下： 作业调度采用FCFS策略，优先分配主存低地址区且不准移动已在主存的作业，在主存中的各作业平分CPU时间。现求：(1)作业被调度的先后次序?(2)全部作业运行结束的时间?(3)作业平均周转时间为多少?(4)最大作业周转时间为多少? 答：(1)作业调度选择的作业次序为：作业1、作业3、作业4、作业2和作业5。 (2)全部作业运行结束的时间9:30。 (3)周转时间：作业1为30分钟、作业2为55分钟、作业3为40分钟、作业4为 40分钟和作业5为55分钟。 (4)平均作业周转时间=44分钟。 (5) )最大作业周转时间为55分钟。 20某多道程序设计系统采用可变分区内存管理，供用户使用的主存为200K，磁带机5台。采用静态方式分配外围设备，且不能移动在主存中的作业，忽略用户作业I/O时间。现有作业序列如下： 现求：(1)FIFO算法选中作业执行的次序及作业平均周转时间?(2)SJF算法选中作业执行的次序及作业平均周转时间? 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。 《操作系统》练习题及参考答案 一、单项选择题（每小题1分，共15分） 1.操作系统是一种（） A.系统软件 B.系统硬件 C.应用软件 D.支援软件 2.MS—DOS的存贮管理采用了（） A.段式存贮管理 B.段页式存贮管理 C.单用户连续存贮管理 D.固定式分区存贮管理 3.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（） A.硬件故障中断 B.程序中断 C.外部中断 D.访管中断 4.MS—DOS中用于软盘整盘复制的命令是（） https://www.wendangku.net/doc/bc15017863.html,P B.DISKCOPY C.SYS D.BACKUP 5.位示图方法可用于（） A.盘空间的管理 B.盘的驱动调度 C.文件目录的查找 D.页式虚拟存贮管理中的页面调度 6.下列算法中用于磁盘移臂调度的是（） A.时间片轮转法 B.LRU算法 C.最短寻找时间优先算法 D.优先级高者优先算法 7.在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（） A.单用户连续分配 B.固定式分区分配 C.可变式分区分配 D.页式存贮管理 8.已知，作业的周转时间=作业完成时间－作业的到达时间。现有三个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是T1，T2和T3，且T1 A.T1＋T2＋T3 B.（T1＋T2＋T3） C.T1＋T2＋T3 D. T1＋T2＋T3 9.任何两个并发进程之间（） A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系 10.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） A.被选中占有处理机 B.等待某一事件 C.等待的事件已发生 D.时间片用完 11.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（） A.顺序文件 B.链接文件 C.索引文件 D.目录文件 12.一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（） A.2 B.1 C.3 D.0.5 13.多道程序设计是指（） A.在实时系统中并发运行多个程序 B.在分布系统中同一时刻运行多个程序 C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D.在一台处理机上并发运行多个程序 14.文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名（） A.应该相同 B.应该不同 C.可以相同，也可以不同 D.受系统约束 15.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（） A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 二、双项选择题（每小题2分，共16分） 1.能影响中断响应次序的技术是（）和（）。 A.时间片 B.中断 C.中断优先级 D.中断屏蔽 E.特权指令 2.文件的二级目录结构由（）和（）组成。 A.根目录 B.子目录 C.主文件目录 D.用户文件目录 E.当前目录 3.驱动调度算法中（）和（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。 A.电梯调度 B.先来先服务 C.扫描 D.单向扫描 E.最短寻找时间优先 4.有关设备管理概念的下列叙述中，（）和（）是不正确的。 A.通道是处理输入、输出的软件 B.所有外围设备的启动工作都由系统统一来做 C.来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理 D.编制好的通道程序是存放在主存贮器中的 E.由用户给出的设备编号是设备的绝对号 首页入门学 习 程序 员 计算机考 研 计算机电子书 下载 硬件知 识 网络知 识 专业课程答案 下载 视频教程下载 第一章 作者：佚名来源：网络 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 《操作系统教程》习题答案 习题1 1．单项选择题 （1）大中小型计算机是以为中心的计算机系统。 A、CPU B、存储器 C、系统总线 D、通道 （2）以下关于操作系统的说法正确的是。 A、批处理系统是实现人机交互的系统 B、批处理系统具有批处理功能，但不具有交互能力 C、分时系统是实现自动控制，无须人为干预的系统 D、分时系统即具有分时交互能力，又具有批处理能力 （3）操作系统的职能是管理软硬件资源、合理地组织计算机工作流程和。 A、为用户提供良好的工作环境和接口 B、对用户的命令作出快速响应 C、作为服务机构向其它站点提供优质服务 D、防止有人以非法手段进入系统 （4）设计实时操作系统时，首先应考虑系统的。 A、可靠性和灵活性 B、实时性和可靠性 C、优良性和分配性 D、灵活性和分配性 （5）多道程序设计是指。 A、在分布式系统中同一时刻运行多个程序 B、在一台处理器上并行运行多个程序 C、在实时系统中并发运行多个程序 D、在一台处理器上并发运行多个程序 （6）以下关于并发性和并行性的说法正确的是。 A、并发性是指两个及多个事件在同一时刻发生 B、并发性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 C、并行性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 D、并发性是指进程，并行性是指程序 （1）B （2）B （3）A （4）B （5）D （6）B 2．填空题 （1）微机是以总线为纽带构成的计算机系统。 （2）在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为前台作业，把由批处理系统控制的作业称为后台作业。 （3）在分时系统中，若时间片长度一定，则用户数越多，系统响应时间越慢。 （4）分布式操作系统能使系统中若干台计算机协同完成一个共同的任务，分解问题成为子计算并使之在系统中各台计算机上并行执行，以充分利用各计算机的优势。 （5）用户通过网络操作系统可以网络通信、资源共享，从而大大扩展了计算机的应用范围。 3．简答题 （1）什么是操作系统？现代操作系统的基本特征是什么？并发性 （2）什么是批处理系统，衡量批处理系统好坏的主要指标是什么？及时性 （3）试述分时系统的原理及其特性。时间片原则交互性同时性独立性及时性 兰州大学期末考试 应用题 1. 假定在单CPU条件下有下列要执行的作业: 作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面的作业依次比前一个作业迟到一个时间 单位） （1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。 （2）对于上述算法，求各个作业的周转时间、带权周转时间并求出平均周转时间以及平均带权周转时间是多少 答：（1）作业1 作业3 作业2 1 11 14 18 （2）周转时间：作业1：10 作业2：16 作业3：11 平均周转时间：（10+ 16+ 11）/3 = 37/3 带权周转时间：作业 1 : 1作业2: 4 作业3：11/3 平均带权周转时间：26/9 上述题目也可这样求: 平均周转时间为：(10+11 + 16) /3=37/3= 平均带权周转时间为：(1+11/3+4)/3=26/9= 若将该题改为短作业优先(非抢占式)结果一样。 2. 假定在单道批处理环境下有5个作业，各作业进入系统的时间和估计运行时间如下表所 示： 实际执行序列为： 的执行情况。 (2)分别计算上述两种情况下进程的平均周转时间和平均带权周转时间。 ⑵ 平均周转时间为：FCFS( 3+++) /4=4= SPF: (3+++) /4=4= 平均带权周转时间：FCFS( 1+6+4+2) /4=9/4= SPF: (1+6+2+4) /4=4= 4.假定系统中有4个进程P1、P2、P3、P4和3类资源R1、R2、R3 (资源数量分别为9、3、 6 试问(1) t0时刻是否安全 (2) P2发出请求向量request2 (1,0,1 )，系统能否将资源分配给它(3)在P2申请资源后，若P1发出请求向量requestl (1,0,1 )，系统能否将资源分配给它 (4)在P1申请资源后，若P3发出请求向量request3 ( 0,0,1 )，系统能否将资源分配给它答案：(1)调用安全性算法 在t0时刻存在一个安全序列｛P2，P1, P3, P4｝，故系统是安全的。 (2) 当P2发出请求request2 (1,0,1 )，因为request2 (1,0,1 ) 课后习题参考答案 第一章操作系统概述 一、填空题 1．软硬件资源、系统软件、用户 2．处理机、存储器、输入／输出设备和文件资源；处理机管理、存储器管理、设备管理和文件系统 3．分时（或多用户、多任务）单用户（或单用户、单任务） 4．分时OS 时间片轮转批处理OS 吞吐率实时OS 实时性和可靠性 5．命令接口系统调用 6．系统调用 二、选择题 三、简答题 1．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使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。 操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。操作系统为用户提供了虚拟计算机。操作系统是计算机系统的资源管理者，处理器管理，存储器管理，设备管理，文件管理，用户接口。2．硬件的改进导致操作系统发展的例子很多，内存管理支撑硬件由分页或分段设施代替了界寄存器以后，操作系统中便增加了分页或分段存储管理功能。图形终端代替逐行显示终端后，操作系统中增加了窗口管理功能，允许用户通过多个窗口在同一时间提出多个操作请求。引进了中断和通道等设施后，操作系统中引入了多道程序设计功能。计算机体系结构的不断发展有力地推动着操作系统的发展，例如，计算机由单处理机改进为多处理机系统，操作系统也由单处理机操作系统发展到多处理机操作系统和并行操作系统；随着计算机网络的出现和发展，出现了分布式操作系统和网络操作系统。随着信息家电的发展，又出现了嵌入式操作系统。 3．在一段时间内，内存中能够接纳多道程序的系统称为多道程序系统。 单道程序环境下处理器的利用率很低，当程序进行输入/输出操作时，处理器空闲，同时外部设备的利用率也很低，引入多道程序系统以后，整个计算机的利用率得到了提高。4．允许多个联机用户同时使用一台计算机系统进行计算的操作系统称为分时操作系统，分时操作系统具有以下特性：同时性，独立性，及时性和交互性。 实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。实时操作系统的主要特点：对处理时间和响应时间要求高，可靠性和安全性高，多路性、独立性和交互性，整体性强。 5．分时操作系统和批处理操作系统虽然有共性，它们都基于多道程序设计技术，但存在下列不同点： ●追求的目标不同。批处理系统以提高系统资源利用率和作业吞吐率为目标；分时系 统则要满足多个联机用户立即型命令的快速响应。 ●适应的作业不同。批处理系统适应已经调试好的大型作业；而分时系统适应正在调 试的小作业。 第4章存储管理 “练习与思考”解答 1．基本概念和术语 逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动 用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为相对地址或逻辑地址。 内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的，这种地址称为绝对地址或物理地址。 由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间，或简称为地址空间。 由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间，也称物理空间或绝对空间。 程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。 静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。 动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。 内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。 为解决碎片问题，移动某些已分配区的内容，使所有进程的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端。这种技术称为紧缩（或叫拼凑）。 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，它使用户逻辑存储器与物理存储器分离，是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。 为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾，可以使用专用的、高速小容量的联想存储器，也称作快表。 若采用的置换算法不合适，可能出现这样的现象：刚被换出的页，很快又被访问，为把它调入而换出另一页，之后又访问刚被换出的页，……如此频繁地更换页面，以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传输上。此时，系统好像很忙，但实际效率却很低。这种现象称为“抖动”。 2．基本原理和技术 （1）存储器一般分为哪些层次？各有何特性？ 存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。 CPU内部寄存器，其速度与CPU一样快，但它的成本高，容量小。 高速缓存（Cache），它们大多由硬件控制。Cache的速度很快，它们放在CPU内部或非常靠近CPU的地方。但Cache的成本很高，容量较小。 内存（或称主存），它是存储器系统的主力，也称作RAM（随机存取存储器）。CPU可以直接存取内存及寄存器和Cache中的信息。然而，内存中存放的信息是易变的，当机器电源被关闭后，内存中的信息就全部丢失了。 磁盘（即硬盘），称作辅助存储器（简称辅存或外存），它是对内存的扩展，但是CPU不能直接存取磁盘上的数据。磁盘上可以永久保留数据，而且容量特别大。磁盘上数据的存取速度低于内存存取速度。 磁带保存的数据更持久，容量更大，但它的存取速度很慢，而且不适宜进行随机存取。所以，磁带设备一般不能用做辅存。它的主要用途是作为文件系统的后备，存放不常用的信息或用做系统间传送信息的介质。 （2）装入程序的功能是什么？常用的装入方式有哪几种？ 装入程序的功能是根据内存的使用情况和分配策略，将装入模块放入分配到的内存区中。 程序装入内存的方式有三种，分别是绝对装入方式、可重定位装入方式和动态运行时装入方式。 《操作系统教程》习题答案 习题1 1(单项选择题 (1)大中小型计算机是以为中心的计算机系统。 A、CPU B、存储器 C、系统总线 D、通道 (2)以下关于操作系统的说法正确的是。 A、批处理系统是实现人机交互的系统 B、批处理系统具有批处理功能，但不具有交互能力 C、分时系统是实现自动控制，无须人为干预的系统 D、分时系统即具有分时交互能力，又具有批处理能力 (3)操作系统的职能是管理软硬件资源、合理地组织计算机工作流程和。 A、为用户提供良好的工作环境和接口 B、对用户的命令作出快速响应 C、作为服务机构向其它站点提供优质服务 D、防止有人以非法手段进入系统 (4)设计实时操作系统时，首先应考虑系统的。 A、可靠性和灵活性 B、实时性和可靠性 C、优良性和分配性 D、灵活性和分配性 (5)多道程序设计是指。 A、在分布式系统中同一时刻运行多个程序 B、在一台处理器上并行运行多个程序 C、在实时系统中并发运行多个程序 D、在一台处理器上并发运行多个程序 (6)以下关于并发性和并行性的说法正确的是。 A、并发性是指两个及多个事件在同一时刻发生 B、并发性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 C、并行性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 D、并发性是指进程，并行性是指程序 (1)B (2)B (3)A (4)B (5)D (6)B 2(填空题 (1)微机是以总线为纽带构成的计算机系统。 (2)在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为前台作业，把由批 处理系统控制的作业称为后台作业。 (3)在分时系统中，若时间片长度一定，则用户数越多，系统响应时间越慢。 (4)分布式操作系统能使系统中若干台计算机协同完成一个共同的任务，分解问 题成为子计算并使之在系统中各台计算机上并行执行，以充分利用各计算机的优势。 (5)用户通过网络操作系统可以网络通信、资源共享，从而大大扩展了计算机的 应用范围。 3(简答题 (1)什么是操作系统,现代操作系统的基本特征是什么, 并发性 (2)什么是批处理系统，衡量批处理系统好坏的主要指标是什么, 及时性 (3)试述分时系统的原理及其特性。时间片原则交互性同时性独立性及时性 (4)操作系统有哪几大特征,它的最基本特征是什么, 并发性虚拟性共享性异步性最基本特征并发性 操作系统期末练习题参考答案 一、选择题（选择一个正确答案的代码填入括号中） 1.B．操作系统 2. D 控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行 3.C．文档编辑 4.C．程序的并发执行 5.C．系统调用 6.A．请求系统服务 7.B．只能通过用户程序间接使用 8.B．分时系统 9.C. 快速响应 10.C．火车订票系统 11.A．命令名 [选项] [参数] 12.C．UNIX系统 13.C．描述程序动态执行过程的性质 14.A．程序是静态概念，进程是动态概念 15.B．并发性 16.A．只有一个 17.B．进程状态变为就绪 18.D．从阻塞变为就绪 19.A．同步 20.C．临界资源 21.B．进入阻塞态，让出CPU 22.A．1 23.C．若干进程因竞争资源而无休止地循环等待着，且都不释放已占有的资源 24.C．进程调度 25.B．就绪 26.D．后备 27.B．选择恰当的作业调度算法 28.D．平均周转时间 29.B．2小时 30.A．T=E－S 31.A．解释并执行来自终端的命令 32.D．抢占式优先级 33.A．逻辑地址 34.D．重定位 35.C．固定分区 36.C．限长寄存器 37.B．页表 38.B．对换技术 39.D．扩充主存容量 40.B．扩充相对地址空间的技术 41.A．分区管理 42.D．缺页中断 43.A．置换算法选择不当 44.B．辅助存储空间 45.C．实现对磁盘的驱动调度 46. B 文件名称与文件具体的物理地址的转换 47.C．记录式文件 48.A．连续文件 49.D．提高了存储空间的利用率 50.C．索引文件 51.D．解决不同用户间的文件命名冲突 52.C．可以不同，也可以相同 53.D．/usr/meng/prog/file.c 54.D．非循环图目录 55.C．硬件设备 56.B．普通文件 57.D．读和写 58.C．实现中断处理 59.D．用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关的一种特性 60.C．通道技术 61.C．通道独立执行预先编好的通道程序来控制 62.D．设备驱动程序 63.C．缓冲技术 64.C．提高CPU与设备之间的并行程度 65.C．虚拟 66.C．100 67.B．2ms 68.A．可定制性 69.D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 70.D．分布式操作系统 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，并不是真正地同时执行多个作业；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。 第一章： 一、3、10、15、23、27、35 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？ 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、5 2、答：画出两道程序并发执行图如下： (1) (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)： 操作系统练习题 第一章引言 (一)单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( )。A．应用软件 B．系统软件c．通用软件D．工具软件 2．操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机( ) A.使用方便 B．高效工作 C.合理使用资源 D．使用方便并高效工作3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。A．分时操作系统 B．批处理单道系统 C．实时操作系统 D．批处理多道系统 4．下列系统中( )是实时系统。A．计算机激光照排系统 B．办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D．计算机辅助设计系统 5．操作系统是一种系统软件，它( )。A．控制程序的执行 B．管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机 D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6．计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统A．CPU管理B．作业管理 C．资源管理D．设备管理 7．批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( )。 A.不能自动选择作业执行 B．无法协调资源分配 c．不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预 8．分时操作系统适用于( )。A．控制生产流水线B．调试运行程序c．大量的数据处理D．多个计算机资源共享 9．在混合型操作系统中，“前台”作业往往是指( )。A．由批量单道系统控制的作业B．由批量多道系统控制的作业 c．由分时系统控制的作业D．由实时系统控制的作业 10.在批处理兼分时的系统中，对( )应该及时响应，使用户满意。A．批量作业B.前台作业c．后台作业D．网络通信 11．实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( )。A．十分注重系统资源的利用率B．不强调响应速度 c．不强求系统资源的利用率 D．不必向用户反馈信息 12．分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( )。A．实现各台计算机之间的通信B．共享网络个的资源 c．满足较大规模的应用 D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13．SPOOL技术用于( )。A．存储管理B．设备管理C．文件管理 D．作业管理 14．( )为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B．存储管理 c．文件管理 D．作业管理 (二)填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息，自动进行_______并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_______系统组成。3．软件系统由各种_______和数据组成。4．计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。5．操作系统使用户合理_______，防止各用户间相互干扰。6．使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。7．批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。8．用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。9．批处理操作系统按照预先写好的_______控制作业的执行。10．在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_______，使中央处理器轮流地执行各个作业。11．批处理操作系统提高了计算机系统的_______，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。12．在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_______规定的cPu时间。13分时系统具有同时性、独立性、及时性和_______等特点。14．在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为_______作业，把由批处理系统控制的作业称为_______作业。l5．实时系统要求有_______,不强求系统资源的利用率。16.网络操作系统能实现各台计算机之间的通信和网络中各种_______的共享。17．分布式计算机系统中各台计算机_______主次之分。18．操作系统的资源管理功能有：处理器管理、_______、文件管理、设备管理和作业管理。19．_______为用户合理地分配处理器时间．尽可能地使处理器处于忙状态，提高处理器的工作效率。20．文件管理面向用户实现_______存取文件，管理用户信息的存储、检索、共享和保护。21．设备管理负责管理各种外围设备，包括设备的分配、启动以及_______的实现技术。 (三)简答题 1.什么是计算机系统?它由哪几部分组成? 2．计算机系统的资源包括哪些? 3简述操作系统的定义。4．为计算机设计操作系统要达到什么目的?设计时应考虑哪些目标? 5．从操作系统提供的服务出发，操作系统可分哪几类? 6．何谓批处理操作系统? 7．为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率? 8分时系统如何使各终端用户感到好像自己独占一台计算机? 9．网络操作系统有何主要功能? 10．简述操作系统的五大功能。 第一章练习题参考答案 (一)单项选择题 1．B 2.D 3 A 4 C 5．D 6．C 7．D 8．B 9．C 10．B 11．C 12．D 13.B 14．B (二)填空题 应用题 1. 单位） （1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。 （2）对于上述算法，求各个作业的周转时间、带权周转时间？并求出平均周转时间以及平均带权周转时间是多少？ 答：（1）作业1 作业3 作业2 （2）周转时间：作业1：10 作业2：16 作业3：11 平均周转时间：（10＋16＋11）/3＝37/3 带权周转时间：作业1：1 作业2：4 作业3：11/3 平均带权周转时间：26/9 上述题目也可这样求： 平均周转时间为：（10+11+16）/3=37/3=12.3 平均带权周转时间为：(1+11/3+4)/3=26/9=2.89 若将该题改为短作业优先（非抢占式）结果一样。 2. 假定在单道批处理环境下有5个作业，各作业进入系统的时间和估计运行时间如下表所示： 实际执行序列为：1 3 2 5 4 的执行情况。 （2）分别计算上述两种情况下进程的平均周转时间和平均带权周转时间。 平均周转时间为：FCFS（3+7.999+8.999+8.999）/4=28.997/4=7.25 SPF: （3+7.999+4.999+10.999）/4=26.997/4=6.7 平均带权周转时间：FCFS（1+7.999/6+8.999/4+8.999/2）/4=9/4=2.25 SPF: （1+7.999/6+4.999/2+10.999/4）/4=5.25/4=1.3 4. 假定系统中有4个进程P1、P2、P3、P4和3类资源R1、R2、R3（资源数量分别为9、3、6），在t0时刻的资源分配情况如下表所示。 在t0时刻存在一个安全序列{P2，P1，P3，P4}，故系统是安全的。 （2）当P2发出请求request2（1,0,1），因为request2（1,0,1） Linux操作系统实用教程试题一及答案 一、选择题（每题2分，共50分） 下列各题A、B、C、D四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确的选项涂写在答题卡相应位置上，答在试卷上不得分。 1．Linux系统是一个（）的操作系统。 A.单用户、单任务 B.单用户、多任务 C.多用户、单任务 D.多用户、多任务 2．Red Hat Linux 9系统中用户默认的Shell是（）。 A.bash B.ksh C.csh D.sh 3.如果忘记了ls命令的用法，可以采用（）命令获得帮助。 A.？ls B.help ls C.man ls D.get ls 4.要给文件file1加上其他人可执行属性的命令是（）。 A.chmod a+x file1 B.chown a+x file1 C.chmod o+x file1 D.chown o+x file1 5.使用$cd ~命令后，会进入( ) 目录。 A. / B. ~ C.用户的主目录 D. /tmp 6.添加用户“user”的命令是（）。 https://www.wendangku.net/doc/bc15017863.html,er user https://www.wendangku.net/doc/bc15017863.html,eradd user C.add user D.adduser 7.删除用户“user”及其主目录下所有文件的命令是（）。 https://www.wendangku.net/doc/bc15017863.html,erdel -p user https://www.wendangku.net/doc/bc15017863.html,erdel -r user https://www.wendangku.net/doc/bc15017863.html,erdel -a user https://www.wendangku.net/doc/bc15017863.html,erdel -z user 8.查看系统当中所有进程的命令是（）。 A.ps all B.ps aix C.ps auf D.ps aux 9.配置主机网卡IP地址的配置文件是（）。 A./etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 B./etc/sysconfig/network C./etc/resolv.conf D./etc/host.conf 10.指定系统主机名的配置文件是（）。 A./etc/hosts B./etc/host.conf C./etc/sysocnfig/network D./etc/resolv.conf Chapter1操作系统概观 一．基本概念：操作系统、并发性、共享性、异步性、多道程序设计、系统调用、内核（单内核、多内核） 1．操作系统的定义和目标 理组织计算机工作流程和为用户方便而有效地使用计算机提供良好运行环境的最基本的系统软件。 目标：方便用户使用、扩充机器功能、管理各类资源、提供系统效率、构筑开放环境。 2．什么是系统调用？可分为哪些类型？ 答：系统调用是一种中介角色，把用户和硬件隔离开来，应用程序只有通过系统调用才能请求系统服务并使用系统资源。系统调用是应用程序获得操作系统服务的唯一途径。系统调用可分为：进程管理、文件操作、设备管理、贮存管理、进程通信、信息维护六类。 3．什么是多道程序设计？多道程序设计技术有什么特点？ 答：多道程序设计是允许多个作业(程序)同时进入计算机系统的主存并启动交替计算的方法。主存中多个相互独立的程序均处于开始和结束之间，从宏观上看是并行的，躲到程序都处于运行过程中，但尚未运行结束。从微观上看是串行的，各道程序轮流占用CPU以交替进行。引入多道程序设计，可以提高CPU的利用率，充分发挥计算机硬部件的并行性。 4．什么是操作系统内核 答：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，运行于核心态，具有访问硬件设备和所有主存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。 5．列举内核的分类、属性和特点。 答：内核具有以下属性①内核是由中断驱动的。②内核是不可抢占的③内核部分程序在屏蔽中断状态下执行。内核可使用特权指令。内核具有以下特点：①没有中断，进程设计者不需要中断的概念，进程运行过程中无需处理中断。②为每个进程都提供一台虚拟机，进程好像在各自私有处理机上顺序推进，实现多进程的并发特性。③为进程提供功能强大的指令系统，即及其的非特权指令和系统调用所组成的新指令系统。 二、操作系统的资源管理技术（复用、虚化、抽象） 1、操作系统的资源管理技术 资源管理：资源复用、资源虚化、资源抽象。 资源复用有两种基本方法：空分复用共享和时分复用共享。 空分复用共享：资源可以进一步分割成更多和更小的单位供进程使用。举例：主存和辅助存储器（磁盘）资源。 时分复用资源：进程占用该类资源使用后，很可能随时被剥夺，被另一个进程抢占使用。举例：处理器资源和磁盘机。 资源虚化：操作系统中的一类有效的资源管理技术，能进一步地提高操作系统为用户服务的能力和水平。 本质：对资源进行转化、模拟或整合，把一个物理资源转变为逻辑上的多个对应物，创建无需共享的多个独占资源的假象，以达到多用户共享一套计算机物理资源的目的。 应用题 一、处理机调度 1.假定在单CPU条件下有下列要执行的作业： 作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面的作业依次比前一个作业迟到一个时间单位） （1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。 （2）对于上述算法，求各个作业的周转时间、带权周转时间？并求出平均周转时间以及平均带权周转时间是多少？ 答：（1）作业1 作业3 作业2 1 11 14 18 （2）周转时间：作业1：10 作业2：16 作业3：11 平均周转时间：（10＋16＋11）/3＝37/3 带权周转时间：作业1：1 作业2：4 作业3：11/3 平均带权周转时间：26/9 上述题目也可这样求： 平均周转时间为：（10+11+16）/3=37/3=12.3 平均带权周转时间为：(1+11/3+4)/3=26/9=2.89 若将该题改为短作业优先（非抢占式）结果一样。 2.假定在单道批处理环境下有5个作业，各作业进入系统的时间和估计运行时间如下表所示： （2）如果应用最短作业优先的作业调度算法，试将下面表格填写 实际执行序列为：1 3 2 5 4 3.有4个进程P1、P2、P3、P4，它们进入系统的时刻和要求的运行时 （1）画图分别说明，系统采用先来先服务和短进程优先调度算法（非抢占式）时，它们的执行情况。 （2）分别计算上述两种情况下进程的平均周转时间和平均带权周转时间。 (2) 平均周转时间为：FCFS （3+7.999+8.999+8.999）/4=28.997/4=7.25 SPF: （3+7.999+4.999+10.999）/4=26.997/4=6.7 平均带权周转时间：FCFS （1+7.999/6+8.999/4+8.999/2）/4=9/4=2.25 SPF: （1+7.999/6+4.999/2+10.999/4）/4=5.25/4=1.3 4.设有5个进程P1、P2、P3、P4和P5；它们到达时间和要求服务时间如下表（单位为ms ），求非抢占方式下，采用SPF 调度算法时： （1） 写出进程调度顺序 （2） 计算平均带权周转时间 进程： P1 P2 P3 P4 P5 到达相对时刻：0 3 5 9 13 要求服务时间：7 6 10 8 2 、P3 （2）平均带权周转时间为：（1+10/6+1+14/8+28/10）/5=493/60/5=1.64 二、银行家算法 1. 假定系统中有4个进程P1、P2、P3、P4和3类资源R1、R2、R3（资源数量分别为9、3、6），在t0时刻的资源分配情况如下表所示。 26. 假定有如下独木桥问题：过桥时，同一方向的行人可连续过桥，当某一方向有人过桥时，另一方向的行人必须等待；当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。试用信号量机制解决。 答： (1) 将独木桥的两个方向分别标记为A和B。用整型变量countA和countB分别表示A、B方向上已在独木桥上的行人数，初值都设置为0。需要设置三个初值都为1的互斥信号量：MA用来实现对countA的互斥访问，MB用来实现对countB的互斥访问，mutex用来实现两个方向的行人对独木桥的互斥使用。 (2)以下使用信号量机制对A方向上的行人过桥和B方向上的行人过桥的算法进行描述： int countA, countB; countA = 0; countB = 0; Semaphore MA,MB,mutex; //定义了三个互斥信号量 MA.value=1; MB.value=1; mutex.value=1; cobegin process A_direction_cross_bridge_person //A方向上过独木桥的行人进程 { P(MA); //实现对临界资源countA的互斥访问 //当A方向上没有行人过独木桥时，这时有可能存在B方向上的行人在过独木桥。 if (countA == 0) P(mutex); //如果当前独木桥正在被使用，说明B方向上的行人正在过桥，则A方向上的行人必须等待。 countA=countA+1; //当B方向上没有行人过桥时，则A方向上的行人可以过独木桥。因此A方向上已在独木桥上的行人数增加1个 V(MA); //退出临界区 过桥；//A方向上的行人通过独木桥 P(MA); //实现对临界资源countA的互斥访问 countA=countA-1; //当A方向上的行人已经通过了独木桥时，则A方向上在独木桥上的行人数需要减少1个 if(countA==0) //如果A方向上在独木桥上的行人数减少到0，则 V(mutex); //需要释放独木桥临界资源，唤醒第一个由于在等待独木桥而处于等待状态的B 方向上过独木桥的行人进程（如果此进程存在） V(MA); //退出临界区 } process B_direction_cross_bridge_person //B方向上过独木桥的行人进程 { P(MB); //实现对临界资源countB的互斥访问 //当B方向上没有行人过独木桥时，这时有可能存在A方向上的行人在过独木桥。 if (countB==0) P(mutex); //如果当前独木桥正在被使用，说明A方向上的行人正在过桥，则B方向上的行人必须等待。 countB=countB+1; //当A方向上没有行人过桥时，则B方向上的行人可以过独木桥。因此B 方向上已在独木桥上的行人数增加1个 V(MB); //退出临界区 操作系统教程第版部分 习题答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】 第一章： 一、3、10、15、23、27、35 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 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、5 2、答：画出两道程序并发执行图如下： 处理器 (1)两道程序运行期间，(见图中有色部分)。 输入机 打印机《操作系统》练习题及参考答案
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