操作系统课后答案

习题一答案

一、单项选择题

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

D C A B B B

二、填空题

1.命令级接口程序级接口

2.终端作业

3.过程控制系统

三、综合题

1.什么是操作系统？操作系统的基本特征是什么？

答：操作系统是控制和管理计算机系统中的各种硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户使用计算机提供方便的一种系统软件。它具有并发性、异步性、虚拟性和共享性的特征。

2. 操作系统在计算机系统中起哪三个方面的作用？

答：操作系统作为用户接口和公共服务程序、操作系统作为资源的管理者和控制者、操作系统实现了计算机资源的抽象

3. 什么是多道程序设计技术？多道程序设计的优点是什么？

答：多道程序设计是指允许多个作业（或程序）同时进入计算机系统的主存并启动交替计算的方法。也就是说，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，多道程序都处于运行过程中，但尚未结束；从微观上看是串行的，各道程序轮流占用CPU，交替执行。操作系统中引入多道程序设计的优点：一是提高CPU、主存和设备的利用率；二是提高系统的吞吐量，使单位时间内完成的作业数增加；三是充分发挥系统的并行性，设备与设备之间、设备与CPU之间均可并行工作。

4. 简要说明实时系统与分时系统的区别。

答：实时系统和分时系统相似但是并不完全一样，下面从几个方面对这两种系统加以比较。（1）多路性

实时事务处理系统也按分时原则为多个终端用户服务，实时过程控制系统的多路性则表现在系统周期性地对多路现场信息进行采集，对多个对象或多个执行机构进行控制。而分时系统中的多路性则与用户情况有关，时多时少。

（2）独立性

实时事务处理系统中的每个终端用户在向实时系统提出服务请求时，是彼此独立地操作，互不干扰；而实时过程控制系统中，对信息的采集和对对象的控制也都是彼此互不干扰。（3）实时性

分时系统对响应时间的要求是以人们能够接受的等待时间为依据，其数量级通常规定为秒；而实时系统对响应时间一般有严格限制，它是以控制过程或信息处理过程所能接受的延迟来确定的，其数量级可达毫秒，甚至微秒级。事件处理必须在给定时限内完成，否则系统就失败。

（4）交互性

实时系统虽然也具有交互性，但这里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。它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理和资源共享等服务。

（5）可靠性

虽然分时系统也要求系统可靠，但实时系统对可靠性的要求更高。因为实时系统控制、管理的目标往往是重要的经济、军事、商业目标，而且立即进行现场处理，任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至引发灾难性后果。因此，在实时系统中必须采取相应的硬件和软件措施，提高系统的可靠性。

5. 操作系统的功能包括哪几部分？

答：操作系统应该具有处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理的功能。为了方便用户使用操作系统，还须向用户提供方便的用户接口。

6. 在单CPU 和两台I/O 设备（I1、I2）的多道程序设计环境下，同时投入3个作业运行。其执行轨迹如下： 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，优先级从高到低依次为Job1、Job2和Job3，优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU ，但不可抢占I1和I2。试求： （1）每个作业从投入到完成分别所需要的时间。 （2）从作业的投入到完成，CPU 的利用率。 （3）I/O 设备的利用率。

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)：

(1) Job1从投入到运行完成需110ms ，Job2从投入到运行完成需90ms ，Job3从投入到

运行完成需110ms 。

(2) CPU 空闲时间段为：60ms 至70ms ，80ms 至90ms ，100ms 至110ms 。所以CPU 利

用率为(110-30)/110=72.7%。

(3) 设备I1空闲时间段为：20ms 至40ms ，90ms 至100ms ，故I1的利用率为

(110-30)/110=72.7%。设备I2空闲时间段为：30ms 至50ms ，故I2的利用率为(110-20)/110=81.8%。

CP

U I1 I2 Job1 Job2 Job3 时间(ms) CPU CPU 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 CPU I1 I1 I1 CPU CPU I2 I2 CPU I1 CPU I2 Job1 Job2 Job3

Job2

Job1

Job2

Job3

Job1

Job3

Job2 Job1 Job1 Job3 Job3

习题二答案

一、单项选择题

1 2 3 4 5 6

D C A A C D

二、填空题

1.进程控制块（PCB）

2.进程

3.执行就绪阻塞

三、综合题

1.操作系统中为什么要引入进程的概念？

答：现代操作系统中一般都存在多个程序并发执行，程序并发所具有的间断执行、相互制约、运行结果不确定的特点，使得程序在并发执行过程要解决程序转换时候的现场保护，共享资源的合理分配以及程序的执行结果的可再现等问题。这些问题靠程序这个静态的概念是无法进行解决的，因此需要引入进程的概念，利用进程来进行程序执行过程中的动态控制，有效管理和调度进入计算机系统中的程序，确保程序的并发执行。

2. 试说明PCB的作用。

答：PCB是用来记录和管理进程运动变化过程的一个数据结构。它是进程实体的一部分，它记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息。系统利用PCB来控制和管理进程，PCB是进程存在的唯一标志。进程与PCB存在一一对应的关系。

3. 为了支持进程状态的变迁，OS至少要提供哪些进程控制原语？

答：OS提供进程创建原语create（）来创建新的进程，新创建的进程处于就绪状态。系统提供撤销原语用来撤销完成或由于特殊原因需要撤销的进程。系统提供阻塞原语，当进程需要阻塞时，调用阻塞原语，进程就会由执行转换为阻塞状态。系统还提供有唤醒原语，当某事件完成或某资源可用时，调用唤醒原语，可以使处于阻塞状态的进程转换为就绪状态。

习题三答案

一、单项选择题

1 2 3 4 5 6

A D A C C D

二、填空题

1.P（/wait）V（/signal）

2.一段时间内只许一个进程访问的资源访问临界资源的代码

3.继续执行进程排到阻塞队列中等待资源并自我阻塞

4.s<=0 阻塞就绪

5.共享内存区管道通信消息传递机制

6.空闲准入忙需等待有限停留有限等待

三、综合题

1. 有座东西方向架设、可双向通行的单车道简易桥，最大载重负荷为4辆汽车。请定义合适的信号量，正确使用PV操作，给出任一车辆通过该简易桥的管理算法。

答：需要设置一个互斥信号量mutex来确保桥的单行使用权，设置变量etolnum、ltoenum表示从西到东和从东到西的车辆的数目，同时设相应的两个互斥信号etolmutex、ltoemutex来确保变量etolnum、ltoenum的互斥使用，还需要设置一资源信号量count来控制上桥车辆的数目。

semaphore mutex ,etolmutex, ltoemutex, count;

int etolnum=0, ltoenum=0;

mutex.value=1;

etolmutex.value=1;

ltoemutex.value=1;

count=4;

etol( ) //从西向东过桥的车辆进程

{

wait（etolmutex）; //要用到变量etolnum先申请变量的使用权

if（etolnum==0）wait(mutex); //如果是第一辆从西向东过桥的车辆需申请桥的使用权etolnum++; //从西向东过桥的车辆数目加1

signal（etolmutex）;

wait（count）; //令可从西向东过桥的车辆数目减1

过桥；

signal（count）;

wait（etolmutex）; //要用到变量etolnum先申请变量的使用权

etolnum--; //从西向东过桥的车辆数目减1

if（etolnum==0）wait(mutex); //最后一辆从西向东过桥的车辆需释放桥的使用权

signal（etolmutex）;

}

ltoe ( ) //从东向西过桥的车辆进程

{

wait（ltoemutex）; //要用到变量ltoenum先申请变量的使用权

if（ltoenum==0）wait(mutex); //如果是第一辆从东向西过桥的车辆需申请桥的使用权ltoenum++; //从东向西过桥的车辆数目加1

signal（ltoemutex）;

wait（count）; //令可从东向西过桥的车辆数目减1

过桥；

signal（count）;

wait（ltoemutex）; //要用到变量ltoenum先申请变量的使用权

ltoenum--; ///从东向西过桥的车辆数目减1

if（ltoenum==0）wait(mutex); //最后一辆/从东向西过桥的车辆需释放桥的使用权

signal（ltoemutex）;

}

2. 设在公共汽车上,司机和售票员的活动分别是：

司机：启动车辆，正常行车，到站停车。售票员：上乘客，关车门，售票，开车门，下乘客。用PV操作对其控制。

答：存在两个同步关系有，司机到站停车后售票员开车门，售票员关车门后司机才能启动车辆。因此需要两个同步信号量。

semaphore open, close;

open.value=1;

close.value=0;

driver（）

{

while(1)

{

wait(close);

启动车辆;

正常行车;

到站停车;

signal(open)

}

}

conductor（）

{

while(1)

{

上乘客;

关车门;

signal(close);

售票;

wait(open);

开车门;

下乘客;

}

}

3. 理发师问题：理发店理有一位理发师、一把理发椅和n把供等候理发的顾客坐的椅子。如果没有顾客，理发师便在理发椅上睡觉，一个顾客到来时，它必须叫醒理发师，如果理发师正在理发时又有顾客来到，则如果有空椅子可坐，就坐下来等待，否则就离开。试用pv 操作实现理发师问题。

答：理发师要互斥地给顾客理发，所以要用一个互斥信号量mutex。用变量waitnum表示等待的顾客的数目，为了互斥使用变量waitnum，需要设互斥信号量waitmutex。如果没有顾客，理发师就睡觉。理发师等待信号量custmer将其唤醒。唤醒后就互斥地为顾客理发。理发完毕后如果还有顾客就发next信号，换下一个顾客理发。顾客进程中，如果是第一个顾客就唤醒理发师，否则等待，等到理发师的next信号，就去理发，理完离开。为了控制等待的人数，设资源信号量waitcustomer。

semaphore mutex, waitmutex, customer, next, waitcustomer;

int waitnum=0;

mutex.value=1;

waitmutex.value=1;

customer.value=0;

next.value=0;

waitcustomer.value=n;

barber（）

{

while（1）

{

wait(waitmutex) //互斥访问变量waitnum

if(waitnum==0) //如果没有顾客就睡觉

睡觉;

signal(waitmutex)；

wait(custmer); //等待被顾客唤醒

wait(mutex); //互斥地为顾客理发

理发;

signal(mutex);

wait(waitmutex) //互斥访问变量waitnum

if(waitnum>0) //如果还有顾客就叫下一个

signal(next);

signal(waitmutex)；

}

}

customer（）

{

wait(waitmutex); //互斥使用变量waitnum

if(waitnum==0) //如果是第一个顾客就唤醒理发师

singal(customer);

signal(waitmutex);

else

wait(waitcustomer); //如果不是第一个顾客就坐在凳子上等，空闲凳子减1

wait(waitmutex); //互斥使用变量waitnum

waitnum++; //等待人数加1

signal(waitmutex);

等待;

wait（next）; //等待理发师下一个的信号

去理发;

wait(waitmutex); //互斥使用变量waitnum

waitnum--; //等待的顾客数目减1

signal(waitmutex);

signal(waitcustomer); //空闲凳子加1

理完发离开；

}

4. 现有四个进程R1、R2、W1、W2，它们共享可以存放一个数的缓冲器B。进程R1每次把来自键盘的一个数存入缓冲器B中，供进程W1打印输出；进程R2每次从磁盘上读一个数存放到缓冲器B中，供进程W2打印输出。为防止数据的丢失和重复打印，问怎样用信

号量操作来协调这四个进程的并发执行。

答：为防止数据的丢失和重复打印，必须在缓冲区中数据打印后再放新的数据。需设互斥信号量mutex保障对缓冲区的互斥使用。进程R1数据供进程W1使用，两者之间是同步关系，需设同步信号量s1。同理需为进程R2和W2设同步信号量s1。

semaphore mutex, s1, s2;

mutex.value=1;

s1.value=0;

s2.value=0;

R1（）

{

从键盘读取数据；

wait(mutex)；//放数据前先要申请缓冲区的使用权

将数据存入缓冲区B；

signal(s1)；//发信号通知W1去打印数据

}

R2（）

{

从磁盘读取数据；

wait(mutex)；//放数据前先要申请缓冲区的使用权

将数据存入缓冲区B；

signal(s2)；//发信号通知W1去打印数据

}

W1（）

{

wait(s1)；//等待信号去取数据

从缓冲区B读取数据；

打印数据；

signal(mutex)；//数据打印过后再释放缓冲区的使用权

}

W2（）

{

wai(s2)；//等待信号去取数据

从缓冲区B读取数据；

打印数据；

signal(mutex)；//数据打印过后再释放缓冲区的使用权

}

5. 如果有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲器B，而B中每次只能存放一个数。当缓冲器中无数时，进程R可以将从输入设备上读入的数存放到缓冲器中。若存放到缓冲器中的是奇数，则允许进程W1将其取出打印；若存放到缓冲器中的是偶数，则允许进程W2将其取出打印。同时规定：进程R必须等缓冲区中的数被取出打印后才能再存放一个数；进程W1或W2对每次存入缓冲器的数只能打印一次；W1和W2都不能从空缓冲中取数。写出这三个并发进程能正确工作的程序。

答：设互斥信号量mutex来保证缓冲区的互斥使用。设同步信号量s1、s2来保证R进程同W1、W2进程之间的同步关系。

semaphore mutex,s1,s2；

mutex.value=1；

s1.value=0；

s2.value=0；

R( )

{

从输入设备读取数据i；

wait(mutex)；//申请打印机的使用权

将数据放入缓冲区B；

if(i%2!=0) //如果数据为奇数，给W1发信号

signal(s1)；

else //如果数据为奇数，给W2发信号

signal(s2)；

}

W1( )

{

wait(s1)；//等待缓冲区满的信号

从缓冲区B中读取数据；

打印数据；

signal(mutex)；//释放缓冲区的使用权

}

W2( )

{

wait(s2)；//等待缓冲区满的信号

从缓冲区B中读取数据；

打印数据；

signal(mutex)；//释放缓冲区的使用权

}

习题四答案

一、单项选择题

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C B A A B C B D

二、填空题

1. 终端型

2. n*（m-1）+1 或者n*m+1-n

3. 上下文切换程序

4. 对换功能

5. 平均周转时间

6. 高响应比优先

7. 抢占式

8. 源分配图不可完全约简

9. 饥饿

10. 在忙式等待条件下发生的饥饿，称为活锁。

三、综合题

1. 作业调度的影响因素有哪些？

答：作业调度中应该考虑的因素主要有以下几方面。

公平性（2）均衡使用资源（3）提高系统吞吐量（4）平衡系统和用户需求

2. 在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种迚程（作业）调度算法？

答：批处理系统的调度算法：短作业优先、优先权、高响应比优先、多级反馈队列调度算法。分时系统的调度算法：时间片轮转法。实时系统的调度算法：最早截止时间优先即EDF、最低松弛度优先即LLF算法。

3. 在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小？

答：时间片的长短通常由以下4个因素确定：

（1）系统响应时间（2）就绪队列进程数目（3）进程转换时间（4）CPU运行指令速度

4. 在一个具有两个作业的批处理系统中，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，有如表所示的作业序列（表中所列作业优先数即为进程优先数，数值越小优先级越高）

列出所有作业进入内存时间以及结束时间

计算平均周转时间

作业到达时间估计运行时间优先数

A 10：00 40分钟 5

B 10：20 30分钟 3

C 10：30 50分钟 4

D 10：50 20分钟 6

答：题中的每个作业运行将经历两级调度，作业调度和进程调度。作业调度采用短作业优先调度算法，而进程调度采用基于优先数的抢占式调度算法，即高优先级的进程可以抢占处理机。此外，只有在作业调度程序将作业装入内存后，在内存的作业才能参与进程调度，并且，本题中的批处理系统是两道作业系统，即内存中最多允许有两道作业。本题的执行情况如下：①10：00时，作业A到达并投入运行。②10：20时，作业B到达且优先级高于作业A，故作业B投入运行而作业A进入就绪队列。③10：30时，作业C到达，因内存中已有两道作业，故作业C进入后备队列等待调度进入内存。④10：50时，作业B运行结束，作业D 到达，因按短作业优先调度测略，作业D被装入内存进入就绪队列，而作业A优先级高于作业D，故作业A投入运行。⑤11：10时，作业A运行结束，作业C被调入内存，且作业C优先级高于作业D，故作业C投入运行⑥12：00，作业C运行结束，作业D投入运行。

⑦12：20时，作业D运行结束。

由上述分析可得出所有作业进入内存时的时间以及结束时间。

作业进入内存时间结束时间

A 10：00 11:10

B 10：20 10:50

C 11：10 12:00

D 10:50 12:20

（2）各作业执行的周转时间为：

作业A：70分钟

作业B ：30分钟 作业C ：90分钟 作业D ：90分钟

作业的平均周转时间为T ＝（70＋30＋90＋90）/4=70分钟

5. 在银行家算法中，若系统中出现如表4-26所示的资源分配情况：

表4-26 系统资源分配情况

Allocation Need

Available A B C D A B C D A B C D P0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 2 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 1 3 5 4 2 3 5 6 P3 0 3 3 2 0 6 5 2 P4

0 0 1 4

0 6 5 6

该系统是否安全？若进程P 2此时提出资源申请（1，2，2，2），系统能否将资源分配给它？ 为什么？

答：⑴该状态是安全的，因为存在一个安全序列< P 0P 3P 4P 1P 2>。下表为该时刻的安全序列表。

Work

Need

Allocation

Work+Allocation

Finish

A B C D A B C D A B C D A B C D P 0 P 3 P 4 P 1 P 2

1 6

2 2 1 6 5 4 1 9 8 7 1 9 9 11 2 9 9 11

0 0 1 2 0 6 5 2 0 6 5 6 1 7 5 0 2 3 5 6

0 0 3 2 0 3 3 3 0 0 1 4 1 0 0 0 1 3 5 4

1 6 5 4 1 9 8 7 1 9 9 11

2 9 9 11

3 12 1

4 17

true true true true true

⑵若进程P 2提出请求Request(1，2，2，2)后，系统不能将资源分配给它，若分配给进程P2，系统还剩的资源情况为（0，4，0，0），此时系统中的资源将无法满足任何一个进程的资源请求，从而导致系统进入不安全状态，容易引起死锁的发生。

习题五答案

一、单项选择题

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A

B

A

C

D

B

C

C

A

B

D

二、填空题 1.物理、逻辑 2.紧凑

3.最佳置换算法、先进先出置换算法、最近最久未用置换算法

4.实现逻辑地址到物理地址的转换

资 源 情 况

进

程

资

源 情 况

进

程

5.可重入的

6.静态链接、运行时动态链接

三、综合题

1.（1）有2个空闲分区，第1个从地址280KB开始，容量20KB，第2个从地址400KB开始，容量112KB。（2）有2个空闲分区，第1个从地址210KB开始，容量90KB，第2个从地址470KB开始，容量42KB。（3）若申请序列加上req(90KB)，采用首次适应算法，仍有2个空闲分区，第1个从地址280KB开始，容量20KB，第2个从地址490KB开始，容量22KB。采用最佳适应算法，有1个空闲分区，从地址470KB开始，容量42KB。

2.逻辑地址对应的物理地址为BF6A。

3.共产生4次缺页中断，如下所示。

页面访问次序7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 0 1

页框

0 0 0 0 1

2 2 2 2 7 7

1 1 1 1 4 4 4 7 7 7 7 3 3 3 3

缺页标志 F F F F 4.当页框数是3时，缺页中断次数为7。

页面访问次序 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5

页框

2 1 4

3 5

4 3 2 1 5

3 3 2 1

4 3

5 4 3 2 1

4 4 4 3 2 1 4 3

5 4 3 2

缺页标志 F F F F F F F 当页框数是4时，缺页中断次数为4。

页面访问次序 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5

页框

1 4 3 5 4 3

2 1 5

2 2 1 4

3 5

4 3 2 1

3 3 3 2 1

4 3

5 4 3 2

4 4 4 4 3 2 1 1 1

5 4 3

缺页标志 F F F F 5.采用最佳置换算法，缺页中断次数为4。

页面访问次序 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5

页框

3 4 5 5 5

2 2 2 2 2 4 1 1 1 1 1

3 3

缺页标志 F F F F

习题六答案

一、单项选择题

1 2 3 4 5

A B D C A

二、填空题

1.专用I/O指令通道程序

2.字符设备独占设备虚拟设备

3.分配策略死锁

4.速度占有率

5.设备控制表控制器控制表通道控制表系统设备表

三、综合题

1．设备管理的目标和主要功能是什么？

答：设备管理的目标是使用方便、与设备无关、效率高、管理统一；设备管理的主要功能是实现设备分配、设备处理和缓冲管理功能。

2.试说明推动I/O控制发展的主要因素是什么？

答：推动I/O控制不断发展的几个主要因素如下：尽量减少CPU对I/O控制的干预，把CPU 从繁杂的I/O控制中解脱出来，以便更多地去完成数据处理任务；缓和CPU的高速性和设备的低速性之间速度不匹配的矛盾，以提高CPU的利用率和系统的吞吐量；提高CPU和I/O 设备操作的并行程度，使CPU和I/O设备都处于忙碌状态，从而提高整个系统的资源利用率和系统吞吐量。

3.有哪几种I/O控制方式？各适用于何种场合？

答：I/O控制方式有程序I/O方式、中断驱动I/O控制方式、DMA控制方式、I/O通道控制方式。程序I/O方式适用于早期的无中断的计算机系统；中断驱动I/O控制方式普遍用于现代计算机系统中，主要用于速度较低的I/O设备；DMA控制方式适用于速度较高的I/O设备，如块设备；当I/O设备和主机进行数据交换是一组数据块时通常采用I/O通道控制方式，但此时要求系统必须配置相应的通道及通道控制器。

4.什么是虚拟设备？其实现所依赖的关键技术有哪些？

答：虚拟设备是指通过虚拟技术，可将一台独占设备变换成若干台逻辑设备，供若干个用户（进程）同时使用。由于多台逻辑设备实际上并不存在，而只是给用户的一种感觉，因此被称为虚拟设备。其实现所依赖的关键技术是SPOOLing技术。

5.在实现后台打印时，SPOOLing系统应为请求I/O的进程提供哪些服务？

答：在实现后台打印时，SPOOLing系统应为请求I/O的进程提供以下服务：由输出进程在输出井中为之申请一空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中；输出进程再为用户进程申请一张空白的用户打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂到请求打印队列上。一旦打印机空闲，输出进程便从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中的要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再由打印机进行打印。

6．常用的磁盘调度算法有哪几种，每种算法优先考虑的问题是什么？

答：目前常用的磁盘调度算法有先来先服务、最短寻道时间优先及扫描等算法。

（1）先来先服务算法优先考虑进程请求访问磁盘的先后次序；

（2）最短寻道时间优先算法优先考虑要求访问的磁道与当前磁头所在磁道距离最近；（3）扫描算法不仅要考虑要求访问的磁道与当前磁道间的距离，更优先考虑磁头当前的移

动方向。

7．为什么要引入磁盘高速缓冲？何谓磁盘高速缓冲？

答：目前磁盘的I/O速度远低于内存的访问速度，通常低上4-6个数量级。因此，磁盘I/O 已成为计算机系统的瓶颈。为提高磁盘I/O的速度，便引入了磁盘高速缓冲。磁盘高速缓冲是指利用内存中的存储空间，暂存从磁盘中读出的一些盘块中的信息。

8．若磁头的当前位置为50号磁道，磁头正向磁道号增加的方向移动。现有一个磁盘读写请求队列：32,132,19,51,100,110,17,4,18。采用最短寻道时间优先和扫描算法，请分别给出磁盘调度过程并计算平均寻道长度。

答：磁盘调度过程和平均寻道长度如下表所示。

最短寻道时间优先算法（SSTF）扫描算法（SCAN）

下一磁道移动磁道数下一磁道移动磁道数

51 1 51 1

32 19 100 49

19 13 110 10

18 1 132 22

17 1 32 100

4 13 19 13

100 96 18 1

110 10 17 1

132 22 4 13

移动磁道总数176 移动磁道总数210

平均寻道长度19.56 平均寻道长度23.33

习题七答案

一、单项选择题

1 2 3 4 5 6

A B A C A C

二、填空题

1．只读文件只执行文件

2．索引表索引表项

3．链接结构索引结构

4．路径文件名

5．磁盘双工

三、综合题

1．文件系统的模型可分为三层，试说明其每一层所包含的基本内容。

答：最下面一层是对象及其属性说明；中间层是对对象进行操纵和管理的软件集合；最上面一层是文件系统接口（命令接口/图形化用户接口与程序接口）。

2．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；

（2）经常更新，经常按一定顺序访问；

（3）经常更新，经常随机访问。

答：以上三种宜分别采用顺序结构、索引顺序结构、索引结构的组织方式。

３．什么是索引文件？为什么要引入多级索引？

答：索引文件是指当记录为可变长度时，通常为之建立一张索引表，并为每个记录设置一个表项构成的文件。索引是为了使用户的访问速度更快，多级索引结构可以有效的管理索引文件，可根据用户的访问情况多级处理。

４．对目录管理的主要要求是什么？

答：实现按名存取、提高检索目录的速度、文件共享、允许文件重名。

５．目前广泛应用的目录结构有哪些？它有什么优点？

答：现代操作系统都采用多级目录结构。它的优点是是查询速度快、层次结构清晰、文件管理和保护易于实现。

６．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。７．基于索引节点的文件共享方式有何优点？

答：优点是建立新的共享链接时，不改变文件拥有者关系，仅把索引结点共享计数器加1。缺点是拥有者在还有其他用户使用该共享文件时，不能删除自己的文件，否则会出错。

习题八答案

一、单项选择题

1 2 3 4

D D A B

填空题

特权指令非特权指令

进程控制文件操纵进程通信设备管理内存管理信息维护

脱机

作业控制

综合题

1. 操作系统用户接口中包括哪几种接口？它们分别适用于哪种情况？

答：操作系统用户接口分为脱机用户接口和联机用户接口。

脱机用户接口是操作系统为批处理作业的用户提供的，故也称为批处理用户接口。脱机用户接口由一组作业控制语言组成，用户利用系统为脱机用户提供的作业控制语言预先写好作业控制卡或作业说明书，将它和作业的程序与数据一起提交给计算机。当该作业运行时，操作系统将逐条按照用户作业说明书的控制语句，自动控制作业的执行。

联机用户接口是由一组操作系统命令组成、用于联机作业的控制。在分时系统和个人计算机中，操作系统向用户提供了一组联机命令，用户通过终端键入命令取得操作系统的服务，并控制作业运行。

2. 联机命令接口由哪几部分组成？

答：为了使用联机命令接口，以实现用户与机器的交互，用户可以通过键盘打入需要的命令，

由中断处理程序接收该命令，并把它显示在终端屏幕上。当一条命令输入完成后，由命令解释程序对命令进行分析，然后执行相应的命令处理程序。可见，联机命令接口应该由：一组联机命令、终端处理程序、命令解释程序等几部分组成。

3. 试说明系统调用的处理步骤。

答：在系统调用中的控制是由原来的用户态转换为系统态，这是借助于中断和陷入机制来完成的，在该机制中包括中断和陷入硬件机构及中断与陷入处理程序两部分。当应用程序使用操作系统的系统调用时，产生一条相应的指令，CPU在执行这条指令时发生中断，并将有关信号送给中断和陷入硬件机构，该机构收到信号后，启动相关的中断与陷入处理程序进行处理，实现该系统调用所需要的功能。

4. 系统调用有哪几种类型？

答：操作系统的系统调用种类有很多，从功能上大致可分为六类。它们分别是：进程控制文件操纵、进程通信、设备管理、内存管理、信息维护。

5. 说明一般的过程调用与系统调用的区别。

答：系统调用的实现与一般过程调用的实现相比，两者有很大的区别。系统调用在本质上是应用程序请求操作系统内核完成某种功能时的一种过程调用，但它是一种特殊的过程调用，它与一般的过程调用有下述几方面的明显差别：

（1）运行在不同的系统状态。一般的过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同的状态，即系统态或用户态；而系统调用与一般调用的最大区别就在于：调用程序是运行在用户态，而被调用程序是运行在系统态。

（2）状态的转换通过软中断进入。由于一般的过程调用并不涉及到系统状态的转换，可直接由调用过程转向被调用过程。但在运行系统调用时，由于调用和被调用过程是工作在不同的系统状态，因此不允许由调用过程直接转向被调用过程。通常都是通过软中断机制，先由用户态转换为系统态，经核心分析后，才能转向相应的系统调用处理子程序。

（3）返回问题。在采用了抢占式（剥夺）调度方式的系统中，在被调用过程执行完后，要对系统中所有要求运行的进程做优先权分析。当调用进程仍具有最高优先级时，才返回到调用进程继续进行；否则，将引起重新调度，以便让优先权最高的进程优先执行。此时，将把调用进程放入就绪队列。

（4）嵌套调用。像一般过程一样，系统调用也可以嵌套进行，即在一个被调用过程的执行期间，还可以利用系统调用命令去调用另一个系统调用。当然，每个系统对嵌套调用的深度都有一定的限制，例如最大深度为6。但一般的过程对嵌套的深度则没有什么限制。

6. 联机命令通常有哪几种类型？每种类型中包括哪些主要命令？

答：操作系统提供了几十甚至上百条的联机命令，这些命令的作用就是为了能向用户提供多方面的服务。一般来说，根据命令所完成功能的不同，可以将它们分成以下五种类型：（1）系统访问类

在单用户微机中，一般没有设置系统访问命令；在多用户系统中，为了保证系统的安全性，通常都设置了系统访问命令，即注册命令login。用户在每次开始使用终端时，都要用到该命令，使系统能识别该用户。如果某用户需要在多用户系统的终端上上机，都必须先在系统管理员处取得一个合法的注册名和口令。

（2）磁盘操作类

在微机操作系统中，提供了若干条磁盘操作命令。比如：磁盘格式化命令Format；复制软盘命令Diskcopy；软盘比较命令Diskcomp；备份命令Backup。

（3）文件操作类

所有的操作系统都会提供一组文件操作命令。在微机操作系统中，文件操作命令有：显示文件命令type；拷贝文件命令copy；文件比较命令comp；重新命名命令Rename；删除文件

命令erase等。

（4）目录操作类

目录操作命令包括：建立子目录命令mkdir；显示目录命令dir；删除子目录命令rmdir；显示目录结构命令tree；改变当前目录命令chdir等。

（5）其他命令

例如输入输出重定向命令、管道连接命令（把一个命令的输出作为第二个命令的输入，两条以上的命令可以形成一条管道）、过滤命令、批命令等。

习题九答案

一、单项选择题

1 2 3 4

D C B D

二、填空题

分时单用户

命令界面图形界面系统调用界面

基本输入/输出系统文件管理系统命令处理程序

树

综合题

1. DOS有哪些基本特征？

答：DOS操作系统的基本特征是：

（1）DOS是单用户单任务的操作系统。

（2）DOS为字符界面的操作系统，使用中必须记忆大量字符命令。

（3）DOS只能直接管理640KB的基本内存。

（4）DOS为16位操作系统。

2. Windows操作系统的基本特征是什么？

答：Windows操作系统的基本特征是：

（1）界面图形化

以前DOS的字符界面使得一些用户操作起来十分困难，Mac首先采用了图形界面和使用鼠标，这就使得人们不必学习太多的操作系统知识，只要会使用鼠标就能进行工作，就连几岁的小孩子都能使用。这就是界面图形化的好处。在Windows中的操作可以说是“所见即所得”，所有的东西都摆在用户眼前，只要移动鼠标，单击、双击即可完成。

（2）多用户、多任务

Windows系统可以使多个用户用同一台电脑而不会互相影响。Windows 9x在此方面做得很不好，多用户设置形同虚设，根本起不到作用。Windows 2000在此方面就做得比较完善，管理员(Administrator)可以添加、删除用户，并设置用户的权利范围。多任务是现在许多操作系统都具备的，这意味着可以同时让电脑执行不同的任务，并且互不干扰。比如一边听歌一边写文章，同时打开数个浏览器窗口进行浏览等都是利用了这一点。这对现在的用户是必不可少的。

（3）网络支持良好

Windows 9x和Windows 2000中内置了TCP/IP协议和拨号上网软件，用户只需进行一些简

单的设置就能上网浏览、收发电子邮件等。同时它对局域网的支持也很出色，用户可以很方便得在Windows中实现资源共享。

（4）出色的多媒体功能

这也是Windows吸引人们的一个亮点。在Windows中可以进行音频、视频的编辑/播放工作，可以支持高级的显卡、声卡使其“声色具佳”。MP3以及ASF、SWF等格式的出现使电脑在多媒体方面更加出色，用户可以轻松地播放最流行的音乐或观看影片。

（5）硬件支持良好

Windows 95以后的版本包括Windows 2000都支持“即插即用(Plug and Play)”技术，这使得新硬件的安装更加简单。用户将相应的硬件和电脑连接好后，只要有其驱动程序Windows就能自动识别并进行安装。用户再也不必像在DOS一样去改写Config.sys文件，并且有时候需要手动解决中断冲突。几乎所有的硬件设备都有Windows下的驱动程序。随着Windows 的不断升级，它能支持的硬件和相关技术也在不断增加，如USB设备、AGP技术等。（6）众多的应用程序

在Windows下有众多的应用程序可以满足用户各方面的需求。Windows下有数种编程软件，有无数的程序员在为Windows编写着程序。

3. UNIX和LINUX的特征有哪些？

答：UNIX的特征是：开放性；多用户、多任务环境；功能强大且高效；丰富的网络功能；支持多处理器功能。

LINUX的特征是：开放性；多用户；多任务；友好的用户界面；设备独立性；丰富的网络功能；可靠的安全性；良好的可移植性；X Window系统；内存保护模式；共享程序库。4. 试说明Linux的系统架构。

答：Linux系统从应用角度来看，分为内核空间和用户空间两个部分。内核空间是Linux操作系统的主要部分，但是仅有内核的操作系统是不能完成用户任务的。丰富并且功能强大的应用程序包是一个操作系统成功的必要条件。

（1）Linux内核的主要模块

Linux的内核主要由5个子系统组成：进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口、进程间通信。

（2）Linux的文件结构

与Windows下的文件组织结构不同，Linux不使用磁盘分区符号来访问文件系统，而是将整个文件系统表示成树状的结构，Linux系统每增加一个文件系统都会将其加入到这个树中。

5. 试说明自由软件与Linux的联系。

答：根据自由软件基金会的定义，自由软件是一种可以不受限制地自由使用、复制、研究、修改和分发的软件。这方面的不受限制正是自由软件最重要的本质。要将软件以自由软件的形式发表，通常是让软件以“自由软件授权协议”的方式被分配发布，以及公开软件源代码。自由软件对全世界的商业发展有巨大的贡献。自由软件的重点在于自由权，而非价格。要了解其所代表的概念，应该将“自由”想成是“自由演讲”，而不是“免费啤酒”。更精确的说，自由软件代表电脑使用者拥有选择和任何人合作之自由、拥有掌控他们所用的软件之自由。而Linux就是自由软件之一。

操作系统第四版-课后习题答案

操作系统第四版-课后习题答案

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。

操作系统 习题答案(中文版)

操作系统概第七版中文版习题答案（全） 1.1在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。a. 列出此类的问题 b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。 答：a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。 1.2资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑 答：（ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和CPU资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和CPU资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源 1.3在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？ 答：当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。比起个人电脑，问题可以被更快的解决。还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。 1.4在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 答：对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需的。 1.5描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。多处理系统的三个优点和一个缺点？ 答：ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且I/O可以在任何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统，与剩下的处理器是随从关系。主处理器为从处理器安排工作，而且I/O也只在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金，这是因为他们能共享外设，大容量存储和电源供给。它们可以更快速的运行程序和增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂（增加计算量、规模经济、增加可靠性） 1.6集群系统与多道程序系统的区别是什么？两台机器属于一个集群来协作提供一个高可靠性的服务器的要求是什么？ 答：集群系统是由多个计算机耦合成单一系统并分布于整个集群来完成计算任务。另一方面，多道程序系统可以被看做是一个有多个CPU组成的单一的物理实体。集群系统的耦合度比多道程序系统的要低。集群系统通过消息进行通信，而多道程序系统是通过共享的存储空间。为了两台处理器提供较高的可靠性服务，两台机器上的状态必须被复制，并且要持续的更新。当一台处理器出现故障时，另一台处理器能够接管故障处理的功能。 1.7试区分分布式系统（distribute system）的客户机-服务器（client-server）模型与对等系统（peer-to-peer）模型 答：客户机-服务器（client-server）模型可以由客户机和服务器的角色被区分。在这种模型下，客户机向服务器发出请求，然后服务器满足这种请求。对等系统（peer-to-peer）模

操作系统习题答案

内存1通常情况下，在下列存储管理方式中，（）支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；（）使内存碎片尽可能少，而且使内存利用率最高。 Ⅰ．段式；Ⅱ．页式；Ⅲ．段页式；Ⅳ．固定分区；Ⅴ．可变分区 正确答案：Ⅳ；Ⅰ 2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（）。正确答案：该程序应具有较好的局部性(Locality) 3提高内存利用率主要是通过内存分配功能实现的，内存分配的基本任务是为每道程序（）。使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（）功能实现的。Ⅰ．分配内存；Ⅱ．内存保护；Ⅲ．地址映射；Ⅳ．对换；Ⅴ．内存扩充；Ⅵ．逻辑地址到物理地址的变换；Ⅶ．内存到外存间交换；Ⅷ．允许用户程序的地址空间大于内存空间。 正确答案：Ⅰ；Ⅱ 4适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是 正确答案：为了防止各道作业相互干扰 5下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接（）？ 正确答案：分段存储管理 6在请求分页系统的页表增加了若干项，其中状态位供（）参考。 正确答案：程序访问 7从下面关于请求分段存储管理的叙述中，选出一条正确的叙述（）。 正确答案：分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制

8虚拟存储器的特征是基于（）。 正确答案：局部性原理 9实现虚拟存储器最关键的技术是（）。 正确答案：请求调页(段) 10“抖动”现象的发生是由（）引起的。 正确答案：置换算法选择不当 11 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中修改位供（）参考。 正确答案：换出页面 12 虚拟存储器是正确答案：程序访问比内存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：减少运行的进程数 14在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（）。 正确答案：越界中断 15 测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：加内存条，增加物理空间容量 16 对外存对换区的管理应以（）为主要目标，对外存文件区的管理应以（）

操作系统课后习题答案

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 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。 12．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统迚行比较。答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，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。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 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。 第二章 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; 8．试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。 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

操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版

1.1 在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。 Answer:a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。 1.2 资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑 Answer: （ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和CPU 资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和CPU 资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源 1.3 在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？ Answer:当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。比起个人电脑，问题可以被更快的解决。还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。 1.4 在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 Answer:对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需的。 1.5 描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。多处理系统的三个优点和一个缺点？ Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且I/O 可以在任何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统，与剩下的处理器是随从关系。主处理器为从处理器安排工作，而且I/O 也只在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金，这是因为他们能共享外设，大容量存储和电源供给。它们可以更快速的运行程序和增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂（增加计算量、规模经济、增加可靠性） 1.6 集群系统与多道程序系统的区别是什么？两台机器属于一个集群来协作提供一个高可靠性的服务器的要求是什么？ Answer:集群系统是由多个计算机耦合成单一系统并分布于整个集群来完成计算任务。另一方面，多道程序系统可以被看做是一个有多个CPU 组成的单一的物理实体。集群系统的耦合度比多道程序系统的要低。集群系统通过消息进行通信，而多道程序系统是通过共享的存储空间。为了两台处理器提供较高的可靠性服务，两台机器上的状态必须被复制，并且要持续的更新。当一台处理器出现故障时，另一台处理器能够接管故障处理的功能。

(完整版)操作系统课后题答案

2 . OS的作用可表现在哪几个方面？ 答：(1)0S作为用户与计算机硬件系统之间的接口；(2)0S作为计算机系统资源的管理者；(3)0S实现了对计算机资源的抽象。 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。 11 . 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。 20 .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。 25 ?何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？ 答：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次(即用户模式)中去运行，而留下一个尽 量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核 中通常提供了进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。 第二章进程管理 2.画出下面四条语句的前趋图： S仁a : =x+y; S2=b : =z+1; S3=c : =a - b ; S4=w : =c+1; 7 ?试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志？ 答：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。作用是使一个在 多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程 并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 11 .试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：(1)就绪状态T执行状态：进程分配到CPU资源;(2)执行状态T就绪状态：时间片用 完;(3)执行状态T阻塞状态：I/O请求;(4)阻塞状态T就绪状态：I/O完成. 19 ?为什么要在OS中引入线程? 答：在操作系统中引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具

(完整版)操作系统课后题答案

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。 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。 11．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。 20．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。 25．何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？ 答：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次(即用户模式)中去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核中通常提供了进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。 第二章进程管理 2. 画出下面四条语句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a – b；S4=w：=c+1; 答：其前趋图为： 7．试说明PCB 的作用，为什么说PCB 是进程存在的惟一标志？ 答：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。作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 11．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。 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. 19．为什么要在OS 中引入线程？

操作系统课后题答案

2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数，主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。 另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行，包括资源分配、统计、保护和安全等。 这两类服务的区别在于服务的对象不同，一类是针对用户，另一类是针对系统本身。 2.6 优点：采用同样的系统调用界面，可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件，利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码，可以支持规范定义的API。 缺点：系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能，由于设备和文件读写速度不同，若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么，机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下，每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制，这样策略的改变只需要重定义一些系统参数，而不需要改变机制，提高了系统灵活性。 3.1、短期调度：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU； 中期调度：在分时系统中使用，进程能从内存中移出，之后，进程能被重新调入内存，并从中断处继续执行，采用了交换的方案。 长期调度：从缓冲池中选择进程，并装入内存以准备执行。 它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程，而长期调度程序执行地并不频繁，只有当进程离开系统后，才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时，value值不变，A行将输出：PARENT：value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说，单线程要比多线程的功能好，比如（1）输入三角形的三边长，求三角形面积；（2）从键盘输入一个大写字母，将它改为小写字母输出。

操作系统课后题及答案

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 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。 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。 12 ．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。 答：（ 1 ）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100 微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，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。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度 的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 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。

操作系统课后习题答案

第一章操作系统引论 一、填空题 1~5 BCABA 6~8BCB 、填空题 处理机管理 计算机硬件 分时系统 单道批处理系统 、简答题 1. 什么叫多道程序？试述多道程序设计技术的基本思想 及特征。为什么对作业 进行多道批处理可以提高系统效率？ 多道程序设计技术是指在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序， 使它 们在管理程序控制下，相互穿插运行。 基本思想：在计算机的内存中同时存放多道相互独立的程序， 当某道程序因 某种原因不能继续运行下去时候，管理程序就将另一道程序投入运行，这样使几 道程序在系统内并行工作，可使中央处理机及外设尽量处于忙碌状态， 从而大大 提高计算机使用效率。 特征：多道性；无序性；调度性 在批处理系统中采用多道程序设计技术形成多道批处理系统， 多个作业成批送入 计算机，由作业调度程序自动选择作业运行，这样提高了系统效率。 2. 批处理系统、分时系统和实时系统各有什么特点？各适合应用于哪些方面？ 批处 理系统得特征：资源利用率高；系统吞吐量大；平均周转时间长；无交 互能力。适用于那些需要较长时间才能完成的大作业。 分时系统的特征：多路性；独立性；及时性；交互性。适合进行各种事务处 理，并为进行软件开发提供了一个良好的环境。 实时系统的特征：多路性；独立性；实时性；可靠性；交互性。适合对随机发生 的外部事件能做出及时地响应和处理的系统， 如实时控制系统，实时信息处理系 统。1、 2、 存储器管理 设备管理 计算机软件 实时系统 批处理系统 多道批处理系统 文件管理

第二章进程管理 一、填空题 1~6 CBABBB 7 ① A ② C ③ B ④ D 8 ① D ② B 9 ~10 CA 11~15 CBBDB 16~18 DDC 20~21 BB 22 ① B ② D ③ F 25 B 26~30 BDACB 31~32 AD 二、填空题 1、动态性并发性 2、可用资源的数量等待使用资源的进程数 3、一次只允许一个进程使用的共享资源每个进程中访问临界资源的那段代码 4、执行态就绪态等待态 5、程序数据进程控制块进程控制块 &同步关系 7、等待 8、进程控制块 9、P V 11、同步互斥同步互斥 12、P V P V P V 13、封闭性 14、-（m-1）~1 15、② 16、动静 17、4 0 18、s-1<0 19、①③ 三、简答题 1.在操作系统中为什么要引入进程的概念？进程和程序的关系？ 现代计算机系统中程序并发执行和资源共享的需要，使得系统的工作情况变得非常复杂，而程序作为机器指令集合，这一静态概念已经不能如实反映程序并发执行过程的动态性，因此，引入进程的概念来描述程序的动态执行过程。这对于我们理解、描述和设计操作系统具有重要意义。 进程和程序关系类似生活中的炒菜与菜谱。菜谱相同，而各人炒出来的菜的味道却差别很大。原因是菜谱基本上是一种静态描述，它不可能把所有执行的动态过程中，涉及的时空、环境等因素一一用指令描述清楚。 2.试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。 动态性：进程的实质是进程实体的一次执行过程。动态性是进程的基本特征。而程序只是一组有序指令的集合，其本身不具有动态的含义，因而是静态的。 并发性：并发性是进程的重要特征，引入进程的目的也正是为了使其进程实体能和其他进程实体并发执行，而程序是不能并发执行的。 独立性：进程的独立性表现在进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。而程序不能做为一个独立的单位参与运行。 3.何谓进程，进程由哪些部分组成？ 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位进程由程序段，数据段，进程控制块三部分组成。

操作系统部分课后习题答案

第一章 1、设计现代OS的主要目标就是什么？ 方便性,有效性,可扩充性与开放性。 2、OS的作用可表现在哪几个方面？ (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。 4、试说明推动多道批处理系统形成与发展的主要动力就是什么 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。7、实现分时系统的关键问题就是什么？应如何解决 关键问题就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。 12、试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较。 (1)及时性。实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都就是以人所能接受的等待时间来确定,而实时控制系统的及时性,就是以控制对象所要求的

开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微妙。(2)交互性。实时信息处理系统具有交互性,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,不像分时系统那样能向终端用户提供数据与资源共享等服务。(3)可靠性。分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至就是灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13、OS有哪几大特征？其最基本的特征就是什么？ 并发性、共享性、虚拟性与异步性四个基本特征。最基本的特征就是并发性。 14、处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务就是什么？ 处理机管理的主要功能就是:进程管理、进程同步、进程通信与处理机调度 (1)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(2)进程同步:为多个进程(含线程)的运行进行协调(3)进程通信:用来实现在相互合作的进程之间的信息交换(4)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,为她们分配运行所需的资源,首选就是分配内存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,并设置运行现场,使进程投入执行。 15、内存管理有哪些主要功能?她们的主要任务就是什么 内存管理的主要功能有:内存分配、内存保护、地址映射与内存扩充。 内存分配:为每道程序分配内存。

计算机操作系统习题及答案

第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3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＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间

(完整word版)操作系统习题及参考答案.docx

CH4 应用题参考答案 1在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是： 1、2 、3 、4 、2 、1 、5 、6 、2 、1 、2 、3 、7 、 6 、3 、2 、1 、2 、 3、6 。 分别用 FIFO 、OPT 和 LRU 算法，对分配给程序 3 个页框、 4 个页框、 5 个页框和 6 个页框的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。 答： 页框数FIFO LRU OPT 3161511 414108 51287 6977 只要把表中缺页中断次数除以20，便得到缺页中断率。 2 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有 5 页，执行时其访问页面次序 为： ( 1 ) 1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5 ( 2 ) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、3、2、1、5 若分配给该作业三个页框，分别采用 FIFO和 LRU 面替换算法，求出各自的缺页 中断次数和缺页中断率。 答：( 1 ）采用 FIFO 为 9 次，9 / 12 = 75 ％。采用 LRU 为 8 次，8 / 12 = 67 ％。( 2）采用FIFO和LRU均为9次，9 / 13 = 69％。 3一个页式存储管理系统使用 FIFO 、OPT 和 LRU 页面替换算法，如果一个作业的页面走向为： ( l ) 2、3、2、l、5、2、4、5、3、2、5、2。 ( 2 ) 4、3、2、l、4、3、5、4、3、2、l、5。 ( 3 ) 1、2、3、4、1、2、5、l、2、3、4、5。

当分配给该作业的物理块数分别为 3 和 4 时，试计算访问过程中发生的缺页中断 次数和缺页中断率。 答： ( l ）作业的物理块数为3块，使用 FIFO 为 9次， 9 / 12 = 75％。使用 LRU 为 7次， 7 / 12 = 58％。使用 OPT 为 6 次， 6 / 12 = = 50％。 作业的物理块数为4块，使用 FIFO 为 6次， 6 / 12 = 50％。使用 LRU 为 6次， 6 / 12 = 50％。使用 OPT 为 5 次， 5 /12 = 42 ％。 ( 2 ）作业的物理块数为3块，使用 FIFO 为 9次， 9 / 12 = 75％。使用 LRU 为 10 次， 10 / 12 = 83％。使用 OPT 为 7次， 7/12 = 58％。 作业的物理块数为 4块，使用 FIFO 为 10次， 10 / 12 = 83 ％。使用LRU 为 8 次， 8/12 ＝66％。使用 OPT为 6 次， 6/12 ＝50%. 其中，出现了 Belady 现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。 4、在可变分区存储管理下，按地址排列的内存空闲区为： 10K 、4K 、20K 、18K 、7K 、 9K 、12K 和 15K 。对于下列的连续存储区的请求： ( l ) 12K 、10K 、 9K , ( 2 ) 12K 、10K 、15K 、18K 试问：使用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法和下次适应算法，哪个空闲区被使用？ 答： ( 1）空闲分区如图所示。 答 分区号分区长 110K 24K 320K 418K 57K 69K 712K 815K 1）首次适应算法 12KB 选中分区 3 ，这时分区 3 还剩 8KB 。10KB 选中分区 1 ，恰好分配故应删去分区 1 。9KB 选中分区 4 ，这时分区 4 还剩 9KB 。

操作系统课后习题答案

5.1为什么对调度程序而言，区分CPU约束程序和I/O约束程序很重要？ 答：在运行I/O操作前，I/0限制的程序只运行很少数量的计算机操作。而CPU约束程序一般来说不会使用很多的CPU。另一方面，CPU约束程序会利用整个时间片，且不做任何阻碍I/O操作的工作。因此，通过给I/O约束程序优先权和允许在CPU 约束程序之前运行，可以很好的利用计算机资源。 5.3考虑用于预测下一个CPU区间长度的指数平均公式。将下面的值赋给算法中的参数的含义是什么？ A.a=0 且t0=100 ms B.a=0.99 且t0=10 ms 答：当a=0且t0=100ms时，公式总是会预测下一次的CPU区间为100毫秒。当a=0.99且t0=10毫秒时，进程将给予更高的重量以便能和过去相比。因此，调度算法几乎是无记忆的，且简单预测未来区间的长度为下一次的CPU执行的时间片。 5.4考虑下面一组进程，进程占用的CPU区间长度以毫秒来计算： 进程区间时间优先级 P110 3 P2 1 1 P3 2 3 P4 1 4 P5 5 2 假设在0时刻进程以P1、P2、P3、P4、P5的顺序到达。 a.画出4 个Gantt 图分别演示用FCFS、SJF、非抢占优先级（数字小代表优先级高）和RR（时间片＝1）算法调度时进程的执行过程。 b.每个进程在每种调度算法下的周转时间是多少？ c.每个进程在每种调度算法下的等待时间是多少？ d.哪一种调度算法的平均等待时间最小？ 答a.

FCFS： SJF： 非抢占优先级： RR： b.周转时间： c.等待时间： d.从上表中可以看出SJF的等待时间最小。

操作系统课后题答案

精品文档 课本课后题部分答案 第一章 的主要目标是什么？OS1．设计现代答：（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 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。 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，并设置运行现场，使进程投入执行。 15．内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？ 北京石油化工学院信息工程学院计算机系3/48 《计算机操作系统》习题参考答案余有明与计07和计G09的同学们编著 3/48 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，置换功能等。 16．设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？ 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？其主要任务是什么？ 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。 第二章

(完整版)操作系统课后题答案

课本课后题部分答案 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 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。 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，并设置运行现场，使进程投入执行。 15.内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？ 北京石油化工学院信息工程学院计算机系3/48 《计算机操作系统》习题参考答案余有明与计07和计G09的同学们编著 3/48 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，置换功能等。 16.设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？ 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？其主要任务是什么？ 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。 第二章 1.什么是前趋图？为什么要引入前趋图？ 答：前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。

操作系统概念课后习题答案整理.doc

1.1在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，返种情冴导致多种安全问题。a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中，能否确保像在与用机器上一样的安全度？并解释乀。 Answer:a.窃叏戒者复制某用户癿程序戒数据；没有合理癿预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空闱，外围设备）ｂ．应该丌行，因为人类设计癿仸何保护机制都会丌可避兊癿被另外癿人所破译，而丏径自信癿认为程序本身癿实现是正确癿是一件困难癿亊。 1.2资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例丼在下列的环境中哪种资源必须被严栺的管理。（ａ）大型电脑戒迷你电脑系统（ｂ）不服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑 Answer: （ａ）大型电脑戒迷你电脑系统：内存呾CPU资源，外存，网络带宽（ｂ）不服务器相联癿工作站：内存呾CPU资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源 1.3在什举情冴下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机戒单用户 工作站更好？ Answer:当另外使用分时系统癿用户较少时，仸务十分巨大，硬件速度径快，分时系统有意丿。充分利用该系统可以对用户癿问题产生影响。比起个人电脑，问题可以被更快癿解决。迓有一种可能収生癿情冴是在同一时闱有许多另外癿用户在同一时闱使用资源。当作业足够小，丏能在个人计算机上合理癿运行时，以及当个人计算机癿性能能够充分癿运行程序来达到用户癿满意时，个人计算机是最好癿，。 1.4在下面丼出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实

时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 Answer:对二实时系统来说，操作系统需要以一种公平癿方式支持虚拟存储器呾分时系统。对二手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是丌需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需癿。 1.5描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理乀间的区别。多处理系统的三个优点和一个缺点？ Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而丏I/O可以在仸何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统，不剩下癿处理器是随从关系。主处理器为从处理器安排工作，而丏I/O也叧在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金，返是因为他们能共享外设，大容量存储呾电源供给。它们可以更快速癿运行程序呾增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂（增加计算量、觃模经济、增加可靠性） 1.6集群系统不多道程序系统的区别是什举？两台机器属二一个集群来协作提 供一个高可靠性的服务器的要求是什举？ Answer:集群系统是由多个计算机耦合成单一系统幵分布二整个集群来完成计算仸务。另一方面，多道程序系统可以被看做是一个有多个CPU组成癿单一癿物理实体。集群系统癿耦合度比多道程序系统癿要低。集群系统通过消息迕行通信，而多道程序系统是通过共享癿存储空闱。为了两台处理器提供较高癿可靠性服务，两台机器上癿状态必项被复制，幵丏要持续癿更新。当一台处理器出现敀障时，另一台处理器能够接管敀障处理癿功能。 1.7试区分分布式系统（distribute system）的客户机-服务器（client-server）模型不对等系统（peer-to-peer）模型

操作系统课后答案全

1.2 操作系统以什么方式组织用户使用计算机？ 答:操作系统以进程的方式组织用户使用计算机。用户所需完成的各种任务必须由相应的程序来表达出来。为了实现用户的任务，必须让相应功能的程序执行。而进程就是指程序的运行，操作系统的进程调度程序决定CＰU在各进程间的切换。操作系统为用户提供进程创建和结束等的系统调用功能，使用户能够创建新进程。操作系统在初始化后,会为每个可能的系统用户创建第一个用户进程，用户的其他进程则可以由母进程通过“进程创建”系统调用进行创建。 1.4 早期监督程序（Ｍoｎitor)的功能是什么？ 答:早期监督程序的功能是代替系统操作员的部分工作,自动控制作业的运行。监督程序首先把第一道作业调入主存，并启动该作业。运行结束后,再把下一道作业调入主存启动运行。它如同一个系统操作员，负责批作业的I/Ｏ，并自动根据作业控制说明书以单道串行的方式控制作业运行，同时在程序运行过程中通过提供各种系统调用,控制使用计算机资源。 1.7 试述多道程序设计技术的基本思想。为什么采用多道程序设计技术可以提高资源利用率? 答：多道程序设计技术的基本思想是，在主存同时保持多道程序，主机以交替的方式同时处理多道程序。从宏观上看，主机内同时保持和处理若干道已开始运行但尚未结束的程序。从微观上看，某一时刻处理机只运行某道程序。 可以提高资源利用率的原因：由于任何一道作业的运行总是交替地串行使用ＣPU、外设等资源，即使用一段时间的CPU，然后使用一段时间的Ｉ/O设备,由于采用多道程序设计技术，加之对多道程序实施合理的运行调度,则可以实现CPＵ和I/O设备的高度并行，可以大大提高CPU与外设的利用率。 1.８什么是分时系统?其主要特征是什么?适用于哪些应用？ 答：分时系统是以多道程序设计技术为基础的交互式系统,在此系统中,一台计算机与多台终端相连接，用户通过各自的终端和终端命令以交互的方式使用计算机系统。每个用户都感觉到好像是自己在独占计算机系统,而在系统内部则由操作系统以时间片轮转的方式负责协调多个用户分享CPU。主要特征是：并行性：系统能协调多个终端用户同时使用计算机系统,能控制多道程序同时运行。 共享性：对资源而言,系统在宏观上使各终端用户共享计算机系统中的各种资源,而在微观上它们则分时使用这些资源。 交互性:人与计算机以交互的方式进行工作。 独占性:使用户感觉到他在独占使用计算机。 现在的系统大部分都是分时系统,主要应用于人机交互的方面。 2.１什么是中断?什么是异常？它们有何区别? 答：中断是指来自CPU执行指令以外的事件发生后，处理机暂停正在运行的程序,转去执行处理该事件的程序的过程。 异常是指源自CPU执行指令内部的事件发生后,处理机暂停正在执行的程序,转去处理该事件的过程。 区别：广义的中断包括中断和异常,统一称为中断。狭义的中断和异常的区别在于是否与正在执行的指令有关,中断可以屏蔽,而异常不可屏蔽。 2.2什么是多级中断?为什么要把中断分级?试述多级中断的处理原则。 答: 中断分级是根据中断的轻重缓急来排序，把紧迫程度大致相当的中断源归