操作系统教材答案陈向群杨芙清

《操作系统教程》课后习题答案

第一章操作系统概论

1.什么是计算机系统？计算机系统是怎么构成的？了解PC 的组成情况，说明：1）硬件组织的基本结构，画出硬件配置图；2）主要系统软件和应用软件（若有的话）他们的作用。

答：计算机系统就是按照人的要求接收和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出

结果信息的系统。

计算机系统由硬件子系统和软件子系统组成。

计算机系统的构成包括：如图 1.2

计算机硬件系统的构成：如图 1.4

2.从功能以及程序涉设计的角度说明计算机系统中软件系统是如何构成的？

答：分为系统软件，支撑软件和应用软件三层。

3.什么是操作系统？请举例说明操作系统在计算机系统中的重要地位。

答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合。

它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能安全高效地运行

4.请举一个实际的例子来说明操作系统的功能。

答：你能用用操作系统管理很多资源

5.为什么说“操作系统是控制硬件的软件”的说法不确切？

答：操作系统不仅能够控制硬件，也可以控制各种软件资源。

6.操作系统的基本特征是什么？说明他们之间的关系。

答：1.并发性2.共享性3.随机性

7.试从独立性，并发性和交互性和实时性四个方面来比较批处理系统，分时系统以及实

时系统。

答：分时系统：并发性是指同时有多个用户共同使用一个计算机，宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU.

独占性，是指用户感觉不到计算机为他们服务，就好像整个系统为他所独占。

交互性：是指用户根据系统响应结果进一步提出新要求，用户直接干预每一步。

实时性：是指系统对用户提出的请求及时响应。

8.引入多道程序设计技术的起因和目的是什么？多道程序系统的特征是什么？

答：多道程序设计的基本思想在内存中保持多个作业，主机可以交替的方式同时处理

多个作业，一般来说任何一道作业的运行总是要交替的使用处理器和外设子案

9.多道程序设计的度是指在任一给定时刻，单个CPU 所能支持的进程数目最大值。讨论要确定一个特定系统的多道程序设计的度必须考虑的因素。可以假定批处理系统中进程数量与作业数量相同。

答：

10.描述批处理系统响应一个执行请求需要的时间（称为响应时间），描述分时系统下的

响应时间，什么样的系统可能有较短的响应时间？为什么？

答：1)就是将用户的作业组成一批作业，之后输入到计算机中，计算机依次执行每个作业，然后输出，即为响应时间。

2）定义这个响应时间就是：系统对一个输入的反应时间实时系统的反应时间

11.什么情况下批处理是比较好的策略？什么情况下分时是比较好的策略？现代的操作系

统往往要把两者结合，请举出这样的例子，并说明它们是怎样被结合起来的，并通过这样的结合获得了什么好处。

答：常见的通用操作系统是分时系统与批处理系统结合，其原则是：分时优先，批处理再后，"前台"响应需要频繁交互的作业，如终端的要求。“后台”处理时间性要求不强的作业。

12.操作系统的技术发展是怎样的？从这一技术演化过程可以得到什么启发？

答：操作系统的发展是根据计算机硬件发展，计算机应用软件的发展而发展的，

我们发展操作系统的目标就是：充分利用硬件，提供更好的服务。

13.请作一个调查，看看各种计算机的应用领域都在使用什么样的操作系统，他们分别是

什么类型的操作系统，调查的内容应该涵概现代操作系统的主要类别.

14.现有一下应用计算机的场合，请为其选择适当的操作系统。1）航天航空，核变研究；2）国家统计局数据处理中心；3）学校学生上机学习编程4）高炉炉温控制；5）民航定

票系统，6）发送电子邮件（在两个地区之间）

答：1)航天航空，核变研究：嵌入式操作系统

2）分布式操作系统

3）个人计算机操作系统

4）实时操作系统

5）批处理操作系统

6）网络操作系统。

15.什么是Spooling 技术？他有什么用？你认为未来先进的个人计算机会把假脱机作为一

个关键特性吗？

答：假脱机（SPOOLing.）技术的全称是同时得外部设备联机操作，这种技术的基本思想

是用磁盘设备作为主机的直接输入输出设备，，主机直接从磁盘上选取作业运行，作业

的执行结果

16.外壳程序(shell)是不是操作系统的一部分，为什么？

答：不是，它不属于操作系统内核的一部分，它是一个应用程序。

17.如果你有一个可用得类UNIX 系统，例如Linux,Minix 或者BSD 等，而且你有足够的权限重起或者使得系统崩溃，请编写一个shell 程序作下面的实验，用该shell 程序不停的产生新进程，观察发生的事情，在运行你的shell 之前，请用sync 命令同步硬盘和内存中的磁盘缓存，以免在程序运行过程中访问文件系统，注意，请不要在任何共享的系统中做这件事情？

答：进程数不断增多，最后导致系统崩溃了！

重要：

18.现代操作系统的设计很讲求机制与策略的分离，已经使操作系统的结构和实现能够在

一定范围内适应不同的需要。例如Solaris 的调度器实现了进程调度的基本机制，同时它

允许通过动态调整核心参数实现不同负载下的系统性能平衡,这就是一种机制和策略的分离，请给出一个例子，说明怎样根据调度将机制和策略分开。请构造一种机制，允许父

进程控制子进程的调度策略。

19.有兴趣，可以去写一篇，记得写完了，发给我，我把你的文章贴上来！

硬件环境

第二章操作系统的硬件环境

1. 请简述处理器的组成和工作原理。你认为那些部分和操作系统的密切关系，为什么？答：一般的处理器由运算器，控制器，一系列的寄存器以及高速缓存构成。运算器实现

任何指令中的算术和逻辑运算，是计算机计算的核心；控制器负责控制程序运行的流程，包括取指令，维护CPU 状态，CPU 与内存之间的交互等等。寄存器是指令在CPU 内部做处理的过程中占存数据，地址一级指令信息的存储设备，在计算机的存储系统中它具有最快的访问速度。加上高速缓存以及内存管理单元(MMU)

2. 为了支持操作系统，现代处理器一般都提供哪两种工作状态，用来隔离操作系统和

普通程序？两种状态各有什么特点？

答；多数系统将处理器工作状态划分为管态和目态

管态：操作系统管理程序运行的状态，较高的特权级别，又称为特权态（特态）、系统态目态：用户程序运行时的状态，较低的特权级别，又称为普通态（普态）、用户态

3.什么是分级的存储体系结构？它主要解决什么问题？

答：容量、速度和成本

三个目标不可能同时达到最优，要作权衡

存取速度快，每比特价格高

容量大，每比特价格越低，同时存取速度也越慢

解决方案：采用层次化的存储体系结构

当沿着层次下降时，每比特的价格将下降，容量将增大

速度将变慢，处理器的访问频率也将下降

4.主存储器通常有哪两种类型？它们各自的特点是什么？用在哪里？

答：硬盘存储器，和内存存储器.

硬盘存储器：容量大，存储速率慢，断电后，数据信息不丢失

内存存储器：容量小，存储速率快，断电后，数据信息丢失。

5.请简述程序局部性原理。这个原理在分级的存储体系结构中是怎么样起作用的？

答：时间局部性，空间局部性。起的作用是：提高存储系统效能这个目的。

6.什么是存储保护？有哪些方法实现存储保护？

答：对主存中的信息加以严格的保护，使操作系统及其它程序不被破坏，是其正确运行的基本条件之一

多用户,多任务操作系统：OS 给每个运行进程分配一个存储区域

操作系统提供了：1.界限地址寄存器，存储健两个存储保护机构！

7。呵呵，大家去翻资料把！！！

8.缓冲技术在计算机系统中起着什么样的作用？它是如何工作的？

答：缓冲技术一般有三个用途，一种是用在处理器和主存储器之间的；另一种是用在处理器和其他外部设备之间的；还有一种是用在设备与设备之间的通信上。

9.什么是中断？为什么说中断对现代计算机很重要？

答：中断概念：指CPU 对系统中或系统外发生异步事件的响应。

异步事件是指无一定时序关系的随机发生事件，如外部设备完成数据传输，实时设备出现异常等。

中断机制是操作系统得以正常工作的最重要的手段，它使得OS 可以捕获普通程序发出的系统功能调用及时处理设备的中断请求，防止用户程序中破坏性的活动等等

10.中断的一般处理过程是怎么样的？多个中断同时发生呢？

答：1）如书图2.9(简单的中断处理过程)

2）如书图2.12(一个多优先级中断系统中多个中断的处理示例)

11.请简述中断和操作体统的关系，操作系统是如何利用中断机制的？

答：中断机制是操作系统得以正常工作的最重要的手段，它使得OS 可以捕获普通程序发出的系统功能调用及时处理设备的中断请求防止用户程序中破坏性的活动等等

12. 常用的I/O 控制技术有那些？各有什么特点？

答：常用的I/O 控制技术有以下几种：程序控制，中断驱动以及直接存储器存取（DMA）以及通道。

程序控制I/O 技术：由处理器提供I/O 相关指令来实现

I/O 处理单元处理请求并设置I/O 状态寄存器相关位

不中断处理器，也不给处理器警告信息

处理器定期轮询I/O 单元的状态，直到处理完毕

I/O 软件包含直接操纵I/O 的指令

控制指令: 用于激活外设，并告诉它做什么

状态指令: 用于测试I/O 控制中的各种状态和条件

数据传送指令: 用于在设备和主存之间来回传送数据

主要缺陷：处理器必须关注I/O 处理单元的状态，因而耗费大量时间轮询信息，严重地降低了系统性能

中断驱动I/O 技术：为了解决程序控制I/O 方法的主要问题

应该让处理器从轮询任务中解放出来，使I/O 操作和指令执行并行起来

具体作法：

当I/O 处理单元准备好与设备交互的时候，通过物理信号通知处理器，即中断处理器DMA 技术：中断的引入大大地提高了处理器处理I/O 的效率

当处理器和I/O 间传送数据时，效率仍旧不高

解决方法：

直接存储器访问（DMA：Direct Memory Access）

通过系统总线中一独立控制单元——DMA 控制器自动控制成块数据在内存和I/O 单元间的传送，大大提高处理I/O 的效能

通道：独立于中央处理器，专门负责数据I/O 传输的处理机

它对外设实现统一管理，代替CPU 对I/O 操作进行控制，使CPU 和外设可以并行工作，通道又称为I/O 处理机，

引入通道的目的:

为了使CPU 从I/O 事务中解脱出来

同时为了提高CPU 与设备、设备与设备之间的并行度

13.时钟对操作系统有什么重要作用？

时钟为计算机完成以下必不可少的工作：

在多道程序运行环境中，为系统发现陷入死循环（编程错误）的作业，防止机时的浪费

在分时系统中，间隔时钟实现作业间按时间片轮转

在实时系统中，按要求的间隔输出正确时间信号给实时的控制设备（如A／D、D/A 转换设备）

定时唤醒要求延迟执行的各外部事件（如定时为各进程计算优先数，银行中定时运行某类结账程序等）

记录用户使用设备时间和记录某外部事件发生时间

记录用户和系统所需要的绝对时间，即年、月、日

第三章用户接口与作业管理

1.阐述程序，作业，作业步和进程之间的联系和区别。

答：

(1）作业

用户在一次计算过程中，或者一次事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的总称（2）作业步

一个作业可划分成若干部分，称为一个作业步

典型的作业控制过程：

“编译”、“连接装配”、“运行”

2.一个具有分时兼批处理功能的操作系统应该怎样调度和管理作业？为什么？

品

3.在一个批处理系统中，一个作业从提交到运行结束并退出系统，通常要经历哪几个阶段和状态？你能说出这些状态转变的原因吗？哪些程序负责这些状态的转变？

4.假设有三个作业，他们进入时间和估计运行的时间如下：

作业号进入时刻估计运行时间

1 10：00 60 分钟

2 10：10 60 分钟

3 10: 25 15 分钟

在单道批处理方式下，采用先来先服务算法和最短作业优先算法进行作业调度。请给出他们的调度程序，并分别计算出作业平均周转时间和带权平均周转时间，请对计算结果进行解释。

答：先来先服务：

作业号进入时间估计运行时间开始时间结束时间周转时间带权周转时间

1 10:00 60 10：00 11：00 60 1

2 10:10 60 11：00 12：00 110 11/6

3 10:25 15 12：00 12：15 110 22/3

平均周转时间：280/3 带权：55/6+6/6=61/6

最短作业服务:

作业号进入时间估计运行时间开始时间结束时间周转时间带权周转时间

1 10:00 60 10：00 11：00 60 1

2 10:10 60 11：15 12：15 125 25/12

3 10:25 15 11: 00 11: 15 50 10/3

平均周转时间：235/3

带权：1+25/12+10/3= 77/12

5.有一个两道的批处理操作系统，作业调度采用最短作业优先的调度算法，进程调度采用基于优先数的抢占式调度算法，有如下的作业序列：

作业进入时间估计运行时间优先数

1 10：00 40 分钟5

2 10：20 30 分钟3

3 10：30 50 分钟4

4 10: 50 20 分钟6

其中优先数数值越小，优先级越高。

1）列出所有作业进入内存时间及运行结束时间

2）计算作业平均周转时间和带权平均周转时间。

答：

作业号进入时间估计运行时间开始时间结束时间周转时间带权周转时间

1 10:00 40 10：00 11：00 60 3/2

2 10:20 30 10: 20 10：50 30 1

3 10:30 50 10：30 11：20 50 1

4 10:50 20 11: 00 11:20 30 3/2

平均周转时间：2.5 带权：5

第四章进程管理

1..一个单CPU 的操作系统共有n 个进程，不考虑进程状态过渡时的情况，也不考虑空转进

程（1）给出运行进程的个数；（2）给出就绪进程的个数；（3）给出等待进程的个数。解：1.运行进程的个数可能是0，也可能是1;

2,就绪的进程的个数可能是0，也可能是n-1

3．等待进程的个数可能是0,也可能是n

2.多道程序在单CPU 上并发运行和多道程序在多CPU 上并行执行，这两者在本质是否相同？为什么？请给出以上两者在实现时应考虑什么问题？

答：1)本质上不同，前者是宏观上并发同时运行，微观上是交替顺序执行，后者则是宏观上并行，微观上也并行。

2)在实现多道程序设计时，必须协调好资源使用者和被使用者之间的关系，即对处理机资源加以管理，以实现处理机在各个可运行程序之间的分配与调度，对内存资源加以管理，将内存分配给各个运行程序，还要解决程序在内存中的定位问题，并防止内存中各个程序之间互相干扰或对操作系统的干扰，对设备资源进行管理，使各个程序在使用设备时，不发生冲突。

3.用进程概念说明操作系统的并发性和不确定性是怎样体现出来的？

答：进程的并发特性和异步特性体现了操作系统的并发性和不确定性。

进程的并发特性：可以同其他进程一道向前推进，即一个进程的第一个动作可以在另一

个进程的最后一个动作结束之前开始

进程的异步性：每个进程按照各自独立的，不可预知的速度向前推进。

4．PCB 的作用是什么？他是怎么样描述进程的动态本质的？

答：PCB 称为进程控制块(Process Control Block)，为了便于系统控制和描述进程的活动

过程，在操作系统核心中为进程定义一个专门的数据结构，就是PCB。

系统利用PCB 来描述进程的基本情况以及进程的运行变化过程。PCB 是进程存在的唯一标志。当系统创建一个进程时，为进程设置一个PCB，再利用PCB 对进程进行控制和管理；撤销进程时，-系统收回它的PCB,进程也随之消亡。

5.进程的三个基本状态转换如图（见书），图中1，2，3，4 表示某种类型的状态变迁，请分别回答下列问题：

1）什么“事件”引起某一种类型的状态变迁

答：运行中的进程因为中断的发生，或者需要等待某种事件的发生，变迁到等待状态

等待状态的进程，应为所等待的事件发生了，变迁到就绪态

CPU 为空的时候，就绪态的进程就变迁到运行状态

运行的进程因为调度程序，变迁到就绪状态

2）系统中常常由于某一进程的状态变迁引起另一进程也产生状态变迁，试判断在下述情况下，如果有的话，将发生什么因果变迁？

3 ->1 2. ->1 4->1 3->4

如果有处于就绪态的进程（3->1）

如果有处于就绪态的进程(2->1)

CPU 为空(4->1)

等待事件发生(3->4)

3)在什么情况下，下述变迁中哪些将不立即引起其他变迁？

1 2 3 4

当1 发生，并不引起其他变迁

当2 发生,如果有进程处于就绪态，引起1 发生

当3 发生, 如果有进程处于就绪态，引起1 发生

当4 发生，如果CPU 为空，那么引起 1 发生

4）引起进程状态变迁的根本原因是什么？

答：原因：自身的进展情况和外界环境条件的变化。自身的逻辑，中断和进程调度程序等！

根据进程的动态性，进程在其生命周期内，需要经历一系列离散状态。

6.内核通常完成哪些功能？经过内核扩充后形成的虚拟机有哪些属性？

答：内核一般提供如下功能

1）中断处理2)进程调度3)进程控制4）进程同步与互斥；5)进程通信；6)存储管理的

基本操作7)设备管理的基本操作8)文件信息管理的基本操作9)时钟管理

虚拟机的属性有：1)没有中断2)为每个进程提供了一台虚拟处理机，每个进程好像在各

自的处理机上顺序的运行3)为进程提供了强大的指令系统，即非特权的指令和原语一起

组成的指令系统

7.并发进程执行时一定会产生与时间有关的错误吗？为什么？

答：不一定，如果并发进程都占有一些受到保护的私有资源(包括内存，设备等资源)，那么执行的结果和进程调度的算法以及中断等外界环境没有关系，所以不一定会产生与时间有关的错误.

8.试举出进程状态转换的典型原因和引起进程调度的因素。

答：进程状态转换的典型原因：1 中断或者等待某事件发生,2.所等待事件发生了3,CPU 为空引起进程调度的因素为：

1)正在执行的进程运行完毕

2)正在执行的进程调用阻塞原语将自己阻塞起来并进入等待状态

3）正在执行的进程调用了P 原语操作，从而因为资源不足而被阻塞，或调用了V 原语操作激活了等待资源的进程队列

4）执行中的进程提出了I/O 请求后被阻塞

5）在分时系统中时间片已经用完

以上都是CPU 为不可抢占方式下引起进程调用的原因，当CPU 为可抢占时，就绪队列中的进程比当前运行的进程的优先级高，也引起进程调度

9.说明下列活动是属于哪些制约关系？

1）若干同学去图书馆借书进程互斥

2）两队进行篮球比赛进程互斥

3）流水线生产中的各道工序进程同步

4）商品生产和社会消费进程同步

10,是否所有的共享资源都是临界资源，为什么？

答：不是，根据定义，一次只允许一个进程使用得进程才叫临界资源,能同时被多个进程

使用得资源不是临界资源

11．设一台计算机，有两条I/O 通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1 中，加工处理后再搬到缓冲区B2 中，并在打印机上印出，问：

1）系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？

2）这些进程间有什么样的相互制约关系

3）用P,V 操作写出这些进程的同步算法

4）设系统中只有上述几个进程，用图表示出各自状态变迁情况及原因？

答：这是一个典型的生产者，消费者问题

1）系统要设三个进程完成任务，第一个进程P1,从卡片输入机中读入数据，并且把数据放入缓冲区B1 中，第二个进程从B1 缓冲区中取数据，加工处理后放入缓冲区B2 中。第三个进程将缓冲区的内容输入到打印机中打印出来

2）这三个进程之间是同步和互斥的关系

3)三个进程之间必须协调工作，需设置四个信号量，S1,S2,S3,S4 并令S1 的初值为1,S2 的处置为0，S4 的初值为1,则程序为：

进程p1 进程p2 进程p3

P(S1) P(S2) P(S3)

从卡片机中读入数据P(S4) 将缓冲区B2 内容

V(S2) 将Buffer B1 中的数据在打印机中输出

拷贝道Buffer B2 中V(S4)

V(S1)

V(S3)

4)当缓冲区B1 为空时，当有输入时，进程p1 进入就绪态，如果CPU 为空，则为运行态，输入完成后，进入等待态

如果存在进程p2，则为等待态，当S2+1 后，处于等待态进程进入就绪态，如果CPU 为空进入运行态，拷贝完成后，进入等待态

如果存在进程p3，则为等待态，当S3+1 后，处于等待态进程进入就绪态，如果CPU 为空进入运行态，输出完成后，进入等待态

12.设有无穷多个信息，输入进程把信息逐个写入缓冲区，输入进程逐个地从缓冲区中取

出信息。在下述情况下：1)缓冲区是环形的，最多可以容纳n 个信息；2）缓冲区是无穷大的。

试分别回答下列问题？

1)输入，输出两进程读，写缓冲区需要什么条件？

2)用P,V 操作写出输入，输出两进程的同步算法，并给出信号量含义以及初值

3)指出信号量的值的变化范围和其值的含义

答：

一：当缓冲区的大小为n 时

1）当缓冲区信息为空的时候，输出进程无法读，处于等待状态，当缓冲区信息为满的时

候无法写，都某个缓冲区单位进行读写的时候，要互斥

2）1.空的信号量empty 初值为n, 满的信号量为full 初值为0, 对缓冲区单元的互斥信号量为mutex,j,k 为缓冲区单位地址，初值为0

写进程读进程

P(empty) P(full)

P(mutex) P(mutex)

向Buffer[i]写入信息从Buffer[k]中读信息

V(mutex) V(mutex)

V(full) V(empty)

j:=(j+1)mod n k:=(k+1)mod n

4)empty 表示还有多少缓冲区单元为空，如果empty=0,表示缓冲区满，系统调用写进程时，写进程处于等待态

full 表示缓冲区都多少有信心的单元，如果full=0, 表示缓冲区空，系统调用写进程时

，读进程处于等待态

mutex 表示对于缓冲区单元的互斥信号量,当mutex=1 时，开锁，mutex=0 时，闭锁

二．当缓冲区大小为无穷大时

1）同上

2）1．空的信号量empty 不用设, 满的信号量为full 初值为0, 对缓冲区单元的互斥信号量为mutex,j,k 为缓冲区单位地址，初值为0

写进程读进程

P(full)

P(mutex) P(mutex)

向Buffer[i]写入信息从Buffer[k]中读信息

V(mutex) V(mutex)

V(full)

j:=(j+1)mod n k:=(k+1)mod n

4)full 表示缓冲区都多少有信心的单元，如果full=0, 表示缓冲区空，系统调用写进程

时，读进程处于等待态

mutex 表示对于缓冲区单元的互斥信号量,当mutex=1 时，开锁，mutex=0 时，闭锁

13.假定一个阅览室最多可以容纳100 人，读者进入和离开阅览室都必须在阅览室门口的一个登记表上标志（进入时登记，离开时去掉登记项）而且每次只允许一人登记或者去掉登记，问：

1) 应编写几个进程完成这项工作，程序的主要动作是些什么？应该设置几个进程？进程

和程序间的关系如何？

2) 用P,V 操作写出这些进程的同步通信关系

答：编写两个进程，一个处理读者进入，一个处理读者离开，进程是程序的动态执行

设置信号量full 为初值为0，空的信号量empty 初值为100, 互斥信号量mutex 初值

为1

进入离开

P(empty) P(full)

P(mutex) P(mutex)

登记取消登记

V(mutex) V(mutex)

V(full) V(empty)

进入离开

14．在生产者和消费者问题中，如果对调生产者（或消费者）进程中的两个P 操作和两个V 操作的次序，会发生什么情况？请说明！

答：对调P 操作, 会发生死锁因为P(empty)在p(mutex)和v(mutex)内部，也就是临界

区中，当empty≤0,时，P(empty)在临界区中进入到了休眠状态。那么就别的进程都进入

不到临界区中，进入死锁状态。

而两个V 操作无关紧要

15.为什么引入高级通信机构？他有什么优点？说明消息缓冲通信机构的基本工作过程？答：

1）为了解决大量的消息交换，

2）优点：不仅能够保证相互制约的进程之间的相互关系，还同时实现了进程之间的信息

交换

3）消息缓冲通信技术的工作过程：

其基本思想是：根据“生产者-消费者”原理，利用内存中公用消息缓冲区实现进程之间

的信息交换。

内存中开辟了若干消息缓存区，用以存放消息，每当一个进程（发送进程）向另一个进程（接收进程）发送消息时，便申请一个消息缓冲区，并把已准备好的消息发送到缓冲区中，然后把该消息缓冲区插入到接受进程的消息队列中，最后通知接受进程，接收进程收到发送进程发送到的通知后，从本进程的消息队列中摘下一消息缓冲区，取出所需的消息，然后把消息缓冲区还给系统。

16.进程间为什么要进行通信？在编写自己的程序时，是否考虑到要和别的用户程序进行

通信？各个用户进程间是否存在制约关系?

答；1)各个进程在运行的时候，共享内存，或者共同完成一个特定的功能，都需要进行通信，

2)需要，

3）促在同步和互斥的关系，比如聊天程序

17.假定一个系统的磁盘块大小为2KB，一个块的平均访问时间是20 毫秒。一个有40KB 进程

由于资源请求从运行态变为阻塞态，它必须保持阻塞多长时间？

答：40/2 * 20=400 毫秒

保持阻塞态400 毫秒

18.假设A,B 两个火车站之间是单轨线，许多列车同时到达A 站，然后经过A 站到达B 站；又列车从 A 到 B 的行驶时间是t,列车在 B 战后的停留时间是t/2,试问在该问题模型中，什么是临界资源，什么是临界区?

答：临界资源：A 到B 之间的单轨线，以及B 站是临界资源

临界区：在A 到B 之间行驶，以及在B 上停留是临界区

19.同步机制应该遵循哪些原则？为什么？

答：1.它的描述能力应该足够强，既能解决各种进程间的同步互斥问题；

2．其次，应该容易实现并效率高

3．第三，使用方便

20.我们为某临界资源设置一把锁W。当W=1 时，表示关锁，W=0 时，表示开锁，试写出开锁

和关锁原语，并利用它去实现互斥。

答：while(1==w);

enter 临界区

21.进程A1,A2,…,An 通过m 个缓冲区向进程B1,B2,…,Bn 不断发送消息，发送和接收工作遵

循如下规则：

1)每个发送进程每次发送一个消息，写入一个缓冲区，缓冲区大小与消息长度一样

2)对每一个消息，B1,B2,..Bn 都需要各接收一次，读到各自的数据区中；

3)m 个缓冲区都满时，发送进程等待，没有可读消息时，接受进程等待

试用P,V 操作组织正确的发送和接收操作。

答：

V AR

mutex：Semaphore：{初值为1，实现对缓冲区的互斥}

empty：Semaphore：{初值为n,有多少缓冲}

Full：Array[1..n] OF Semaphore：{初值为0,每个接收进程当前可接收的缓冲区

}

Count：Array[1..n] OF INTEGER;{初值为0,n 个缓冲区被访问的次数} ReceivePointer:Array[1…n] OF INTEGER{初值为0，该接收进程要取哪个} SendPointer：INTEGER;{初值为0,发送进程下次要放到哪个缓冲区}

发送进程(num：INTEGER) {num 为进程号}

Repeat

P(empty)

P(mutex)

向buff[sendPointer]放消息

sendPointer：=（sendPointer+1）mod k

count[sendPointer]：=0

V(mutex)

For i:=1 To n Do

V(Full[i])

Until FALSE

接收进程（num:INTEGER）:{num 为接收进程号}

Repeat

P(Full[num])

P(mutex)

从buff[ReceivePoiner[num]]中取消息

V(mutex)

Count[ReceivePoiner[num]]：= Count[ReceivePoiner[num]]+1

IF(Count[ReceivePoiner[num]]==n)

THEN V(empty)

Count[ReceivePoiner[num]]==0

ReceivePoiner[num]]：=(ReceivePoiner[num])+1)mod n

Until FALSE

22．有K 个进程共享一个临界区，对于下述情况，请说明信号量值的初值，含义，并用P, V

操作写出相关的互斥算法。

1）一次只允许一个进程进入临界区

2）一次只允许m 个进程进入临界区

答：1)设置互斥信号量mutex，初值为1

P(mutex)

Enter_region

V(mutex)

2)设置同步信号量mutex,初值为m;

P(mutex)

Enter_region

V(mutex)

23．爱睡觉的理发师问题，一个理发店有两间相连的屋子，一间是私室，里面有一把理发椅，另一个是等候室，有一个滑动门和N 把椅子。理发师忙的时候，通向私室的门被关闭，新来的顾客找一把空椅子坐下，如果椅子都被占用了，则顾客只好离去，如果没有顾客，则理发师在理发椅上睡觉。并打开通向私室的门。理发师睡觉时，顾客可以叫醒他理发，请编写

理发师和顾客的程序，正确实现同步和互斥问题！

答：

解：V AR:

S1,S2 ：Semaphore;{初值为0,实现理发师与顾客的同步}

Mutex：Semaphore：{初值为1,实现对waiting 的互斥}

waiting：INTEGER:{初值为0,等待的顾客数}

理发师进程

REPEAT

P(S1) {若无顾客，则睡觉}

P(mutex)

Waiting:=waiting-1

V(S2); (唤醒一个等待的客户)

V(mutex)

理发

Until FALSE

顾客进程

P(mutex)

IF(waiting

THEN BEGIN

Waiting：=-waiting+1 ;(等待顾客数加1)

V(mutex);

V(S1) {通知理发师}

P(S2) {若无理发师，挂起}

坐下理发

END

ELSE V(mutex)

24.进程之间的通信方式有几种？在单机环境下，常用的哪几种通信方式？

答：三种：共享内存，消息机制，以及管道通信

在单机环境下：常采用共享内存以及管道通信。

25. 一个快餐店有四类雇员：1）领班，他们接受顾客点的菜单；2)厨师，准备饭菜；3）打包工，将饭菜装在袋子里；4）收银元，将食品袋交给顾客并收钱，每个雇员都可以看作一个进行通信的顺序进程，他们采用的进程间通信方式是什么？

答：通信方式为消息传递。

26．抢占式进程调度是指系统能够强制性的使执行进程放弃处理机，试问分时系统采用的是抢占式还是非抢占式进程调度？实时系统？

答：分时系统采用的是非抢占式进程调度

实时系统采用的是抢占式进程调度

27．试述进程调度得主要任务，为什么说它把一台物理机变成了多台逻辑上的处理机

答：处理机调度的任务是控制协调进程对CPU 的竞争即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU 的使用权交给被选中的进程

多个进程虽然在微观上仍然是顺序执行，但是在宏观上，仿佛是并发执行

28.在CPU 按优先级调度的系统中

1），没有运行的进程是否一定没有就绪进程

2）没有运行进程，没有就绪进程或两者都没有是否可能？各是什么情况？

3）运行进程是否一定是自由进程中优先数最高的？

答：1)一定没有

2) 没有运行进程，一定没有就绪进程;没有就绪进程可能有等待进程，也可能有运行

进程；两者都没有，可能有等待进程

3)不一定，可能出现等待进程中优先级更高

29.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，一次进程切换的需要的时间是S,实际上就是开销，对于采用的时间片长度为Q 的时间片轮转法，请给出1）Q=无穷，2)Q>T , 3)S

2)当Q>T 时, CPU 的利用率=T/(T+S)*100%(当进程运行完后，就切换，也就相当于时间片=T )

3)当S

4）当Q=S 时=S/S+S

5)当Q 趋于0,CPU 的利用率=T/T+nS=0 （n 趋于无穷）

30，大多数时间片轮转调度程序使用一个固定大小的时间片，请给出选择小时间片的理由，然后再给出选择大时间片的理由

答：选择小时间片：I/O 密集型,可以缩短响应时间，满足短的交互需求

选择大时间片：CPU 密集型，可以防止过多的进程切换，提高CPU 效率

31.有 5 个批处理作业 A 到 E 几乎同时到达一计算中心。他们估计运行时间分别为10,6,2,4 和

8 分钟，其优先数(由外部设定)分别为3，5，2，1，4 其中5 级为最高优先级，对于下列每种调度算法，计算其平均周转时间，可忽略进程切换的开销。

1）时间片轮转法

2）优先级调度法

3）先来先服务法（按照次序10,6,2,4,8 运行）

4）最短作业优先

对1），假设系统具有多道处理能力，每个作业均获得公平的CPU 时间，对(2) 和(4)假设任一时刻只有一个作业运行，直到结束，所有作业都是CPU 密集型作业!

答：1) 和时间片的长短有关，比较繁琐！

2)运行顺序是(6,8,10,2,4) (6+14+24+26+30)/4=100/4=25

3)(10+16+18+22+30)/4=96/4=24

4) (2+(2+4)+(2+4+6)+(2+4+6+8)+( 2+4+6+8+10))/4=17.5

32：有5 个待运行的作业，他们的估计运行时间分别是9,6,3,5，采用哪中次序运行各个作业将得到最短的平均响应时间？答案依赖于X

答：由于5 个作业同时到达，所以按最短作业优先调度会得到最短的响应时间：

9≤x 3 5 6 9 x

6≤x≤9 3 5 6 x 9

5≤x≤6 3 5 x 8 9

3≤x≤5 3 x 5 8 9

x≤3 x 3 5 8 9

33,在一间酒吧里有三个音乐爱好者队列，第一列音乐爱好者只有随身听，第二列只

有音乐

磁带，第三列只有电池，而要听音乐就必须有随身听，音乐磁带和电池这三中物品

。酒吧老板一次出售这三种物品中的任意两种，当一名音乐爱好者得到这三种物品

并听完乐曲后，酒吧老板才能再一次出售这三种物品中任意两种，于是第二名音乐

爱好者得到这三种物品。并开始听乐曲，全部买卖九这样进行下去。

使用P,V 操作正确解决这一买卖。

解：买方有三个进程，卖方有 1 个进程

卖方，和买方的同步信号量S1,S2 ,初值为0,1.

听音乐时的互斥信号量;mutex

卖方进程

P(S1) (没有音乐爱好者，等待)

卖物品

P(mutex)

放音乐

V(mutex)

V(S2)

买方进程

P(S2)

买物品

V(S1) {老板可以卖东西}

34.巴拿马运河建在太平洋和大西洋之间，由于太平洋和大西洋水面高度不同，有巨大落差，所以运河中建有T(T≥2)级船闸，并且只能允许单向通行，船闸依次编号为1,2,…,T ，由大西洋来的船需要经过船闸T,T-1.,,,2,1 通过运河到达太平洋，由太平洋来的船需要经由船闸1,2,…,T-1,T 通过运河到达大西洋。

使用P,V 操作正确解决大西洋和太平洋的船只通航问题。

答：答：Array: S1[T] of Semaphore {为每个船闸设置的信号量初值都为1}

Array: count1[T] of INTEGER {为每个船闸设置通往大西洋的船的计数值,初值都为

0}

Array: count2[T] of INTEGER {为每个船闸设置通往太平洋的船的计数值,初值都为

0}

对count 设置互斥信号量mutex

去大西洋的进程:

int j

for(j=0;j

P(mutex)

if(count1[j]==0)

P(S[j])

count[j]++

过第j+1 个船闸

P(mutex)

count[j]--

if(count[j]==0)

V(S[j])

V(mutex)

}

去太平洋的进程：

int k

for(k=T-1;k≥T,k++){

P(mutex)

if(count2[k]==0)

P(S[k])

count[k]++

过第k+1 个船闸

P(mutex)

count[k]--

if(count[k]==0)

V(S[k])

V(mutex)

}

35.某银行有人民币储蓄业务，由n 个柜员负责，每个顾客进入银行后，先取一个号，并且等着叫号，当一个柜员人员空闲下来，就叫上一个号，使用P,V 操作正确编写柜台人员和顾客进程的程序！

解; 取号的互斥信号量mutex,叫号的互斥信号量mutex1

柜台人员和顾客进程的同步信号量为S1,S2, 初值分别为n,0

柜台人员进程：

P(S2) (无顾客则等待)

P(mutex1)

叫号

V(mutex1)

服务

V(S1)

顾客进程

P(mutex)

取号

V(mutex)

P(S1)

享受服务

V(S2)

36,设A,B,C 三个进程共享一个存储资源F,A 对F 只读不写，B 对F 只写不读，C 对F 先读后写。

（当一个进程写F 时，其他进程既不能读F，也不能写F,但多个进程同时读F 是允许的）试利用管程的方法或者P,V 操作，写出A,B,C 三个进程的框架，要求：（1）执行正确

（2）正常运行时不产生死锁；(3)使用 F 的并发度高

37,某系统如此定义P,V 操作

P(S)

S=S-1

若S<1 本进程进入等待队列末尾，否则继续进行

V(S)

S=S+1

若S≤0,释放等待队列中末尾的进程，否则继续运行。

现有四个进程P1,P2,P3,P4 竞争使用某一需要互斥使用的资源（每个进程可能反复使用多次），使用这样的P,V 操作来正确的实现互斥。

解:

S:ARRAY[0,,,3] OF Semaphore{初值为s[i]=i,i=0,1,2,3 }

访问进程

for i:=3 downto 1 do

P(s[i])

临界区操作

for i:=1 To N-1 Do

V(S[i])

38,请用进程通信的办法解决生产者，消费者问题

39,请用管程实现哲学家就餐问题

第五章存储管理

1．产生存储分配问题的背景是什么？何谓静态分配？何谓动态分配？动态分配的原因是什么？

答：一个有效的存储分配机制，应对用户提出的需求做出快速响应，为之分配相应的存储空间，在用户作业不需要它时，及时收回，供其他用户使用。

内存分配有两种方式

1）静态分配：程序要求的内存空间是在目标模块连接装入内存时确定并分配的，并且在程序运行过程中不允许再申请或在内存中“搬家”，也就是分配工作是在程序运行前一次性完成

2）动态分配：程序要求的基本内存空间是在目标模块连接装入内存时确定并且分配的，但是在运行过程中，允许申请附加的内存空间或在内存中“搬家”，也就是分配工作可以在程序运行前及运行过程中逐步完成

动态分配的原因：动态分配具有较大的灵活性，对提高内存的利用率，比静态分配更合理些。

2.阐述操作系统中选择存储管理方案的原则。

答：原则：

1. 存储管理必须合理地分配内存空间

2．为了避免内存中的各个程序相互干扰，还必须实现存储保护

3．有效利用内存空间，允许多个作业共享程序和数据

4．为了在内存中运行长度为任意大小的程序，必须采用一定的方法“扩充”内存

3.可变分区管理方式下，采用移动技术有什么优点？移动一道作业时操作系统要做哪些工

作？

答：对碎片进行整理，把所有空闲碎片合并成一个连续的大空闲区，供作业使用。

被移动了得程序，需要进行重新定位，可以用动态地址映射实现。

4.用可变分区方式管理主存时，假定主存中按地址顺序依次有5 个空闲区，空闲区的大小依次为32k,10k,5k,228k,100k。现有J1,J2,J3,J4,J5。它们各需主存1k,10k,108k,28k,1

15k。若采用最先适应分配法能把这5 个作业按J1, J5 次序全部装入主存吗？你认为按怎样的次序装入这 5 个作业可使主存空间利用率最高。

答：1) 若采用最先适应分配法，无法将 5 个作业全部装入主存！

2）通过对最佳适应分配法和最差适应分配法的分析，其中最差适应分配法的内存空

间利用率最高.

5．什么是碎片？试述各种多道程序系统存储管理方案中碎片是如何出现的？

答：经过一段时间的分配回收后，内存中存在很多很小的空闲块。它们每一个都很小，不足以满足分配要求；但其总和满足分配要求。这些空闲块被称为碎片

6.段式存储管理系统中是如何实现存储保护的？

答：段式管理的存储保护主要有两种。一种是地址越界保护法，另一种是存取方式控制保护法。具体的措施有：

1)利用段表及段长来实现段的保护，防止程序执行的时地址越界

2）存取权限保护法，在段表中设有“存取权”一项，可对程序的访问权限进行各种必要的限制

3）存取保护键保护：由于I/O 通道对存储器的访问是不通过段表的，因此有的机器还采用存储保护健来保护

7，在段式存储管理系统中，如何实现多个作业对一个信息段的共享？并说明可共享过程段的动态链接过程。

答：1)如果多个用户进程或作业需要共享某段程序或者数据，可以使用不同的段名，在各自的段表中填入已在内存中的共享段的地址，并设置适当的读写控制权，就可以做到共享一个内存段的信息。

8.段式存储管理系统中，为什么说存取方式控制对共享段特别重要？

答：存取方式对于非共享段来说，主要是用来指示程序设计的错误，而对共享段来说，则显得特别重要，例如某个纯代码段被共享，则必须禁止任何作业修改它，因此，规定这样的段只能“执行”。对于某个共享的数据段，只允许大家“读”，而不能“写”，或只允许某一个用户“写”。

此外，通常还禁止任何作业“读”一个过程段，因为：

1）读一个过程段显然是程序设计的错误

2）有些过程是专用的，只准使用，不准“拿走”。如果一个分段仅具有“执行”状态，

那么只能作为一个过程来调用，而“读”“写”是禁止的；如果有作业给他们企图“读”和“写”，则系统发出保护中断信号。

--

9.保护方式除R,W,EX(执行)组合外，你还能想出其他的保护方式吗?

答：保护方式除了R,W,EX 组合成的存取权限位外，还应该增加以下内容：

1）特征位（该段在/不在内存，是否可共享）

2）标志位(该段是否被修改过，能否移动)

3）扩充位（改段长度固定长/可扩充）

10.什么是动态链接？为什么虚拟段式存储管理系统有利于动态链接？

答：动态链接是：是在程序开始运行时，只将主程序段装配好，并调入内存，其他各段

的装配是在主程序段的运行过程中逐步完成。每当需要调用一个新段时，再将这个新段装配好，并于主程序段链接。

2）？

11.有一个操作系统采用段式存储管理方案，用户区内存为512K，分配时截取空闲块的前半部分（小地址部分）。初始时内存全部空闲，系统执行如下申请，释放操作序列。

申请300K,申请100K，释放300K,申请150K,申请50K,释放90K

1)若采用首先适应算法，空闲块表中有哪些空块（指出大小，地址）

2）若采用最佳适应算法，空闲块中有哪些空块（指出大小，地址）

3）若随后又申请了80K,针对上述两种情况说明结果？其结果说明了什么问题？

答：1)

空闲块：0--90 , 200--300,400---512

空闲块: 0--90 , 150--300,450--512

2)

空闲块:80--90, 200--300,400---512

空闲块:80--90 , 150--300,450--512

12.加入一个程序的段表如下：

段号状态位段起始地址段长存取控制

0 0 100 40 W

1 1 2010 20 W

2 0 1590 100 E

3 0 75 50 R

其中状态位“1”表示该段不在内存中，存取控制：W 表示可写，R 表示可读，E 表示可执行对于下列的逻辑地址可能发生什么情况？

1）STORE 1,[0,50]

2) STORE 1,[1,10]

3) LOAD 1,[2,77]

4) LOAD 1,[3,20]

答：1)的逻辑地址:150

2)的逻辑地址：2020

3)的逻辑地址：1667

4)的逻辑地质：95

13. 设在内存中按地址递增次序有三个不连续的空闲区F1,F2,F3,他们的容量分别为60K, 130K,20K 请给出一个后备作业序列，使得实施存储分配时

1）采用最佳适应算法将取得好的效果，而采用最差适应算法和首先适应算法效果都不好；2）采用最佳适应算法效果不好，而采用最差适应算法和首先是应算法都可取得好的效果；3）采用最差适应算法将取得好的效果，而采用首先适应算法和最佳适应算法效果都不好；4）采用三种算法都取得好的效果；

5）采用这三种算法效果都不好。

答：1）20,60,130

2）40,65,20

3）20,50,60

4) 130,60k,20

5) 140,70,70

14.页式存储管理系统中作业的地址空间是一维的还是二维的？请说明理由

答：二维的，有一维是：页号，和第二维是：页内地址！

15.页式存储管理需要哪些硬件支持？如何实现逻辑地址到物理地址的映射？

答：系统提供了一对寄存器：页表始址寄存器和页表长度寄存器。

1）具体步骤说明如下

1）地址映射机制把CPU 给出的逻辑地址分为两部分：页号P 和页内地址

2）将逻辑页号P 与页表长度寄存器内容比较，如果P 大于等于页表长度L，则为越届，发生地址越界中断

3）根据页表始址寄存器的内容D 得到页表在内存的首地址，并根据逻辑页号P 在页表中找到对应的内存块号P'

4)把物理页号与逻辑地址中的页内地址D 拼在一起，形成访问内存的物理地址

16.假定一个存储管理程序已经把它的页面淘汰决定缩小到两页之一，假定其中一页由几

个进程共享，另一页仅由一个进程使用，最终应该淘汰哪一页？请解释！

答：当然是后一页，这样就能避免频繁的调度页面！

17. 在多道程序系统中，程序和数据共享可以大大的节省内存空间，分别说明页式，段式和段页式存储管理系统中是如何实现共享的？

答：页式：页式存储管理使每个程序能利用内存空间中一些不连续的存储块，这种灵活性就允许两个或多个程序共享程序中的代码或公共数据段。

段式：如果多个用户进程或作业需要共享某段程序或数据，可以使用不同的段名，在各

自的段表中填入已在内存中的共享段的起始地址，并设置适当的读写控制权，就可以做

到共享一个内存段的信息。

段页式：？

18. 在页式存储管理系统中，对数据，过程的共享有什么限制，为什么？

答：对于数据页面的共享，实现起来比较简单，因为这个共享的数据页面，可以安排在程序地址空间的任何一个页面上，而代码的共享则不然，它必须把共享的代码安排到所有共享它的程序地址空间中相同页号的页面中，即共享代码所在地址空间必须重叠。

19.为什么期望大多数程序具有局部性？

答：利用虚拟存储技术，可以为程序提供较少的物理页面，就可以完成执行程序的任务。

20.设计一个页表应考虑哪些因素？

答：系统为每个用户程序建立一张页表，用于记录用户程序的逻辑页面与内存物理页面之间的对应关系，包括两项内容：逻辑页面号，该逻辑页面在内存中分配的物理页面号（内存块号），用户程序的地址空间有多少页，该页表里登记多少行，且按逻辑页的顺序排列。

页表存放在内存系统区。

21. 操作系统的存储管理目标是什么？段页式管理是如何实现这些目标的？

答：

1)充分利用内存，对多道程序并发执行。

22.为什么说段页式管理时的虚拟地址仍然是二维的？

答：段号，段内地址。

23.假定磁盘空闲空间表表明有下列存储块空闲块：13，11，18，9 和20 块。有一个要求为某文件分配10 个连续的磁盘块。

1）如果采用首次适应分配策略，那么将分配哪个块？

31.有一台计算机含有四个页面，每一页的装入时间，最后一次修改时间以及R 与M 位的值

如下（时间为时间周期）：

页装入时间最后访问时间R M

0 126 279 0 0

1 230 260 1 0

2 120 272 1 1

3 160 280 1 1

1）NRU 应该淘汰哪一页？

2）FIFO 应该淘汰哪一页？

3）LRU 应该淘汰哪一页?

4）第二次机会应该淘汰哪一页？

答：?

32. 请求页式存储管理中，页面置换算法所花的时间属于系统开销，这种说法对吗？

答：额外开销。

33.何谓系统的“抖动”现象？当系统发生“抖动”时，你认为应该采取什么措施加以克服？

答:在虚存中，页面在内存和外存之间频繁的调度，以至于调度页面所需时间比进程实际

运行的时间还多，此时系统效率急剧下降，甚至导致系统崩溃，这种现象称为颠簸（抖动）产生的原因：页面置换算法不合理，分配给进程的物理页面数太少。

解决办法：调整算法，多分配物理页面数。

34.在虚拟页式存储管理中，进程在内外存中的存放有以下两种方法：

1）一部分页面放在内存，其余页面放在外存

2）一部分页面放在内存，全部页面放在外存

试从系统开销的角度分析两种方法各自的优缺点，并说明页表的差别。

答：？

35，36，37 第二次复习的时候做！！

第六章文件管理

1.举一个文件访问的例子，所举的领域在某些情况下，信息必须随机访问，而在其他时间

必须顺序访问.

答：进行视频文件播放时。

2.为什么支持索引文件的文件系统无法获得顺序访问文件系统相同的效率？

答：因为：索引结构的缺点就是：较多的寻道次数和寻道时间，以及索引表本身增加了存储空间的开销。连续结构的优点就是：文件存取非常简单迅速。

3.假设一个活动头磁盘有200 道，编号1-199,当前磁头正在143 道上服务，并且刚刚完成了125 道的请求，现有如下访盘请求序列（磁道号）

86，147，91，177，94，150，102，175，130

试给出采用下列算法后磁头移动的顺序和移动总量（总磁道数）

1)最短寻道时间优先(SSTF)磁盘调度算法

2）扫描法（SCAN）磁盘调度算法（假设沿磁头移动方向不再有访问请求，磁头沿相反方向移动）

答：1)143 147 150 130 102 94 91 86 175 177

2)143 130 102 94 91 86 147 150 175 177

4.假定一个文件系统用索引文件结构管理存储块。每个文件都有一个目录项，存放文件名

，第一个索引块，以及文件长度。第一个索引块指向248 各文件块和下一个索引块。如果

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（）

操作系统课后答案

第一章操作系统引论 思考与练习题 1.什么是操作系统它的主要功能是什么 2.什么是多道程序设计技术多道程序设计技术的主要特点是什么 3.批处理系统是怎样的一种操作系统它的特点是什么 4.什么是分时系统什么是实时系统试从交互性，及时性，独立性，多路性，可靠性等几个 方面比较分时系统和实施系统。 5.实时系统分为哪俩种类型 6.操作系统主要特征是什么 7.操作系统也用户的接口有几种它们各自用在什么场合 8.“操作系统是控制硬件的软件”这一说法确切吗为什么 9.设内存中有三道程序，A,B,C，它们按A~B~C的先后顺序执行，它们进行“计算”和“I/o 操作”的时间如表1-2所示，假设三道程序使用相同的I/O设备。 (1)试画出单道运行时三道程序的时间关系图，并计算完成三道程序要花多少时间。 (2)试画出多道运行时三道程序的时间关系图，并计算完成三道程序要花多少时间。10．将下列左右两列词连接起来形成意义最恰当的5对。 DOS 网络操作系统 OS/2 自由软件

UNIX 多任务 Linux 单任务 Windows NT 为开发操作系统而设计 C语言 11．选择一个现代操作系统，查找和阅读相关的技术资料，写一篇关于操作系统如何进行内存管理、存储管理、设备管理和文件管理的文章。 答案 1．答：操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以方便用户使用的程序集合。 2．答：把多个独立的程序同时放入内存，使她们共享系统中的资源。 1）多道，即计算机内存中同时放多道相互独立的程序。 2）宏观上并行，是指共识进入系统的多道程序都处于运行过程。 3）微观上串行，是指在单道处理机环境下，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。 3．答：批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中用户的作业被成批地输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动的执行。 特点是：资源利用率高。系统吞吐量大。平均周转时间长。无交互能力。 4．答：分时系统：允许多个终端用户同时使用计算机，在这样的系统中，用户感觉不到其他用户的存在，好像独占计算机一样。实时系统：对外输入出信息，实时系统能够在规定的时间内处理完毕并作出反应。 1）多路性：分时系统是为多个终端用户提供服务，实时系统的多路性主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及多多个对象或多个执行机构进行控制。 2）独立性：每个终端向实时系统提出服务请求时，是彼此独立的工作、互不干扰。

专科《操作系统原理及应用》_试卷_答案

专科《操作系统原理及应用》 一、 （共 题 共 ?分） 在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。 （ 分） ??计算机的速度不快 ??计算机的内存容量不大 ?外部设备太少 ??用户使用不方便 标准答案： ? 下列选项（）不是操作系统关心的。 （ 分） ??管理计算机硬件 ??提供用户操作的界面 ?管理计算机资源 ??高级程序设计语言的编译 标准答案： 批处理最主要的一个缺点是（）。 （ 分） ??用户无法与程序交互 ??一次只能执行一个程序 ?没有实现并发处理 ?????的利用率较低 标准答案：? 当 ??执行用户程序的代码时，处理器处于（）。 （ 分） ??自由态 ??用户态 ??核心态 ??就绪态 标准答案： ? 根据中断信号的来源，（）引起的中断称为外中断。 （ 分） ?????完成 ??内存越界 ?用户态下执行特权指令 ??数据传输出错 标准答案：? ? 作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。 （ 分） ??运行 ??编辑 ??检测 ??连接 标准答案：? 操作系统向用户提供了二种使用计算机的接口，其中一个是（）。 （ 分） ??函数库 ??子程序调用 ??中断机制 ??系统调用 标准答案： 并发执行的一个特点是（）。 （ 分） ??结果可再现 ??程序与计算不再一一对应 ?计算结果会出错 ??不会顺序执行 标准答案：

进程的基本状态有三种，其中一个是（）。 （ 分） ??开始态 ??就绪态 ??唤醒态 ??结束态 标准答案： ? 对进程进行控制的原语，完成的功能包括（）。 （ 分） ??执行就绪的进程 ??唤醒等待的进程 ?将运行程序就绪 ??淘汰出错的进程 标准答案： ? 资源描述器中应包含的内容有（）。 （ 分） ??分配标志 ??等待队列的指针 ?唤醒程序的地址 ??资源分配程序入口地址 标准答案： ? 死锁四个必要条件中，不能破坏的是（）。 （ 分） ??互斥条件 ??部分分配 ??不剥夺条件 ??等待条件 标准答案：? ? 批处理系统中，作业的状态可分为多种，其中一种为（）。 （ 分）??提交 ??创建 ??就绪 ??等待 标准答案：? ? 评价作业调度的性能时，衡量用户满意度的准确指标应该是（）。 （ 分） ??周转时间 ??带权周转时间 ?平均周转时间 ??平均带权周转时间 标准答案： ? 在进程访问内存时完成的地址变换，称为（）。 （ 分） ??局部地址映射 ??全局地址映射 ?动态地址映射 ??静态地址映射 标准答案： ? 当分区采用首次适应算法时，自由主存队列必须按（）排序。 （ 分） ??空闲区的首址递增 ??空闲区的首址递减 ?空闲区的大小递增 ??空闲区的大小递减 标准答案：? ? 根据对设备占用方式的不同，设备分配技术中的一种是（）。 （ 分） ??动态分配 ??静态分配 ??永久分配 ??虚拟分配

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(第二版)习题答案

第1章 一、填空 1．计算机由硬件系统和软件系统两个部分组成，它们构成了一个完整的计算机系统。 2．按功能划分，软件可分为系统软件和应用软件两种。 3．操作系统是在裸机上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的首次扩充。 4．操作系统的基本功能是处理机（包含作业）管理、存储管理、设备管理和文件管理。 5．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入“前台”和“后台”作业的概念，其目的是改善系统功能，提高处理能力。 6．分时系统的主要特征为多路性、交互性、独立性和及时性。 7．实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是高及时性和高可靠性。 8．若一个操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，则是分时操作系统。 9．如果一个操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，只追求计算机资源的利用率、大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理操作系统。 10．采用多道程序设计技术，能充分发挥CPU 和外部设备并行工作的能力。 二、选择 1．操作系统是一种 B 。 A．通用软件B．系统软件C．应用软件D．软件包2．操作系统是对 C 进行管理的软件。 A系统软件B．系统硬件C．计算机资源D．应用程序3．操作系统中采用多道程序设计技术，以提高CPU和外部设备的A。 A．利用率B．可靠性C．稳定性D．兼容性4．计算机系统中配置操作系统的目的是提高计算机的 B 和方便用户使用。 A．速度B．利用率C．灵活性D．兼容性5． C 操作系统允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机。 A．批处理B．实时C．分时D．多道批处理6．如果分时系统的时间片一定，那么 D ，响应时间越长。 A．用户数越少B．内存越少C．内存越多D．用户数越多 三、问答 1．什么是“多道程序设计”技术？它对操作系统的形成起到什么作用？ 答：所谓“多道程序设计”技术，即是通过软件的手段，允许在计算机内存中同时存放几道相互独立的作业程序，让它们对系统中的资源进行“共享”和“竞争”，以使系统中

(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？

操作系统课后答案

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。 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。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，编辑输入是一个作业步，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. 作业由哪几部分组成?各有什么功能? 答：作业由三部分组成：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意图。 3．作业的输入方式有哪几种?各有何特点 答：作业的输入方式有5种：联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING (Simultaneous Peripheral OperationsOnline)系统和网络输入方式，各有如下特点： (1)联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。 (2)脱机输入方式：又称预输入方式，利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理，存储在后备存储器上，然后将此后援存储器连接到高速外围设备上和主机相连，从而在较短的时间内完成作业的输入工作。 (3)直接耦合方式：把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预宋传递后援存储器的过程。 (4)SPOOLING系统：可译为外围设备同时联机操作。在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来，作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。

操作系统原理及应用试题附答案

操作系统原理及应用试题附答案 第一部分选择题一、单项选择题（本大题共4小题，每小题2分，共8分） 1、从静态角度来看，进程由__________、数据集合、进程控制块及相关表格三部分组成。（）A、JCB B、PCB C、程序段 D、I/O缓冲区 2、请求页式管理方式中，首先淘汰在内存中驻留时间最长的帧，这种替换策略是_____.（）A、先进先出法（FIFO） B、最近最少使用法（LRU） C、优先级调度 D、轮转法 3、文件安全管理中，___________安全管理规定用户对目录或文件的访问权限。（）A、系统级 B、用户级 C、目录级 D、文件级 4、排队等待时间最长的作业被优先调度，这种算法是___________。A、优先级调度 B、响应比高优先 C、短作业优先D、先来先服务第二部分非选择题 二、填空题（本大题共16小题，每小题1分，共16分） 5、常规操作系统的主要功能有：_处理机管理_、存贮管理、设备管理、文件管理以及用户界面管理。 6、操作系统把硬件全部隐藏起来，提供友好的、易于操作的用户界面，好象是一个扩展了的机器，即一台操作系统虚拟机。 7、进程管理的功能之一是对系统中多个进程的状态转换进行控制。 8、逻辑_文件是一种呈现在用户面前的文件结构。 9、操作系统中实现进程互斥和同步的机制称为同步机构_。 10、内存中用于存放用户的程序和数据的部分称为用户区（域）。 11、存贮器段页式管理中，地址结构由段号、段内页号和页内相对地址三部分组成。 12、在操作系统中，通常用户不使用设备的物理名称（或物理地址），而代之以另外一种名称来操作，这就是逻辑设备名。 13、在操作系统中，时钟常有两种用途：报告日历和时间，对资源使用记时。 14、库文件允许用户对其进行读取、执行，但不允许修改.

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。

操作系统原理与应用第2章文件管理

第2章文件管理习题解答 1．什么是文件和文件系统？文件系统有哪些功能？ 【解答】文件是具有符号名而且在逻辑上具有完整意义的信息项的有序序列。 文件系统是指操作系统系统中实现对文件的组织、管理和存取的一组系统程序，它实现对文件的共享和保护，方便用户“按名存取”。 文件系统的功能“ （1）文件及目录的管理。如打开、关闭、读、写等。 （2）提供有关文件自身的服务。如文件共享机制、文件的安全性等。 （3）文件存储空间的管理。如分配和释放。主要针对可改写的外存如磁盘。（4）提供用户接口。为方便用户使用文件系统所提供的服务，称为接口。文件系统通常向用户提供两种类型的接口：命令接口和程序接口。不同的操作系统提供不同类型的接口，不同的应用程序往往使用不同的接口。 2．Linux文件可以根据什么分类？可以分为哪几类？各有什么特点？ 【解答】在Linux操作系统中，文件可以根据内部结构和处理方式进行分类。 在Linux操作系统中，可以将文件分为普通文件、目录文件、特别文件三类。 各类文件的特点是： 普通文件：由表示程序、数据或正文的字符串构成的文件，内部没有固定的结构。这种文件既可以是系统文件，也可以是库文件或用户文件。 目录文件：由文件目录构成的一类文件。对它的处理(读、写、执行)在形式上与普通文件相同。 特别文件：特指各种外部设备，为了便于管理，把所有的输入/输出设备都按文件格式供用户使用。这类文件对于查找目录、存取权限验证等的处理与普通文件相似，而其他部分的处理要针对设备特性要求做相应的特殊处理。 应该指出，按不同的分类方式就有不同的文件系统。 3．什么是文件的逻辑结构？什么是文件的物理结构？Linux文件系统分别采用什么样的结构？有什么优点和缺点? 【解答】文件的逻辑结构：用户对文件的观察的使用是从自身处理文件中数据时采用的组织方式来看待文件组织形式。这种从用户观点出发所见到的文件组织方式称为文件的逻辑组织。 文件的物理结构：从系统的角度考察文件在实际存储设备上的存放形式，又称为文件的存储结构。 在Linux系统中，所有文件的逻辑结构都被看作是流式文件，系统不对文件进行格式处理。 在Linux系统中，文件的物理结构采用的是混合多重索引结构，即将文件所占用盘块的盘块号，直接或间接地存放在该文件索引结点的地址项中。 在Linux系统中，采用混合索引结构的优点是，对于小文件，访问速度快；对于大中

操作系统课后部分答案分析

考核试题模板 湖南师范大学2006—2007学年第2学期2005年级期末课程 操作系统 考核试题 (计算机专业) 课程代码： 考核方式:闭卷 考试时量：120分钟 试卷类型：A 一、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1、从资源管理的观点出发，可以把整个操作系统分成 ( )、存储管理、( )和文件系统。 10、按用途可以将文件分为：系统文件、( )和( )。 二、判断题（下列各题，你认为正确的，请在 题干的括号内打“√”，错的打“×”。）(每题1 分，共 10 分) 1、在现代操作系统中，线程是一个执行单位，它总是隶属于进程的……………………………………………………………………( ) 10、顺序文件在顺序存取时，其存贮速度较慢……………………( ) 三、单选题（在本题的每一小题备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确的答案的题号填入题干括号内。多选不给分。每题 2 分，共 30 分） ………………….. ( ) ①硬件 ②操作系统 ③编译系统 ④应用程序 15、通常不采用下面哪种方法来解除死锁……………………( ) ① 终止一个死锁进程 ② 终止所有死锁进程 ③ 从死锁进程处抢夺资源 ④ 从非死锁进程处抢夺资源 四、简答题（每题 4 分，共 12 分） 1、进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？

五、综合应用题（第1题8分，第2、3题10 分，共28 分） 0~199，当前移动臂的位置在53号柱面上，并刚刚完成58号柱面的服务请求，如果请求队列的先后顺序是98，183，37，122，14，124，65，67。请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共需要的磁头移动量，并写出磁头的移动顺序。 （1）最短寻找时间优先算法(SSTF)； （2）扫描算法(SCAN)。 湖南师范大学2006—2007学年第2学期2005年级期末课程 操作系统考核试题标准答案及评分细则(计算机专业) 课程代码：考核方式:闭卷考试时量：120分钟试卷类型：C 一、填空题(每空1分,共20分) 1、处理机管理、设备管理 二、判断题(每题1分，共10分) 1、√ 三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、② 四、简答题（每题4分，共12分） 1、答：可抢占式会引起系统的开销更大。 可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先权(级)的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间(和空间)开销增大。(注：不写空间开销也可) 五、综合应用题（第1题8分，第2、3题10分，共28 分） 2、（10分） SSTF：总量：236 移动顺序：53->65->67->37->14->98->122->124->183 SCAN：总量：236 移动顺序：53->37->14->0->65->67->98->122->124->183 第一章 1.1 什么是操作系统？它有哪些基本功能？

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。

专科《操作系统原理及应用》

[试题分类]:专科《操作系统原理及应用》_08004260 [题型]:单选 [分数]:2 1.批处理最主要的一个缺点是（）。 A.用户无法与程序交互 B.没有实现并发处理 C.CPU的利用率较低 D.一次只能执行一个程序 答案:A 2.磁盘空闲块常用的组织形式有三种，其中一种为（）。 A.空闲块连续 B.空闲块索引 C.空闲块压缩 D.空闲块链 答案:D 3.常用的文件物理结构有三种，其中的一种形式是（）。 A.记录文件 B.压缩文件 C.索引文件 D.流式文件 答案:C 4.批处理系统中，作业的状态可分为多种，其中一种为（）。 A.提交 B.就绪 C.创建 D.等待 答案:A 5.并发执行的一个特点是（）。 A.计算结果会出错 B.不会顺序执行 C.程序与计算不再一一对应 D.结果可再现

6.下列选项（）不是操作系统关心的。 A.管理计算机资源 B.提供用户操作的界面 C.高级程序设计语言的编译 D.管理计算机硬件 答案:C 7.当CPU执行用户程序的代码时，处理器处于（）。 A.核心态 B.就绪态 C.自由态 D.用户态 答案:D 8.根据对设备占用方式的不同，设备分配技术中的一种是（）。 A.动态分配 B.永久分配 C.静态分配 D.虚拟分配 答案:D 9.评价作业调度的性能时，衡量用户满意度的准确指标应该是（）。 A.周转时间 B.平均周转时间 C.带权周转时间 D.平均带权周转时间 答案:C 10.在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。 A.外部设备太少 B.用户使用不方便 C.计算机的速度不快 D.计算机的内存容量不大 答案:B 11.作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。

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

《操作系统原理》考题及答案

《操作系统原理》期末考试题 、单项选择题（每题 分，共分） 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. 分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同在于（ ）。 A. 实现各台计算机这间的通信 B. 共享网络中的资 源 C.满足较在规模的应用 D. 系统中多台计算机协作完成同一任务 3. 下面对进程的描述中，错误的是（ A.进程是动态的概念 B. C.进程是指令的集合 D. 4?临界区是指并发进程中访问共享变量的（ ）段。 5. 要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的哪一条 。 A.互斥 B. 请求与保持 C. 不剥夺 D. 循环等待 6. 以下哪种存储管理不可用于多道程序系统中（ ）。 A.单一连续区存储管理 B.固定式区存储管理 C.可变分区存储管理 D.段式存储管理 7. 在可变式分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能与 相邻空闲区合 并，修改空闲区表，使空闲区数不变且空闲区起始地址不变的 ）。 进程执行需要处理机 进程是有生命期的 A.管理信息 B.信息存储 C. 数据 D. 程序

情况是（）。 A.无上邻空闲区也无下邻空闲区 C.有下邻空闲区但无上邻空闲区 8. 系统“抖动”现象的发生不是由 A.置换算法选择不当 C.主存容量不足 9. 在进程获得所需全部资源，唯却 A.运行 B.阻塞 10. 要页式存储管理系统中，将主存等分成（ A.块 B.页B. D. B. D. CPU 时,有上邻空闲区但无下邻空闲区 有上邻空闲区也有下邻空闲 区）引起的。 交换的信息量过大 请求页式管理方案 进程处于（ C.就绪 ）。 C. 段长 状态。 D.新建 D.段

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：

操作系统部分课后习题答案解析

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。 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. 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. 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。 （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？ 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？ 处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步 （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? 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？

专科《操作系统原理及应用》_试卷_答案

?????? 专科《操作系统原理及应用》 一、（共75题,共150分） 1. 在手工操作阶段，存在的一个严重的问题是（）。（2分） A.计算机的速度不快 B.计算机的内存容量不大 C.外部设备太少 D.用户使用不方便 .标准答案：D 2. 下列选项（）不是操作系统关心的。（2分） A.管理计算机硬件 B.提供用户操作的界面 C.管理计算机资源 D.高级程序设计语言的编译 .标准答案：D 3. 批处理最主要的一个缺点是（）。（2分） A.用户无法与程序交互 B.一次只能执行一个程序 C.没有实现并发处理 D.CPU的利用率较低 .标准答案：A 4. 当CPU执行用户程序的代码时，处理器处于（）。（2分） A.自由态 B.用户态 C.核心态 D.就绪态 .标准答案：B 5. 根据中断信号的来源，（）引起的中断称为外中断。（2分） A.I/O完成 B.内存越界 C.用户态下执行特权指令 D.数据传输出错 .标准答案：A 6. 作业的处理一般分为多个作业步，连接成功后，下一步的工作是（）。（2分） A.运行 B.编辑 C.检测 D.连接 .标准答案：A 7. 操作系统向用户提供了二种使用计算机的接口，其中一个是（）。（2分） A.函数库 B.子程序调用 C.中断机制 D.系统调用 .标准答案：D 8. 并发执行的一个特点是（）。（2分） A.结果可再现 B.程序与计算不再一一对应 C.计算结果会出错 D.不会顺序执行 .标准答案：B 9. 进程的基本状态有三种，其中一个是（）。（2分） A.开始态 B.就绪态 C.唤醒态 D.结束态 .标准答案：B 10. 对进程进行控制的原语，完成的功能包括（）。（2分） A.执行就绪的进程 B.唤醒等待的进程 C.将运行程序就绪 D.淘汰出错的进程 .标准答案：B 11. 资源描述器中应包含的内容有（）。（2分） A.分配标志 B.等待队列的指针 C.唤醒程序的地址 D.资源分配程序入口地址 .标准答案：D