《运算机操作系统第三版课后答案汤子赢》由会员分享，可在线阅读，更多相关《运算机操作系统第三版课后答案汤子赢（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章操作系统引论1 .设计现代OS的要紧目标是什么？方便性，有效性，可扩充性和开放性.2 .OS的作用可表现为哪几个方面？a. OS作为用户与运算机硬件系统之间的接口：b. OS作为运算机系统资源的治理者；c. OS实现了对运算机资源的抽象.7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决？a.关键问题：利用户能与自己的作业进行交互，即当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处置该命令，再将结果返回给用户。b.解决方式：关于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，使主性能同时接收用户从各个终端上输入的数据；另外，还须为每一个终端配置一个缓冲区，用来暂存用户键入的命令（或数据）。关于及时
2、处置，应使所有的用户作业都直接进入内存，而且为每一个作业分派一个时刻片，许诺作业只在自己的时刻片内运行，如此在不长的时刻内，能使每一个作业都运行一次。12 .试在交互性，及时性和靠得住性方面，将分时系统与实时系统进行比较.a.分时系统是一种通用系统，要紧用于运行终端用户程序，因此它具有较强的交互能力：而实时系统尽管也有交互能力，但其交互能力不及前。b.实时信息系统对有效性的要求与分时系统类似，都是以人所能接收的等待时刻来确信：而实时操纵系统的及时性那么是以操纵对象所要求的开始截止时刻和完成截止时刻来确信的，因此实时系统的及时性要高于分时系统的及时性。c.实时系统对系统的靠得住性要求要比分时系统
3、对系统的靠得住性要求高。13 .OS具有哪几大特点?它的最大体特点是什么？并发性、共享性、虚拟性、异步性。b.其中最大体特点是并发和共享。（最重要的特点是并发性）第二章进程治理2.试画出下面4条语句的前趋图:Si：a:=x+y;S2:b:=z+l;S3：c:=a-b;S4：w:=c+l;5 .在操作系统中什么缘故要引入进程概念？它会产生什么样的阻碍？为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以操纵和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。阻碍：使程序的并发执行得以实行。6 .试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序？动态性是进程最大体的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行
4、，因得不到资源而暂停执行，和由撤销而消亡，因此进程由必然的生命期：而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。b.并发性是进程的重要特点，同时也是OS的重要特点。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它成立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。c.独立性是指进程实体是一个能独立运行的大体单位，同时也是系统中独立取得资源和独立调度的大体单位。而关于未成立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。7 .试说明PCB的作用?什么缘故说PCB是进程存在的唯一标志？aPCB是进程实体的一部份，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情形及操纵进程运行所需
5、的全数信息.因此它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的大体单位，一个能和其它进程并发执行的进程。b.在进程的整个生命周期中，系统老是通过其PCB对进程进行操纵，系统是依照进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，因此说，PCB是进程存在的唯一标志。8 .试说明进程在三个大体状态之间转换的典型缘故.处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分派了处置机后，该进程便由就绪状态变成执行状态。b.当前进程因发生某事件而无法执行，如访问已被占用的临界资源，就会使进程由执行状态转变成阻塞状态。c.当前进程因时刻片用完而被暂停执行，该进程便由执行状态转变成
6、绩绪状态。18 .同步机构应遵循哪些大体准那么？什么缘故？空闲让进、忙那么等待、有限等待、让权等待四条准那么b.为实现进程能互斥地进入到自己的临界区19 .试从物理概念上说明记录型信号量wait和signaloWait(S)：当0时，表示目前系统中这种资源还有可用的，执行一次wait操作，意味着进程请求一个单位的该类资源，是系统中可供分派的该类资源减少一个，因此描述为:=:当0时，表示该类资源已分派完毕，因此进程应挪用block原语，进行自我阻塞，舍弃处置机，并插入到信号量链表中。Signal(S)：执行一次signal操作，意味着释放一个单位的可用资源，使系统中可供分派的该类资源数增加一个，
7、故执行：=+1操作。假设加1后W0,那么表示在该信号量链表中，仍有等待该资源的进程被阻塞，因此应挪用wakeup原语，将链表中的第一个等待进程唤醒。22 .试写出相应的程序来描述图217所示的前驱图。a.Vara,b.c,d.e,f,g,h;semaphores0,0,0,1,0.0.0.0;beginparbeginbeginS1;signal(a);signal(b);end;beginwait(a);S2;signal(c);signal(d);end:beginwait(b);S3;signal(e);end;beginwait(c);S4;signal(f);end:beginwai
8、t(d);S5;signal(g);end;beginwait(e);S6;signal(h);end;beginwait(f);wait(g);wait(h);S7;end;parendend/九略23 .在生产者一消费者问题中，若是缺少了signal(fiill)或signal(empty),对执行结果将会有何阻碍？若是缺少了signal(full),那么说明从第一个生产者进程开始就没有对信号量full值改变,即便缓冲池寄存的产品已满了，但full的值仍是0,如此消费者进程在执行wait(full)时会以为缓冲池是空的而取不到产品，那么消费者进程那么会一直处于等待状态。若是缺少了signa
9、l(empty),例如在生产者进程向n个缓冲区投满产品后消费者进程才开始从中取产品，这时empty=0,fu旧n,那么每当消费者进程取走一个产品时empty并无被改变，直到缓冲池中的产品都取走了，empty的值也一直是0,即便目前缓冲池有n个空缓冲区，生产者进程要想再往缓冲池中投放产品会因申请不到空缓冲区而被阻塞。24 .在生产者一消费者问题中，若是将两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置，或将signal(mutex)和signal(full)互换位置,结果会如何？在生产者一消费者问题中，若是将两个wait操作，即wait(full)和wait(mutex)互
10、换位置后，可能引发死锁。考虑系统中缓冲区全满时，假设一生产者进程先执行了wait(mutex)操作并取得成功，那么当再执行wait(empty)操作时，它将因失败而进入阻塞状态，它期待消费者进程执行signal(enipty)来唤醒自己，在此之前，它不可能执行signal(mutex)操作，从而使试图通过执行wait(mutex)操作而进入自己的临界区的其他生产者和所有消费者进程全数进入阻塞状态，如此容易引发系统死锁。若signal(mutex)和signal(full)互换位置后只是阻碍进程对临界资源的释放顺序，而可不能引发系统死锁，因此能够互换位置。25 .咱们为某临界资源设置一把锁W,当
11、W=1时表示关锁；当W=0时表示锁已打开，试写出开锁和关锁原语，并利用它们去实现互斥。整型信号量：lock(W):whileW=1dono-opW:=l;unlock(W):W:=0;记录型信号量：lock(W):W:=W+l;if(Wl)thenblockunlock(W):W:=W-1;if(W0)thenwakeup例子：VarW:semaphore:=0；beginrepeatlock(W);criticalsectionunlock(W);remaindersectionuntilfalse;end26 .试修改下面生产者消费者问题解法中的错误:producer:beginrepea
12、tconsumer:beginrepeatproduce an item in nextp; wait(mutex);wait(full);buffer(in):=nextp;signal(nnitex);until false;endwait(mutex);wait(empty); nextc:=buffer(out);out:=out+l;signal(mutex);consume item in nextc;until false;end36.什么缘故要在OS中引入线程？在OS中引入进程的目的，是为了使多个程序能并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量。在OS中再引入线程，那么是为了减少程
13、序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性，第三章处置机调度与死锁1.高级调度与低级调度的要紧任务是什么？什么缘故要引入中级调度？高级调度的要紧任务：用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分派必要的资源，然后，再将新创建的进程插入就绪队列上，预备执行。低级调度的要紧任务：用于决定就绪队列中的哪个进程应取得处置机，然后再由分派程序执行将处置机分派给该进程的具体操作。引入中级调度的要紧目的：是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量。10 .试比较FCFS和SPF两种进程调度和法相同点：两种调度算法都是既可用于作业调度，也可用于进程调度；不同点：FCFS调度算
14、法每次调度都是从后备队列当选择一个或是多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分派资源，创建进程，然后插入到就绪队列中。该算法有利于长作业/进程，无益于短作业/进程。SPF调度算法每次调度都是从后备队列当选择一个或假设干个估量运行时刻最短的作业，将它们调入内存中运行。该算法有利于短作业/进程，无益于长作业/进程。15 .按调度方式可将实时调度算法分为哪几种？按调度方式不同，可分为非抢占调度算法和抢占调度算法两种。18 .何谓死锁？产生死锁的缘故和必要条件是什么？”.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，假设无外力作用，这些进程都将永久不能再向前推动：.产生死锁的缘故有二，一是竞争
15、资源，二是进程推动顺序非法；c.必要条件是：互斥条件.请求和维持条件，不剥夺条件和环路等待条件。19 .在解决死锁问题的几个方式中，哪一种方式最易于实现？哪一种方式是资源利用率最高？解决/处置死锁的方式有预防死锁、幸免死锁、检测和解除死锁，其中预防死锁方式最容易实现，但由于所施加的限制条件过于严格，会致使系统资源利用率和系统吞吐量降低：而检测和解除死锁方式可是系统取得较好的资源利用率和系统乔吐量。20 .请详细说明可通过哪些途径预防死锁？摒弃请求和维持条件：系统规定所有进程开始运行之前，都必需一次性地申请其在整个运行进程所需的全数资源，但在分派资源时，只要有一种资源不能知足某进程的要求，即便其它所需的各资源都空闲，也不分派给该进程，而让该进程等待；反摒弃不剥夺”条件：系统规定，进程是逐个地提出对资源的要求的。当一个已经维持了某些资源的进程，再提出新的资源请求而不能当即取得知足时，必需释放它己经维持了的所有资源，待以后需要时再从头申请；c.摒弃“环路等待”条件：系统将所有资源按类型进行线性排序，并给予不同的序号，且所有进程对资源的请求必需严格按序号递增的顺序提出，如此，在所形成的资源分派图中，不可能再显现环路，因此摒弃了“环路等待条件。22 .在银
