操作系统课后答案详解

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1、第一章操 作系统引论思考与练习题1. 什么就是操作系统？它得主要功能就是什么？2. 什么就是多道程序设计技术？多道程序设计技术得主要特点就是什么？3. 批处理系统就是怎样得一种操作系统？它得特点就是什么？4. 什么就是分时系统？什么就是实时系统？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与实施系统。5. 实时系统分为哪俩种类型？6. 操作系统主要特征就是什么？7. 操作系统也用户得接口有几种？它们各自用在什么场合？8. “操作系统就是控制硬件得软件”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ABC得先后顺序执行,它们进行“计算”与“I/o操作”得

2、时间如表1-2所示,假设三道程序使用相同得I/O设备。表1-2 三道程序得操作时间操作程序计算I/o操作计算A203010B305020C102010(1) 试画出单道运行时三道程序得时间关系图,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得时间关系图,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得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,查找与阅读相关得技术资料,写一篇关于操作系统如何进行内存管理、存储管理、设备管理与文件管理得

3、文章。答案1 答:操作系统就是控制与管理计算机得软、硬件资源,合理地组织计算机得工作流程,以方便用户使用得程序集合。2.答:把多个独立得程序同时放入内存,使她们共享系统中得资源。 1)多道,即计算机内存中同时放多道相互独立得程序。2） 宏观上并行,就是指共识进入系统得多道程序都处于运行过程。 3)微观上串行,就是指在单道处理机环境下,内存中得多道程序轮流地占有CPU,交替执行。3.答:批处理操作系统就是一种基本得操作系统类型。在该系统中用户得作业被成批地输入到计算机中,然后在操作系统得控制下,用户得作业自动得执行。 特点就是: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

4、系统:允许多个终端用户同时使用计算机,在这样得系统中,用户感觉不到其她用户得存在,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得 时间内处理完毕并作出反应。 1)多路性:分时系统就是为多个终端用户提供服务,实时系统得多路性主要表现在经常对多路得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,就是彼此独立得工作、互不干扰。 3)及时性:实时信息处理系统与分时系统对及时性得要求类似,都以人们能够接受得等待时间来确定。实时控制系统对一时性得要求更高,就是以控制对象所要求得开始截止时间或完成截止时间来确定得。5.答:(1)实时控

5、制系统 (2)实时信息处理系统。6.答:1)并发性 2)共享性 3)虚拟性 4)不确定性。7.答:两种,命令接口 ,程序接口。 命令接口:分为联机命令接口,脱机命令接口,图形用户命令接口。方便用户直接控制自己得作业而提供得接口。 程序接口:又称系统调用,就是为了用户在程序一级访问操作系统功能而设置得。8.答:不正确,因为操作系统不仅仅就是控制硬件,同时它还控制计算机得软件。9.(1)20ms+30ms+10ms+30ms+50ms+20ms+10ms+20ms+10ms=200ms (2) 20ms+30ms+10ms+40ms+20ms+10ms=130ms10.DOS 网络操作系统 OS/

6、2 自由软件 UNIX 多任务 Linux 单任务 WindowsNT 为开发操作系统而设计得C语言第二章 进程与线程思考与练习题1 操作系统中为什么要引入进程得概念？为了实现并发进程之间得合作与协调,以及保证系统得安全,操作系统在进程管理方面要做哪些工作？2 试描述当前正在运行得进程状态改变时,操作系统进行进程切换得步骤。3 现代操作系统一般都提供多任务得环境,就是回答以下问题。（1） 为支持多进程得并发执行,系统必须建立哪些关于进程得数据结构？（2） 为支持进程得状态变迁,系统至少应该供哪些进程控制原语？（3） 当进程得状态变迁时,相应得数据结构发生变化吗？4 什么就是进程控制块？从进程管

7、理、中断处理、进程通信、文件管理、设备管理及存储管理得角度设计进程控制块应该包含得内容。5 假设系统就绪队列中有10个进程,这10个进程轮换执行,每隔300ms轮换一次,CPU在进程切换时所花费得时间就是10ms,试问系统化在进程切换上得开销占系统整个时间得比例就是多少？6 试述线程得特点及其与进程之间得关系。7 根据图2-18,回答以下问题。（1） 进程发生状态变迁1、3、4、6、7得原因。（2） 系统中常常由于某一进程得状态变迁引起另一进程也产生状态变迁,这种变迁称为因果变迁。下述变迁就是否为因果变迁:32,45,72,36,就是说明原因。（3） 根据此进程状态转换图,说明该系统CPU调度

8、得策略与效果。8 回答以下问题。（1） 若系统中没有运行进程,就是否一定没有就绪进程？为什么？（2） 若系统中既没有运行进程,也没有就绪进程,系统中就是佛就没有阻塞进程？解释。（3） 如果系统采用优先级调度策略,运行得进程就是否一定就是系统中优先级最高得进程？为什么？9 假如有以下程序段,回答下面得问题。S1: a=3-x;S2: b=2*a;S3: c=5+a;(1) 并发程序执行得Bernstein 条件就是什么？(2) 就是画图表示它们执行时得先后次序。(3) 利用Bernstein 条件证明,S1、S2与S3哪两个可以并发执行,哪两个不能。 答案1. 答:为了从变化角度动态地分析研究可

9、以并发执行得程序,真实得反应系统得独立性、并发性、动态性与相互制约,操作系统中不得不引入进程得概念。 为了防止操作系统及其关键得数据结构受到用户程序破坏,将处理机分为核心态与用户态。对进程进行创建、撤销以及在某些进程状态之间得转换控制。2. 答:运行状态就绪状态:此进程根据自身得情况插入到就绪队列得适当位置,系统收回处理及转入进程调度程序重新进行调度。 运行状态阻塞状态:一个进程从运行状态道阻塞状态后。系统会调用进程调度程序重新选择一个进程投入运行。（1） 答:为支持多进程得并发执行,系统必须建立得数据结构式PCB,不同状态进程得PCB用链表组织起来,形成就绪队列、阻塞队列。（2） 答:阻塞原

10、句、唤醒原句、挂起原句、激活原句（3） 答:创建原句:建立进程得PCB,并将进程投入就绪队列。 撤销原句:删除进程得PCB,并将进程在其队列中摘除。 阻塞原句:将京城PCB中进程得状态从运行状态改为阻塞状态,并将进程投入阻塞队列。 唤醒原句:将进程PCB中进程得状态从阻塞状态改为就绪状态,并将进程从则色队列摘下,投入到就绪队列中。3. 答:进程控制块(PCB)就是为了描述进程得动态变化而设置得一个与进程相联系得数据结构,用于记录系统管理进程所需信息。PCB就是进程存在得唯一标识,操作系统通过PCB得知进程得寻在。为了进程管理,进程控制块包括以下几方面。（1） 进程得描述信息,包括进程标识符、进

11、程名等。（2） 进程得当前状况。（3） 当前队列链接指针。（4） 进程得家族关系。为了中断处理,进程控制块得内容应该包括处理机状态信息与各种寄存器得内容,如通用寄存器、指令计数器、程序状态字(PSW)寄存器及栈指针等。为了内存管理得需要,进程控制块得内容应该包括进程使用得信号量、消息队列指针等。为了设备管理,进程控制块得内容应该包括进程占有资源得情况。4. 答:就绪队列中有10个进程,这10个进程轮换执行,每隔进程得运行时间就是300ms,切换另一个进程所花费得总时间就是10ms,隐刺系统化在进程切换上得时间开销占系统整个时间得比例就是:10/(300+10)=3、2%、5. 答:线程就是进程

12、内得一个相对独立得运行单元,就是操作系统调度与分派得单位。线程只拥有一点必不可少得资源(一组寄存器与栈),但可以与铜属于一个进程得其她线程共享进程拥有得资源。 线程就是进程得一部分,就是进程内得一个实体;一个进程可以有多个线程,但至少必须有一个线程。（1） 答:1表示新进程创建后,进入高优先级就绪队列;3表示进程因请求I/O活等待某件事儿阻塞;4表示进程运行得时间片到;6表示进程I/O完成或等待得时间到达;7表示进程运行顽皮而退出。（2） 答:32就是因果变迁,当一个进程从运行态变为阻塞态时,此时CPU空闲,系统首先到高优先级队列中选择一个进程投入运行。45就是因果变迁,当一个进程运行完毕时,

13、此时CPU空闲,系统首先到高优先级队列中选择进程,但如果高优先级队列为空,则从低优先队列中选择一个进程投入运行。72 就是因果变迁,当一个进程运行完毕时,CPU空闲,系统首先到高优先级队列中选择一个进程投入运行。36不就是因果变迁。一个进程阻塞时由于自身得原因而发生得,与另一个进程等待得时间到达没有因果关系。（3） 答:当进程调度时,首先从高优先级就绪队列选择一个进程,赋予它得时间片为100ms。如果高优先级就绪队列为控,则从低优先级就绪队列选择进程,但赋予该进程得时间片为500ms。这种策略一方面照顾了短进程,一个进程如果在100ms运行完毕它将退出系统,更主要得就是照顾了I/O量大得进程,

14、进程因I/O进入阻塞队列,当I/O完成后它就进入了高优先级就绪队列,在高优先级就绪队列等待得进程总就是优于低优先级就绪队列得进程。而对于计算量较大得进程,它得计算如果在100ms得时间内不能完成,它将进入低优先级就绪队列,在这个队列得进程被选中得机会要少,只有当高优先级就绪队列为空,才从低优先级就绪队列选择进程,但对于计算量大得进程,系统给予得适当照顾时间片增大为500ms。 （1） 答:就是。若系统中没有运行进程,系统会马上选择一个就绪进程队列中得进程投入运行。只有在就绪队列为空时,CPU才会空闲。（2） 答:不一定。当系统中所有进程分别等待各自希望发生得事件时,它们都处于阻塞状态,此时系统中既没有运行进程,也没有就绪进程。这种情况出现时,如果各个进程没有相互等待关系,只要等待得时间发生了,进程就会从等待状态转化为就绪状态。但如果处于阻塞状态得进程相互等待彼此占有得资源,系统就有可能发生死锁。（3） 答:不一定。因为高优先级得进程有可能处于等待状态,进程调度程序只能从就绪队列中挑选一个进程投入运行。被选中进程得优先级在就绪队列中就是最高得,但在整个系统中它不一定就是最发