赵盈盈 93
第四章作业下
1. 某系统进程调度状态变迁图如图1所示（设调度方式为非剥夺方式），请说明：
（1）什么原因将引起发生变迁2、变迁3、变迁4
答：（1）当进程分配的时间片用完的时候，会发生变迁2；当进程必须等待某事件发生时候发生变迁3；进程锁等待事件已发生的时候，发生变迁4
（2）当观察系统中所有进程时，能够看到某一进程产生的一次状态变迁能引起另一进程作一次状态变迁，在什么情况下，一个进程的变迁3能立即引起另一个进程发生变迁1
答：（2）当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入等待队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1.
（3）下述因果变迁是否要能发生如果可能的话，在什么情况下发生
（a）3→1；(b)3→2；(c)2→1
答：（3）（a）3 1 能
当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入等待队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1.
（b） 3 2 不能
（c） 2 1 能
当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入就绪队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1.
2. 若题1中所采用的调度方式为可剥夺方式，请回答题1中提出的问题。
答2：只有一个不同：2 1 当新建进程B比现在正在运行进程A 的优先级高的时候，不管A的时间片有没有用完，都会发生变迁2，A从运行状态变成就绪状态，因此也会发生变迁1，B从就绪状态转变成运行状态。
3. 某系统的进程状态变迁图如图2所示（设该系统的进程调度方式为非剥夺方式），请说明：
（1）一个进程发生变迁3的原因是什么发生变迁2、变迁4的原因又是什么
答（1）：当运行进程因I/O而阻塞。这时候进程会从运行状态转到等待状态。发生变迁3。当高就绪队列为空是会发生变迁2。当等待使劲已经发生时，会发生变迁4。
（2）下述因果变迁是否会发生，如果有可能的话，在什么情况下发生
（a）2→1；(b)3→2；(c)4→5；(d)4→2；(e)3→5答：（2）（a）21:是因果变迁，当进程从运行状态转为就绪，并进入低优先就绪，而此时，当高优先就绪为空时，就会发生变迁1.
（b）32：不是因果变迁。而且不会发生。
（c）45：是因果变迁。当一个进程等待事件已发生，一个进程从等待队列进入高就绪队列。而此时，该进程优先级高于正在运行的进程优先级，就会发生变迁5.
（d）42：不是因果变迁
（e）35:是因果变迁。当进程释放对cpu的占用，而高优先就绪又不为空时就会发生变迁5
（3
2 3
1
4
图1 图2答（3）:调度策略：当有多个就绪队列，而且优先级不同时，系统会优先照顾I/O吞吐量大的进程，高优先就绪队列被调度的机会比较大，但是一旦被调度，得到的时间片会比较小。而低优先就绪队列进程被调度的机会小，但是一旦被调度，得到的时间片会比较大。
调度效果：当进程被调度后，优先级会降低，会进入低优先就绪队列。而处于低优先就绪队列的进程，优先级会随着时间的增加而增大。有可能会进入高优先就绪队列。
其次选
4. 作业调度和进程调度的任务各是什么它们又有什么联系
答：作业调度任务：完成作业从后备状态到执行状态和从执行状态到完成状态的转变。进程调度任务：控制、协调进程对cpu
的竞争，按照一定的调度算法，是某一就绪进程获得cpu的
控制权，转换成运行状态。
联系:作业调度是按一定的算法从磁盘输入井中选择资源能得到满足的作业装入内存，是作业有机会占用处理器执行。进程
调度是来决定哪个作业能占用处理器，什么时候能占用处理
器。
作业调度选中一个作业，并把它放入内存时，就为该作业创建一个进程，若有多个作业被装入内存，则内存中同时询在
多个进程，这些进程的初始状态为就绪状态，然后，有进程调
度来选择当前可占用处理器的进程，进程执行中由于某种原因
状态发生变化，当他让出处理器时，进程调度就再选择另一个
作业的进程执行。由此可见，作业调度与进程调度相互配合才
能实现作业的并发执行。
5. 画出按优先数调度的进程调度算法的程序框图。
答：按优先数调度的进程调度算法的程序框图如下：
2013年夏考操作系统原理离线作业 浙江大学远程教育学院 《操作系统原理》课程作业 第一次（第1、2章） 应用题 1.桌上有一个空盒，盒内只允许放一个水果。妈妈轮流向盒内放桔子和苹果，儿子专等吃盒中的桔子，女儿专等吃盒中的苹果。若盒内已有水果，放者必须等待，若盒内没有自己吃的水果，吃者必需等待。试在下述类PASCAL程序中虚线位置分别填上信号量、信号量初值和P、V操作实现三个进程正确的并发执行。 var (信号量)﹎﹎﹎﹎﹎﹎S , S1 , S2﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎：semaphore：= (信号量初值) ﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 , 0 , 0﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎； begin parbegin 妈:begin repeat 準備 ﹎﹎P (S )﹎﹎ 向盒内放桔子 ﹎﹎V (S1 )﹎﹎﹎ 準備 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎ 向盒内放苹果 ﹎﹎V (S2)﹎﹎ until false end 儿：begin repeat ﹎﹎﹎P (S1 )﹎﹎ 拿盒中的桔子 ﹎﹎﹎V (S)﹎﹎ 吃桔子 until false end 女：begin repeat ﹎﹎P (S2 )﹎﹎ 拿盒中的苹果
﹎﹎V (S)﹎﹎﹎ 吃苹果 until false 9 / 1 2013年夏考操作系统原理离线作业 end parend end 2.桌上有一个空盒，盒内只允许放一个水果。爸爸争向盒内放苹果，妈妈争向盒内放桔子。儿子等吃盒中的水果(苹果或桔子)，若盒内已有水果，放者必须等待，若盒内没有水果，吃者必需等待。试在下述类PASCAL程序中虚线位置分别填上信号量、信号量初值和P、V操作实现三个进程正确的并发执行。 var (信号量)﹎﹎﹎﹎S1 , S2﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎：semaphore：= (信号量初值) ﹎﹎﹎﹎1 , 0﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎； begin parbegin 爸：begin repeat 準備 ﹎﹎P(S1)﹎﹎﹎﹎﹎﹎ 向盒内放苹果 ﹎﹎V (S2)﹎﹎﹎﹎﹎ until false end 妈: begin repeat 準備 ﹎﹎﹎P (S1 )﹎﹎﹎﹎﹎ 向盒内放桔子 ﹎﹎V (S2)﹎﹎﹎﹎ until false end 儿：begin repeat ﹎﹎﹎P (S2 )﹎﹎﹎ 拿盒中的水果（苹果或桔子） ﹎﹎﹎V (S1)﹎﹎﹎ 吃水果（苹果或桔子） until false end
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。
操作系统作业(1-4)答案
操作系统作业 （第一章—第四章） 一、单项选择 1 在计算机系统中配置操作系统的目的是【】。 A 增强计算机系统的功能 B 提高系统资源的利用率 C 合理组织工作流程以提高系统吞吐量 D 提高系统的运行速度 2 在操作系统中采用多道程序设计技术，能有效提高CPU、内存和I/O设备的【】。 A 灵活性 B 可靠性 C 兼容性 D 利用率 3 在操作系统中，并发性是指若干事件【】发生。 A 在同一时刻 B 一定不在同一时刻 C 在某一时间间隔内 D 依次在不同时间间隔内 4 以下不属于衡量操作系统性能指标的是【】。 A 作业的大小 B 资源利用率 C 吞吐量 D 周转时间 5 下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是【】。 A 系统调用 B 中断 C 函数 D 原语 6 在分时系统中，当用户数为50时，为了保证响应时间不超过1s，选取的时间片最大值为【】。 A 10ms B 20ms C 50ms D 100ms 7 假设就绪队列中有10个就绪进程，以时间片轮转方式进行进程调度，如果时间片为180ms，切换开销为20ms。如果将就绪进程增加到30个，则系统开销所占的比率为【】。 A 10% B 20% C 30% D 90% 8 中断系统一般由相应的【】组成。 A 硬件 B 软件 C 硬件和软件 D 固件 9 以下工作中，【】不是创建进程所必须的。 A 创建进程的PC B B 为进程分配内存 C 为进程分配CPU D 将PCB插入就绪队列 10 系统中有5个用户进程且CPU工作于用户态，则处于就绪状态或阻塞状态的进程数最多分别为【】。 A 5，4 B 4，0 C 0，5 D 4，5 11 如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为【】。 A 1 B n-1 C n D n+1
东北农业大学网络教育学院 操作系统及windows基础网上作业题 第一章操作系统引论 一、选择题 1．（D）不是基本的操作系统 A．批处理操作系统B．分时操作系统C．实时操作系统D．网络操作系统2．（C）不是分时系统的基本特征： A．同时性B．独立性C．实时性D．交互性 3.在计算机系统中,操作系统是( B) A. 一般应用软件 B.核心系统软件 C. 用户应用软件 D.系统支撑软件 4.以下哪一个不是设计操作系统的主要目标（C） A．方便性 B. 有效性 C. 成本低D. 可扩充性 5．最早出现的操作系统是( B) A．分时系统B．单道批处理系统C．多道批处理系统D．实时系统 6. 允许多个用户以交互使用计算机的操作系统是( B) A．分时系统B．单道批处理系统C．多道批处理系统D．实时系统 7. 操作系统是一组( C) A．文件管理程序B．中断处理程序C．资源管理程序D．设备管理程序 8. 现代操作系统的两个基本特征是( C)和资源共享. A．多道程序设计B．中断处理C．程序的并发执行D．实现分时与实时处理 9. ( D)不是操作系统关心的主要问题 A．管理计算机裸机B．设计,提供用户程序与计算机硬件系统的界面 C, 管理计算机系统资源D．高级程序设计语言的编译器 10.引入多道程序的目的是(D) A．为了充分利用主存储器B．增强系统的交互能力 B．提高实时响应速度D．充分利用CPU,减少CPU的等待时间 11.多道程序设计是指( A) A．有多个程序同时进入CPU运行 B．有多个程序同时进入主存并行运行 C．程序段执行不是顺序的 D．同一个程序可以对应多个不同的进程 12.从总体上说，采用多道程序设计技术可以( C)单位时间的算题量，但对每一个算题，从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要( ). A．增加，减少B．增加，延长C．减少，延长D．减少，减少 13.在分时系统中，时间片一定，( B)，响应时间越长。 A．内存越多B．用户数越多C．后备队列D．用户数越少
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
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。
华师操作系统作业答案文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
华师《操作系统》作业答案名词解释： 进程：进程是一个具有一定独立功能的程序。关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统的动态执行的基本单元。在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元也是基本的执行单元。 长期调度：按照某种原则从磁盘某些盘区的作业队列和交互作业中选取作业进入主存，并为作业做好运行前的准备工作和作业完成后的善后工作。 死锁：一组进程中，每个进程都无限等待被该组进程中另一进程所占有的资源，因而永远无法得到的资源，这种现象称为进程死锁，这一组进程就称为死锁进程。若死锁发生，会浪费大量系统资源，甚至导致系统崩溃。 SPOOL系统：spool系统是通过共享设备来模拟独点型设备的动作，使独点型设备成为共享设备从而提高了设备利用率和系统的效率，这种技术被称为虚拟设备技术，实现这一技术的硬件和软件系统被称为SPOOL系统，或称为假脱机系统。 绝对地址：——是指存储控制部件能够识别的主存单元编号（或字节地址），也就是主存单元的实际地址。 综合分析题
第6题：在一个请求分页系统，采用最佳页面置换算法时，假如一个作业的 作业的页架数为3时，试 写出页面调度的过程，并 计算缺页次数 答：页数为三，先把前三个页面装进去，7，0，1，发生3次缺页次数；下一个 是2，按照最佳置换，应该把7拿出去，变成2，0，1，累计4次缺页次数；下 一个是2，在内，不动，不发生缺页；下一个是0，在内，不动，不发生缺页； 下一个是3，应该把1拿出去，变成2，0，3；。。。。。。。；依次往下推； 累计发生9次缺页。 第7题据所给出的参数，请分析操作系统的不同调度算法，计算并填写下表中 空白的地方。 答案： 第8题请画出进程的五种基本状态及其转换过程，并作相应解释 运行状态(Running)：进程占用处理器资源；处于此状态的进程的数目小于等于 处理器的数目，在没有其他进程可以执行时（如所有进程都在阻塞状态），通常 会自动执行系统的空闲进程 2）就绪状态，进程已获得进程可以按多个优先级别划分队列，例如，当一个进 程由于是境片用完而过入就绪状态时，排入低优先级队列，当进程由I/Or操作 完成而进入就绪状态时，排入高优先级队列。 3）阻塞状态，当进程由于等待I/O气操作或进程同步等条件而暂停运行时，它 处于阻塞状态。
窗体顶端 您的本次作业分数为：100分单选题 1.【第01~04章】以下描述中，（）并不是多线程系统的特长。 A 利用线程并行地执行矩阵乘法运算。 B web服务器利用线程请求http服务 C 键盘驱动程序为每一个正在运行的应用配备一个线程，用来响应相应的键盘输入。 D 基于GUI的debugger用不同线程处理用户的输入、计算、跟踪等操作。 正确答案:C 单选题 2.【第01~04章】现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和异步性。 A 多道程序设计 B 中断处理 C 实现分时与实时处理 D 程序的并发执行 正确答案:D 单选题 3.【第01~04章】操作系统的进程管理模块并不负责（）。 A 进程的创建和删除 B 提供进程通信机制 C 实现I/O设备的调度 D 通过共享内存实现进程间调度。 正确答案:C 单选题 4.【第01~04章】下列选择中，（）不是操作系统必须要解决的问题。 A 提供保护和安全机制 B 管理目录和文件 C 提供应用程序接口
D 提供C++语言编译器 正确答案:D 单选题 5.【第01~04章】用户在程序中试图读存放在硬盘中某文件的第10逻辑块，使用操作系统提供的接口是（）。 A 进程 B 系统调用 C 库函数 D 图形用户接口 正确答案:B 单选题 6.【第01~04章】操作系统的管理部分负责对进程进行调度。 A 主存储器 B 控制器 C 运算器 D 处理机 正确答案:D 单选题 7.【第01~04章】下面关于进程的叙述不正确的是（）。 A 进程申请CPU得不到满足时，其状态变为就绪状态。 B 在单CPU系统中，任一时刻有一个进程处于运行状态。 C 优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。 D 进程获得处理机而运行是通过调度而实现的。 正确答案:C 单选题 8.【第01~04章】下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（）。 A 系统调用 B 中断 C 库函数
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。
第二章作业 1.操作系统中为什么要引入进程的概念？为了实现并发进程中的合作和协调，以及保证系统的安全，操作系统在进程管理方面要做哪些工作？ 答：为了从变化角度动态地分析研究可以并发执行的程序，真实的反应系统的独立性、并发性、动态性和相互制约，操作系统中不得不引入进程的概念。 为了防止操作系统及其关键的数据结构如：PCB等，受到用户程序破坏，将处理机分为核心态和用户态。对进程进行创建、撤销以及在某些进程状态之间的转换控制。 2.试描述当前正在运行的进程状态改变时，操作系统进行进程切换的步骤。答：分为两种情况： （1）：运行状态就绪状态：根据进程的自身的情况插入到就绪队列的适当位置，系统收回处理及转入进程调度程序重新进行调度。 （2）：运行状态→阻塞状态：系统会调用进程调度程序重新选择一个进程投入运行。 3.现代操作系统一般都提供多任务的环境，是回答以下问题。 为支持多进程的并发执行，系统必须建立哪些关于进程的数据结构？ 答：系统必须建立PCB。 为支持进程的状态变迁，系统至少应该供哪些进程控制原语？ 答：阻塞、唤醒、挂起和激活原语。 当进程的状态变迁时，相应的数据结构发生变化吗？ 答：会根据状态的变迁发生相应的变化。例如：将进程PCB中进程的状态从阻塞状态改为就绪状态，并将进程从阻塞队列摘下，投入到就绪队列中。 4.什么是进程控制块？从进程管理、中断处理、进程通信、文件管理、设备管理及存储管理的角度设计进程控制块应该包含的内容。 答：PCB：描述进程本身的特征、状态、调度信息以及对资源占有情况等的数据结构，是进程存在的唯一标识。 进程控制块所包含的内容： ①进程信息描述；②CPU信息状态；③进程调度信息；④进程控制和资源占用信息。 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的时间是10ms，试问系统化在进程切换上的开销占系统整个时间的比例是多少？ 解：P=(10*10)/[(300+10)*10]=3.2% 6.试述线程的特点及其与进程之间的关系。 答：线程的特点：是被独立分派和调度的基本单位。线程与进程的关系：线程是进程的一部分，是进程内的一个实体；一个进程可以有多个线程，但至少必须有一个线程。
操作系统原理作业 第1章 1-2 批处理系统和分时系统各有什么特点？为什么分时系统的响应比较快？ 答：在批处理系统中操作人员将作业成批装入计算机并由计算机管理运行，在程序的运行期间用户不能干预，因此批处理系统的特点是：用户脱机使用计算机，作业成批处理，系统内多道程序并发执行以及交互能力差。在分时系统中不同用户通过各自的终端以交互方式共同使用一台计算机，计算机以“分时”的方法轮流为每个用户服务。分时系统的主要特点是：多个用户同时使用计算机的同时性，人机问答方式的交互性，每个用户独立使用计算机的独占性以及系统响应的及时性。分时系统一般采用时间片轮转的方法使一台计算机同时为多个终端用户服务，因此分时系统的响应比较快。 1-4什么是多道程序设计技术？试述多道程序运行的特征。 答：多道程序设计技术是指同时把多个作业（程序）放入内存并允许它们交替执行和共享系统中的各类资源；当一道程序因某种原因（如 I/O 请求）而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一道程序。多道程序运行具有如下特征：多道计算机内存中同时存放几道相互独立的程序。宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，它们先后开始了各自的运行但都未运行完毕。微观上串行：从微观上看内存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。 1-6操作系统的主要特性是什么？为什么会有这样的特性？ 答：并发性，共享性，异步性，虚拟性，这些特性保证了计算机能准确的运行，得出想要的结果。 1-7 （1）工作情况如图。 （2）CPU有空闲等待，它发生在100 ms 150 ms时间段内，此时间段内程序A与程序B 都在进行I/O操作。 （3）程序A无等待现象，程序B在0 ms 50 ms时间段与180 ms 200 ms时间段内有等待现象。 第2章 2-1 什么是操作系统虚拟机？ 答：在裸机上配置了操作系统程序后就构成了操作系统虚拟机 2-3 什么是处理机的态？为什么要区分处理机的态？ 答：处理机的态，就是处理机当前处于何种状态，正在执行哪类程序。为了保护操作系统，至少需要区分两种状态：管态和用户态。 2-5 什么是中断？在计算机系统中为什么要引用中断？
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。
操作系统作业参考答案及其知识点 第一章 思考题： 10、试叙述系统调用与过程调用的主要区别？ 答： （一）、调用形式不同 （二）、被调用代码的位置不同 （三）、提供方式不同 （四）、调用的实现不同 提示：每个都需要进一步解释，否则不是完全答案 13、为什么对作业进程批处理可以提高系统效率？ 答：批处理时提交程序、数据和作业说明书，由系统操作员把作业按照调度策略，整理为一批，按照作业说明书来运行程序，没有用户与计算机系统的交互；采用多道程序设计，可以使CPU和外设并行工作，当一个运行完毕时系统自动装载下一个作业，减少操作员人工干预时间，提高了系统的效率。 18、什么是实时操作系统？叙述实时操作系统的分类。 答：实时操作系统（Real Time Operating System)指当外界事件或数据产生时，能接收并以足够快的速度予以处理，处理的结果又能在规定时间内来控制监控的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。 有三种典型的实时系统： 1、过程控制系统(生产过程控制) 2、信息查询系统(情报检索) 3、事务处理系统(银行业务) 19、分时系统中，什么是响应时间？它与哪些因素有关？ 答：响应时间是用户提交的请求后得到系统响应的时间（系统运行或者运行完毕）。它与计算机CPU的处理速度、用户的多少、时间片的长短有关系。 应用题： 1、有一台计算机，具有1MB内存，操作系统占用200KB，每个用户进程占用200KB。如果用户进程等待I/0的时间为80％，若增加1MB内存，则CPU的利用率提高多少？ 答：CPU的利用率=1-P n，其中P为程序等待I/O操作的时间占其运行时间的比例1MB内存时，系统中存放4道程序，CPU的利用率=1－（0.8）4＝59％ 2MB内存时，系统中存放9道程序，CPU的利用率=1－（0.8）9＝87％ 所以系统CPU的利用率提高了28％ 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。
浙江大学远程教育学院 《操作系统原理》课程作业 姓名：学号： 年级：学习中心：————————————————————————————— 一、单选题 6.采用段式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中20位表示段号，则允许每段的最大长度是 A． 224 B. 212 C. 210 D. 232 7.在一段式存储管理系统中，某段表的内容如下: 段号段首址段长 0 100K 35K 1 560K 20K 2 260K 15K 3 670K 32K 若逻辑地址为(2, 158)，则它对应的物理地址为_____。 A. 100K+158 B. 260K+158 C. 560K+158 D. 670K+158 8.一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段长占8位，则最大段长是 A. 28字节 B. 216字节 C. 224字节 D. 232字节 9.有一请求分页式存储管理系统，页面大小为每页100字节，有一个50×50的整型数组按行为主序连续存放，每个整数占两个字节，将数组初始化为0的程序描述如下：int A[50][50]; for (int i = 0; i < 50; i++) for (int j = 0; j < 50; j++) A[i,j] = 0; 若在程执行时内存只有一个存储块用来存放数组信息，试问该程序执行时产生次缺页中断。 A．1 B. 50 C. 100 D. 2500
10.一台计算机有4个页框，装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位R和修改位M，如下所示： 页装入时间上次引用时间 R M 0 126 279 0 0 1 230 260 1 0 2 120 272 1 1 3 160 280 1 1 采用FIFO算法将淘汰页； A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 11.一台计算机有4个页框，装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位R和修改位M，如下所示： 页装入时间上次引用时间 R M 0 126 279 0 0 1 230 260 1 0 2 120 272 1 1 3 160 280 1 1 采用NRU算法将淘汰页； A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 12.一台计算机有4个页框，装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位R和修改位M，如下所示： 页装入时间上次引用时间 R M 0 126 279 0 0 1 230 260 1 0 2 120 272 1 1 3 160 280 1 1 采用LRU算法将淘汰页； A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 13.一台计算机有4个页框，装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位R和修改位M，如下所示： 页装入时间上次引用时间 R M 0 126 279 0 0 1 230 260 1 0 2 120 272 1 1 3 160 280 1 1 采用第二次机会算法将淘汰______页； A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 二、综合题
《操作系统》课程作业 （2013年春） 姓名： 学号： 专业： 年级： 学校： 日期：
作业一：作业管理 1、有三道程序A、B、C在一个系统中运行，该系统有输入、输出设备各1台。三道程序 A、B、C构成如下： A：输入32秒，计算8秒，输出5秒 B：输入21秒，计算14秒，输出35秒 C：输入12秒，计算32秒，输出15秒 问：（1）三道程序顺序执行的总时间是多少？ （2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需多少时间（不计系统开销）？并给出相应的示意图。 2、假设一个单CPU系统，以单道方式处理一个作业流，作业流中有2道作业，共占用CPU 计算时间、输入卡片数和打印输出行数如下： 其中，卡片输入机速度为1000张/分钟，打印机输出速度为1000行/分钟，试计算：（1）不采用spooling技术，计算这两道作业的总运行时间（从第1道作业输入开始到最后一个作业输出完毕）。 （2）如采用spooling技术，计算这2道作业的总运行时间（不计读/写盘时间），并给出相应的示意图。
作业二：进程管理 1、 请写出两程序S1和S2可并发执行的Bernstein 条件。 2、 有以下5条语句，请画出这5条语句的前趋图。 S1：y=x+1 R(x) W(y) S2：c=f-w R(f,w) W(c) S3：d=r-y R(r,y) W(d) S4：x=a+b R(a,b) W(x) S5：r=c+y R(c,y) W(r) 3、 设在教材第62页3.6.4节中所描述的生产者消费者问题中，其缓冲部分为m 个长度相等 的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。重新描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。 P P P i P .. .. 1 2 i k 4、 设有k 个进程共享一临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P ，V 操作写出有关互斥算法。 （1） 一次只允许一个进程进入临界区； （2） 一次允许m （m 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 1.什么是操作系统？其主要功能是什么？ 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,有效组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户和计算机直接的程序接口. 2.在某个计算机系统中，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，程序A、B 同时运行，A略早于B。A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。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是否空闲等待？若是，在那段时间段等待？ （2）程序A、B是否有等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时刻。 0 50 100 150 200 250 300 50 100 50 100 50 100 20 100 (1) cpu有空闲等待,在100ms~150ms的时候. (2) 程序A没有等待cpu,程序B发生等待的时间是180ms~200ms. 1.设公共汽车上，司机和售票员的活动如下： 司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车。 售票员的活动：关车门；售票；开车门。 在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，用信号量和P、V操作实现这两个活动的同步关系。 semaphore s1,s2; s1=0;s2=0; cobegin 司机();售票员(); coend process 司机() ｛ while(true) { P(s1) ; 启动车辆; 正常行车; 到站停车; V(s2); } ｝ process 售票员() { while(true) { 关车门; V(s1); 售票; P(s2); 开车门; 上下乘客; } } 2.设有三个进程P、Q、R共享一个缓冲区，该缓冲区一次只能存放一个数据，P进程负责循环地从磁带机读入数据并放入缓冲区，Q进程负责循环地从缓冲区取出P进程放入的数据进行加工处理，并把结果放入缓冲区，R进程负责循环地从缓冲区读出Q进程放入的数据并在打印机上打印。请用信号量和P、V操作，写出能够正确执行的程序。 semaphore sp,sq,sr; int buf;sp=1;sq=0;sr=0; cobegin process P() { while(true) { 从磁带读入数据; P(sp); Buf=data; V(sq); } } process Q() { while(true) { P(sq); data=buf; 加工data; buf=data; V(sr); } } process R() { while(true) { P(sr); data=buf; V(sp); 打印数据; } } 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。计算机操作系统习题及答案
操作系统课后习题答案
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