北大操作系统习题答案完整版

一、理论部分：1-1、依据GB17859标准，简述第三级和第四级可信计算机信息系统的主要安全功能需求以及它们之间的主要差别。

第三级可信计算机（安全标记保护级）：除了通过登录规程、审计安全性相关事件和隔离资源，使用户对自己的行为负责外，还提供有关安全策略模型、数据标记以及主体对客体强制访问控制的非形式化描述；具有准确地标记输出信息的能力；消除通过测试发现的任何错误。

第四级可信计算机（结构化保护级）：计算机信息系统可信计算基通过自主和强制完整性策略，阻止非授权用户修改或破坏敏感信息。

在网络环境中，使用完整性敏感标记来确信信息在传送中未受损。

主要差别：第四级的计算机信息系统可信计算基建立于一个明确定义的形式化安全策略模型之上，它要求将第三级系统中的自主和强制访问控制扩展到所有主体与客体。

此外，还要考虑隐蔽通道。

第四级的计算机信息系统可信计算基必须结构化为关键保护元素和非关键保护元素。

计算机信息系统可信计算基的接口也必须明确定义，使其设计与实现能经受更充分的测试和更完整的复审。

加强了鉴别机制；支持系统管理员和操作员的职能；提供可信设施管理；增强了配置管理控制。

系统具有相当的抗渗透能力。

1-2、请阐述和举例说明CC标准中的脆弱性(vulnerability)、威胁(threat)和风险(risk) 概念及其相关关系。

脆弱性：由于硬件，软件，网络，人员，场所等不同条件下系统本身显示出的错误。

例如：维护不善/存储介质的错误维护，对电磁辐射的敏感，众所周知的软件缺陷等。

威胁：威胁可能是故意的、意外的或环境的（自然的）。

例如物理损坏（火灾，重大事故）。

自然灾难，辐射干扰。

风险：由于可能发生的（用户操作不当）潜在威胁，强调“内在性”。

例如：超出现有安全体制的一些操作，手机越狱、root等。

1-3、基本概念的解释：可信计算基、引用监控器、访问控制、安全功能与安全保证、安全策略与安全模型。

可信计算基：计算机系统内保护装置的总体，包括硬件、固件、软件和负责执行安全策略的组合体。

2022年北京大学计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、若某文件系统索引节点（inode）中有直接地址项和间接地址项，则下列选项中，与单个文件长度无关的因素是（）.A.索引节点的总数B.间接地址索引的级数C.地址项的个数D.文件块大小2、磁盘高速缓存设在（）中。

A.内存B.磁盘控制器C.CacheD.磁盘3、进程A和进程B通过共享缓冲区协作完成数据处理，该缓冲区支持多个进程同时进行读写操作。

进程A负责产生数据并放入缓冲区，进程B负责从缓冲区中取出数据并处理。

两个进程的制约关系为（）。

A.互斥关系B.同步关系C.互斥与同步D.无制约关系4、在个交通繁忙的十字路口，每个方向只有一个车道，如果车辆只能向前直行，而不允许转弯和后退，并未采用任何方式进行交通管理。

下列叙述正确的是（）。

A.该十字路口不会发生死锁，B.该十字路口定会发生死锁C.该上字路口可能会发生死锁，规定同时最多3个方向的车使用该十字路是最有效的方法D.该十字路口可能会发生死锁，规定南北方向的两个车队和东西方向的两个车队互斥使用十字路口是最有效的方法5、采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用（）方法解除死锁。

A.执行并行操作B.撤销进程C.拒绝分配新资源D.修改信号量6、下列关于页式存储说法中，正确的是（）。

I.在页式存储管理中，若关闭TLB，则每当访问一条指令或存取一个操作数时都要访问两次内存II.页式存储管理不会产生内部碎片III.页式存储管理当中的页面是为用户所感知的IV.页式存储方式可以采用静态重定位A.仅I、II，IVB. 仅I、IVC. 仅ID.I、II、III、IV7、解决主存碎片问题较好的存储器管理方式是（）A.可变分区B.分页管理C.分段管理D.单一连续分配8、列选项中，不可能在用户态发生的事件是（）。

A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页9、假设4个作业到达系统的时刻和运行时间见表。

1.1：存储程序式计算机的主要特点是：集中顺序过程控制（1）过程性：模拟人们手工操作（2）集中控制：由CPU集中管理（3)顺序性：程序计数器1.2：a:批处理系统的特点：早期批处理有个监督程序，作业自动过渡直到全部处理完，而脱机批处理的特点：主机与卫星机并行操作。

b:分时系统的特点：（1）：并行性。

共享一台计算机的众多联机用户可以在各自的终端上同时处理自己的程序。

（2）：独占性。

分时操作系统采用时间片轮转的方法使一台计算机同时为许多终端上同时为许多终端用户服务，每个用户的感觉是自己独占计算机。

操作系统通过分时技术将一台计算机改造为多台虚拟计算机。

（3）：交互性。

用户与计算机之间可以进行“交互会话”，用户从终端输入命令，系统通过屏幕（或打印机）将信息反馈给用户，用户与系统这样一问一答，直到全部工作完成。

c：分时系统的响应比较快的原因：因为批量操作系统的作业周转时间较长，而分时操作系统一般采用时间片轮转的方法，一台计算机与许多终端设备连接，使一台计算机同时为多个终端用户服务，该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话功能。

1.3：实时信息处理系统和分时系统的本质区别：实时操作系统要追求的目标是：对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。

其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。

此外，实时操作系统应有较强的容错能力，分时操作系统的工作方式是：一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用。

用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。

用户根据上步结果发出下道命。

分时操作系统将CPU 的时间划分成若干个片段，称为时间片。

操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。

每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。

分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。

不保证全对哟选择题：1.AD2.B3.AC4.C5.C6.B7.AB8.BC9.B 10.B 11.ABCD 12.ABC 13.ABC 14.B 15.A简答题：1.(1).就绪状态：当进程已分配到除CPU以外的所有必要的资源后，只要能再获得处理机，便能立即执行，把进程这时的状态称为就绪状态。

执行状态：指进程已获得处理机，其程序正在执行。

在单处理机系统中，只能有一个进程正在执行状态。

阻塞状态：进程因发生某事件而暂停执行时的状态。

通常将处于阻塞状态的进程排成一个队列，称为阻塞队列。

(2).处于就绪状态的进程，在进程调度程序为之分配了处理机之后，便由就绪状态转变为执行状态。

正在执行的进程也称为当前进程。

如果因时间片已完而被暂停执行时，该进程将由执行状态转变为就绪状态；如果因发生某事件而使进程的执行受阻，使之无法继续执行，该进程将由执行状态转变为阻塞状态。

2.(1.) 引入设备独立性，可使应用程序独立于具体的物理设备，显著改善资源的利用率及可适应性；还可以使用户独立于设备的类型.(2) 要实现设备独立性，必须由设备独立软件完成，包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口，其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表LUT完成的。

论述题1. 当在系统中实现了多道程序后，完全可以利用其中的一道程序来模拟脱机输入时的外转控制机的功能，把低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上；再用另一道程序来模拟脱机输出时的外转控制机的功能，即把数据从磁盘传送到低速输出设备上。

2.区别。

程序是静态的，而进程是动态的。

进程既是程序的执行过程，因而进程是有生命期的，有诞生，亦有消亡。

因此，程序的存在是永久的，而进程的存在是暂时的，动态地产生和消亡。

进程具有创建其他进程的功能，被创建的进程称为子进程，创建者称为父进程，从而构成进程家族。

操作系统课后习题精选答案操作系统作为计算机科学的基础知识之一，是每个计算机专业学生必须掌握的内容。

课后习题的作用是提供课程内容的深度和拓展，以便帮助学生更好地理解和应用所学知识。

以下是我根据自己的学习经验，总结出的操作系统课后习题精选答案。

这些答案涵盖了操作系统中的主要概念和核心原理，对于加深对操作系统的理解有很大的帮助。

1. 什么是操作系统？答案：操作系统是一组程序，它们管理和控制计算机的各种硬件和软件资源，以便于应用程序进行交互式和高效的执行。

操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、磁盘管理、文件管理和网络管理等。

2. 什么是进程？答案：进程是指计算机系统中正在执行的程序的实例。

一个进程可以包含一个或多个线程，并且每个进程都有自己的地址空间、各种资源和状态信息等。

操作系统通过进程管理来协调和控制多个进程的执行，以提供对计算机资源的合理和优化的利用。

3. 什么是线程？答案：线程是进程中的一个独立执行单元，它可以在进程的上下文中运行，并与其他线程共享进程的资源和状态信息等。

线程和进程之间的区别在于，进程是资源分配的基本单位，而线程是操作系统中的调度基本单位。

操作系统利用线程进行并行计算和流程处理，以便快速实现多任务处理和高效运行。

4. 什么是虚拟内存？答案：虚拟内存是操作系统提供的一种机制，用于将计算机的物理内存和应用程序的逻辑地址空间进行映射和管理。

虚拟内存的基本思想是将进程的地址空间分为若干个物理和逻辑区域，并在需要时将这些区域进行映射和替换。

这样，操作系统可以允许应用程序访问超过物理内存容量的数据，从而提高系统的内存利用率和应用程序的执行效率。

5. 什么是文件系统？答案：文件系统是一种操作系统提供的数据存储和管理机制，用于将数据组织为文件、目录和子目录等形式，并提供对文件系统中的不同组成部分进行访问、传输和维护等操作。

文件系统的主要目的是让应用程序可以访问和共享系统中的数据资源，从而有效管理和利用计算机的存储资源。

第2章操作系统的运行环境2.2 现代计算机为什么设置目态/管态这两种不同的机器状态？现在的lntel80386设置了四级不同的机器状态（把管态又分为三个特权级），你能说出自己的理解吗？答：现在的Intel 80386把执行全部指令的管态分为三个特权级，再加之只能执行非特权指令的目态，这四级不同的机器状态，按照系统处理器工作状态这四级不同的机器状态也被划分管态和目态，这也完全符合处理器的工作状态。

2.6 什么是程序状态字？主要包括什么内容？答：如何知道处理器当前处于什么工作状态，它能否执行特权指令，以及处理器何以知道它下次要执行哪条指令呢？为了解决这些问题，所有的计算机都有若干的特殊寄存器，如用一个专门的寄存器来指示一条要执行的指令称程序计数器PC，同时还有一个专门的寄存器用来指示处理器状态的，称为程序状态字PSW。

主要内容包括所谓处理器的状态通常包括条件码--反映指令执行后的结果特征；中断屏蔽码--指出是否允许中断，有些机器如PDP-11使用中断优先级；CPU的工作状态--管态还是目态，用来说明当前在CPU上执行的是操作系统还是一般用户，从而决定其是否可以使用特权指令或拥有其它的特殊权力。

2.11 CPU如何发现中断事件？发现中断事件后应做什么工作？答：处理器的控制部件中增设一个能检测中断的机构，称为中断扫描机构。

通常在每条指令执行周期内的最后时刻中扫描中断寄存器，询为是否有中断信号到来。

若无中断信号，就继续执行下一条指令。

若有中断到来，则中断硬件将该中断触发器内容按规定的编码送入程序状态字PSW的相应位（IBM-PC中是第16~31位），称为中断码。

发现中断事件后应执行相中断处理程序，先由硬件进行如下操作：1、将处理器的程序状态字PSW压入堆栈2、将指令指针IP（相当于程序代码段落的段内相对地址）和程序代码段基地址寄存器CS的内容压入堆栈，以保存被子中断程序的返回地址。

3、取来被接受的中断请求的中断向量地址（其中包含有中断处理程序的IP，CS的内容），以便转入中断处理程序。

第2章作业1、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，以隔离操作系统和普通程序？两种状态各有什么特点？答：现代处理器的工作状态分为管态和目态；管态一般指操作系统管理程序运行的状态，具有较高的特权优先级，又称特权态，系统态；目态一般指用户程序运行时的状态，具有较低的优先级，又称普通态，用户态；当处理器处于管态时，全部指令都可以执行（包括特权指令），可以使用所有资源，并具有改变处理器状态的能力；当处理器处于目态时，就只有非特权指令可以执行。

2、什么是分级的存储体系结构？它主要解决了什么问题？答：层次化的存储体系结构如下所示：寄存器高速缓存主存储器硬磁盘存储器磁带机| 光盘存储器当沿着层次下降时，每比特的价格将下降，容量将增大，速度将变慢而处理器的访问频率将下降。

较小、较贵而快速的存储设备有较大、教便宜而慢速的存储设备作后盾，它们通过访问频率的控制来提高存储系统的效能。

这种结构主要解决了存储设备容量、速度和成本之间的矛盾，提高存储系统效能。

3、什么是存储保护？有哪些方法实现存储保护？查阅资料了解Intel x86处理器关于存储管理的材料，看看它是怎么支持操作系统实现内存管理以及存储保护的。

答：存储保护：对主存中的信息加以严格控制，保证操作系统和其它程序，以及它们的数据不被破坏。

实现存储保护的方法：1．界地址寄存器：在CPU中设置一对界限寄存器来存放该用户作业在主存中的下限和上限地址，或者将一个寄存器作为基址寄存器，另一个寄存器作为限长寄存器来指出程序在内存的存放区域。

每当CPU访问主存时，硬件自动将被访问的主存地址和界限寄存器的内容进行比较，以判断是否越界。

如果未越界，则按此地址访问主存，否则将产生程序中断。

2．存储键：每个存储块都有一个与其它相关的二进位组成的存储保护键附加在每个存储块上的。

当一个用户作业被允许进入主存时，操作系统分给它一个唯一的不与其它作业相同的存储键号。

并将分配给该作业的各存储键也设置成同样的键号。

第一章操作系统概述1．试从操作系统的设计目标、作用、分类、功能、特性、组织结构等方面分析目前的操作系统（如windows、Mac OS X、Andriod、Linux发行版或Unix操作系统）答：windows：Windows采用了图形化模式，比起从前的DOS需要键入指令使用的方式更为人性化。

随着电脑硬件和软件的不断升级，微软的Windows也在不断升级，从架构的16位、32位再到64位，系统版本从最初的Windows 1.0到大家熟知的Windows 95、Windows98、Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8，Windows8.1和Server服务器企业级操作系统，不断持续的在更新！Mac OS X：OS X 是先进的操作系统。

基于坚如磐石的UNIX 基础，设计简单直观，让处处创新的Mac 安全易用，高度兼容，出类拔萃。

UNIX 之威力，Mac 之简单OS X 既简单易用且功能强大。

所有的一切- 从启动Mac 后所看到的桌面，到你日常使用的应用程序，都设计得简约精致。

无论是浏览网络、查看邮件和外地朋友视频聊天，所有事情都简单高效、趣味盎然。

当然，简化复杂任务要求尖端科技，而OS X 正拥有这些尖端科技。

它不仅使用基础坚实、久经考验的UNIX 系统提供空前的稳定性，还提供超强性能、超炫图形并支持互联网标准。

Andriod：root通常是针对Android系统的手机而言，它使得用户可以获取Android操作系统的超级用户权限。

root通常用于帮助用户越过手机制造商的限制，使得用户可以卸载手机制造商预装在手机中某些应用，以及运行一些需要超级用户权限的应用程序。

Android系统的root与Apple iOS系统的越狱类似。

Linux：Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。

操作系统练习题含参考答案一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在大多数Linux发行版本中，以下哪个属于块设备(blockdevices)？A、硬盘B、打印机C、串行口D、虚拟终端正确答案：A2、在随机存取方式中，用户以______为单位对文件进行存取和检索。

A、数据项B、字节C、逻辑记录D、字符串正确答案：C3、在UNIX系统中获取帮助信息的命令为()。

A、manB、cdC、catD、help正确答案：A4、如何删除一个非空子目录/tmp？A、del/tmp/*B、rm-Ra/tmp/*C、rm-rf/tmpD、rm-rf/tmp/*正确答案：C5、运行一个脚本，用户不需要什么样的权限？A、browseonthedirectoryB、readC、executeD、write正确答案：D6、下列关于批处理操作系统的叙述中错误的是()。

A、“通道”和“中断”技术的出现,使得输入/输出设备与CPU可并行工作B、批处理系统可分为单道批处理系统和多道批处理系统C、批处理系统具有用户与计算机的直接交互能力,提高了系统资源的利用率D、单道批处理系统是一种单用户操作系统正确答案：C7、采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。

A、216B、224C、232D、28正确答案：A8、如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。

若要调整中断事件的响应次序，可以利用（）。

A、中断屏蔽B、中断向量C、中断嵌套D、中断响应正确答案：A9、把作页地址空间中的逻辑地址变成内存中物理地址的过程称为（）。

A、物理化B、重定位C、逻辑化D、加载正确答案：B10、当CPU执行系统程序时,CPU处于()。

A、管态B、目态C、系统态D、A和C正确答案：D11、若一个系统内存有64MB，处理器是32位地址，则它的虚拟地址空间为（）字节。

B、4GBC、100KBD、64MB正确答案：B12、操作系统负责为用户和用户程序完成所有()的工作A、硬件有关和应用无直接关系B、硬件无关和应用有直接关系C、硬件有关和应用有直接关系D、硬件无关和应用无直接关系正确答案：A13、使用页式存储管理使处理器执行指令的速度______。

操作系统四版习题解答 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】《操作系统（四版）》习题解答第1章习题答案一、填空1．计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。

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实时性和可靠性。

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，则它应该是分时操作系统。

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，则它应该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。

11. 计算机网络是在计算机技术和通信技术高度发展基础上相结合的产物。

12. 在计算机网络中，各计算机仍使用自己的操作系统，由它管理自身的资源。

只有各计算机间进行信息传递、以及使用网络中的可共享资源时，才会涉及到网络操作系统。

13. 如果一个计算机网络系统，其处理和控制功能被分散在系统的各个计算机上，系统中的所有任务可动态地分配到各个计算机中，使它们并行执行，实现分布处理。

这样的系统被称为“分布式系统”，其上配置的操作系统，被称为“分布式操作系统”。

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 。

CH1 应用题参考答案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I/O的概率是P n ，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-P n 。

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=1-(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=1-(80%)9 =0.87故增加1MB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)(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180ms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I/O操作时间由图给出。

A B CC11＝30ms C21=60ms C31=20ms∣∣∣I12＝40ms I22=30ms I32=40ms∣∣∣C13＝10ms C23=10ms C33=20ms 试画出按多道运行的时间关系图（忽略调度执行时间）。

完成三道程序共花多少时间？比单道运行节省了多少时间？若处理器调度程序每次进行程序转换化时1ms，试画出各程序状态转换的时间关系图。

（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。

操作系统课后习题1-9答案练习11.1-1.10题解见书1.11 有⼀台输⼊设备和⼀台输出设备的计算机系统上，运⾏有两道程序。

两道程序投⼊运⾏情况如下：程序1先开始运⾏，其运⾏轨迹为：计算50ms、输出100ms、计算50ms、输出100ms，结束；程序2后开始运⾏，其运⾏轨迹为：计算50ms、输⼊100ms、计算100ms、结束。

1. 忽略调度时间，指出两道程序运⾏时，CPU是否有空闲？在哪部分空闲？指出程序1和程序2. 有⽆等待CPU的情况？如果有，发⽣在哪部分？题解:由题画出CPU利⽤图如下：由图可知，1.CPU有空闲，在100ms~150ms时间段是空闲的。

2.程序1⽆等待时间，⽽程序2在⼀开始的0ms~50ms时间段会等待。

1.12 在计算机系统上运⾏三道程序，运⾏次序为程序1、程序2、程序3。

程序3的运⾏轨迹为：计算60ms、输⼊30ms、计算20ms。

忽略调度时间，画出三道程序运⾏的时间关系图；完成三道程序共花多少时间？与单道程序⽐较，节省了多少时间？解答：三道程序运⾏，完成三道程序共花170ms。

与单道程序（260ms）⽐较，节省了90ms。

（始终按照1-2-3的次序，即程序1→程序2→程序3→程序1→程序2→（在程序3运⾏前会停10ms等待输⼊完成）程序3。

（如果不是按照程序1、2、3的次序完成则会有多种情况。

）1.13 在计算机系统上有两台输⼊/输出设备，运⾏两道程序。

程序1的运⾏轨迹为：计算10ms、输⼊5ms、计算5ms、输出10ms、计算10ms。

程序2的运⾏轨迹为：输⼊10ms、计算10ms、输出5ms、计算5ms、输出10ms。

在顺序环境下，先执⾏程序1，再执⾏程序2，求总的CPU利⽤率为多少？题解：由题画出CPU利⽤图如下：由图可知，在总共80ms的时间⾥，CPU空闲时间为40ms，即：CPU利⽤率=40ms/80ms*100%=50%1.14 ⼀个计算机系统有⾜够的内存空间存放3道程序，这些程序有⼀半的时间在空闲等待I/O操作。

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3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。

OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同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。

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。

6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。

主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。

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。

操作系统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1.42.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。

《操作系统》习题答案《软件技术基础》之操作系统习题1、进程创建⼯作主要完成的是创建进程控制块（PCB），并把它挂到__就绪____队列中。

2、下列进程状态的转换中，哪⼀个是不正确的___C、E____。

A、就绪→运⾏(调度)B、运⾏→就绪（调度）C、就绪→等待D、等待→就绪（唤醒） E.等待→运⾏3、*在下列进程调度算法中，可能引起进程长时间得不到运⾏的算法是________。

A、时间⽚轮转法不可抢占式静态优先数法C、可抢占式静态优先数法D、不可抢占式动态优先数法4、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进⼊相应等待队列等待的条件是________。

A、S>0B、S<0 D、S≠05、进程调度有各种各样的算法，如果算法选择不当，就会出现什么现象________。

A、颠簸（抖动）C、死锁D、Belady（异常）6、在请求页式存储管理中，若所需页⾯不在内存中，则会引起什么中断_________。

A、输⼊输出中断B、时钟中断C、越界中断7、虚拟页式存储管理中页表有若⼲项，当内存中某⼀页⾯被淘汰时，可能根据其中哪⼀项决定是否将该页写回外存_______。

A、是否在内存标志B、外存地址D、访问标志8、 __⽂件控制块（或FCB ）______是⽂件存在的标志，它记录了系统管理⽂件所需要的全部信息。

9、某段表内容如下：段号1 2 3⼀逻辑地址为（2，154）的实际物理地址为__480K+154_________。

10、某程序将256×256的矩阵置初始值0。

现假定分给这个矩阵的内存块为1页，页⾯⼤⼩为每页256个整数字。

矩阵按⾏存放，开始时内存为空。

若程序和有关变量已放在内存其他处，并常驻内存，且程序按如下编制： VAR A:ARRAY[1…256，1…256]OF INTEGERFOR I:=1 TO 256FOR J:=1 YO 256A[I,J]:=0;则程序运⾏完毕共发⽣多少缺页中断________。

《操作系统》综合练习题一、填空题1.操作系统的基本功能包括（ 1 ）管理、（ 2 ）管理、（ 3 ）管理、（ 4）管理以及提供用户接口。

2.系统调用与一般函数调用的执行方式有着明显的不同，系统调用运行在（ 5 ）态，一般函数调用运行在( 6 )态。

3.进程并发执行时有间断性、（7）和（8）的特点。

4.进程的基本特征有（ 9 ）、（ 10 ）、独立、异步及结构特征。

5.UNIX系统的文件目录项由两部分构成，即文件名和（ 11 ）；6.临界资源的概念是（12），而临界区是指（13）。

7.产生死锁的原因可以归结为两点：（14）和（15）。

8.段页式存储管理中，是将作业分（ 16 ），（ 17 ）内分（ 18 ），内存分配以（ 19 ）为单位。

9.分页存储管理方式中，在不考虑使用快表的情况下，每条访问内存的指令需要（ 20 ）次访问内存；10.在操作系统中，不可中断执行的操作称为（ 21 ）操作；11.进程访问临界资源的代码段称为（ 22 ），为保证进程互斥，应在进程的临界区前设置（ 23 ），在临界区后设置（ 24 ）。

12.银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从（ 25 ）进入（ 26 ）时，系统就拒绝它的资源请求。

13.页面调入策略要解决（27）、（28）两个问题。

14.最佳置换算法是选择（29）或（30）的页面做为被淘汰的页面。

15.UNIX系统中，用于创建进程的两个常用系统调用是( 31 )和( 32 )。

16.进程调度负责（ 33 ）的分配工作。

17.通常操作系统内核提供（ 34 ）功能和（ 35 ）功能。

参考答案：1、（1）存储管理；（2）处理机管理；（3）文件管理；（4）设备管理；2、（5）系统态(核心态) ；（6）用户态；3、（7）失去封闭性；（8）不可再现性4、（9）动态；（10）并发；5、（11）索引结点；6、(12)一次仅允许一个进程访问的资源；(13)进程中访问临界资源的那段程序代码；7、（14）竞争资源；（15）进程推进顺序非法8、（16）段；（17）段；（18）页；（19）页；9、（20）2；10、（21）原子操作；11、（22）临界区；（23）进入区；（24）退出区；12、（25）安全状态；（26）不安全状态；13、(27)何时调入页面；（28）从何处调入页面；14、（29）永不使用的；（30）最长时间内不再被访问的；15、（31）fork();（32）exec();16、（33）作业；17、（34）资源管理（35）支撑二、选择题1、若Wait(s)和Signal(s)操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有（）等待进程。