操作系统答案
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习题一...................................................................... ................................................................. 1 习题二...................................................................... ................................................................. 3 习题三...................................................................... ................................................................. 7 习题四...................................................................... ............................................................... 16 习题五...................................................................... ............................................................... 23 习题六...................................................................... (27)
I
习题一
习题一
一(思考题
3. 什么是操作系统,计算机系统中配置操作系统的主要目标是什么, (p1):操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务，合答理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。配置操作系统的主要目标可归结为:
(1) 方便用户使用(2) 扩大机器功能(3) 管理系统资源(4) 提高系统效率(5) 构筑开放环境。
5. 操作系统要为用户提供哪些基本和共性的服务,
答(p25):操作系统提供给程序和用户的共性服务大致有:
(1) 创建程序(2) 执行程序(3) 数据I/O(4) 信息存取(5) 通信服务(6) 错误检测和处理 9(试叙述系统调用的实现原理。
答(p28)系统调用的实现有以下几点:?编写系统调用处理程序 ?设计一张系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统调用的处理程序，有的系统还包含系统调用自带参数的个数 ?陷入处理机制，需开辟现场保护，以保存发生系统调用时的处理器现场。
10.试叙述系统调用与过程调用的主要区别。
答(p29)?调用形式不同 ?被调用代码的位置不同 ?提供方式不同 ?调用的实现不同
二(应用题
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
习题一
(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180ms至200ms间(见图中有色部分)。学生补充:程序B在0~50ms时也存在等待。
2
习题二
习题二
一(思考题
26.什么是进程,计算机操作系统中为什么引入进程,(教材113~教材114页) 进程的定义:进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。
引入进程的原因:一是刻画系统的动态性，发挥系统的并发性，提高资源利用率。二是解决共享性，正确描述程序的执行状态。
28.进程最基本的状态有哪些,哪些事件可能引起不同状态之间的转换, 进程最基本的状态有三种:
运行态:进程占有处理器正在运行。
就绪态:进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行。
zǔsè等待态:又称为阻塞态或睡眠态，指进程不具备运行条件，正在等待某个事件的完成。进程状态转换的具体原因:
运行态,等待态等待使用资源或某事件发生，如等待外设传输、等待人工干预。等待态,就绪态资源得到满足或某事件已经发生，如外设传输结束;人工干预完成。运行态,就绪态运行时间片到，或出现有更高优先权进程。
就绪态,运行态 CPU空闲时被调度选中一个就绪进程执行。
34. 叙述组成进程的基本要素，并说明它的作用。(教材120页)
每个进程有4个要素组成:控制块、程序块、数据块和堆栈。
(1)进程控制块每一个进程都将捆绑一个进程控制块，用来存储进程的标志信息、现场信息和控制信息。进程创建时建立进程控制块，进程撤销时回收进程控制块，它与进程一一对应。
(2)进程程序块即被执行的程序，规定了进程一次运行应完成的功能。通常它是纯代码，作为一种系统资源可被多个进程共享。
(3)进程数据块即程序运行时加工处理对象，包括全局变量、局部变量和常量等的存放区以及开辟的工作区，常常为一个进程专用。
(4)系统/用户堆栈每一个进程都将捆绑一个系统/用户堆栈，用来存储进程的标志信息、现场信息和控制信息。进程创建时建立进程控制块，进程撤销时回收进程控制块，它与进程一一对应。
38. 什么是进程的上下文,简述其主要内容。(教材120页)
操作系统中把进程物理实体和支持进程运行的环境合称为进程上下文(process context)。
它包括三个组成部分:
(1)用户级上下文(user-level context)。由用户进程的程序块、用户数据块(含共享数据块)和用户堆栈组成的进程地址空间。
3
习题二
(2)系统级上下文(system-level context)。包括进程控制块、内存管理信息、进程环境块，以及系统堆栈等组成的进程地址空间。
(3)寄存器上下文(register context)。由程序状态字寄存器、各类控制寄存器、地址寄存器、通用寄存器、用户栈指针等组成。
52. 试从调度、并发性、拥有资源和系统开销四个方面对传统进程和线程进行比较。
线程进程
调是操作系统中的基本调度和分派进程具有独立的虚地址空间，以进度单位，具有唯一的标识符和线程控程为单位进行任务调度，系统必须制块。交换地址空间，切换时间长。并同一进程的多个线程可在一个/多许多多任务操作系统限制用户能发个处理器上并发或并行地执行拥有的最大进程数目，这对许多并性发应用来说是不够的。拥同一进程的所有线程共享但不拥是系统中资源分配和保护的基本有有进程的状态和资源，且驻留在进单位，也是系统调度的独立单位。资程的同一个主存地址空间中，可以每个进程都可以各自独立的速度源访问相同的数据，通信和同步的实在CPU上推进。
现十分方便。
系作为系统调度和分派的基本单位，对多个进程的管理(创建、调度、统会被频繁地调度和切换。同一进程终止等)系统开销大，如响应客户开中的多线程共享同一地址空间，能请求建立一个新的服务进程的服销使线程快速切换。务器应用中，创建的开销比较显
著。
58(什么是内核级线程、用户级线程和混合式线程,对它们进行比较。内核级线程线程管理的所有工作由操作系统内核来做。
优点:(1)在多处理器上，内核能够同时调度同一进程中多个线程并行执行;(2)若其中的一个线程被阻塞了，内核能调度同一进程的其它线程占有处理器并运行，也可以运行其它进程中的线程。(3)由于内核线程仅有很小的数据结构和堆栈，KLT 的切换比较快，内核自身也可以用多线程技术实现，从而，能提高系统的执行速度和效率。缺点:应用程序线程在用户态运行，而线程调度和管理在内核实现，在同一进程中，控制权从一个线程传送到另一个线程时需要用户态——内核态——用户态的模式切换，系统开销较大。
用户级线程线程管理的全部工作都由应用程序来做，在用户空间内实现，内核是不知道线程的存在的。
优点:(1)线程切换不需要内核特权方式。(2)按应用特定需要允许进程选择调度算法。缺点:(1)在传统的基于进程操作系统中，大多数系统调用将阻塞进程。
(2)在纯ULT中，多线程应用不能利用多重处理的优点。
4
习题二
二(应用题
11.有5个批处理作业A到E均已到达计算中心，其运行时间分别10、6、2、4和8分钟;各自的优先级分别被规定为3、5、2、1和4，这里5为最高级。若不考虑系统切换开销，计算出平均作业周转时间。(1)FCFS(按A、B、C、D、E);(2)优先级调度算法，(3)时间片轮转法(每个作业获得相同的2分钟长的时间片)。
(1)FCFS调度算法(调用次序:A、B、C、D、E)
(2)优先级调度算法(调用次序:B(5)、E(4)、A(3)、C(2)、D(1))
(3)时间片轮转法(调用次序:按照2s的时间间隔循环)
按次序A B C D E A B D E A B E A E A轮转执行。
共A10s
B共6s
共2sC
D共4s
E共8s
5
习题二 14.单道批处理系统中，下列三个作业采用先来先服务调度算法和最高响应比优先算法
进行调度，哪一种算法性能较好,请完成下表:
FIFO
HRRF
开始时只有作业1，作业1被选中，执行时间2小时。作业1执行完毕后，作业2的时间响应比为1+(2-1:50)/1 = 1.1667
2-1:35)/0:25 = 1+0.416667故选3 作业3的时间响应比为1+(然后选择作业2。
可见HRRF比FIFO要好。
本次的作业出现如下四个问题:
1)结果未能全部化为小数 2)单位要统一 3)小数点四舍五入 4)大多数同学没有能够画图说明
6
习题三
习题三
一(思考题
8.解释进程的竞争关系和协作关系。(教材213页)
竞争关系:系统中的多个进程之间彼此无关，它们并不知道其它进程的存在，并且也不
接受其它进程执行的影响。
协作关系:某些进程为完成同一任务需要分工协作，由于合作的每一个进程都是独立地
以不可预知的速度推进，这就需要相互协作的进程在某些协调点上协调各自的工作。当
合作进程中的一个到达协调点后，在尚未得到其伙伴进程发来的消息或信号之前应阻塞
自己，知道其它合作进程发来协调信号或消息后方被唤醒并继续执行。这种协作进程之
间相互等待对方消息或信号的协调关系称为进程同步。
9(试说明进程的互斥和同步两个概念之间的异同。
进程的互斥是解决进程间竞争关系(间接制约关系)的手段。进程互斥是指若干个进程
要使用同一资源时，任何时刻最多允许一个进程去使用，其它要使用该资源的进程必须
等待，直到占有资源的进程释放该资源。
进程的同步是解决进程间协作关系(直接制约关系)的手段。进程同步指两个以上进程
基于某个条件来协调它们的活动。一个进程的执行依赖于另一个协作进程的消息或信
号，当一个进程没有得到来自于另一个进程的消息或信号时则需等待，直到消息或信号
到达才被唤醒。
10(什么是临界区和临界资源,对临界区管理的基本原则是什么,
临界区——并发进程中与共享变量有关的程序段。
临界资源——共享变量代表的资源。
临界区管理的基本原则:
(1)一次至多一个进程能够在它的临界区内;
(2)不能让一个进程无限地留在它的临界区内;
(3)不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区。特别，进入临界区的任一进程
不能妨碍正等待进入的其它进程的进展;
19(试比较管程与进程的不同点(教材237页)。
19. (1)管程是由局部于自己的若干公共变量及其说明和所有访问这些公共变量的过程所组成的软件模块;进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。
20. (2)管程可以作为程序设计语言的一个成分，采用管程作为同步机制便于用高级语言来书写程序，也便于程序正确性验证。有相对固定的代码编写模式;进
程则可以采用中级语言(C语言)也可以采用高级语言实现，其代码编写模式相对自由。
21. (3)管程提供了一种互斥机制，进程可以互斥地调用这些过程;进程可以并发地执行，进程的并发性能改进资源利用率提高系统效率。
22. (4)管程把分散在各个进程中互斥地访问公共变量的那些临界区集中了起来，提供对
7
习题三
他们的保护;进程既是系统中资源分配和保护的基本单位，也是系统调度的独立单位。
23. (5)管程是一段管理临界区资源的代码，而进程则有生命周期。
24(什么是管道,如何通过管道机制实现进程间通信,(教材254页) 管道(pipeline)是连接读写进程的一个特殊文件，允许进程按先进先出传送数据，也能使进程同步执行操作。
发送进程视管道文件为输出文件，以字符流形式把大量数据送入管道;接收进程将管道文件视为输入文件，从管道中接收数据，所以，也叫管道通信。
管道中的消息是无界的，它存于外存。
此外，还需要一定的机制协调读写进程。
25(什么是消息队列机制，叙述其工作原理。
消息队列本身是操作系统核心为通信双方进程建立的数据结构，两个用户进程间通过发送和接收系统调用来借助消息队列传递和交换消息，这样通信进程间不再需要共享变量。
如图3-11(教材263页)所示，进程间的通信通过消息队列进行。消息队列可以是单消息队列，也可以是多消息队列(按消息类型);既可以单向，也可以双向通信;既可以仅和两个进程有关，也可以被多个进程使用。
28(什么是死锁,什么是饥饿,试举日常生活中的例子说明之。
如果在一个进程集合中的每个进程都在等待只能由该集合中的其它一个进程才能引发的事件，则称一组进程或系统此时发生了死锁(教材268页)。
饥饿是指一个进程由于其它进程总是优先于它而被无限期拖延(教材214页)。29(叙述产生死锁的必要条件。
(1)互斥条件(mutual exclusion):进程应互斥使用资源，任一时刻一个资源仅为一个进程独占，若另一个进程请求一个已被占用的资源时，它被置成等待状态，直到占用者释放资源。
(2)占有和等待条件(mutual exclusion):进程应互斥使用资源，任一时刻一个资源仅为一个进程独占，若另一个进程请求一个已经被占用的资源时，它被置成等待状态，直到占用者释放资源。
(3)不剥夺条件(no preemption):任一进程不能从另一进程那里抢夺资源，即已被占用的资源，只能由占用进程自己来释放。
(4)循环等待条件(circular wait):存在一个循环等待链，其中，每一个进程分别等待它前一个进程所持有的资源，造成永远等待。
8
习题三
二(应用题
2.设有n个进程共享一个互斥段，如果:(1)每次只允许一个进程进入互斥
段;(2)每次最多允许m个进程(m?n)同时进入互斥段。试问:所采用的信号量初值是否相同,信号量值的变化范围如何,
所采用的互斥信号量初值不同。
1)互斥信号量初值为1，变化范围为 [-n+1 ，1]。
当没有进程进入互斥段时，信号量值为1;当有1个进程进入互斥段但没有进程等待进入互斥段时，信号量值为0;当有1个进程进入互斥段且有一个进程等待进入互斥段时，信号量值为-1;最多可能有n-1个进程等待进入互斥段，故此时信号量的值应为-(n-1)也就是-n+1。
2)互斥信号量初值为m，变化范围为 [-n+m ，m]。
当没有进程进入互斥段时，信号量值为m;当有1个进程进入互斥段但没有进程等待进入互斥段时，信号量值为m-1;当有m个进程进入互斥段且没有一个进程等待进入互斥段时，信号量值为0;当有m个进程进入互斥段且有一个进程等待进入互斥段时，信号量值为-1;最多可能有n-m个进程等待进入互斥段，故此时信号量的值应为-(n-m)也就是-n+m。
4.有一阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列出一个表目，包括座号、姓名，读者离开时要注销登记信息;假如阅览室共有100个座位。试用:1)信号量和P、V操作;2)管程，来实现用户进程的同步算法。
1) 使用信号量和P、V操作:
var A: array[1..100] of Rec;
Rec=record
number:integer;
name:string;
end;
i:integer;
for i:=1 to 100 do {A[i].number:=i; A[i].name:=null;}
mutex,seatcount:semaphore; //semaphore中文含义:信号量
mutex:=1;seatcount:=100;
cobegin
process readeri(var readername:string)(i=1,2,…){
P(seatcount);
P(mutex);
for i:=1 to 100 do {
i++;
if A[i].name=null then A[i].name:=readername;/*读者登记*/ }
//必须采用这种方式,因为该空位是随机产生的。我们无法知道哪个//读者何时离开。
V(mutex)
进入阅览室，座位号i，坐下读书;
9
习题三
P(mutex); //读书完毕，需要退场
A[i] name:=null;
V(mutex);
V(seatcount);
离开阅览室;
}
coend.
2) 使用管程操作:
TYPE readbook=monitor
VAR R:condition;
i,seatcount:integer;
name:array[1..100] of string; DEFINE readercome,readerleave; USE check,wait,signal,release;
procedure readercome(readername) begin
check(IM);
if seatcount?100 wait(R,IM)
seatcount:=seatcount+1;
for i=1 to 100 do i++
if name[i]==null then name[i]:=readername;
get the seat number=i;
release(IM);
end
procedure readerleave(readername) begin
check(IM);
seatcount--;
for i=1 to 100 do i++
if name[i]==readername then name[i]:=null;
release(IM);
end
begin
seatcount:=100;name:=null; end
cobegin
process readeri(i=1,2.…)
begin
readercome(readername);
10
习题三
read the book;
readerleave(readername);
leave the readroom;
end
coend.
如何做管程题目,参考书上的例题程序一步步做下来即可。
21(系统有同类资源m个，被n个进程共享，问:当m,n和m?n时，每个进程最多可以请求多少个这类资源时，使系统一定不会发生死锁?
当m?n时，每个进程最多请求1个这类资源时，系统一定不会发生死锁。当m>n时，如果m/n不整除，每个进程最多可以请求”商+1”个这类资源，否则为”商”个资源，使系统一定不会发生死锁。
28(把死锁检测算法用于下面的数据，并请问:
Available,(1,0,2,0)
11003011，，，，
,,,,01120100 ,,,,
,,,,NeedAllocation,,31001110,,,,00101101,,,,
,,,,21100000，，，，
(1)此时系统此时处于安全状态吗,
(2)若第二个进程提出资源请求request2(0，0，1，0)，系统能分配资源给它吗, (3)若第五个进程提出资源请求request5(0，0，1，0)，系统能分配资源给它吗, 答:
(1)此时可以找出进程安全序列:P4，P1，P5，P2，P3。故系统处于安全状态。
11
习题三
Available,(1,0,2,0)
P111003011，，，，
,,,,P201120100,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110
,,,,P400101101,,,,
,,,,P521100000，，，，
Available,，,(1,0,2,0)(1,1,0,1)(2,1,2,1)P4执行后
P111003011，，，，
,,,,P201120100,,,,
,,,,Need,Allocation,P331001110
,,,,P4********,,,,
,,,,P521100000，，，，
Available,，,(2,1,2,1)(3,0,1,1)(5,1,3,2)P1执行后
P1********，，，，
,,,,P201120100,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110 ,,,,P4********,,,,
,,,,P521100000，，，，
Available,，,(5,1,3,2)(0,0,0,0)(5,1,3,2)P5执行后
P1********，，，，
,,,,P201120100,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110
,,,,P4********,,,,
,,,,P5********，，，，
Available,，,(5,1,3,2)(0,1,0,0)(5,2,3,2)P2执行后P1********，，，，
,,,,P2********,,,,
,,,,Need,Allocation,P331001110
,,,,P4********,,,,
,,,,P5********，，，，
Available,，,(5,2,3,2)(1,1,1,0)(6,3,4,2)P3执行后P1********，，，，
,,,,P2********,,,,
,,,,NeedAllocation,,P3******** ,,,,P4********,,,, ,,,,P5********，，，，
(2)可以分配，存在安全序列:P4，P1，P5，P2，P3。
12
习题三 Available,(1,0,2,0)
P111003011，，，，
,,,,P201120100,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110
,,,,P400101101,,,,
,,,,P521100000，，，，
假设执行则相当于request2(0,0,1,0)(1,0,1,0) Available, P111003011，，，，
,,,,P201220100,,,,
,,,,Need,Allocation,P331001110
,,,,P400101101,,,,
,,,,P521100000，，，，
P4(1,0,1,0)(1,1,0,1)(2,1,1,1)可以执行。Available,，, P111003011，，，，
,,,,P201220100,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110 ,,,,P4********,,,, ,,,,P521100000，，，，
13
习题三
P1(2,1,1,1)(3,0,1,1)(5,1,2,2)可以执行。Available,，, P1********，，，，
,,,,P201220100,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110
,,,,P4********,,,,
,,,,P521100000，，，，
P5(5,1,2,2)(0,0,0,0)(5,1,2,2)可以执行。Available,，, P1********，，，，
,,,,P201220100,,,,
,,,,Need,Allocation,P331001110
,,,,P4********,,,,
,,,,P5********，，，，
P2(5,1,2,2)(0,1,0,0)(5,2,2,2)可以执行。Available,，,
P1********，，，，
,,,,P2********,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110
,,,,P4********,,,,
,,,,P5********，，，，P3(5,2,2,2)(1,1,1,0)(6,3,3,2)可以执行。Available,，,
P1********，，，，
,,,,P2********,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110
,,,,P4********,,,,
,,,,P5********，，，，
1(3)不可分配，系统进入不安全状态。
1 本题应当理解为在执行了request2()之后再次提出资源请求request5()的条件判断。如果将第三问和
第二问单独分析，则存在以P4为首的序列满足第三问的需求。
14
习题三 Available,(1,0,2,0)
P111003011，，，，
,,,,P201120100,,,,
,,,,NeedAllocation,,P331001110
,,,,P400101101,,,,
,,,,P521100000，，，，
《操作系统》练习题及参考答案 一、单项选择题（每小题1分，共15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.MS—DOS的存贮管理采用了（） A.段式存贮管理 B.段页式存贮管理 C.单用户连续存贮管理 D.固定式分区存贮管理 3.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（） A.硬件故障中断 B.程序中断 C.外部中断 D.访管中断 4.MS—DOS中用于软盘整盘复制的命令是（） https://www.doczj.com/doc/754545250.html,P B.DISKCOPY C.SYS D.BACKUP 5.位示图方法可用于（） A.盘空间的管理 B.盘的驱动调度 C.文件目录的查找 D.页式虚拟存贮管理中的页面调度 6.下列算法中用于磁盘移臂调度的是（） A.时间片轮转法 B.LRU算法 C.最短寻找时间优先算法 D.优先级高者优先算法 7.在以下存贮管理方案中，不适用于多道程序设计系统的是（） A.单用户连续分配 B.固定式分区分配 C.可变式分区分配 D.页式存贮管理 8.已知，作业的周转时间=作业完成时间－作业的到达时间。现有三个同时到达的作业J1，J2和J3，它们的执行时间分别是T1，T2和T3，且T1 A.T1＋T2＋T3 B.（T1＋T2＋T3） C.T1＋T2＋T3 D. T1＋T2＋T3 9.任何两个并发进程之间（） A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系 10.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（） A.被选中占有处理机 B.等待某一事件 C.等待的事件已发生 D.时间片用完
11.用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成（） A.顺序文件 B.链接文件 C.索引文件 D.目录文件 12.一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（） A.2 B.1 C.3 D.0.5 13.多道程序设计是指（） A.在实时系统中并发运行多个程序 B.在分布系统中同一时刻运行多个程序 C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D.在一台处理机上并发运行多个程序 14.文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名（） A.应该相同 B.应该不同 C.可以相同，也可以不同 D.受系统约束 15.在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是（） A.无上邻空闲区，也无下邻空闲区 B.有上邻空闲区，但无下邻空闲区 C.有下邻空闲区，但无上邻空闲区 D.有上邻空闲区，也有下邻空闲区 二、双项选择题（每小题2分，共16分） 1.能影响中断响应次序的技术是（）和（）。 A.时间片 B.中断 C.中断优先级 D.中断屏蔽 E.特权指令 2.文件的二级目录结构由（）和（）组成。 A.根目录 B.子目录 C.主文件目录 D.用户文件目录 E.当前目录 3.驱动调度算法中（）和（）算法可能会随时改变移动臂的运动方向。 A.电梯调度 B.先来先服务 C.扫描 D.单向扫描 E.最短寻找时间优先 4.有关设备管理概念的下列叙述中，（）和（）是不正确的。 A.通道是处理输入、输出的软件 B.所有外围设备的启动工作都由系统统一来做 C.来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理 D.编制好的通道程序是存放在主存贮器中的 E.由用户给出的设备编号是设备的绝对号
首页入门学 习 程序 员 计算机考 研 计算机电子书 下载 硬件知 识 网络知 识 专业课程答案 下载 视频教程下载 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
四、解答题(共20分) 1．什么是操作系统它的主要功能是什么(共8分) 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、有效地组织多道程序运行的系统软件(或程序集合)，是用户与计算机之间的接口 操作系统的主要功能包括：存储器管理、处理机管理、设备管理、文件管理以及用户接口管理。 2．操作系统中存储器管理的主要功能是什么什么叫虚拟存储器(共8分) 存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充。(4分) 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。或者：简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。(4分) 3．什么是文件的逻辑组织和物理组织(共4分) 文件的逻辑组织——用户对文件的观察和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形式称为文件的逻辑组织。 文件的物理组织——文件在存储设备上的存储组织形式称为文件的物理组织。 三、填空题(每空2分，共30分) 1．通常，进程实体是由程序段，相关的数据段和PCB 这三部分组成，其中PCB 是进程存在的惟一标志。 2．从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行，所经历的主要处理阶段有编辑阶段，编译阶段，连接阶段，装入阶段和运行阶段。 3．在UNIX系统中，文件的类型主要包括普通文件，目录文件，特别文件。 4．虚拟设备是通过 SPOOLing 技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。 5. Windows NT是采用微内核结构的操作系统，它的进程的功能发
生了变化，它只是资源分配的单位，不是调度运行的单位，后者的功能由线程完成。 五、应用题(共20分) 5．进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（ D） A、运行态变为就绪态 B、运行态变为等待态 C、就绪态变为运行态 D、等待态变为就绪态 6．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（C ）将其移动。 A、用户有条件地 B、用户无条件地 C、操作系统有条件地 D、操作系统无条件地 7．分页式存储管理中，地址转换工作是由（A ）完成的。 A、硬件 B、地址转换程序 C、用户程序 D、装入程序 9．对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（C ）。 、文件 D 、记录 C 、数据项 B 、字符A． 10．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定（A ）号。 A、设备类相对 B、设备类绝对 C、相对 D、绝对 11．通常把通道程序的执行情况记录在（D ）中。 A、PSW B、PCB C、CAW D、CSW 14．共享变量是指（D ）访问的变量。 A、只能被系统进程 B、只能被多个进程互斥 C、只能被用户进程 D、可被多个进程 15．临界区是指并发进程中访问共享变量的（ D）段。 A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、程序 16．若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（ D）个进程参于竞争，而不会发生死锁。 A、5 B、2 C、3 D、4 17．产生系统死锁的原因可能是由于（C ）。 A、进程释放资源 B、一个进程进入死循环 C、多个进程竞争，资源出现了循环等待 D、多个进程竞争共享型设备 21．引入多道程序设计的主要目的在于（BD ） A、提高实时响应速度 B、充分利用处理机，减少处理机空闲时间 、有利于代码共享C．
兰州大学期末考试 应用题 1. 假定在单CPU条件下有下列要执行的作业: 作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面的作业依次比前一个作业迟到一个时间 单位） （1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。 （2）对于上述算法，求各个作业的周转时间、带权周转时间并求出平均周转时间以及平均带权周转时间是多少 答：（1）作业1 作业3 作业2 1 11 14 18 （2）周转时间：作业1：10 作业2：16 作业3：11 平均周转时间：（10+ 16+ 11）/3 = 37/3 带权周转时间：作业 1 : 1作业2: 4 作业3：11/3 平均带权周转时间：26/9 上述题目也可这样求:
平均周转时间为：(10+11 + 16) /3=37/3= 平均带权周转时间为：(1+11/3+4)/3=26/9= 若将该题改为短作业优先(非抢占式)结果一样。 2. 假定在单道批处理环境下有5个作业，各作业进入系统的时间和估计运行时间如下表所 示：
实际执行序列为： 的执行情况。 (2)分别计算上述两种情况下进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
⑵ 平均周转时间为：FCFS( 3+++) /4=4= SPF: (3+++) /4=4= 平均带权周转时间：FCFS( 1+6+4+2) /4=9/4= SPF: (1+6+2+4) /4=4= 4.假定系统中有4个进程P1、P2、P3、P4和3类资源R1、R2、R3 (资源数量分别为9、3、 6 试问(1) t0时刻是否安全 (2) P2发出请求向量request2 (1,0,1 )，系统能否将资源分配给它(3)在P2申请资源后，若P1发出请求向量requestl (1,0,1 )，系统能否将资源分配给它 (4)在P1申请资源后，若P3发出请求向量request3 ( 0,0,1 )，系统能否将资源分配给它答案：(1)调用安全性算法 在t0时刻存在一个安全序列｛P2，P1, P3, P4｝，故系统是安全的。 (2) 当P2发出请求request2 (1,0,1 )，因为request2 (1,0,1 ) 课后习题参考答案 第一章操作系统概述 一、填空题 1．软硬件资源、系统软件、用户 2．处理机、存储器、输入／输出设备和文件资源；处理机管理、存储器管理、设备管理和文件系统 3．分时（或多用户、多任务）单用户（或单用户、单任务） 4．分时OS 时间片轮转批处理OS 吞吐率实时OS 实时性和可靠性 5．命令接口系统调用 6．系统调用 二、选择题 三、简答题 1．操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。 操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。操作系统为用户提供了虚拟计算机。操作系统是计算机系统的资源管理者，处理器管理，存储器管理，设备管理，文件管理，用户接口。2．硬件的改进导致操作系统发展的例子很多，内存管理支撑硬件由分页或分段设施代替了界寄存器以后，操作系统中便增加了分页或分段存储管理功能。图形终端代替逐行显示终端后，操作系统中增加了窗口管理功能，允许用户通过多个窗口在同一时间提出多个操作请求。引进了中断和通道等设施后，操作系统中引入了多道程序设计功能。计算机体系结构的不断发展有力地推动着操作系统的发展，例如，计算机由单处理机改进为多处理机系统，操作系统也由单处理机操作系统发展到多处理机操作系统和并行操作系统；随着计算机网络的出现和发展，出现了分布式操作系统和网络操作系统。随着信息家电的发展，又出现了嵌入式操作系统。 3．在一段时间内，内存中能够接纳多道程序的系统称为多道程序系统。 单道程序环境下处理器的利用率很低，当程序进行输入/输出操作时，处理器空闲，同时外部设备的利用率也很低，引入多道程序系统以后，整个计算机的利用率得到了提高。4．允许多个联机用户同时使用一台计算机系统进行计算的操作系统称为分时操作系统，分时操作系统具有以下特性：同时性，独立性，及时性和交互性。 实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制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。实时操作系统的主要特点：对处理时间和响应时间要求高，可靠性和安全性高，多路性、独立性和交互性，整体性强。 5．分时操作系统和批处理操作系统虽然有共性，它们都基于多道程序设计技术，但存在下列不同点： ●追求的目标不同。批处理系统以提高系统资源利用率和作业吞吐率为目标；分时系 统则要满足多个联机用户立即型命令的快速响应。 ●适应的作业不同。批处理系统适应已经调试好的大型作业；而分时系统适应正在调 试的小作业。 第4章存储管理 “练习与思考”解答 1．基本概念和术语 逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动 用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为相对地址或逻辑地址。 内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的，这种地址称为绝对地址或物理地址。 由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间，或简称为地址空间。 由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间，也称物理空间或绝对空间。 程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。 静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。 动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。 内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。 为解决碎片问题，移动某些已分配区的内容，使所有进程的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端。这种技术称为紧缩（或叫拼凑）。 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，它使用户逻辑存储器与物理存储器分离，是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。 为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾，可以使用专用的、高速小容量的联想存储器，也称作快表。 若采用的置换算法不合适，可能出现这样的现象：刚被换出的页，很快又被访问，为把它调入而换出另一页，之后又访问刚被换出的页，……如此频繁地更换页面，以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传输上。此时，系统好像很忙，但实际效率却很低。这种现象称为“抖动”。 2．基本原理和技术 （1）存储器一般分为哪些层次？各有何特性？ 存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。 CPU内部寄存器，其速度与CPU一样快，但它的成本高，容量小。 高速缓存（Cache），它们大多由硬件控制。Cache的速度很快，它们放在CPU内部或非常靠近CPU的地方。但Cache的成本很高，容量较小。 内存（或称主存），它是存储器系统的主力，也称作RAM（随机存取存储器）。CPU可以直接存取内存及寄存器和Cache中的信息。然而，内存中存放的信息是易变的，当机器电源被关闭后，内存中的信息就全部丢失了。 磁盘（即硬盘），称作辅助存储器（简称辅存或外存），它是对内存的扩展，但是CPU不能直接存取磁盘上的数据。磁盘上可以永久保留数据，而且容量特别大。磁盘上数据的存取速度低于内存存取速度。 磁带保存的数据更持久，容量更大，但它的存取速度很慢，而且不适宜进行随机存取。所以，磁带设备一般不能用做辅存。它的主要用途是作为文件系统的后备，存放不常用的信息或用做系统间传送信息的介质。 （2）装入程序的功能是什么？常用的装入方式有哪几种？ 装入程序的功能是根据内存的使用情况和分配策略，将装入模块放入分配到的内存区中。 程序装入内存的方式有三种，分别是绝对装入方式、可重定位装入方式和动态运行时装入方式。 操作系统期末考试（A） 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，只有一个是正确的，将其号码写在题干的括号中。每小题2分，共20分） 1、文件系统的主要组成部分是（） A、文件控制块及文件 B、I/O文件及块设备文件 C、系统文件及用户文件 D、文件及管理文件的软件 2、实现进程互斥可采用的方法（） A、中断 B、查询 C、开锁和关锁 D、按键处理 3、某页式管理系统中，地址寄存器的低9位表示页内地址，则页面大小为（） A、1024字节 B、512字节 C、1024K D、512K 4、串联文件适合于（）存取 A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 5、进程的同步与互斥是由于程序的（）引起的 A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量 D、并发执行 6、信号量的值（） A、总是为正 B、总是为负 C、总是为0 D、可以为负整数 7、多道程序的实质是（） A、程序的顺序执行 B、程序的并发执行 C、多个处理机同时执行 D、用户程序和系统程序交叉执行 8、虚拟存储器最基本的特征是（） A、从逻辑上扩充内存容量 B、提高内存利用率 C、驻留性 D、固定性 9、飞机定票系统是一个（） A、实时系统 B、批处理系统 C、通用系统 D、分时系统 10、操作系统中，被调度和分派资源的基本单位，并可独立执行的实体是（） A、线程 B、程序 C、进程 D、指令 二、名词解释（每小题3分，共15分） 1.死锁: 2.原子操作: 3.临界区: 4.虚拟存储器: 5.文件系统: 三、判断改错题（判断正误，并改正错误，每小题2分，共20分） 1、通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。（） 2、请求页式管理系统中，既可以减少外零头，又可以减少内零头。（） 3、操作系统中系统调用越多，系统功能就越强，用户使用越复杂。（） 4、一个进程可以挂起自已，也可以激活自已。（） 5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。（） 6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。（） 7、进程调度只有一种方式：剥夺方式。（） 8、程序的顺度执行具有顺序性，封闭性和不可再现性。（） 9、并行是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，而并发性是指两个或多个事件在 同一时刻发生。（） 10、进程控制一般都由操作系统内核来实现。（） 操作系统期末练习题参考答案 一、选择题（选择一个正确答案的代码填入括号中） 1.B．操作系统 2. D 控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行 3.C．文档编辑 4.C．程序的并发执行 5.C．系统调用 6.A．请求系统服务 7.B．只能通过用户程序间接使用 8.B．分时系统 9.C. 快速响应 10.C．火车订票系统 11.A．命令名 [选项] [参数] 12.C．UNIX系统 13.C．描述程序动态执行过程的性质 14.A．程序是静态概念，进程是动态概念 15.B．并发性 16.A．只有一个 17.B．进程状态变为就绪 18.D．从阻塞变为就绪 19.A．同步 20.C．临界资源 21.B．进入阻塞态，让出CPU 22.A．1 23.C．若干进程因竞争资源而无休止地循环等待着，且都不释放已占有的资源 24.C．进程调度 25.B．就绪 26.D．后备 27.B．选择恰当的作业调度算法 28.D．平均周转时间 29.B．2小时 30.A．T=E－S 31.A．解释并执行来自终端的命令 32.D．抢占式优先级 33.A．逻辑地址 34.D．重定位 35.C．固定分区 36.C．限长寄存器 37.B．页表 38.B．对换技术 39.D．扩充主存容量 40.B．扩充相对地址空间的技术 41.A．分区管理 42.D．缺页中断 43.A．置换算法选择不当 44.B．辅助存储空间 45.C．实现对磁盘的驱动调度 46. B 文件名称与文件具体的物理地址的转换 47.C．记录式文件 48.A．连续文件 49.D．提高了存储空间的利用率 50.C．索引文件 51.D．解决不同用户间的文件命名冲突 52.C．可以不同，也可以相同 53.D．/usr/meng/prog/file.c 54.D．非循环图目录 55.C．硬件设备 56.B．普通文件 57.D．读和写 58.C．实现中断处理 59.D．用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关的一种特性 60.C．通道技术 61.C．通道独立执行预先编好的通道程序来控制 62.D．设备驱动程序 63.C．缓冲技术 64.C．提高CPU与设备之间的并行程度 65.C．虚拟 66.C．100 67.B．2ms 68.A．可定制性 69.D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 70.D．分布式操作系统 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。 CH4 应用题参考答案 1在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是： 1、2 、3 、4 、2 、1 、5 、6 、2 、1 、2 、3 、7 、 6 、3 、2 、1 、2 、 3、6 。 分别用 FIFO 、OPT 和 LRU 算法，对分配给程序 3 个页框、 4 个页框、 5 个页框和 6 个页框的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。 答： 页框数FIFO LRU OPT 3161511 414108 51287 6977 只要把表中缺页中断次数除以20，便得到缺页中断率。 2 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有 5 页，执行时其访问页面次序 为： ( 1 ) 1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5 ( 2 ) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、3、2、1、5 若分配给该作业三个页框，分别采用 FIFO和 LRU 面替换算法，求出各自的缺页 中断次数和缺页中断率。 答：( 1 ）采用 FIFO 为 9 次，9 / 12 = 75 ％。采用 LRU 为 8 次，8 / 12 = 67 ％。( 2）采用FIFO和LRU均为9次，9 / 13 = 69％。 3一个页式存储管理系统使用 FIFO 、OPT 和 LRU 页面替换算法，如果一个作业的页面走向为： ( l ) 2、3、2、l、5、2、4、5、3、2、5、2。 ( 2 ) 4、3、2、l、4、3、5、4、3、2、l、5。 ( 3 ) 1、2、3、4、1、2、5、l、2、3、4、5。 当分配给该作业的物理块数分别为 3 和 4 时，试计算访问过程中发生的缺页中断 次数和缺页中断率。 答： ( l ）作业的物理块数为3块，使用 FIFO 为 9次， 9 / 12 = 75％。使用 LRU 为 7次， 7 / 12 = 58％。使用 OPT 为 6 次， 6 / 12 = = 50％。 作业的物理块数为4块，使用 FIFO 为 6次， 6 / 12 = 50％。使用 LRU 为 6次， 6 / 12 = 50％。使用 OPT 为 5 次， 5 /12 = 42 ％。 ( 2 ）作业的物理块数为3块，使用 FIFO 为 9次， 9 / 12 = 75％。使用 LRU 为 10 次， 10 / 12 = 83％。使用 OPT 为 7次， 7/12 = 58％。 作业的物理块数为 4块，使用 FIFO 为 10次， 10 / 12 = 83 ％。使用LRU 为 8 次， 8/12 ＝66％。使用 OPT为 6 次， 6/12 ＝50%. 其中，出现了 Belady 现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。 4、在可变分区存储管理下，按地址排列的内存空闲区为： 10K 、4K 、20K 、18K 、7K 、 9K 、12K 和 15K 。对于下列的连续存储区的请求： ( l ) 12K 、10K 、 9K , ( 2 ) 12K 、10K 、15K 、18K 试问：使用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法和下次适应算法，哪个空闲区被使用？ 答： ( 1）空闲分区如图所示。 答 分区号分区长 110K 24K 320K 418K 57K 69K 712K 815K 1）首次适应算法 12KB 选中分区 3 ，这时分区 3 还剩 8KB 。10KB 选中分区 1 ，恰好分配故应删去分区 1 。9KB 选中分区 4 ，这时分区 4 还剩 9KB 。 操作系统练习题 第一章引言 (一)单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( )。A．应用软件 B．系统软件c．通用软件D．工具软件 2．操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境，因此它必须使计算机( ) A.使用方便 B．高效工作 C.合理使用资源 D．使用方便并高效工作3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( )。A．分时操作系统 B．批处理单道系统 C．实时操作系统 D．批处理多道系统 4．下列系统中( )是实时系统。A．计算机激光照排系统 B．办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D．计算机辅助设计系统 5．操作系统是一种系统软件，它( )。A．控制程序的执行 B．管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机 D．管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6．计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件，称为操作系统A．CPU管理B．作业管理 C．资源管理D．设备管理 7．批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率，但( )。 A.不能自动选择作业执行 B．无法协调资源分配 c．不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预 8．分时操作系统适用于( )。A．控制生产流水线B．调试运行程序c．大量的数据处理D．多个计算机资源共享 9．在混合型操作系统中，“前台”作业往往是指( )。A．由批量单道系统控制的作业B．由批量多道系统控制的作业 c．由分时系统控制的作业D．由实时系统控制的作业 10.在批处理兼分时的系统中，对( )应该及时响应，使用户满意。A．批量作业B.前台作业c．后台作业D．网络通信 11．实时操作系统对可靠性和安全性要求极高，它( )。A．十分注重系统资源的利用率B．不强调响应速度 c．不强求系统资源的利用率 D．不必向用户反馈信息 12．分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( )。A．实现各台计算机之间的通信B．共享网络个的资源 c．满足较大规模的应用 D．系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13．SPOOL技术用于( )。A．存储管理B．设备管理C．文件管理 D．作业管理 14．( )为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B．存储管理 c．文件管理 D．作业管理 (二)填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息，自动进行_______并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_______系统组成。3．软件系统由各种_______和数据组成。4．计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。5．操作系统使用户合理_______，防止各用户间相互干扰。6．使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。7．批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。8．用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。9．批处理操作系统按照预先写好的_______控制作业的执行。10．在多道操作系统控制下，允许多个作业同时装入_______，使中央处理器轮流地执行各个作业。11．批处理操作系统提高了计算机系统的_______，但在作业执行时用户不能直接干预作业的执行。12．在分时系统中，每个终端用户每次可以使用一个由_______规定的cPu时间。13分时系统具有同时性、独立性、及时性和_______等特点。14．在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为_______作业，把由批处理系统控制的作业称为_______作业。l5．实时系统要求有_______,不强求系统资源的利用率。16.网络操作系统能实现各台计算机之间的通信和网络中各种_______的共享。17．分布式计算机系统中各台计算机_______主次之分。18．操作系统的资源管理功能有：处理器管理、_______、文件管理、设备管理和作业管理。19．_______为用户合理地分配处理器时间．尽可能地使处理器处于忙状态，提高处理器的工作效率。20．文件管理面向用户实现_______存取文件，管理用户信息的存储、检索、共享和保护。21．设备管理负责管理各种外围设备，包括设备的分配、启动以及_______的实现技术。 (三)简答题 1.什么是计算机系统?它由哪几部分组成? 2．计算机系统的资源包括哪些? 3简述操作系统的定义。4．为计算机设计操作系统要达到什么目的?设计时应考虑哪些目标? 5．从操作系统提供的服务出发，操作系统可分哪几类? 6．何谓批处理操作系统? 7．为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率? 8分时系统如何使各终端用户感到好像自己独占一台计算机? 9．网络操作系统有何主要功能? 10．简述操作系统的五大功能。 第一章练习题参考答案 (一)单项选择题 1．B 2.D 3 A 4 C 5．D 6．C 7．D 8．B 9．C 10．B 11．C 12．D 13.B 14．B (二)填空题 《操作系统教程》习题答案 习题1 1．单项选择题 （1）大中小型计算机是以为中心的计算机系统。 A、CPU B、存储器 C、系统总线 D、通道 （2）以下关于操作系统的说法正确的是。 A、批处理系统是实现人机交互的系统 B、批处理系统具有批处理功能，但不具有交互能力 C、分时系统是实现自动控制，无须人为干预的系统 D、分时系统即具有分时交互能力，又具有批处理能力 （3）操作系统的职能是管理软硬件资源、合理地组织计算机工作流程和。 A、为用户提供良好的工作环境和接口 B、对用户的命令作出快速响应 C、作为服务机构向其它站点提供优质服务 D、防止有人以非法手段进入系统 （4）设计实时操作系统时，首先应考虑系统的。 A、可靠性和灵活性 B、实时性和可靠性 C、优良性和分配性 D、灵活性和分配性 （5）多道程序设计是指。 A、在分布式系统中同一时刻运行多个程序 B、在一台处理器上并行运行多个程序 C、在实时系统中并发运行多个程序 D、在一台处理器上并发运行多个程序 （6）以下关于并发性和并行性的说法正确的是。 A、并发性是指两个及多个事件在同一时刻发生 B、并发性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 C、并行性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生 D、并发性是指进程，并行性是指程序 （1）B （2）B （3）A （4）B （5）D （6）B 2．填空题 （1）微机是以总线为纽带构成的计算机系统。 （2）在批处理兼分时系统中，往往把由分时系统控制的作业称为前台作业，把由批处理系统控制的作业称为后台作业。 （3）在分时系统中，若时间片长度一定，则用户数越多，系统响应时间越慢。 （4）分布式操作系统能使系统中若干台计算机协同完成一个共同的任务，分解问题成为子计算并使之在系统中各台计算机上并行执行，以充分利用各计算机的优势。 （5）用户通过网络操作系统可以网络通信、资源共享，从而大大扩展了计算机的应用范围。 3．简答题 （1）什么是操作系统？现代操作系统的基本特征是什么？并发性 （2）什么是批处理系统，衡量批处理系统好坏的主要指标是什么？及时性 （3）试述分时系统的原理及其特性。时间片原则交互性同时性独立性及时性 应用题 1. 单位） （1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。 （2）对于上述算法，求各个作业的周转时间、带权周转时间？并求出平均周转时间以及平均带权周转时间是多少？ 答：（1）作业1 作业3 作业2 （2）周转时间：作业1：10 作业2：16 作业3：11 平均周转时间：（10＋16＋11）/3＝37/3 带权周转时间：作业1：1 作业2：4 作业3：11/3 平均带权周转时间：26/9 上述题目也可这样求： 平均周转时间为：（10+11+16）/3=37/3=12.3 平均带权周转时间为：(1+11/3+4)/3=26/9=2.89 若将该题改为短作业优先（非抢占式）结果一样。 2. 假定在单道批处理环境下有5个作业，各作业进入系统的时间和估计运行时间如下表所示： 实际执行序列为：1 3 2 5 4 的执行情况。 （2）分别计算上述两种情况下进程的平均周转时间和平均带权周转时间。 平均周转时间为：FCFS（3+7.999+8.999+8.999）/4=28.997/4=7.25 SPF: （3+7.999+4.999+10.999）/4=26.997/4=6.7 平均带权周转时间：FCFS（1+7.999/6+8.999/4+8.999/2）/4=9/4=2.25 SPF: （1+7.999/6+4.999/2+10.999/4）/4=5.25/4=1.3 4. 假定系统中有4个进程P1、P2、P3、P4和3类资源R1、R2、R3（资源数量分别为9、3、6），在t0时刻的资源分配情况如下表所示。 在t0时刻存在一个安全序列{P2，P1，P3，P4}，故系统是安全的。 （2）当P2发出请求request2（1,0,1），因为request2（1,0,1） 操作系统 课程名称（英文）：Operating System 适用专业：信息管理与信息系统、电子商务、信息安全 课程性质：专业基础课，必修 学时：56学时，其中讲课：48学时，上机：8学时，实验：0学时 先修课程：C语言程序设计、数据结构、信息系统基础 一、本课程的地位、作用与任务 通过本课程的学习，使学生掌握现代操作系统的基本原理及设计技术，了解操作系统的运行环境及实现方法，并运用操作系统的理论和方法分析现有的操作系统。使学生在操作系统应用领域具有较强的分析问题和解决问题的能力，为将来系统研究和软件开发打下坚实的基础。 二、内容、学时及基本要求 三、说明 1．本大纲意在掌握了操作系统基本原理的基础上，加强对现代操作系统新技术和新方法的介绍，以使课程适应社会的需要。本课程课内实验8学时，并另开设操作系统课程设计1周。 2．课程的教学要求层次： 教学内容按熟练掌握、掌握、理解、了解几个层次要求。在教学过程中，应注意理论联系实际、注重与本专业的其他学科知识的衔接与配合。加强对学生分析问题和解决问题能力的培养。 3．本大纲的适用范围： 本大纲适用信息管理与信息系统、电子商务、信息安全专业的课程。 4．教学中应注意的问题： 该课程教学中应注意吸收新知识、新观念，尤其要密切注意操作系统发展的新动向。 5．教学方法： 该课程的教学方法应以讲授法为主，案例教学、研究讨论教学为辅。 6．考核方式：期末采取闭卷考试方式，期末考试成绩占总评成绩70%、平时成绩占总评成绩20%、实验成绩占总评成绩10%。 7．上机学时分配：本实验Linux环境下进行，皆在培养学生理论联系实际能力和操作 Linux操作系统实用教程试题一及答案 一、选择题（每题2分，共50分） 下列各题A、B、C、D四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确的选项涂写在答题卡相应位置上，答在试卷上不得分。 1．Linux系统是一个（）的操作系统。 A.单用户、单任务 B.单用户、多任务 C.多用户、单任务 D.多用户、多任务 2．Red Hat Linux 9系统中用户默认的Shell是（）。 A.bash B.ksh C.csh D.sh 3.如果忘记了ls命令的用法，可以采用（）命令获得帮助。 A.？ls B.help ls C.man ls D.get ls 4.要给文件file1加上其他人可执行属性的命令是（）。 A.chmod a+x file1 B.chown a+x file1 C.chmod o+x file1 D.chown o+x file1 5.使用$cd ~命令后，会进入( ) 目录。 A. / B. ~ C.用户的主目录 D. /tmp 6.添加用户“user”的命令是（）。 https://www.doczj.com/doc/754545250.html,er user https://www.doczj.com/doc/754545250.html,eradd user C.add user D.adduser 7.删除用户“user”及其主目录下所有文件的命令是（）。 https://www.doczj.com/doc/754545250.html,erdel -p user https://www.doczj.com/doc/754545250.html,erdel -r user https://www.doczj.com/doc/754545250.html,erdel -a user https://www.doczj.com/doc/754545250.html,erdel -z user 8.查看系统当中所有进程的命令是（）。 A.ps all B.ps aix C.ps auf D.ps aux 9.配置主机网卡IP地址的配置文件是（）。 A./etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 B./etc/sysconfig/network C./etc/resolv.conf D./etc/host.conf 10.指定系统主机名的配置文件是（）。 A./etc/hosts B./etc/host.conf C./etc/sysocnfig/network D./etc/resolv.conf 第一章： 一、3、10、15、23、27、35 3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？ 操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件. 主要作用 (1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序 (2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者 (3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机 (4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者 10.试述系统调用与函数（过程）调用之间的区别。 （1）调用形式和实现方式不同； （2）被调用的代码位置不同； （3）提供方式不同 15.什么是多道程序设计？多道程序设计有什么特点？ 多道程序设计是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。从宏观上看是并行的，从微观上看是串行的。 （1）可以提高CPU、内存和设备的利用率； （2）可以提高系统的吞吐率，使单位时间内完成的作业数目增加； （3）可以充分发挥系统的并行性，使设备和设备之间，设备和CPU之间均可并行工作。 23.现代操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。 （1）处理器管理； （2）存储管理； （3）设备管理； （4）文件管理； （5）联网与通信管理。 27.什么是操作系统的内核？ 内核是一组程序模块，作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作，通常驻留在内核空间，运行于内核态，具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。 35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。 系统中相应地有多个进程竞争使用资源，由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的，操作系统让众多进程共享物理资源，这种共享称为资源复用。 （1）时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用； （2）空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。 . 二、2、5 2、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)。 5、答：画出三个作业并行工作图如下(图中着色部分为作业等待时间)：《操作系统实用教程》课后题参考答案
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