江南大学网络教育第一阶段练习题
考试科目:《操作系统》第章至第章（总分100分）
__________学习中心（教学点）批次：层次：
专业：学号：身份证号：
姓名：得分：
一单选题 (共3题，总分值9分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。)
1. 若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为（）状态。（3 分）
A. 就绪
B. 等待
C. 运行
D. 完成
2. 下述（）不属于多道程序运行的特征。（3 分）
A. 多道
B. 运行速度快
C. 宏观上并行
D. 实际上多道程序是穿插运行的
3. 原语是一种特殊的系统调用命令，它的特点是（）。（3 分）
A. 功能强
B. 自己调用自己
C. 可被外层调用
D. 执行时不可中断
二名词解释题 (共5题，总分值15分 )
4. 系统生成（3 分）
5. 程序状态字（3 分）
6. 系统调用（3 分）
7. 线程（3 分）
8. 进程控制块（3 分）
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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
江南大学现代远程教育考试大作业 考试科目:《远程教育导论》 一、题目 （一）简答题： 1、简述现代远程教育及其优势。 答： 1、教师的讲授和学生的学习可以在不同地点同时进行，师生之间可以进行充分的交流； 2、学生能够根据需要自主安排学习时间和地点，自主选择学习内容，自主安排学习计划，随时提出学习中的问题并能及时地得到解答； 3、现代远程教育手段有利于个体化学习。它以学生自学为主，充分发挥学生自主学习的主动性、积极性和创造性； 4、其手段可以为学生提供优质的教学服务，教师可以及时地了解学生的学习进度，解答学生提出的问题。 2、简述学习小组对于远程教育学生的学习具有哪三个特殊功能。 答： （1）、可以降低个人投入和学习费用，提高经济效益和学习效率； （2）、可以扩大生源范围，提高规模效益，降低办学成本；
（3）、可以充分利用现有的宝贵教学资源。 3、简述远程教育中教学媒体的八个功能。 答： 1.表现力 是呈现教学信息的特征，是媒体教学功能的主要因素。通常从3方面考查： (1) 媒体呈现的信息作用的器官； (2) 媒体对空间、时间、运动、色彩等的表现力； (3) 媒体使用何种符码呈现信息。 2.认知目标 不同的教学媒体在实现各种不同的认知目标上是有功能差异的。媒体教学功能表现出差异的认知目标主要包括： (1) 知识与理解：接受事实，了解背景、关系和规律，改善认知结构； (2) 应用与技能：培养各种实践活动技能和应用理论解决实际问题的技巧； (3) 智力和能力：开发智力、增长各种能力； (4) 评价与态度：培养兴趣和爱好，发展判断力和价值观，转变态度和行为习性。 3.控制交互 控制特征主要包括： (1) 操作的方便、界面的友好、是否需要专门技能； (2) 轻便、便于携带，便于随时随地使用； (3) 时间控制特性，即师和生对媒体的时间控制功能特征。 交互特性：
第四章作业（存储器管理） 第一次作业： 1、对于首次适应算法，请回答下列问题： （1）应如何将各空闲分区链接成空闲分区链？ 为了实现对空闲分区的分配和链接，在每个分区的起始部分，设置一些用于控制分区分配的信息，以及用于链接各分区所用的前向指针；在分区尾部则设置一后向指针，通过前、后向链接指针，可将所有的空闲分区链接成一个双向链。为了检索方便，在分区尾部重复设置状态位和分区大小表目。当分区被分配出以后，把状态位由0改为1，此时，前、后向指针已无意义。 （2）在回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？ (1回收区与插入点的前一个空闲分区F1相邻接，此时应将回收区与插入点的前一分区合并，不必为回收分区分配新表项，而只需修改其前一分区F1的大小。 (2回收分区与插入点的后一空闲分区F2相邻接，此时也可将两分区合并，形成新的空闲分区，但用回收区的首址作为新空闲区的首址，大小为两者之和。 (3回收区同时与插入点的前、后两个分区邻接，此时将三个分区合并，使用F1的表项和F1的首址，取消F2的表项，大小为三者之和。 (4 回收区既不与F1邻接，又不与F2邻接。这时应为回收区单独建立一新表项，填写回收区的首址和大小，并根据其首址插入到空闲链中的适当位置。 （3）请对该算法的内存管理性能进行分析。 该算法倾向于优先利用内存中低地址，从而保证了高地址部分的大空闲去。这给以后达的大作业分配大的内存空间创造的条件。起缺点是低址部分不断被划分，会留下许多难以利用的小空闲分区，每次查找都从低址开始，会增加查找空闲分区的开销。 2分页和分段存储管理有何区别？ 答：主要表现在（1）页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消 减内存的外零头，提高内存的利用率。或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要 而不是用户的需要。段则是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。 分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。 （2）页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分， 是由机器硬件实现的，因而在系统中只能有一种大小的页面；根据信息的性质来划分。（3）分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可表示一个地址；而分段的作业地址空间则是二维的，程序员在标识一个地址时，即需给出段名，又需给出段内地址。 3某请求分页系统，用户空间为32KB，每个页面1KB，主存16KB。某用户程序有7页
第一章操作系统引论 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。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。 8．为什么要引入实时OS 答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS 是为了满足应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。9．什么是硬实时任务和软实时任务试举例说明。 答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结果。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内容的更新、火车售票系统。 10．在8位微机和16位微机中，占据了统治地位的是什么操作系统 答：单用户单任务操作系统，其中最具代表性的是CP/M和MS-DOS. 11．试列出Windows OS 中五个主要版本，并说明它们分别较之前一个版本有何改进。 答： （1）Microsoft Windows 是微软公司在个人电脑上开发图形界面的首次尝试。（2）Windows 95是混合的16位/32位系统，第一个支持32位。带来了更强大、更稳定、更实用的桌面图形用户界面，结束了桌面操作系统间的竞争。
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
习题一 1-1 存储程序式计算机的主要特点是什么？ 答：1.存储程序：用户将解决的问题的步骤事先告诉计算机，成为程序； 2.程序控制：计算机所作的任何事情都是通过CPU执行程序来完成的。 1-2 批处理系统和分时系统各具有什么特点？为什么分时系统的响应比较快？ 答：批处理系统：先将程序加载到内存中然后再由CPU执行。 分时系统：分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中断。 分时系统由于是时间片轮转来运行程序，所以比多道处理系统响应更快。 1-3 实时系统的特点是什么？实时信息处理系统和分时系统从外表看来很相似，它们有什么本质的区别？ 答：实时系统的特点是快速响应。 实时系统：实时系统是指计算机对于外来信息能够在被控制对象允许的截止期限内反应的系统。 分时系统：分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中断。 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在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序控制之下，相互穿插地运行。 特征： 多道——计算机主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，即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，主存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。（注：基于现在系统的发展，逐渐出现了多核CPU，所以出现了在微观上可以并行的特征） 1-5 什么是操作系统？从资源管理的角度去分析操作系统，它的主要功能是什么？ 答：操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理；控制和协调并发活动；提供用户借口，使用户获得良好的工作环境。 操作系统资源管理的目标是提高系统资源的利用率和方便用户使用。 1-6 操作系统的主要特性是什么？为什么会具有这样的特性？ 答：操作系统的主要特性有：并发、共享、不确定性。 为了充分利用计算机系统的资源，一般采用多个同时性用户分用的策略。一顺序计算为基础的计算机系统要完成并行处理的功能，必将导致顺序计算模型与并行计算模型的矛盾，必须解决资源共享和多任务并发执行的问题。以多道程序设计为基础的操作系统具备的主要特征就是并发与共享。另外，由于操作系统要随时处理各种事件，所以它也不具备不确定性。
一、解释 1、分布式系统： 分布式系统是一些独立的计算机的集合，对该系统的用户来说，系统就像一台计算机一样，即：由大量CPU组成的计算机系统。这个定义有两方面的含义：第一，从硬件角度看，每台计算机都是自主的；第二，从软件角度看，用户将整个系统视为一台计算机。 2、微内核的主要任务 微内核具有更好的灵活性。主要提供四种服务： (1) 进程间的通信机制。 (2) 某些内存管理功能。 (3) 少量的低层进程管理和调度。(4) 低层输入和输出服务。 3、A TM对分布式系统的影响 A、延时：需要新的协议和系统结构处理 B、流量控制：信元淹没 C、阻塞控制：防止数据丢失 4、原子事务的基本特性 事务具有四个重要特性： （1）原子性(Atomic)：对外界来说，事务的发生是不可分割的 （2）一致性(Consistent)：事务不会破坏系统的恒定 （3）独立性(Isolated)：并发的事务不会互相干扰 （4）持久性(Durable)：一旦事务提交，所做的改变永远有效 5、并行透明性 并行透明性就是系统的活动可以在用户没有感觉的情况下并行发生（同时发生），即整个分布式并行服务器在用户看起来就像一个传统的单处理机分时系统。 6、请说出微内核优于单内核的两个优点 答：（1）微内核系统具有高度的模块化，对于每一个服务都有一个定义好的借口，每一
个服务程序对所有客户来说都是可以访问的，且和位置无关。 （2）微内核系统具有很高的灵活性，易于实现、安装和调试新的服务程序，因为增加或者改变一个服务程序不需要像有一个单内核那样停止系统和启动一个新的内核。 二、计算题 1、一个A TM系统以OC-3的速率传递信元，每个包48字节长，刚好放进一个信元， 一个中断耗时1μs，CPU用于中断处理的时间是多少？如果包长是1024字节呢？ 答：OC-3的数据传输速率为155.520Mbps，由题意可知，一个信元是48字节。可得每秒传递包（信元）的数目为：（（155.520*1024*1024）bps/8）/53=384609.76每进入一个包产生一次中断，一个中断耗时1μs，一秒内共产生384609.76个中断。CPU用于中断处理的时间是：1*10-6s*384609.76≈0.38s。 如果包长是1024字节，一个包可拆分为22个信元。每秒传递包的数目为：384609.76/22≈17482 CPU用于中断处理的时间是：1*10-6s*17482≈0. 017s. 2、假设一个空RPC(0字节数据)需时间1.0ms，每增加1k数据，时间增加1.5ms。如 果要从文件服务器读32k的数据，请计算一次读取32k数据的RPC所需的时间和 32次读取1k数据的RPC所需的时间？ 解(1)由题知我们记一次读取32k数据的RPC所需的时间记为T则T=1.0+32*1.5=49ms。故一次读取32k数据的RPC所需的时间是49ms。 (2)32次读取1k数据所需的时间记为T1 则T1=32*(1.0+1.5)=80ms, 故32次读取1k所需的时间为80ms。 3、考虑一个分布式系统中的两台机器。这两台机器的时钟假设都每毫秒滴答1000次， 但实际上只有一个是这样，而另一个一毫秒仅滴答990次，如果UTC每分钟更新一 次那么时钟的最大偏移量将是多少？ 答：第二个时钟每秒滴答990,000次，每秒提供了一个10毫秒的误差，这个误差在一分钟已增加到600毫秒。 4、如果要求的数据在缓存中，收到任务请求，分配这个工作，并做相应的处理需要15 毫秒；如果要进行磁盘读写，并且进行读写占用1/3的时间，则需要多使用75毫
江南大学大作业马克思主义基本原理题库及答案
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一、大作业题目（内容）： 1、试述矛盾普遍性与特殊性的原理；并谈谈你对我国“社会主义主要矛盾”的理解和认识。 答： 运用矛盾的普遍性和特殊性的辩证关系原理谈谈对于建设中国特色社会主义的认识 矛盾的普遍性是指矛盾无处不在、无时不有，矛盾存在于一切事物的发展过程中，每一事物的发展过程中存在着自始至终的矛盾运动，矛盾的特殊性是指具体事物在其运动中的矛盾及每一矛盾的各个方面都有其特点。 矛盾的普遍性和特殊性的关系即共性和个性、一般和个别、绝对和相对的关系，它们既 有区别，又有联系。一方面，普遍性存在于特殊性之中。另一方面，特殊性中包含着普遍性， 特殊性与普遍性相联系而存在。第二，矛盾的普遍性和特殊性是相互区别的，共性只是包括个性中共同的、本质的东西，个性总有许多自己独有的特点，是共性包括不了的，个性比共 性丰富得多。所以二者不能互相代替。普遍和特殊的区别是相对的，在一定条件下可以相互转化。 矛盾的普遍性和特殊性辩证统一的原理，是坚持马克思主义普遍真理与中国具体实际相 结合这一基本思想原则的理论基础。我国走建设有中国特色社会主义道路，是中国共产党把 马克思主义普遍真理同中国的具体实际相结合的过程中的理论成果。 “中国特色”是中国不同于其他国家的个性、特殊性；“社会主义”是中国和其他国家 的共性、普遍性。一方面，中国的情况不论多么特殊，也一定要坚持马克思主义的普遍真理，坚持社会主义方向，这是共性。另一方面，社会主义的一般只能在各国特色的个别中存在，我们要建设中国模式、中国就要立足于中国的国情，从中国的实际出发，这又是个性，所以我党有中国特色的社会主义方针实际上是矛盾的普遍性和特殊性辨证关系原理的具体运用。 走建设有中国特色社会主义道路，一方面，我们必须坚持社会主义的根本制度和基本原 则；另一方面，我们又必须从中国的国情出发，注意中国的特点。中国是一个社会主义大国， 又是一个穷国，人口多，底子薄，生产力水平低，即我国现在处于并将长期处于社会主义初级阶段。党在社会主义初级阶段的基本路线和各项方针政策，就是把社会主义基本原则与中 国实际相结合的结果。只有坚持党的基本路线不动摇，走自己的路，我们才能在建设有中国特色社会主义的道路上不断取得胜利。 建设中国特色社会主义说明矛盾的特殊性
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。 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lms , 试画出各程序状态转换的时间关系图。 答： 1 ）忽略调度执行时间,多道运行方式（抢占式）:
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。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．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么
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，可以在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，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。 8．为什么要引入实时OS 答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS 是为了满足应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。 9．什么是硬实时任务和软实时任务试举例说明。 答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结果。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内计算机操作系统第三版答案 2 / 47 容的更新、火车售票系统。10．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
⒈计算机系统中存储器一般分为哪两级？各有什么特点？ 答：计算机系统中存储器一般分为主存储器和辅助存储器两级。 主存储器简称主存，又称为内存，它由自然数顺序编址的单元(通常为字或字节)所组成，是处理机直接存取指令和数据的存储器，它速度快，但容量有限。辅助存储器简称辅存，又称为外存，它由顺序编址的“块”所组成，每块包含若干个单元，寻址与交换以块为单位进行，处理机不能直接访问它，它须经过专门的启动入出过程与内存交换信息，它存取速度较慢，但容量远大于内存，实际上，现代计算机系统中用户的数据(或信息)都是保存在外存中。 ⒉存储管理的目的是什么？ 答：存储管理要实现的目的是：为用户提供方便、安全和充分大的存储空间。 所谓方便是指将逻辑地址和物理地址分开，用户只在各自逻辑地址空间编写程序，不必过问物理空间和物理地址的细节，地址的转换由操作系统自动完成；安全则是指同时驻留在内存的多道用户程序相互之间不会发生干扰，也不会访问操作系统所占有的空间。充分大的存储空间是指利用虚拟存储技术，从逻辑上对内存空间进行扩充，从而可以使用户在较小内存里运行较大程序。 ⒊存储管理的任务是什么？ 答：存储管理是计算机操作系统软件的一部分，它负责完成对主存储器的地址转换，对主存储器进行分配与去配，解决多用户对主存储器的共享和保护，通过软件手段，实现对主存储器容量的扩充。 ⒋地址转换可分为哪三种方式？比较这三种方式的优缺点。 答：由逻辑地址转化为物理地址的地址转换过程，按照转换的时间不同，可以分为3种方式： ①绝对装入方式②静态重定位方式③动态重定位方式 （第二问略） ⒌可变分区常用的分区算法有哪几种？它们各自的特点是什么？ 答：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法（第二问略） ⒍试用类C语言写首次适应算法的分配过程。 答：firstmatch(n) { p=Free; while(p!=NULL) { if(p->size>=n) { if(p->size-n>=size) p->size=p->size-n; a=p; p=p+n; else a=p; remove(Free,p); } else
操作系统教程第5版课后答案 费祥林、骆斌编着 第一章操作系统概论 习题一 一、思考题 1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。 答：现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。是硬件和软件相互交织形成的集合体，构成一个解决计算问题的工具。硬件层提供基本可计算的资源，包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。其中系统软件是最靠近硬件的。 2、计算机系统的资源可分成哪几类？试举例说明。 答：包括两大类，硬件资源和信息资源。硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等；信息资源分为程序和数据等。 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？ 答：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。 （1）服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序 （2）进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者 （3）系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机 （4）资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者 4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化？ 答：大致可以把操作系统分为以下几类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备，这样可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业时间，提高系统的吞吐率 5．操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务？ 答：（1）创建程序和执行程序；（2）数据I/O和信息存取；（3）通信服务；（4）差错检测和处理。为了保证高效率、高质量的工作，使得多个应用程序能够有效的共享系统资源，提高系统效率，操作系统还具备一些其他的功能：资源分配，统计，保护等。 6.试述操作系统所提供的各种用户接口。 答：操作系统通过程序接口和操作接口将其服务和功能提供给用户。程序接口由一组系统调用组成，在应用程序中使用“系统调用”可获得操作系统的低层服务，访问或使用系统管理的各种软硬件资源，是操作系统对外提供服务和功能
第一章 习题 1、有3个作业A 、B 、C ， A 是计算作业、 B 是检索磁带上数据的作业， C 是打印作业。3个作业单道运行时间分别为5分钟、15分钟和10分钟。假设可在15分钟内并行完成这3个作业。则各资源的利用率分别为多少？ 单道CPU 利用率：5 /（5+15+10）= 5 / 30 = 1 / 6 磁带利用率：15 /（5+15+10）= 15 / 30 = 1 / 2 打印利用率：10 /（5+15+10）= 10 / 30 = 1 / 3 多道CPU 利用率：5 / 15 = 1 / 3 磁带利用率：15 / 15 = 1 打印利用率：10 / 15 = 2 / 3 2、在有一台CPU 和两台输入/输出设备磁盘和磁带的多道程序系统中，同时投入运行2个程序A 和B 。这2个程序对CPU 和磁盘和磁带的使用顺序和使用时间为： 程序A ：磁带（30S ）、CPU （10S ）、磁盘（30S ）、CPU （10S ）、磁带（20S ） 程序B ：磁盘（20S ）、CPU （30S ）、磁带（40S ） 假定：CPU 、磁盘和磁带都能并行工作，试问：在单道和多道两种方式下， 1）程序A 和B 从投入运行到运行完成所用的时间分别是多少？ 2）CPU 、磁盘和磁带的利用率是多少？ 答：在单道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：100S ；B 为100S+90S=190S 在两道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：120S ；B 为90S （非抢占式） 在两道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：100S ；B 为120S （抢占式） 单道运行的时间关系图 计算 磁带 多道、非抢占式运行的时间关系图
第四章存储器管理 1．在存储管理中，采用覆盖和交换技术的目的是 A．节省内存空间B．物理上扩充内存容量C．提高CPU效率D．实现内存共享 2．采用不会产生内部碎片 A．分页式存储管理B．分段式存储管理 C．固定分区式存储管理D．段页式存储管理 3．某虚拟存储器系统采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑下面的页面地址访问流： 1，8，1，7，8，2，7，2，1，8，3，8，2，1，3，1，7，1，3 假定内存容量为4个页面，开始时是空的，则缺页中断的次数A．4 B．5 C．6 D．7 4．最佳适应算法的空闲块链表是 A．按大小递减顺序连在一起B．按大小递增顺序连在一起C．按地址由小到大排列D．按地址由大到小排列5．在可变分区存储管理中的紧凑技术可以 A．集中空闲区B．增加内存容量 C．缩短访问周期D．加速地址转换 6．在固定分区分配中，每个分区的大小是 A．相同B．随作业长度变化 C．可以不同但预先固定D．可以不同但根据作业长度固定7．实现虚拟存储管理的目的是
A．实现存储保护B．实现程序浮动 C．扩充辅存容量D．扩充内存容量 8．采用分段存储管理的系统中，若地址是24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是 A．224B．216C．28 D．232 9．把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存的物理地址称为A．加载B．重定位C．物理化D．逻辑化10．在段页式存储管理系统中，内存等分成程序按逻辑模块划分成若干 A．块B．基址C．分区D．段E．页号F．段长11．虚拟存储管理系统的基础是程序的理论 A．局部性B．全局性C．动态性D．虚拟性12．以下存储管理方式中，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．页式存储管理 13．在可变分区分配方案中，某一道作业完成后，系统收回其在内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．无上邻空闲区但有下邻空闲区 D．有上邻空闲区也有下邻空闲区
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。 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．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？ 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，可以在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，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。 8．为什么要引入实时OS？ 答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS 是为了满足应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。9．什么是硬实时仸务和软实时仸务？试丼例说明。 答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结果。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内
第一章操作系统引论 一、单项选择题 1、现代操作系统的基本特征是（C ）、资源共享和操作的异步性。 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 2、批处理系统的主要缺点是（ B）。 A.CPU的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3、实时操作系统追求的目标是（ C）。 A.高吞吐率 B.充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 4、系统调用的目的是（ A）。 A.请求系统服务 B.终止系统服务 C.申请系统资源 D.释放系统资源 5.下列系统中，（A ）是实时系统。 A 火炮的自动化系统 B 办公自动化系统 C 管理信息系统 D计算机集成 制造系统 6. 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 7.（ D）不是分时操作系统的特征。 A 及时性 B 独占性 C交互性 D多样性 8. 为方便用户，操作系统负责管理和控制计算机系统的( B )。 A．软件资源 B．硬件和软件资源 C．用户有用资源 D．硬件资源 二、填空题 1.方便性和___有效性____是设计操作系统时最重要的两个目标。 2.用户可以通过三种方式使用计算机：__命令方式_____，__系统调用方式 _____，__图形窗口方式_____。 3.目前存在的基本的操作系统类型是：批处理系统，分时系统，实时系统 4.操作系统是一组控制和管理计算机____硬件___和__软件_____资源，合理 地对各类作业进行___调度____，以及方便用户使用的____程序___的集合。 5.分时系统的特征：多路性，独立性，及时性，交互性 6.举例说明常用的微机操作系统：典型的单用户单任务操作系统___ DOS或 CP/M ____，典型的单用户多任务操作系统___ Windows XP ____，典型的多 用户多任务__ UNIX或LINUX _____。
第一章答案 1.操作系统负责管理计算机系统的（③），其中包括处理机、内存、外围 设备和文件。 ①、程序；②、文件；③、资源；④、进程 2.（③）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可 以通过各自的终端同时交互的使用计算机。 ①、网络；②、分布式；③、分时；④、实时 3.操作系统的四大功能是处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 4.批处理系统主要解决吞吐量问题，分时系统主要解决 交互性问题。（华中理工大2001） 5.操作系统的基本特征是并发、共享、虚拟、异步。 6.如果操作系统具有交互性强、可供多个用户同时使用及响应较及时的特 点，则属于分时类型，如果操作系统可靠，响应及时但仅有简单的交互能力则属于实时类型，如果操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理类型。 7.用户和操作系统之间的接口主要分为 命令接口、图形接口、程序接口。 8.多道程序（multiprogramming）和多重处理(multiprocessing)有何区别答：多道程序是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正的同时执行多个作业；而多重处理系统配置多个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。 9.设计操作系统与哪些硬件器件有关 答：计算机操作系统的重要功能之一是对硬件资源的管理，因此设计计算机操作系统时应考虑下述计算机硬件资源： ①CPU与指令的长度及执行方式； ②内存、缓存和高速缓存等存储装置；
③各类寄存器，包括各种通用寄存器、控制寄存器和状态寄存器等； ④中断机构； ⑤外部设备与I/O控制装置； ⑥内部总线与外部总线； ⑦对硬件进行操作的指令集。 10.多用户系统于网络操作系统有什么区别 答：网络操作系统的工作，用户必须知道网址，而多用户操作系统是面向用户的，可以不必知道计算机的详细确切地址，多用户技术的关键是在用户之间有保密安全措施，网络操作系统强调的是客户机和服务器之间的通信。以单机多用户系统为例，说明它与网络操作系统的比较。 11.分时系统和实时系统有何不同 答： 系统设计目标不同。分时系统于与实时系统中的信息处理系统相似，都能为多个用户服务，系统按分时原则为多个终端用户服务； 而实时系统则表现为经常对多路现场信息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。因此，分时系统的目标是提供一种通用性强的系统，而实时系统大多具有某种特殊用途，是一种专用系统。 响应时间要求不同。分时系统与实时信息处理系统对象应时间的要求都是以人所能接受的等待时间来确定的。而实时控制系统的响应时间是以控制对象所能接受的时延来确定的，实时性要求更强。 交互性强弱不同。分时系统主要用于运行终端用户程序，因此具有较强
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）2?1: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）3?2：不是因果变迁。而且不会发生。 （c）4?5：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）4?2：不是因果变迁 （e）3?5: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