《计算机操作系统教程第三版》答案作者左万历 周长林
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计算机操作系统(第3版)课后习题答案(完整版)
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。
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。
18．是什么原因使操作系统具有异步性特征？
答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向
前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的
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，
可扩充性。⑷易于改编应用软件。
21．试描述什么是微内核OS。
答：1）足够小的内核2）基于客户/服务器模式
3）应用机制与策略分离原理4）采用面向对象技术。
22．在基于微内核结构的OS中，应用了哪些新技术？
答：在基于微内核结构的OS中，采用面向对象的程序设汁技术。
23．何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？
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。
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。
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。
18．是什么原因使操作系统具有异步性特征？
答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向
前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的
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，
可扩充性。⑷易于改编应用软件。
21．试描述什么是微内核OS。
答：1）足够小的内核2）基于客户/服务器模式
3）应用机制与策略分离原理4）采用面向对象技术。
22．在基于微内核结构的OS中，应用了哪些新技术？
答：在基于微内核结构的OS中，采用面向对象的程序设汁技术。
23．何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？
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。
操作系统第三版习题答案
计算 程序 A 程序 B 输入设备 打印机 计算 打印 计算 打印 输入 计算
输入 程序 B 打印 程序 B 打印
CPU 时间
程序 A
程序 B
程序 A
50
100
130
(2) CPU 有空闲等待，它发生在 100ms∼130ms 时间段内，此时间段内程序 A 与程序 B
200
230
280
380
ms
都在进行 I/O 操作。 (3) 程序 A 无等待现象，程序 B 在 0ms∼50ms 时间段与 200ms∼230ms 时间段内有等待 现象。 3、设三道程序，按照 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 C C11=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 单道程序节省了多少时间？若处理器调度程序每次运行程序的转换时间花 1ms，试画出 各程序状态转换的时间关系图。 解答：完成三道程序抢占式花费时间是 190 ms，非抢占花费时间是 180 ms，单道花费 时间是 260 ms，抢占式比单道节省时间为 70 ms。 单道程序运行时间：260ms A：30+40+10=80 ms B：60+30+10=100 ms C：20+40+20=80 ms 4、在单 CPU 和两台 I/O(I1 和 I2)设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。 它们的执行轨迹如下： Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms)、I2(20ms) Job2：I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms) Job3：CPU(30ms)、I1(20ms) 、CPU(10ms)、I1(10ms) 如果 CPU、I1 和 I2 都能并行工作，优先级从高到低为 Job1、Job2 和 Job3，优先级高 的作业可以抢占优先级低的作业的 CPU，但是不抢占 I1 和 I2。试求： (1)每个作业从投入到完成分别需要多少时间。 (2)从投入到完成 CPU 的利用率。 (3) I/O 设备的利用率。 答：(1)JOB1,JOB2,JOB3 从投入到完成分别所需时间为 110，90，110。 (2)每个作业从投入到完成 CPU 的利用率是 72.7％。 (3)I1 的利用率是 72.7％，I2 的利用率是 81.8％。 5、在单 CPU 和两台 I/O(I1 和 I2)设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。 它们的执行轨迹如下： Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms) Job2：I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms) Job3：CPU(30ms)、I1(20ms)
输入 程序 B 打印 程序 B 打印
CPU 时间
程序 A
程序 B
程序 A
50
100
130
(2) CPU 有空闲等待，它发生在 100ms∼130ms 时间段内，此时间段内程序 A 与程序 B
200
230
280
380
ms
都在进行 I/O 操作。 (3) 程序 A 无等待现象，程序 B 在 0ms∼50ms 时间段与 200ms∼230ms 时间段内有等待 现象。 3、设三道程序，按照 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 C C11=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 单道程序节省了多少时间？若处理器调度程序每次运行程序的转换时间花 1ms，试画出 各程序状态转换的时间关系图。 解答：完成三道程序抢占式花费时间是 190 ms，非抢占花费时间是 180 ms，单道花费 时间是 260 ms，抢占式比单道节省时间为 70 ms。 单道程序运行时间：260ms A：30+40+10=80 ms B：60+30+10=100 ms C：20+40+20=80 ms 4、在单 CPU 和两台 I/O(I1 和 I2)设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。 它们的执行轨迹如下： Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms)、I2(20ms) Job2：I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms) Job3：CPU(30ms)、I1(20ms) 、CPU(10ms)、I1(10ms) 如果 CPU、I1 和 I2 都能并行工作，优先级从高到低为 Job1、Job2 和 Job3，优先级高 的作业可以抢占优先级低的作业的 CPU，但是不抢占 I1 和 I2。试求： (1)每个作业从投入到完成分别需要多少时间。 (2)从投入到完成 CPU 的利用率。 (3) I/O 设备的利用率。 答：(1)JOB1,JOB2,JOB3 从投入到完成分别所需时间为 110，90，110。 (2)每个作业从投入到完成 CPU 的利用率是 72.7％。 (3)I1 的利用率是 72.7％，I2 的利用率是 81.8％。 5、在单 CPU 和两台 I/O(I1 和 I2)设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。 它们的执行轨迹如下： Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms) Job2：I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms) Job3：CPU(30ms)、I1(20ms)
计算机操作系统(第三版)课后答案
计算机操作系统答案（第一至五章）第一章os引论1. 设计现代OS的主要目标是什么?方便性，有效性，可扩充性和开放性.2. OS的作用可表现为哪几个方面?a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；b. OS作为计算机系统资源的管理者；c. OS作为扩充机器.3. 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?不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要；4. 何谓脱机I/O和联机I/O?a. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间，提高了I/O速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当CPU需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了CPU等待输入的时间，这就是脱机输入技术;当程序运行完毕或告一段落，CPU需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把结果输出到磁带上，然后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是脱机输出技术.b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.5. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人-机交互，共享主机以及便于用户上机的需求.6. 试说明实时任务的类型和实时系统的类型.a. 实时任务的类型按任务执行时是否呈现周期性来划分，分为周期性实时任务和非周期性实时任务；---根据对截止时间的要求来划分，分为硬实时任务和软实时任务;b. 通常把要同达行实时控制的系统统称为实时控制系统,把要求对信息进行实时处理的系统成为实时信息处理系统.7. 实现多道程序应解决哪些问题?a. 处理机管理问题；b. 内存管理问题；c. I/O设备管理问题；d. 文件管理问题；e. 作业管理问题.8. 试比较单道与多道批处理系统的特点及优缺点.a. 单道批处理系统是最早出现的一种OS，它具有自动性，顺序性和单道性的特点；---多道批处理系统则具有调度性，无序性和多道性的特点；b. 单道批处理系统是在解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾中形成的，旨在提高系统资源利用率和系统吞吐量，但是仍然不能很好的利用系统资源；---多道批处理系统是对单道批处理系统的改进，其主要优点是资源利用率高，系统吞吐量大；缺点是平均周转时间长，无交互能力.9. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a. 关键问题：及时接收，及时处理;b. 对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；---对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存，在不长的时间内，能使每个作业都运行一次.10 为什么要引入实时操作系统?更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.11 OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?a. 并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Asynchronism).b. 其中最基本特征是并发和共享.12 内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?a. 主要功能: 内存分配，内存保护，地址映射和内存扩充等.b. 内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，以减少不可用的内存空间，允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要.---内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰.---地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址. ---内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量.13 处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么?a. 进程控制，进程同步，进程通信和调度.b. 进程控制的主要任务是为作业创建进程，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换.---进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节.---进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.---调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个作业，为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一新进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，是进程投入运行.14 设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?a. 主要功能: 缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等.b. 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.15 文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?a. 主要功能: 对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及文件的共享和保护.b. 主要任务: 对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性.16 试在交互性，及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较.a. 分时系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序，因而它具有较强的交互能力；而实时系统虽然也有交互能力，但其交互能力不及前者.b. 实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似，都是以人所能接收的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的.c. 实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.17 是什么原因使操作系统具有异步性特征?a. 程序执行结果是不确定的,即程序是不可再现的.b. 每个程序在何时执行，多个程序间的执行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,即不可预知性.18 试说明在MS-DOS 3.X以前的版本中，其局限性表现在哪几个方面?a. 在寻址范围上，DOS只有1MB，远远不能满足用户需要.b. DOS试单用户单任务操作系统，不支持多任务并发执行,与实际应用相矛盾.19 MS-DOS由哪几部分组成?每部分的主要功能是什么?略.20 为什么Microsoft在开发OS/2时，选中了80286芯片?设计OS/2的主要目标之一是既能充分发挥80286处理器的能力，又能运行在8086处理器环境下开发的程序.因为在80286内部提供了两种工作方式: 实方式和保护方式，使得Intel 80286处理器不仅提供了多任务并发执行的硬件支持，而且还能运行所有在8086下编写的程序。
计算机操作系统教程(第三版)左万历
文件系统结构
文件系统通常采用树形结构，根 目录下可以有多个子目录，每个 子目录可以包含文件和子目录。
文件属性
每个文件在文件系统中都有一个 或多个属性，如文件名、扩展名、 文件大小、创建时间、修改时间 等。
文件的存储与检索
文件存储
文件存储是将数据持久化到存储介质的过程，通常采用磁盘、SSD 等作为存储介质。
03
设备的分配与回收需要考虑到设备的共享性和并发性，以实现设备的充分利用 和提高系统的吞吐量。
设备的输入与
设备的输入与输出操作是设备管理中的重要环节。设备的输入操作是指将数据从设备传输到计算机内 存或磁盘中，而设备的输出操作是指将数据从计算机内存或磁盘中传输到设备中。
设备的输入与输出操作涉及到数据的传输、转换和处理。操作系统需要提供相应的机制和接口，使得应 用程序能够方便地进行输入和输出操作。
内存共享
在一些情况下，多个进程需要共享一些数据结构或信息，这时就需要实现内存共享。通过共享内存， 多个进程可以访问同一块内存空间，实现信息的传递和共享。但需要注意的是，共享内存需要谨慎处 理访问权限和同步问题，以避免出现数据不一致或死锁等问题。
04
文件系统
文件系统的概念与结构
文件系统定义
文件系统是操作系统中用于实现 文件存储、检索和管理的一组软 件和数据结构。
如Windows Server和Linux，支 持网络资源共享和管理。
实时系统
如RTOS，用于控制和监控实时任 务。
操作系统的分类
根据使用环境
批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。
根据功能
单用户操作系统、多用户操作系统、网络操作系 统、分布式操作系统。
根据硬件结构
个人计算机操作系统、服务器操作系统、嵌入式 操作系统。
完整版计算机操作系统教程 第三版 张尧学 张高 史美林 著 清华大学出版社 课后答案
第一章绪论I•什么是操作系统的幕本功能？答:操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软们资源，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U•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(文们骡统管理)和用户接Ii 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(batchprocess ingsystem) ：操作员把用户提交的作收分类.把一批作收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(timcsharingopcrationsystcm ):把处理机的运行时(fnJ分成很短的时fFIJ片，按l<"t fnJ 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(rcaltimcsystcm): 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) 和多爪处理(multiprocessing) 有何区别?答: 多道程序(multiprogramming) 是作收之间自动调度执行、共享系统资源.并不是真正地同时俏行多个作业：而多熏处W.. (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.第二章作业管理和用户接口1. 什么是作业?.作业步？答：把在一次应用业务处理过程中, 从输入开始到输出结束, 用户要求计算机所做的有关该次业务的处理的全部工作称为一个作业。
作业由不同的顺序相连的作业步组成。
作业步是在一个作业的处理过程中,计算机所做的相对独立的工作。
计算机操作系统(第三版)考试试题及答案(汤小丹)
第一章操作系统引论(一)单项选择题1、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2、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3、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4、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5、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6、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7、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8、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9、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（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.3、操作系统使用户合理_______，防止各用户间相互干扰。
4、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.5、批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。
6、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。
操作系统教程第三版应用题参考答案
操作系统答案目录目录习题一...................................................................... ................................................................. 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。
计算机操作系统习题答案(第三版)
计算机操作系统习题答案（第三版）(华仔整理)第一章os引论1. 设计现代OS的主要目标是什么?方便性，有效性，可扩充性和开放性.2. OS的作用可表现为哪几个方面?a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；b. OS作为计算机系统资源的管理者；c. OS作为扩充机器.3. 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?不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要；4. 何谓脱机I/O和联机I/O?a. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间，提高了I/O速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当CPU需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了CPU等待输入的时间，这就是脱机输入技术;当程序运行完毕或告一段落，CPU需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把结果输出到磁带上，然后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是脱机输出技术.b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.5. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人-机交互，共享主机以及便于用户上机的需求.6. 试说明实时任务的类型和实时系统的类型.a. 实时任务的类型按任务执行时是否呈现周期性来划分，分为周期性实时任务和非周期性实时任务；---根据对截止时间的要求来划分，分为硬实时任务和软实时任务;b. 通常把要同达行实时控制的系统统称为实时控制系统,把要求对信息进行实时处理的系统成为实时信息处理系统.7. 实现多道程序应解决哪些问题?a. 处理机管理问题；b. 内存管理问题；c. I/O设备管理问题；d. 文件管理问题；e. 作业管理问题.8. 试比较单道与多道批处理系统的特点及优缺点.a. 单道批处理系统是最早出现的一种OS，它具有自动性，顺序性和单道性的特点；---多道批处理系统则具有调度性，无序性和多道性的特点；b. 单道批处理系统是在解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾中形成的，旨在提高系统资源利用率和系统吞吐量，但是仍然不能很好的利用系统资源；---多道批处理系统是对单道批处理系统的改进，其主要优点是资源利用率高，系统吞吐量大；缺点是平均周转时间长，无交互能力.9. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a. 关键问题：及时接收，及时处理;b. 对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；---对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存，在不长的时间内，能使每个作业都运行一次.10 为什么要引入实时操作系统?更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.11 OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?a. 并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Asynchronism).b. 其中最基本特征是并发和共享.12 内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?a. 主要功能: 内存分配，内存保护，地址映射和内存扩充等.b. 内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，以减少不可用的内存空间，允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要.---内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰.---地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址. ---内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量.13 处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么?a. 进程控制，进程同步，进程通信和调度.b. 进程控制的主要任务是为作业创建进程，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换.---进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节.---进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.---调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个作业，为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一新进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，是进程投入运行.14 设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?a. 主要功能: 缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等.b. 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.15 文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?a. 主要功能: 对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及文件的共享和保护.b. 主要任务: 对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性.16 试在交互性，及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较.a. 分时系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序，因而它具有较强的交互能力；而实时系统虽然也有交互能力，但其交互能力不及前者.b. 实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似，都是以人所能接收的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的.c. 实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.17 是什么原因使操作系统具有异步性特征?a. 程序执行结果是不确定的,即程序是不可再现的.b. 每个程序在何时执行，多个程序间的执行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,即不可预知性.18 试说明在MS-DOS 3.X以前的版本中，其局限性表现在哪几个方面?a. 在寻址范围上，DOS只有1MB，远远不能满足用户需要.b. DOS试单用户单任务操作系统，不支持多任务并发执行,与实际应用相矛盾.19 MS-DOS由哪几部分组成?每部分的主要功能是什么?略.20 为什么Microsoft在开发OS/2时，选中了80286芯片?设计OS/2的主要目标之一是既能充分发挥80286处理器的能力，又能运行在8086处理器环境下开发的程序.因为在80286内部提供了两种工作方式: 实方式和保护方式，使得Intel 80286处理器不仅提供了多任务并发执行的硬件支持，而且还能运行所有在8086下编写的程序。
计算机操作系统第三版课后习题答案 3
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。
计算机操作系统教程-第三版-(张尧学-张高-史美林-著)-清华大学出版社-课后答案.docx
第一章绪论I.什么是操作系统的幕本效用?答:操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软们资源,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u.操作系统的基本效用包括:处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文们骡统管理)和用户接Ii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(batchprocess ingsystem) :操作员把用户提交的作收分类.把一批作收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(timcsharingopcrationsystcm ):把处理机的运行时(fnJ分成很短的时fFIJ片,按I<"t fnJ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(rcaltimcsystcm):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)和多爪处理(multiprocessing)有何区别?答:多道程序(multiprogramming)是作收之间自动调度执行、共享系统资源.并不是真正地同时俏行多个作业:而多熏处W.. (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.第二章作业管理和用户接口1.什么是作业?.作业步？答：把在一次应用业务处理过程中,从输入开始到输出结束,用户要求计算机所做的有关该次业务的处理的全部工作称为一个作业。
作业由不同的顺序相连的作业步组成。
作业步是在一个作业的处理过程中,计算机所做的相对独立的工作。
如.编辑愉入是一个作业步.它产生源程序文件:编译也是一个作业步.它产生目标代码文件.2.作业山几部分组成?各有什么效用?荞:作业山三部分组成:程序、数据和作业说明书.程序和数据完成用户所要求的业务处理工作.作业说明书则体现用户的控制愈图.3.作业的愉入方式有哪JL种?各有何特点谷:作业的输入方式有5种:联机输入方式、脱机袖入方式、直接棍合方式、SPOOLING(Simultancous Peripheral OperationsOnlinc)系统和网络愉入方式.各有如卜特点:(1)联机输入方式:用户和系统通过交互式会话来怕入作业.(2)脱机输入方式,又称预输入方式,利用低档个人计甘机作为外幽处理极进行钧入处理,存储在后备存储器I:.然后将此后援存储器连接到高速外围设备1二和上机相连。
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2. 什么是进程? 进程具有那些主要特性? 比较进程与程序之间相同点与不同点．答：进程是 具有一定独立功能 的程序关于一个数据集合的一次执行 活动。特性：并发性 、动态性、独立性、 交往性、异步性和结 构性。联系：程序是进程的组成部分，一个 进程存在的目的就是执行其所 对应的程序。区别： 程序是静态的，而进程是动态的；进程 是有生存期的，而程序没有；一个 程 序 可 对应多个进程 ，而一个进程只能对应一个程序。
第一章 操作系统概述课后习题
1. 硬件将处理机划分为两种状态，即管态和目态，这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答：便于设计安全可靠 的操作系统。管态和目态是计算机硬件为 保护操作系统免受用户程序的 干扰和破坏而引入 的两种状态。通常操作系统在管态下运 行，可以执行所有机器指令；而用户 程序在目态下运行， 只能执行非特权指令。如果用户程序企 图在目态下执行特权指令，将会引 起 保 护 性中断，由操 作系统终止该程序的执行，从而保护 了操作系统。
4. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的？ 答：中断向量的内容是 由操作系统程序确 定的。向量的内容包括中断处理程序的入 口地址和程序状态字（中断处理程 序运 行环境），中断处 理程序是由 操作系统 装入内存 的，操作系 统将根据 装入的实 际地址和该 中 断 处 理程序的运行 环境来填写中断向量。
12. 何谓作业? 它包括哪几个部分? 各部分用途是什么?答：所谓作业是指用户要求计算机系 统为其完成的计算 任务的集合。一个作业通常包括程序 、程序所处理的数据以及作业说明书。 程 序 用 来完成特定的 功能，数据是程序处理的对象，作业 说明书用来说明作业处理的步骤。
13. 从透明性和资源共享两方面，说明网络操作系统与分布式操作系统之间的差别。 答：从 透明性上看，分布式操 作系统优于网络操作系统。网络用户能够 感觉到所访问的资源是在本地 还是在远地；而在分 布式系统中，用户感觉不到所访问的资 源是否在本地，分布式操作系统掩 盖了资源在地理位置上的差异。 从资源共享上看 ,分布式操作系统比网络操作系统能共享更 多的资源 。在网络操作系统中 ，一个计算任务不能由一台主机任 意迁移到另外一台主机上运行； 而在分布式操作系 统中，所有作业可以由一台主机任意迁移 到另外一台主机上处理，即可实现 处 理 机 资源的共享， 从而达到整个系统的负载平衡。
9. 用户堆栈段的长度为何无法确定 ? 答：用户堆栈段的长度主要取决于两个因素：（1）用户 进程（线程）中子程序（函数）之间的嵌 套调用深度；（2）子程 序参数和局部变量的数量及类 型；（ 3）动态变量的使用。这些在进程（线程）运行前无 法确定，由此导致用户堆栈段的长度
无 法 预 先准确确定。
10堆栈段的动态扩充为何可能导致进程空间的搬迁? 答：堆栈段的扩充需要在原来进程 空间大小的基础上增添新的存储区域，而且通常要求与原来存储区域连续。由于原 存放位置处可扩展的区域可能已经被其它进程占用，故可能需要将整个进程空间搬 迁到另外一个区域，以实现地址空间扩展要求。
6. 有几种类型进程队列？每类各应设置几个队列？答：有三种类型进程队列：就绪队列（整 个 系 统 一个）、等待 队列（每个等待事件一个）和运行队 列（在单CPU系统中只有一个）
7. 线程控制块 TCB 中一般应包含那些内容？ 答：一般 TCB 中的已经记录于所属进程的 PCB中．TCB中的主要信息包括： 线程标识、线程状态、 调度参数、现场、链接指针 ，其中现场信息主要包括通用寄存器、指令计数器 PC以及用户栈 指 针 ． 对于操作系统 支持的线程，TCB中还应包含系统 栈指针。
据块（含共享数据块）和用户堆栈组成的 进程地址空间。·系统级上下文。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·寄存器上下文。
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、用户堆栈指针
等组成。其中用户级上下文及部分寄存器上下文对目态程序是可见得。
5. 进程一般具有哪三个主要状态？举例说明状态转换的原因。 答：进程在其生存期内可能处 于如下三种基本状态之一 : (1) 运行态( Run ): 进程占有处理机资源，正在运行。 显然， 在单处理机系统中任一时刻只能有一个进程处于此种状态; (2) 就绪态( Ready ): 进程本身 具备运行条件，但由 于处理机的个数少于可运行进程的个 数，暂未投入运行。即相当于等待处 理机资源; (3) 等待态( Wait ): 也称挂起态( Suspended )、封锁态( Blocked )、睡眠态 ( Sleep )。 进程本身不具备运行条件，即使分给它处理机也不能运行。 进程正等待某一个 事件的发生，如等待某一资源被释放，等待与该进程相关的 I/O 传输的完成信号等。 进程的 三个基本状态之间 是可以相互转换的。具体地说，当一个就 绪进程获得处理机时，其状态由就 绪变为运行 ; 当一个运行进程被剥夺处理机时，如用完系统分给它的时间片，或出现高优先 级别 的其它进 程，其状 态由运行变 为就绪; 当一个运 行进程因某 事件受阻 时，如所 申请资源被 占用，启动 I/O 传输未完成，其状态由运行变为等待 ; 当所等待事件发生时，如得到申请资 源， I/O 传输完成，其状态由等待变为就绪。
2. 何为特权指令?举例说明之。如果允许用户执行特权指令，会带来什么后果？ 答：只能在管 态下才能执行的指 令称为特权指令。如开关中断、置程序状 态寄存器等。如果允许用户执行特 权指令，它将不仅影 响当前运行的程序，而且还有可能影响 操作系统的正常运行，甚至整个系 统。
3. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的，还是由软件确定的 ? 答：中断向量在机器 中的位置是由硬件确定的。例如，在 INTEL 80x86 CPU 中，内存空间0x00000——0x003ff为 中 断 向 量空间。
第二章 进程、线程与作业课后习题
1. 为何引入多道程序设计? 在多道程序系统中，内存中作业的道数是否越多越好? 请说明原 因。 答：引入多道程序设计技术是为了提高计算机系统资源的利用率。在多道程序系统中， 内存中作业的道数 并非越多越好。一个计算机系统中的内 存、外设等资源是有限的，只能容纳 适当数量的作业，当 作业道数增加时，将导致对资源的竞争 激烈，系统开销增大，从而导致作 业 的 执 行缓慢，系统 效率下降。
14. 为什么构成分布式系统的主机一般都是相同的或兼容的?答：这样更有利于进程的动 态迁移。如果主机不兼容，则在一台主机上能运行的进程，因所用指令系统不同， 在另一台主机上可能无法运行，导致进程难于在不同主机间迁移，使得分布式系统 难于实现负载平衡。构成分布式系统的主机一般都是相同的或兼容的。
15. 为什么嵌入式操作系统通常采用微内核结构？ 答：嵌入式操作系统与一般操作系统 相比具有比较明显的差别 : (1)嵌入式操作系统规模一般较小，因为一般硬件配置较低，而且 对操作系统提供的 功能要求也不高。(2)应用领域差别大，对于不 同的应用领域其硬件环境和设 备配置情况有明显差别。 所以，嵌入式操作系统一般采用微内核 ( micro kernel )结构,包括 如下基本功能: (1)处理机调度；(2)基本内存管理；(3)通讯机制；(4)电源管理。在这些基本成分 之 上 可 进行扩展，以 适应不同应用目标。
3. 有人说，用户进程所执行的程序一定是用户自己编写的。 这种说法对吗？如不对举例说明 之。 答：这种说法不对。例如， C编译程序以用户进程身份运行，但C编译程序并不是用户自 己 编 写 的。此外还有 字处理程序等工具软件。
4. 什么是进程上下文？进程上下文包括那些成分？那些成分对目态程序是可见的？答： 在 UNIX System V中，将进程的物理实体与支持进程运行的物理环境合称为进程上下文(process context )，进程 上下文包 括三个组 成部分：· 用户级上 下文。是 由用户进 程的程序 块、用户数
11. 何谓并行 ? 何谓并发? 在单处理机系统中，下述并行和并发现象哪些可能发生，哪些不 会发生 ? (1) 进程与进程之间的并行; (2) 进程与进程之间的并发; (3) 处理机与设备之间的 并行; (4) 处理机与通道之间的并行; (5) 通道与通道之间的并行; (6) 设备与设备之间的并 行; 答：所谓并行是指同一时刻同时进行，进程并行需要多处理器的支持；所谓并发，是指在 一段时间内，多个进 程都在向前推进，而在同一时刻，可能只 有一个进程在执行，多个进程轮 流使用处理器。 在单处理器传统中，可能发生的并行和并发现象如下： (2) 进程与进程之间 的并发。例如，在Windows操作系统中，mp3播放进程和Word字处理进程可以并发执行，这样 用户就可以边听音乐边写文章了。 (3) 处理机与设备之间的并行。例如，当处理机进行科学 运算时，打印机可以打印文档。 (4) 处理机与通道之间的并行。通道程序的执行可与处理机 的操作并行。 (5) 通道与通道之间的并行。通常一个系统中有多个通道，这些通道可以并行 地执行相应的通道程序。 (6) 设备与设备之间的并行。例如打印机打印文档时，磁带机在输 入数据。
5. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态 ? 为什么? 答：应当标明是管态。 该 状 态 由 系统初试化程 序设置，这样才能保证中断发生后进 入操作系统规定的中断处理程序。
6. 中断和程序并发之间的关系是什么？ 答：中断是程序并发的必要条件。如果没有中 断，操作系统不能获得系统控制权，无法按调度算法对处机进行重新分配，一个程 序将一直运行到结束而不会被打断。
8. 同一进程中的多个线程有那些成分是共用的，那些成分是私用的？答：共用的成分有：堆、 数 据 和 程序代码；私 用的成分有：线程控制块、寄存器和 用户栈。
9. 比较用户级线程与系统级线程间在以下方面的差别和各自的优缺点。 (1) 创建速度；(2) 切换速度；(3)并行性；(4) TCB 的存储位置 答：用户级线程由系统库支持．线程的创建和撤 销，以及线程状态的变化都由库函数控制并在目态完成，与线程相关的控制结构 TCB 保存在 目态空间并由运行系统维护。 由于线程对操作系统不可见， 系统调度仍以进程为单位，核心 栈的个数与进程个数相对应用户级别线程的优点在于： (1)线程不依赖于操作系统，可以采用 与问 题相关的 调度策略 ，灵活性 好；(2)同 一进程中的 线程切换 不需进入 操作系统 ，因而实现 效率较高。缺点在于：( 1)同一进程中的多个线程不能真正 并行，即使在多处理机环境中；(2) 由于线程对操作系 统不可见，调度在进程级别，某进程中的一个 线程通过系统调用进入操作系 统受阻，该进程的其它线程也不能运行 。 核心级别线程通过系统调用由操作系统创建，线程 的控制结构 TCB 保存于操作系统空间，线程状态转换由操作系统完成，线程是 CPU 调度的基 本单位。 另外由于系统调度以线程为单位，操作系统还需要为每个线程保持一个核心栈 。 核 心级线程的优点是并发性好，在多 CPU 环境中同一进程中的多个线程可以真正并行执行 。 核 心级别线程的缺点是线程控制和状态转换需要进入操作系统完成，系统开销比较大。 10.何谓 作业 步？作业 何时转为 进程?答： 作业步： 作业中一 个相对独立 的处理步 骤作业进 入内存，根 据作业步的要求建立进程。11. 分析作业、进程、线程三者之间的关系.答：联系：一个作业 包含多个进程，一个 进程包含多个线程；区别：作业是向计算 机提交任务的任务实体，而进程 是执行实体，是资源分配的基本单位，线程是处理机调度的基本单位。12. 何谓系统开销? 试 举三个例子说明之 运行操作系统程序对系统进行管理而花费的时间和空间，如：作业调度、 进 程 调 度、进程切换 等。
第一章 操作系统概述课后习题
1. 硬件将处理机划分为两种状态，即管态和目态，这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答：便于设计安全可靠 的操作系统。管态和目态是计算机硬件为 保护操作系统免受用户程序的 干扰和破坏而引入 的两种状态。通常操作系统在管态下运 行，可以执行所有机器指令；而用户 程序在目态下运行， 只能执行非特权指令。如果用户程序企 图在目态下执行特权指令，将会引 起 保 护 性中断，由操 作系统终止该程序的执行，从而保护 了操作系统。
4. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的？ 答：中断向量的内容是 由操作系统程序确 定的。向量的内容包括中断处理程序的入 口地址和程序状态字（中断处理程 序运 行环境），中断处 理程序是由 操作系统 装入内存 的，操作系 统将根据 装入的实 际地址和该 中 断 处 理程序的运行 环境来填写中断向量。
12. 何谓作业? 它包括哪几个部分? 各部分用途是什么?答：所谓作业是指用户要求计算机系 统为其完成的计算 任务的集合。一个作业通常包括程序 、程序所处理的数据以及作业说明书。 程 序 用 来完成特定的 功能，数据是程序处理的对象，作业 说明书用来说明作业处理的步骤。
13. 从透明性和资源共享两方面，说明网络操作系统与分布式操作系统之间的差别。 答：从 透明性上看，分布式操 作系统优于网络操作系统。网络用户能够 感觉到所访问的资源是在本地 还是在远地；而在分 布式系统中，用户感觉不到所访问的资 源是否在本地，分布式操作系统掩 盖了资源在地理位置上的差异。 从资源共享上看 ,分布式操作系统比网络操作系统能共享更 多的资源 。在网络操作系统中 ，一个计算任务不能由一台主机任 意迁移到另外一台主机上运行； 而在分布式操作系 统中，所有作业可以由一台主机任意迁移 到另外一台主机上处理，即可实现 处 理 机 资源的共享， 从而达到整个系统的负载平衡。
9. 用户堆栈段的长度为何无法确定 ? 答：用户堆栈段的长度主要取决于两个因素：（1）用户 进程（线程）中子程序（函数）之间的嵌 套调用深度；（2）子程 序参数和局部变量的数量及类 型；（ 3）动态变量的使用。这些在进程（线程）运行前无 法确定，由此导致用户堆栈段的长度
无 法 预 先准确确定。
10堆栈段的动态扩充为何可能导致进程空间的搬迁? 答：堆栈段的扩充需要在原来进程 空间大小的基础上增添新的存储区域，而且通常要求与原来存储区域连续。由于原 存放位置处可扩展的区域可能已经被其它进程占用，故可能需要将整个进程空间搬 迁到另外一个区域，以实现地址空间扩展要求。
6. 有几种类型进程队列？每类各应设置几个队列？答：有三种类型进程队列：就绪队列（整 个 系 统 一个）、等待 队列（每个等待事件一个）和运行队 列（在单CPU系统中只有一个）
7. 线程控制块 TCB 中一般应包含那些内容？ 答：一般 TCB 中的已经记录于所属进程的 PCB中．TCB中的主要信息包括： 线程标识、线程状态、 调度参数、现场、链接指针 ，其中现场信息主要包括通用寄存器、指令计数器 PC以及用户栈 指 针 ． 对于操作系统 支持的线程，TCB中还应包含系统 栈指针。
据块（含共享数据块）和用户堆栈组成的 进程地址空间。·系统级上下文。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·寄存器上下文。
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、用户堆栈指针
等组成。其中用户级上下文及部分寄存器上下文对目态程序是可见得。
5. 进程一般具有哪三个主要状态？举例说明状态转换的原因。 答：进程在其生存期内可能处 于如下三种基本状态之一 : (1) 运行态( Run ): 进程占有处理机资源，正在运行。 显然， 在单处理机系统中任一时刻只能有一个进程处于此种状态; (2) 就绪态( Ready ): 进程本身 具备运行条件，但由 于处理机的个数少于可运行进程的个 数，暂未投入运行。即相当于等待处 理机资源; (3) 等待态( Wait ): 也称挂起态( Suspended )、封锁态( Blocked )、睡眠态 ( Sleep )。 进程本身不具备运行条件，即使分给它处理机也不能运行。 进程正等待某一个 事件的发生，如等待某一资源被释放，等待与该进程相关的 I/O 传输的完成信号等。 进程的 三个基本状态之间 是可以相互转换的。具体地说，当一个就 绪进程获得处理机时，其状态由就 绪变为运行 ; 当一个运行进程被剥夺处理机时，如用完系统分给它的时间片，或出现高优先 级别 的其它进 程，其状 态由运行变 为就绪; 当一个运 行进程因某 事件受阻 时，如所 申请资源被 占用，启动 I/O 传输未完成，其状态由运行变为等待 ; 当所等待事件发生时，如得到申请资 源， I/O 传输完成，其状态由等待变为就绪。
2. 何为特权指令?举例说明之。如果允许用户执行特权指令，会带来什么后果？ 答：只能在管 态下才能执行的指 令称为特权指令。如开关中断、置程序状 态寄存器等。如果允许用户执行特 权指令，它将不仅影 响当前运行的程序，而且还有可能影响 操作系统的正常运行，甚至整个系 统。
3. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的，还是由软件确定的 ? 答：中断向量在机器 中的位置是由硬件确定的。例如，在 INTEL 80x86 CPU 中，内存空间0x00000——0x003ff为 中 断 向 量空间。
第二章 进程、线程与作业课后习题
1. 为何引入多道程序设计? 在多道程序系统中，内存中作业的道数是否越多越好? 请说明原 因。 答：引入多道程序设计技术是为了提高计算机系统资源的利用率。在多道程序系统中， 内存中作业的道数 并非越多越好。一个计算机系统中的内 存、外设等资源是有限的，只能容纳 适当数量的作业，当 作业道数增加时，将导致对资源的竞争 激烈，系统开销增大，从而导致作 业 的 执 行缓慢，系统 效率下降。
14. 为什么构成分布式系统的主机一般都是相同的或兼容的?答：这样更有利于进程的动 态迁移。如果主机不兼容，则在一台主机上能运行的进程，因所用指令系统不同， 在另一台主机上可能无法运行，导致进程难于在不同主机间迁移，使得分布式系统 难于实现负载平衡。构成分布式系统的主机一般都是相同的或兼容的。
15. 为什么嵌入式操作系统通常采用微内核结构？ 答：嵌入式操作系统与一般操作系统 相比具有比较明显的差别 : (1)嵌入式操作系统规模一般较小，因为一般硬件配置较低，而且 对操作系统提供的 功能要求也不高。(2)应用领域差别大，对于不 同的应用领域其硬件环境和设 备配置情况有明显差别。 所以，嵌入式操作系统一般采用微内核 ( micro kernel )结构,包括 如下基本功能: (1)处理机调度；(2)基本内存管理；(3)通讯机制；(4)电源管理。在这些基本成分 之 上 可 进行扩展，以 适应不同应用目标。
3. 有人说，用户进程所执行的程序一定是用户自己编写的。 这种说法对吗？如不对举例说明 之。 答：这种说法不对。例如， C编译程序以用户进程身份运行，但C编译程序并不是用户自 己 编 写 的。此外还有 字处理程序等工具软件。
4. 什么是进程上下文？进程上下文包括那些成分？那些成分对目态程序是可见的？答： 在 UNIX System V中，将进程的物理实体与支持进程运行的物理环境合称为进程上下文(process context )，进程 上下文包 括三个组 成部分：· 用户级上 下文。是 由用户进 程的程序 块、用户数
11. 何谓并行 ? 何谓并发? 在单处理机系统中，下述并行和并发现象哪些可能发生，哪些不 会发生 ? (1) 进程与进程之间的并行; (2) 进程与进程之间的并发; (3) 处理机与设备之间的 并行; (4) 处理机与通道之间的并行; (5) 通道与通道之间的并行; (6) 设备与设备之间的并 行; 答：所谓并行是指同一时刻同时进行，进程并行需要多处理器的支持；所谓并发，是指在 一段时间内，多个进 程都在向前推进，而在同一时刻，可能只 有一个进程在执行，多个进程轮 流使用处理器。 在单处理器传统中，可能发生的并行和并发现象如下： (2) 进程与进程之间 的并发。例如，在Windows操作系统中，mp3播放进程和Word字处理进程可以并发执行，这样 用户就可以边听音乐边写文章了。 (3) 处理机与设备之间的并行。例如，当处理机进行科学 运算时，打印机可以打印文档。 (4) 处理机与通道之间的并行。通道程序的执行可与处理机 的操作并行。 (5) 通道与通道之间的并行。通常一个系统中有多个通道，这些通道可以并行 地执行相应的通道程序。 (6) 设备与设备之间的并行。例如打印机打印文档时，磁带机在输 入数据。
5. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态 ? 为什么? 答：应当标明是管态。 该 状 态 由 系统初试化程 序设置，这样才能保证中断发生后进 入操作系统规定的中断处理程序。
6. 中断和程序并发之间的关系是什么？ 答：中断是程序并发的必要条件。如果没有中 断，操作系统不能获得系统控制权，无法按调度算法对处机进行重新分配，一个程 序将一直运行到结束而不会被打断。
8. 同一进程中的多个线程有那些成分是共用的，那些成分是私用的？答：共用的成分有：堆、 数 据 和 程序代码；私 用的成分有：线程控制块、寄存器和 用户栈。
9. 比较用户级线程与系统级线程间在以下方面的差别和各自的优缺点。 (1) 创建速度；(2) 切换速度；(3)并行性；(4) TCB 的存储位置 答：用户级线程由系统库支持．线程的创建和撤 销，以及线程状态的变化都由库函数控制并在目态完成，与线程相关的控制结构 TCB 保存在 目态空间并由运行系统维护。 由于线程对操作系统不可见， 系统调度仍以进程为单位，核心 栈的个数与进程个数相对应用户级别线程的优点在于： (1)线程不依赖于操作系统，可以采用 与问 题相关的 调度策略 ，灵活性 好；(2)同 一进程中的 线程切换 不需进入 操作系统 ，因而实现 效率较高。缺点在于：( 1)同一进程中的多个线程不能真正 并行，即使在多处理机环境中；(2) 由于线程对操作系 统不可见，调度在进程级别，某进程中的一个 线程通过系统调用进入操作系 统受阻，该进程的其它线程也不能运行 。 核心级别线程通过系统调用由操作系统创建，线程 的控制结构 TCB 保存于操作系统空间，线程状态转换由操作系统完成，线程是 CPU 调度的基 本单位。 另外由于系统调度以线程为单位，操作系统还需要为每个线程保持一个核心栈 。 核 心级线程的优点是并发性好，在多 CPU 环境中同一进程中的多个线程可以真正并行执行 。 核 心级别线程的缺点是线程控制和状态转换需要进入操作系统完成，系统开销比较大。 10.何谓 作业 步？作业 何时转为 进程?答： 作业步： 作业中一 个相对独立 的处理步 骤作业进 入内存，根 据作业步的要求建立进程。11. 分析作业、进程、线程三者之间的关系.答：联系：一个作业 包含多个进程，一个 进程包含多个线程；区别：作业是向计算 机提交任务的任务实体，而进程 是执行实体，是资源分配的基本单位，线程是处理机调度的基本单位。12. 何谓系统开销? 试 举三个例子说明之 运行操作系统程序对系统进行管理而花费的时间和空间，如：作业调度、 进 程 调 度、进程切换 等。