《计算机操作系统(第三版)》习题答案

操作系统第三版（孟庆昌）第⼀章习题答案1. 计算机系统主要由哪些部分组成？计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。

硬件系统主要由中央处理器、存储器、输⼊输出控制系统和各种外部设备组成。

软件分为系统软件、⽀撑软件和应⽤软件。

系统软件由操作系统、实⽤程序、编译程序等组成。

⽀撑软件有接⼝软件、⼯具软件、环境数据库等，它能⽀持⽤机的环境，提供软件研制⼯具。

⽀撑软件也可认为是系统软件的⼀部分。

应⽤软件是⽤户按其需要⾃⾏编写的专⽤程序，它借助系统软件和⽀援软件来运⾏，是软件系统的最外层。

2. 什么是操作系统（OS）？它的主要功能是什么？操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基⽯。

操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输⼊与输出设备、操作⽹络与管理⽂件系统等基本事务，提供⼀个让⽤户与系统交互的操作界⾯。

操作系统的功能有：进程管理：中央处理器，在宏内核的情况下多进程只是简单迅速地切换各进程，让每个进程都能够运⾏，在多内核或多处理器的情况下，所有进程透过许多协同技术在各处理器或内核上转换。

内存管理：有许多进程存储于记忆设备上，操作系统必须防⽌它们互相⼲扰对⽅的存储器内容，除⾮透过某些协议在可控制的范围下操作，并限制可访问的存储器范围。

⽂件系统：通常指称管理磁盘数据的系统，可将数据以⽬录或⽂件的型式存储。

每个⽂件系统都有⾃⼰的特殊格式与功能，例如⽇志管理或不需磁盘重整。

⽹络通信：操作系统都具备操作主流⽹上通信协议TCP/IP的能⼒，可以进⼊⽹上世界，并且与其他系统分享诸如⽂件、打印机与扫描仪等资源。

安全机制：操作系统提供外界直接或间接访问数种资源的管道，并有能⼒认证资源访问的请求。

⽤户界⾯：操作系统允许⽤户安装或创造任何他们喜欢的图形⽤户界⾯，改变诸如菜单风格或颜⾊配置等部分。

驱动程序：操作系统通常会主动制订每种设备该有的操作⽅式，⽽驱动程序功能则是将那些操作系统制订的⾏为描述，转译为可让设备了解的⾃定义操作⼿法。

操作系统第一章复习题一、选择题1、下列选项中，（ 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2、多道批处理系统的主要缺点是（ C ）。

A CPU利用率低B 不能并发执行C 缺少交互性D 以上都不是。

3、在操作系统中，（ D ）部分属于微内核。

A 输入/输出井的管理程序，及作业调度软件。

B 用户命令解释程序C 磁盘文件目录管理软件D 进程通信服务例程4、通常在分时系统中运行的作业称为（ C ）。

A 前台作业B 后台作业C 终端型作业D 批量型作业5、在下面的选项中，（ A ）不属于操作系统提供给用户的可用资源。

A 中断机制B 处理机C 存储器D I/O 设备6、操作系统在计算机系统中处于（ B ）的位置。

A 计算机硬件和软件之间B 计算机硬件和用户之间C 处理机和用户程序之间D 外部设备和处理机之间7、操作系统是对（ C ）进行管理的软件。

A 软件 B硬件 C计算机资源 D 应用程序8、操作系统中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的（ A ）。

A 利用率B 可靠性C 稳定性D 兼容性9、操作系统提供给程序员的接口是（ B ）。

A 进程B 系统调用C 库函数D B和C10、所谓（ B ）是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。

A 多重处理B 多道程序设计C 实时处理D 共行执行11、实时系统必须在（ C ）内处理完来自外部的事件。

A 响应时间B 周转时间C 规定时间D 调度时间12、在操作系统中，并发性是指若干事件（ C ）发生。

A 在同一时刻B 一定在不同时刻C 在某一时间间隔D 依次在不同时间间隔内13、订购机票系统处理各个终端的服务请求，处理后通过终端回答用户，所以它是一个（ D ）。

A 分时系统B 多道批处理系统C 计算机网络 D实时信息处理系统二、填空题1、操作系统两个最基本的特征是（并发）和（共享），两者之间互为存在条件。

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。

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。

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。

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。

7. 说明“栈”和“堆”的差别．答：栈是一块按后进先出（FIFO）规则访问的存储区域，用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。

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。

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。

操作系统第三版习题答案操作系统是计算机科学中的核心课程之一，它涉及到计算机系统的管理和协调资源分配。

第三版的习题答案通常涵盖了操作系统的基本概念、原理和实现方法。

以下是一些可能的习题答案示例：# 操作系统第三版习题答案第一章：操作系统概述1. 操作系统的定义：操作系统是一个系统软件，负责管理计算机硬件资源，并为用户和其他软件提供运行环境和控制硬件的手段。

2. 操作系统的主要功能：包括进程管理、内存管理、文件系统管理、输入/输出设备管理等。

第二章：进程管理1. 进程的概念：进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位，是程序的执行实例。

2. 进程的状态：通常包括就绪态、运行态、阻塞态和终止态。

第三章：线程1. 线程与进程的区别：线程是进程中的一个执行流，比进程更轻量级，同一进程内的线程共享进程资源。

2. 线程的创建和管理：操作系统提供了API来创建和管理线程，例如Pthread库。

第四章：内存管理1. 内存管理的作用：负责分配和回收内存资源，确保程序运行时有足够的内存空间。

2. 虚拟内存：一种内存管理技术，允许计算机通过硬盘来扩展可用的内存容量。

第五章：文件系统1. 文件系统的功能：文件系统负责存储、组织和访问文件数据。

2. 文件的属性：包括文件类型、大小、创建时间、访问权限等。

第六章：输入/输出系统1. I/O设备分类：包括块设备、字符设备、网络设备等。

2. I/O控制方式：包括程序控制方式、中断驱动方式和DMA方式。

第七章：死锁1. 死锁的条件：互斥条件、占有和等待条件、不可剥夺条件、循环等待条件。

2. 死锁的预防和避免：通过破坏死锁条件来预防死锁的发生。

第八章：操作系统安全1. 安全机制：包括用户身份验证、访问控制、数据加密等。

2. 安全策略：确定哪些用户可以访问哪些资源。

结语操作系统习题的答案不仅需要理解理论知识，还需要通过实践来加深理解。

希望这些答案能够帮助你更好地掌握操作系统的知识点。

计算机操作系统（第三版）课后习题答案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？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；15．内存管理有哪些主要功能?答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、位置映射和内存扩充。

内存分配：为每道程序分配内存。

16．设备管理有哪些主要功能？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。

17．文件管理有哪些主要功能？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。

计算机操作系统第二章进程管理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;答：其前趋图为：8．试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。

图P38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16．进程在运行时存在哪两种形式的制约？答：（1）间接相互制约关系。

同处于一个系统中的进程，通常都共享着某种系统资源，也叫资源共享（2）直接相互制约关系。

这种资源于进程间的合作。

互斥：指几个并发进程若共享同一个临界资源，它们必须错开使用这个临界资源，即当一个进程正在使用临界资源且尚未使用完毕之前，其他进程不能抢夺使用该临界资源18. 同步机构应遵循哪些基本准则？答：同步机构应遵循的基本准则是空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。

19. 试从物理概念上说明记录型信号量wait 和signal。

答：wait(S)：当S.value>0 时，表示目前系统中这类资源还有可用的。