第3章操作系统

计算机操作系统慕课版第三章课后答案
1、高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么引入中级调度？
（1）、高级调度的主要任务是将外存的作业调入内存，又称作业调度。

低级调度的主要任务数为内存中处于就绪态的作业分配处理机。

（2）、为了提高内存的利用率与系统吞吐量。

ps：（中级调度是将作业调出掉回，高级调度是掉入，作业一次掉入，多次掉回，所以中级调度频次更高）
2、何谓作业和JCB？
作业是一组程序与数据和作业说明书，是高级调度的基本单位。

JCB是作业控制块，是作业存在的表示，包含管理，调度所需的全部信息。

ps：（对作业的控制是JCB和作业说明书一起的）
3、在什么情况下需要使用JCB？JCB通常包含了哪些内容？（1）作业进入系统。

（2）包含系统对作业调度，管理的全部信息。

4、在作业调度中应如何确定接纳多少作业和接纳哪些作业？
取决于多道程序度和调度算法。

5、试说明低级调度的主要功能？
从就绪队列中根据调度算法选择一个进程分配处理机。

6、简述引起进程调度的原因？
时间片完了、阻塞了、运行完了、被抢占了。

7、在抢占式调度算法中，应遵循的原则？
优先级、短进程优先、时间片原则。

8、在选择调度算法时应该遵循哪些规则？
公平性、资源利用率、平衡性、强制执行
9、何谓静态优先级？何谓动态优先级？确定优先级的依据是什么？
（1）、静态优先级创建进程时就确定，动态优先级随着时间与环境变化而改变。

（2）、用户要求，进程对cpu io等资源的要求，进程类型。

第三章处理机调度与死锁1、时间片轮转调度算法是为了（）。

A、多个用户能及时干预系统B、使系统变得高效C、优先级较高的进程得到及时响应D、需要CPU时间最少的进程最先做2、（）有利于CPU繁忙型的作业，而不利于I/O繁忙型的作业。

A、时间片轮转调度算法B、先来先服务调度算法C、短作业（进程）优先算法D、优先权调度算法3、下面有关选择进程调度算法的准则中不正确的是（）。

A、尽快响应交互式用户的请求B、尽量提高处理器利用率C、尽可能提高系统吞吐量D、适当增长进程就绪队列的等待时间4、设有4个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2h，它们的一台处理器上按单道式运行，则平均周转时间为（）。

A、1hB、5hC、2.5hD、8h5、若每个作业只能建立一个进程，为了照顾短作业用户，应采用（）；为了照顾紧急作业用户，应采用（）；为了能实现人机交互，应采用（）；而能使短作业、长作业和交互作业用户都满意，应采用（）。

A、FCFS调度算法B、短作业优先调度算法C、时间片轮转调度算法D、多级反馈队列调度算法E、剥夺式优先级调度算法6、（）优先级是在创建进程时确定的，确定之后在整个运行期间不在改变。

A、先来先服务B、动态C、短作业D、静态7、现在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、T3，且T1<T2<T3。

系统按单道方式运行且采用短作业优先调度算法，则平均周转时间是（）A、T1+T2+T3 B、（3×T1+2×T2+T3）/3C、（T1+T2+T3）/3D、（T1+2×T2+3×T3）/38、设有三个作业，其运行时间分别是2h、5h、3h，假定它们同时达到，并在同一个处理器上以单道方式运行，则平均周转时间最小的执行顺序是（）A、J1，J2，J3B、 J3 ，J2，J1C、J2，J1，J3D、 J1 ，J3 ，J29、采用时间片轮转调度算法分配CPU时，当处于运行状态的进程用完一个时间片后，它的状态是（）状态。

一、选择题1、下列说法中正确的是（）。

A.操作系统是计算机和控制对象的接口B. 操作系统是控制对象、计算机和用户的接口C. 操作系统是用户和控制对象的接口D.操作系统是用户和计算机的接口正确答案：D2、操作系统的主要功能包括（）。

A.处理管理、设备管理、程序管理、存储管理B.文件管理、设备管理、系统管理、存储管理C.文件管理、处理器管理、设备管理、存储管理D. 运算器管理、存储管理、设备管理、处理器管理正确答案：C3、Windows是一种（）。

A. 数据库软件B.中文字处理软件C.应用软件D.系统软件正确答案：D4、在Windows中，（）。

A.允许同一文件夹中的两个文件同名，但不允许不同文件夹中的两个文件同名B.允许同一文件夹中的两个文件同名，也允许不同文件夹中的两个文件同名C.不允许同一文件夹中的两个文件同名，也不允许不同文件夹中的两个文件同名D.不允许同一文件夹中的两个文件同名，但允许不同文件夹中的两个文件同名正确答案：D5、Windows，当屏幕上有多个窗口，那么活动窗口（）。

A.可以将非活动窗口变为活动窗口B.以上说法对不对C.可以有多个D.只能是一个固定的窗口正确答案：A6、要选定多个不连续的文件或文件夹，要先按住（），再选定。

A.TabB.ShiftC.AltD.Ctrl正确答案：D7、在Windows中使用删除命令删除硬盘中的文件后，（）。

A.文件确实被删除，无法恢复B.文件被放入回收站，可以通过回收站操作恢复C.文件被放入回收站，可以通过“查看”菜单的“刷新”命令恢复D.在没有存盘操作的情况下，还可恢复，否则不可以恢复正确答案：B8、要把选定的文件剪切到剪贴板中，可以按（）组合键。

A.Ctrl+PB.Ctrl+VC.Ctrl+XD.Ctrl+C正确答案：C9、在Windows环境中，启动一个应用程序就打开相应的窗口，当关闭程序对应的窗口时，就是（）。

A.该程序仍然在运行，不受影响B.结束该程序的运行C.使该程序转入后台运行D.暂时中断该程序的运行，随时可以再恢复运行正确答案：B10、为了执行一个应用程序，可以在“资源管理器”窗口中，用鼠标（）。

第3章进程调度习题【例】在三种基本类型的操作系统中，都设置了进程调度，在批处理系统中还应设置( )调度【答案】AA 作业B 进程C 中级D 多处理机【例】下列算法中，（）只能采用非抢占调度方式【解答】CA 高优先权法B 时间片轮转法C FCFS调度算法D 短作业优先算法【例】最适合分时系统的进程调度算法是（）【解答】DA FCFSB SSJFC 优先数法D 轮转法【例】进程调度是从（）选择一个进程投入运行。

【解答】AA 就绪队列B 等待队列C 作业后备队列D 提交队列【例】进程调度主要负责（）【解答】BA 选作业进入内存B 选一进程占有CPUC 建立一进程D 撤销一进程【例】“可抢占”和“不可抢占”的优先级调度算法相比（）【解答】BA 前者开销小B 前者开销大C 两者开销大致相同D 两者开销不能相比【解析】因为“可抢占”优先级调度时钟保证在处理机上运行的是优先级最高的进程，这样，当处理机正在运行某个进程时，很可能会被其他优先级更高的进程抢占引起处理机调度，和不可抢占算法相比，前者的调度次数会更频繁，而每调度一次都会引起保护现场，恢复现场的工作，所以可抢占的优先级调度算法开销更大。

【例】（）优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变A 先来先服务B 静态C 动态D 短作业【答案】B【例】若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为( )A 分时系统，进程P的优先级最高B 抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P的低C 就绪队列为空队列D 抢占调度方式，P的优先级高于当前运行的进程【分析】1 在分析系统中，进程调度是按照轮转方式进行的。

系统并不登记进程的优先级2 在抢占调度方式中，P的优先级高于就绪队列上的所有进程，但不一定高于当前的运行进程，所以也不一定能立即运行3 无论哪种调度方式，若就绪队列为空队列，P被唤醒并插入后都会成为该队列的唯一进程，但这并不是说P可以立即获得处理机。

操作系统1.1 操作系统的基本概念1.11操作系统的基本概念(1) 什么是操作系统有效:操作系统在资源管理方面要考虑到系统运行效率和资源的利用率。

合理:操作系统对于不同的用户程序要”公平”，以保证系统不发生”死锁”或”饥饿”的现象。

方便:用户使用界面和程序设计接口两方面的易用性,易学性，和易维护性。

(2) 操作系统的重要作用A 管理系统中的各种资源纪录资源的使用情况确定资源的分配策略实施资源分配回收资源B 为用户提供良好的界面(3) 操作系统的特征A 并发性:用户程序与用户程序之间并发执行;用户程序与操作程序之间并发执行。

B 共享性:操作系统与多个用户程序共用系统中的各种资源。

互斥共享同时共享C 随机性: 系统无法知道运行着的程序会在什么时候做什么事情。

1.12 操作系统的功能1. 进程（线程）管理：对于cpu的管理，解决处理器分配调度策略，分配实施和回收等问题。

2. 储存管理:管理内存资源,如何为多道程序分配内存空间，使程序和数据彼此隔离，同时又能保证一定条件下的共享，解决内存扩充问题。

3. 文件管理:对于外存储器的管理，有效的支持文件的储存，检索和修改等操作，解决文件的共享，保密和保护等问题，使用户方便安全的访问文件。

4. 设备管理: 对所有输入输出设备的管理，还包括对控制器，通道等支持设备的管理。

负责外部设备的分配，启动和故障处理。

采取中断技术，通道技术，虚拟设备技术和缓冲技术。

并提供良好的界面。

5. 用户接口:向用户提供使用它自己的手段。

实时系统可以及时响应外部事件，在严格的时间范围内完成处理，具有高可靠性。

实时控制系统实时信息处理系统个人计算机系统类似于分时系统1.14 操作系统与用户的接口(1) 程序级接口：由一组系统调用命令组成，用户程序借助于系统调用命令来向操作系统提出各种资源要求和服务要求。

（当用户程序运行到调用指令时，就转到系统调用的处理程序，在用户程序中给出系统调用命令号----→访问系统调用入口表-------→找到相应子程序执行并返回值）包括设备管理类，文件管理类，进程控制类，进程通信类，存储管理类。

第三章一、问答题1、用户级线程与内核级线程的区别是什么？2、PCB中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？3、什么是操作系统的内核？4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。

5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法，某个时刻根据用户要求创建了一个进程P，进程P在其存在过程中依次经历了：进程调度选中了进程P 占用处理机运行，进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到；进程等待一段时间后得到内存；进程调度再次选中了进程P占用处理机运行；进程P的时间片到；一段时间后，进程P再次占用处理机；有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q；进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P占用处理机运行；进程P运行完。

请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。

进程调度选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行），进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到（运行→阻塞）；进程等待一段时间后得到内存（阻塞→就绪）；进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行）；进程P的时间片到（运行→就绪）；一段时间后，进程P再次占用处理机（就绪→运行）；有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q（运行→就绪）；进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行）；进程P运行完。

请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。

6、试比较进程与程序的异同。

7、引起创建进程的事件通常有哪些？简述进程的创建过程。

8、简述进程的阻塞过程。

911、简述操作系统的三级调度。

12、为什么要了解进程间的家族关系？因为父进程和子进程之间是隶属关系，子进程可以继承使用父进程的资源；如果父进程被撤销，还应撤销其所有的子孙进程。

13、什么是进程？。

14、试比较进程和线程的区别。

15、简述进程的基本状态，画出其状态转换图。

二、计算题1、若程序Pa，Pb和Pc单独执行时间分别Ta，Tb和Tc，Ta=1小时，Tb=1.5小时，Tc=2小时，其中处理机工作时间分别为Ta=10分钟，Tb=15分钟，Tc=35分钟。

《计算机导论》课程3.1.1 认识操作系统3.1.2操作系统的发展3.1.4 操作系统类型《计算机导论——操作系统》第3章计算机操作系统3.1 操作系统概述3.2 主要操作系统1、操作系统•操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，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、有效地使用计算机，从而使整个计算机系统能高效地运行的一组程序模块的集合。

其中:“有效”主要指操作系统在管理资源方面要考虑到系统运行效率和资源的利用率，要尽可能的提高处理器的利用率，让它尽可能少的空转，其他的资源例如内存、硬盘则应该在保证访问效能的前提下尽可能的减少浪费的空间等。

“合理”主要是指操作系统对于不同的用户程序要“公平”，以保证系统不发生“死锁”和“饥饿”的现象。

“方便”主要是指人机界面方面，包括用户使用界面和程序设计接口两方面的易用性、易学性和易维护性。

2、操作系统功能•操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能：•（1）进程与处理机管理：处理器管理根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。

•（2）作业管理：作业管理功能是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统高效地运行。

•（3）存储管理：存储管理功能是管理内存资源。

•（4）设备管理：设备管理负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作。

•（5）文件管理：文件管理向用户提供创建文件、撤消文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

3.1.1 认识操作系统 3.1.2操作系统的发展 3.1.4 操作系统类型《计算机导论——操作系统》第3章计算机操作系统3.1 操作系统概述3.2 主要操作系统3.1.2 操作系统的发展电子电气工程学院1、1980年代前•第一部计算机没有操作系统。

这是由于早期计算机的建立方式与效能不足以执行如此程序。

第三章死锁作业答案1，3，9，11，13，14, 161.什么是死锁？试举出一个生活中发生死锁的例子。

参考答案：所谓死锁，是指在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限期地僵持下去的局面。

（也可以是：多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用这些进程都将永远不能再向前推进。

）举例：1）书中例子“两辆汽车过窄桥发生冲突”2）公共汽车到站，车上的人要下车，车下的人要上车，挤在车门口。

结果是车上的人下不来，车下的人上不去。

3. 发生死锁的四个必要条件是什么？参考答案：发生死锁的四个必要条件是：互斥条件、占有且等待条件、不可抢占条件和循环等待条件。

9. 设想有一条带闸门的运河，其上有两座吊桥，它们在一条公路上，运河和公路的交通都是单方向的。

河上的交通工具是轮船。

当轮船距A桥100m时就鸣笛警告，若桥上无车辆，吊桥就吊起，直至轮船尾部过桥为止。

对吊桥B也做同样处理。

设轮船的长度为200m。

车辆和轮船任意前进时，是否会发生死锁？若会，说明理由。

怎样发现？并请提出一种防止死锁的办法。

参考答案：会产生死锁。

当轮船距A桥100m时鸣笛警告，此时若桥上无车辆，吊桥就吊起，但是B桥上有车辆，而且由于A桥吊起，车辆无法前进，B桥上的车辆无法下桥。

于是，轮船和车辆都不能前进，造成死锁现象。

一种防止死锁的办法是：当轮船距A桥100m时就鸣笛警告，车辆不能再上B桥。

当B桥上无车辆时，就吊起B 桥；然后，当A桥上无车辆，则吊起A桥。

轮船通过A桥和B桥后，两个吊桥放下，车辆可以通行。

（该方法相当于资源有序分配，也可以采用资源预分配策略，即同时吊起A、B两桥的方法，资源利用率相对较低。

）11. 死锁和“饥饿”之间的主要差别是什么？参考答案：①处于死锁状态的进程都占有一定的资源，而处于饥饿状态的进程永远都得不到所申请的资源②死锁是一种僵局，在无外力干预下，处于死锁状态的全部进程都不能前进，即它们都处于阻塞态，可能造成整个系统瘫痪；而出现饥饿时系统照常运行，只是某个或某几个进程永远也不能得到所需的全部服务③造成死锁的根本原因是资源有限且使用不当；而造成饥饿的原因是资源分配策略或调度策略不合适，如果采用先来先服务的资源分配策略就可以避免饥饿。

第三章处理机调度与死锁1. 高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？高级调度的主要任务：用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配必要的资源，然后，再将新创建的进程插入就绪队列上，准备执行。

低级调度的主要任务：用于决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，然后再由分派程序执行将处理机分配给该进程的具体操作。

引入中级调度的主要目的：是为了提高系统资源的利用率和系统吞吐量。

10. 试比较FCFS和SPF两种进程调度算法相同点：两种调度算法都是既可用于作业调度，也可用于进程调度；不同点：FCFS调度算法每次调度都是从后备队列中选择一个或是多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源，创建进程，然后插入到就绪队列中。

该算法有利于长作业/进程，不利于短作业/进程。

SPF调度算法每次调度都是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将它们调入内存中运行。

该算法有利于短作业/进程，不利于长作业/进程。

15. 按调度方式可将实时调度算法分为哪几种？按调度方式不同，可分为非抢占调度算法和抢占调度算法两种。

18. 何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？a.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进；b.产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法；c.必要条件是: 互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件。

19．在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最易于实现？哪种方法是资源利用率最高？解决/处理死锁的方法有预防死锁、避免死锁、检测和解除死锁，其中预防死锁方法最容易实现，但由于所施加的限制条件过于严格，会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低；而检测和解除死锁方法可是系统获得较好的资源利用率和系统吞吐量。

20. 请详细说明可通过哪些途径预防死锁?a.摒弃"请求和保持"条件：系统规定所有进程开始运行之前，都必须一次性地申请其在整个运行过程所需的全部资源，但在分配资源时，只要有一种资源不能满足某进程的要求，即使其它所需的各资源都空闲，也不分配给该进程，而让该进程等待；b.摒弃"不剥夺"条件：系统规定，进程是逐个地提出对资源的要求的。

第三章一、填空1．将作业相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为地址重定位。

2．使用覆盖与对换技术的主要目的是提高内存的利用率。

3．存储管理中，对存储空间的浪费是以内部碎片和外部碎片两种形式表现出来的。

4．地址重定位可分为静态重定位和动态重定位两种。

5．在可变分区存储管理中采用最佳适应算法时，最好按尺寸法来组织空闲分区链表。

6．在分页式存储管理的页表里，主要应该包含页号和块号两个信息。

7．静态重定位在程序装入时进行，动态重定位在程序执行时进行。

8．在分页式存储管理中，如果页面置换算法选择不当，则会使系统出现抖动现象。

9．在请求分页式存储管理中采用先进先出（FIFO）页面淘汰算法时，增加分配给作业的块数时，缺页中断的次数有可能会增加。

10．在请求分页式存储管理中，页面淘汰是由于缺页引起的。

二、选择1．虚拟存储器的最大容量是由 A 决定的。

A．内、外存容量之和 B．计算机系统的地址结构C．作业的相对地址空间 D．作业的绝对地址空间2．采用先进先出页面淘汰算法的系统中，一进程在内存占3块（开始为空），页面访问序列为1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6。

运行时会产生 D 次缺页中断。

A．7 B．8 C．9 D．10从图3-8中的“缺页计数”栏里可以看出应该选择D。

图3-8 选择题2配图3．系统出现“抖动”现象的主要原因是由于 A 引起的。

A．置换算法选择不当 B．交换的信息量太大C．内存容量不足 D．采用页式存储管理策略4．实现虚拟存储器的目的是 D 。

A．进行存储保护 B．允许程序浮动C．允许程序移动 D．扩充主存容量5．作业在执行中发生了缺页中断，那么经中断处理后，应返回执行 B 指令。

A．被中断的前一条 B．被中断的那条C．被中断的后一条 D．程序第一条6．在实行分页式存储管理系统中，分页是由 D 完成的。

A．程序员B．用户C．操作员D．系统7．下面的 A 页面淘汰算法有时会产生异常现象。

操作系统第三章—.单选题1在三种基本类型的操作系统中,都设置（进程调度），在批处理系统中还应设置（）oA、⑴剥夺进度B、（2）作业调度C、（3）进程调度D、（4）中级调度E、（5）多处理机调度正确答案：B2在三种基本类型的操作系统中,都设置（进程调度），在批处理系统中还应设置（作业调度）;在分时系统中除了（进程调度）以外，通常还设置了（）oA、⑴剥夺进度B、（2）作业调度C、（3）进程调度D、（4）中级调度E、（5）多处理机调度正确答案：D3在三种基本类型的操作系统中,都设置（进程调度），在批处理系统中还应设置（作业调度）;在分时系统中除了（进程调度）以外:通常还设置了（中级调度），在多处理机系统中还需设置（）oA、（1）剥夺进度B、（2）作业调度C、（3）进程调度D、（4）中级调度E、(5)多处理机调度正确答案：E4在面向用户的调度准则中,()是选择实时调度算法的重要准则。

A、⑴响应时间快B、(2)平均周转时间短C、(3)截止时间的保证D、(4)优先权高的作业能获得优先服务E、⑸服务费低正确答案：C5在面向用户的调度准则中,()是选择分时系统中进程调度算法的重要准则。

A、⑴响应时间快B、(2)平均周转时间短C、(3)截止时间的保证D、(4)优先权高的作业能获得优先服务E、(5)服务费低正确答案：A6在面向用户的调度准则中()是批处理系统中选择作业调度算法的重要准则。

A、⑴响应时间快B、(2)平均周转时间短C、(3)截止时间的保证D、(4)优先权高的作业能获得优先服务E、⑸服务费低正确答案：B7在面向用户的调度准则中，()准则则是为了照顾紧急作业用户的要求而设置的。

A、⑴响应时间快B、(2)平均周转时间短C、(3)截止时间的保证D、(4)优先权高的作业能获得优先服务E、⑸服务费低正确答案：D8作业调度是从处于()状态的队列中选取投入运行。

A、⑴运行B、⑵后备C、⑶提交D、⑷完成E、⑸阻塞F、(6)就绪正确答案：B9()是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔。