计算机操作系统第四版试题及答案说课讲解

第二章1.什么是前趋图？为什么要引入前趋图？答：前趋图(PrecedenceGraph)是一个有向无循环图，记为DAG(DirectedAcyclicGraph)，用于描述进程之间执行的前后关系。

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：3.4.5.6.a.未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。

7.试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?a.PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。

PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。

因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。

b.在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。

11．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

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12．为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？答：引入挂起状态处于五种不同的需要:终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换需要和负荷调节需要。

处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。

10．在3）。

17．在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么？答：（1）根据被终止进程标识符，从PCB集中检索出进程PCB，读出该进程状态。

（2）若被终止进程处于执行状态，立即终止该进程的执行，臵调度标志真，指示该进程被终止后重新调度。

（3）若该进程还有子进程，应将所有子孙进程终止，以防它们成为不可控进程。

（4）将被终止进程拥有的全部资源，归还给父进程，或归还给系统。

第二章1.什么是前趋图？为什么要引入前趋图？答：前趋图(PrecedenceGraph)是一个有向无循环图，记为DAG(DirectedAcyclicGraph)，用于描述进程之间执行的前后关系。

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：3.4.5.6.a.未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。

7.试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?a.PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。

PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。

因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。

b.在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。

11．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

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12．为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？答：引入挂起状态处于五种不同的需要:终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换需要和负荷调节需要。

处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。

10．在3）。

17．在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么？答：（1）根据被终止进程标识符，从PCB集中检索出进程PCB，读出该进程状态。

（2）若被终止进程处于执行状态，立即终止该进程的执行，臵调度标志真，指示该进程被终止后重新调度。

（3）若该进程还有子进程，应将所有子孙进程终止，以防它们成为不可控进程。

（4）将被终止进程拥有的全部资源，归还给父进程，或归还给系统。

操作系统期末考试（一）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、1024KD、512K4、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0D、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。

计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)第四版计算机操作系统课后答案第一章1. 操作系统的定义操作系统是一种软件，它管理着计算机系统的硬件和软件资源，并为用户和应用程序提供接口，以方便他们的使用。

2. 操作系统的功能操作系统具有以下功能：- 进程管理：负责创建、执行和终止进程，并管理它们的资源分配。

- 存储管理：管理计算机系统的内存资源，包括内存分配、虚拟内存和页面置换等。

- 文件系统管理：管理计算机系统中的文件和文件夹，包括文件的存储、读写和保护等。

- 设备管理：负责管理计算机系统中的各种设备，如打印机、键盘和鼠标等。

- 用户接口：提供用户与计算机系统进行交互的接口，如命令行界面和图形用户界面。

3. 操作系统的类型操作系统可以分为以下类型：- 批处理操作系统：按照一系列预先定义的指令集来运行任务。

- 分时操作系统：多个用户可以同时使用计算机系统。

- 实时操作系统：对任务的响应时间要求非常高，用于控制系统和嵌入式系统。

- 网络操作系统：支持多台计算机之间的通信和资源共享。

- 分布式操作系统：在多台计算机上分布式地管理和调度任务。

第二章1. 进程与线程的区别进程是计算机系统中正在运行的程序实例，而线程是进程内的一个执行单元。

进程拥有独立的地址空间和资源，而线程共享进程的地址空间和资源。

多个线程可以在同一进程内并发执行，从而提高系统的效率和资源利用率。

2. 进程的状态转换进程可以处于以下状态：- 创建状态：进程正在被创建。

- 就绪状态：进程准备好执行，等待分配CPU资源。

- 运行状态：进程占用CPU资源执行。

- 阻塞状态：进程等待某种事件发生。

- 终止状态：进程完成执行或被终止。

3. 进程调度算法操作系统使用进程调度算法来决定哪个进程应该被执行。

常见的调度算法有：- 先来先服务（FCFS）调度算法：按照进程到达的顺序进行调度。

- 最短作业优先（SJF）调度算法：选择运行时间最短的进程进行调度。

第二章1. 什么是前趋图为什么要引入前趋图答：前趋图Precedence Graph是一个有向无循环图;记为DAGDirected Acyclic Graph;用于描述进程之间执行的前后关系..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：3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征程序在并发执行时;由于它们共享系统资源;以及为完成同一项任务而相互合作;致使在这些并发执行的进程之间;形成了相互制约的关系;从而也就使得进程在执行期间出现间断性..4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性因为程序并发执行时;是多个程序共享系统中的各种资源;因而这些资源的状态是由多个程序来改变;致使程序的运行失去了封闭性..而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性..5. 在操作系统中为什么要引入进程概念它会产生什么样的影响为了使程序在多道程序环境下能并发执行;并能对并发执行的程序加以控制和描述;从而在操作系统中引入了进程概念.. 影响: 使程序的并发执行得以实行..6. 试从动态性;并发性和独立性上比较进程和程序a. 动态性是进程最基本的特性;可表现为由创建而产生;由调度而执行;因得不到资源而暂停执行;以及由撤销而消亡;因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合;是静态实体..b. 并发性是进程的重要特征;同时也是OS的重要特征..引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行;而程序本身是不能并发执行的..c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位;同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位..而对于未建立任何进程的程序;都不能作为一个独立的单位来运行..7. 试说明PCB的作用为什么说PCB是进程存在的唯一标志a. PCB是进程实体的一部分;是操作系统中最重要的记录型数据结构..PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息..因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序含数据;成为一个能独立运行的基本单位;一个能和其它进程并发执行的进程..b. 在进程的整个生命周期中;系统总是通过其PCB对进程进行控制;系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的;所以说;PCB是进程存在的唯一标志..11．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因..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12．为什么要引入挂起状态该状态有哪些性质答：引入挂起状态处于五种不同的需要: 终端用户需要;父进程需要;操作系统需要;对换需要和负荷调节需要..处于挂起状态的进程不能接收处理机调度.. 10．在进行进程切换时;所要保存的处理机状态信息有哪些答：进行进程切换时;所要保存的处理机状态信息有： 1进程当前暂存信息 2下一指令地址信息 3进程状态信息 4过程和系统调用参数及调用地址信息..13．在进行进程切换时;所要保存的处理机状态信息有哪些答：进行进程切换时;所要保存的处理机状态信息有：1进程当前暂存信息2下一指令地址信息3进程状态信息4过程和系统调用参数及调用地址信息..14．试说明引起进程创建的主要事件.. 答：引起进程创建的主要事件有：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求.. 15．试说明引起进程被撤销的主要事件.. 答：引起进程被撤销的主要事件有：正常结束、异常结束越界错误、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/O 故障、外界干预操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止..16．在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么答： 1OS 发现请求创建新进程事件后;调用进程创建原语Creat； 2申请空白PCB； 3为新进程分配资源； 4初始化进程控制块； 5将新进程插入就绪队列.17．在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么答： 1根据被终止进程标识符;从PCB 集中检索出进程PCB;读出该进程状态.. 2若被终止进程处于执行状态;立即终止该进程的执行;臵调度标志真;指示该进程被终止后重新调度.. 3若该进程还有子进程;应将所有子孙进程终止;以防它们成为不可控进程.. 4将被终止进程拥有的全部资源;归还给父进程;或归还给系统.. 5将被终止进程PCB 从所在队列或列表中移出;等待其它程序搜集信息..18．试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么答：a. 请求系统服务；b. 启动某种操作；c. 新数据尚未到达；d. 无新工作可做.19. 为什么要在OS中引入线程在OS中引入进程的目的;是为了使多个程序能并发执行;以提高资源利用率和系统吞吐量..在OS中再引入线程;则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销;使OS具有更好的并发性.. 20．试说明线程具有哪些属性答：1轻型实体2独立调度和分派的基本单位3可并发执行4共享进程资源..21. 试从调度性;并发性;拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较. a. 调度性..在传统的操作系统中;拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程;在引入线程的OS中;则把线程作为调度和分派的基本单位;而把进程作为资源拥有的基本单位； b. 并发性..在引入线程的OS中;不仅进程之间可以并发执行;而且在一个进程中的多个线程之间;亦可并发执行;因而使OS 具有更好的并发性； c. 拥有资源..无论是传统的操作系统;还是引入了线程的操作系统;进程始终是拥有资源的一个基本单位;而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外;本身基本不拥有系统资源;但它可以访问其隶属进程的资源； d. 开销..由于创建或撤销进程时;系统都要为之分配和回收资源;如内存空间等;进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程;因此;操作系统在创建、撤消和切换进程时所付出的开销将显着地大于线程..。

计算机操作系统(第四版)课后习题答案第一章第一章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。

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？【解】（1）高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，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排在就绪队列上，准备执行。

（2）低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。

（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。

为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。

当这些进程重又具备运行条件，且内存又稍有空闲时，由中级调度决定，将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上，等待进程调度。

3、何谓作业、作业步和作业流？【解】作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。

系统根据该说明书对程序的运行进行控制。

批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。

作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。

作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。

4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？【解】每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。

JCB 包含的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU 繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6)调度信息（优先级、作业已运行）7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等5．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。

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‎？【解】（1）高级调度主‎要任务是用‎于决定把外‎存上处于后‎备队列中的‎那些作业调‎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‎排在就绪队‎列上，准备执行。

（2）低级调度主‎要任务是决‎定就绪队列‎中的哪个进‎程将获得处‎理机，然后由分派‎程序执行把‎处理机分配‎给该进程的‎操作。

（3）引入中级调‎度的主要目‎的是为了提‎高内存的利‎用率和系统‎吞吐量。

为此，应使那些暂‎时不能运行‎的进程不再‎占用宝贵的‎内存空间，而将它们调‎至外存上去‎等待，称此时的进‎程状态为就‎绪驻外存状‎态或挂起状‎态。

当这些进程‎重又具备运‎行条件，且内存又稍‎有空闲时，由中级调度‎决定，将外存上的‎那些重又具‎备运行条件‎的就绪进程‎重新调入内‎存，并修改其状‎态为就绪状‎态，挂在就绪队‎列上，等待进程调‎度。

3、何谓作业、作业步和作‎业流？【解】作业包含通‎常的程序和‎数据，还配有作业‎说明书。

系统根据该‎说明书对程‎序的运行进‎行控制。

批处理系统‎中是以作业‎为基本单位‎从外存调入‎内存。

作业步是指‎每个作业运‎行期间都必‎须经过若干‎个相对独立‎相互关联的‎顺序加工的‎步骤。

作业流是指‎若干个作业‎进入系统后‎依次存放在‎外存上形成‎的输入作业‎流；在操作系统‎的控制下，逐个作业进‎程处理，于是形成了‎处理作业流‎。

4、在什么情冴‎下需要使用‎作业控制块‎J CB？其中包含了‎哪些内容？【解】每当作业进‎入系统时，系统便为每‎个作业建立‎一个作业控‎制块JCB‎，根据作业类‎型将它插入‎到相应的后‎备队列中。

JCB 包含的内容‎通常有：1) 作业标识2‎)用户名称3‎)用户账户4‎)作业类型（CPU繁忙‎型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6‎)调度信息（优先级、作业已运行‎）7)资源要求8‎)进入系统时‎间9) 开始处理时‎间10) 作业完成时‎间11) 作业退出时‎间12) 资源使用情‎况等5．在作业调度‎中应如何确‎定接纳多少‎个作业和接‎纳哪些作业‎？【解】作业调度每‎次接纳进入‎内存的作业‎数，取决于多道‎程序度。

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：1OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 2OS作为计算机系统资源的管理者 3OS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;甚至有的要低于100微妙.. 2交互性：实时信息处理系统具有交互性;但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序..不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务.. 3可靠性：分时系统也要求系统可靠;但相比之下;实时系统则要求系统具有高度的可靠性..因为任何差错都可能带来巨大的经济损失;甚至是灾难性后果;所以在实时系统中;往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性..11．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．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不可预知性;即每个程序何时执行;执行顺序以及完成时间是不确定的..15．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.. 通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换.. 处理机调度： 1作业调度..从后备队里按照一定的算法;选出若干个作业;为他们分配运行所需的资源首选是分配内存.. 2进程调度：从进程的就绪队列中;按照一定算法选出一个进程;把处理机分配给它;并设臵运行现场;使进程投入执行..16．内存管理有哪些主要功能他们的主要任务是什么答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充.. 内存分配：为每道程序分配内存.. 内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行;彼此互不干扰.. 计算机操作系统第三版答案 3 / 47 地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址.. 内存扩充：用于实现请求调用功能;臵换功能等..17．设备管理有哪些主要功能其主要任务是什么答：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.. 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.18．文件管理有哪些主要功能其主要任务是什么答：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..21.微内核操作系统具有哪些优点它为何能有这些优点答：1提高了系统的可扩展性 2增强了系统的可靠性 3可移植性4提供了对分布式系统的支持计算机操作系统第三版答案 4 /47 5融入了面向对象技术23．在微内核OS中;为什么要采用客户/服务器模式答：C/S 模式具有独特的优点：⑴数据的分布处理和存储..⑵便于集中管理..⑶灵活性和可扩充性..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.. 24．在基亍微内核结构的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答：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次即用户模式中去运行;而留下一个尽量小的内核;用它来完成操作系统最基本的核心功能;称这种技术为微内核技术..在微内核中通常提供了进程线程管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能..。

计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版计算机操作系统是计算机科学与技术领域的重要基础课程之一。

它研究的是计算机系统中的操作系统，旨在帮助人们深入理解操作系统的原理和设计，并掌握操作系统的相关技术和应用。

汤小丹编写的《计算机操作系统》是该领域的经典教材之一，它内容丰富、系统全面，对于学习和研究计算机操作系统都具有重要参考价值。

《计算机操作系统》第四版是根据最新的操作系统技术和研究成果进行了全面更新和扩充的版本。

在这个版本中，作者对操作系统的基本原理、进程管理、内存管理、文件系统等各个方面进行了深入讲解，并提供了大量的课后习题和答案，供读者进行巩固和扩展。

本书的第一部分主要介绍了操作系统的基本概念和原理。

它首先介绍了操作系统的定义、功能和作用，让读者对操作系统有一个整体的认识。

然后，它详细解释了操作系统的组成和结构，包括内核、用户界面、输入输出系统等。

同时，它还介绍了操作系统的基本特征和服务，如进程管理、内存管理、文件管理等。

这些内容为后续章节的学习奠定了坚实的基础。

第二部分主要讲解了进程与线程的管理。

进程是操作系统中的基本执行单位，它具有独立的运行环境和资源。

本书详细介绍了进程的创建、调度、同步和通信等管理方法，以及进程的状态转换和控制。

此外，本书还讲解了多线程的概念和应用，包括线程的创建、同步和通信等技术。

这些知识对于理解操作系统的并发性和资源共享机制非常重要。

第三部分涉及了内存管理的相关内容。

内存是计算机系统中的重要资源，操作系统需要管理和分配内存，以便为进程提供运行环境。

本书介绍了内存的分配和回收方法，包括连续内存分配、非连续内存分配和虚拟内存管理等。

此外，本书还讲解了页面置换算法和页面调度策略，以及内存保护和共享机制。

这些内容对于操作系统的性能和效率具有重要影响。

第四部分主要介绍了文件系统的管理。

文件系统是计算机系统中的重要组成部分，它负责管理和存储用户的数据和信息。

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？【解】（1）高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，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排在就绪队列上，准备执行。

（2）低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。

（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。

为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。

当这些进程重又具备运行条件，且内存又稍有空闲时，由中级调度决定，将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上，等待进程调度。

3、何谓作业、作业步和作业流？【解】作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。

系统根据该说明书对程序的运行进行控制。

批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。

作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。

作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。

4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？【解】每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。

JCB 包含的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU 繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6)调度信息（优先级、作业已运行）7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等5．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。

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。

计算机操作系统课后题第一章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。

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，系统应能与时接收并与时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。

解决方法：针对与时接收问题，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。

针对与时处理问题，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。

11、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、异步性。

最基本的特征是并发性和共享性14、是什么原因使操作系统具有异步性的特征？在多道程序环境下，允许多个进程并发执行。

但由于资源等因素的限制，进程的执行通常并非一气呵成，而是以走走停停的方式运行。

内存中的每个进程在何时执行，何时暂停，以怎样的速度向前推进，每道程序总共需要多少时间才能完成，都是不可预知的。

故而作业完成的先后次序与进入内存的次序并不完全一致，即进程是以异步方式运行的。

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 =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 =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。

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。

第二章1. 什么是前趋图？为什么要引入前趋图？答：前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。

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：3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征？程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的进程之间，形成了相互制约的关系，从而也就使得进程在执行期间出现间断性。

4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。

而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。

5. 在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响?为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。

影响: 使程序的并发执行得以实行。

6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序?a. 动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。

b. 并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。

引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。

c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。

而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。

7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?a. PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。

PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。