操作系统原理与实践教程(第二版)第2章习题答案
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习题 1 操作系统概述一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C D C D A C D D题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C C C B D B B B A二、综合题1、答:并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生;而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
、在单处理器系统中只有一条指令流水线,一个多功能的操作部件,某时刻处理机只能执行一个进程,进程与进程之间不能并行执行,只能并发执行。
但在各种I/O控制技术的帮助下,处理机、通道和设备之间都能进行并发。
(1)处理机和设备之间的并行,能够发生。
(2)处理机和通道之间的并行,能够发生。
(3)通道和通道之间的并行,能够发生。
(4)设备和设备之间的并行,能够发生。
2、答:以多道程序技术为基础的现代操作系统具有4个基本特征:(1)并发性:多个程序并发执行,宏观并行,微观串行。
(2)共享性:多个程序共享系统中的所有资源(3)虚拟性:操作系统为每个进程都虚拟出了一整套其所需的软硬件资源,让进程所属的用户感觉到自己独占整个系统。
操作系统通过进程状态转换实现虚拟性。
当进程被切换出去运行态时,它的运行环境被操作系统保存,当把再次被调度程序选中切换到运行态时恢复其运行环境继续上次运行状态继续运行。
(4)异步性:并发执行的各个进程之间运行时间、运行顺序具有不确定性,即异步性,程序执行已经失去的封闭性和可再现性。
操作系统通过同步机制保证多个进程能够正确的执行。
3、答:多道程序设计技术是指同时把多个程序放入内存并允许交替执行和共享系统中的各类资源,当一个程序因某种原因(如I/O请求)而暂停执行时,CPU立即转去执行另一个程序。
操作系统在引入多道程序设计技术后,使得系统内有了多个程序(进程),它们宏观上看同时执行,微观上看仍然是串行。
多道程序设计技术的优点:多道程序交替穿插执行,提高了CPU、内存和I/O设备的利用率;在保持CPU、I/O设备不断工作的同时,导致系统吞吐量的上升。
第二章进程和线程作业答案1,2,4,6,7,10,11,12,14, 211.在操作系统中为什么要引入进程概念它与程序的差别和关系是怎样的答:由于多道程序的并发执行时共享系统资源,共同决定这些资源的状态,因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系,程序的执行出现“走走停停”的新状态。
用程序这个静态概念已经不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。
为此,人们引入“进程(Process)”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。
进程和程序是两个完全不同的概念。
进程与程序的主要区别:进程和程序之间存在密切的关系:进程的功能是通过程序的运行得以实现的,进程活动的主体是程序,进程不能脱离开具体程序而独立存在。
2.PCB的作用是什么它是怎样描述进程的动态性质的答:PCB是进程组成中最关键的部分。
每个进程有惟一的进程控制块;操作系统根据PCB对进程实施控制和管理,进程的动态、并发特征是利用PCB表现出来的;PCB是进程存在的唯一标志。
PCB中有表明进程状态的信息,该进程的状态包括运行态、就绪态和阻塞态,它利用状态信息来描述进程的动态性质。
4. 用如图2-26所示的进程状态转换图能够说明有关处理机的大量内容。
试回答:①什么事件引起每次显着的状态变迁②下述状态变迁因果关系能否发生为什么(A)2→1 (B)3→2 (C)4→1答:(1)就绪→运行:CPU空闲,就绪态进程被调度程序选中运行→阻塞:运行态进程因某种条件未满足而放弃CPU的占用。
阻塞→就绪:阻塞态进程所等待的事件发生了。
运行→就绪:正在运行的进程用完了本次分配给它的时间片(2)下述状态变迁(A)2→1,可以。
运行进程用完了本次分配给它的时间片,让出CPU,从就绪队列中选一个进程投入运行。
(B)3→2,不可以。
任何时候一个进程只能处于一种状态,它既然由运行态变为阻塞态,就不能再变为就绪态。
(C)4→1,可以。
某一阻塞态进程等到的事件出现了,而且此时就绪队列为空,该进程进入就绪队列后马上又被调度运行。
第1章操作系统概论(1) 试说明什么是操作系统,它具有什么特征?其最基本特征是什么?解:操作系统就是一组管理与控制计算机软硬件资源并对各项任务进行合理化调度,且附加了各种便于用户操作的工具的软件层次。
现代操作系统都具有并发、共享、虚拟和异步特性,其中并发性是操作系统的最基本特征,也是最重要的特征,其它三个特性均基于并发性而存在。
(2) 设计现代操作系统的主要目标是什么?解:现代操作系统的设计目标是有效性、方便性、开放性、可扩展性等特性。
其中有效性指的是OS应能有效地提高系统资源利用率和系统吞吐量。
方便性指的是配置了OS后的计算机应该更容易使用。
这两个性质是操作系统最重要的设计目标。
开放性指的是OS应遵循世界标准规范,如开放系统互连OSI国际标准。
可扩展性指的是OS应提供良好的系统结构,使得新设备、新功能和新模块能方便地加载到当前系统中,同时也要提供修改老模块的可能,这种对系统软硬件组成以及功能的扩充保证称为可扩展性。
(3) 操作系统的作用体现在哪些方面?解:现代操作系统的主要任务就是维护一个优良的运行环境,以便多道程序能够有序地、高效地获得执行,而在运行的同时,还要尽可能地提高资源利用率和系统响应速度,并保证用户操作的方便性。
因此操作系统的基本功能应包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理。
此外,为了给用户提供一个统一、方便、有效的使用系统能力的手段,现代操作系统还需要提供一个友好的人机接口。
在互联网不断发展的今天,操作系统中通常还具备基本的网络服务功能和信息安全防护等方面的支持。
(4) 试说明实时操作系统和分时操作系统在交互性、及时性和可靠性方面的异同。
解:交互性:分时系统能够使用户和系统进行人-机对话。
实时系统也具有交互性,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。
及时性:分时系统的响应时间是以人能够接受的等待时间为标准,而实时控制系统对响应时间要求比较严格,它是以控制过程或信息处理中所能接受的延迟为标准。
第二章进程管理2. 试画出下面4条语句的前趋图:S2: b:=z+1;S3: c:=a-b;S4: w:=c+1;3.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。
操作系统第二版课后习题答案操作系统第二版课后习题答案操作系统是计算机科学中的重要领域,它负责管理计算机硬件和软件资源,为用户提供良好的使用体验。
在学习操作系统的过程中,课后习题是巩固和深化知识的重要方式。
本文将为大家提供操作系统第二版课后习题的答案,帮助读者更好地理解和掌握操作系统的知识。
第一章:引论1. 操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理。
2. 进程是指正在执行的程序的实例。
进程控制块(PCB)是操作系统用来管理进程的数据结构,包含进程的状态、程序计数器、寄存器等信息。
3. 多道程序设计是指在内存中同时存放多个程序,通过时间片轮转等调度算法,使得多个程序交替执行。
4. 异步输入输出是指程序执行期间,可以进行输入输出操作,而不需要等待输入输出完成。
第二章:进程管理1. 进程调度的目标包括提高系统吞吐量、减少响应时间、提高公平性等。
2. 进程调度算法包括先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转等。
3. 饥饿是指某个进程长时间得不到执行的情况,可以通过调整优先级或引入抢占机制来解决。
4. 死锁是指多个进程因为争夺资源而陷入无限等待的状态,可以通过资源预分配、避免环路等方式来避免死锁。
第三章:内存管理1. 内存管理的主要任务包括内存分配、内存保护、地址转换等。
2. 连续内存分配包括固定分区分配、可变分区分配和动态分区分配。
3. 分页和分段是常见的非连续内存分配方式,分页将进程的地址空间划分为固定大小的页,分段将进程的地址空间划分为逻辑段。
4. 页面置换算法包括最佳置换算法、先进先出(FIFO)算法、最近最久未使用(LRU)算法等。
第四章:文件系统管理1. 文件是操作系统中用来存储和组织数据的逻辑单位,可以是文本文件、图像文件、音频文件等。
2. 文件系统的主要功能包括文件的创建、删除、读取、写入等操作。
3. 文件系统的组织方式包括层次目录结构、索引结构、位图结构等。
第二章:操作系统复习题(含答案)一、单项选择:1.对操作系统的说法中错误的是______A.按运行环境将操作系统分为实时操作系统和分时操作系统和批处理操作系统B.分时操作系统具有多个终端C.实时操作系统是对外来信号及时做出反应的操作系统D.批处理操作系统指利用CPU的空余时间处理成批的作业2.MS-DOS是基于____的操作系统.A.多用户多任务(UNIX家族)B.单用户多任务(WINDOWS系列)C.单用户单任务(DOS)D.多用户单任务(基本没有)3.以下配置中,_____不是安装Windows XP硬件的最低要求。
A.Intel 80486DX、或PentiumCPU的计算机B.至少64M以上的内存C.至少1.5GB的硬盘空间D.4MB显存以上的PCI、AGP显卡4.通常情况下,Windows XP用户可以通过_______,从弹出的菜单中选取相应命令来创建快捷方式。
A.单击鼠标左键B.单击鼠标右键C.双击鼠标左键D.双击鼠标右键5.下列有关在Windows XP下查找文件或文件夹的说法,不正确的是______。
A.可以根据文件的位置进行查找B.可以根据文件的只读属性进行查找C.可以根据文件的内容进行查找D.可以根据文件的修改日期进行查找6.Windows XP提供了各种系统工具来帮助用户管理系统,其中的____可以检查、诊断和修复各种类型的磁盘损坏的错误。
A.磁盘扫描程序B.磁盘空间管理C.磁盘碎片整理程序D.备份程序7.在Windows XP资源管理器中,要查看磁盘的总容量、已用空间和可用空间等磁盘信息,通常可选择______菜单下属性功能。
A.文件B.编辑C.查看D.工具8.在WindowsXP中,当桌面上有多个窗口时,__________是当前窗口。
A.可以有多个窗口B.只有一个固定窗口C.被其它窗口盖住的窗口D.一个标题栏的颜色与众不同的窗口9.双击扩展名为.A VI的文件(音视频文件)后,WindowsXP将打开__________窗口。
l i n u x操作系统第二版答案(总24页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--linux操作系统第二版答案【篇一:linux系统教程课后习题答案】t>1.什么是linuxlinux是一套免费使用和自由传播的类unix操作系统,源代码开放,能运行于各类硬件平台,包括intel x86系列和risc处理器。
这个系统是由世界各地成千上万的程序员设计和实现的。
其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的unix兼容产品。
2. linux有哪些特性(1)开放性(2)多用户(3)多任务(4)良好的用户界面(5)设备独立性(6)丰富的网络功能(7)可靠的系统安全(8)良好的可移植性3. linux与windows操作系统的主要区别是什么(1)从发展的背景看,linux是从一个比较成熟的操作系统发展而来的,而其他操作系统,如windows等,都是自成体系,无对应的相依托的操作系统(2)从使用费用上看,linux是一种开放、免费的操作系统,windows是封闭的系统,需要有偿使用。
(3)linux上丰富的应用软件也是自由的,而在windows下,几乎所有的软件都有独立的版权,需要购买使用,即使某些软件可以免费使用,也一般不提供其源代码,更不用说由用户修改扩充其功能了。
(4)windows对硬件配置要求高,而linux在低端pc系统上仍然可以流畅运行4. linux与unix的共同点与不同点是什么共同点:由于linux是从unix发展来到,它遵循unix开放标准,基本支持同样的软件、程序设计环境和网络特性,可以说linux是unix的pc版本,linux在pc机上提供了相当于unix工作站的性能。
与商用unix的不同点有:1)linux是免费软件,用户可以从网上下载,而商用的unix除了软件本身的价格外,用户还需支付文档、售后服务费用;2)linux拥有gnu软件支持,linux能够运行gnu 计划的大量免费软件,这些软件包括应用程序开发、文字处理、游戏等方面的内容;3)linux的开发是开放的,任何志愿者都可以对开发过程做出贡献;而商用unix则是由专门的软件公司进行开发的。
1、进程是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
在程序并发执行时已不再具有封闭性,而且产生了许多新的特性和新的活动规律。
程序这一静态概念已不足以描述程序的并发执行的特性。
为了适应这一新情况,引入了一个能反应程序并行执行特点的新概念——进程(process)。
有的系统也称为任务(task)。
2、进程:是程序的一次执行,是动态概念;一个进程可以同时包括多个程序;进程是暂时的,是动态地产生和消亡的。
程序:是一组有序的静态指令,是静态概念;一个程序可以是多个进程的一部分;程序可以作为资料长期保存。
3、能够看到。
进程控制块PCB表示进程的存在。
为进程的实体为:程序部分描述了进程所要完成的功能,它通常可以由若干个进程所共享。
数据部分包括程序运行时所需要的数据和工作区,它通常是各个进程专有的。
4、可再现性:程序重复执行时,必将获得相同的结果。
即对于程序A来说,第一次运行得到一结果,第二次运行时若中间有停顿,但最后的结果必将与第一次一样。
封闭性:程序一旦开始运行,其计算结果和系统内资源的状态不受外界因素的影响。
5、1)运行状态:进程正占用CPU,其程序正在CPU上执行。
处于这种状态的进程的个数不能大于CPU的数目。
在单CPU机制中,任何时刻处于运行状态的进程至多是一个。
2)就绪状态:进程已具备除CPU以外的一切运行条件,只要一分得CPU马上就可以运行(万事具备,只欠东风)。
在操作系统中,处于就绪状态的进程数目可以是多个。
为了便于管理,系统要将这多个处于就绪状态的进程组成队列,此队列称为就绪队列。
3)封锁状态:进程因等待某一事件的到来而暂时不能运行的状态。
此时,即使将CPU 分配给它,也不能运行,故也称为不可运行状态或挂起状态。
系统中处于这种状态的进程可以是多个。
同样,为了便于管理,系统要将它们组成队列,称为封锁队列。
封锁队列可以是一个,也可以按封锁原因形成多个封锁队列。
6、(1)1---分到CPU,2---时间片到,3---等待某一事件的发生,4---所等待事件已发生。
Ubuntu linux 操作系统与实验教程(第2版)课后习题第一章习题一1、判断题(1)在一台主机上只能安装一个虚拟机。
(2)在一个虚拟机下只能安装一个操作系统。
(3)格式化虚拟机下的操作系统就是格式化主机的操作系统。
(4)虚拟机的安装有三种安装类型。
(5)VMware Workstation 15 默认分配的推荐虚拟机的存是1G。
(6)Ubuntu 有两种安装方式:即Ubuntu和安装Ubuntu。
(7)解压vmware-install.pl文件安装VM tools。
(8)VMtools安装完成后可以在主机和虚拟机之间任意拖动和复制文件。
2、简答题(1)请简述在虚拟机的安装过程中,四种网络类型的特点?(2)简述.vmdk 和.vmx 文件的不同点?(3)Ubuntu应该建立几个分区?每个分区的大小是多少?(4)虚拟机捕获屏幕有什么作用?3、实验题(1)安装VMware Workstation Pro 15。
(2)为安装ubuntukylin-16.04.06创建虚拟机。
(3)在虚拟机中安装ubuntukylin-16.04.06。
(4)在Ubuntu下安装VM tools。
(5)上述实验完成后创建快照,如果使用Ubuntu过程中出现问题,可以恢复快照。
(6)更改虚拟机的内存、添加硬盘。
第二章习题二1、判断题(1)Linux操作系统诞生于1991 年8月。
(2)Linux是一个开放源的操作系统。
(3)Linux是一个类unix操作系统。
(4)Linux是一个多用户系统,也是一个多任务操作系统。
(5)Ubuntu Linux 16.04默认的桌面环境是Gnome。
(6)Ubuntu每一年发布一个新版本。
(7)ubuntu Linux 16.04包含LibreOffice套件。
2、简答题(1)什么是Linux?(2)简述Linux系统的产生过程?(3)简述Linux系统的组成?(4)什么是Linux 内核版本?举例说明版本号的格式。
第2章操作系统的界面
(1) 请说明系统生成和系统引导的过程。
解:
系统的生成过程:当裸机启动后,会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成(安装),生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查,或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息,以便根据硬件选择合适的操作系统模块组,比较重要的信息通常有:CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。
按照这些信息的指示,系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。
系统引导的过程:系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。
主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。
初始引导工作由BIOS完成,主要完成上电自检,初始化基本输入输出设备,载入操作系统内核代码等工作。
内核被载入内存后,引导程序将CPU控制权交给内核,内核将首先完成初始化功能,包括对硬件、电路逻辑等的初始化,以及对内核数据结构的初始化,如页表(段表)等。
全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序,对系统进行必要的初始化,使系统处于等待命令输入状态。
(2) 操作系统具有哪些接口?这些接口的作用是什么?
解:
操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。
操作系统包括三种类型的用户接口:命令接口(具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口)、程序接口及图形化用户接口。
其中,命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统,而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。
(3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别,这些类别分别用于完成什么功能?
解:所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源,它们包括以下几个类别:
1.控制程序运行:系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序,并且要控制程序
在规定时间内结束。
2.进行I/O操作:用户是不能直接控制设备的,只能通过操作系统与外部设备进行交
互,由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。
3.操作文件系统:为了保证实现“按名存取”,文件系统应该为用户提供根据文件名
来创建、访问、修改、删除文件的方法,以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。
4.实现通信:操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制,来控制程序的执行顺
序。
5.错误处理:操作系统通过错误处理机制,以便及时发现错误并采取正确的处理步骤,
避免损害系统的正确性和统一性。
(4) 系统调用的用途是什么?
解:
通常,在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程),并将它们提供给用户程序调用。
每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时,便可利用一条系统调用命令,去调用所需的系统过程。
这即所谓的系统调用。
系统调用的主要类型包括:
1.进程控制类,主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、
进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等;
2.文件操纵类,主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和
文件属性的修改,目录的创建及关于目录、特别文件或普通文件的索引结点的建立
等;
3.进程通信类,用于实现各种类型的通信机制如消息传递、共享存储区及信息量集机
制等;
4.信息维护类,用于实现关于日期和时间及其它系统相关信息的设置和获得。
(5) 命令解释程序有什么作用?
解:
命令解释程序的主要作用是:在屏幕上产生提示符,请用户输入命令,然后读入命令、识别命令,并转至相应的命令处理程序入口地址,把控制权交给该处理程序去执行,最后将有关处理结果(包括出错信息)送屏幕显示。