操作系统原理与实践教程(第三版)第2章习题答案

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。

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。

操作系统答案目录习题一 (1)习题二 (3)习题三 (7)习题四 (16)习题五 (23)习题六 (27)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？答(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。

配置操作系统的主要目标可归结为：(1) 方便用户使用(2) 扩大机器功能(3) 管理系统资源(4) 提高系统效率(5) 构筑开放环境。

5. 操作系统要为用户提供哪些基本和共性的服务？答(p25)：操作系统提供给程序和用户的共性服务大致有：(1) 创建程序(2) 执行程序(3) 数据I/O(4) 信息存取(5) 通信服务(6) 错误检测和处理9．试叙述系统调用的实现原理。

答（p28）系统调用的实现有以下几点：⑴编写系统调用处理程序⑵设计一张系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统调用的处理程序，有的系统还包含系统调用自带参数的个数⑶陷入处理机制，需开辟现场保护，以保存发生系统调用时的处理器现场。

10.试叙述系统调用与过程调用的主要区别。

答（p29）⑴调用形式不同⑵被调用代码的位置不同⑶提供方式不同⑷调用的实现不同二．应用题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。

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。

多道批处理系统：把多个作业同时放入内存，当某个作业因某种原因运行不下去时，系统就转向下一作业运行。

特点：1.多个作业同时存在于内存。

2.作业完成顺序与进入顺序无关。

3.作业由系统程序调入内存。

分时系统：作业直接进入内存。

不允许一个作业长期占有CPU.多个用户分时使用主机，每一用户分得一个时间片，用完这个时间片后操作系统将处理机分给另一用户，如此循环，每一用户可以周期性地获得CPU使用权，这样每一用户都有一种独占CPU的感觉。

分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。

程序的并发执行是指：若干个程序同时在系统中执行，这些程序的执行在时间上是重叠的，一个程序的执行尚未结束，另一个程序的执行已经开始。

进程的定义：可并发执行的程序段，在某个数据集合上的一次执行过程。

⏹进程是程序的一次执行。

⏹进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。

⏹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。

进程与程序的区别与联系：1.进程是动态的概念，程序是静态的概念；进程离开程序就失去了意义。

2.程序可永久保存，而进程具有短暂生命周期。

3.一个程序可对应于多个进程；4.进程更能真实地描述并发，而程序不能。

进程的状态及其转化：1.运行：该进程已占有了处理机，其程序正在执行。

2.就绪：该进程已准备好，占有了执行所需的除处理机之外的所有资源和条件。

3.阻塞：该进程正在等待系统中某事件发生（例如I/O操作的完成）。

进程的物理结构：两部分：进程控制块（PCB），进程体（程序部分，数据部分）PCB:为系统提供控制、管理进程信息的数据结构，是进程在系统中存在的唯一标识。

一个用户进程其实体存在于内存用户工作区。

其PCB存放于内存操作系统工作区。

PCB内容：进程标识符，处理机状态，进程调度信息，进程控制信息。

PCB的组织方式：链接方式，索引方式。

资源分配原则：子进程只能占有父进程所拥有的资源，撤消进程时，子孙进程全部随之撤消。

WORD 格式可编辑格式可编辑专业知识整理分享专业知识整理分享 第1章 引论1．什么是硬件系统？什么是软件环境？它们之间有什么联系？答：计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。

这些部件和设备依据计算机系统结构的要求构成的有机整体，称为计算机硬件系统。

软件是计算机系统中的程序和有关的文件。

程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文件是为了便于了解程序所需的资料说明。

硬件为软件提供具体实现的基础，软件是用户与硬件之间的接口界面。

2．什么是操作系统？操作系统追求的主要目标是什么？答：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，并使整个计算机系统能高效地运行的一组程序 模块的集合。

操作系统追求的主要目标包括四个方面，分别是：方便性、有效性、可扩充性、开放性。

3．在用户程序与硬件裸机之间，操作系统可以分为那几个模块？答：在用户程序与硬件裸机之间，操作系统可以分为：系统软件、支撑软件和应用软件三个模块。

4.操作系统如何实现计算机操作的自动化？如何看待操作系统在计算机系统中的地位？答：（1）计算机操作系统是实现自动化控制的一部分，大致可以把操作系统分为以下几类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。

其中批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统是基本的操作系统。

批处理操作系统按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。

又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。

单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行，多个作业可自动、顺序地被装入运行。

批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器，中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备，这样可以充分利用计算机系统的资源，缩短作业时间，提高系统的吞吐率。

CH2 应用题参考答案1下列指令中哪些只能在核心态运行?(1)读时钟日期；（2）访管指令；（3）设时钟日期；（4）加载PSW；（5）置特殊寄存器；(6) 改变存储器映象图；(7) 启动I/O指令。

答：(3)，(4)，(5)，(6)，(7)。

2假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行，试解释这种算法对“I/O繁重”型作业有利，但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。

答：因为I/O繁忙型作业忙于I/O，所以它CPU用得少，按调度策略能优先执行。

同样原因一个进程等待CPU足够久时，由于它是“最近使用处理器较少的进程”，就能被优先调度，故不会饥饿。

3并发进程之间有什么样的相互制约关系?下列日常生活中的活动是属哪种制约关系：(1)踢足球，(2)吃自助餐，(3)图书馆借书，(4)电视机生产流水线工序。

答：并发进程之间的基本相互制约关系有互斥和同步两种。

其中(1)、(3)为互斥问题。

(2)、(4)为同步问题。

4在按动态优先数调度进程的系统中，每个进程的优先数需定时重新计算。

在处理器不断地在进程之间交替的情况下，重新计算进程优先数的时间从何而来?答：许多操作系统重新计算进程的优先数在时钟中断处理例程中进行，由于中断是随机的，碰到哪个进程，就插入哪个进程中运行处理程序，并把处理时间记在这个进程的账上。

5若后备作业队列中等待运行的同时有三个作业J1、J2、J3，已知它们各自的运行时间为a、b、c，且满足a<b<c，试证明采用短作业优先算法调度能获得最小平均作业周转时间。

答：采用短作业优先算法调度时，三个作业的总周转时间为：T1=a+(a+b)+(a+b+c)=3a+2b+c ①若不按短作业优先算法调度，不失一般性，设调度次序为：J2、J1、J3。

则三个作业的总周转时间为：T2=b+(b+a)+(b+a+c)=3b+2a+c ②令②-①式得到：T2-T1=b-a>0可见，采用短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间。