计算机操作系统第二章

计算机操作系统（习题集）第二章答案计算机操作系统（习题集）第二章答案第二章进程管理一、单项选择题1、在单一处理机上执行程序，多道程序的执行是在（b）进行的。

a.同一时刻b.同一时间间隔内c.某一紧固时刻d.某一紧固时间间隔内2、引入多道程序技术后，处理机的利用率（c）。

a.减少了b.有所改善c.大大提高d.没变化，只是程序的继续执行便利了3、顺序程序和并发程序的执行相比，（c）。

a.基本相同c.并发程序继续执行总体上继续执行时间慢b.有点不同d.顺序程序执行总体上执行时间快4、单一处理机上，将继续执行时间存有重合的几个程序称作（c）。

a.顺序程序b.多道程序c.并发程序d.并行程序5、进程和程序的本质区别就是（d）。

a.存储在内存和外存b.顺序和非顺序继续执行机器指令c.分时使用和独占使用计算机资源d.动态和静态特征6、进程就是程序在mammalian环境中的继续执行过程，它就是系统展开资源分配和调度的一个基本单位。

进程具备[1a]、[2d]、调度性、异步性和结构性等基本特征。

进程就是一次继续执行过程，具备生命期彰显了进程的[1]特征。

进程由程序段、[3b]、[4c]共同组成，其中[4]就是进程在系统中存有的唯一标识。

供选择的答案：[1][2]：a、动态性b、静态性c、共行性d、并发性e、可执行性f、易用性[3]：a、过程b、数据c、进程标识符d、函数[4]：a、fcbb、fifoc、pcbd、jcb7、进程执行时的间断性，决定了进程可能具有多种状态。

进程的基本状态有三种，在分时系统中，当一个进程拥有的时间片到时，则该进程即由[1d]进入[2a]。

如果出现因某种原因使得处理机空闲时，则需要从就绪队列中选择一进程，并将处理机分配给它，此时该进程进入[3d]，这个过程是由[4c]来完成。

供选择的答案：[1][2][3]：a、准备就绪状态b、静止状态c、阻塞状态d、运转状态[4]：a、进程控制程序b、资源分配程序c、进程调度程序d、处理机分配程序8、为了叙述进程的动态变化过程，使用了一个与进程二者联系的（c），根据它而认知进程的存有。

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。

计算机操作系统（第四版）课后习题答案第二章第二章1. 什么是前趨圖？為什么要引入前趨圖？答：前趨圖(Precedence Graph)是一個有向無循環圖，記為DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述進程之間執行的前后關系。

2. 畫出下面四條詫句的前趨圖:S1=a：=x+y;S2=b：=z+1;S3=c：=a-b；S4=w：=c+1;答：其前趨圖為：3. 為什么程序并發執行會產生間斷性特征？程序在并發執行時，由于它們共享系統資源，以及為完成同一項任務而相互合作，致使在這些并發執行的進程之間，形成了相互制約的關系，從而也就使得進程在執行期間出現間斷性。

4. 程序并發執行時為什么會失去封閉性和可再現性？因為程序并發執行時，是多個程序共享系統中的各種資源，因而這些資源的狀態是由多個程序來改變，致使程序的運行失去了封閉性。

而程序一旦失去了封閉性也會導致其再失去可再現性。

GAGGAGAGGAFFFFAFAF5. 在操作系統中為什么要引入進程概念？它會產生什么樣的影響?為了使程序在多道程序環境下能并發執行，并能對并發執行的程序加以控制和描述，從而在操作系統中引入了進程概念。

影響: 使程序的并發執行得以實行。

6. 試從動態性，并發性和獨立性上比較進程和程序?a. 動態性是進程最基本的特性，可表現為由創建而產生，由調度而執行，因得不到資源而暫停執行，以及由撤銷而消亡，因而進程由一定的生命期；而程序只是一組有序指令的集合，是靜態實體。

b. 并發性是進程的重要特征，同時也是OS的重要特征。

引入進程的目的正是為了使其程序能和其它建立了進程的程序并發執行，而程序本身是不能并發執行的。

c. 獨立性是指進程實體是一個能獨立運行的基本單位，同時也是系統中獨立獲得資源和獨立調度的基本單位。

而對于未建立任何進程的程序，都不能作為一個獨立的單位來運行。

7. 試說明PCB的作用?為什么說PCB是進程存在的唯一標志?a. PCB是進程實體的一部分，是操作系統中最重要的記錄型數據結構。

计算机操作系统课后答案计算机操作系统课后答案第一章：操作系统概述1.1 操作系统的定义与作用操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理和控制计算机硬件资源，为用户和应用程序提供统一的接口和服务。

1.2 操作系统的发展历程操作系统的发展经历了批处理系统、分时系统、实时系统和网络操作系统等阶段，逐步提高了计算机的效率和可靠性。

1.3 操作系统的功能和特点操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理等。

其特点包括并发性、共享性、虚拟性和异步性等。

第二章：进程管理2.1 进程的概念和属性进程是程序在执行过程中的一个实例，具有独立的地址空间和执行状态。

2.2 进程的调度算法常见的进程调度算法有先来先服务调度、短作业优先调度、高响应比优先调度和时间片轮转调度等。

2.3 进程同步与通信进程同步是指协调多个进程之间的执行顺序，进程通信是指进程之间的数据交换和共享。

第三章：内存管理3.1 内存管理的基本概念内存管理包括内存的分配和回收，以及地址转换和内存保护等操作。

3.2 内存分配的算法常见的内存分配算法有首次适应、最佳适应和最坏适应等。

3.3 虚拟内存的实现原理虚拟内存通过将主存和辅存进行映射，将不常用的数据和程序置换到辅存中，以提高内存利用率。

第四章：文件管理4.1 文件的概念和组织方式文件是存储在存储介质上的数据集合，文件组织方式包括顺序文件、索引文件和哈希文件等。

4.2 文件共享与保护文件共享是指多个进程可以同时访问同一个文件，文件保护是指对文件进行权限和访问控制。

4.3 文件系统的实现原理文件系统通过文件目录和文件控制块来管理文件和目录的存储和访问。

第五章：设备管理5.1 设备管理的基本概念设备管理包括设备的分配和回收，以及设备的驱动程序和设备控制器等。

5.2 设备独立性和设备分配算法设备独立性是指操作系统对设备的不同类型进行统一管理，设备分配算法有等待队列调度和优先级调度等。

5.3 设备中断和错误处理设备中断是指设备发出的中断信号，操作系统需要及时响应并处理中断。

第二章操作系统基础大学计算机基础教程操作系统基础操作系统是最重要的计算机系统软件，计算机发展到今天，从微型机到高性能计算机，无一例外都配置了一种或多种操作系统，操作系统已经成为现代计算机系统不可分割的重要组成部分。

本章主要内容包括：操作系统的基本概念和主要功能；中文Windows7操作系统的基本操作、文件管理、系统管理等。

2.1 操作系统概述计算机系统由硬件和软件两部分组成，操作系统(Operating System，OS)是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。

它在计算机系统中占据了特别重要的地位，而其他的诸如汇编程序、编译程序、数据库管理系统等系统软件，以及大量的应用软件，将都依赖于操作系统的支持，取得它的服务。

操作系统已成为现代计算机系统（大、中、小及微型机）中都必须配置的软件。

2.1.1操作系统的基本概念操作系统是一组控制和管理计算机软硬件资源，为用户提供便捷使用计算机的程序的集合。

它是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件功能的扩充。

操作系统在计算机中具有极其重要的地位，它不仅是硬件与其他软件的接口，也是用户和计算机之间进行“交流”的界面。

操作系统在计算机系统中特别重要，汇编程序、编译程序、数据库管理系统等系统软件，以及大量的应用软件，都依赖于操作系统的支持，取得它的服务。

操作系统已成为现代计算机系统中必须配置的软件。

没有安装软件的计算机称为裸机，而裸机无法进行任何工作；它不能从键盘、鼠标接收信息和操作命令，也不能在显示器屏幕上显示信息，更不能运行可以实现各种操作的应用程序。

图2-1给出了操作系统与计算机软件、硬件的层次关系。

图2-1操作系统与计算机软件和硬件的层次关系2.1.2操作系统的功能操作系统通过内部极其复杂的综合处理，为用户提供友好、便捷的操作界面，以便用户无需了解计算机硬件或系统软件的有关细节就能方便地使用计算机。

操作系统的主要任务是有效管理系统资源、提供友好便捷的用户接口。

第两章之阳早格格创做1. 什么是前趋图？为什么要引进前趋图？问：前趋图(Precedence Graph)是一个有背无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于形貌进程之间真止的前后关系.2. 绘出底下四条诧句的前趋图:S1=a：=x+y;S2=b：=z+1;S3=c：=a-b；S4=w：=c+1;问：其前趋图为：3. 为什么步调并收真止会爆收间断性个性？步调正在并收真止时，由于它们共享系统资材，以及为完毕共一项任务而相互合做，以致正在那些并收真止的进程之间，产死了相互约束的关系，进而也便使得进程正在真止功夫出现间断性.4. 步调并收真止时为什么会得去启关性战可再现性？果为步调并收真止时，是多个步调共享系统中的百般资材，果而那些资材的状态是由多个步调去改变，以致步调的运止得去了启关性.而步调一朝得去了启关性也会引导其再得去可再现性.5. 正在支配系统中为什么要引进进程观念？它会爆收什么样的效率?为了使步调正在多讲步调环境下能并收真止，并能对付并收真止的步调加以统造战形貌，进而正在支配系统中引进了进程观念. 效率: 使步调的并收真止得以真止.6. 试从动背性，并收性战独力性上比较进程战步调?a. 动背性是进程最基础的个性，可表示为由创修而爆收，由调动而真止，果得没有到资材而久停真止，以及由撤消而消得，果而进程由一定的死命期；而步调不过一组有序指令的集中，是固态真体. b. 并收性是进程的要害个性，共时也是OS的要害个性.引进进程的手段正是为了使其步调能战其余修坐了进程的步调并收真止，而步调自己是没有克没有及并收真止的. c. 独力性是指进程真体是一个能独力运止的基础单位，共时也是系统中独力赢得资材战独力调动的基础单位.而对付于已修坐所有进程的步调，皆没有克没有及动做一个独力的单位去运止.7. 试证明PCB的效率?为什么道PCB是进程存留的唯一标记?a. PCB是进程真体的一部分，是支配系统中最要害的记录型数据结构.PCB中记录了支配系统所需的用于形貌进程情况及统造进程运止所需的局部疑息.果而它的效率是使一个正在多讲步调环境下没有克没有及独力运止的步调(含数据)，成为一个能独力运止的基础单位，一个能战其余进程并收真止的进程.b. 正在进程的所有死命周期中，系统经常通过其PCB对付进程举止统造，系统是根据进程的PCB而没有是所有别的什么而感知到该进程的存留的，所以道，PCB是进程存留的唯一标记.11．试证明进程正在三个基础状态之间变换的典型本果.问：（1）便绪状态→真奇迹态：进程调配到CPU 资材（2）真奇迹态→便绪状态：时间片用完（3）真奇迹态→阻塞状态：I/O哀供（4）阻塞状态→便绪状态：I/O完毕12．为什么要引进挂起状态？该状态有哪些本量？问：引进挂起状态处于五种分歧的需要: 末端用户需要，女进程需要，支配系统需要，对付换需要战背荷安排需要.处于挂起状态的进程没有克没有及交支处理机调动. 10．正在举前进程切换时，所要保存的处理机状态疑息有哪些？问：举前进程切换时，所要保存的处理机状态疑息有：（1）进程目前久存疑息（2）下一指令天面疑息（3）进程状态疑息（4）历程战系统调用参数及调用天面疑息.13．正在举前进程切换时，所要保存的处理机状态疑息有哪些？问：举前进程切换时，所要保存的处理机状态疑息有：（1）进程目前久存疑息（2）下一指令天面疑息（3）进程状态疑息（4）历程战系统调用参数及调用天面疑息.14．试证明引起进程创修的主要事变. 问：引起进程创修的主要事变有：用户登录、做业调动、提供服务、应用哀供.15．试证明引起进程被撤消的主要事变. 问：引起进程被撤消的主要事变有：平常中断、非常十分中断（越界过得、呵护错、非法指令、特权指令错、运止超时、等待超时、算术运算错、I/O 障碍）、中界搞预（支配员或者支配系统搞预、女进程哀供、女进程末止）. 16．正在创修一个进程时所要完毕的主要处事是什么？问：（1）OS 创造哀供创修新进程事变后，调用进程创修本语Creat()；（2）申请空黑PCB；（3）为新进程调配资材；（4）初初化进程统造块；（5）将新进程拔出便绪行列.17．正在撤消一个进程时所要完毕的主要处事是什么？问：（1）根据被末止进程标记符，从PCB 集结检索出进程PCB，读出该进程状态. （2）若被末止进程处于真奇迹态，坐时末止该进程的真止，臵调动标记真，指示该进程被末止后沉新调动. （3）若该进程另有子进程，应将所有后代进程末止，以防它们成为没有成控进程. （4）将被末止进程拥有的局部资材，送还给女进程，或者送还给系统. （5）将被末止进程PCB 从天圆行列或者列表中移出，等待其余步调支集疑息.18．试证明引起进程阻塞或者被唤醉的主要事变是什么？问：a. 哀供系统服务；b. 开用某种支配；c. 新数据尚已到达；d. 无新处事可搞.19. 为什么要正在OS中引进线程？正在OS中引进进程的手段，是为了使多个步调能并收真止，以普及资材利用率战系统吞吐量.正在OS中再引进线程，则是为了缩小步调正在并收真止时所付出的时空开销，使OS具备更佳的并收性.20．试证明线程具备哪些属性？问：（1)沉型真体（2）独力调动战分派的基础单位（3）可并收真止（4）共享进程资材.21. 试从调动性，并收性，拥有资材及系统开销圆里对付进程战线程举止比较. a. 调动性.正在保守的支配系统中，拥有资材的基础单位战独力调动、分派的基础单位皆是进程，正在引进线程的OS中，则把线程动做调动战分派的基础单位，而把进程动做资材拥有的基础单位； b. 并收性.正在引进线程的OS中，没有但是进程之间不妨并收真止，而且正在一个进程中的多个线程之间，亦可并收真止，果而使OS具备更佳的并收性； c. 拥有资材.无论是保守的支配系统，仍旧引进了线程的支配系统，进程末究是拥有资材的一个基础单位，而线程除了拥有一面正在运止时必没有成少的资材中，自己基础没有拥有系统资材，但是它不妨考察其隶属进程的资材； d. 开销.由于创修或者撤消进程时，系统皆要为之调配战回支资材，如内存空间等，进程切换时所要保存战树坐的现场疑息也要明隐天多于线程，果此，支配系统正在创修、裁撤战切换进程时所付出的开销将隐著天大于线程.。

一个计算问题往往要依照一定的顺序执行，执行的顺序是由编制的程序确定的。

现在计算机中的硬件都具有处理器与外围设备并行工作的能力。

程序的并行执行发挥了处理器与外围设备并行工作的能力，使处理器的效率有所提高。

让多个计算题同事进入一个计算机系统的主存储器并行执行，这种程序设计方法称为多道程序设计，这样的计算机系统称为多道程序设计系统。

对具有处理器与外围设备并行工作能力的计算机采用多道程序设计的方法后，能充分发挥处理器的使用效率，增加单位时间内的算题量。

多道程序设计不仅提高了处理器的利用率，而且降低了完成计算所需的总时间，从而提高了单位时间内的算题能力，也提高了吞吐量。

进程：一个程序在一个数据集上的一次执行。

程序是静止的，进程是动态的。

为什么样引入进程？1、提高资源的利用率。

2、正确描述程序的执行情况。

进程的属性：1、进程是动态的，它包含了数据和数据集上的程序。

2、多个进程可以包含有相同的程序。

进程与程序并非是一一对应的，一个程序运行在不同的数据集上就构成不同的进程，分别得到不同的结果。

对于不同的进程，可用不同的进程名来区分。

3、多个进程可以并发执行。

若干个进程是可以同时执行的，即一个进程已开始工作但还没有结束之前，另一个进程也可以开始工作。

把这些进程称为同时执行的进程，或称为进程的并发执行。

4、进程有三种基本状态。

等待态：等待某一事件。

就绪态：等待系统分配处理器以便运行。

运行态：正在占有处理器运行。

运行态—>等待态：一个进程运行中启动了外围设备，等待外围设备传输结束；进程在运用中申请资源（主存空间、外围设备）得不到满足，变成等待分配资源状态；进程在运行中出现了故障（程序错误、主存错等），变成等待排除干预状态。

等待态—>就绪态：外围设备工作结束，使等待外围设备传输者结束等待；等待的资源得到满足(另一进程归还)；故障排除后等待干预的进程结束等待。

一个结束等待的进程必须先转换成就绪状态，当分配到处理器后才能运行。

第二章用户界面2.1 知识点汇总1、作业及作业步图2-1 作业及作业步2、系统调用：用户程序中对操作系统的调用称为系统调用。

使用户程序通过简单的调用，来实现一些硬件相关，应用无关的工作，从而简化了用户程序。

独立程序：不需要操作系统帮助的程序（包括程序的启动和结束）非独立程序：需要操作系统帮助的程序图2-2 系统调用的执行过程系统调用的特点：（1）系统调用指令是由硬件决定的（即：CPU中的中断向量表）。

ＣＰＵ的指令集中都有一条系统调用指令，又称访管指令但系统调用具体实现的功能由操作系统决定（即：操作系统中的，系统调用分支表，及系统调用代码）。

因此：同一种计算机上的不同操作系统，系统调用指令是相同的。

同一操作系统，在不同的计算机上，系统调用指令是不同的。

（2）系统调用是动态连接的静态连接：程序在编译时，将被调用的程序嵌入到自身中。

如：库函数调用动态连接：程序在执行的过程中，执行到调用指令时，才连接到被调用的程序并执行。

如：动态连接库（dynamic link library,DLL），系统调用。

由于操作系统是动态连接的，所以，缩短了用户程序，使用户程序和操作系统提供的系统调用功能相互独立。

（3）系统调用的调用地址和返回地址不是固定的。

系统调用的地址，由系统启动装载操作系统时，存放系统调用代码的位置决定，每次开机都可能存放在不同的位置上。

返回地址，由用户程序中系统调用指令的位置决定。

（４）安全接口在执行系统调用和从系统调用中返回时，要分别保存和恢复程序状态字PSW，并设置PSW中的系统态／用户态标志位，进行系统态和用户态的切换。

执行系统调用时，进入系统态。

从系统调用中返回用户程序时，进入用户态。

状态切换的目的：某些特权指令只能在系统态下执行。

一些地址，只能在系统态下访问。

从而限制了用户程序不能随意地进入操作系统区域，读写操作系统的内部代码，也限制了用户程序不能随意进入其它用户程序的区域。

中断：是指计算机在执行程序的过程中，当遇到需要立即处理的事件时，立即暂停当前正在运行的程序，转去执行有关服务程序，处理完后自动返回原程序。