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第12章F r e e R T O S中断优先级配置（重要）本章节为大家讲解FreeRTOS中断优先级配置，此章节非常重要，初学者经常在这里犯迷糊。
对于初学者来说，本章节务必要整明白。
12.1 NVIC基础知识12.2 使用FreeRTOS时如何配置外设NVIC12.3 FreeRTOS配置选项中NVIC相关配置12.4 不受FreeRTOS管理中的的深入讨论12.5总结12.1N V I C基础知识NVIC的全称是Nested vectored interrupt controller，即嵌套向量中断控制器。
对于M3和M4内核的MCU，每个中断的优先级都是用寄存器中的8位来设置的。
8位的话就可以设置2^8 = 256级中断，实际中用不了这么多，所以芯片厂商根据自己生产的芯片做出了调整。
比如ST 的STM32F1xx和F4xx只使用了这个8位中的高四位[7:4]，低四位取零，这样2^4=16，只能表示16级中断嵌套。
对于这个NVIC，有个重要的知识点就是优先级分组，抢占优先级和子优先级，下面就以STM32为例进行介绍，STM32F1xx和F4xx都是只使用了这个8位寄存器的高四位[7:4]。
优先级分组 抢占优先级 子优先级 高4位使用情况描述 NVIC_PriorityGroup_0 0级抢占优先级 0-15级子优先级 0bit用于抢占优先级4bit全用于子优先级 NVIC_PriorityGroup_1 0-1级抢占优先级 0-7级子优先级 1bit用于抢占优先级3bit用于子优先级 NVIC_PriorityGroup_2 0-3级抢占优先级 0-3级子优先级 2bit用于抢占优先级2bit用于子优先级 NVIC_PriorityGroup_3 0-7级抢占优先级 0-1级子优先级 3bit用于抢占优先级1bit用于子优先级 NVIC_PriorityGroup_4 0-15级抢占优先级 0级子优先级 4bit全用于抢占优先级0bit用于子优先级图12.1 优先级分组0，也就是没有抢占式优先级，只有子优先级，关于这个抢占优先级和这个子优先级有几点一定要说清楚。
第一章操作系统概述课后习题1. 硬件将处理机划分为两种状态，即管态和目态，这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答：便于设计安全可靠的操作系统。
管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。
通常操作系统在管态下运行，可以执行所有机器指令；而用户程序在目态下运行，只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在目态下执行特权指令，将会引起保护性中断，由操作系统终止该程序的执行，从而保护了操作系统。
2. 何为特权指令?举例说明之。
如果允许用户执行特权指令，会带来什么后果？答：只能在态下才能执行的指令称为特权指令。
如开关中断、置程序状态寄存器等。
如果允许用户执行特权指令，它将不仅影响当前运行的程序，而且还有可能影响操作系统的正常运行，甚至整个系统。
3. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的，还是由软件确定的 ? 答：中断向量在机器中的位置是由硬件确定的。
例如，在 INTEL 80x86 CPU 中，内存空间0x00000——0x003ff为中断向量空间。
4. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的？答：中断向量的内容是由操作系统程序确定的。
向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字（中断处理程序运行环境），中断处理程序是由操作系统装入内存的，操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。
5. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态 ? 为什么? 答：应当标明是管态。
该状态由系统初试化程序设置，这样才能保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序。
6. 中断和程序并发之间的关系是什么？答：中断是程序并发的必要条件。
如果没有中断，操作系统不能获得系统控制权，无法按调度算法对处机进行重新分配，一个程序将一直运行到结束而不会被打断。
7. 说明“栈”和“堆”的差别．答：栈是一块按后进先出（FIFO）规则访问的存储区域，用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。
计算机操作系统每章习题及答案《操作系统》复习题第一章操作系统引论一、单项选择题1、操作系统是一种（ B ）。
A.应用软件B. 系统软件C.通用软件D. 工具软件2、操作系统是一组（ C ）。
A.文件管理程序B.中断处理程序C.资源管理程序D.设备管理程序3、现代操作系统的基本特征是（ C ）、资源共享和操作的异步性。
A.多道程序设计B. 中断处理C.程序的并发执行D. 实现分时与实时处理4、（ D ）不是操作系统关心的主要问题。
A. 管理计算机裸机B. 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面C. 管理计算机系统资源D. 高级程序设计语言的编译器5、引入多道程序的目的在于（ A ）。
A. 充分利用CPU，减少CPU等待时间B. 提高实时响应速度C. 有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量D. 充分利用存储器6、（ A ）没有多道程序设计的特点。
A. DOSB. UNIXC. WindowsD.OS/27、下列操作系统中，为分时系统的是（ C ）。
A. CP/MB. MS-DOSC. UNIXD. Windows NT8、在分时系统中，时间片一定，（ B ），响应时间越长。
A.内存越多B.用户数越多C.后备队列越短D.用户数越少9、批处理系统的主要缺点是（ B ）。
A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具备并行性D.以上都不是10、在下列性质中，（ D ）不是分时系统的特征。
A. 交互性B. 同时性C. 及时性D. 独占性11、实时操作系统追求的目标是（ C ）。
A.高吞吐率B.充分利用内存C. 快速响应D. 减少系统开销12、CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（ C ）。
A. 运行进程修改程序状态字B. 中断屏蔽C. 系统调用D. 进程调度程序13、系统调用的目的是（A ）。
A.请求系统服务B.终止系统服务C.申请系统资源D.释放系统资源14、系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（B ）。
第十二章习题与思考题典型例题解析例12-1 总线标准与接口标准的特点答案：总线标准与接口标准在概念上是不同的，但是，往往把一些接口标准说成是总线标准。
实际上两者之间是有其区别特征的。
（1）总线标准的特点①公用性，同时挂接多种不同类型的功能模块；②在机箱内以总线扩展插槽形式提供使用；③一般为并行传输；④定义的信号线多，且齐全，包括分离的数据、地址和控制信号线以及电源线。
（2）接口标准的特点①专用性，一般是一个接口只接一类或一种设备；②一般设在机箱外，以接口插头（座）形式提供使用；③有并行和串行两种传输；④定义的信号线少，且不齐全，一般是控制信号线、数据信号线、地址信号线共用。
例12-2 计算机系统采用“面向总线”的形式有何优点？答案：面向总线结构形式的优点主要有：①简化了硬件的设计。
从硬件的角度看，面向总线结构是由总线接口代替了专门的I/O接口，由总线规范给了传输线和信号的规定，并对存储器、I/O设备和CPU如何挂在总线上都作了具体的规定。
所以，面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作CPU插件、存储器插件以及CPU、存储器插件以及I/O插件等，将它们连入总线即可工作，而不必考虑总线的详细操作。
②简化了系统结构。
整个系统结构清晰，连线少，底板连线可以印刷化。
③系统扩充性好。
一是规模扩充，二是功能扩充。
规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件；功能扩充仅仅需要按总线标准设计一些新插件。
插件插入机器的位置往往没有严格的限制。
这就使系统扩充即简单又快速可靠，而且也便于查错。
④系统更新性能好。
因为CPU、存储器、I/O接口等都是按总线规约挂到总线上的，因而只要总线设计恰当，可以随时随着处理器芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件，新的插件插到底板上对系统进行更新，而这种更新只需更新需要新的插件，其他插件和底板连线一般不需更改。
例12-3某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个时钟周期，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？解：设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1/f表示，一个周期传送的数据量用D表示，根据总线带宽的定义，则有：Dr = D/T = D×f = 4B×33×106/s = 132MB/s习题与思考题一、填空题：1.微机总线的信号线包括①、②、③、以及电源和地线。
1.1：存储程序式计算机的主要特点是：集中顺序过程控制（1）过程性：模拟人们手工操作（2）集中控制：由CPU集中管理（3)顺序性：程序计数器1.2：a:批处理系统的特点：早期批处理有个监督程序，作业自动过渡直到全部处理完，而脱机批处理的特点：主机与卫星机并行操作。
b:分时系统的特点：（1）：并行性。
共享一台计算机的众多联机用户可以在各自的终端上同时处理自己的程序。
（2）：独占性。
分时操作系统采用时间片轮转的方法使一台计算机同时为许多终端上同时为许多终端用户服务，每个用户的感觉是自己独占计算机。
操作系统通过分时技术将一台计算机改造为多台虚拟计算机。
（3）：交互性。
用户与计算机之间可以进行“交互会话”，用户从终端输入命令，系统通过屏幕（或打印机）将信息反馈给用户，用户与系统这样一问一答，直到全部工作完成。
c：分时系统的响应比较快的原因：因为批量操作系统的作业周转时间较长，而分时操作系统一般采用时间片轮转的方法，一台计算机与许多终端设备连接，使一台计算机同时为多个终端用户服务，该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话功能。
1.3：实时信息处理系统和分时系统的本质区别：实时操作系统要追求的目标是：对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。
其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。
此外，实时操作系统应有较强的容错能力，分时操作系统的工作方式是：一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用。
用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。
用户根据上步结果发出下道命。
分时操作系统将CPU 的时间划分成若干个片段，称为时间片。
操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。
每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。
分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。
假设有一个文件系统，它里面的文件被删除后，当连接到该文件的链接依然存在时，文件的磁盘空间会再度被利用。
如果一个新的文件被创建在同一个存储区域或具有同样的绝对路径名，这会产生什么问题如何才能避免这些问题Answer:令旧的文件为F1，新文件为F2。
用户希望通过存在的链接进入F1，实际上将进入F2。
注意，使用的是文件F1的访问保护，而不是F2的。
这个问题可以通过确保所有被删除文件的链接也被删除来避免。
可以从几个方面来完成：a.保存一份文件所有链接的列表，删除文件时，删除每一个链接b.保留链接，当试图访问一个已删除文件时删除他们c.保存一个文件引用清单（或计数器），只有在文件所有链接或引用被删除后，删除该文件打开文件表被用以保持当前打开文件的信息，操作系统应该为每个用户保持一个单独的表吗或者只是保持一个包含当前所有用户访问文件的引用的表如果两个不同程序或用户访问同样的文件，在打开文件表中应包含单独的条目吗Answer:保持一个中央的打开文件表，操作系统可以执行下列操作，否则不可执行：假设一个当前有一个或一个以上进程访问的文件。
如果该文件被删除，那么应该直到所有正在访问文件的进程关闭它时，它才能从磁盘上删除。
只要有正在访问文件的进程数目的集中核算，该检查就可以执行。
另一方面，如果两个进程正在访问该文件，则需要保持两个单独的状态来跟踪当前位置，其中部分文件正被两个进程访问。
这就要求操作系统为两个进程保持单独的条目。
一个提供强制锁，而非使用由用户决定的咨询锁的进程有何优点和缺点Answer:在许多情况下，单独的程序可能愿意容忍同时访问一个文件，而不需要获得锁，从而确保文件的相互排斥。
其他程序结构也可以确保相互排斥，如内存锁；或其他同步的形式。
在这种情况下，强制锁将限制访问文件的灵活性，也可能增加与访问文件相关的开销。
在文件的属性中记录下创建程序的名字，其优点和缺点是什么（在Macintosh 操作系统中就是这样做的）Answer:记录下创建程序的名字，操作系统能够实现基于此信息的功能（如文件被访问时的程序自动调用）。
第一章1.设计现代0S的主要目标是什么?方便性，有效性，可扩充性和开放性.2.OS的作用可表现为哪几个方面?a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;b.Os作为计算机系统资源的管理者;c.Os作为扩充机器.3，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?不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要;4.何谓脱机工/0和联机工/0?a.脱机输入输出方式(off一Line工/0)是为了解决人机矛盾及CPU和工/0设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间，提高了1/0速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当CPU需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了CPU等待输入的时间，这就是脱机输入技术;当程序运行完毕或告一段落，CPU需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把结果输出到磁带上，然后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是脱机输出技术.b.若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.5.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人机交互，共享主机以及便于用户上机的需求.6，试说明实时任务的类型和实时系统的类型.a.实时任务的类型按任务执行时是否呈现周期性来划分，分为周期性实时任务和非周期性实时任务;根据对截止时间的要求来划分，分为硬实时任务和软实时任务;b.通常把要求进行实时控制的系统统称为实时控制系统，把要求对信息进行实时处理的系统成为实时信息处理系统.7.实现多道程序应解决哪些问题?a.处理机管理问题;b.内存管理问题;c.1/0设备管理问题;d.文件管理问题;e.作业管理问题.8，试比较单道与多道批处理系统的特点及优缺点，a.单道批处理系统是最早出现的一种0S，它具有自动性，顺序性和单道性的特点;多道批处理系统则具有调度性，无序性和多道性的特点;b.单道批处理系统是在解决人机矛盾及CPU和工/0设备之间速度不匹配的矛盾中形成的，旨在提高系统资源利用率和系统吞吐量，但是仍然不能很好的利用系统资源;多道批处理系统是对单道批处理系统的改进，其主要优点是资源利用率高，系统吞吐量大;缺点是平均周转时间长，无交互能力.9，实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a.关键问题:及时接收，及时处理;b.对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存，在不长的时间内，能使每个作业都运行一次.10为什么要引入实时操作系统?更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.11.0s具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?a.并发(Concurrence)，共享(Sharing)，虚拟(Virtual)，异步性(ASynchronism).b.其中最基本特征是并发和共享.12内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么?a.主要功能:内存分配，内存保护，地址映射和内存扩充等.b.内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，以减少不可用的内存空间，允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要.------内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰.------地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址. ------内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量.13处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么?a.进程控制，进程同步，进程通信和调度.b.进程控制的主要任务是为作业创建进程，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换.-一进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节.-一进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.-一调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个作业，为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一新进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，是进程投入运行.14设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?a.主要功能:缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等.b.主要任务:完成用户提出的1/0请求，为用户分配1/0设备;提高CPU和1/0设备的利用率;提高1/0速度;以及方便用户使用1/0设备.15文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?a.主要功能:对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及文件的共享和保护.b.主要任务:对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性.16试在交互性，及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较，a.分时系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序，因而它具有较强的交互能力;而实时系统虽然也有交互能力，但其交互能力不及前者.b.实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似，都是以人所能接收的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的.c.实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.17是什么原因使操作系统具有异步性特征?a.程序执行结果是不确定的，即程序是不可再现的.第二章3.程序并发执行为什么会产生间断性?因为程序在并发执行过程中存在相互制约性.4，程序并发执行为何会失去封闭性和可再现性?因为程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，资源状态需要多个程序来改变，即存在资源共享性使程序失去封闭性;而失去了封闭性导致程序失去可再现性.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，而引入了进程概念.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0S的重要特征.引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是不能并发执行的.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参加运行.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.8.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因.a.处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变为执行状态.b.当前进程因发生某事件而无法执行，如访问已被占用的临界资源，就会使进程由执行状态转变为阻塞状态.c.当前进程因时间片用完而被暂停执行，该进程便由执行状态转变为就绪状态.9，为什么要引入挂起状态?该状态具有哪些性质?a.引入挂起状态处于5中需要:终端用户的需要，父进程的需要，操作系统的需要，对换的需要和负荷调节的需要.b.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主要有哪些?a.进程当前暂存信息;b.下一条指令地址信息;c.进程状态信息;d.过程和系统调用参数及调用地址信息.13在创建一个进程时，需完成的主要工作是什么?a.操作系统发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语Creat();b.申请空白PCB;c.为新进程分配资源;d.初始化进程控制块;e.将新进程插入就绪队列.14在撤消一个进程时，需完成的主要工作是什么?a.Os调用进程终止原语;b.根据被终止进程的标志符，从PCB集合中检索出该进程的PCB，从中读出该进程的状态;c.若被终止进程正处于执行状态，应立即中止该进程的执行，并设置调度标志为真;d.若该进程还有子孙进程，还应将其所有子孙进程予以终止;e.将该进程所拥有的全部资源，或者归还给其父进程，或者归还给系统;f.将被终止进程(它的PCB)从所在队列(或链表)中移出，等待其它程序来搜集信息.17.为什么进程在进入临界区之前，应先执行”进入区“代码，在退出临界区后又执行“退出区”代码?为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码，如果未被访问，该进程便可进入临界区对资源进行访问，并设置正被访问标志，如果正被访问，则本进程不能进入临界区，实现这一功能的代码成为”进入区”代码;在退出临界区后，必须执行”退出区”代码，用于恢复未被访问标志.18，同步机构应遵循哪些基本准则?为什么?a.空闲让进.b.忙则等待.c有限等待.d.让权等待.23在生产者一消费者问题中，如果缺少了signal(full)或Signal(empty)，对执行结果会有何影响? 如果缺少了signal(full)或Signal(empty)，，生产者可以不断地往缓冲池送消息，如果缓冲池满，就会覆盖原有数据，造成数据混乱.而消费者始终因wait(full)操作将消费进程直接送入进程阻塞链表进行等待，无法访问缓冲池，造成无限等待.24，在生产者一消费者问题中，如果将两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置;或者是将signal(mutex)与signal(full)互换位置结果会如何?a.wait(full)和wait(mutex)互换位置后，因为mutex在这儿是全局变量，执行完wait(mutex)，则mutex赋值为0，倘若full也为0，则该生产者进程就会转入进程链表进行等待，而生产者进程会因全局变量mutex为0而进行等待，使full始终为0，这样就形成了死锁.b.而signal(mutex)与signal(full)互换位置后，从逻辑上来说应该是一样的.25，我们为某临界区设置一把锁W，当W=1时，表示关锁;W=0时，表示锁已打开.试写出开锁原语和关锁原语，并利用它们去实现互斥，开锁原语:unlock(W):W=O;关锁原语:lock(W);if(W==l)do no_op;W=l;利用开关锁原语实现互斥:Var w: semaphore: =0;beginparbeginProcess:beginrepeatlock(W);critical sectionunlock(W);remainder sectionuntil false;endparend26.试修改下面生产者一消费者问题解法中的错误:Producer:beginrepeatproducer an item in nextp;wait(mutex);wait(full);/*应为wait(empty)，而且还应该在wait(mutex)的前面*/buffer(in):=nextp;/*缓冲池数组游标应前移:in:=(in+l)mod n;*/signal(mutex);/*signal(full);*/until false;endConsumer:beginrepeatwait(mutex);wait(empty);/*应为wait(full)，而且还应该在wait(mutex)的前面*/nextc:=buffer(out);out:=out+l;/*考虑循环，应改为:out:=(out+l)mod n;*/signal(mutex);/*signal(empty);*/consumer item in nextc;until false;end27 试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法.设初始值为1的信号量c[I]表示工号筷子被拿(工=l，2，3，4，…，Zn)，其中n为自然数. send(I):Beginif 1 mod 2==1 then{P(c[I]);P(c[I－1 mod 5]);Eat;V(c[I一1 mod 5]);V(c[I]);}e1se{P(c[I一1 mod 5); P(c[I]);Eat;V(c[I]);V(c[I一1 mod 5]); }End。
操作系统概念(第九版)答案简介《操作系统概念(第九版)答案》是一本针对《操作系统概念(第九版)》教材的答案集合。
本文档旨在提供读者对操作系统相关概念的理解和应用基础。
目录1.引论2.进程管理3.处理机调度4.进程同步5.死锁6.内存管理7.虚拟内存8.文件系统9.输入与输出10.磁盘存储管理11.安全性和保护12.分布式系统13.多媒体操作系统14.实时系统第一章引论本章的目标是介绍操作系统的概念和功能，包括定义了什么是操作系统、操作系统的历史和发展、操作系统的分类以及操作系统的基本组成部分。
问题1：操作系统是什么？答案：操作系统是一个管理计算机硬件和软件资源的软件系统。
它为用户提供一个在硬件和软件之间进行交互的接口，同时协调和控制计算机的各个组件，以实现有效和可靠的计算机操作。
问题2：操作系统的历史和发展？答案：操作系统的历史可以追溯到大约20世纪50年代，当时计算机的使用范围相对较小，操作系统也比较简单。
随着计算机技术的发展，操作系统逐渐变得复杂而且功能强大。
在20世纪60年代，随着多道程序设计的发展，操作系统开始支持同时运行多个程序。
这就导致了对资源的合理分配和进程调度的需求。
同时，操作系统的文件系统和输入输出功能也得到了改进和扩展。
在20世纪70年代，个人计算机的出现使得操作系统变得更加普及。
同时，分时操作系统和分布式操作系统的概念也开始出现。
到了20世纪80年代和90年代，图形用户界面(GUI)的引入和互联网的普及使得操作系统更加用户友好和功能丰富。
现在，操作系统已经成为计算机系统中不可或缺的一部分，为计算机用户提供各种功能和服务。
问题3：操作系统的分类有哪些？答案：操作系统可以根据不同的标准进行分类。
以下是国际上常用的操作系统分类方法：1.目标计算机系统：大型机操作系统、小型机操作系统、微型机操作系统、嵌入式系统操作系统。
2.处理方式：批处理系统、分时操作系统、实时操作系统。
3.用户数量：单用户操作系统、多用户操作系统。
（完整版）操作系统课后题答案课本课后题部分答案第⼀章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13.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.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，并设置运⾏现场，使进程投⼊执⾏。
15.内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？北京⽯油化⼯学院信息⼯程学院计算机系3/48《计算机操作系统》习题参考答案余有明与计07和计G09的同学们编著 3/48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。
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，置换功能等。
16.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.17.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。
操作系统智慧树知到课后章节答案2023年下韶关学院韶关学院第一章测试1.对于一台PC而言，下列各项中（）对系统必不可少。
A:OS B:C语言编辑器 C:杀毒软件 D:Office软件答案:OS2.从用户的角度看，OS是（）。
A:合理组织计算机工作流程的软件 B:用户与计算机硬件系统之间的接口 C:控制和管理计算机系统资源的软件 D:一个大型的工具软件答案:用户与计算机硬件系统之间的接口3.配置了OS的计算机是一台比原来的物理计算机功能更加强大的计算机，这样的计算机只是一台逻辑上的计算机，称为（）计算机。
A:物理 B:并行 C:共享 D:虚拟答案:虚拟4.与单道程序系统相比，多道程序系统的优点是（）。
Ⅰ.CPU利用率高Ⅱ.系统开销小Ⅲ.系统吞吐量大Ⅳ.I/O设备利用率高A:仅Ⅰ、Ⅲ B:仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ C:仅Ⅱ、Ⅲ D:仅Ⅰ、Ⅳ答案:仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ5.引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有（）。
A:多CPU技术 B:SPOOLing技术 C:分时功能 D:中断功能答案:中断功能6.下列对OS的叙述中，正确的是（）。
A:DOS是一个单用户多任务的OS B:OS都在内核态运行 C:批处理系统的主要缺点是缺少交互性 D:分时系统中常用的原则是使时间片越小越好答案:批处理系统的主要缺点是缺少交互性7.OS的基本类型主要有（）。
A:批处理系统、分时系统和多任务系统 B:批处理系统、分时系统和实时系统C:单用户系统、多用户系统和批处理系统 D:实时系统、分时系统和多用户系统答案:批处理系统、分时系统和实时系统8.分时系统的主要目的是（）。
A:提高系统吞吐量 B:比较快速地响应用户 C:充分利用内存 D:充分利用I/O 设备答案:比较快速地响应用户9.并发性是指若干事件在（）发生。
（）A:不同时间间隔内 B:同一时间间隔内 C:同一时刻 D:不同时刻答案:同一时间间隔内10.单处理机系统中，可并行的是（）。
Ⅰ.进程与进程Ⅱ.处理机与设备Ⅲ.处理机与通道Ⅴ.设备与设备A:Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ B:Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ C:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ D:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ答案:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ第二章测试1.程序运行时独占系统资源，只有程序本身才能改变系统资源状态，这是指（）。
第一章操作系统概论一、名词解释1.操作系统：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度，以及方便用户的程序的集合。
2.软件：是提高计算机系统效率和方便用户使用计算机的程序.3.响应时间：指用户发出命令，到系统完成用户命令所需的时间。
4.分时技术：把处理机的响应时间分成若干个大小相等（或不相等）的时间单位，称为时间片（如100毫秒），每个终端用户获得CPU，就等于获得一个时间片，该用户程序开始运行，当时间片到（用完），用户程序暂停运行，等待下一次运行。
5.批处理：是指把一批作业以脱机输入方式输入到磁带上，并在系统中配上监控程序，它负责完成这批作业的调入、启动运行、输出运行结果等工作。
6.吞吐量：指系统在单位时间内所完成的总工作量7.裸机：8.脱机输入输出：①该技术是指事先将装有用户程序和数据的纸带(或卡片)装入纸带(或卡片)输入机，在一台外围机的控制下把纸带(卡片)上的数据(程序)输入到磁带上。
②当CPU需要这些程序和数据时再从磁带上高速地调入内存。
类似的，当CPU需要输出时可由CPU直接高速地把数据从内存送到磁带上。
③然后再在另一台外围机地控制下，将磁带上的结果通过相应的输出设备输出。
由于程序和数据的输入输出都是在外围机的作用下完成的，即是在脱离主机的情况下完成的。
故称脱机输入输出方式9.单道批处理系统：是指系统对作业的处理都是成批进行的、且在内存中始终只保持一道作业。
它是最早出现的一种OS。
但这种单道批处理系统仍然不能很好地利用系统资源，故现在已很少使用。
其特征为：自动性、顺序性、单道性。
10.多道批处理系统：多道程序设计技术是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，它们在管理程序的控制下相互穿插地运行。
在批处理系统中采用多道程序设计技术，就形成了多道批处理操作系统。
11.并发性：指两个或多个事件在同一时刻发生。
12.并行性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
13.临界资源：指在一段时间内只允许一个进程访问的资源。
14.虚拟性：指通过某种技术把一个物理设备变成若干个逻辑上的对应物。
其实现通过分时使用的方法。
15.共享：指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。
二.填空1. 操作系统是配置在计算机硬件系统上的第一层软件，是对硬件系统的第一次扩充。
是用户和计算机硬件系统之间的接口。
2. 用户与操作系统之间的接口有命令接口、程序接口、图形用户接口3.多道程序设计技术，在单处理机情况下多道程序环境中的各道程序，宏观上它们是并行运行，微观上则是串行执行。
4.操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度，以及方便用户的程序的集合。
5.分时操作系统是按照时间片为每个用户分配处理机的。
实时控制系统和实时信息处理系统是实时操作系统的两种应用。
6.网络操作系统的模式有：客户/服务器C/S(Client/Server)模式和对等（Peer-to-Peer）模式。
7.并发、共享、虚拟、异步性构成了操作系统的特征。
8. 除从硬件的角度外，扩充内存可采用虚拟技术。
将外存作为内存来使用。
9 程序的并发执行是指两个或两个以上的程序或程序段可在同一时间间隔内同时执行。
10.从资源管理的观点看，OS 是计算机系统资源的管理者。
OS 的主要功能是针对处理机, 存储器, I/O 设备及文件等四类资源进行有效的管理。
11. 多道批处理系统与分时操作系统和实时操作系统是操作系统的三种基本类型。
12.在操作系统中，存储器管理主要包括：内存分配，内存保护，地址映射和内存的扩充。
13.对处理机的分配和运行都是以进程为基本单位的。
所以对处理机的管理就转化为对进城的管理，它包括：进程控制 、进程同步、进程通信 及 调度三、选择题1． 以下属于操作系统的是：a ）ie 浏览器b ）dosc ）宏汇编d ）word 字处理软件2． 以下属于单任务单用户的操作系统是a ）unixb ）dosc ）windows xpd ）os/23． 能在微机、工作站、小型机及大型机上运行的OS 是a ）unixb ）dosc ）windows 95d ）Macintosh OS四、问答题1、就以下几方面比较分布式OS 与网络OS2.何为脱机的I/O 和联机的I/O?脱机的I/O 是指不需要主机干预的I/O ；联机的I/O 是指I/O 传输需要主机干预。
分布式OS 网络OS分布性 OS 均匀分布在各节点，OS 的处理、控制功能分布在各节点 有分布处理功能，控制集中在某（个）些主机或服务器并行性任务分派到各处理单元并行执行 网络上节点计算机只处理自己的任务 透明性物理位置、并发控制、系统故障对用户透明 操作实现上对用户透明 共享性各站点的软硬件资源对系统中所有用户共享 共享资源大多是主机或服务器的资源 健壮性 通过容错技术实现系统重构，可用性和可靠性高 有潜在的不可靠性，重构功能弱第二章进程的描述与控制一、名词解释1.原语是指由若干条指令组成、用来实现某个特定操作的一个过程。
原语的执行具有原子性，即原语在执行过程中不能被分割。
操作系统内核中含有许多原语，它们运行在系统状态下。
2.进程进程是程序的一次执行，是一个活动的实体，它有数据，程序段和进程控制块构成，是有生命周期的3.内核通常将一些与硬件紧密相关的模块（诸如中断处理程序，各种常用设备的驱动程序），以及运行频率较高的模块（诸如时钟管理、进程调度以及许多模块公用的一些基本操作）都安排在紧靠硬件的软件层次中，并使它们常驻内存，以便提高OS的运行效率，并对它们加以保护。
通常把这一部分称为OS的内核。
4.前驱图描述进程执行顺序的有向图。
5.进程控制块PCB 存放进程的管理和控制信息的数据结构，由进程标识符，处理机状态和进程调度和控制信息组成。
6.系统态也叫管态或核心态。
它具有较高的特权，能执行一切指令，访问所有寄存器和存储区。
通常，操作系统内核就运行在系统状态下。
7.用户态用户态，也叫目态。
是一种具有较低特权的执行状态。
它只能执行规定的指令、访问规定的寄存器和存储区。
通常用户程序都运行在用户态。
8.线程是比进程更小的实体，引入线程后，进程只是拥有资源的基本单位，而不是一个可执行的实体；每个线程都是一个可执行的实体，即CPU调度和分派的基本单位是线程。
二.填空1.程序顺序执行时所表现的特征有：顺序性、封闭性、可再现性2.并发执行失去封闭性的原因是共享资源的影响3. 由程序段、数据段及进程控制块三部分构成了一个进程的实体。
4.进程的基本状态有：新（New）状态、就绪（Ready）状态、执行状态、阻塞(Block) ( “等待”“睡眠”)状态、终止（Terminated）状态。
5.系统态和用户态是处理机的两种执行状态6.PCB的组织方式：链表方式、索引表方式。
7.进程控制是操作系统的内核通过原语来实现的。
8.进程控制包括：进程创建、进程撤消、进程阻塞、进程唤醒。
9.线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位。
三、选择题1.以下描述不正确的是A．前驱图是用来描述程序段或进程之间执行的先后次序关系B．前驱图中不能有环路。
C．前驱图中可以有环路。
D．前驱图只是用来描述进程的家族关系的。
2.关于进程与程序的描述，以下正确的是A．进程和程序没有本质的区别B．进程是动态的，程序是静态的C．进程可以在计算机之间迁移，而程序不能。
3.以下同时支持用户级线程和内河支持线程的操作系统是：A．informix数据库管理系统；B．OS/2操作系统C．Solaris操作系统D．dos4.一个进程是_____A．由协处理机执行的一个程序 B. 一个独立的程序+ 数据集C．PCB结构与程序和数据的组合 D. 一个独立的程序四、判断正误1.进程和程序之间是多对一的关系。
X2.引入了线程后，进程就不再是资源分配和调度的基本单位。
X3.引入了线程后，线程就作为调度的基本单位。
V4.系统中同时处于就绪、阻塞、运行状态的进程有很多，故对同一状态的进程系统按队列来组织。
X五、简答题1.简述进程与程序的区别于联系进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。
通常进程不可在计算机之间迁移；而程序通常对应着文件、静态和可以复制。
进程是暂时的，程序的永久的：进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。
进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。
进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。
2.给出进程的5种基本状态的转换图3.论述进程和线程的区别于联系1、调度方面在引入线程的OS中，线程是作为调度和分派的基本单位，进程是作为资源拥有的基本单位。
2、并发性方面不但进程间可以并发执行，进程中的多个线程也可并发执行。
3、拥有资源方面进程是拥有系统资源的独立单位，线程自己不拥有系统资源（也有一点不可缺少的资源），但它可以共享其所属进程的资源。
4、系统开销方面创建和撤消进程（线程），系统都要为之分配和回收资源。
进程（线程）间的切换系统所付出的开销大（小）。
