国开电大 操作系统 形考作业1-3答案

国开电大 操作系统 形考作业1-3答案

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1.操作系统属于系统软件，其基本职能是控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行。操作系统对缓冲区的管理属于设备管理的功能。操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是系统调用。

2.UNIX操作系统核心层的实现结构设计采用的是层次结构。UNIX命令的一般格式是命令名[选项][参数]。工业过程控制系统中运行的操作系统最好是实时系统。

3.进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程只能有唯一的进程控制块。程序是静态概念，进程是动态概念。两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的同步关系。两个进程争夺同一个资源不一定死锁。若干进程因竞争资源而无休止地循环等待着，而且都不释放已占有的资源，是系统出现死锁的原因。

4.进程从运行状态变为阻塞状态的原因是输入或输出事件发生。如果信号量S的值是0，此时进程A执行P（S）操作，那么，进程A会进入阻塞态，让出CPU。若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有1个等待进程。

5.批处理系统的主要缺点是失去了交互性。为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的进程控制块，根据它而感知进程的存在。为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率，是存储管理的功能。实时操作系统追求的目标是快速响应。

6.该操作系统应该是分时系统，以使系统中所有的用户都能得到及时的响应。系统调用是由操作系统提供的内部调用，它只能通过用户程序间接使用。

一个进程可以包含多个线程，这样可以更好地利用系统资源，提高系统的并发性和响应速度。因此，引入线程的好处包括：提高系统的并发性、提高系统的响应速度、更好地利用系统资源、提高程序的可靠性和可维护性等。

进程状态的转换包括：从创建到就绪、从就绪到运行、从运行到阻塞、从阻塞到就绪、从运行到结束。因此，从就绪到阻塞不是一个正确的进程状态转换。

实时系统是指对任务的处理有时间要求的系统。火车订票系统需要在特定的时间内完成订票任务，因此属于实时系统。

分时系统的特征包括：多个用户共享系统资源、时间片轮转调度、可交互性、响应时间要求低等。因此，可靠性比实时系统要求高不属于分时系统的特征。

现代操作系统的基本特征包括：程序的并发执行、资源共享、操作的异步性。其中，程序的并发执行指的是操作系统可以同时运行多个程序或进程。

引入线程以后，进程只是资源分配的单位，而线程是调度和执行的单位。多个线程可以共享进程的资源，提高系统的并发性和响应速度。

信号量S的初值为8，执行了10次P操作和6次V操作后，S的值为4.P操作是对信号量执行减1操作，V操作是对信号量执行加1操作。

一个进程被唤醒意味着进程从阻塞状态变为就绪状态，等待系统分配资源并执行。

已经获得除CPU以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态，等待系统分配CPU资源并执行。

操作系统具备的主要功能包括：资源管理、进程管理、文件管理、设备管理、用户接口等。文档编辑不属于操作系统的主要功能。

进程高级通信方式包括：管道通信、消息传递、共享存储器、远程过程调用等。进程互斥和同步方式不属于进程高级通信方式。

UNIX系统是一个著名的多用户、分时系统，可以同时支持多个用户的操作和任务处理。

进程的最基本的特征是动态性和并发性。动态性指进程的创建、运行和结束都是动态的过程；并发性指系统可以同时运行多个进程。

引入“进程”概念的主要目的是为了描述程序动态执行过程的性质，包括进程的创建、运行和结束等。

在单处理机系统中，处于运行状态的进程只有一个，因为系统只有一个CPU资源。

在分时系统中，时间片一定，用户数越多，则响应时间越长。因为系统需要为更多的用户分配CPU资源，因此每个用户获得的CPU时间片就会变少，响应时间也就会相应变长。

操作系统是处于裸机之上的第一层软件，负责管理和控制计算机硬件和软件资源，为用户提供一个良好的计算机环境。

在进程通信中，使用信箱方式交换信息是一种消息传递方式。进程可以通过信箱向其他进程发送消息，并从信箱中接收消息。

多道批处理系统是一种强调吞吐能力的操作系统，可以同时处理多个作业，提高系统资源的利用率。

某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于阻塞状态。当系统完成了所需的读盘操作后，该进程的状态将从阻塞变为就绪，等待系统分配CPU资源并执行。

临界资源是一种在一段时间内只允许一个进程访问的资源，需要进行同步和互斥控制，以保证资源的正确访问和使用。

在执行V操作时，当信号量的值小于等于0时，应释放一个等待该信号量的进程。因为等待队列中的进程需要获得该信号量才能继续执行，因此需要释放一个单位资源来满足等待队列中的进程。

UNIX操作系统采用宏内核方法实现结构设计，而不是微内核方法。宏内核方法将操作系统的各个模块都集成在一个内核中，而微内核方法将操作系统的各个模块分离出来，只保留最基本的功能在内核中。

答案：错

操作系统是用户与计算机之间的接口。它是整个计算机系统的控制管理中心，但并不是建立在其它软件之上，而是作为系统软件中的一种独立存在。操作系统以进程为单位分配系统资源，而不是以程序为单位。管道文件方式是进程间的高级通信方式之一。进程和程序并不是一一对应的关系，一个程序可以对应多个进程。解决死锁的方法包括死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测与恢复。进程的同步关系不一定需要先后顺序，可以是互斥或者竞争关系。进程从运行状态变为阻塞状态的原因可以是时间片到时，也可以是输入或输出事件发生。进程控制块（PCB）是进程存在的唯一标志，是专为进程设置的私有数据结构，每个进程都有一个PCB。进程之间的互斥主要源于进程之间的资源竞争，不是交换信息量大的高级通信。进程执行的相对速度由操作系统控制，而不是由进程自己控制。操作系统中的进程构成一棵树形的进程族系图。实时系统对可靠性的要求更高，但分时系统也需要可靠性。系统产生死锁的根本原因是资源有限且操作不当，不是因为提供的资源少于并发进程的需求。信号量机制是一种有效地实现进程同步与互斥的工具，只能由P、V操作来改变。一个进程被唤醒并不意味着它重新占有了CPU，它需要等待CPU调度。在Linux系统中，用户进程可以在用户模式下或者内核模式下运行。在UNIX/Linux系统上，系统调用以C函数的形式出现。进程状态的转换中，从就绪态转换到阻塞态是可能实现的。

答案：

题目：用如图所示的进程状态转换图能够说明有关处理机管理的大量内容。试回答：进程状态转换图。

小题1：该图中的进程状态包括就绪态、执行态、阻塞态和创建态四种状态，分别用不同的图形表示，可以清晰地描述进程在运行过程中的状态变化和相互关系。

小题2：进程状态转换图可以说明进程调度算法的实现过程，例如在抢占式调度算法中，当有更高优先级的进程进入就绪态时，当前正在执行的进程会被抢占，重新进入就绪态，等待下一次调度。 小题3：进程状态转换图还可以说明进程同步和互斥的实现过程，例如在信号量机制中，当信号量的值为0时，进程会进入阻塞态，等待其他进程释放信号量。

小题4：进程状态转换图还可以说明进程的创建和撤销过程，例如在进程创建时，需要为新进程分配资源并初始化，而在进程撤销时，需要回收进程占用的资源并通知其他相关进程。

小题5：进程状态转换图还可以说明进程间通信的实现过程，例如在管道通信中，进程需要在不同的状态之间切换，通过管道进行数据传输和接收，实现进程间的通信。同时，进程状态转换图也可以说明进程死锁的产生和解除过程，帮助开发人员避免和解决死锁问题。

小题6：进程状态转换图还可以说明进程的优先级和调度策略的实现过程，例如在多级反馈队列调度算法中，进程会根据优先级进入不同的队列，每个队列有不同的时间片，进程会根据时间片轮转执行，从而实现进程的优先级和调度策略。同时，进程状态转换图也可以说明进程的中断处理和异常处理过程，帮助开发人员处理各种异常情况。

题目：虚拟存储器的最大容量取决于计算机的地址结构。

答案：正确

题目：分区管理与虚拟存储技术不能配合使用。

答案：正确

题目：JCB是指作业控制块，用于操作系统中的作业管理。

答案：正确

题目：为实现地址映射，硬件应提供两个寄存器，一个是基址寄存器，一个是限长寄存器。

答案：正确

题目：在分时系统中，可将进程不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据，称为对换技术。

答案：正确

题目：在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过页表实现的。

答案：正确

题目：在分页系统环境下，程序员编制的程序，其地址空间是连续的，分页是由操作系统完成的。

答案：正确

题目：静态重定位是一种一次性完成地址修改的方式，在目标程序装入内存时使用。

答案：正确

题目：在批处理系统中，周转时间是作业等待时间和运行时间之和。

答案：正确

题目：在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数可能增加也可能减少。

答案：正确

题目：在请求分页虚拟存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起缺页中断。

答案：正确

题目：在页式存储管理系统中，整个系统的页表个数是和装入主存的进程个数相同。

答案：正确

题目：在页式虚拟存储管理系统中，LRU算法是指近期最长时间以来没被访问的页先淘汰。

答案：正确

题目：在作业调度中，采用优先级调度算法时，为了尽可能使CPU和外部设备并行工作，应按照作业的I/O需求和计算需求确定作业的优先级。

答案：正确

题目：最容易形成很多小碎片的可变分区算法是最佳适应算法。

答案：正确

题目：最先适应分配算法把空闲区按地址顺序从小到大登记在空闲区表中。