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操作系统作业答案

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1 / 15 《操作系统》同步练习

第一章 操作系统引论

一、填空题

1、操作系统向用户提供了三种接口，分别是： 命令接口 、 程序接口 、

图形接口 。

2、可以从不同的角度来观察OS。从一般用户的观点，可把OS看作是 用户与计算机硬件系统之间的接口 ；从资源管理观点上看，则可以把OS视为 计算机系统资源的管理者 。

3、计算机系统中的软硬件资源可以分为四类，分别是：

。

4、当前三大种类操作系统分别是： 并发 、 共享 、 虚拟 。

5、多道批处理操作系统的特征是： 多道性,无序性,调度性 。

6、分时操作系统的特征是： 多路性,独立性,及时性,交互性 。

7、操作系统的四大特征分别是： 并发 、 共享 、 虚拟 、异步 。最基本的特征是 并发 。

二、名词解释

操作系统: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.

脱机IO技术:

联机IO技术:

多道批处理操作系统:是一种有效但又十分复杂的系统

实时操作系统:是指系统能及时(或即时)响应外部事件的请求,在规定时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时任务协调.

分时操作系统:是为了满足用户需求所形成的一种新型OS.

进程:是以异步方式运行的.并以人们不可预知的速度向前推进的.

并发:是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生.

并行:是指两个或多个事件在同一时刻发生.

互斥共享:

虚拟:是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物.

作业调度:是从后备队列中按照一定的算法选择出若干个作业,为它们分配其必需的资源.进程调度:是从进程的就绪队列中选出一新进程,把处理机分配给它,并为它设置运行现场,使进程投入执行.

三、问答题

1、 操作系统的主要任务是什么？

答:是为多道程序的运行提供良好的运行环境,以保证多道程序能有条不紊地,高效地运行,并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户的使用.

操作系统主要具有哪几方面功能？

答:有处理机管理,存储器管理,设备管理和文件管理.

2、 处理机管理有那些主要功能？ 真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。

2 / 15 答:是创建和撤消进程(线程),对诸进程(线程)的运行进行协调,实现进程(线程)之间的信息交换,以及按照一定的算法把处理机分配给进程(线程)

它们的主要任务是什么？

答:进程控制,进程同步,进程通信及调度

3、 内存管理有那些主要功能？

答:内存分配,内存保护,XXX映射,内存扩充

它们的主要任务是什么？

答: 是为多道程序的运行提供良好的环境,方便用户使用存储器,提高存储器的利用率以及能从逻辑上扩充内存.

4、 设备管理有那些主要功能？

答:具有缓冲管理,设备分配和设备处理以及虚拟设备等功能

它们的主要任务是什么？

答:完成用户进程提出的I/O请求,为用户进程分配其所需的I/O设备,提高CPU和I/O设备的利用率,提高I/O速度,方便用户使用I/O设备.

5、 文件管理有那些主要功能？

答:具有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与保护等功能.

它们的主要任务是什么？

答:是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.

6、 简要说明操作系统的四大特征。

答:操作系统的四大特征:并发,共享,虚拟及异步

第二章 进程管理

一、填空题

1、 程序顺序执行时的特征是： 为程序员检测和校正程序的错误带来了很大的方便

2、 程序并发执行时的特征是： 在对一批程序处理时,可以并发执行

3、 进程的五个特征是： 结构特征,动态性,并发性,独立性,异步性 。进程映像是 程序段， 、

相关的数据段和 PCB 三部分的总称。

4、 进程的三种基本状态是 就绪状态 、 执行状态 和

阴塞状态 。

5、 进程通信方式分为高级通信和 低级通信 。其中三种最常用的进程间高级通信方式为 共享存储器系统 、消息传递系统 、 管道通信系统 。

6、 同步机制应遵循的规则是： 空闲让进 、 忙则等待 、 有限等待 、 让权等待 。

7、 进程控制块PCB的两种组织方式是： 间接相互制约关系 和 直接相互制约关系 。

二、名词解释

前趋图: 个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph) 真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。

3 / 15 进程: 是一个正在执行的程序

进程映像: 称进程图像，是进程执行的上下文环境，包括处理机中各通用寄存器的值，进程的内存映像，打开文件的状态和进程占用资源的信息等

进程图:是用于描述一个进程的家族关系的有向树

进程同步: 具有同步关系的一组并发进程称为合作进程，合作进程间互相发送的信号称为消息或事件

进程互斥: 两个或两个以上的进程,不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域,否则可能发生与时间有关的错误,这种现象被称作进程互斥

临界区:不论是硬件临界资源,还是软件临界资源,多个进程必须互斥地对它进行访问

临界资源：是指每次仅允许一个进程访问的资源

管道：是指用于连接一个读进程和一个写进程以实现他们之间通信的一个共享文件，又名（PIPE文件）

三、简答或计算题

1、 试画出下面四条语句的前趋图：

S1：a=x+y

S2: b=Z+1

S3: c=a-b

S4: w=c+1

2、 请画出完整的进程状态转换图并说出在什么情况下进程会出生何种状态转换。

答：1.2题参考26至27页(a)与(b)

3、 进程PCB中主要包括什么信息？

答：1初始化标识信息2初始货处理机状态信息3初始化处理机控制信息

4、 引起创建进程的主要事件是什么？

答：主要事件有：1用户登陆2作业调度2提供服务3应用请求

创建一个进程时所要完成的主要工作是什么？

答：1申请空白PCB2为新进程分配资源3初始化进程控制块4将新进程插入就绪队列

5、 进程在运行时存在那两种制约关系？并举例说明。

答：1间接相互制约关系，例如：有两个进程A和B，如果在A进程提出打印请求时，系统已将打印机释放，才能使A进程由阻塞改为就绪状态。

2直接相互制约关系，例如：有一输入进程A通过单缓冲向进程B提供数据。当该缓冲空时，计算进程因不能获得所需数据而阻塞，而当进程A把数据输入缓冲区后，便将进程B唤醒。反之，当缓冲区已满时，进程A因不能再向缓冲区投放数据而阻塞，当进程B将缓冲区数据取走后便可唤醒A。

6、 用信号量(signal和wait操作)实现下图所示前趋关系： 真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。

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7、 试比较进程间低级和高级通信工具。

第三章 处理机调度与死锁

一、填空题

1、操作系统中存在三种调度，分别是： 高级调度 、 低级调度 和

中级调度 。

2、进程调度的两种调度策略分别是 非剥夺方式 和 剥夺方式 。

3、抢占式调度的抢占原则有： 优先权原则 、短作业(进程)有限原则

和 时间片原则 。

4、产生死锁的两个原因是： 竟争资源 、 进程间推进顺序非法 。

5、产生死锁的四个必要条件是：互诉条件,请求和保持条件,不剥夺条件,环路等待条件。

6、处理死锁的四种方法是： 预防死锁 、 避免死锁 、 检测死锁 、 解除死锁 。

7、解除死锁的两种常用方法是 预防死锁 和 避免死锁 。

二、名词解释

高级调度（作业调度）: 又称为作业调度，它决定把后备作业调入内存运行；中级调度（对换调度）: 又称为在虚拟存储器中引入，在内、外存对换

区进行进程对换。

低级调度（进程调度）: 又称为进程调度，它决定把就绪队列的某进程获得CPU；

抢占式调度:允许调度程序根据某种原则,去暂停某个正在执行的进程,将分配给该进程的处理机重新分配给另一进程.

非抢占式调度: 就是一个进程从头运行到尾，不能被调度出去

周转时间: 也就是等待进入内存的时间,在就绪队列中等待的时间,在 CPU中执行的时间和I/O操作的时间的总和.

响应时间: 响应时间是液晶电视各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间(其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与回复)。

吞吐量: 对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量(以比特、字节、分组等测量)。

先来先服务（FCFS）调度:是一种最简单的高度算法,该算法既可用于作业调度,也可真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。

5 / 15 用于进程调度.

短作业优先（SJF）调度:是指对短作业或短进程优先调度的算法

静态优先权:是在创建进程确定的,且在进程的整个运行期间保持不变

动态优先权:在创建进程时所赋予的优先权,是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变反,以便获得更好的调度性能

响应比:

时间片轮转法:系统能在给定的时间内,响应所有用户的请求

死锁:是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵局持状态时,若无外力作用,它们都将无法再向前推进

安全状态:是指系统能按某种进程顺序序列,来为每个进程分配其所需资源,直至满足每个进程对资源的最大需求,使每个进程都可顺利地完成

银行家算法:最有代表性的避免死锁的算法

预防死锁: 是通过摒弃死锁产生的必要条件来达到防止死锁产生的目的的

避免死锁:通过施加某些限制条件的方法来避免死锁

三、简答或计算题

1、 非抢占式调度中可能引起调度的原因有那些？抢占调度方式中，抢占的原则是什么？

答:1正在执行的进程执行完毕,或因发生某事件而不能再继续执行2执行中的进程因提出I/O请求而暂停执行3在进程通信或同步过程中执行了某种原语操作

抢占的原则是:1优先权原则2短作业(进程)优先原则3时间片原则

2、 高级调度与低级调度的主要任务是什么？

答:高级调度主要任务是:1接纳多少个作业2接纳哪些作业

低级调度的主要任务是:1非抢占方式2抢占方式

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操作系统作业题及答案

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《操作系统》课程作业

（2013年春）

姓名：

学号：

专业：

年级：

学校：

日期： 作业一：作业管理

1、 有三道程序A、B、C在一个系统中运行，该系统有输入、输出设备各1台。三道程序A、B、C构成如下：

A：输入32秒，计算8秒，输出5秒

B：输入21秒，计算14秒，输出35秒

C：输入12秒，计算32秒，输出15秒

问： （1）三道程序顺序执行的总时间是多少？

（2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需多少时间（不计系统开销）？并给出相应的示意图。

2、 假设一个单CPU系统，以单道方式处理一个作业流，作业流中有2道作业，共占用CPU计算时间、输入卡片数和打印输出行数如下：

作业号 占用CPU计算时间 输入卡片张数 打印输出行数

1 3分钟 100张 2000行

2 2分钟 200张 600行

其中，卡片输入机速度为1000张/分钟，打印机输出速度为1000行/分钟，试计算：

（1） 不采用spooling技术，计算这两道作业的总运行时间（从第1道作业输入开始到最后一个作业输出完毕）。

（2） 如采用spooling技术，计算这2道作业的总运行时间（不计读/写盘时间），并给出相应的示意图。

作业二：进程管理

1、 请写出两程序S1和S2可并发执行的Bernstein条件。

2、 有以下5条语句，请画出这5条语句的前趋图。

S1：y=x+1 R(x) W(y)

S2：c=f-w R(f,w) W(c)

S3：d=r-y R(r,y) W(d)

S4：x=a+b R(a,b) W(x)

S5：r=c+y R(c,y) W(r)

3、 设在教材第62页3.6.4节中所描述的生产者消费者问题中，其缓冲部分为m个长度相等的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。重新描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。

操作系统作业全答案

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22、试写出相应的程序来描述图2-17所示的前驱图。

S1S2S3S5S6S4S7 S1S2S3S4S5S6S7S8

(a) (b)

图2-17 前驱图

解：(a) Var a,b,c,d,e,f,g,h: semaphore: =0,0,0,0,0,0,0,0;

begin

parbegin

begin S1; signal(a); signal(b); end;

begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end;

begin wait(b); S3; signal(e); end;

begin wait(c); S4; signal(f); end;

begin wait(d); S5; signal(g); end;

begin wait(e); S6; signal(h); end;

begin wait(f); wait(g); wait(h); S7; end;

parend

end

(b) Var a,b,c,d,e,f,g,h,i,j: semaphore: =0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;

begin

parbegin

begin S1; signal(a); signal(b); end;

begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end;

操作系统章作业答案

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1页 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。

操作系统第一次作业答案

操作系统第一次作业答案

操作系统第一次作业

一、选择题

1. 在计算机系统中，操作系统是【 B】。

A.一般应用软件 B.核心系统软件

C.用户应用软件 D.系统支撑软件

2. 下列对进程描述不正确的是【 D】。

A. 进程是程序的一种执行机制

B. 理论上进程有运行态、就绪态和阻塞态三种基本状态

C. 进程控制块是计算机系统对进程的描述

D. 所有种类的操作系统中都有进程这个概念

3. fork()系统调用成功后有【 C】个进程返回。

A. 0 B. 1 C.2 D.3

4. 下列关于进程同步的叙述不正确的是【 B】。

A. 同步的实质是确定进程间执行的先后顺序

B. Linux中提供父子进程间同步的函数有fork(),exit()等

C. 互斥是一种特殊的同步

D. 应用程序可以通过信号量及P,V操作进行同步

5. 进程执行P操作后，如果信号量的值小于0，该进程将将进入【 B】态。

A. 就绪 B.阻塞 C. 运行 D.完成

6. 下列哪一项不是Linux中定义的IPC对象【 A】。

A. 软中断信号

B. 消息队列

C. 共享内存

D. 信号量集

7. 操作系统的特性除了共享性和并发性外，还有【 A】。

A. 虚拟性 B. 可用性 C. 可靠性 D. 可维护性

8. 用来实现进程同步和互斥的P、V操作实际上是由【 A】过程组成的。

A.一个不可被中断的 B.一个可被中断的

C. 两个不可被中断的 D. 两个可被中断的

9. 进程与程序的主要区别是【 A】。

A. 前者为动态的，后者为静态的 B. 前者存储在外存，后者存储在内存 C. 前者在一个文件中，后者在多个文件中 D. 前者分时使用CPU,后者独占CPU