计算机操作系统课后答案
计算机操作系统【第一章】
1. 设计现代OS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I/O和联机I/O?
a. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU和I/O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I/O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. 通常把要同达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. I/O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OS，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I/O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 OS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.
---进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节.
---进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.
---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.
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.
b. 每个程序在何时执行，多个程序间的执行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,即不可
预知性.
18 试说明在MS-DOS 3.X以前的版本中，其局限性表现在哪几个方面?
a. 在寻址范围上，DOS只有1MB，远远不能满足用户需要.
b. DOS试单用户单任务操作系统，不支持多任务并发执行,与实际应用相矛盾.
19 MS-DOS由哪几部分组成?每部分的主要功能是什么?
略.
20 为什么Microsoft在开发OS/2时，选中了80286芯片?
设计OS/2的主要目标之一是既能充分发挥80286处理器的能力，又能运行在8086处理器环境下开发的
程序.因为在80286内部提供了两种工作方式: 实方式和保护方式，使得Intel 80286处理器不仅提供了多
任务并发执行的硬件支持，而且还能运行所有在8086下编写的程序。
21 OS/2的主要功能是什么?
a. 多任务.
b. 进程管理.
c. 存储器管理.
d. 文件管理.
e. 应用程序接口API.
f. 表示管理.
22 多处理机OS有哪几种模式?各有何优缺点?
a. 2种模式: 非对称多处理模式(Asymmetric Multiprocessing Model)和对称多处理模式(Symmetric
Multiprocesing Model).
b. 前者易于实现，但资源利用率低.
---后者优点是允许多个进程同时运行，缺点是必须小心控制I/O，以保证能将数据送至适当的处理器，
同时还必须注意使各CPU的负载平衡.
23 试说明网络OS的主要功能.
a. 网络通信;
b. 资源管理;
c. 网络服务;
d. 网络管理;
e. 互操作能力.
24 试比较网络OS和分布式OS.
a. 网络OS是基于由一些互联的自主计算机系统组成的计算机网络，以计算机技术和通信技术高度发展为
基础，能实现相互通信和相互合作功能的系统.分布式OS是指多个分散的处理单元，经互联网络连接而
形成的系统.
b. 在分布性上，两者都具有分布处理功能，但网络OS的控制功能大多集中在某个(些)主机或网络服务器
中，即集中式，而分布式OS则是较均匀地分布在系统的各个站点上，是完全分布式的.
---在并行性上，分布式OS的任务分配程序可将多个任务分配到多个处理单元上而实现并行，网络OS中
通常无任务分配功能,每个用户的任务通常在自己(本地)的计算机上处理.
---在透明性上，两者都具透明性，但网络OS指在操作实现上的透明性，而分布式OS则在系统内部的细
节上实现了很好的隐藏，即具有物理上的透明性.
---在共享性上，分布式OS是比较完全的实现共享，而网络OS共享的资源大多是在主机或网络服务器中.
---在健壮性上，分布式系统由于处理和控制功能是分布的，还拥有容错技术实现系统重构，因而具有
很强的健壮性；而网络OS的控制功能大多集中在主机或服务器中，是系统具有潜在的不可靠性，健
壮性差.
计算机操作系统【第二章】
1. 试画出下面条语句的前趋图:
S1: a=5-x; S2: b=a*x; S3: c=4*x; S4: d=b+c; S5: e=d+3.
S1->S2->S4->S5
......../
......S3
2. 试利用Bernstein条件证明上题中的S2和S3语句是可以并发执行的，而S3和S4语句是不能并发执行的?
证明:
R(S2)={x,a}, W(S2)={b}, R(S3)={x}, W(S3)={c};
可见，S2与S3的读集与写集两两不相交，S2与S3的读集之间也不相交，因而，他们满足Bernstein条件，
S2与S3语句是可以并发执行的.
同理可证S3和S4不能满足Bernstein条件,是不能并发执行的.
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OS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.
11 试说明引起进程创建的主要事件.
a. 用户登陆；
b. 作业调度；
c. 提供服务；
d. 应用请求.
12 试说明引起进程撤消的主要事件.
a. 正常结束；
b. 异常结束；
c. 外界干预；
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.
15 试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么?
a. 请求系统服务；
b. 启动某种操作；
c. 新数据尚未到达；
d. 无新工作可做.
16 试从调度性，并发性，拥有资源及系统开销几个方面，对进程和线程进行比较.
a. 在引入线程的OS中，把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位；
b. 在引入线程的OS中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间，亦可并发
执行，因而使OS具有更好的并发性；
c. 进程始终是拥有资源的一个独立单位，线程自己不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源；
d. 在创建，撤消和切换进程方面，进程的开销远远大于线程的开销.
17 什么是用户级线程和内核级线程?并对它们进行比较.
a. 内核级线程是依赖于内核的，它存在于用户进程和系统进程中，它们的创建，撤消和切换都由内核
实现；
---用户级线程仅存在于用户级中，它们的创建，撤消和切换不利用系统调用来实现，因而与内核无关，
内核并不知道用户级线程的存在.
b. 内核级线程的调度和切换与进程十分相似，调度方式采用抢占式和非抢占式，调度算法采用时间轮转
法和优先权算法等，当由线程调度选中一个线程后，再将处理器分配给它；而用户级线程通常发生在
一个应用程序的诸线程之间，无需终端进入OS内核，切换规则也较简单，因而，用户级线程的切换
速度较快.
---用户级线程调用系统调用和调度另一个进程执行时，内核把它们看作是整个进程的行为，内核级线程
调用是以线程为单位，内核把系统调用看作是该线程的行为.
---对于用户级线程调用，进程的执行速度随着所含线程数目的增加而降低，对于内核级线程则相反.
18 在Solaris OS中，设置了哪几种线程?轻型线程的作用是什么?
a. 用户级线程，内核级线程和轻型线程；
b. 作用: 由LWP实现了在内核与用户级线程之间的隔离，从而使用户级线程与内核无关.
19 在Solaris OS中，用户级线程是通过什么方式来访问内核的?
通过LWP来访问内核. LWP可为内核所识别，但不能识别用户级线程，通过建立用户级线程与LWP之间的
连接，可以实现用户级线程与内核的通信.
计算机操作系统【第三章】
1. 什么是临界资源和临界区?
a. 一次仅允许一个进程使用的资源成为临界资源.
b. 在每个进程中，访问临界资源的那段程序称为临界区.
2. 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.
3. 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.
4. 试从物理概念上来说明记录型信号量和wait和signal操作?
(有待讨论).
5. 你认为整型信号量机制和记录型信号量机制，是否完全遵循了同步机构的四条准则?
a. 在整型信号量机制中，未遵循"让权等待"的准则.
b. 记录型信号量机制完全遵循了同步机构的"空闲让进,忙则等待,有限等待,让权等待"四条准则.
6. 在生产者－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?
生产者－消费者问题可描述如下:
buffer: array[0,...,n-1] of item;
in,out: integer:=0,0;
begin
parbegin
producer: begin
repeat
.
.
produce an item in nextp;
.
.
wait(empty);
wait(mutex);
buffer(in):=nextp;
in:=(in+1) mod n;
signal(mutex);
/* ************** */
signal(full);
/* ************** */
until false;
end
consumer: begin
repeat
wait(full);
wait(mutex);
nextc:=buffer(out);
out:=(out+1) mod n;
signal(mutex);
/* ************** */
signal(empty);
/* ************** */
consume the item in nextc;
until false;
end
parend
end
可见，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链表进行等待，无法访问缓冲池,造成无限
等待.
7. 在生产者－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?
buffer: array[0,...,n-1] of item;
in,out: integer:=0,0;
begin
parbegin
producer: begin
repeat
.
.
produce an item in nextp;
.
.
wait(empty);
wait(mutex);
buffer(in):=nextp;
in:=(in+1) mod n;
/* ***************** */
signal(full);
signal(mutex);
/* ***************** */
until false;
end
consumer: begin
repeat
/* **************** */
wait(mutex);
wait(full);
/* **************** */
nextc:=buffer(out);
out:=(out+1) mod n;
signal(mutex);
signal(empty);
consume the item in nextc;
until false;
end
parend
end
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.
8. 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=0;
关锁原语:
lock(W);
if(W==1) do no_op;
W=1;
利用开关锁原语实现互斥:
var W: semaphore:=0;
begin
parbegin
process :
begin
repeat
lock(W);
critical section
unlock(W);
remainder section
until false;
end
parend
9. 试修改下面生产者－消费者问题解法中的错误:
producer:
begin
repeat
.
.
producer 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+1) mod n; */
signal(mutex);
/* signal(full); */
until false;
end
consumer:
begin
repeat
wait(mutex);
wait(empty); /* 应为wait(full),而且还应该在wait(mutex)的前面*/ nextc:=buffer(out);
out:=out+1; /* 考虑循环，应改为: out:=(out+1) mod n; */
signal(mutex);
/* signal(empty); */
consumer item in nextc;
until false;
end
10 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I号筷子被拿(I=1,2,3,4,...,2n),其中n为自然数.
send(I):
Begin
if I mod 2==1 then
{
P(c[I]);
P(c[I-1 mod 5]);
Eat;
V(c[I-1 mod 5]);
V(c[I]);
}
else
{
P(c[I-1 mod 5]);
P(c[I]);
Eat;
V(c[I]);
V(c[I-1 mod 5]);
}
End
11 在测量控制系统中的数据采集任务，把所采集的数据送一单缓冲区；计算任务从该单缓冲中取出数据
进行计算.试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法.
int mutex=1;
int empty=n;
int full=0;
int in=0;
int out=0;
main()
{
cobegin
send();
obtain();
coend
}
send()
{
while(1)
{
.
.
collect data in nextp;
.
.
wait(empty);
wait(mutex);
buffer(in)=nextp;
in=(in+1) mod n;
signal(mutex);
signal(full);
}
}//send
obtain()
{
while(1)
{
wait(full);
wait(mutex);
nextc:=buffer(out);
out:=(out+1) mod n;
signal(mutex);
signal(empty);
culculate the data in nextc;
}//while
}//obtain
12 画图说明管程由哪几部分组成?为什么要引入条件变量?
管程由三部分组成:局部于管程的共享变量说明；对该数据结构进行操作的一组过程；对局部于管程的
数据设置初始值的语句. (图见P80)
因为调用wait原语后，使进程等待的原因有多种，为了区别它们，引入了条件变量.
13 如何利用管程来解决生产者－消费者问题?
(见P82)
14 什么是AND信号量?试利用AND信号量写出生产者－消费者问题的解法.
为解决并行所带来的死锁问题，在wait操作中引入AND条件，其基本思想是将进程在整个运行过程中所
需要的所有临界资源，一次性地全部分配给进程，用完后一次性释放.
解决生产者－消费者问题可描述如下:
var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0;
buffer: array[0,...,n-1] of item;
in,out: integer:=0,0;
begin
parbegin
producer: begin
repeat
.
.
produce an item in nextp;
.
.
wait(empty);
wait(s1,s2,s3,...,sn); //s1,s2,...,sn为执行生产者进程除empty外其余的条件
wait(mutex);
buffer(in):=nextp;
in:=(in+1) mod n;
signal(mutex);
signal(full);
signal(s1,s2,s3,...,sn);
until false;
end
consumer: begin
repeat
wait(full);
wait(k1,k2,k3,...,kn); //k1,k2,...,kn为执行消费者进程除full外其余的条件
wait(mutex);
nextc:=buffer(out);
out:=(out+1) mod n;
signal(mutex);
signal(empty);
signal(k1,k2,k3,...,kn);
consume the item in nextc;
until false;
end
parend
end
15 在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式?
a. 共享存储器系统通信方式;
b. 消息传递系统通信方式;
c. 管道通信方式.
16 试比较进程间的低级通信工具与高级通信工具.
用户用低级通信工具实现进程通信很不方便，因为其效率低，通信对用户不透明，所有的操作都必须
由程序员来实现. 而高级通信工具则可弥补这些缺陷，用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令，
高效地传送大量的数据.
17 消息队列通信机制应有哪几方面功能?
略
18 试比较消息队列与管道通信机制.
a. 所谓管道，是指用于连接一个读进程和一个写进程，以实现它们之间通信的共享文件，又称pipe文件.
管道通信是属于共享存储器系统的.
b. 消息队列通信机制属于消息传递系统通信机制，存在通信链路，有消息的格式，有若干缓冲队列，
采用独特的发送原语和接收原语. (详见P89－90)
10.试比较FCFS和SPF两种进程调度算法
答：FCFS进程调度算法：一种最简单的调度算法，比较有利于长作业（进程），而不利于短作业（进程）
SPF进程调度算法：对短作业或短进程优先调度的算法。该算法对长作业不利。
计算机操作系统【第四章】
1. 高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度?
a. 作业调度又称宏观调度或高级调度，其主要任务是按一定的原则对外存上处于后备状态的作业进行
---选择，给选中的作业分配内存，输入输出设备等必要的资源，并建立相应的进程，以使该作业的进
---程获得竞争处理机的权利.
b. 进程调度又称微观调度或低级调度，其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进
---程，将处理机分配给它.
c. 为了提高内存利用率和系统吞吐量，引入了中级调度.
2. 在作业调度中需做出哪两个决定?
a. 接纳多少个作业;
b. 接纳哪些作业.
3. 在剥夺调度方式中,有哪些剥夺原则?
a. 时间片原则；
b. 优先权原则；
c. 短作业(进程)优先原则.
4. 在OS中引起进程调度的主要因素有哪些?
(有待讨论)
5. 选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么?
a. 面向用户的准则有周转时间短，响应时间快，截止时间的保证，以及优先权准则.
b. 面向系统的准则有系统吞吐量高，处理机利用率好，各类资源的平衡利用.
6. 在批处理系统，分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程(作业)调度算法?
(有待讨论)
7. 为什么说多级反馈队列能较好地满足各种用户的需要?
a. 对于终端型作业用户，由于终端型作业用户所提交的作业，大都属于交互型作业，系统只要能使
这些作业(进程)在第一队列所规定的时间片内完成，便可使终端型作业用户都感到满意. b. 对于短批处理作业用户，很短的批处理型作业如果仅在第一队列中执行一个时间片即可完成，便可
---获得与终端型作业一样的相应时间.对于稍长的作业，通常也只需在第二队列和第三队列
中各执行
---一个时间片即可完成，其周转时间仍然很短.
c. 对于长批处理作业用户，用户也不必担心其作业长期得不到处理.
8. 在按时间片轮转调度算法中，在确定时间片的大小时，应考虑哪些因素?
a. 系统对相应时间的要求；
b. 就绪队列中进程的数目；
c. 系统的处理能力.
9. 为实现实时调度，对实时系统提出了哪些要求?
a. 要提供必要的调度信息；
b. 在调度方式上要具体情况具体分析；
c. 要具有快速响应外部中断的能力；
d. 快速任务分派.
10 目前常用的调度方式和算法，能否应用到实时系统中?
a. 对于时间片轮转调度算法，是一种常用于分时系统的调度算法;
b. 对于非抢占式优先权调度算法，可用于要求不太严格的实时控制系统中;
c. 对于基于时钟中断抢占的优先权调度算法，有很好的响应效果，可用于大多数的实时系统中;
d. 对于立即抢占(Immediate Preemption)的优先权调度，要求操作系统具有快速响应外部时间的能力.
11 在多处理机系统中，比较有代表性的线程调度方式有哪几种?
a. 自调度方式；
b. 成组调度；
c. 专用处理机分配调度方式.
12 试比较自调度和成组调度?
a. 自调度方式是系统中有一个公共的线程或进程的就绪队列，所有的处理机在空闲时，都可自己从
---该队列中取出一个进程或线程运行;
b. 成组调度是由系统将一组相关的进程或线程，同时分配到一组处理机上运行，进程或线程与处理机
---一一对应;
c. 在一般情况下，成组调度的性能优于自调度，因为自调度存在瓶颈，低效，线程切换频繁等问题，而
---成组调度可减少线程的切换和调度的开销，因而目前得到了广泛的认可.
13 在OS/2中采用哪种调度方式和调度算法?
在OS/2中采用的是抢占式调度方式，多优先级的抢占式调度算法.
14 何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?
a. 死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进;
b. 产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法；
c. 必要条件是: 互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件.
15 在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最容易实现?哪种方法使资源的利用率最高?
a. 解决死锁可归纳为四种方法: 预防死锁，避免死锁，检测死锁和解除死锁；
b. 其中，预防死锁是最容易实现的；
c. 避免死锁使资源的利用率最高.
16 请详细说明可通过哪些途径预防死锁?
a. 摈弃"请求和保持"条件,就是如果系统有足够的资源，便一次性地把进程所需的所有资源分配给它；
b. 摈弃"不剥夺"条件，就是已经保持了资源的进程，当它提出新的资源请求而不能立即得到满足时，
---必须释放它已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请；
c. 摈弃"环路等待"条件，就是将所有资源按类型排序标号，所有进程对资源的请求必须严格按序号递增
---的次序提出.
17 在银行家算法的例子中，如果P0发出的请求向量由Request0(0,2,0)改为Request0(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?
可以.
首先，Request0(0,1,0)<=Need0(7,4,3), Request0(0,1,0)<=Available(2,3,0);
分配后可修改得一资源数据表(表略),进行安全性检查，可以找到一个安全序列{P1,P4,P3,P2,P0},
或{P1,P4,P3,P0,P2},因此，系统是安全的，可以立即将资源分配给P0.
计算机操作系统【第五章】
1. 可采用哪几种方式将程序装入内存?它们分别适用于何种场合?
a. 首先由编译程序将用户源代码编译成若干目标模块，再由链接程序将编译后形成的目标模块和所需的
---库函数链接在一起，组成一个装入模块，再由装入程序将装入模块装入内存；
b. 装入模块的方式有: 绝对装入方式，可重定位方式和动态运行时装入方式；
c. 绝对装入方式适用于单道程序环境下；
d. 可重定位方式适用于多道程序环境下；
e. 动态运行时装入方式也适用于多道程序环境下.
2. 何谓静态链接及装入时动态链接和运行时的动态链接?
a. 静态链接是指事先进行链接形成一个完整的装入模块，以后不再拆开的链接方---式；
b. 装入时动态链接是指目标模块在装入内存时，边装入边链接的链接方式；
c. 运行时的动态链接是将某些目标模块的链接推迟到执行时才进行.
3. 在进行程序链接时，应完成哪些工作?
a. 对相对地址进行修改；
b. 变换外部调用符号.
4. 在动态分区分配方式中，可利用哪些分区分配算法?
a. 首次适应算法；
b. 循环首次适应算法；
c. 最佳适应算法.
5. 在动态分区分配方式中，应如何将各空闲分区链接成空闲分区链?
应在每个分区的起始地址部分，设置一些用于控制分区分配的信息，以及用于链接各分区的前向指针；
在分区尾部则设置一后向指针，通过前，后向指针将所有的分区链接成一个双向链.
6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?
a. 为了在程序执行过程中，每当访问指令或数据时，将要访问的程序或数据的逻辑地址转换成物理地
---址，引入了动态重定位.
b. 可在系统中增加一个重定位寄存器，用它来装入(存放)程序在内存中的起始地址，程序在执行时，真
---正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的,从而实现动态重定位.
7. 试用类Pascal语言来描述首次适应算法进行内存分配的过程.
(略)
8. 在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况?应怎样处理这些情况?
a. 回收区与插入点的前一个分区相邻接，此时可将回收区与插入点的前一分区合并，不再为回收分区
---分配新表项，而只修改前邻接分区的大小；
b. 回收分区与插入点的后一分区相邻接，此时合并两区，然后用回收区的首址作为新空闲区的首址，大
---小为两者之和；
c. 回收区同时与插入点的前后两个分区邻接，此时将三个分区合并，使用前邻接分区的首址，大小为
---三区之和，取消后邻接分区的表项；
d. 回收区没有邻接空闲分区，则应为回收区单独建立一个新表项，填写回收区的首址和大小，并根据
---其首址，插入到空闲链中的适当位置.
9. 在系统中引入对换后带有哪些好处?
能将内存中暂时不运行的进程或暂时不用的程序和数据，换到外存上，以腾出足够的内存空间，把已
具备运行条件的进程或进程所需的程序和数据换入内存，从而大大地提高了内存的利用率.
10 为实现对换，系统应具备哪几方面功能?
a. 对对换空间的管理；
b. 进程的换出；
c. 进程的换入.
11 在以进程为单位进行对换时，每次是否都将整个进程换出?为什么?
a. 以进程为单位进行对换时，每次都将整个进程换出；
b. 目的为了解决内存紧张的问题，提高内存的利用率.
12 为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持?你认为以Intel 8086,MC68000,
Intel 80286为芯片的微机，是否适合于实现分页管理?
(有待讨论)
13 请较详细地说明，引入分页存储管理(估计印错了，是分段存储管理)是为了满足用户哪几方面的需要?
a. 方便了编程；
b. 实现了分段共享；
c. 实现了分段保护；
d. 实现了动态链接；
e. 实现了动态增长.
14 在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换?
首先，必须配置一段表寄存器，在其中存放段表始址和段长TL. 进行地址变换时，先利用段号S，与段长TL
进行比较，若S
始址和段号来求出该段对应的段表项在段表中的位置，从中求出该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段
内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再用块号b和页内地址构成物理地址.
15 为什么说分段系统较之分页系统更易于实现信息共享和保护?
a. 对于分页系统，每个页面是分散存储的，为了实现信息共享和保护，则页面之间需要一一对应起来，为此
---需要建立大量的页表项；
b. 而对于分段系统，每个段都从0开始编址，并采用一段连续的地址空间，这样在实现共享和保护时，只需
---为所要共享和保护的程序设置一个段表项，将其中的基址与内存地址一一对应起来即可.
16 分页和分段有何区别?
a. 分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；
b. 对于它们的不同点有三，第一，从功能上看，页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减
---内存的外零头，提高内存的利用率，即满足系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，
---它含有一组其意义相对完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；
c. 页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序；
d. 分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的.
17 试全面比较连续分配和离散分配方式.
a. 连续分配是指为一个用户程序分配一个连续的地址空间，包括单一连续分配方式和分区式分配方式，前者
---将内存分为系统区和用户区，系统区供操作系统使用，用户区供用户使用，是最简单的一种存储方式，
---但只能用于单用户单任务的操作系统中；分区式分配方式分为固定分区和动态分区，固定分区是最简单的
---多道程序的存储管理方式，由于每个分区的大小固定，必然会造成存储空间的浪费；动态分区是根据进程
---的实际需要，动态地为之分配连续的内存空间，常用三种分配算法: 首次适应算法FF，该法容易留下许多
---难以利用的小空闲分区，加大查找开销；循环首次适应算法，该算法能使内存中的空闲分区分布均匀，但
---会致使缺少大的空闲分区；最佳适应算法，该算法也易留下许多难以利用的小空闲区；
b. 离散分配方式基于将一个进程直接分散地分配到许多不相邻的分区中的思想，分为分页式存储管理，分段
---存储管理和段页式存储管理. 分页式存储管理旨在提高内存利用率，满足系统管理的需要，分段式存储管
---理则旨在满足用户(程序员)的需要，在实现共享和保护方面优于分页式存储管理，而段页式存储管理则是
---将两者结合起来，取长补短，即具有分段系统便于实现，可共享，易于保护，可动态链接
等优点，又能像
---分页系统那样很好的解决外部碎片的问题，以及为各个分段可离散分配内存等问题，显然是一种比较有效
---的存储管理方式；
c. 综上可见，连续分配方式和离散分配方式各有各自的特点，应根据实际情况加以改进和利用.
计算机操作系统【第六章】
1. 在请求分页系统中，其页表项中包含那些数据项? 它们的作用是什么?
a. 在请求分页系统中，其页表项中包含的数据项有页号，物理块号，状态位P，访问字段A，修改位M和
---外存地址；
b. 其中状态位P指示该页是否调入内存，供程序访问时参考；
c. 访问字段A用于记录本页在一段时间内被访问的次数，或最近已有多长时间未被访问，提供给置换算法
---选择换出页面时参考；
d. 修改位M表示该页在调入内存后是否被修改过；
e. 外存地址用于指出该页在外存上的地址，通常是物理块号，供调入该页时使用.
2. 一个计算机系统的虚拟存储器，其最大容量和实际容量分别由什么决定?
a. 最大容量由内存和外存之和决定；
b. 实际容量由内存决定.
3. 虚拟存贮器有那些特征? 其中最本质的特征是什么?
a. 虚拟存储器具有离散性，多次性，对换性和虚拟性的特征；
b. 其中最本质的特征是离散性，在此基础上又形成了多次性和对换性，所表现出来的最重要的特征是
---虚拟性.
4. 实现虚拟存储器要那些硬件支持?
a. 对于为实现请求分页存储管理方式的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还
---需要有页表机制，缺页中断机构以及地址变换机构；
b. 对于为实现请求分段存储管理方式的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还
---需要有段表机制，缺段中断机构以及地址变换机构；
5. 在实现虚拟存储器时的几个关键技术是什么?
(有待讨论)
6. 在请求分页系统中，页表应包括那些数据项?每项的作用是什么?
(同第一题)
7. 在请求分页系统中，应从何处将所需页面调入内存?
a. 在进行地址变换时，首先去检索快表，试图从中找出所要访问的页，若找到，便修改页表项中的访问
---位，对于写指令，还须将修改位置1，然后利用页表项中给出的物理块号和页内地址，形成物理地址；
b. 如果在快表中未找到该页的页表项，则应再到内存中去查找页表，再从找到的页表项中的状态位来
---了解该页是否已调入内存，如果该页已调入内存，应将此页的页表项写入快表，当快表已满时，应先
---调出按某种算法所确定的页的页表项，然后再写入该页的页表项；
c. 如果该页尚未调入内存，这时便应产生缺页中断，请求OS从外存中把该页调入内存;
d. 外存分为文件区和对换区，若系统有足够的对换区空间，可在进程运行前，将与该进程有关的文件
---拷贝到对换区，需要时从对换区调入；
e. 若系统缺少足够的对换区空间，则凡是不会被修改的文件，可直接从文件区调入，需换出时可不必
---写入外存，但对于可能被修改的部分，在将它们换出时，便须调到对换区，以后需要时再从对换区
---调入.
8. 在请求分页系统中，常采用哪几种页面置换算法?
a. 最佳置换算法；
b. 先进先出算法；
c. 最近最久未使用LRU置换算法；
d. Clock置换算法;
e. 此外，还有最少使用置换算法和页面缓冲算法.
9. 某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB. 假定某时刻
---为用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，试将虚拟地址
---0A5C和093C变换为物理地址.
a. 将0A5C变换为2进制为: 0000,1010,0101,1100,由于页面大小为1KB约为2的10次方，所以0A5C的页号
---为2，对应的物理块号为:4,所以虚拟地址0A5C的物理地址为125C;
b. 将093C变换为2进制为: 0000,1001,0011,1100，页号也为2，对应的物理块号也为4，此时虚拟地址
---093C的物理地址为113C.
10 在请求分页系统中，通常采用那种页面分配方式?为什么?
a. 在请求分页系统中，有固定和可变分配两种分配方式；
b. 采用固定分配方式是基于进程的类型(交互型)或根据程序员，系统管理员的建议，为每个进程分配
---一固定页数的内存空间，在整个运行期间不再改变；
c. 采用可变分配方式有全局置换和局部置换两种，前者易于实现，后者效率高.
11 在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法时，假如一个作业的页面走向
---为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，当分配给该作业的物理块数M分别
---为3和4时，试计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率?比较所得结果?
a. 当分配给该作业的物理块数M为3时，所发生的缺页率为7，缺页率为: 7/12=0.583；
b. 当分配给该作业的物理块数M为4时，所发生的缺页率为4，缺页率为: 4/12=0.333.
12 在置换算法中，LRU和LFU哪个更常用?为什么?
a. LRU与LFU置换算法的页面的访问图完全相同，即使用的硬件是相同的；
b. 但是LFU并不能真正访问反映出页面的使用情况.
13 实现LRU算法所需的硬件支持是什么?
a. 寄存器，用于记录某进程在内存中各页的使用情况；
b. 栈，用于保存当前使用的各个页面的页面号.
计算机操作系统习题答 案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第一章操作系统概论 1.单项选择题 ⑴ B; ⑵ B; ⑶ C; ⑷ B; ⑸ C; ⑹ B; ⑺ B；⑻ D；⑼ A；⑽ B； 2.填空题 ⑴操作系统是计算机系统中的一个最基本的系统软件，它管理和控制计算机系统中的各种系统资源； ⑵如果一个操作系统兼有批处理、分时和实时操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为多功能（元）操作系统； ⑶没有配置任何软件的计算机称为裸机； ⑷在主机控制下进行的输入/输出操作称为联机操作； ⑸如果操作系统具有很强交互性，可同时供多个用户使用，系统响应比较及时，则属于分时操作系统类型；如果OS可靠，响应及时但仅有简单的交互能力，则属于实时操作系统类型；如果OS在用户递交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理操作系统类型； ⑹操作系统的基本特征是：并发、共享、虚拟和不确定性； ⑺实时操作系统按应用的不同分为过程控制和信息处理两种； ⑻在单处理机系统中，多道程序运行的特点是多道、宏观上并行和微观上串行。 第二章进程与线程 1.单项选择题
⑴ B；⑵ B；⑶ A C B D; ⑷ C; ⑸ C; ⑹ D; ⑺ C; ⑻ A; ⑼ C; ⑽ B; ⑾ D; ⑿ A; ⒀ D; ⒁ C; ⒂ A; 2.填空题 ⑴进程的基本状态有执行、就绪和等待（睡眠、阻塞）； ⑵进程的基本特征是动态性、并发性、独立性、异步性及结构性； ⑶进程由控制块（PCB）、程序、数据三部分组成，其中PCB是进程存在的唯一标志。而程序部分也可以为其他进程共享； ⑷进程是一个程序对某个数据集的一次执行； ⑸程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征，分别是间断性、失去封闭性和不可再现性； ⑹设系统中有n（n>2）个进程，且当前不在执行进程调度程序，试考虑下述4种情况： ①没有运行进程，有2个就绪进程，n个进程处于等待状态； ②有一个运行进程，没有就绪进程，n-1个进程处于等待状态； ③有1个运行进程，有1个等待进程，n-2个进程处于等待状态； ④有1个运行进程，n-1个就绪进程，没有进程处于等待状态； 上述情况中不可能发生的情况是①； ⑺在操作系统中引入线程的主要目的是进一步开发和利用程序内部的并行性； ⑻在一个单处理系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有4个，最少0个；
第三章处理机调度与死锁 1，高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ 【解】（1）高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，并为它们创建进程，分配必要的资源，然后再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。（2）低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件，且内存又稍有空闲时，由中级调度决定，将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上，等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流？ 【解】作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？ 【解】每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6)调度信息（优先级、作业已运行）7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？ 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入
第5章死锁 1）选择题 （1）为多道程序提供的可共享资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的_C__ 也可能产生死锁。 A. 进程优先权 B. 资源的线性分配 C. 进程推进顺序 D. 分配队列优先权 （2）采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用_B___ 方法解除死锁。 A. 执行并行操作 B. 撤消进程 C. 拒绝分配新资源 D. 修改信号量 （3）发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以通过破坏这四个必要条件之一来实现，但破坏_A__ 条件是不太实际的。 A. 互斥 B. 不可抢占 C. 部分分配 D. 循环等待 （4）为多道程序提供的资源分配不当时，可能会出现死锁。除此之外，采用不适当的_ D _ 也可能产生死锁。 A. 进程调度算法 B. 进程优先级 C. 资源分配方法 D. 进程推进次序 （5）资源的有序分配策略可以破坏__D___ 条件。 A. 互斥使用资源 B. 占有且等待资源 C. 非抢夺资源 D. 循环等待资源 （6）在__C_ 的情况下，系统出现死锁。 A. 计算机系统发生了重大故障 B. 有多个封锁的进程同时存在 C. 若干进程因竞争资源而无休止地相互等待他方释放已占有的资源 D. 资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 （7）银行家算法在解决死锁问题中是用于_B__ 的。 A. 预防死锁 B. 避免死锁 C. 检测死锁 D. 解除死锁 （8）某系统中有3个并发进程，都需要同类资源4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是_C__ 。 A. 12 B. 11 C. 10 D. 9 （9）死锁与安全状态的关系是_A__ 。 A. 死锁状态一定是不安全状态 B. 安全状态有可能成为死锁状态 C. 不安全状态就是死锁状态 D. 死锁状态有可能是安全状态
计算机操作系统复习总结-汤子瀛
操作系统的定义：操作系统是以一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。 1.1.1操作系统的目标：1.方便性 2.有效性 3.可扩充性 4.开放性 2.1.2 操作系统的作用： 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用作扩充机器 1.1.3 推动操作系统发展的主要动力： 1.不断提高计算机资源利用率 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 1.2操作系统的发展过程： 1.2.1无操作系统的计算机系统：1.人工操作方式 2.脱机输入输出（Off-Line I/O）方式 1.2.2单道批处理系统（特征：自动性；顺序性；单道性） 1.2.3多道批处理系统： 1.多道程序设计的基本概念： （1）提高CPU的利用率）（2）可提高内存和I/O设备利用率（3）增加系统吞吐量 2.多道批处理系统的特征：（1）多道性（2）无序性（3）调度性 3.多道批处理系统的优缺点： （1）资源利用率高（2）系统吞吐量大（3）平均周转时间长（4）无交互能力 4.多道批处理系统需要解决的问题： （1）处理机管理问题（2）内存管理问题（3）I/O设备管理问题（4）文件管理问题 （5）作业管理问题 1.2.4分时系统： 分时系统是指，在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。 1.分时系统的产生：推动分时系统形成和发展的主要动力，是用户的需求（需要的具体表现：人-机 交互、共享主机、便于用户上机） 2.分时系统实现中的关键问题：（1）及时接收（2）及时处理 3.分时系统的特征：（1）多路性（2）独立性（3）及时性（4）交互性 1.2.5实时系统：
第一章绪论 1．什么是操作系统的基本功能? 答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算 机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的基本功能包括： 处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。 2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征? 答：批处理系统(batchprocessingsystem)：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。 分时系统(timesharingoperationsystem)：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。 实时系统(realtimesystem)：在被控对象允许时间范围内作出响应。其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。 3．多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区别? 答；多道程序(multiprogramming)是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时执行多个作业；而多重处理(multiprocessing)系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 4．讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来? 答：讨论操作系统可以从以下角度出发： (1)操作系统是计算机资源的管理者； (2)操作系统为用户提供使用计算机的界面； (3)用进程管理观点研究操作系统，即围绕进程运行过程来讨论操作系统。
习题一 1.什么是操作系统？它的主要功能是什么？ 答：操作系统是用来管理计算机系统的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以方便用户使用的程序集合； 其主要功能有进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理功能。 2.什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？ 答：多道程序设计技术是把多个程序同时放入内存，使它们共享系统中的资源； 特点：（1）多道，即计算机内存中同时存放多道相互独立的程序； （2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中； （3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流占有CPU，交替执行。 3.批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？ 答：批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批的输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地执行； 特点是：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。4.什么是分时系统？什么是实时系统？试从交互性、及时性、独立性、多路性 和可靠性几个方面比较分时系统和实时系统。 答：分时系统：一个计算机和许多终端设备连接，每个用户可以通过终端向计算机发出指令，请求完成某项工作，在这样的系统中，用户感觉不到其他用户的存在，好像独占计算机一样。 实时系统：对外部输入的信息，实时系统能够在规定的时间内处理完毕并作出反应。 比较：（1）交互性：实时系统具有交互性，但人与系统的交互，仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。它不像分时系统那样向终端用户提供数据处理、资源共享等服务。实时系统的交互性要求系统具有连续人机对话的能力，也就是说，在交互的过程中要对用户得输入有一定的记忆和进一步的推断的能力。 （2）及时性：实时系统对及时性没的要求与分时系统类似，都以人们能够接受的等待时间来确定。而及时系统则对及时性要求更高。 （3）独立性：实时系统与分时系统一样具有独立性。每个终端用户提出请求时，是彼此独立的工作、互不干扰。 （4）多路性：实时系统与分时一样具有多路性。操作系统按分时原则为多个终端用户提供服务，而对于实时系统，其多路性主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。 （5）可靠性：分时系统虽然也要求可靠性，但相比之下，实时系统则要求系统高度可靠。 5.实时系统分为哪两种类型？ 答：实时控制系统、实时信息处理系统。 6.操作系统的主要特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性、不确定性。 7.操作系统与用户的接口有几种？他们各自用在什么场合？ 答：有两种：命令接口、程序接口；
第一章操作系统引论 1.设计现代OS的主要目标是什么？答：方便性，开放性，有效性，可扩充性 2.OS的作用可表现在哪几个方面？答：OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；OS作为计算机系统资的管理者；OS实现了对计算机资源的抽象。 3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层1/0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。0s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·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里，为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。 5.何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机1/0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，把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。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。而耽机1/0方式是指程序和数据的輸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，系统应能及寸接收并及时处理该命令，在用户能接受的时采内将结果返回给用户。解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设路多路卡，健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据；为每个终端配路缓冲区，暂存用户捷入的命令或教据。针对反时处理问题，应便所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 8.为什么要引入实时OS？答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS是为了满足应用的需求，熏好地满足实时控制领域和实时信息处涯领域的需要。 9.什么是硬实时任务和款实时任务？试举例说明。答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结是。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内容的更新、火车售票系统。 10.试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。（2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。（3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带未巨大的经济损失，甚至是灾难性后，，所以在实时系统中，往往都采取了
操作系统期末考试（一） 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，只有一个是正确的，将其号码写在题干的括号中。每小题2分，共20分） 1、文件系统的主要组成部分是（） A、文件控制块及文件 B、I/O文件及块设备文件 C、系统文件及用户文件 D、文件及管理文件的软件 2、实现进程互斥可采用的方法（） A、中断 B、查询 C、开锁和关锁 D、按键处理 3、某页式管理系统中，地址寄存器的低9位表示页内地址，则页面大小为（） A、1024字节 B、512字节 C、1024K D、512K 4、串联文件适合于（）存取 … A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 5、进程的同步与互斥是由于程序的（）引起的 A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量 D、并发执行 6、信号量的值（） A、总是为正 B、总是为负 C、总是为0 D、可以为负整数 7、多道程序的实质是（） A、程序的顺序执行 B、程序的并发执行 C、多个处理机同时执行 D、用户程序和系统程序交叉执行 8、虚拟存储器最基本的特征是（） A、从逻辑上扩充内存容量 B、提高内存利用率 C、驻留性 D、固定性 ; 9、飞机定票系统是一个（） A、实时系统 B、批处理系统 C、通用系统 D、分时系统 10、操作系统中，被调度和分派资源的基本单位，并可独立执行的实体是（） A、线程 B、程序 C、进程 D、指令 二、名词解释（每小题3分，共15分） 1.死锁: 2.原子操作: 3.临界区: 4.虚拟存储器: 5.文件系统: ' 三、判断改错题（判断正误，并改正错误，每小题2分，共20分） 1、通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。 （） 2、请求页式管理系统中，既可以减少外零头，又可以减少内零头。 （） 3、操作系统中系统调用越多，系统功能就越强，用户使用越复杂。 （） 4、一个进程可以挂起自已，也可以激活自已。 （） 5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。 （） 6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。 （） 7、进程调度只有一种方式：剥夺方式。 （）
第1章操作系统引论 1.1复习笔记 一、操作系统的目标和作用 1.操作系统的目标 在计算机系统上配置操作系统的主要目标是方便性、有效性、可扩充性和开放性。 （1）方便性 配置操作系统（OS）后，系统可以使用编译命令将用户采用高级语言书写的程序翻译成机器代码，用户可以直接通过OS所提供的各种命令操纵计算机系统，使计算机变得易学易用。 （2）有效性 ① 提高系统资源利用率 早期未配置OS的计算机系统，各种资源无法得到充分利用，配置OS后，能有效分配各种设备的工作状态，提高系统资源的利用率。 ② 提高系统的吞吐量 OS可以通过合理地组织计算机的工作流程，加速程序的运行，缩短程序的运行周期，从而提高系统的吞吐量。 （3）可扩充性 OS必须具有很好的可扩充性，才能适应计算机硬件、体系结构以及应用发展的要求。
（4）开放性 开放性是指系统能遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互连（OSI）国际标准。开放性是衡量一个新推出系统或软件能否被广泛应用的至关重要的因素。 2.操作系统的作用 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。其主要作用是管理好这些设备，提高它们的利用率和系统的吞吐量，并为用户和应用程序提供一个简单的接口，便于用户使用。可以从以下几个方面讨论它的作用： （1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。图1-1是OS作为接口的示意图。 图1-1 OS作为接口的示意图 从图中可以看出，用户可以通过命令方式、系统调用方式和图标—窗口方式来实现与操作系统的通信，并取得它的服务。 （2）OS作为计算机系统资源的管理者 ① 管理处理器，用于分配和控制处理器；
第二章 1. 什么是前趋图？为什么要引入前趋图？ 答：前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。 2. 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; 答：其前趋图为： 3. 什么程序并发执行会产生间断性特征？ 答：程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，为完成同一项任务需要相互合作，致使这些并发执行的进程之间，形成了相互制约关系，从而使得进程在执行期间出现间断性。4．程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？ 答：程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态由多个程序改变，致使程序运行失去了封闭性，也会导致其失去可再现性。 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? 答：为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并对并发执行的程序加以控制和描述，在操作系统中引入了进程概念。 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? 答：(1)动态性是进程最基本的特性，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，由撤销而消亡。进程有一定的生命期，而程序只是一组有序的指令集合，是静态实体。 (2)并发性是进程的重要特征，同时也是OS 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。 (3)独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，也是系统中独立获得资源和独 立调度的基本单位。对于未建立任何进程的程序，不能作为独立单位参加运行。 7．试说明PCB 的作用，为什么说PCB 是进程存在的惟一标志？ 答：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。作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程。OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。 8．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 9．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，对换北京石油化工学院信息工程学院计算机系5/48 《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 5/48 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。
第一章 1.设计现代?OＳ得主要目标就是什么? 答:( 1)有效性( 2)方便性?( 3)可扩充性?( 4)开放性 ２.OS 得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得接口 （2）) ＯS 作为计算机系统资源得管理者 （3）) ＯS 实现了对计算机资源得抽象 3.为什么说?OS 实现了对计算机资源得抽象？ 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得第一层次抽 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得第二层次抽象、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, 隐藏了对硬件操作得细节, 由它们共同实现了对计算机资源得抽象。 ４。试说明推动多道批处理系统形成与发展得主要动力就是什 么？答:主要动力来源于四个方面得社会需求与技术发展: (1 )不断提高计算机资源得利用率; (２)方便用户; (3 )器件得不断更新换代; (4)计算机体系结构得不断发展。 5.何谓脱机?I/O与联机Ｉ/O？ 答:脱机?I/O就是指事先将装有用户程序与数据得纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在 外围机得控制下, 把纸带或卡片上得数据或程序输入到磁带上。该方式下得输入输出由外围 机控制完成,就是在脱离主机得情况下进行得、 而联机I/Ｏ方式就是指程序与数据得输入输出都就是在主机得直接控制下进行得。 ６.试说明推动分时系统形成与发展得主要动力就是什么？ 答:推动分时系统形成与发展得主要动力就是更好地满足用户得需要、主要表现在: CPU?得分时使用缩短了作业得平均周转时间; 人机交互能力使用户能直接控制自己得作业; ?主机得共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己得作业。 7.实现分时系统得关键问题就是什么？应如何解决? 答:关键问题就是当用户在自己得终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令, 在用户能接受得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 端上输入得数据; 为每个终端配置缓冲区,?暂存用户键入得命令或数据。针对及时处理问题, 应使所有得用户作业都直接进入内存,?并且为每个作业分配一个时间片, ?允许作业只在自己 得时间片内运行,这样在不长得时间内,能使每个作业都运行一次。 ８。为什么要引入实时?OS？
《计算机操作系统》课后习题答案 注：课本为《计算机操作系统（第四版）》，汤小丹梁红兵哲凤屏汤子瀛编著，西安电子科技大学出版社出版 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？
《计算机操作系统教程》 张尧学__（第3版） 第一章绪论 1．什么是操作系统的基本功能 答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的基本功能包括： 处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。 2．什么是批处理、分时和实时系统各有什么特征 答：批处理系统(batchprocessingsystem)：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。 分时系统(timesharingoperationsystem)：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。 实时系统(realtimesystem)：在被控对象允许时间范围内作出响应。其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。 3．多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区别 答；多道程序(multiprogramming)是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时值行多个作业；而多重处理(multiprocessing)系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 4．讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来 答：讨论操作系统可以从以下角度出发： (1)操作系统是计算机资源的管理者 (2)操作系统为用户提供使用计算机的界面； (3)用进程管理观点研究操作系统，即围绕进程运行过程来讨论操作系统。 上述这些观点彼此并不矛盾，只不过代表了同一事物(操作系统)站在不同的角度来看待。 每一种观点都有助于理解、分析和设计操作系统。 第三章用户管理和配置管理 1．有A说，一个进程是由伪处理机执行的一个程序，这话对吗为什么 答：对。 因为伪处理机的概念只有在执行时才存在，它表示多个进程在单处理机上并发执行的二个调度单位。因此，尽管进程是动态概念，是程序的执行过程，但是，在多个进程并行执行时，仍然只有一个进程占据处理机执行，而其他并发进程则处于就绪或等待状态。这些并发进程就相当于由伪处理机执行的程序。 2．试比较进程和程序的区别。 答：(1)进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念，程序是指令的有序集合，无执行含义，进程则强调执行的过程。 (2)进程具有并行特征(独立性，异步性)，程序则没有。 (3)不同的进程可以包含同一个程序，同一程序在执行中也可以产生多个进程。 3．我们说程序的并发执行将导致最终结果失去封闭性广这话对所有的程序都成立吗举例说明. 答：并非所有程序均成立。 如： Begin local“Z K：：10 print(x) End 上述程序中x是内部变量，不可能被外部程序访问，因此这段程序的运行不会受外部环境影响。 4．试比较作业和进程的区别。
第一章 1．设计现代的主要目标是什么？ 答：（ 1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2．的作用可表现在哪几个方面？ 答：（ 1）作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2））作为计算机系统资源的管理者 （3））实现了对计算机资源的抽象 3．为什么说实现了对计算机资源的抽象？ 答：首先在裸机上覆盖一层设备管理软件，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。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．何谓脱机和联机？ 答：脱机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：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。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 8．为什么要引入实时？
第一章操作系统引论 一、单项选择题 1．操作系统是一种__________。 A．通用软件B．系统软件 C．应用软件D．软件包 2，操作系统的__________管理部分负责对进程进行调度。 A．主存储器 B．控制器 C．运算器D．处理机 3．操作系统是对__________进行管理的软件。 A．软件B．硬件 C，计算机资源D．应用程序 4．从用户的观点看，操作系统是__________。 A．用户与计算机之间的接口 B．控制和管理计算机资源的软件 C．合理地组织计算机工作流程的软件 D．由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 5，操作系统的功能是进行处理机管理、_______管理、设备管理及文件管理。 A．进程B．存储器 C．硬件D．软件 6，操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的_______。 A．利用率B．可靠性 C．稳定性D．兼容性 7．操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的_______和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。 A. 速度B．利用率 C. 灵活性D．兼容性 8．操作系统的基本类型主要有_______。 A．批处理系统、分时系统及多任务系统 B．实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统 C．单用户系统、多用户系统及批处理系统 D．实时系统、分时系统和多用户系统
9．所谓_______是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A. 多重处理B．多道程序设计 C. 实时处理D．并行执行 10. _______操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A．网络D．分布式 C．分时D．实时 11．如果分时操作系统的时间片一定，那么_______，则响应时间越长。 A．用户数越少B．用户数越多 C．存越少 D. 存越多 12，分时操作系统通常采用_______策略为用户服务。 A．可靠性和灵活性B．时间片轮转 C．时间片加权分配D，短作业优先 13. _______操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。 A．单用户B，分布式 C．批处理D．监督 14．在_______操作系统控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。 A．实时B．分时 C. 分布式D．单用户 15．设计实时操作系统时，首先应考虑系统的_______。 A. 可靠性和灵活性B．实时性和可靠性 C. 灵活性和可靠性D．优良性和分配性 16．若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列的_______不属于操作系统所管理的资源。 A. 程序B．存 C. CPU D．中断 二、填空题 1．操作系统的基本功能包括__①__管理、__②__管理、__③__管理、__④__管理。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。
计算机操作系统第四版 试题及答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
操作系统期末考试（一） 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，只有一个是正确的，将其号码写在题干的括号中。每小题2分，共20分） 1、文件系统的主要组成部分是（） A、文件控制块及文件 B、I/O文件及块设备文件 C、系统文件及用户文件 D、文件及管理文件的软件 2、实现进程互斥可采用的方法（） A、中断 B、查询 C、开锁和关锁 D、按键处理 3、某页式管理系统中，地址寄存器的低9位表示页内地址，则页面大小为（） A、1024字节 B、512字节 C、1024K D、512K 4、串联文件适合于（）存取 A、直接 B、顺序 C、索引 D、随机 5、进程的同步与互斥是由于程序的（）引起的 A、顺序执行 B、长短不同 C、信号量 D、并发执行 6、信号量的值（） A、总是为正 B、总是为负 C、总是为0 D、可以为负整数 7、多道程序的实质是（） A、程序的顺序执行 B、程序的并发执行 C、多个处理机同时执行 D、用户程序和系统程序交叉执行 8、虚拟存储器最基本的特征是（） A、从逻辑上扩充内存容量 B、提高内存利用率 C、驻留性 D、固定性 9、飞机定票系统是一个（） A、实时系统 B、批处理系统 C、通用系统 D、分时系统 10、操作系统中，被调度和分派资源的基本单位，并可独立执行的实体是（） A、线程 B、程序 C、进程 D、指令 二、名词解释（每小题3分，共15分） 1.死锁: 2.原子操作: 3.临界区: 4.虚拟存储器: 5.文件系统: 三、判断改错题（判断正误，并改正错误，每小题2分，共20分） 1、通道是通过通道程序来对I/O设备进行控制的。（） 2、请求页式管理系统中，既可以减少外零头，又可以减少内零头。 （） 3、操作系统中系统调用越多，系统功能就越强，用户使用越复杂。（） 4、一个进程可以挂起自已，也可以激活自已。（） 5、虚拟存储器的最大容量是由磁盘空间决定的。（） 6、单级文件目录可以解决文件的重名问题。（） 7、进程调度只有一种方式：剥夺方式。（） 8、程序的顺度执行具有顺序性，封闭性和不可再现性。（） 9、并行是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，而并发性是指两个或多个事 件在同一时刻发生。（） 10、进程控制一般都由操作系统内核来实现。（） 四、简答题（每小题5分，共25分） 1、简述死锁产生的原因及必要条件。
由汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛编著的《计算机操作系统(第4版高等学校计算机类十二五规划教材)》对传统操作系统(0S)和现代操作系统均做了较为全面的介绍。全书共分12章：第一章为操作系统引论，介绍了OS的发展、传统0S和现代OS的特征及功能；第二和第三章深入阐述了进程和线程管理、进程同步、处理机调度和死锁；第四和第五章对连续和离散存储器管理方式及虚拟存储器进行了介绍；第六章自下而上地对I/0系统的各个层次做了较为系统的阐述；第七和第八章介绍了文件系统和磁盘存储器管理；第九章对用户接口以及接口的实现方法做了介绍；从第十章开始到第十二章是与目前0S发展现状紧密相关的内容，分别介绍了多处理机0S、网络OS、多媒体OS以及系统安全性。本教材可作为计算机类专业的本科生教材，也可作为研究生教材，还可供从事计算机及通信工作的相关科技人员参考。本教材内容基本覆盖了全国研究生招生考试操作系统课程考试大纲的主要内容，故也可作为考研的复习、辅导用书。 第一章操作系统引论 1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 OS结构设计 习题 第二章进程的描述与控制 2.1 前趋图和程序执行 2.2 进程的描述 2.3 进程控制 2.4 进程同步 2.5 经典进程的同步问题 2.6 进程通信 2.7 线程(Threads)的基本概念 2.8 线程的实现 习题 第三章处理机调度与死锁 3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标 3.2 作业与作业调度 3.3 进程调度 3.4 实时调度 3.5 死锁概述 3.6 预防死锁 3.7 避免死锁 3.8 死锁的检测与解除 习题 第四章存储器管理 4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配存储管理方式 4.4 对换(Swapping)
1（D）不是基本的操作系统。 A、批处理操作系统 B、分时操作系统 C、实时操作系统 D、网络操作系统 2．（C）不是分时系统的基本特征： A、同时性 B、独立性 C、实时性 D、交互性 3．处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（C）使用。 A、操作员 B、联机用户 C、操作系统 D、目标程序 4．当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（B）工作。 A、维持在目态 B、从目态转换到管态 C、维持在管态 D、从管态转换到目态 5．进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（D）A、运行态变为就绪态B、运行态变为等待态 C、就绪态变为运行态 D、等待态变为就绪态 6．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（C）将其移动。 A、用户有条件地 B、用户无条件地 C、操作系统有条件地 D、操作系统无条件地 7．分页式存储管理中，地址转换工作是由（A）完成的。 A、硬件 B、地址转换程序
C、用户程序 D、装入程序 8．如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（D）来保证按名存取的安全。 A、重名翻译机构 B、建立索引表 C、建立指针 D、多级目录结构 9．对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（C）。 A、字符 B、数据项 C、记录 D、文件 10．在操作系统中，进程的最基本的特征是( A )。 A．动态性和并发性B．顺序性和可再现性 C．与程序的对应性D．执行过程的封闭性 11．操作系统中利用信号量和P、V操作，( C)。 A．只能实现进程的互斥B．只能实现进程的同步C．可实现进程的互斥和同步D．可完成进程调度 12.作业调度的关键在于( C)。 A．选择恰当的进程管理程序B．用户作业准备充分 C．选择恰当的作业调度算法D．有一个较好的操作环境13．一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于（C）状态。 A、运行 B、等待 C、就绪 D、收容 14．共享变量是指（D）访问的变量。 A、只能被系统进程 B、只能被多个进程互斥 C、只能被用户进程 D、可被多个进程 15．临界区是指并发进程中访问共享变量的（D）段。
第一章： 一、3、10、15、23、27、35 3.什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的主要作用是什么？ 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,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件. 主要作用 (1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序 (2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者 (3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机 (4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者 10.试述系统调用与函数（过程）调用之间的区别。 （1）调用形式和实现方式不同； （2）被调用的代码位置不同； （3）提供方式不同 15.什么是多道程序设计？多道程序设计有什么特点？ 多道程序设计是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。从宏观上看是并行的，从微观上看是串行的。 （1）可以提高CPU、内存和设备的利用率； （2）可以提高系统的吞吐率，使单位时间内完成的作业数目增加； （3）可以充分发挥系统的并行性，使设备和设备之间，设备和CPU之间均可并行工作。 23.现代操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。 （1）处理器管理； （2）存储管理； （3）设备管理； （4）文件管理； （5）联网与通信管理。 27.什么是操作系统的内核？ 内核是一组程序模块，作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作，通常驻留在内核空间，运行于内核态，具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。 35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。
系统中相应地有多个进程竞争使用资源，由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的，操作系统让众多进程共享物理资源，这种共享称为资源复用。 （1）时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用； （2）空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。 . 二、2、5 2、答：画出两道程序并发执行图如下： (1) (见图中有色部分)。 (2)程序A无等待现象，但程序B有等待。程序B有等待时间段为180ms至200ms间(见 图中有色部分)。 5、答：画出三个作业并行工作图如下(图中着色部分为作业等待时间)：