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操作系统课后习题1-9答案

练习1

1.1-1.10题解见书

1.11 有一台输入设备和一台输出设备的计算机系统上，运行有两道程序。两道程序投入运行情况如下：

程序1先开始运行，其运行轨迹为：计算50ms、输出100ms、计算50ms、输出100ms，结束；

程序2后开始运行，其运行轨迹为：计算50ms、输入100ms、计算100ms、结束。

1. 忽略调度时间，指出两道程序运行时，CPU是否有空闲？在哪部分空闲？指出程序1和程序

2. 有无等待CPU的情况？如果有，发生在哪部分？

题解:

由题画出CPU利用图如下：

由图可知，1.CPU有空闲，在100ms~150ms时间段是空闲的。

2.程序1无等待时间，而程序2在一开始的0ms~50ms时间段会等待。

1.12 在计算机系统上运行三道程序，运行次序为程序1、程序2、程序3。

程序1的运行轨迹为：计算20ms、输入40ms、计算10ms。

程序2的运行轨迹为：计算40ms、输入30ms、计算10ms。

程序3的运行轨迹为：计算60ms、输入30ms、计算20ms。

忽略调度时间，画出三道程序运行的时间关系图；完成三道程序共花多少时间？与单道程序比较，节省了多少时间？

解答：三道程序运行，完成三道程序共花170ms。与单道程序（260ms）比较，节省了90ms。

（始终按照1-2-3的次序，即程序1→程序2→程序3→程序1→程序2→（在程序3运行前会停10ms等待输入完成）程序3。

（如果不是按照程序1、2、3的次序完成则会有多种情况。）

1.13 在计算机系统上有两台输入/输出设备，运行两道程序。

程序1的运行轨迹为：计算10ms、输入5ms、计算5ms、输出10ms、计算10ms。

程序2的运行轨迹为：输入10ms、计算10ms、输出5ms、计算5ms、输出10ms。

在顺序环境下，先执行程序1，再执行程序2，求总的CPU利用率为多少？

题解：由题画出CPU利用图如下：

由图可知，在总共80ms的时间里，CPU空闲时间为40ms，即：

CPU利用率=40ms/80ms*100%=50%

1.14 一个计算机系统有足够的内存空间存放3道程序，这些程序有一半的时间在空闲等待I/O操作。问多大比例的CPU时间被浪费掉了。

题解：由题画图如下：

因为每个程序有一半的时间在等待I/O操作，所以在并发状态下，程序1、程序2、程序3所占时间比依次减半（如上图），所以浪费的时间比例为1/8。

练习2

2．18 某系统中进程状态变化如图2.22所示，当对系统中的进程进行观察时，发现某一进程产生的一次状态变化会引起另一进程发生状态变化。

（1）在什么情况下，一个进程的状态变化3能够立即引起另一进程的状态变化1？

（2）在什么情况下，一个进程的状态变化2能够立即引起另一进程的状态变化1？

（3）进程的状态变化3是否可能引起另一进程的状态变化2？进程的状态变化3是否可能引起另一进程的状态变化1？

解答：

（1）当就绪队列中还存在其它进程的情况下，一个进程的状态变化3能够立即引起另一进程的状态变化2。

（2）当就绪队列中还存在其它进程的情况下，一个进程从运行状态变化到就绪状态后，另一个就绪进程能够从就绪状态变为运行状态。

（3）不可能，可能。

2．19分别写出相应的程序来描述图2.23中的前趋图。

解答

程序：S1:a:=x+1 S2:b:=a+2 S3:c:=a+3 S4:d:=b+4 S5:e:=b+c S6:f:=e+5 S7:g=e+6

程序：S1:a:=x+1 S2:b:=a+2 S3:c:=a+3 S4:d:=b+4 S5:e:=b+c S6:f:=d+e S7:g:=c+e

2.20 假设在一个系统中，新进程以每分钟8个进程的速率到达，每个进程请

求服务的平均时间为6s，估计在一个单处理器系统中CPU忙的时间比率。

如果新进程以每分钟10个进程的速率到达，每个进程请求服务的平均时间也为6s，估计在一个单处理器系统中CPU忙的时间比率。

如果新进程创建以每分钟超过10个进程的速率到达，每个进程请求服务的平均时间为6s，估计在一个单处理器系统中CPU忙得时间比率，并解释此时的情况。

解答：

因为新进程每分钟8个进程的速率到达，每个进程之间达到的时间间隔为7.5s。由于每个进程占用6s的CPU时间。所以，1分钟之内CPU的空间时间为8*1.5s=12s。CPU的利用率为48/60=0.8，即80%。

因为新进程每分钟10个进程的速率到达，每个进程之间达到的时间间隔为6s。由于每个进程占用6s的CPU时间。所以，1分钟之内CPU的空间时间为0s。CPU的利用率为100%。

如果新进程创建以每分钟超过10个进程的速率到达，每个进程请求服务的平均时间为6s，则请求服务时间会大于1分钟，CPU一直会处于繁忙，所以 CPU 忙的时间比率同样为100%。

2.21 一个系统中有4个进程，进程P1要求20s后运行，经过40s后再次运行；进程P2要求25s后运行；进程P3要求35s后运行，经过35s后再次运行；进程P4要求60s后运行。进程在阻塞队列等待被唤醒后运行，试创建进程的唤醒队列。

解答：进程的唤醒队列为P1→P2→P3→P4→P1→P3

注意：“经过40s后再次运行”表示第1次运行完成后再过40s。

2.22 如果线程是在用户空间线程库中实现，解释为什么当进程中的一个线程阻塞时，进程内的所有其它线程都会阻塞？如果线程是在内核空间中实现,而进程内的一个线程阻塞不会引起进程内的其他线程被阻塞，为什么？

解答：

用户级线程由用户空间运行的用户级线程库实现。当一个应用程序提交给操作系统后，操作系统首先为该应用程序建立一个内核管理进程，然后用户级线程库为该进程创建一个或多个用户级线程，但内核并不知道用户空间线程的活动，内核只是以进程为单位，实现进程状态的转换，因此当进程中的一个线程阻塞时，进程内的所有其它线程都会阻塞。

如果线程是在内核空间中实现的，这些内核级线程都由内核创建和控制管理，内核为整个进程及进程中的所有线程维护现场信息，内核的调度是在线程的基础上进行的，因而进程的一个线程阻塞不会引起进程内的其他线程被阻塞。

练习3

3.13 证明作业调度算法中短作业优先调度算法具有最小平均等待时间。

证明:假设在作业队列中等待运行的作业有N道,分别为N0，N1，N2，…，Nn-1，它们的运行时间分别为t0，t1，…，tn-1，且满足t0

由于短作业有限调度算法总是选择最短的作业先调度，故这些作业总的等待时间为:

T1=0 + t0 + （t0 + t1）+（t0 + t1 + t2 ） + … + （t0 + t1 + t2 + … +

tn-2）

=( N - 1) t0 + ( N - 2) t1 + ( N - 3) t2 + … + tn-2 (1)

如果不按照短作业优先调度算法，可设调度顺序为：N1，N0，N2，…，Nn-1，故这些作业总的等待时间为:

T2= 0 + t1 +（t0 + t1）+（t0 + t1 + t2 ） + … + （t0 + t1 + t2 + … + tn-2）

=( N - 2) t0 + ( N - 1) t1 + ( N - 3) t2 + … + tn-2 (2)

（2）-（1）得：

T2 – T1 = t1 – t0 >0

说明任何一种作业调度顺序的作业的平均等待时间都大于按照短作业优先的作业的平均等待时间。

3.14 假设在一个处理器上执行5个作业，作业到达的次序和需要执行的时间分别为：J0（75ms）、J1（15ms）、J2（5ms）、J3（15ms）、J4（45ms），假定系统中使用FCFS调度算法，作业J3的周转时间是多少？作业的平均等待时间是多少？

答：

周转时间(ms) 等待时间（ms）

J0 75 0

J1 90 75

J2 95 90

J3 110 95

J4 155 110

平均等待时间（ms）74

3.15在单道批处理系统中，三个作业的提交时间分别为：10：00、10：10、10：20，需要执行时间分别为：2小时、1小时、0.5小时，分别按照短作业优先调度算法和高响应比优先调度算法进行调度，比较哪一种调度算法更好？

解：

(1)不抢占：

执行顺序为A，C，B

平均周转时间：（120+130+200）/3=150（min）

平均带劝周转时间：（120/120+130/30+200/60）/3 =26/9

抢占：

A（10：10），B（10：20），C(10:50),B(11:40),A(13:30)

平均周转时间：（210+90+30）/3=110（min）

平均带劝周转时间：（210/120+90/60+30/30）/3 =510/360=17/12

(2)响应比高者优先调度算法不会抢占，因此，只存在这样一种情况：

执行顺序为A，C，B

平均周转时间：（120+130+200）/3=150（min）

平均带劝周转时间：（120/120+130/30+200/60）/3 =26/9

所以，如果要比较哪一种算法好自然针对不抢占的情况。根据比较结果，它们的平均周转时间和平均带权周转相同，这主要是该应用正好发生了这样凑巧的情况。

3.16假设在具有一个处理器的系统上执行下面的作业，假如采用抢占式短作业优先调度算法，作业需要处理时间T和到达时间A分别如下：那么：

I T 到达时间A

0 50 0

1 35 10

2 20 10

3 25 55

4 40 95

作业1的周转时间是多少？作业的平均等待时间是多少？

答：

1。执行顺序为：0（10），2（30），1（65），3（90），0（130），4（170）

作业0的周转时间为：130，

作业1的周转时间为：55，

作业2的周转时间为：20，

作业3的周转时间为：35

作业4的周转时间为：65

平均周转时间=305/5=61

作业0的等待时间为：130-50=80，

作业1的等待时间为：55-35=20，

作业2的等待时间为：10-10=0，

作业3的等待时间为：，35-25=10

作业4的等待时间为：，65-40=25

3.17假如在具有一个处理器系统中，采用优先级高者优先的进程调度算法，优先数小代表优先级高，进程达到顺序I和需要处理时间T、优先数分别如下：

I T 优先级

0 75 3

1 15 1

2 5 4

3 15 5

4 4

5 2

（1）没有优先级抢占情况下，写出进程的执行先后序列，进程2的周转时间是多少？进程的平均等待时间是多少？

（3）有优先级抢占情况下，写出进程的执行先后序列，进程2的周转时间是多少？进程的平均等待时间是多少？

答：

（1）无抢占：

执行顺序为：1（15），4（60），0（135），2（140），3（155）

进程0的周转时间为：135

进程1的周转时间为：15

进程2的周转时间为：140

进程3的周转时间为：155

进程4的周转时间为：60

进程的平均等待时间=（（135-75）+（15-15）+（140-5）+（155-15）+（60-45））/5 = 70

（2）有抢占：

优先级抢占同上一样。

3．18 假如在具有一个处理器的系统中，采用时间片轮转调度算法，时间片大小为10。进程需要处理时间T和到达时间A分别如下：

I T 到达时间A

0 50 0

1 35 10

2 20 10

3 15 80

4 40 85

写出进程的执行序列，进程3的周转时间是多少？进程的平均等待时间是多少？

答：

进程的执行序列为：0，1，2，0，1，2，0，1，3，4，0，1，3，4，0，4

进程0的周转时间 T0= 140

进程1的周转时间 T1= 105

进程2的周转时间 T1= 50

进程3的周转时间 T1= 40

进程4的周转时间 T1= 75

进程的平均等待时间为：（（140-50）+（105-35）+（50-20）+（40-15）+（75-40））/5=50

3.18 在时间片轮转调度算法中，有 n个进程共享CPU。

（1）如果进程切换的时间不可忽略，每次进程切换用去时间为s秒，在保证每个进程至少每t秒内能够在CPU上轮回一次的前提下，确定时间片大小q使得进程切换所造成的负载最小。

(2) 如果n=100，t=1，s=0.001，那么q的大小应该是多少？

答：

（1）时间片大小q =（t-ns）/n

（2）q=（1-100*0.001）/100 = 0.009

3.19 有一个四道作业的操作系统，若在一段时间内先后到达6个作业，它们的

提交时间和估计运行时间由下表给出：

作业提交时间估计运行时间（分钟）

1 8：00 60

2 8：20 35

3 8：25 20

4 8：30 25

5 8：35 5

6 8：40 10

系统采用短作业优先调度算法，作业被调度进入系统后中途不得退出。但作业运行时可被更短的作业抢占。分别给出6个作业的执行时间序列，作业的周转时间，平均周转时间。

答：

作业的执行顺序为：1（8：20），2（8：25），3（8：45），5（8：50），6（9：00），4（9：25），2（9：55），1（10：35）

作业1的周转时间 = 155 min

作业2的周转时间 = 95 min

作业3的周转时间 = 20 min

作业4的周转时间 = 55 min

作业5的周转时间 = 15 min

作业6的周转时间 = 20 min

作业的平均周转时间为：360/6=60

3.20 在一个实时系统中有4个周期性事件，周期分别为50、100、150、200ms。假设其处理时间分别需要30、25、20和xms，则该系统可调度允许的x值最大为多少？

解:

30/50 + 25/100 +150/20 +200/x =1

X = 10/3

3.21 某系统的进程状态变化如图3.23所示，该系统的进程调度为非抢占方式，根据该状态图叙述系统的调度策略、调度效果。

图3.23 状态变化图阻塞运行

低优先级就绪

首先选择100ms 高优先级就绪

其次选择100ms

y答：首先采用优先权高者优先调度算法，然后采用时间片为100ms的调度算法。

该调度算法如果调度效果考虑更周到的话，应该让阻塞队列上的进程唤醒后进入低优先级就绪队列，这样能够保证优先级高的进程及时调度，优先级低的进程能够合理的得到调度。

第4章

4.13 如果有n个进程共享一个互斥段

（1）如果每次只允许一个进程进入互斥段。

（2）如果每次最多允许m个进程同时进入互斥段（m

问采用的信号量初值是否相同？信号量值的变化范围如何？

答：所采用互斥信号量的初值不同。

（1）互斥信号量初值为1，变化范围为[-n+1，1]。

当没有进程进入互斥段时，信号量值为1；

当有1个进程进入互斥段时，但没有进程等待进入互斥段时，信号量值为0；当有1个进程进入互斥段，有1个进程等待进入互斥段时，信号量值为-1；

最多可有n-1个进程等待进入互斥段，故此时信号量的值为-（n-1）。

（2）互斥信号量初值为m，变化范围为[m-n，m]。

当没有进程进入互斥段时，信号量值为m；

当有1个进程进入互斥段时，但没有进程等待进入互斥段时，信号量值为m-1；当有m个进程进入互斥段，但没有进程等待进入互斥段时，信号量值为0；

当有m个进程进入互斥段，有1个进程等待进入互斥段时，信号量值为-1；

最多可有n-m个进程等待进入互斥段，故此时信号量的值为-（n-m）。

4.14 在两条双向道路的交叉路口，没有行人通过，只有汽车通过。交通情况如

下：

（1）任何给定的时刻只能有一辆车过马路；

（2）当一辆车到达交叉路口并且另一条街道上没有车来到的时候，应该允许此车通过；

（3）当两个方向上都有车到达的时候，它们应该轮流通过，以防止在其中一个方向上的无限期延迟。

用信号量操作实现道路交通问题。

解：

semphore S1=0,S2=0;//有无车到达，为0时无到达

semphore M1=1,M2=0;//路中被占

P1:

if(车到达)

v(S1);

while(!S1);

if(!S2)

过一辆车；

else

{

p(M2);

p(M1);

过一辆车；

v(M1);

}

P2:

if(车到达)

v(S2);

while(!S2);

if(!S1)

过一辆车；

else

{

p(M1);

p(S2);

过一辆车；

v(M2);

}

4.15 在哲学家进餐问题中，假设5个哲学家中第i个执行下面的代码段

p(mutex);

p(fork[i]);

p(fork[i+1%5]);

v(mutex);

eat;

v(fork[i]);

v(fork[i+1%5]);

（1）说明这段代码是否满足哲学家进餐问题的所有需求。

（2）如果V(mutex)语句改在第二个V()操作之后，或者在两个P()操作之间，说明这两种解决方法是改进了算法还是变坏了算法。

答：

(a)满足

(b)都不行

4.16 有两个优先级相同的进程P1和P2，各自执行的操作如下，信

号量S1和S2的初值都为0，试问P1、P2并发执行后，x、y、z

的值各为多少？

P1： P2：

begin begin

y: = 1; （1） x: = 1; （5）

y: = y + 3; （2） x: = x + 5; （6）

V(S1); P(S1);

z: = y + 1; （3） x: = x + y; （7）

P(S2); V(S2);

y: = y + z; （4） z: = x + z; （8）

end; end;

答：语句（1）（2）（5）（6）不相交，任何执行顺序，结果相同。

情况1：语句（4）先执行x=10，y=9，z=15；

情况2：语句（8）先执行x=10，y=19，z=15；

情况3：语句（3）推迟到语句（8）之后，x不定，y=4，z不定；?

4.17 两个进程A、B，考虑下面的信号量编码

semaphore s = 1;

int x=10,y=2;

fork(A，0);

fork(B，0);

A( ) { B( ) {

（1） x++; （4） if (x>10)

（2） V(s); （5） x??;

（3） y=x?2; （6） else {P(s);

} x?? ;}

}

分别说明（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）语句之后的x、y值为多少？答：

（1）x=11,y=2 (2) x=11,y=2 (3) x=11,y=9

(4)x=11,y=9 (5) x=10,y=9 (6) x=10,y=8

4.18 三个进程：输入、计算、输出。它们通过两个缓冲区传递数据，如图4.11所示。

每个缓冲区一次只能放入一条数据。写出用信号量进行同步。

解：var empty1,full1,empty2,full2:semaphore:=1,0,1,0;

begin

parbegin

I:begin

repeat

wait(empty1);

put to buffer1;

signal(full1);

until false;

end;

P:begin

repeat

wait(full1);

get from buffer1;

signal(empty1);

wait(empty2);

put to buffer2;

signal(full2);

until false;

end;

O:begin

repeat

wait(full2)

get from buffer2;

signal(empty2);

until false;

end;

parend;

end;

第5章

5.1什么是死锁？引起死锁的原因和必要条件是什么？

死锁是指多个进程因为竞争资源造成的一种僵局。

原因：并发进程对临界资源的竞争和并发进程推进顺序不当。

必要条件：互斥条件，占有并请求条件，不剥夺条件，环路等待条件。

5.2 比较解决死锁的方法中，那种方法最容易实现？那种方法使得资源的利用率最高？

解决死锁的方法：预防死锁，避免死锁，检测死锁，解除死锁。

预防死锁是通过设计协同资源管理程序，在进程运行期间，柏怀死锁产生的四个条件之中的任何一个，是指不成立。是最容易实现的方法。

解除死锁是在发现死锁后，解除死锁，释放资源。是资源利用率最高的方法。

5.3预防死锁的方法有哪些？

破坏互斥条件，破坏占有并请求，阻止环路等待，允许剥夺

5.8系统中有3个进程共享4个资源，每个进程每次只能申请或释放一个资源，每个进程最多需要2个资源，给进程是否会发生死锁，为什么？

解:

不会发生死锁。3个进程共享4个资源，每个进程最多需要2个资源。总有一个进程的请求会满足，运行并释放资源。不会形成环路等待。

5.9系统中有20个进程，每个进程最多使用3个资源，每个进程逐个申请并竞争使用60个同类资源。一旦某进程获得所需要的资源，完成后立即释放全部资源。系统是否会发生死锁？为什么？

系统不会发生死锁。以最坏的情况来考虑，20个进程都需要使用3个资源。当前，每个进程都持有2个资源。（20*2=40）.都在申请第3个资源（60-40=20）对于剩余的20个资源，每个进程多会得到一个资源。不会形成环路等待。

5.10 一台计算机有8台打印机，被N个进程竞争使用，每个进程最多需

要3台。请问N为多少时，系统没有死锁的危险，说明原因。

解:

N=3时，没有死锁的危险。

对于N个进程，都持有2台打印机时，申请第3台打印机，只要有一台的多余的打印机能被申请到，则系统就没有死锁的危险。即N*2+1<=8 ，得N<=3。

5.11 考虑图5.9所示的资源分配图，哪个进程会发生死锁？

进程P3,P4会发生死锁。

对于进程P1,P2，进程的推进不需要等待其他进程的完成。

进程P3,P4。P3要等P4完成并释放资源后方能推进。而P4要等到P3完成后才能。结果是P3,P4都不能完成。形成死锁。

5.12 假定有3个人排队等候上电梯。当电梯门打开的时候，3个人都朝门口冲去，但是门不够大，他们3人不能同时进门。描述解决这种死锁的方法，可以让3个人都上电梯。说明你的解决方案清除了哪个死锁的必要条件。

答：让3个人轮流进电梯。

破坏了死锁发生的4个必要条件中的“不剥夺条件”。

5.13 假定一个系统具有四种资源类型，分别为：R={3，7，2，3}，最大资源需求数表如图5.10所示。资源分配器根据图5.11中的表来分配资源，这个状态安全吗？为什么？

答：这个状态安全。存在安全执行序列{P4,P0,P1,P3,P2}；

6.9 如果一个分页系统能够向用户提供的逻辑地址最大为16页，页面大小为2K ，内存总共有8个存储块。请问逻辑地址应该为多少位？内存空间为多大？

解：逻辑地址应该为4+11=15（位）内存空间为8*2K =16K

6.10 如果一个分页系统的页表存放在内存。

（1）若对内存的一次存取需要1.2μs ，请问一次页面访问的存取需要花多少时间？

（2）若系统配置了联想寄存器，对快表的命中率为70%，假如查询联想寄存器的时间忽略不计，请问实现一次页面访问的存取时间是多少？解：（1）访问一次页面的存取需要花费的时间为2*1.2μs=2.4μs （2）实现一次页面访问的存取时间=0.3*1.2μs+1.2μs=1.56μs

6.11 如果一个分页系统逻辑地址长度为16位，页面大小为4KB ，第0、1、2页对应10、12、14号物理块，请问逻辑地址为2F6AH 对应的物理地址为多少？解：逻辑地址为2F6AH 对应的二进制码为：0010 1111 0110 1010，页号为：2，页内偏移为F6AH 。

查询页表2号页面对应14号块，所以，物理地址为 1110 1111 0110 1010，最终物理地址为：EF6AH

6.12 如果内存中有4个空闲块，每个空闲块的大小为10MB 。有10个请求，每次请求1MB 的内存大小，对于下面列出的内存分配方法中的每一种，确定所有10个请求都被满足之后剩余空闲块的大小。（a ）首次适应算法

（b ）循环首次适应算法（c ）最佳适应算法（d ）最坏适应算法解：（a ）首次适应算法：块1用完，块2，3，4剩余10MB 。（b ）循环首次适应算法：块1，2余7MB ，块3.4余8MB 。（c ）最佳适应算法：块1用完，块2，3，4余10MB 。

图5.10 图5.11

（d）最坏适应算法：块1，2余7MB，块3，4余8MB。

6.13 如果一个系统的段表为：

段号始址段长

0 200 510

1 900 30

2 100 80

3 1200 500

4 1800 80

求下列逻辑地址相应的物理地址。如果越界请指明。

{0,380}、{1,20}、{1,24}、{2,200}、{3,500}、{4,120}。

解：{0,380}表示为0段，段内偏移为380，物理地址为580；

{1,20}表示为1段，段内偏移为20，物理地址为920；

{1,24}表示为1段，段内偏移为24，物理地址为924；

{2,200}表示为2段，段内偏移为200，已经越界；

{3,500}表示为3段，段内偏移为500，物理地址为1700；

{4,120}表示为4段，段内偏移为120，已经越界。

7.5 在分页虚拟存储器管理中，如果已知时间利用率为：CPU20%、分页

磁盘92%、外设50%，请问采取哪些措施可以改善CPU的利用率？

解：增大分页磁盘空间。

7.6 一个32位地址的计算机系统使用二级页表，虚拟地址为9位顶级页

表，11位二级页表和偏移。请问：页面长度为多少？虚拟地址空间

有多少个页面？

解：页面占用的位数=32-9-11=12位，页面长度为4K。虚拟地址空间有1M个页面。

7.7 如果分页虚拟存储系统向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每

页2KB，内存总共有8个存储块，请问逻辑地址至少应为多少位？内

存空间多大？

解：解：逻辑地址应该为4+11=15（位）

内存空间为8*2K =16K

7.8 在一个请求分页的虚拟存储器管理中，一个程序的运行页面走向为：

1、2、3、4、2、3、5、6、3、1、4、6、7、5、2、4、1、3、2

如果为程序分配页框为3个、4个，请分别用FIFO、OPT和LRU算法求出缺页中断次数和缺页率。

解：页框为3：

FIFO缺页中断次数为14；缺页率为14/19。

OPT缺页中断次数为8；缺页率为8/19。

LRU缺页中断次数为13；缺页率为13/19。

页框为4：

FIFO缺页中断次数为7；缺页率为7/19。

OPT缺页中断次数为5；缺页率为5/19。

LRU缺页中断次数为10；缺页率为10/19。

9.9 若采用字长为16位的位示图管理磁盘空间，某操作系统的磁盘文件空间共有500块，问位示图需要多少个字？第i列第j行对应的块号为多少？

答：32,i,j按照书上公式

9.10 一个链接文件由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小都为512字节，一次存放在25，70，98，83，60号磁盘上。若要存取文件的第1 769逻辑字节处的信息，问需要访问哪个磁盘块？

答：83

9.11 在UNIX操作系统中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块号占用4个字节，即每块可放256个地址，如果进程要访问偏移为143 140处的数据，问需要几次寻址？

答：1次间址

9.12 从磁盘高速缓存读取数据需要1ms，从磁盘读取数据需要40ms，如果命中率为50%，计算出读取数据的平均时间。

答：20.5ms

9.13 一个请求磁盘I/O的磁盘队列，分别在下列柱面上阻塞：

40，90，170，38，110，20，144，48，59。

请分别按照FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN、CLOOK调度算法计算平均寻道长度，并说明那种调度算法最优。

9.14 如果磁盘总共包括A个块，其中F个是空闲的。一个磁盘地址需要dB。位示图为每个块使用1位。空闲链表中的每个链指向一个单独的空闲块。

（a）假设空闲链表方法单独地链接了所有的块，给出两种方法开销相同时必须满足条件（用A,F,d表示）。

（b）假设空闲链表方法链接了相邻块组，而不是单独的块，重复上面的问题。每个链元素指向了组中的第一块，并包括了一个说明在该组中有多少个块的2字节数。一个组的平均大小是5个磁盘块。

答：位示图的开销：位示图的列为dByte，行为（A）/d，开销为（A）空闲链表至少包括空闲块号、指针（A-F个）

9.15 比较使用位示图和使用空闲链表表示磁盘空闲块的情况。

操作系统习题1(含答案)

计算机操作系统试题一填空： 1．操作系统为用户提供三种类型的使用接口，它们是命令方式和系统调用和图形用户界面。2．主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式有程序直接控制、中断驱动方式、DMA方式和通道控制方式。 3．在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，等待时间长的作业得到优先调度。4．当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：封闭性和可再现性。 5．程序经编译或汇编以后形成目标程序，其指令的顺序都是以零作为参考地址，这些地址称为逻辑地址。 6．文件的逻辑结构分流式文件和记录式文件二种。 7．进程由程度、数据和PCB组成。 8．对信号量S的操作只能通过原语操作进行，对应每一个信号量设置了一个等待队列。9．操作系统是运行在计算机裸机系统上的最基本的系统软件。 10．虚拟设备是指采用SPOOLING技术，将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。 11．文件系统中，用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是文件控制块。 12．段式管理中，以段为单位，每段分配一个连续区。由于各段长度不同，所以这些存储区的大小不一，而且同一进程的各段之间不要求连续。 13．逻辑设备表（LUT）的主要功能是实现设备独立性。 14在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换过程可能会因为缺页和越界等原因而产生中断。 16. 段的共享是通过共享段表实现的。 17．文件的物理结构分为顺序文件、索引文件和索引顺序文件。 18．所谓设备控制器，是一块能控制一台或多台外围设备与CPU并行工作的硬件。 19. UNIX的文件系统空闲空间的管理是采用成组链接法。 20分页管理储管理方式能使存储碎片尽可能少，而且使内存利用率较高，管理开销小。 20.计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件。 21.操作系统目前有五大类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。 22.按文件的逻辑存储结构分，文件分为有结构文件，又称为记录式文件和无结构文件，又称流式文件。 23.主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为输入输出操作。 24、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了虚拟分配技术，即用共享设备模拟独占设备。 25、常用的内存管理方法有分区管理、页式管理、段式管理和段页式管理。 26、动态存储分配时，要靠硬件地址变换机构实现重定位。 27、在存储管理中常用虚拟存储器方式来摆脱主存容量的限制。 28、在请求页式管理中，当硬件变换机构发现所需的页不在内存时，产生缺页中断信号，中断处理程序作相应的处理。 29、置换算法是在内存中没有空闲页面时被调用的，它的目的是选出一个被淘汰的页面。如果内存中有足够的空闲页面存放所调入的页，则不必使用置换算法。

操作系统习题答案

内存1通常情况下，在下列存储管理方式中，（）支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；（）使内存碎片尽可能少，而且使内存利用率最高。 Ⅰ．段式；Ⅱ．页式；Ⅲ．段页式；Ⅳ．固定分区；Ⅴ．可变分区正确答案：Ⅳ；Ⅰ 2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（）。正确答案：该程序应具有较好的局部性(Locality) 3提高内存利用率主要是通过内存分配功能实现的，内存分配的基本任务是为每道程序（）。使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（）功能实现的。Ⅰ．分配内存；Ⅱ．内存保护；Ⅲ．地址映射；Ⅳ．对换；Ⅴ．内存扩充；Ⅵ．逻辑地址到物理地址的变换；Ⅶ．内存到外存间交换；Ⅷ．允许用户程序的地址空间大于内存空间。正确答案：Ⅰ；Ⅱ 4适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是正确答案：为了防止各道作业相互干扰 5下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接（）？正确答案：分段存储管理 6在请求分页系统的页表增加了若干项，其中状态位供（）参考。正确答案：程序访问 7从下面关于请求分段存储管理的叙述中，选出一条正确的叙述（）。正确答案：分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制

8虚拟存储器的特征是基于（）。正确答案：局部性原理 9实现虚拟存储器最关键的技术是（）。正确答案：请求调页(段) 10“抖动”现象的发生是由（）引起的。正确答案：置换算法选择不当 11 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中修改位供（）参考。正确答案：换出页面 12 虚拟存储器是正确答案：程序访问比内存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。正确答案：减少运行的进程数 14在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（）。正确答案：越界中断 15 测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。正确答案：加内存条，增加物理空间容量 16 对外存对换区的管理应以（）为主要目标，对外存文件区的管理应以（）

操作系统习题及答案一

习题一操作系统概论选择题 1. 计算机的操作系统是一种（） ■ A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D 字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（ ). 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 3. 计算机操作系统的功能是（ ). A. 把源程序代码转换为标准代码 B. 实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时，（），响应时间越长. A. 内存越多 B.用户数越多 C.内存越少 D 用户数越少 5. 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 6. 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 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、（）管理、设备管理及信息管理 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提咼计算机的（户使用计算机而配备的一种系统软件 . 10. 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 11. （）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 A. CPU 的利用率不高 C.不具备并行性 B.资源利用率 D.以上都不是 A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8.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.效率 C.稳定性 D.兼容性）和方便用理机的时间

操作系统第四版-课后习题答案

第一章作者：佚名来源：网络 1、有一台计算机，具有IMB 内存，操作系统占用200KB ，每个用户进程各占200KB 。如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ，若增加1MB 内存，则CPU 的利用率提高多少？答：设每个进程等待I/O 的百分比为P ，则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ，当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的，故CPU 的利用率为1-Pn。由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4 个用户进程，由于每个用户进程等待I/O的时间为80 % , 故： CPU利用率＝l-（80%)4 = 0.59 若再增加1MB 内存，系统中可同时运行9 个用户进程，此时：cPu 利用率＝l-（1-80%)9 = 0.87 故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % : 87 ％/59 ％=147 % 147 ％-100 % = 47 % 2 一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A 先开始做，程序B 后开始运行。程序A 的运行轨迹为：计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ，结束。程序B 的运行轨迹为：计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ，结束。试说明（1 ）两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？( 2 ）程序A 、B 有无等待CPU 的情况？若有，指出发生等待的时刻。答：画出两道程序并发执行图如下：（1）两道程序运行期间，CPU存在空闲等待，时间为100 至150ms 之间（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180rns 至200ms 间（见图中有色部分） 3 设有三道程序，按A 、B 、C优先次序运行，其内部计算和UO操作时间由图给出。

计算机操作系统习题及答案

第二章计算机操作系统一、填空题 1. 在Windows XP中，进行系统软、硬件设置的文件夹称为______。 2. 在Windows XP系统中文标点方式下，键入符号“”对应的中文标点是______。 3. 在Windows XP默认环境中，要改变“屏幕保护程序”的设置，应首先双击“控制面板”窗口中的______图标。 4. 用Windows XP的“记事本”所创建文件的缺省扩展名是______。 5. 在Windows XP中，要添加Windows组件，必须打开______窗口。 6. 当选定文件或文件夹后，欲改变其属性设置，可以单击鼠标______键，然后在弹出的菜单中选择“属性”命令。 7. 在Windows XP中，当用鼠标左键在不同驱动器之间拖动对象时，系统默认情况下，该操作的作用是______。 8. 在Windows XP的“资源管理器”窗Vl中，将文件以列表方式显示，可按～、类型、大小、日期及自动排列五种规则排序。 9. 在WindoWS XP中，若要更改任务栏的属性，可以右键单击______空白处，再从弹出的菜单中选择“属性”命令来实现更改。 10. 在Windows XP环境中，选定多个不相邻文件的操作方法是：单击第一个文件，然后按住______键的同时，单击其它待选定的文件。 11. 在Windows xP中，利用“控制面板”窗口中的______向导工具，可以安装任何类型的新硬件。 12. 在Windows XP中，若要删除选定的文件，可直接按______键。 13. 按操作系统分类，UNIX操作系统是______。 14. 在Windows xP默认环境中，用于中英文输入方式切换的组合键是______。 15. 在Windows XP中，若系统长时间不响应用户的要求，为了结束该任务，使用______组合键。二、单项选择题 1. Windows XP的“开始”菜单包括了Windows XP系统的（）。 A. 主要功能 B. 全部功能 C. 部分功能 D. 初始化功能 2. 下列不可能出现在Windows XP中的“资源管理器”窗口左侧窗格中的选项是（）。 A. 我的电脑 B. 桌面 C. use（登录的账户名）的文档 D. 资源管理器 3. 在Windows XP中，能更改文件名的操作是（）。 A. 右键单击文件名，选择“重命名”命令，键入新文件名后按Enter键 B. 左键单击文件名，选择“重命名”命令，键入新文件名后按Enter键 C. 右键双击文件名，选择“重命名”命令，键入新文件名后按Enter键 D. 左键双击文件名，选择“重命名”命令，键人新文件名后按Enter键 4. 在Windows XP中，全角方式下输入的数字应占的字节数是（）。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5. Windows XP中将信息传送到剪贴板不正确的方法是（）。 A. 用“复制”命令把选定的对象送到剪贴板 B. 用“剪切”命令把选定的对象送到剪贴板 C. 用Ctrl+V组合键把选定的对象送到剪贴板 D. Alt+PrintScreen把当前窗口送到剪贴板 6. 在windows XP中，欲选定当前文件夹中的全部文件和文件夹对象，可使用的组合键是（）。 A. Ctrl+V B. Ctrl+A C. Ctrl+X D. Ctrl+D 7. 下列文件名，（）是非法的Windows XP文件名。 A. ThiS is my file B. 关于改进服务的报告

计算机操作系统习题及答案

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（10）如果系统的资源有向图 _ D __ ，则系统处于死锁状态。 A. 出现了环路 B. 每个进程节点至少有一条请求边 C. 没有环路 D. 每种资源只有一个，并出现环路（11）两个进程争夺同一个资源，则这两个进程 B 。

操作系统课后习题答案

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 4．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？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。 12．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统迚行比较。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，都是以人所能接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来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 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。第二章 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; 8．试说明迚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

(完整版)操作系统课后题答案

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。 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。 11．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。 20．试描述什么是微内核OS。答：(1)足够小的内核;(2)基于客户/服务器模式;(3)应用机制与策略分离原理;(4)采用面向对象技术。 25．何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？答：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次(即用户模式)中去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核中通常提供了进程(线程)管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。第二章进程管理 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： 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。 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. 19．为什么要在OS 中引入线程？

计算机操作系统习题及答案()

第3章处理机调度1）选择题（1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转（2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源（3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名（4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时（5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间（7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题（1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。（2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。（3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。（4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。（5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。（6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题（1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算）表3-9 作业的提交时间和运行时间

操作系统习题及答案一

习题一操作系统概论一．选择题 1. 计算机的操作系统是一种（）. A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（）. 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 3．计算机操作系统的功能是（）. A. 把源程序代码转换为标准代码 B .实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时，（），响应时间越长. A.内存越多 B.用户数越多 C.内存越少D用户数越少 5．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 6. 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 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、（）管理、设备管理及信息管理. A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8. 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.效率 C.稳定性 D.兼容性 9. 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. CPU的利用率不高 B.资源利用率 C.不具备并行性 D.以上都不是 10. 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 11．（）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 B. 分布式 C.分时 D.实时 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.系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（）. A.直接通过键盘交互方式使用 B.只能通过用户程序间接使用

操作系统课后习题答案

1.什么是操作系统？其主要功能是什么？操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,有效组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户和计算机直接的程序接口. 2.在某个计算机系统中，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，程序A、B 同时运行，A略早于B。A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。B的运行轨迹为：计算50ms、输入80ms、再计算100ms，结束。试说明：（1）两道程序运行时，CPU是否空闲等待？若是，在那段时间段等待？（2）程序A、B是否有等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时刻。 0 50 100 150 200 250 300 50 100 50 100 50 100 20 100 (1) cpu有空闲等待,在100ms~150ms的时候. (2) 程序A没有等待cpu,程序B发生等待的时间是180ms~200ms. 1.设公共汽车上，司机和售票员的活动如下：司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车。售票员的活动：关车门；售票；开车门。在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，用信号量和P、V操作实现这两个活动的同步关系。 semaphore s1,s2; s1=0;s2=0; cobegin 司机();售票员(); coend process 司机() ｛ while(true) { P(s1) ; 启动车辆; 正常行车; 到站停车; V(s2); } ｝ process 售票员() { while(true) { 关车门; V(s1);

售票; P(s2); 开车门; 上下乘客; } } 2.设有三个进程P、Q、R共享一个缓冲区，该缓冲区一次只能存放一个数据，P进程负责循环地从磁带机读入数据并放入缓冲区，Q进程负责循环地从缓冲区取出P进程放入的数据进行加工处理，并把结果放入缓冲区，R进程负责循环地从缓冲区读出Q进程放入的数据并在打印机上打印。请用信号量和P、V操作，写出能够正确执行的程序。 semaphore sp,sq,sr; int buf;sp=1;sq=0;sr=0; cobegin process P() { while(true) { 从磁带读入数据; P(sp); Buf=data; V(sq); } } process Q() { while(true) { P(sq); data=buf; 加工data; buf=data; V(sr); } } process R() { while(true) { P(sr); data=buf; V(sp); 打印数据; } }

操作系统(1-8章的课后习题答案)

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。 1- 4 : （1）:嵌入式系统是指计算机作为某个专用系统中的一个部件而存在，嵌入到更大的，专用的系统中的计算机系统，是一种以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件课裁剪，功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。（2）：嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件，过去它主要用于工业控制和国防系统领域。 1.5 :多道程序设计技术是在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序，他们在操作系统控制之下，相互穿插地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行下去时（如等待外部设备传输）操作系统便将另一道程序投入运行，这样可以是CPU和各外部设备尽可能地并行操作，从而提高计算机的使用效率。（2）多道程序运行的特征：a:多道：计算机主存中同时存放几道相互独立的程序b :宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，即它们都开始运行，但都未运行完毕。 c:微观上串行：从微观上看，主存中的多道程序轮流或分时的占有处理机，交替执行。 1.6 :分时技术是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮地分配给各

操作系统课后题答案

2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数，主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行，包括资源分配、统计、保护和安全等。这两类服务的区别在于服务的对象不同，一类是针对用户，另一类是针对系统本身。 2.6 优点：采用同样的系统调用界面，可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件，利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码，可以支持规范定义的API。缺点：系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能，由于设备和文件读写速度不同，若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么，机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下，每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制，这样策略的改变只需要重定义一些系统参数，而不需要改变机制，提高了系统灵活性。 3.1、短期调度：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU；中期调度：在分时系统中使用，进程能从内存中移出，之后，进程能被重新调入内存，并从中断处继续执行，采用了交换的方案。长期调度：从缓冲池中选择进程，并装入内存以准备执行。它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程，而长期调度程序执行地并不频繁，只有当进程离开系统后，才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时，value值不变，A行将输出：PARENT：value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说，单线程要比多线程的功能好，比如（1）输入三角形的三边长，求三角形面积；（2）从键盘输入一个大写字母，将它改为小写字母输出。

计算机操作系统习题及答案

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．内存越少 D. 内存越多 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．内存 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。 2．如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者或其中两者的功能，这样的操作系统称为_________。 3．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后台”作业的概念，其目的是_________。 4．分时操作系统的主要特征有三个，即__①__、__②__和__③__。 5．实时操作系统与分时操作系统的主要区别是_________。

操作系统习题与答案

操作系统习题与答案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

一、操作系统概论（A）1、操作系统负责为用户程序完成（）的工作。 A、应用无关和硬件相关 B、应用无关和硬件无关 C、应用相关和硬件相关 D、应用相关和硬件无关（C ）2、操作系统是对（）进行管理的软件。 A、硬件 B、软件 C、计算机资源 D、应用程序（C ）3、用户通过（）来调用操作系统。 A、跳转指令 B、子程序调用指令 C、系统调用指令 D、以上3种方始都可（A）4、所谓（）是指将一个以上的作业放到主存，这些作业共享计算机资源，且同时处于运行开始与运行结束之间。 A、多道 B、批处理 C、分时 D、实时（B ）5、以下下（）不是分时系统的特征。 A、交互性 B、同时性 C、及时性 D、同时性（D ）6、计算机操作系统的功能是（）。 A、把源代码转换成目标代码 B、提供硬件与软件之间的转换 C、提供各种中断处理程序 D、管理计算机资源并提供用户接口（ A）7操作系统的特征是（）共享、虚拟以及异步 A、并发 B、多道 C、中断 D、实时（B ）8、处理器将操作系统程序执行的状态与用户程序执行状态称为 A 屏蔽中断状态和开放中断状态 B 用户态与核心态 C 关闭状态与开放状态（ D ）9、下列什么不是OS关心的主要问题 A、管理计算机裸机 B、设计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（）10、允许多个用户交互方式使用计算机的OS称为（B ）；允许多个用户将作业计算机集中处理的计算机称为（A）；计算机系统及时处理过程控制数据并作出响应的OS称为（D ）。 A、批处理OS B、分时OS C、多处理器OS D、实时OS E、网络OS （）11、linux的设计模式属于（A），windows的设计模式属于（BCD）。 A 单核设计模式 B 微核设计模式 C 面向对象的设计模式 D、C/S模式 1、操作系统提供（命令接口）和（程序接口）两种用户接口。 2、负责解释操作系统命令的程序叫（命令解释程序）。Linux的这个程序叫（Shell ）。 3、系统调用是通过（中断）来实现的。当发生系统调用，处理器的状态会从（用户）态变为（系统）态。 4、输出重定向的符号是（ > ）。 5、后台执行命令是指（执行命令的进程在低优先级上运行）。二.进程管理

操作系统课后习题答案(第一章)

习题一 1-1 存储程序式计算机的主要特点是什么？答：1.存储程序：用户将解决的问题的步骤事先告诉计算机，成为程序； 2.程序控制：计算机所作的任何事情都是通过CPU执行程序来完成的。 1-2 批处理系统和分时系统各具有什么特点？为什么分时系统的响应比较快？答：批处理系统：先将程序加载到内存中然后再由CPU执行。分时系统：分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中断。分时系统由于是时间片轮转来运行程序，所以比多道处理系统响应更快。 1-3 实时系统的特点是什么？实时信息处理系统和分时系统从外表看来很相似，它们有什么本质的区别？答：实时系统的特点是快速响应。实时系统：实时系统是指计算机对于外来信息能够在被控制对象允许的截止期限内反应的系统。分时系统：分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片（如几百毫秒）轮流地分配给各个联机作业使用，如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算，该作业就暂时中断。 1-4 什么是多道程序设计技术？试述多道程序运行的特征？答：多道程序设计技术是在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序控制之下，相互穿插地运行。特征：多道——计算机主存中同时存放几道相互独立的程序；宏观上并行——同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，即它们先后开始了各自的运行，但都未运行完毕；微观上串行——从微观上看，主存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。（注：基于现在系统的发展，逐渐出现了多核CPU，所以出现了在微观上可以并行的特征） 1-5 什么是操作系统？从资源管理的角度去分析操作系统，它的主要功能是什么？答：操作系统是一个大型的程序系统，它负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理；控制和协调并发活动；提供用户借口，使用户获得良好的工作环境。操作系统资源管理的目标是提高系统资源的利用率和方便用户使用。 1-6 操作系统的主要特性是什么？为什么会具有这样的特性？答：操作系统的主要特性有：并发、共享、不确定性。为了充分利用计算机系统的资源，一般采用多个同时性用户分用的策略。一顺序计算为基础的计算机系统要完成并行处理的功能，必将导致顺序计算模型与并行计算模型的矛盾，必须解决资源共享和多任务并发执行的问题。以多道程序设计为基础的操作系统具备的主要特征就是并发与共享。另外，由于操作系统要随时处理各种事件，所以它也不具备不确定性。

操作系统课后题答案

精品文档课本课后题部分答案第一章的主要目标是什么？OS1．设计现代答：（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。文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件，方便用户使用，保证文件安全性。第二章

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