操作系统 第一章作业
操作系统第三版（孟庆昌）第一章习题答案
操作系统第三版（孟庆昌）第⼀章习题答案1. 计算机系统主要由哪些部分组成？计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统主要由中央处理器、存储器、输⼊输出控制系统和各种外部设备组成。
软件分为系统软件、⽀撑软件和应⽤软件。
系统软件由操作系统、实⽤程序、编译程序等组成。
⽀撑软件有接⼝软件、⼯具软件、环境数据库等，它能⽀持⽤机的环境，提供软件研制⼯具。
⽀撑软件也可认为是系统软件的⼀部分。
应⽤软件是⽤户按其需要⾃⾏编写的专⽤程序，它借助系统软件和⽀援软件来运⾏，是软件系统的最外层。
2. 什么是操作系统（OS）？它的主要功能是什么？操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基⽯。
操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输⼊与输出设备、操作⽹络与管理⽂件系统等基本事务，提供⼀个让⽤户与系统交互的操作界⾯。
操作系统的功能有：进程管理：中央处理器，在宏内核的情况下多进程只是简单迅速地切换各进程，让每个进程都能够运⾏，在多内核或多处理器的情况下，所有进程透过许多协同技术在各处理器或内核上转换。
内存管理：有许多进程存储于记忆设备上，操作系统必须防⽌它们互相⼲扰对⽅的存储器内容，除⾮透过某些协议在可控制的范围下操作，并限制可访问的存储器范围。
⽂件系统：通常指称管理磁盘数据的系统，可将数据以⽬录或⽂件的型式存储。
每个⽂件系统都有⾃⼰的特殊格式与功能，例如⽇志管理或不需磁盘重整。
⽹络通信：操作系统都具备操作主流⽹上通信协议TCP/IP的能⼒，可以进⼊⽹上世界，并且与其他系统分享诸如⽂件、打印机与扫描仪等资源。
安全机制：操作系统提供外界直接或间接访问数种资源的管道，并有能⼒认证资源访问的请求。
⽤户界⾯：操作系统允许⽤户安装或创造任何他们喜欢的图形⽤户界⾯，改变诸如菜单风格或颜⾊配置等部分。
驱动程序：操作系统通常会主动制订每种设备该有的操作⽅式，⽽驱动程序功能则是将那些操作系统制订的⾏为描述，转译为可让设备了解的⾃定义操作⼿法。
操作系统第一章习题
2015-1-8
3
单项选择
6.下列选择中， d 不是操作系统关心的问题。 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. 管理计算机系统的资源 d. 高级程序设计语言的编译器 7.操作系统的 a 采用了以空间换时间的技术。 a. SPOOLing技术 b. 覆盖技术 c. 通道技术 d. 虚拟存储技术
资源 ，其中包括_______ 存储器 管理、 _______ 处理机 管理，以 系统中的_____ 及设备管理和文件管理，这里的 _______ 处理机 管理主要是对进程 进行管理。 I/O设备 之间速度不匹 CPU 和________ (2)利用缓冲区能有效地缓和_____ 配的矛盾，虚拟设备的功能是使 _____________ 一个物理设备 变成能被多 逻辑设备 。 个进程同时使用的_________
计算C
计算B 计算A
10
2015-1-8
总运行时间为180ms，比单道节省80ms。
13
2015-1-8
4
单项选择
8.分时系统中为了使多个用户能够同时与系统交互，最关键的 问题是 c 。 a. 计算机具有足够快的速度 b. 能快速进行内外存之间的信息交换 c. 系统能够及时接收多个用户的输入 d. 短时间内所有用户程序都能运行 9.实时系统对可靠性和安全性的要求极高，它 c 。 a. 十分注意系统资源的利用率 b. 不强调响应速度 c. 不强求系统资源的利用率 d. 不必向用户反馈信息 2015-1-8
回答题
2. 设内存有三道程序A,B,C,并按A,B,C的优先顺序执行，其 CPU计算时间和I/O作业的时间如表1.1所示(单位为ms)。试 画出多道程序运行的时间关系图。完成这三道程序共花多少 时间？比单道运行节省多少时间？
计算机操作系统(第三版)第一章练习题及答案
4•目前存在的基木的操作系统类型是：（批处理系统.分时系统.实时系统）
5•操作系统是一组控制和管理计算机和资源，合理地对各类作业进行,以及方
便用户使用的的集合。（换件，软件，调度，程序）
文件系统
设备管理
内存管理操作系统核心
CPU管理
锁件
四、填空題
L—方便性—和—有效性—是设计操作系统时昴重要的两个目标。
说明：需要学握4个目标。（可扩充性、开放性）
2•随肴_VLSI—技术和il•算机技术的迅速发展.计算机映件和体系结构也随之得到迅速发展。
3•用户可以通过三种方式使用计算机：_命令方式•_系统调用方式•_图形窗口方式
供选择的答案：
⑴⑵［3］：
A、单用户系统
D、微机操作系统
［4］： A.计算机激光照排系统
C、讣算机辅助设计系统D、航空订票系统
4、操作系统是为了提商讣算机的［1B］和方便用户使用计算机而配豐的基本软件。它负责管理讣算机系 统中的［2C］・其中包括［3F］, ［4A］,外部设备和系统中的数据。操作系统中的［3］管理部分负责对进程 进行管理。操作系统对系统中的数据进行管理的部分通常叫做［5B］。供选择的答案:
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
6、引入多道程序的目的在于（A） o
A.充分利用CPS减少CPU等待时间B・提拓实时响应速度
C.有利于代码共宇，减少主.辅存信息交换址D.充分利用存储器
7、并发性是指若干爭件在（B）发生。
A.同一时刻B.同一时间间隔内C.不同时刻D.不同时间间隔内
操作系统作业一及答案
第一章：操作系统引论1.什么是操作系统？可以从哪些角度阐述操作系统的作用？答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行的一组程序模块的集合。
作用：控制管理计算机的全部硬软件资源，合理组织计算机内部各部件协调工作，为用户提供操作和编辑界面的程序集合。
2、简要叙述批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统的概念及特点。
答：批处理操作系统：通常是把一批作业以脱机方式输入到磁带（磁盘）上，并在系统中配上监督程序（Monitor)，在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理，直到磁带（磁盘）上所有的作业全部完成。
其特点：（1）自动性；（2）顺序性。
分时操作系统：是指在一台主机上连接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。
其特点：（1）多路性；（2）独立性；（3）及时性；（4）交互性。
实时操作系统：是指系统及时（或即时）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。
其特点：（1）多路性；（2）独立性；（3）及时性；（4）交互性；（5）可靠性。
3操作系统需要管理哪些资源？它的基本功能是什么？答：硬件资源：CPU，打印机等，软件资源：数据，程序等4操作系统对外提供了哪些接口？答：（1）操作系统的命令接口通过在用户和操作系统之间提供高级通信来控制程序运行，用户通过输入设备发出一系列命令告诉操作系统执行所需功能，它包括了键盘操作命令和作业控制命令，称为作业一级的用户接口。
命令接口的两种最普遍和主要的方式是直接命令方式（命令行）和间接命令方式（命令文件）。
（2）操作系统的程序接口它是用户程序和操作系统之间的接口，用户程序通过它们使用系统资源及系统服务，这种接口方式通常采用若干系统调用组成。
计算机操作系统作业
答：操作系统的基本类型有多批道处理系统、分时系统和实时系统。特点分别为：
多批道处理系统：多道性、无序性、调度性;
分时系统：多路性、独立性、及时性、交互性;
实时系统：多路性、独立性、及时性、交互性、高可靠性。
第二章中断
2.1为什么说操作系统是由中断驱动的？
3.9处理机的状态与进程的状态有何区别？
答：处理机有时可能执行系统程序，有时又执行用户程序为了保证OS中的关键表格不被用户的程序所破坏，因而引进了用户态和核心态两种状态。从进程管理的角度出发，将进程划分程三种基本的状态：运行状态，就绪状态、等待状态、新建状态和终止状态。进程之间的状态有三个特点：
(1)进程之间的状态转换在大多数情况下是不可逆的。
综合上述，可得Байду номын сангаас作系统是由中断驱动的。
２．１什么是系统调用？
所谓系统调用，指运行在用户态的应用程序请求操作系统为之服务的一种手段。它由运行在核心态的操作系统的一段程序来完成特定功能，属于一种特殊的过程调用。
2.3什么是系统调用？系统调用与一般程序有什么区别？
答：所谓系统调用，指运行在用户态的应用程序请求操作系统为之服务的一种手段。它由运行在核心态的操作系统的一段程序来完成特定功能，属于一种特殊的过程调用。
答：1）虚拟机观点：即OS是添加在硬件上的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充与直接延伸，每对计算机作一次扩充，就使其功能更加强大，使用更加方便。
2）资源管理观点：操作系统是管理计算机系统资源的程序，主要是指在多道程序之间合理地分配和回收各种资源，是资源得到充分有效的使用，是程序得以有条不紊地运行。
3）服务用户观点：操作系统作为软件，它是一个为用户服务的大型的复杂程序。
计算机操作系统 作业答案
第一章作业1.1. 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.1.2. 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实现了对计算机资源的抽象.第二章作业2.2. 试画出下面4条语句的前趋图:S1: a:=x+y;S2: b:=z+1;S3: c:=a-b;S4: w:=c+1;语句S2都执行后才能执行，这样语句 S4也只能在c赋值后才能执行。
对应的前驱图如右所示：2.6.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建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。
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来运行。
第三章作业3.2. 为什么进程在进入临界区之前应先执行“进入区”代码？而在退出前又要执行“退出区”代码？2. 如何利用Test-and-set指令来实现互斥？它有何缺点？为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区之前加一段用于检查临界资源是否正在被访问的代码，如未被访问，该进程可进入临界区对此临界资源进行访问；如正被访问，则该进程不能进入临界区访问临界资源。
在退出临界区后，执行恢复访问标志的代码为“退出区”，而在退出前执行“退出区”代码主要是为了使其它进程能再访问此临界资源。
3.4. 如何利用Test-and-set指令来实现互斥？它有何缺点？Test-and-set指令是一种借助于一条硬件指令，即测试并建立指令TS （Test-and-set）来实现互斥的方法。
操作系统-习题-分章-詹炜(含答案)
第一章OS概述操作系统：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，以及方便用户的程序的集合。
其主要功能是实现处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和用户接口。
填空题1．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。
2. 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。
3．现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。
4以多道程序设计为基础的现代操作系统具有并发性、虚拟性、共享性、不确定性四个基本特征。
5操作系统提供给编程人员的唯一接口是系统调用。
6现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。
7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。
8现代操作系统的两个重要特征是并发和共享。
9对于系统的总体设计目标来说，批处理系统应注重提高系统的效率，尽量增加系统的吞吐量，分时系统应保证用户响应时间；而实时系统则应在保证及时响应和可靠性的前提下，再考虑系统资源的利用率。
吞吐率响应时间10．计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机系统资源的系统软件。
11．在操作系统中的异步性主要是指在系统中进程推进的顺序是走走停停。
12. 现代操作系统的特征是并发、共享、虚拟和异步性。
13.操作系统的五大功能是CPU管理、存储管理、设备管理、文件系统和用户接口。
14．操作系统是运行在计算机基本硬件（或：硬件）系统上的最基本的系统软件。
15.操作系统的主要设计目标是方便用户使用或界面友好和系统能高效工作或资源利用率高。
16. 操作系统的基本类型有批处理操作系统，分时操作系统和实时操作系统三种。
17．在分时系统中，当用户数目为100时，为保证响应时间不超过2秒，此时时间片最大应为20ms。
分时系统采用的调度方法是时间片轮转调度算法。
2秒/100=20ms选择题1. 实时操作系统追求的目标是（）。
A.高吞吐率B.充分利用内存C. 快速响应D. 减少系统开销2. 操作系统是为了提高计算机的[1利用率]和方便用户使用计算机而配置的基本软件。
操作系统 第一章
第一章练习题及参考答案一、单项选择题1.操作系统是一种（）。
A.应用软件B。
系统软件C。
通用软件D。
工具软件2.操作系统的（）管理部分负责对进程进行调度。
A．存储器 B。
设备 C。
文件 D。
处理机3.（）要保证系统有较高的吞吐能力。
A．批处理系统 B．分时系统 C．网络操作系统 D．分布式操作系统4.操作系统的基本类型主要有（）。
A．批处理系统、分时系统和多任务系统B．单用户系统、多用户系统和批处理系统C．批处理操作系统、分时操作系统及实时操作系统D．实时系统、分时系统和多用户系统5.使多个用户通过与计算机相连的终端、以交互方式同时使用计算机的操作系统（）。
A．单道批处理系统B．多道批处理系统C．分时系统D．实时系统6.计算机操作中，最外层的是（）。
A．硬件系统B．系统软件C．支援软件D．应用软件7.所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运动状态，这些作业贡献共享处理机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.共同处理8.下面关于操作系统的叙述中正确的是（）。
A．批处理作业必须具有作业控制信息B．分时系统不一定都具有人机交互能力C．从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多D．由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源9．分时操作系统通常采用（）策略为用户服务。
A．时间片加权分配 B．短作业优先 C.时间片轮转 D.可靠性与灵活性10.若把操作系统看作计算机资源的管理者，下列的（）不属于操作系统所管理的资源A．磁盘 B. 内存 C. CPU D. 中断11.在下列操作系统的各个功能组成部分中，（）不需要硬件支持。
A．进程调度 B.时钟管理 C.地址映射 D.中断系统12.在指令系统中只能由操作系统使用的指令称为（）A．系统指令 B.设备指令 C.非特权指令 D. 特权指令二、多项选择题1.操作系统的主要设计目标是（）A.可扩充性B.使得计算机使用方便C.管理计算机资源D.计算机系统能高效工作2.计算机的软件分为（）。
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7. a, c , d
13.陷阱指令（TRAP）是CPU的内部事件，是由于系统调用引起处理机中断的指令。
用途：在系统调用中，TRAP负责由用户模式转换为内核模式，并将返回地址保存至
堆栈中以备后用。
18.如果进程表中没有空闲的槽、没有内存或交换空间，fork将失败。
如果所给文件名不存在，或者所给文件不是一个有效的可执行文件，exec将失败。
如果将要解除链接的文件不存在，或者调用unlink的进程没有权限，则unlink将
失败。
23. 系统调用实际上并没有名称，除了在文件中这样描述之外。
当库例程read陷入内
核时，它将系统调用用号码放入寄存器或者堆栈中。
该号码通常用于一张表的索引。
这里确实没有使用任何名称。
而另一方面，库例程的名称是十分重要的，因为它将用
于程序中。
25. 就程序逻辑而言，库例程调用哪个系统调用是没有关系的。
但是，如果需要考虑
性能问题，无需系统调用就可以完成的任务将使进程运行更快。
所有的系统调用都会
导致用户环境和内核环境的切换开销。
在多用户系统中，在系统调用完成之前，操作
系统可能调度到其他的进程，这将使得调用过程的处理更加迟缓。
普通程序员无需知道，对系统程序员需要知道。
28. 通常，机制处于一个系统地基层，而策略则处于系统地高层。
在传统的OS中，将
机制放在OS的内核的较低层，把策略放在内核的较高层次中。
而在微内核操作系统中，通常将机制放在OS的的微内核中。
机制和策略是分离的，从而使系统内核变得更小。