西南交大操作系统课后习题
操作系统课后答案详解
第一章操作系统引论思考与练习题1.什么是操作系统？它的主要功能是什么？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？3.批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？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，可靠性等几个方面比较分时系统和实施系统。
5.实时系统分为哪俩种类型？6.操作系统主要特征是什么？7.操作系统也用户的接口有几种？它们各自用在什么场合？8.“操作系统是控制硬件的软件”这一说法确切吗？为什么？9.设内存中有三道程序，A,B,C，它们按A~B~C的先后顺序执行，它们进行“计算”和“I/o操作”的时间如表1-2所示，假设三道程序使用相同的I/O设备。
(1)试画出单道运行时三道程序的时间关系图，并计算完成三道程序要花多少时间。
(2)试画出多道运行时三道程序的时间关系图，并计算完成三道程序要花多少时间。
10．将下列左右两列词连接起来形成意义最恰当的5对。
DOS 网络操作系统OS/2 自由软件UNIX 多任务Linux 单任务Windows NT 为开发操作系统而设计 C语言11．选择一个现代操作系统，查找和阅读相关的技术资料，写一篇关于操作系统如何进行内存管理、存储管理、设备管理和文件管理的文章。
答案1．答：操作系统是控制和管理计算机的软、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。
2．答：把多个独立的程序同时放入内存，使她们共享系统中的资源。
1）多道，即计算机内存中同时放多道相互独立的程序。
2）宏观上并行，是指共识进入系统的多道程序都处于运行过程。
3）微观上串行，是指在单道处理机环境下，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。
3．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被成批地输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动的执行。
特点是：资源利用率高。
系统吞吐量大。
平均周转时间长。
西南大学《操作系统》网上作业及参考答案
=================================================================================================== 1：[论述题]试比较进程和程序的区别。
参考答案：程序是静态的代码组成的序列，程序投入执行时，应该严格按照代码序列执行，但是由于多任务环境下，在操作系统的控制下，一个程序的执行可能被打断，可能由于外部的硬件中断或等待资源而暂停，这时静态的程序概念就不能很好描述程序的实际执行过程。
因此引入进程概念。
进程和程序的区别：（1）进程是一个动态概念，程序是静态概念。
（2）进程具有并行特征，而程序没有。
（3）进程是竞争计算机系统资源的基本单位。
（4）不同进程可以包含同一程序，只要该程序对应的数据集不同。
2：[单选题]为了执行更多的程序，计算机需要A：更大的硬盘B：更大的内存C：更快的CPUD：更多的CPU参考答案：B3：[单选题]实时系统的主要应用领域不包括：A：工业控制B：信号采集C：媒体播放D：轨迹跟踪参考答案：C4：[单选题]操作系统是一种A：通用软件B：应用软件C：软件包=================================================================================================== D：系统软件参考答案：D5：[单选题]进程是A：程序的执行实体B：代码序列C：编译中的程序D：程序进入系统的过程参考答案：A6：[单选题]操作系统发展过程中出现多道程序系统的阶段是A：分时操作系统B：批处理操作系统C：实时操作系统D：网络操作系统参考答案：B7：[论述题]简述操作系统的功能参考答案：1：[论述题]进程控制块包含进程的哪几类信息？参考答案：2：[单选题]进程间互斥是由（）引起的？A：进程间相互排斥B：进程间共享资源C：进程间的顺序执行=================================================================================================== D：进程输入输出干扰参考答案：B3：[单选题]当信号量的数值为－2时表示（）A：有2个进程等待该信号量B：刚好没有进程等待该信号量C：有2个多余的资源D：发生数值溢出参考答案：A4：[单选题]下列进程状态转换中，哪个是不正确的A：执行态到就绪态B：就绪态到执行态C：执行态到等待态D：等待态到执行态参考答案：D5：[单选题]当进程等待的某个事件发生后，该进程会由（）状态变为（）状态A：等待、执行B：就绪、执行C：等待、就绪D：执行、就绪参考答案：C6：[单选题]临界区是（）A：一种状态表B：一个内存段C：一段程序=================================================================================================== D：一组变量参考答案：C1：[论述题]1、简述进程切换的时机。
操作系统课后习题精选答案
操作系统课后习题精选答案操作系统作为计算机科学的基础知识之一，是每个计算机专业学生必须掌握的内容。
课后习题的作用是提供课程内容的深度和拓展，以便帮助学生更好地理解和应用所学知识。
以下是我根据自己的学习经验，总结出的操作系统课后习题精选答案。
这些答案涵盖了操作系统中的主要概念和核心原理，对于加深对操作系统的理解有很大的帮助。
1. 什么是操作系统？答案：操作系统是一组程序，它们管理和控制计算机的各种硬件和软件资源，以便于应用程序进行交互式和高效的执行。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、磁盘管理、文件管理和网络管理等。
2. 什么是进程？答案：进程是指计算机系统中正在执行的程序的实例。
一个进程可以包含一个或多个线程，并且每个进程都有自己的地址空间、各种资源和状态信息等。
操作系统通过进程管理来协调和控制多个进程的执行，以提供对计算机资源的合理和优化的利用。
3. 什么是线程？答案：线程是进程中的一个独立执行单元，它可以在进程的上下文中运行，并与其他线程共享进程的资源和状态信息等。
线程和进程之间的区别在于，进程是资源分配的基本单位，而线程是操作系统中的调度基本单位。
操作系统利用线程进行并行计算和流程处理，以便快速实现多任务处理和高效运行。
4. 什么是虚拟内存？答案：虚拟内存是操作系统提供的一种机制，用于将计算机的物理内存和应用程序的逻辑地址空间进行映射和管理。
虚拟内存的基本思想是将进程的地址空间分为若干个物理和逻辑区域，并在需要时将这些区域进行映射和替换。
这样，操作系统可以允许应用程序访问超过物理内存容量的数据，从而提高系统的内存利用率和应用程序的执行效率。
5. 什么是文件系统？答案：文件系统是一种操作系统提供的数据存储和管理机制，用于将数据组织为文件、目录和子目录等形式，并提供对文件系统中的不同组成部分进行访问、传输和维护等操作。
文件系统的主要目的是让应用程序可以访问和共享系统中的数据资源，从而有效管理和利用计算机的存储资源。
操作系统课后习题答案详细分析与解答
第1章习题解答一、填空1．计算机由硬件系统和软件系统两个局部组成，它们构成了一个完整的计算机系统。
2．按功能划分，软件可分为系统软件和应用软件两种。
3．操作系统是在裸机上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的首次扩大。
4．操作系统的根本功能是处理机〔包含作业〕管理、存储管理、设备管理和文件管理。
5．在分时和批处理系统结合的操作系统中引入“前台〞和“后台〞作业的概念，其目的是改善系统功能，提高处理能力。
6．分时系统的主要特征为多路性、交互性、独立性和及时性。
7．实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是高及时性和高可靠性。
8．假设一个操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，那么是分时操作系统。
9．如果一个操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，只追求计算机资源的利用率、大吞吐量和作业流程的自动化，那么属于批处理操作系统。
10．采用多道程序设计技术，能充分发挥 CPU 和外部设备并行工作的能力。
二、选择1．操作系统是一种 B 。
A．通用软件B．系统软件C．应用软件D．软件包2．操作系统是对 C 进展管理的软件。
A系统软件B．系统硬件C．计算机资源 D．应用程序3．操作系统中采用多道程序设计技术，以提高CPU和外部设备的 A 。
A．利用率B．可靠性C．稳定性D．兼容性4．计算机系统中配置操作系统的目的是提高计算机的 B 和方便用户使用。
A．速度B．利用率C．灵活性D．兼容性5． C 操作系统允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机。
A．批处理B．实时C．分时D．多道批处理6．如果分时系统的时间片一定，那么 D ，响应时间越长。
A．用户数越少B．内存越少C．内存越多D．用户数越多三、问答1．什么是“多道程序设计〞技术？它对操作系统的形成起到什么作用？答：所谓“多道程序设计〞技术，即是通过软件的手段，允许在计算机内存中同时存放几道相互独立的作业程序，让它们对系统中的资源进展“共享〞和“竞争〞，以使系统中的各种资源尽可能地满负荷工作，从而提高整个计算机系统的使用效率。
操作系统习题解答
操作系统习题解答部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑《操作系统教程》南邮正式版习题解答第三章进程管理与调度习题1、什么是多道程序设计？多道程序设计利用了系统与外围设备的并行工作能力，从而提高工作效率，具体表现在哪些方面？b5E2RGbCAP答：让多个计算问题同时装入一个计算机系统的主存储器并行执行，这种设计技术称“ 多道程序设计”，这种计算机系统称“多道程序设计系统” 或简称“多道系统”。
在多道程序设计的系统中，主存储器中同时存放了多个作业的程序。
为避免相互干扰，必须提供必要的手段使得在主存储器中的各道程序只能访问自己的区域。
p1EanqFDPw提高工作效率，具体表现在：•提高了处理器的利用率；充分利用外围设备资源：计算机系统配置多种外围设备，采用多道程序设计并行工作时，可以将使用不同设备的程序搭配在一起同时装入主存储器，使得系统中各外围设备经常处于忙碌状态，系统资源被充分利用； DXDiTa9E3d•发挥了处理器与外围设备以及外围设备之间的并行工作能力；从总体上说，采用多道程序设计技术后，可以有效地提高系统中资源的利用率，增加单位时间内的算题量，从而提高了吞吐率。
RTCrpUDGiT2、请描述进程的定义和属性。
答：进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配、调度和保护的独立单位。
进程的属性有：结构性•共享性•动态性•独立性•制约性•并发性3、请描述进程与程序的区别及关系。
答：程序是静止的，进程是动态的。
进程包括程序和程序处理的对象<数据集），进程能得到程序处理的结果。
进程和程序并非一一对应的，一个程序运行在不同的数据集上就构成了不同的进程。
通常把进程分为“系统进程”和“用户进程”两大类，把完成操作系统功能的进程称为系统进程，而完成用户功能的进程则称为用户进程。
5PCzVD7HxA4、进程有哪三种基本状态？三种进程状态如何变化？答：通常，根据进程执行过程中不同时刻的状态，可归纳为三种基本状态：· 等待态：等待某个事件的完成；· 就绪态：等待系统分配处理器以便运行；· 运行态：占有处理器正在运行。
操作系统习题及习题参考答案
起混乱. F ➢ 9. 顾客程序有时也可以在关键态下运行. F ➢10. 虚拟存储系统可以在每一台计算机上实现.
F
➢11. 进程在运行中, 可以自行修改自己旳进程控 制块. F
➢12. 进程申请CPU得不到满足时, 其状态变为等 待态. F
现措施不一样F. ➢35. 清内存指令只能在管态下执行. T
➢36. 在大型多道程序设计系统中, 为充足运用外 部设备, 应使运行旳若干程序都是I/O型旳. T
➢37. 在页式虚拟存储系统中, 页面长度是根据程 序长度动态地分派旳. F
➢38. 假如信号量S旳目前值为-5, 则表达系统中 共有5个进程. F
➢ 7. 在可变分区存储管理中, 为实现地址映射, 一般由 硬件提供两个寄存器, 一种是基址寄存器, 另一种是 ___限_.长寄存器或长度寄存器
➢ 8. 联想寄存器(相联存储器)旳最重要、最独到旳特点 是__按__内. 容并行查找
➢ 9. 在虚拟段式存储管理中, 若逻辑地址旳段内地址不 小于段表中该段旳段长, 则发生地_址_越界 __中断.
成若干相等旳页. F ➢29. 引入目前目录是为了减少启动磁盘旳次数.T ➢30. 文献目录必须常驻内存. F
➢31. 固定头磁盘存储器旳存取时间包括搜查定 位时间和旋转延迟时间. F
➢32. 在文献系统中, 打开文献是指创立一种文献 控制块. F
➢33. 存储保护旳目旳是限制内存旳分派. F ➢34. 原语和系统调用旳重要区别在于两者旳实
➢17. 大多数虚拟系统采用OPT(优化)淘汰算法是 由于它确实可以得到最小旳缺页率. F
➢18. 实时系统中旳作业周转时间有严格旳限制.F ➢19. 文献旳索引表所有寄存在文献控制块中. F ➢20. 打印机是一类经典旳块设备. F
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 30050 100 50 10050 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();coendprocess 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。
西南交大操作系统课后习题
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2
间22、37和47 时每个进程的状 态。如果一个进
时间18：P7执行对磁盘单元3的写操作 时间20：P3执行对磁盘单元2的读操作 时间24：P5执行对磁盘单元3的写操作 时间28：P5被换出
程在阻塞态，写 时间33：P3读磁盘单元2操作完成，产生中断
出其等待的事件 时间36：P1读磁盘单元3操作完成，产生中断
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第2章习题(…续)
7. 有5个批处理任务A到E几乎同时到达一计算中心。其 预计运行时间分别为10，6，2，4和8分钟。其优先级 （由外部设定）分别为3，5，2，1和4，这里5为最高优 先级。对于下列每种调度算法，计算其平均进程周转时 间，进程切换开销可忽略。 (a) 时间片轮转(时间片为2分钟) (b) 优先级调度 (c) 先来先服务 (d) 最短作业优先
6. 对某系统进行检测后表明平均每个进程在I/O阻塞之前的 运行时间为T。一次进程切换需要的时间为S，这里S实际 上即为开销。对于采用时间片长度为Q的时间片调度法， 对以下各种情况给出CPU利用率的计算公式。
(a) Q=∞; (b) Q>T; (c) S<Q<T; (d) Q=S; (e) Q趋近于0
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第2章习题(….续)
8. 使一个参数a=1/2的老化算法来预测运行时间。从最 早到最近的前4次执行时间分别为40，20，40和 15ms，则下次运行时间预计为多长？
9. 一个软实时系统有4个周期性事件，其周期分别为 50，100，300和250ms。假设其处理分别需要35， 20，10和x ms，则该系统可调度所允许的x值最大是 多少？
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1. 设内存中有三道程序A、B、C，它们按A、B、C的优 先次序执行，其计算和I/O操作的时间如下表所示(单位 ms)。假设该三道程序使用相同设备进行计算和I/O操 作，即程序以串行方式使用设备，试画出单道运行和多 道运行的时间关系(调度程序的执行时间忽略不计)。并计 算在两种情况下，完成这三道程序各自要花多少时间？
11. 对读者写者算法进行修改，要求如果读者在读数据 时，有写进程到达，则后续到达的读者不能直接进入， 而在该写者后排队，等写者完成工作后方可进入
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操作
程序 A
B
C
计
30
40
10
10
20
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第2章习题
1. 目前的计算机上，中断处理程序至少有一小部分用汇
编语言编写，为什么？
2. 假设在时间5时，系统资源只有处理器和内存被使用。
考虑如下表事件： 时间 5：P1执行对磁盘单元3的读操作
请分别写出在时 时间15：P5的时间片结束
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第2章习题(…续)
7. 有5个批处理任务A到E几乎同时到达一计算中心。其 预计运行时间分别为10，6，2，4和8分钟。其优先级 （由外部设定）分别为3，5，2，1和4，这里5为最高优 先级。对于下列每种调度算法，计算其平均进程周转时 间，进程切换开销可忽略。 (a) 时间片轮转(时间片为2分钟) (b) 优先级调度 (c) 先来先服务 (d) 最短作业优先
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1
第2章习题(…..续)
10. 一个主修人类学、辅修计算机科学的学生参加了一 个课题，调查非洲狒狒是否能被教会理解死锁。他找到 一处很深的峡谷，在上边固定了一根横跨峡谷的绳索， 这样狒狒就可以攀住绳索越过峡谷。同一时刻可以有几 只狒狒通过，只要它们朝着相同方向。但如果向东和向 西的狒狒同时攀在绳索上则将发生死锁(狒狒将被卡在中 间)，因为它们无法在绳索上从另一只的背上翻过去。如 果一只狒狒想越过峡谷，它必须看当前是否有别的狒狒 正在逆向通过。使用信号量写一个避免死锁的程序来解 决该问题。
间22、37和47 时每个进程的状 态。如果一个进
时间18：P7执行对磁盘单元3的写操作 时间20：P3执行对磁盘单元2的读操作 时间24：P5执行对磁盘单元3的写操作 时间28：P5被换出
程在阻塞态，写 时间33：P3读磁盘单元2操作完成，产生中断
出其等待的事件 时间36：P1读磁盘单元3操作完成，产生中断
6. 对某系统进行检测后表明平均每个进程在I/O阻塞之前的 运行时间为T。一次进程切换需要的时间为S，这里S实际 上即为开销。对于采用时间片长度为Q的时间片调度法， 对以下各种情况给出CPU利用率的计算公式。
(a) Q=∞; (b) Q>T; (c) S<Q<T; (d) Q=S; (e) Q趋近于0
(设系统中进程 一共5个状态)
时间38：P8结束 时间40：P5写磁盘单元3操作完成，产生中断 时间44：P5被调入
时间48：P7写磁盘单元3操作完成，产生西中南交断通大学 2
第2章习题(.续)
3. 两个进程在一台共享内存的多处理机(即共享同一个 存储器)上运行时，如图所示的采用变量turn的忙等待方 案还奏效吗？
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第2章习题(….续)
8. 使一个参数a=1/2的老化算法来预测运行时间。从最 早到最近的前4次执行时间分别为40，20，40和 15ms，则下次运行时间预计为多长？
9. 一个软实时系统有4个周期性事件，其周期分别为 50，100，300和250ms。假设其处理分别需要35， 20，10和x ms，则该系统可调度所允许的x值最大是 多少？
while(TRUE){ while(turn != 0); /*wait*/ critical_region( ); turn = 1; noncritical_region( );
} (0号进程)
while(TRUE){ while(turn != 1); /*wait*/ critical_region( ); turn = 0; noncritical_region( );
} (1号进程)
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第2章习题(..续)
4. 在系统中进程如采用忙等待(一直占用CUP)进行互斥 时，可能引起优先级翻转问题，该问题描述了一个高优先 级进程H和低优先级进程L的情况。它最终导致H陷入死循 环。若采用时间片调度而不是优先级调度，还能发生这种 情况吗？请进行讨论。
5. 有5个待运行任务，各自预计运行时间分别是9，6，3， 5和X。采用哪种运行次序将使平均响应时间最短？请给出 合适的调度次序。(答案依赖于X)