(整理)操作系统第三章,第四章,第九章课后习题整理
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第三章,精品资料

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。
操作系统课后习题1-9答案

练习11.1-1.10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。
计算机操作系统(第3版)课后习题答案(完整版)【精选文档】

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?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。
操作系统课后部分习题及答案

第2章操作系统的运行环境2.2 现代计算机为什么设置目态/管态这两种不同的机器状态?现在的lntel80386设置了四级不同的机器状态(把管态又分为三个特权级),你能说出自己的理解吗?答:现在的Intel 80386把执行全部指令的管态分为三个特权级,再加之只能执行非特权指令的目态,这四级不同的机器状态,按照系统处理器工作状态这四级不同的机器状态也被划分管态和目态,这也完全符合处理器的工作状态。
2.6 什么是程序状态字?主要包括什么内容?答:如何知道处理器当前处于什么工作状态,它能否执行特权指令,以及处理器何以知道它下次要执行哪条指令呢?为了解决这些问题,所有的计算机都有若干的特殊寄存器,如用一个专门的寄存器来指示一条要执行的指令称程序计数器PC,同时还有一个专门的寄存器用来指示处理器状态的,称为程序状态字PSW。
主要内容包括所谓处理器的状态通常包括条件码--反映指令执行后的结果特征;中断屏蔽码--指出是否允许中断,有些机器如PDP-11使用中断优先级;CPU的工作状态--管态还是目态,用来说明当前在CPU上执行的是操作系统还是一般用户,从而决定其是否可以使用特权指令或拥有其它的特殊权力。
2.11 CPU如何发现中断事件?发现中断事件后应做什么工作?答:处理器的控制部件中增设一个能检测中断的机构,称为中断扫描机构。
通常在每条指令执行周期内的最后时刻中扫描中断寄存器,询为是否有中断信号到来。
若无中断信号,就继续执行下一条指令。
若有中断到来,则中断硬件将该中断触发器内容按规定的编码送入程序状态字PSW的相应位(IBM-PC中是第16~31位),称为中断码。
发现中断事件后应执行相中断处理程序,先由硬件进行如下操作:1、将处理器的程序状态字PSW压入堆栈2、将指令指针IP(相当于程序代码段落的段内相对地址)和程序代码段基地址寄存器CS的内容压入堆栈,以保存被子中断程序的返回地址。
3、取来被接受的中断请求的中断向量地址(其中包含有中断处理程序的IP,CS的内容),以便转入中断处理程序。
计算机操作系统教程课后答案

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。
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。
计算机操作系统每章习题及答案

计算机操作系统每章习题及答案《操作系统》复习题第一章操作系统引论一、单项选择题1、操作系统是一种( B )。
A.应用软件B. 系统软件C.通用软件D. 工具软件2、操作系统是一组( C )。
A.文件管理程序B.中断处理程序C.资源管理程序D.设备管理程序3、现代操作系统的基本特征是( C )、资源共享和操作的异步性。
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4、( D )不是操作系统关心的主要问题。
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. 管理计算机系统资源D. 高级程序设计语言的编译器5、引入多道程序的目的在于( A )。
A. 充分利用CPU,减少CPU等待时间B. 提高实时响应速度C. 有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量D. 充分利用存储器6、( A )没有多道程序设计的特点。
A. DOSB. UNIXC. WindowsD.OS/27、下列操作系统中,为分时系统的是( C )。
A. CP/MB. MS-DOSC. UNIXD. Windows NT8、在分时系统中,时间片一定,( B ),响应时间越长。
A.内存越多B.用户数越多C.后备队列越短D.用户数越少9、批处理系统的主要缺点是( B )。
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10、在下列性质中,( D )不是分时系统的特征。
A. 交互性B. 同时性C. 及时性D. 独占性11、实时操作系统追求的目标是( C )。
A.高吞吐率B.充分利用内存C. 快速响应D. 减少系统开销12、CPU状态分为系统态和用户态,从用户态转换到系统态的唯一途径是( C )。
A. 运行进程修改程序状态字B. 中断屏蔽C. 系统调用D. 进程调度程序13、系统调用的目的是(A )。
A.请求系统服务B.终止系统服务C.申请系统资源D.释放系统资源14、系统调用是由操作系统提供的内部调用,它(B )。
计算机操作系统课后答案

计算机操作系统课后答案计算机操作系统课后答案第一章:操作系统概述1.1 操作系统的定义与作用操作系统是计算机系统中的核心软件,负责管理和控制计算机硬件资源,为用户和应用程序提供统一的接口和服务。
1.2 操作系统的发展历程操作系统的发展经历了批处理系统、分时系统、实时系统和网络操作系统等阶段,逐步提高了计算机的效率和可靠性。
1.3 操作系统的功能和特点操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理等。
其特点包括并发性、共享性、虚拟性和异步性等。
第二章:进程管理2.1 进程的概念和属性进程是程序在执行过程中的一个实例,具有独立的地址空间和执行状态。
2.2 进程的调度算法常见的进程调度算法有先来先服务调度、短作业优先调度、高响应比优先调度和时间片轮转调度等。
2.3 进程同步与通信进程同步是指协调多个进程之间的执行顺序,进程通信是指进程之间的数据交换和共享。
第三章:内存管理3.1 内存管理的基本概念内存管理包括内存的分配和回收,以及地址转换和内存保护等操作。
3.2 内存分配的算法常见的内存分配算法有首次适应、最佳适应和最坏适应等。
3.3 虚拟内存的实现原理虚拟内存通过将主存和辅存进行映射,将不常用的数据和程序置换到辅存中,以提高内存利用率。
第四章:文件管理4.1 文件的概念和组织方式文件是存储在存储介质上的数据集合,文件组织方式包括顺序文件、索引文件和哈希文件等。
4.2 文件共享与保护文件共享是指多个进程可以同时访问同一个文件,文件保护是指对文件进行权限和访问控制。
4.3 文件系统的实现原理文件系统通过文件目录和文件控制块来管理文件和目录的存储和访问。
第五章:设备管理5.1 设备管理的基本概念设备管理包括设备的分配和回收,以及设备的驱动程序和设备控制器等。
5.2 设备独立性和设备分配算法设备独立性是指操作系统对设备的不同类型进行统一管理,设备分配算法有等待队列调度和优先级调度等。
5.3 设备中断和错误处理设备中断是指设备发出的中断信号,操作系统需要及时响应并处理中断。
(完整版)操作系统第3章习题带答案

第三章一、问答题1、用户级线程与内核级线程的区别是什么?2、PCB 中包含哪些信息?进程状态属于哪类信息?3、什么是操作系统的内核?4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。
5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法,某个时刻根据用户要求创建了一个进程P,进程P 在其存在过程中依次经历了:进程调度选中了进程P 占用处理机运行,进程P 运行中提出资源申请,要求增加内存使用量,没有得到;进程等待一段时间后得到内存;进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行;进程P 的时间片到;一段时间后,进程P 再次占用处理机;有紧急进程Q 进入,系统停止进程P 的运行,将处理机分配进程Q;进程Q 运行完,进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行;进程P 运行完。
请分析进程P 在其整个生命过程中的状态变化。
进程调度选中了进程P 占用处理机运行(就绪→运行),进程P 运行中提出资源申请,要求增加内存使用量,没有得到(运行→阻塞);进程等待一段时间后得到内存(阻塞→就绪);进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行(就绪→运行);进程P 的时间片到(运行→就绪);一段时间后,进程P 再次占用处理机(就绪→运行);有紧急进程Q 进入,系统停止进程P 的运行,将处理机分配进程Q(运行→就绪);进程Q 运行完,进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行(就绪→运行);进程P 运行完。
请分析进程P 在其整个生命过程中的状态变化。
6、试比较进程与程序的异同。
7、引起创建进程的事件通常有哪些?简述进程的创建过程。
8、简述进程的阻塞过程。
910、进程控制块的作用是什么?它主要包括哪几部分内容?11、简述操作系统的三级调度。
12、为什么要了解进程间的家族关系?因为父进程和子进程之间是隶属关系,子进程可以继承使用父进程的资源;如果父进程被撤销,还应撤销其所有的子孙进程。
13、什么是进程?。
14、试比较进程和线程的区别。
15、简述进程的基本状态,画出其状态转换图。
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第3章进程描述和控制复习题:什么是指令跟踪?答:指令跟踪是指为该进程而执行的指令序列。
通常那些事件会导致创建一个进程?答:新的批处理作业;交互登录;操作系统因为提供一项服务而创建;由现有的进程派生。
(详情请参考表3.1)对于图3.6中的进程模型,请简单定义每个状态。
答:运行态:该进程正在执行。
就绪态:进程做好了准备,只要有机会就开始执行。
阻塞态:进程在某些事件发生前不能执行,如I/O操作完成。
新建态:刚刚创建的进程,操作系统还没有把它加入到可执行进程组中。
退出态:操作系统从可执行进程组中释放出的进程,或者是因为它自身停止了,或者是因为某种原因被取消。
抢占一个进程是什么意思?答:处理器为了执行另外的进程而终止当前正在执行的进程,这就叫进程抢占。
什么是交换,其目的是什么?答:交换是指把主存中某个进程的一部分或者全部内容转移到磁盘。
当主存中没有处于就绪态的进程时,操作系统就把一个阻塞的进程换出到磁盘中的挂起队列,从而使另一个进程可以进入主存执行。
为什么图3.9(b)中有两个阻塞态?答:有两个独立的概念:进程是否在等待一个事件(阻塞与否)以及进程是否已经被换出主存(挂起与否)。
为适应这种2*2的组合,需要两个阻塞态和两个挂起态。
列出挂起态进程的4个特点。
答:1.进程不能立即执行。
2.进程可能是或不是正在等待一个事件。
如果是,阻塞条件不依赖于挂起条件,阻塞事件的发生不会使进程立即被执行。
3.为了阻止进程执行,可以通过代理把这个进程置于挂起态,代理可以是进程自己,也可以是父进程或操作系统。
4.除非代理显式地命令系统进行状态转换,否则进程无法从这个状态中转移。
对于哪类实体,操作系统为了管理它而维护其信息表?答:内存、I/O、文件和进程。
列出进程控制块中的三类信息。
答:进程标识,处理器状态信息,进程控制信息。
为什么需要两种模式(用户模式和内核模式)?答:用户模式下可以执行的指令和访问的内存区域都受到限制。
这是为了防止操作系统受到破坏或者修改。
而在内核模式下则没有这些限制,从而使它能够完成其功能。
操作系统创建一个新进程所执行的步骤是什么?答:1.给新进程分配一个唯一的进程标识号。
2.给进程分配空间。
3.初始化进程控制块。
4.设置正确的连接。
5.创建或扩充其他的数据结构。
中断和陷阱有什么区别?答:中断与当前正在运行的进程无关的某些类型的外部事件相关,如完成一次I/O操作。
陷阱与当前正在运行的进程所产生的错误或异常条件相关,如非法的文件访问。
举出中断的三个例子。
答:时钟终端,I/O终端,内存失效。
模式切换和进程切换有什么区别?答:发生模式切换可以不改变当前正处于运行态的进程的状态。
发生进程切换时,一个正在执行的进程被中断,操作系统指定另一个进程为运行态。
进程切换需要保存更多的状态信息。
第四章线程、对称多处理和微内核复习题:表3.5列出了在一个没有线程的操作系统中进程控制块的基本元素。
对于多线程系统,这些元素中那些可能属于线程控制块,那些可能属于进程控制块?答:这对于不同的系统来说通常是不同的,但一般来说,进程是资源的所有者,而每个线程都有它自己的执行状态。
关于表3.5中的每一项的一些结论如下:进程标识:进程必须被标识,而进程中的每一个线程也必须有自己的ID。
处理器状态信息:这些信息通常只与进程有关。
进程控制信息:调度和状态信息主要处于线程级;数据结构在两级都可出现;进程间通信和线程间通信都可以得到支持;特权在两级都可以存在;存储管理通常在进程级;资源信息通常也在进程级。
请列出线程间的模式切换比进程间的模式切换开销更低的原因。
答:包含的状态信息更少。
在进程概念中体现出的两个独立且无关的特点是什么?答:资源所有权和调度/执行。
给出在单用户多处理系统中使用线程的四个例子。
答:前台和后台操作,异步处理,加速执行和模块化程序结构。
哪些资源通常被一个进程中的所有线程共享?答:例如地址空间,文件资源,执行特权等。
列出用户级线程优于内核级线程的三个优点。
答:1.由于所有线程管理数据结构都在一个进程的用户地址空间中,线程切换不需要内核模式的特权,因此,进程不需要为了线程管理而切换到内核模式,这节省了在两种模式间进行切换(从用户模式到内核模式;从内核模式返回用户模式)的开销。
2.调用可以是应用程序专用的。
一个应用程序可能倾向于简单的轮询调度算法,而另一个应用程序可能倾向于基于优先级的调度算法。
调度算法可以去适应应用程序,而不会扰乱底层的操作系统调度器。
3.用户级线程可以在任何操作系统中运行,不需要对底层内核进行修改以支持用户级线程。
线程库是一组供所有应用程序共享的应用级软件包。
列出用户级线程相对于内核级线程的两个缺点。
答:1.在典型的操作系统中,许多系统调用都会引起阻塞。
因此,当用户级线程执行一个系统调用时,不仅这个线程会被阻塞,进程中的所有线程都会被阻塞。
2.在纯粹的用户级进程策略中,一个多线程应用程序不能利用多处理技术。
内核一次只把一个进程分配给一个处理器,因此一次进程中只能有一个线程可以执行。
定义jacketing。
答:Jacketing通过调用一个应用级的I/O例程来检查I/O设备的状态,从而将一个产生阻塞的系统调用转化为一个不产生阻塞的系统调用。
简单定义图4.8中列出的各种结构。
答:SIMD:一个机器指令控制许多处理部件步伐一致地同时执行。
每个处理部件都有一个相关的数据存储空间,因此,每条指令由不同的处理器在不同的数据集合上执行。
MIMD:一组处理器同时在不同的数据集上执行不同的指令序列。
主/从:操作系统内核总是在某个特定的处理器上运行,其他处理器只用于执行用户程序,还可能执行一些操作系统实用程序。
SMP:内核可以在任何处理器上执行,并且通常是每个处理器从可用的进程或线程池中进行各自的调度工作。
集群:每个处理器都有一个专用存储器,而且每个处理部件都是一个独立的计算机。
列出SMP操作系统的主要设计问题。
答:同时的并发进程或线程,调度,同步,存储器管理,可靠性和容错。
给出在典型的单体结构操作系统中可以找到且可能是微内核操作系统外部子系统中的服务和功能。
答:设备驱动程序,文件系统,虚存管理程序,窗口系统和安全服务。
列出并简单解释微内核设计相对于整体式设计的七个优点。
答:一致接口:进程不需要区分是内核级服务还是用户级服务,因为所有服务都是通过消息传递提供的。
可扩展性:允许增加新的服务以及在同一个功能区域中提供多个服务。
灵活性:不仅可以在操作系统中增加新功能,还可以删减现有的功能,以产生一个更小、更有效的实现。
可移植性:所有或者至少大部分处理器专用代码都在微内核中。
因此,当把系统移植到一个处理器上时只需要很少的变化,而且易于进行逻辑上的归类。
可靠性:小的微内核可以被严格地测试,它使用少量的应用程序编程接口(API),这就为内核外部的操作系统服务产生高质量的代码提供了机会。
分布式系统支持:微内核通信中消息的方向性决定了它对分布式系统的支持。
面向对象操作系统环境:在微内核设计和操作系统模块化扩展的开发中都可以借助面向对象方法的原理。
解释微内核操作系统可能存在的性能缺点。
答:通过微内核构造和发送信息、接受应答并解码所花费的时间比一次系统调用的时间要多。
列出即使在最小的微内核操作系统中也可以找到的三个功能。
答:低级存储器管理,进程间通信(IPC)以及I/O和中断管理。
在微内核操作系统中,进程或线程间通信的基本形式是什么?答:消息。
习题:一个进程中的多个线程有以下两个优点:(1)在一个已有进程中创建一个新线程比创建一个新进程所需的工作量少;(2)在同一个进程中的线程间的通信比较简单。
请问同一个进程中的两个线程间的模式切换与不同进程中的两个线程间的模式切换相比,所需的工作量是否要少?答:是的,因为两个进程间的模式切换要储存更多的状态信息。
在比较用户级线程和内核级线程时曾指出用户级线程的一个缺点,即当一个用户级线程执行系统调用时,不仅这个线程被阻塞,而且进程中的所有线程都被阻塞。
请问这是为什么?答:因为对于用户级线程来说,一个进程的线程结构对操作系统是不可见的,而操作系统的调度是以进程为单位的。
在OS/2中,其他操作系统中通用的进程概念被分成了三个独立类型的实体:会话、进程和线程。
一个会话是一组与用户接口(键盘、显示器、鼠标)相关联的一个或多个进程。
会话代表了一个交互式的用户应用程序,如字处理程序或电子表格,这个概念使得PC用户可以打开一个以上的应用程序,在屏幕上显示一个或更多个窗口。
操作系统必须知道哪个窗口,即哪个会话是活跃的,从而把键盘和鼠标的输入传递个相应的会话。
在任何时刻,只有一个会话在前台模式,其他的会话都在后台模式,键盘和鼠标的所有输入都发送给前台会话的一个进程。
当一个会话在前台模式时,执行视频输出的进程直接把它发送到硬件视频缓冲区。
当一个会话在后台时,如果该会话的任何一个进程的任何一个线程正在执行并产生屏幕输出,则这个输出被送到逻辑视频缓冲区;当这个会话返回前台时,屏幕被更新,为新的前台会话反映出逻辑视频缓冲区中的当前内容。
有一种方法可以把OS/2中与进程相关的概念的数目从3个减少到2个。
删去会话,把用户接口(键盘、显示器、鼠标)和进程关联起来。
这样,在某一时刻,只有一个进程处于前台模式。
为了进一步地进行构造,进程可以被划分成线程。
使用这种方法会丧失什么优点?如果继续使用这种修改方法,应该在哪里分配资源(存储器、文件等):在进程级还是线程级?答:会话的使用非常适合个人计算机和工作站对交互式图形接口的需求。
它为明确图形输出和键盘/鼠标输入应该被关联到什么位置提供了一个统一的机制,减轻了操作系统的工作负担。
应该和其他的进程/线程系统一样,在进程级分配地址空间和文件。
考虑这样一个环境,用户级线程和内核级线程呈一对一的映射关系,并且允许进程中的一个或多个线程产生会引发阻塞的系统调用,而其他线程可以继续运行。
解释为什么这个模型可以使多线程程序比在单处理器机器上的相应的单线程程序运行速度更快?答:问题在于机器会花费相当多的时间等待I/O操作的完成。
在一个多线程程序中,可能一个内核级线程会产生引发阻塞的系统调用,而其他内核级线程可以继续执行。
而在单处理器机器上,进程则必须阻塞知道所有的系统调用都可以继续运行。
参考:[LEWI96]如果一个进程退出时,该进程的某些线程仍在运行,请问他们会继续运行吗?答:不会。
当一个进程退出时,会带走它的所有东西——内核级线程,进程结构,存储空间——包括线程。
参考:[LEWI96]OS/390主机操作系统围绕着地址空间和任务的概念构造。
粗略说来,一个地址空间对应于一个应用程序,并且或多或少地对应于其他操作系统中的一个进程;在一个地址空间中,可以产生一组任务,并且它们可以并发执行,这大致对应于多线程的概念。