操作系统课后答案
操作系统第五版费祥林-课后习题答案参考
操作系统第五版费祥林-课后习题答案参考第二章处理器管理1.下列指令中哪些只能在核心态运行？(l）读时钟日期；(2）访管指令；(3）设时钟日期；(4）加载PSW; (5）置特殊寄存器：(6）改变存储器映象图；(7）启动I/O指令。
答：( 3 ) , ( 4 ) , ( 5 ) , ( 6 ) , ( 7 ) .2 假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行，试解释这种算法对“I/O 繁重”型作业有利，但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。
答：因为I/O繁忙型作业忙于I/O，所以它CPU 用得少，按调度策略能优先执行。
同样原因一个进程等待CPU 足够久时，由于它是“最近使用处理器较少的进程”，就能被优先调度，故不会饥饿。
3 并发进程之间有什么样的相互制约关系？下列日常生活中的活动是属哪种制约关系：(1）踢足球，(2）吃自助餐，(3）图书馆借书，(4）电视机生产流水线工序。
答：并发进程之间的基本相互制约关系有互斥和同步两种。
其中（1）、（3）为互斥问题．(2）、(4）为同步问题。
4 在按动态优先数调度进程的系统中，每个进程的优先数需定时重新计算。
在处理器不断地在进程之间交替的情况下，重新计算进程优先数的时间从何而来？答：许多操作系统重新计算进程的优先数在时钟中断处理例程中进行，由于中断是随机碰到哪个进程，就插入哪个进程中运行处理程序，并把处理时间记在这个进程的账上。
5 若后备作业队列中等待运行的同时有三个作业J1 、J2、J3 ，已知它们各自的运行时间为a 、b 、c，且满足a < b ＜c，试证明采用短作业优先算法调度能获得最小平均作业周转时间。
答：采用短作业优先算法调度时，三个作业的总周转时间为：Tl = = a + ( a +b ) + ( a + b + c ) = 3a + 2b + c ①若不按短作业优先算法调度，不失一般性，设调度次序为：J2 、J1 、J3 。
则三个作业的总周转时间为：T2=b＋(b＋a ) ＋(b＋a + c ) = 3b + 2a + c ②令②-①式得到：T2 - Tl = b- a> 0可见，采用短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间。
计算机操作系统课后习题答案第四版
计算机操作系统课后习题答案第四版计算机操作系统课后习题答案（第四版）计算机操作系统是计算机系统中至关重要的组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户提供一个方便、高效、可靠的工作环境。
下面是对计算机操作系统第四版课后习题的答案解析。
一、操作系统的概念1、什么是操作系统？它的主要功能有哪些？操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，是计算机系统的内核与基石。
它的主要功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口管理等。
处理机管理负责合理分配和调度 CPU 资源，提高 CPU 利用率；存储器管理负责管理内存空间的分配、回收和保护；设备管理负责对外部设备进行有效管理和控制；文件管理负责对文件的存储、检索、共享和保护；用户接口管理则为用户提供了方便的操作界面。
2、操作系统有哪些分类？操作系统可以按照不同的标准进行分类。
按照用户数量，可分为单用户操作系统和多用户操作系统；按照任务数，可分为单任务操作系统和多任务操作系统；按照系统功能，可分为批处理操作系统、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等。
1、什么是进程？进程和程序有什么区别？进程是程序在一个数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
进程与程序的区别在于：程序是静态的指令集合，而进程是动态的执行过程；程序可以长期保存，进程具有生命周期；进程具有并发性，而程序没有；进程由程序、数据和进程控制块（PCB）组成。
2、进程的三种基本状态是什么？它们之间是如何转换的？进程的三种基本状态是就绪状态、执行状态和阻塞状态。
当进程已获得除CPU 以外的所有必要资源，只要再获得CPU 便可立即执行时，处于就绪状态；当进程正在 CPU 上运行时，处于执行状态；当进程因等待某一事件而暂时无法继续执行时，处于阻塞状态。
就绪状态到执行状态是通过进程调度实现的；执行状态到就绪状态是时间片用完或出现更高优先级的进程；执行状态到阻塞状态是进程因等待某事件而主动放弃 CPU；阻塞状态到就绪状态是等待的事件发生。
操作系统课后习题答案
3.1论述长期、中期、短期调度之间的区别。
答：短期调度：在内存作业中选择准备执行的作业，并未他们分配CPU。
中期调度：被用于分时系统，一个交换方案的实施，将部分运行程序移出内存，之后，从中断处继续执行。
长期调度：确定哪些作业调入内存以执行。
区别：它们区别在于执行频率。
短期调度必须经常调用一个新进程，由于在系统中，长期调度处理移动的作业时，并不频繁被调用，可能在进程离开系统时才被唤起。
3.2描述内核在两个进程间进行上下文切换的过程。
答：进程关联是由进程的PCB来表示的，它包括CPU寄存器的值和内存管理信息等。
当发生上下文切换时，内核会将旧进程的关联状态保存在其PCB中，然后装入经调度要执行的新进程的已保存的关联状态。
上下文切换还必须执行一些确切体系结构的操作，包括刷新数据和指令缓存。
3.4使用图3.24所示的程序，说明LINE A可能输出什么。
答：输出：PARENT:value=5;父进程中value初始值为5，,value+=15发生在子进程，输出发生在父进程中，故输出value 的值为5。
3.5下面设计的优点和缺点分别是什么？系统层次和用户层次都要考虑。
a.同步和异步通信b．自动和显式缓冲c.复制传送和引用传送d.固定大小和可变大小信息答：a.同步和异步通信：同步通信的影响是它允许发送者和接收者之间有一个集合点。
缺点是阻塞发送时，不需要集合点，而消息不能异步传递。
因此，消息传递系统，往往提供两种形式的同步。
b．自动和显式缓冲：自动缓冲提供了一个无限长度的队列，从而保证了发送者在复制消息时不会遇到阻塞，如何提供自动缓存的规范，一个方案也许能保存足够大的内存，但许多内存被浪费缓存明确指定缓冲区的大小。
在这种状况下，发送者不能在等待可用空间队列中被阻塞。
然而，缓冲明确的内存不太可能被浪费。
c.复制发送和引用发送：复制发送不允许接收者改变参数的状态，引用发送是允许的。
引用发送允许的优点之一是它允许程序员写一个分布式版本的一个集中的应用程序。
操作系统英文版课后习题答案整理
1.1What are the three main purposes of an operating system?(1) Interface between the hardware and user;(2) manage the resource of hardware and software;(3) abstraction of resource;1.2 List the four steps that are necessary to run a program on a completely dedicated machine. Preprocessing > Processing > Linking > Executing.1.6 Define the essential properties of the following types of operating systems:a. Batchb. Interactivec. Time sharingd. Real timee. Networkf. Distributed1.7 We have stressed the need for an operating system to make efficient use of the computing hardware. When is it appropriate for the operating system to forsake this principle and to“waste” resources? Why is such a system not really wasteful?2.2 How does the distinction between monitor mode and user mode function as a rudimentary form of protection (security) system?2.3 What are the differences between a trap and an interrupt? What is the use of each function?2.5 Which of the following instructions should be privileged?a. Set value of timer.b. Read the clock.c. Clear memory.d. Turn off interrupts.e. Switch from user to monitor mode.2.8 Protecting the operating system is crucial to ensuring that the computer system operates correctly. Provision of this protection is the reason behind dual-mode operation, memory protection, and the timer. To allow maximum flexibility, however, we would also like to place minimal constraints on the user.The following is a list of operations that are normally protected. What is the minimal set of instructions that must be protected?a. Change to user mode.b. Change to monitor mode.c. Read from monitor memory.d. Write into monitor memory.e. Fetch an instruction from monitor memory.f. Turn on timer interrupt.g. Turn off timer interrupt.3.6 List five services provided by an operating system. Explain how each provides convenience to the users. Explain also in which cases it would be impossible for user-level programs to provide these services.3.7 What is the purpose of system calls?3.10 What is the purpose of system programs?4.1 MS-DOS provided no means of concurrent processing. Discuss three major complications that concurrent processing adds to an operating system.4.6 The correct producer–consumer algorithm in Section 4.4 allows only n-1 buffers to be full at any one time. Modify the algorithm to allow all buffers to be utilized fully.5.1 Provide two programming examples of multithreading giving improve performance overa single-threaded solution.5.3 What are two differences between user-level threads and kernel-level threads? Under what circumstances is one type better than the other?6.3 Consider the following set of processes, with the length of the CPU-burst time given inmilliseconds:Process Burst Time PriorityP1 10 3P2 1 1P3 2 3P4 1 4P5 5 2The processes are assumed to have arrived in the order P1, P2, P3, P4, P5, all at time 0.a. Draw four Gantt charts illustrating the execution of these processes using FCFS, SJF, a nonpreemptive priority (a smaller priority number implies a higher priority), and RR (quantum = 1) scheduling.b. What is the turnaround time of each process for each of the scheduling algorithms in part a?c. What is the waiting time of each process for each of the scheduling algorithms in part a?d. Which of the schedules in part a results in the minimal average waiting time (over all processes)?Answer:6.4 Suppose that the following processes arrive for execution at the times indicated. Eachprocess will run the listed amount of time. In answering the questions, use nonpreemptive scheduling and base all decisions on the information you have at the time the decision must be made.a. What is the average turnaround time for these processes with the FCFS scheduling algorithm?b. What is the average turnaround time for these processes with the SJF scheduling algorithm?c. The SJF algorithm is supposed to improve performance, but notice that we chose to run process P1 at time 0 because we did not know that two shorter processes would arrive soon. Compute what the average turnaround time will be if the CPU is leftidle for the first 1 unit and then SJF scheduling is used. Remember that processes P1 and P2 are waiting during this idle time, so their waiting time may increase. This algorithm could be known as future-knowledge scheduling.6.10 Explain the differences in the degree to which the following scheduling algorithms discriminate in favor of short processes:a. FCFSb. RRc. Multilevel feedback queues7.7 Show that, if the wait and signal operations are not executed atomically,then mutual exclusion may be violated.7.8 The Sleeping-Barber Problem. A barbershop consists of a waiting room with n chairs and the barber room containing the barber chair. If there are no customers to be served,the barber goes to sleep. If a customer enters the barbershop and all chairs are occupied, then the customer leaves the shop.If the barber is busy but chairs are available, then the customer sits in one of the free chairs. If the barber is asleep, the customer wakes up the barber. Write a program to coordinate the barber and the customers.8.2 Is it possible to have a deadlock involving only one single process? Explain your answer.8.4 Consider the traffic deadlock depicted in Figure 8.11.a. Show that the four necessary conditions for deadlock indeed hold in this example.b. State a simple rule that will avoid deadlocks in this system.8.13 Consider the following snapshot of a system:Allocation Max AvailableA B C D A B C D A B C DP0 0 0 1 2 0 0 1 2 1 5 2 0P1 1 0 0 0 1 7 5 0P2 1 3 5 4 2 3 5 6P3 0 6 3 2 0 6 5 2P4 0 0 1 4 0 6 5 6Answer the following questions using th e banker’s algorithm:a. What is the content of the matrix Need?b. Is the system in a safe state?c. If a request from process P1 arrives for (0,4,2,0), can the request be granted immediately?9.5 Given memory partitions of 100K, 500K, 200K, 300K, and 600K (in order), how would each of the First-fit, Best-fit, and Worst-fit algorithms place processes of 212K, 417K, 112K, and 426K (in order)? Which algorithm makes the most efficient use of memory?9.8 Consider a logical address space of eight pages of 1024 words each, mapped onto a physicalmemory of 32 frames.a. How many bits are there in the logical address?b. How many bits are there in the physical address?9.16 Consider the following segment table:Segment Base Length0219 60012300 14290 10031327 58041952 96What are the physical addresses for the following logical addresses?a. 0,430b. 1,10c. 2,500d. 3,400e. 4,11210.2 Assume that you have a page reference string for a process with m frames (initially all empty). The page reference string has length p with n distinct page numbers occur in it. For any page-replacement algorithms,a. What is a lower bound on the number of page faults?b. What is an upper bound on the number of page faults?10.11 Consider the following page reference string:1, 2, 3, 4, 2, 1, 5, 6, 2, 1, 2, 3, 7, 6, 3, 2, 1, 2, 3, 6.How many page faults would occur for the following replacement algorithms, assuming one, two, three, four, five, six, or seven frames? Remember all frames are initially empty, so your first unique pages will all cost one fault each.LRU replacementFIFO replacementOptimal replacement11.7 Explain the purpose of the open and close operations.11.9 Give an example of an application in which data in a file should be accessed in the following order:a. Sequentiallyb. Randomly11.12 Consider a system that supports 5000 users. Suppose that you want to allow 4990 of these users to be able to access one file.a. How would you specify this protection scheme in UNIX?b. Could you suggest another protection scheme that can be used more effectively for this purpose than the scheme provided by UNIX?12.1 Consider a file currently consisting of 100 blocks. Assume that the file control block (andthe index block, in the case of indexed allocation) is already in memory. Calculate how many disk I/O operations are required for contiguous, linked, and indexed (single-level) allocation strategies, if, for one block, the following conditions hold. In the contiguousallocation case, assume that there is no room to grow in the beginning, but there is room to grow in the end. Assume that the block information to be added is stored in memory.a. The block is added at the beginning.b. The block is added in the middle.c. The block is added at the end.d. The block is removed from the beginning.e. The block is removed from the middle.f. The block is removed from the end.13.2 Consider the following I/O scenarios on a single-user PC.a. A mouse used with a graphical user interfaceb. A tape drive on a multitasking operating system (assume no device preallocation is available)c. A disk drive containing user filesd. A graphics card with direct bus connection, accessible through memory-mappedI/OFor each of these I/O scenarios, would you design the operating system to use buffering, spooling, caching, or a combination? Would you use polled I/O, or interrupt-driven I/O?Give reasons for your choices.14.2 Suppose that a disk drive has 5000 cylinders, numbered 0 to 4999. The drive is currently serving a request at cylinder 143, and the previous request was at cylinder 125. The queue of pending requests, in FIFO order, is86, 1470, 913, 1774, 948, 1509, 1022, 1750, 130Starting from the current head position, what is the total distance (in cylinders) that the disk arm moves to satisfy all the pending requests, for each of the following diskschedulingalgorithms?a. FCFSb. SSTFc. SCANd. LOOKe. C-SCAN1.1 1.62.3 2.53.7 6.3 6。
【完整】02326操作系统(2017版)课后习题答案
第一章操作系统概论1.什么是操作系统？请说明操作系统在计算机系统中的作用和地位。
操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合，他们能够有效地组织和管理计算机中的硬件和软件资源，合理地控制计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，并使整个计算机系统能高效运行。
2.操作系统管理计算机系统的哪些资源？硬件和软件资源。
3.请从资源管理角度说明操作系统的主要功能。
进程管理（处理器管理）、存储管理、文件管理、作业管理、设备管理4.操作系统有哪些基本特征？并发性：计算机系统中同时存在若干个正在运行着的程序。
共享性：操作系统程序和多个用户程序共享系统中的各种资源。
随机性：操作系统的运行是在一种随机的环境下进行的。
5.比较Windows、UNIX、Linux操作系统的体系结构，有什么异同？Windows体系结构是分成的模块系统，主要层次有硬件抽象层HAL、内核、执行体和大量的子系统结合UNIX操作系统的系统架构图，其最里层是硬件，作为整个系统的基础；其次是操作系统内核，包括进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理四个资源管理功能；往外一层是系统调用接口，及操作系统与用户的接口shell以及编译程序等；最外层是应用程序Linux系统有四个主要部分，及内核、shell、文件系统和应用程序6.Android操作系统有什么特点？Android操作系统分为四层，从高层到低层分别是应用程序层、应用框架层、系统运行库层和Linux内核层。
以Linux为核心的手机操作平台，是一款开放式操作系统。
7.手机操作系统通常提供哪些功能？实时性、可靠性、易于链接8.请叙述各种类型操作系统的工作方式及特点。
一般把操作系统分为三种基本类型：批处理操作系统，分时系统和实时系统(1)批处理操作系统批处理操纵系统分为简单批处理系统和多道批处理系统两种类型。
用户将作业交给系统操作员，系统操作员在收到作业后并不立即将作业输入计算机，而是在收到一定数量的作业后，组成一批作业，再把这批作业输入到计算机中。
计算机操作系统(第四版)1-8章 课后答案(全)
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。
南邮《操作系统教程》课后答案
第一章1. 什么是操作系统？计算机系统中配置操作系统的主要目标是什么？答(p1)：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，合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
配置操作系统的主要目标可归结为：(1) 方便用户使用(2) 扩大机器功能(3) 管理系统资源(4) 提高系统效率(5) 构筑开放环境。
2.计算机系统的资源可分成哪几类？试举例说明。
资源包括两大类：硬件资源和信息资源。
硬件资源分为处理器、存储器、I/O设备等；信息资源则分为程序和数据等。
*5、操作系统有哪些类型？它们有什么特征？7.什么是多道程序设计？采用多道程序设计技术有什么特点？答：多道程序设计技术是指同时把多个作业（程序）放入内存并允许它们交替执行和共享系统中的各类资源；当一道程序因某种原因（如I/O请求）而暂停执行时，CPU立即转去执行另一道程序。
操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统有了多道，宏观上并行，微观上穿行的特点。
采用多道程序设计减少了CPU时间的浪费，增加了系统吞吐量，提高了系统的效率。
第二章２.操作系统提供给用户的接口主要有哪些？答：主要通过程序接口和操作接口两种方式把他的服务和功能提供给用户。
３.什么事系统调用？系统调用与普通调用的区别是什么？答：系统调用本质上是应用程序请求操作系统内核完成某功能的一种过程调用，但它是一种特殊的过程调用，他与一般的过程调用有以下几方面明显差别：①调用形式不同②被调代码的位置不同③提供方式不同④调用的实现不同*4、系统调用有哪几种类型？第三章2.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。
操作系统原理课后习题答案
操作系统原理课后习题答案操作系统原理课后习题答案操作系统原理作业第1章1-2 批处理系统和分时系统各有什么特点？为什么分时系统的响应比较快？答：在批处理系统中操作人员将作业成批装入计算机并计算机管理运行，在程序的运行期间用户不能干预，因此批处理系统的特点是：用户脱机使用计算机，作业成批处理，系统内多道程序并发执行以及交互能力差。
在分时系统中不同用户通过各自的终端以交互方式共同使用一台计算机，计算机以“分时”的方法轮流为每个用户服务。
分时系统的主要特点是：多个用户同时使用计算机的同时性，人机问答方式的交互性，每个用户独立使用计算机的独占性以及系统响应的及时性。
分时系统一般采用时间片轮转的方法使一台计算机同时为多个终端用户服务，因此分时系统的响应比较快。
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指同时把多个作业放入内存并允许它们交替执行和共享系统中的各类资源；当一道程序因某种原因而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一道程序。
多道程序运行具有如下特征：多道计算机内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，它们先后开始了各自的运行但都未运行完毕。
微观上串行：从微观上看内存中的多道程序轮流或分时地占有处理机，交替执行。
1-6操作系统的主要特性是什么？为什么会有这样的特性？答：并发性，共享性，异步性，虚拟性，这些特性保证了计算机能准确的运行，得出想要的结果。
1-7 工作情况如图。
CPU有空闲等待，它发生在100 ms与程序B都在进行I/O操作。
程序A无等待现象，程序B在0 ms间段内有等待现象。
150 ms时间段内，此时间段内程序A50 ms时间段与180 ms200 ms时第2章2-1 什么是操作系统虚拟机？答：在裸机上配置了操作系统程序后就构成了操作系统虚拟机2-3 什么是处理机的态？为什么要区分处理机的态？答：处理机的态，就是处理机当前处于何种状态，正在执行哪类程序。
操作系统课后答案解析_罗宇第四版
1.2 操作系统以什么方式组织用户使用计算机？答：操作系统以进程的方式组织用户使用计算机.用户所需完成的各种任务必须由相应的程序来表达出来。
为了实现用户的任务，必须让相应功能的程序执行。
而进程就是指程序的运行，操作系统的进程调度程序决定CPU在各进程间的切换。
操作系统为用户提供进程创建和结束等的系统调用功能，使用户能够创建新进程。
操作系统在初始化后，会为每个可能的系统用户创建第一个用户进程，用户的其他进程则可以由母进程通过“进程创建”系统调用进行创建。
1.4 早期监督程序（Monitor）的功能是什么？答：早期监督程序的功能是代替系统操作员的部分工作，自动控制作业的运行。
监督程序首先把第一道作业调入主存，并启动该作业。
运行结束后，再把下一道作业调入主存启动运行。
它如同一个系统操作员，负责批作业的I/O，并自动根据作业控制说明书以单道串行的方式控制作业运行，同时在程序运行过程中通过提供各种系统调用，控制使用计算机资源。
1.7 试述多道程序设计技术的基本思想。
为什么采用多道程序设计技术可以提高资源利用率？答：多道程序设计技术的基本思想是，在主存同时保持多道程序，主机以交替的方式同时处理多道程序。
从宏观上看，主机内同时保持和处理若干道已开始运行但尚未结束的程序。
从微观上看，某一时刻处理机只运行某道程序。
可以提高资源利用率的原因：由于任何一道作业的运行总是交替地串行使用CPU、外设等资源，即使用一段时间的CPU，然后使用一段时间的I/O设备，由于采用多道程序设计技术，加之对多道程序实施合理的运行调度，则可以实现CPU和I/O设备的高度并行，可以大大提高CPU与外设的利用率。
1.8 什么是分时系统？其主要特征是什么？适用于哪些应用？答：分时系统是以多道程序设计技术为基础的交互式系统，在此系统中，一台计算机与多台终端相连接，用户通过各自的终端和终端命令以交互的方式使用计算机系统。
每个用户都感觉到好像是自己在独占计算机系统，而在系统内部则由操作系统以时间片轮转的方式负责协调多个用户分享CPU。
操作系统课后习题答案4
6. 设备管理6.1 例题解析例6.2.1 何谓虚拟设备？请说明SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的。
解本题的考核要点是虚拟设备的实现方法。
虚拟设备是指利用软件方法，比如SPOOLing系统，把独享设备分割为若干台逻辑上的独占的设备，使用户感受到系统有出若干独占设备在运行。
当然，系统中至少一台拥有物理设备，这是虚拟设备技术的基础。
SPOOLing系统又称“假脱机I/O系统”，其中心思想是，让共享的、高速的、大容量外存储器（比如，磁盘）来模拟若干台独占设备，使系统中的一台或少数几台独占设备变成多台可并行使用的虚拟设备。
SPOOLing系统主要管理外存上的输入井和输出井，以及内存中的输入缓冲区和输出缓冲区。
其管理进程主要有输入和输出进程，负责将输入数据装入到输入井，或者将输出井的数据送出。
它的特点是：提高了I/O操作的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能。
例6.2.2有关设备管理要领的下列叙述中，( )是不正确的。
A．通道是处理输入、输出的软件B．所有外围设备都由系统统一来管理C．来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D．编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E．由用户给出的设备编号是设备的绝对号解本题的考核要点是设备管理的基本概念。
(1)通道是计算机上配置的一种专门用于输入输出的设备，是硬件的组成部分。
因此A是错误的。
(2)目前常见I/O系统其外部设备的驱动和输入输出都由系统统一管理。
因此B是对的。
(3)设备管理模块中的底层软件中配有专门处理设备中断的处理程序。
通道中断属于设备中断的一种。
因此C是对的。
(4)通道设备自身只配有一个简单的处理装置（CPU），并不配有存储器，它所运行的通道程序全部来自内存。
因此D是对的。
(5)系统在初启时为每台物理设备赋予一个绝对号，设备绝对号是相互独立的。
由用户给出的设备号只能是逻辑编号，由系统将逻辑号映射为绝对号。
因此E是错误的。
0 6. 设备管理112例6.2.3 在关于SPOOLING 的叙述中， 描述是不正确的。
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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。
第二章作业管理和用户接口1. 什么是作业?作业步?答：把在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作称为一个作业。
作业由不同的顺序相连的作业步组成。
作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做的相对独立的工作。
如，编辑输入是一个作业步，它产生源程序文件；编译也是一个作业步，它产生目标代码文件。
2. 作业由哪几部分组成?各有什么功能?答：作业由三部分组成：程序、数据和作业说明书。
程序和数据完成用户所要求的业务处理工作，作业说明书则体现用户的控制意图。
3．作业的输入方式有哪几种?各有何特点答：作业的输入方式有5种：联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING (Simultaneous Peripheral OperationsOnline)系统和网络输入方式，各有如下特点：(1)联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。
(2)脱机输入方式：又称预输入方式，利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理，存储在后备存储器上，然后将此后援存储器连接到高速外围设备上和主机相连，从而在较短的时间内完成作业的输入工作。
(3)直接耦合方式：把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱机输入中那种依靠人工干预宋传递后援存储器的过程。
(4)SPOOLING系统：可译为外围设备同时联机操作。
在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来，作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。
(5)网络输入方式：网络输入方式以上述几种输入方式为基础，当用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时，就构成了网络输入方式。
4．试述SPOOLING系统的工作原理。
答：在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来，作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。
操作系统中的输入程序包含两个独立的过程，一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区，另一个过程是写过程，负责把缓冲区中的信息送入到外存输入井中。
在系统输入模块收到作业输入请求后，输入管理模块中的读过程负责将信息从输入装置读入缓冲区。
当缓冲区满时，由写过程将信息从缓冲区写到外存输入井中。
读过程和写过程反复循环，直到一个作业输入完毕。
当读过程读到一个硬件结束标志后，系统再次驱动写过程把最后一批信息写入外存并调用中断处理程序结束该次输入。
然后，系统为该作业建立作业控制块JCB，从而使输入井中的作业进入作业等待队列，等待作业调度程序选中后进入内存。
5．作业说明书和作业控制块有何异同?答：作业说明书主要包含三方面内容：作业的基本描述、作业控制描述和资源要求描述。
作业基本描述主要包括用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的最大处理时间等。
而作业控制描述则大致包括作业在执行过程中的控制方式，例如是脱机控制还是联机控制、各作业步的操作顺序以及作业不能正常执行时的处理等。
资源要求描述包括要求内存大小、外设种类和台数、处理机优先级、所需处理时间、所需库函数或实用程序等。
而作业控制块是作业说明书在系统中生成的一张表格，该表格登记该作业所要求的资源情况、预计执行时间和执行优先级等。
从而，操作系统通过该表了解到作业要求，并分配资源和控制作业中程序和数据的编译、链接、装入和执行等。
6．操作系统为用户提供哪些接口?它们的区别是什么?答：操作系统为用户提供两个接口，一个是系统为用户提供的各种命令接口，用户利用这些操作命令来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。
另一个接口是系统调用，编程人员使用系统调用来请求操作系统提供服务，例如申请和释放外设等类资源、控制程序的执行速度等。
7．作业控制方式有哪几种?调查你周围的计算机的作业控制方式。
答：作业控制的主要方式有两种：脱机方式和联机方式。
脱机控制方式利用作业控制语言来编写表示用户控制意图的作业控制程序，也就是作业说明书。
作业控制语言的语句就是作业控制命令。
不同的批处理系统提供不同的作业控制语言。
联机控制方式不同于脱机控制方式，它不要求用户填写作业说明书，系统只为用户提供一组键盘或其他操作方式的命令。
用户使用操作系统提供的操作命令和系统会话，交互地控制程序执行和管理计算机系统。
8．什么是系统调用?系统调用与一般用户程序有什么区别?与库函数和实用程序又有什么区别?答：系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。
编程人员利用系统调用，在源程序一级动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。
因此，系统调用像一个黑箱子那样，对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。
它与一般用户程序、库函数和实用程序的区别是：系统调用程序是在核心态执行，调用它们需要一个类似于硬件中断处理的中断处理机制来提供系统服务。
9．简述系统调用的实现过程。
答；用户在程序中使用系统调用，给出系统凋用名和函数后，即产生一条相应的陷入指令，通过陷入处理机制调用服务，引起处理机中断，然后保护处理机现场，取系统调用功能号并寻找子程序入口，通过入口地址表来调用系统子程序，然后返回用户程序继续执行。
10.为什么说分时系统没有作业的概念?答：因为在分时系统中，每个用户得到的时间片有限，用户的程序和数据信息直接输入到内存工作区中和其他程序一起抢占系统资源投入执行，而不必进入外存输入井等待作业调度程序选择。
因此，分时系统没有作业控制表，也没有作业调度程序。
11.试述UNIX的主要特点。
答：UNIX的主要特点是：(1)UNIX系统是一个可供多用户同时操作的交互式分时操作系统，(2)为了向用户提供交互式功能和使得用户可以利用UNIX系统的功能，UNIX系统向用户提供了两种友好的界面或接口：系统调用和命令；(3)UNIX系统具有一个可装卸的分层树型结构文件系统，该文件系统使用方便、搜索简单，(4)UNIX系统把所有外部设备都当成文件，并分别赋予它们对应的文件名。
从而，用户可以像使用文件那样使用任一设备而不必了解该设备的内部特性，这既简化了系统设计，又方便了用户；(5)UNIX系统核心程序的绝大部分源代码和系统上的支持软件都用C语言编写。
且UNIX系统是一个开放式系统，即具有统一的用户接口，使得UNIX用户的应用程序可在不同的执行环境下运行。
正是由于UNIX具有上述这些特点，使得UNIX系统得到了广泛的应用和发展。
12．UNIX操作系统为用户提供哪些接口?试举例说明。
答；UNIX系统为用户提供两个接口，即面向操作命令的接口Shell和面向编程用户的接口：系统调用。
常见的Shell命令如：login，logout，vi，emacs，印，rm，ls，cc，link，adduser，chown，dbx，date等；常见的系统调用如：ioctl，read，write，open，close，creat，execl，flock，stat，mount，fork，wait，exit，socket等。
13．在你周围装有UNIX系统的计算机上，练习使用后台命令、管道命令等Shell的基本命令。
答：例1：用Shell语言编制一Shell程序，该程序在用户输入年、月之后，自动打印输出该年该月的日历：echo"Please input the month：”read monthecho''Please input the year：”read year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：Beginlocal“ ZK：：10print(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。
答：一个进程是一个程序对某个数据集的执行过程，是分配资源的基本单位。