《操作系统》第二次作业参考答案
智慧树 计算机操作系统 网课章节测试答案
计算机操作系统在线学堂•得分:8••评语:••名称计算机操作系统•成绩类型百分制•截止时间2022-07-22 23:59•题目数5•总分数10说明第二次见面课课后测验提示：选择题选项顺序为随机排列•第1部分•总题数:51【单选题】 (2分)关于同步和互斥关系，以下叙述错误的是：A.并发进程推进过程中由于共享互斥资源可能形成互斥关系B.互斥表现的是一种竞争关系，互斥进程不能同时使用互斥资源C.并发进程推进过程中围绕共享资源可能形成合作关系D.同步表现的是进程之间的合作关系，同步进程可以同时使用临界资源2【单选题】 (2分)关于临界区和临界资源的说法，错误的是A.并发进程体中关于同一临界资源的临界区称为相关临界区B.临界区指的是进程体中使用临界资源的代码段C.一个进程体中只能有一块临界区D.临界资源指的是并发进程并发推进过程中需要共享但是不能同时共享的资源3【多选题】 (2分)PV操作可用来实现A.并发进程间的互斥B.进程间少量信息的传递C.并发进程间的同步D.进程间大量信息的传递4【判断题】 (2分)为了让用户进程互斥地进入临界区，可以把整个临界区实现成不可中断的过程，即让用户具有屏蔽所有中断的能力。
每当用户程序进入临界区的时候，屏蔽所有中断。
当出了临界区的时候，再开放所有中断A.对B.错5【判断题】 (2分)互斥是指不但不能同时用，谁先用谁后用也有严格约束A.错B.对总分8第1部分12345Copyright © 2003-现在Zhihuishu. All rights reserved.沪ICP备10007183号-5沪公网备31010402003974号电子营业执照计算机操作系统在线学堂•得分:10••评语:••名称计算机操作系统•成绩类型百分制•截止时间2022-07-22 23:59•题目数5•总分数10说明第一次见面课课后测验提示：选择题选项顺序为随机排列•第1部分•总题数:51【单选题】 (2分)以下关于进程的表述错误的是A.进程具有独立性，进程是分配资源和参与CPU调度的独立单位B.进程具有动态性，操作系统为了描述和管理程序动态的执行过程才引入了“进程”C.进程是一个程序的一次动态执行过程，进程由要执行的代码和要处理的数据组成D.进程具有并发性和异步性，每个进程的推进速度都是不可预知的2【单选题】 (2分)下列哪一种进程状态转换是不可能的A.阻塞态→运行态B.就绪态→运行态C.运行态→就绪态D.运行态→阻塞态3【判断题】 (2分)进程是按异步方式运行的，即，它的推进速度是不可预知的A.对B.错4【判断题】 (2分)一个进程由程序代码、数据集和进程控制块TCB组成。
实用操作系统教程【第2版】课后习题参考答案
习题 1 操作系统概述一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C D C D A C D D题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C C C B D B B B A二、综合题1、答：并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。
并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
、在单处理器系统中只有一条指令流水线，一个多功能的操作部件，某时刻处理机只能执行一个进程，进程与进程之间不能并行执行，只能并发执行。
但在各种I/O控制技术的帮助下，处理机、通道和设备之间都能进行并发。
（1）处理机和设备之间的并行，能够发生。
（2）处理机和通道之间的并行，能够发生。
（3）通道和通道之间的并行，能够发生。
（4）设备和设备之间的并行，能够发生。
2、答：以多道程序技术为基础的现代操作系统具有4个基本特征：（1）并发性：多个程序并发执行，宏观并行，微观串行。
（2）共享性：多个程序共享系统中的所有资源（3）虚拟性：操作系统为每个进程都虚拟出了一整套其所需的软硬件资源，让进程所属的用户感觉到自己独占整个系统。
操作系统通过进程状态转换实现虚拟性。
当进程被切换出去运行态时，它的运行环境被操作系统保存，当把再次被调度程序选中切换到运行态时恢复其运行环境继续上次运行状态继续运行。
（4）异步性：并发执行的各个进程之间运行时间、运行顺序具有不确定性，即异步性，程序执行已经失去的封闭性和可再现性。
操作系统通过同步机制保证多个进程能够正确的执行。
3、答：多道程序设计技术是指同时把多个程序放入内存并允许交替执行和共享系统中的各类资源，当一个程序因某种原因（如I/O请求）而暂停执行时，CPU立即转去执行另一个程序。
操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统内有了多个程序（进程），它们宏观上看同时执行，微观上看仍然是串行。
多道程序设计技术的优点：多道程序交替穿插执行，提高了CPU、内存和I/O设备的利用率；在保持CPU、I/O设备不断工作的同时，导致系统吞吐量的上升。
操作系统第二次作业
操作系统第二次作业在当今数字化的时代，操作系统作为计算机系统的核心组成部分，发挥着至关重要的作用。
它管理着计算机的硬件资源和软件资源，为用户提供了一个稳定、高效的工作环境。
本次作业让我们更深入地探讨操作系统的一些关键方面。
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户接口。
进程管理是操作系统的核心任务之一，它负责协调和分配计算机系统中的处理器资源，以确保多个进程能够高效地并发执行。
通过进程调度算法，操作系统决定哪个进程获得处理器时间，从而提高系统的整体性能。
内存管理则关乎着计算机系统内存资源的合理分配和使用。
操作系统需要确保不同的进程能够安全地访问和使用内存，同时避免内存泄漏和内存碎片等问题。
虚拟内存技术的出现，使得计算机能够运行比物理内存更大的程序，极大地提高了系统的灵活性和可扩展性。
文件管理是操作系统用于组织和存储计算机系统中的数据和信息的重要功能。
文件系统不仅要提供高效的文件存储和检索机制，还要保证文件的安全性和完整性。
不同的文件系统具有各自的特点和适用场景，例如 NTFS、FAT32 和 ext4 等。
设备管理负责管理计算机系统中的各种输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机等。
操作系统需要为设备驱动程序提供统一的接口，以便设备能够与系统进行有效的通信。
同时，还需要处理设备的并发访问和资源共享等问题。
用户接口是操作系统与用户进行交互的桥梁，分为命令行接口和图形用户接口。
命令行接口虽然操作相对复杂，但对于熟练的用户来说，能够提供更高效的操作方式。
图形用户接口则以其直观、易用的特点，受到了广大普通用户的喜爱。
在实际应用中，不同类型的操作系统有着各自的特点和优势。
例如，Windows 操作系统在个人计算机领域占据着主导地位，其图形界面友好，软件生态丰富，适合普通用户进行日常办公、娱乐等操作。
Linux操作系统则以其稳定性、安全性和开源性，在服务器领域得到了广泛的应用。
而 macOS 则在创意设计领域有着出色的表现，其对图形和多媒体处理的优化，深受设计师和开发者的青睐。
操作系统 第二章作业本(含答案)
第二章作业第一次作业：1.进程有哪三种基本状态？进程在三种基本状态之间转换的典型原因是什么？答：三种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态。
（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源（进程调度）；（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2.在Linux系统中运行下面程序，最多可产生多少个进程？画出进程家族树。
main(){fork();fork();fork();}答：最多可以产生7个进程。
其家族树为：3.试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。
答：1)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，并存放于某种介质上，其本身并不具有运动的含义，因而是静态的；2)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（没有建立PCB）是不能并发执行的；3)独立性是指进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。
凡未建立PCB的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。
4.分析下列代码的功能：答：sleep_on实现进程的睡眠过程；wake_up实现进程的唤醒过程。
第二次作业：1.同步机制应该遵循哪些基本准则？你认为整型信号量机制遵循了同步机制的哪些基本准则？答：同步机制应遵循四个基本准则：a. 空闲让进：当无进程处于临界区时，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。
b. 忙则等待：当已有进程进入临界区时，其它试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。
c. 有限等待：对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。
d. 让权等待：当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”状态。
操作系统习题及答案四
四、计算题1、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB ，内存为16KB 。
假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：那么逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。
1．解：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。
由条件“用户编程空间共32个页面〞，可知页号部分占5位；由“每页为1KB 〞，1K=210，可知内页地址占10位。
由“内存为16KB 〞，可知有16块，块号为4位。
逻辑地址0A5C 〔H 〕所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码 “000 10〞 为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。
查页表，得到物理块号是11〔十进制〕，即物理块地址为：10 11，拼接块内地址10 0101 1100，得10 1110 0101 1100，即2E5C 〔H 〕。
2、对于如下的页面访问序列：1， 2， 3， 4， 1， 2， 5， 1， 2， 3， 4， 5当内存块数量为3时，试问：使用FIFO 、LRU 置换算法产生的缺页中断是多少？写出依次产生缺页中断后应淘汰的页。
〔所有内存开场时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断。
要求写出计算步骤。
〕2．解：采用先进先出〔FIFO 〕调度算法，页面调度过程如下：页面次序 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5主存 页面 情况共产生缺页中断9次。
依次淘汰的页是1、2、3、4、1、2。
采用最近最少使用〔LRU 〕调度算法，页面调度过程如下：3、下表给出了某系统中的空闲分区表，系统采用可变式分区存储管理策略。
现有以下作业序列：96K 、20K 、200K 。
假设用首次适应算法和最正确适应算法来处理这些作业序列，试问哪一种算法可以满足该作业序列的恳求，为什么?空闲分区表页面次序 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 主存 页面 情况3．解：假设采用最正确适应算法，在申请96K 存储区时，选中的是5号分区，5号分区大小与申请空间大d,-致，应从空闲分区表中删去该表项；接着申请20K 时，选中1号分区，分配后1号分区还剩下12K ；最后申请200K ，选中4号分区，分配后剩下18K 。
操作系统(软件)第二章作业答案
1、什么是中断？给出系统总体上的中断处理过程。
【解答】：所谓中断是指CPU在正常执行程序的过程中，由于某个外部或内部事件的作用，强迫CPU停止当前正在执行的程序，转去为该事件服务（称为中断服务），待服务结束后，又能自动返回到被中断的程序中继续执行。
CPU每执行完一条指令就去扫描中断寄存器，检查是否有中断发生，若没有中断就继续执行下条指令；若有中断发生就转去执行相应的中断处理程序。
中断处理过程可粗略的分为以下四个过程：①保护当前正在运行程序的现场；②分析是何种中断，以便转去执行相应的中断处理程序；③执行相应的中断处理程序；④恢复被中断程序的现场。
2、请给出进程与程序它们的区别和联系。
【解答】：1、进程是动态的程序是静态的。
程序是一组有序的指令集合，是一个静态的概念；进程则是程序及其数据在计算机上的一次执行是一个动态的集合。
2、一个进程可以执行多个程序；一个程序可被多个进程执行；3、程序可以长期保存，进程有从被创建到消亡的生命周期。
4、进程具有并发性，而程序具有顺序性；5、进程具有独立性，是资源分配调度的基本单位，而程序无此特性。
3、试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因.【解答】a. 处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变为执行状态.b. 当前进程因发生某事件而无法执行，如访问已被占用的临界资源，就会使进程由执行状态转变为阻塞状态.c. 当前进程因时间片用完而被暂停执行，该进程便由执行状态转变为就绪状态.4、什么是临界资源和临界区？【解答】：临界资源是一次仅允许一个进程访问的资源，例如打印机，共享的变量。
进程中访问临界资源的那段代码段称为临界区。
5、进程的互斥和同步有什么异同点？进程同步机制应遵循哪四个基本准则？【解答】：进程同步机制应遵循如下四个基本准则：空闲让进，以提高临界资源利用率，忙则等待，以保证临界资源互斥使用；让权等待，以提高cpu的利用率；有限等待，以免相关进程陷入“死等”。
专升本《操作系统》复习参考题二
专升本《操作系统》复习参考题二一、单项选择题1．使操作系统易于对功能进行增、删、修改，为提高效率对算法进行调整等，这是操作系统结构设计追求的目标中的（）。
A．方便性B．有效性C．可扩充性D．开放性2．下列关于多道程序设计系统的说法，不正确的是（）。
A. 多道程序同时存在于内存中且并发执行。
B. 处理机和设备之间、设备与设备之间可并行工作。
C. 处理机上同时运行多道程序。
D. 系统的吞吐量远远大于单道程序设计系统。
3．分时操作系统不具有下列哪个特征（）。
A．多用户同时性B．独立性C．高可靠性 D．交互性4．两个或多个事件在同一时间间隔内发生是指（）。
A. 并行性B. 并发性C. 同步D. 互斥5．进程从执行状态转换为就绪状态的时机是（）。
A. 被进程调度程序选中B. 时间片完C. 发生I/O请求D. I/O完成6．下列选项，不是引起进程创建事件的是（）。
A. 用户登录B. 作业调度C. 提供服务D. 进程异常结束7．wait原语的操作过程是（）。
A. begin S.value:=S.value -1; if S.value >0 then block(S,L) end;B. begin S.value:=S.value +1; if S.value >0 then wakeup(S,L) end;C. begin S.value:=S.value +1; if S.value <=0 then wakeup(S,L) end;D. begin S.value:=S.value -1; if S.value <0 then block(S,L) end;8．用于描述进程互斥的信号量初始值一般为（）。
A. 0B. 1C. -1D. n9．下列选项，不是进程高级通信机制的是（）。
A．共享存储器系统B．管道通信C．消息传递系统D．信号量机制10．会将进程状态改为挂起状态的处理机调度是（）。
操作系统作业及答案汇总
第一次作业（Assignment-1）1.1 What are the three main purposes of an operating system?1)环境提供者，为计算机用户提供一个环境，使得能够在计算机硬件上方便、高效的执行程序2)资源分配者，为解决问题按需分配计算机的资源，资源分配需尽可能公平、高效3)控制程序监控用户程序的执行，防止出错和对计算机的不正当使用管理I/O设备的运行和控制1.3 What is the main advantage of multiprogramming?1)高效地使用CPU，通过重叠来自不同用户对CPU和I/O设备的需求2)增加CPU的利用，设法让CPU执行有意义的指令1.10 What is the main difficulty that a programmer must overcome in writing an operating system for a real-time environment?主要的困难是保持在操作系统内固定时间约束的实时系统。
如果系统不能在一定的时间范围内完成一项任务，它可能会导致整个系统的运行故障。
因此，写一个实时系统的操作系统时，作者必须确保其调度方案不允许响应时间超过时间限制。
个人电脑时最好的工作是小到可以合理执行它时的表现足以执行程序到用户的满意。
第二次作业（Assignment-2）2.3 What are the differences between a trap and an interrupt? What is the use of each function?1)An interrupt是硬件产生的系统内的流的改变2)A trap是软件产生的“中断”。
3)interrupt可以被I/O用来产生完成的信号，从而避免CPU对设备的轮询4)A trap可以用来调用OS的例程或者捕获算术错误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.a. Set value of timer.定时器的设定值c. Clear memory.清除内存。
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习题与参考答案
⏹ 1.10 什么是用户态和核心态？有何作用？
答：内核态可以无限制访问系统和资源，包括对系统存储、外部设备进行访问。
操作系统就工作在内核态模式下。
用户态下进程的访问权限受到了限制，可正常执行普通的操作命令外，对关键资源只能通过操作系统接口访问。
例如，不能直接访问外部设备，不能直接访问操作系统的内存代码和数据。
其作用是保护操作系统不受用户程序的破坏，提高系统的可靠性。
⏹ 1.11 什么是微内核结构？与单内核结构相比，各有何优势和缺点？
答：微内核结构：1）有足够小的内核2）基于客户/服务器模式
微内核结构优势：1）提高了系统的可扩展性2）增强了系统的可靠性；缺点：在完成一次客户对OS提出的系统服务请求时，需要进行消息内容打包和解包，需要进行消息的多次拷贝，进行多次用户/内核模式及上下文的切换，从而使微内核OS的运行效率降低。
单内核结构优势：系统服务只需要进行两次上下文的切换，效率较高。
缺点：可靠性较低，可扩展性较差；
⏹ 1.12 什么是并发？举例说明。
答：并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
如：在多道程序环境下，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序在同时运行。
可分为三种不同的执行情况，包括顺序执行、交替执行和并行执行。
在多道分时操作系统中，如果只有一个CPU，每一时刻仅能有一道程序执行，微观上这些程序分时地交替执行，但在宏观上（一段时间内）是同时执行；在有多个处理机的系统中，多个程序便可被分配到不同处理机上，实现并行执行，是并发执行的一种特殊情况。
⏹ 1.13 什么是互斥共享？举例说明。
答：互斥访问共享是共享资源的一种形式，要求在一段时间内只允许一个进程可以访问该资源。
例如：当一个进程A要访问某资源时，必须先提出请求。
如果此时该资源空闲，系统便可将之分配给请求进程A使用。
此后若再有其他进程B也要访问该资源时但A未用完时，则必须等待。
仅当A进程访问完并释放该资源后，才允许进程B对该资源进行访问。
⏹ 1.14 什么是系统调用，与程序调用有何不同?
答：系统调用是应用程序请求OS内核完成某种功能的一种过程调用，是应用程序使用操作系统功能的入口。
与程序调用的不同：1）运行在不同的系统状态，调用程序是在用户态，被调用程序是运行在系统态2）状态的转换通过软中断进入3）返回问题，在采用了抢占式调度方式的系统中，在被调用过程执行完后，要对系统中所有要求运行的进程做优先权分
析，当调用进程仍具有最高优先级时，才返回到调用进程继续执行，否则，将引起重新调度，以便让优先权最高的进程优先执行4）嵌套调用，系统调用也可以嵌套进行，但深度都有一定的限制，但一般的调用则没有限制。
1.15 用一个例子说明基于windows的用户程序如何响应用户操作的（说明消息传
递的过程）？
答：在Windows系统中，采用的是事件驱动控制方式，用户通过动作来产生事件以驱动程序工作。
例如：在word中用户存盘操作如下：首先用户鼠标点击“保持”工具图标，产生一个鼠标点击事件，该事件被windows操作系统捕获，OS经过点击位置的分析形成参数传送给word进程主函数，主函数获得该事件后再次执行分派操作，并传递给操作系统，由操作系统调用该事件的处理函数（称为回调函数，是word程序中实现的一个函数，由word进程进行注册）进行存盘操作的实际执行。