操作系统第四版汤小丹课后答案.docx
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操作系统第四版汤小丹课后答案
操作系统第四版汤小丹课后答案
【篇一：
计算机操作系统课后习题答案（第三版）汤小丹】
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．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？
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．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？
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，可以在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
针对及时处理问题，应使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。
8．为什么要引入实时os？
答：
实时操作系统是指系统能及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。
引入实时os是为了满足应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。
9．什么是硬实时仸务和软实时仸务？
试丼例说明。
答：
硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的结果。
举例来说，运载火箭的控制等。
软实时任务是指它的截止时间并不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。
举例：
网页内容的更新、火车售票系统。
10．在8位微机和16位微机中，占据了统治地位的是什么操作系统？
答：
单用户单任务操作系统，其中最具代表性的是cp/m和ms-dos.
11．试列出windowsos中五个主要版本，并说明它们分别较之前一个版本有何改迚。
答：
（1）microsoftwindows1.0是微软公司在个人电脑上开发图形界面的首次尝试。
（2）windows95是混合的16位/32位系统，第一个支持32位。
带来了更强大、更稳定、更实用的桌面图形用户界面，结束了桌面操作系统间的竞争。
（3）windows98是微软公司的混合16位/32位windows操作系统，改良了硬件标准的支持，革新了内存管理，是多进程操作系统。
（4）windowsxp是基于windows2000的产品，拥有新用户图形界面月神luna。
简化了用户安全特性，整合了防火墙。
（5）windowsvista包含了上百种新功能；特别是新版图形用户界面和windowsaero全新界面风格、加强的搜寻功能（windowsindexingservice）、新媒体创作工具以及重新设计的网络、音频、输出（打印）和显示子系统。
。
12．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统迚行比较。
答：
（1）及时性：
实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。
（2）交互性：
实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。
不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。
（3）可靠性：
分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。
因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。
13．os有哪几大特征？
其最基本的特征是什么？
答：
并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。
14．处理机管理有哪些主要功能？
它们的主要仸务是什么？
答：
处理机管理的主要功能是：
进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度；
进程管理：
为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运行过程中的状态转换。
进程同步：
为多个进程（含线程）的运行______________进行协调。
通信：
用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。
处理机调度：
（1）作业调度。
从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运行所需的资源（首选是分配内存）。
（2）进程调度：
从进程的就绪队列中，按照一定算法选出一个进程，把处理机分配给它，并设臵运行现场，使进程投入执行。
15．内存管理有哪些主要功能?
他们的主要仸务是什么？
答：
内存管理的主要功能有：
内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。
内存分配：
为每道程序分配内存。
内存保护：
确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，彼此互不干扰。
地址映射：
将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。
内存扩充：
用于实现请求调用功能，臵换功能等。
16．设备管理有哪些主要功能？
其主要仸务是什么？
答：
主要功能有:
缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。
主要任务:
完成用户提出的i/o请求，为用户分配i/o设备；提高cpu和i/o设备的利用率；提高i/o速度；以及方便用户使用i/o设备.
17．文件管理有哪些主要功能？
其主要仸务是什么？
答：
文件管理主要功能：
文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护。
文件管理的主要任务：
管理用户文件和系统文件，方便用户使用，保证文件安全性。
18．是什么原因使操作系统具有异步性特征？
答：
操作系统的异步性体现在三个方面：
一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序何时执行，执行顺序以及完成时间是不确定的。
19．模块接口法存在哪些问题？
可通过什么样的途径来解决？
答：
（1）模块接口法存在的问题：
①在os设计时，各模块间的接口规定很难满足在模块完成后对接口的实际需求。
②在os设计阶段，设计者必须做出一系列的决定，每一个决定必须建立在上一个决定的基础上。
但模块化结构设计的各模块设计齐头并进，无法寻找可靠的顺序，造成各种决定的无序性，使程序设计人员很难做到设计中的每一步决定都建立在可靠的基础上，因此模块接口法被称为“无序模块法”。
（2）解决途径：
将模块接口法的决定顺序无序变有序，引入有序分层法。
20．在微内核os中，为什么要采用客户/服务器模式？
答：
c/s模式具有独特的优点：
⑴数据的分布处理和存储。
⑵便于集中管理。
⑶灵活性和可扩充性。
⑷易于改编应用软件。
21．试描述什么是微内核os。
答：
1）足够小的内核2）基于客户/服务器模式
3）应用机制与策略分离原理4）采用面向对象技术。
22．在基亍微内核结构的os中，应用了哪些新技术？
答：
在基于微内核结构的os中，采用面向对象的程序设汁技术。
23．何谓微内核技术？
在微内核中通常提供了哪些功能？
答：
把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次（即用户模式）中去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。
在微内核中通常提供了进程（线程）管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。
2）增强了系统的可靠性
3）可移植性
4）提供了对分布式系统的支持5）融入了面向对象技术第二章
1.什么是前趋图？
为什么要引入前趋图？
答：
前趋图（precedencegraph）是一个有向无循环图，记为dag（directedacyclicgraph），用于描述进程之间执行的前后关系。
2.画出下面四条诧句的前趋图:
s1=a：
=x+y;s2=b：
=z+1;s3=c：
=a–b；s4=w：
=c+1;
答：
其前趋图为：
3.什么程序并収执行会产生间断性特征？
答：
程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，为完成同一项任务需要相互合作，致使这些并发执行的进程之间，形成了相互制约关系，从而使得进程在执行期间出现间断性。
4．程序并収执行时为什么会失去封闭性和可再现性？
答：
程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态由多个程序改变，致使程序运行失去了封闭性，也会导致其失去可再现性。
5．在操作系统中为什么要引入迚程概念？
它会产生什么样的影响?
答：
为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并对并发执行的程序加以控制和描述，在操作系统中引入了进程概念。
影响:
使程序的并发执行得以实行。
6．试从劢态性，并収性和独立性上比较迚程和程序?
答：
（1）动态性是进程最基本的特性，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，由撤销而消亡。
进程有一定的生命期，而程序只是一组有序的指令集合，是静态实体。
（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进程的程序并发执行，而程序是不能并发执行的。
（3）独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。
对于未建立任何进程的程序，不能作为独立单位参加运行。
7．试说明pcb的作用，为什么说pcb是迚程存在的惟一标志？
答：
pcb是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。
作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程。
os是根据pcb对并发执行的进程进行控制和管理的。
8．试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。
答：
（1）就绪状态→执行状态：
进程分配到cpu资源
（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
9．为什么要引入挂起状态？
该状态有哪些性质？
答：
引入挂起状态处于五种不同的需要:
终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换需要和负荷调节需要。
处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。
10．在迚行迚程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？
答：
进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有：
（1）进程当前暂存信息
（2）下一指令地址信息
（3）进程状态信息
（4）过程和系统调用参数及调用地址信息。
11．试说明引起迚程创建的主要事件。
答：
引起进程创建的主要事件有：
用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。
12．试说明引起迚程被撤销的主要事件。
答：
引起进程被撤销的主要事件有：
正常结束、异常结束（越界错误、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、i/o故障）、外界干预（操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止）。
13．在创建一个迚程时所要完成的主要工作是什么？
答：
（1）os发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语creat（）；
（2）申请空白pcb；
（3）为新进程分配资源；
（4）初始化进程控制块；
【篇二：
操作系统第三版汤小丹等编著-第4章复习题答案】
>一、选择题
1、在可变式分区分配方案中，某一作业完成后系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，
为此修改空闲区表，造成空闲区数减一的情况是（d）。
a无上邻空闲区，也无下邻空闲区b有上邻空闲区，但无下邻空闲区c有下邻空闲区，但无上邻空闲区d有上邻空闲区，也有下邻空闲区
2、分区式存储器管理方式，每个程序（b）。
a一定在分区中连续，部分存放b一定在分区中连续，整体存放c可以在分区中不连续，整体存放d可以在分区中连续，部分存放
3、下列选项中对分段存储管理叙述正确的是（b）a分段存储管理中每个段必须是大小相等的。
b每一段必须是连续的存储区c每一段不必是连续的存储区d段间的存储区必须是连续的
4、下列对重定位的叙述中，正确的选项是（b）。
a经过静态重定位后，指令代码并不发生变化。
b经过静态重定位后，数据地址和指令地址发生了变化
c经过动态重定位后，指令代码中的操作码和操作数地址都要发生变化。
d经过动态重定位后，数据地址发生了变化而指令地址没有发生变化。
5、虚拟存储器功能的管理方法包括（c）。
a可变分区存储管理b基本分页存储管理c请求分段存储管理d段页式存储管理6、虚拟存储器的最大容量（c）。
a由作业的地址空间决定b是任意的
c由计算机的地址结构决定的d为内、外容量之和7、操作系统为（c）分配内存空间。
Ａ线程Ｂ高速缓冲存储器（cache）c进程d块表
8、下面的页面置换算法中会产生所谓belady异常现象的是（b）。
a最佳页面置换算法（opt）b先进先出页面置换算法（fifo）
c最近最久未使用页面置换算法（lru）d最少使用页面置换算法（lfu）
9、采用（b）不会产生内部碎片。
a分页式存储管理b分段式存储管理c固定分区式存储管理d段页式存储管理10、最佳适应算法的空闲区是（b）。
a按大小递减顺序连在一起b按大小递增顺序连在一起c按地址由小到大排列d按地址由大到小排列
11、在可变式分区存储管理中的拼接技术可以（a）。
a集中空闲区b增加内存容量c缩短访问周期d加速地址转换
12、在固定分区分配中，每个分区的大小是（c）。
a相同b随作业长度变化c可以不同但预先固定d可以不同但根据作业长度固定13、实现虚拟存储器的目的是（d）。
a实现存储保护b实现程序浮动c扩充辅存容量d扩充内存容量14、把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存物理地址为（b）。
a加载b重定位c物理化d逻辑化15、在段页式存储管理系统中，内存等分成（a），程序按逻辑模块划分成若干（d）。
a块b基址c分区d段e页号f段长
16、虚拟存储管理系统的基础是程序的（a）理论。
a局部性b全局性c动态性d虚拟性
17、在以下存储管理方案中，不适合于多道程序设计系统的是（a）。
a单用户连续分配b固定分区分配c可变分区分配d页式存储管理
逻辑地址为（2，154），它对应的物理地址为（b）。
a120k+2b480k+154c30k+154d2+480k
19、在一个分页存储管理系统中，页表内容如下所示。
若页的大小为4k，则地址转换机构将逻辑地址0转换成的物理地址为（a）。
法中是按（c）顺序形成空闲分区链；最坏适应算法中是按（d）的顺序形成空闲链。
a空闲区起始地址递增b空闲区起始地址递减c空闲区大小递增d空闲区大小递减
21、在下列存储管理方式中，会产生内部碎片的是（b），会产生外部碎片的是（c）。
a页式和段式b页式和段页式c动态分区方式和段式d动态分区方式和段页式22、从下列关于非虚拟存储器的论叙中，选出一条正确的论叙。
（a）
a要求作业在运行前，必须全部装入内存，且在运行过程中也必须一直驻留内存。
b要求作业在运行前，不必全部装入内存，且在运行过程中不必一直驻留内存。
c要求作业在运行前，不必全部装入内存，但在运行过程中必须一直驻留内存。
d要求作业在运行前，必须全部装入内存，且在运行过程中不必一直驻留内存。
二、判断题
1、虚拟存储器时物理上扩充内存容量。
（错）
2、地址映射是指将程序空间中的逻辑地址变为内存空间的物理地址（对）3、为了提高内存保护的灵活性，内存保护通常由软件实现（错）
4、内存分配最基本的任务是为每道程序分配内存空间，其所追求的主要目标是提高存
储空间的利用率。
（对）
5、为提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同大小的页面。
（错）
6、在请求分页式系统中，以页为单位管理用户的虚空间，以段为单位管理内存空间。
（错）
三、填空题
1、某页式存储管理系统中，地址寄存器长度为24位，其中页号占14位，则主存的分
块大小应该是（210）字节，程序最多占有（214）页。
2、采用交换技术获得的好处是以牺牲（cpu时间）为代价的。
3、把作业装入内存中随即进行地址变换的方式称为（静态）重定位，而在作业执行期
间，当访问到指令或数据时才进行地址变换的方式称为（动态）重定位。
4、设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射到32块的物理存储区中。
那
么，逻辑地址的有效位是（13）位，物理地址至少是（15）位。
5、在动态分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中的（低地址）部分的
空闲分区，从而保留了（高地址）部分的大空闲区。
地址是（超过段长产生越界中断）。
7、在页式存储器管理系统中，常用的页面淘汰算法有：
（最佳置换算法），选择淘汰不
再使用或最远的将来才使用的页；（先进先出置换算法），选择淘汰在内存驻留时间最长的页；
8、在没有块表的情况下，分页系统每访问一次数据，要访问
（2）次内存；分段系统每访问一次数据，要访问
（2）次内存；段页式系统每访问一次数据，要访问（3）次内存。
9、虚拟存储器最基本的特征是（多次性）
10、在请求分页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（越界中断）；否则，若所需的页不在内存中，则会引起（缺页中断）。
四、简答题
1、可采用哪几种方式将程序装入内存？
它们分别适用于何种场合？
2、为什要引入动态重定位？
如何实现？
3、动态分区存储管理中常用哪些分配策略？
比较它们的优缺点。
4、在系统中引入对换后可带来哪些好处？
5、为什么说分段系统比分页系统更易于实现信息共享和保护？
答：
1）系统不如分段系统更容易实现信息共享。
因为在分段管理中，共享段作为信息的完
整逻辑单位而存在，某一进程共享一个程序段时，只要在段表的共享段“内存基址”中填入指针，指向共享段就可以了。
在分页管理中，共享信息可能要占用多个页面。
某进程共享系统的信息时，需要在其页表内多个表项中都填入共享信息的相应指针。
2）分页系统不如分段系统更容易实现信息保护。
因为，分段系统只需在共享段的段表
中设置保护信息，而分页系统需要在共享信息的各个页面所对应的页表项中设置保护信息。
6、分页和分段存储管理有何区别？
7、虚拟存储器有哪些特征？
其中最本质的特征是什么？
8、实现虚拟存储器需要哪些硬件支持？
9、说明请求分段系统中的缺页中断处理过程。
五、应用题
1、已知某分页系统，主存容量为64k，页面大小为1k，对一个4页大的作业，其0，1，2，3页分别被装入到主存的2，4，6，7块中。
1）十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换成物理地址。
2）以十进制的逻辑地址1023为例，画出地址变换过程图。
2、对应如下所示的段表，请将逻辑地址（0，137），（1，4000），（2，3600），（5，230）转
换成物理地址。
3、在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，目前它还没有任何页装入内存，当分配给作业的物理块数目m分别为3和4时，请分别计算采用opt、lru、fifo页面淘汰算法时访问过程中所发生的缺页次数和缺页率。
【篇三：
计算机操作系统（第四版）课后习题答案第三章】
t>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。
应将哪些作业从外存调入内存，取决于采用的调度算法。
最简单的是先来服务调度算法，较常用的是短作业优先调度算法和基于作业优先级的调度算法。
7．试说明低级调度的主要功能。
【解】
（1）保存处理机的现场信息
（2）按某种算法选取进程（3）把处理机分配给进程。
8、在抢占调度方式中，抢占的原则是什么？
【解】剥夺原则有：
（1）时间片原则各进程按时间片运行，当一个时间片用完后，便停止该进程的执行而重新进行调度。
这种原则适用于分时系统、大多数实时系统，以及要求较高的批处理系统。
（2）优先权原则通常是对一些重要的和紧急的作业赋予
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