2022年操作系统教程第版部分习题答案2.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章:一、 3、10、15、23、27、35 3.什么是操作系统?操作系统在电脑系统中的主要作用是什么?操作系统是治理系统资源、掌握程序执行、改善人机界面、供应各种服务. ,并合理组织电脑工作流程和为用户有效地使用电脑供应良好运行环境的一种系统软件主要作用1 服务用户 操作系统作为用户接口和公共服务程序 2 进程交互 操作系统作为进程执行的掌握者和和谐者 3 系统实现 操作系统作为扩展机或虚拟机 4 资源治理 操作系统作为资源的治理者和掌握者10.试述系统调用与函数过程调用之间的区分;(1)调用形式和实现方式不同;(2)被调用的代码位置不同;
2、(3)供应方式不同15.什么是多道程序设计?多道程序设计有什么特点?多道程序设计是指答应多个作业程序同时进入电脑系统内存并执行交替运算的方法;从宏观上看是并行的,从微观上看是串行的;(1)可以提高 CPU、内存和设备的利用率;CPU 之间均可并行工作;(2)可以提高系统的吞吐率,使单位时间内完成的作业数目增加;(3)可以充分发挥系统的并行性,使设备和设备之间,设备和23.现代操作系统具有哪些基本功能?请简洁表达之;1处理器治理;2储备治理;3设备治理;4文件治理;5联网与通信治理;27.什么是操作系统的内核?内核是一组程序模块,作为可信软件来供应支持进程并发执行的基本功能和基本操作,通 常驻留
3、在内核空间,运行于内核态,具有直接拜访电脑系统硬件设备和全部内存空间的权限,是仅有的能够执行特权指令的程序;35.简述操作系统资源治理的资源复用技术;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 系统中相应地有多个进程竞争使用资源,由于电脑系统的物理资源是宝贵和稀有的,操作系统让众多进程共享物理资源,这种共享称为资源复用;(1)时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用;(2)空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用;. 二、 2、5 2、答:画出两道程序并发执行图如下:处理器A 运算B 运算A 运算B 运算
4、输入机运算运算A 打印B 输入运算A 打印打印机程序 A 打印输入打印运算程序 B 时间 ms 0 50 100 150 180 200 250 300 1 两道程序运行期间,CPU 存在闲暇等待,时间为 100 至 150ms 之间 见图中有色部分;2 程序 A 无等待现象,但程序 B 有等待;程序 B 有等待时间段为 180ms 至 200ms 间见图中有色部分 ;名师归纳总结 5、答:画出三个作业并行工作图如下图中着色部分为作业等待时间:第 2 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - CPU Job3 Job2 Job1 Job2 Jo
5、b3 Job1 I1Job2 CPU CPU CPU Job1 Job2 Job3 I2Job1 Job1I2 I1 I2 CPU Job2I1 Job3CPU CPU I1 时间ms0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 Job1 从投入到运行完成需 80ms,Job2从投入到运行完成需 90ms,Job3 从投入到运行完成需 90ms;2 CPU 空 闲 时 间 段 为 : 60ms 至 70ms , 80ms 至 90ms ; 所 以 CPU 利 用 率 为90-20/90=77.78% ;3 设备 I1 闲暇时间段为: 20ms 至 40ms,故 I1 的利用率为
6、 90-20/90=77.78% ;设备 I2闲暇时间段为:30ms 至 50ms,故 I2 的利用率为 90-20/90=77.78% ;其次章:一、 9、18、20、26、48 9.什么是系统调用?试述API、库函数和系统调用之间的关系.表达系统调用执行流程. 18.什么是进程 .电脑操作系统为什么要引入进程. 进程是具有独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动配和爱护的基本单位. ; 1 刻画程序的并发性2 解决资源的共享性. ,是电脑操作系统进行资源分20.进程的最基本状态有哪些.哪些大事可以引起不同状态间的转换. 运行态 就绪态 堵塞态名师归纳总结 - - - - - - -第
7、3 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 26.何谓进程掌握块PCB?它包含哪些基本信息?进程掌握块是进程存在的唯独标识,是操作系统用来记录和刻画进程状态及环境信息的数 据结构,是进程动态特点的集合,也是操作系统把握进程的唯独资料结构和治理进程的主 要依据;(1)标识信息;(2)现场信息;(3)掌握信息;48.处理器调度分为哪几种类型?简述各类调度的主要任务;高级调度,中级调度,低级调度;高级调度,创建就绪进程和做进程完成后的善后工作;中级调度,依据内存资源情形打算内存中所能容纳进程的数目,并完成内存和外存中进程 的对换;低级调度,依据某种原就打算就绪队列中哪个进程
8、 使用;二、 5、10、12、16、20、21、 25、28 / 线程获得处理器,并将处理器出让给它5、答:采纳短作业优先算法调度时,三个作业的总周转时间为:T1=a+a+b+a+b+c=3a+2b+c 假设不按短作业优先算法调度,不失一般性,设调度次序为:的总周转时间为:J2、J1、J3;就三个作业名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - T2=b+b+a+b+a+c=3b+2a+c 令 - 式得到: T2-T1=b-a0可见,采纳短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间;10、答: 5 个待运行的作业同时到达,依
9、据最短作业优先的算法可以使平均响应时间最短; X 取值不定,依据以下情形争论:1) x3 次序为: x, 3,5,6,9 2) 3x5 次序为: 3, x,5,6,93) 5x6 次序为: 3,5,x,6,9 4) 6x9 次序为: 3,5,6,x,9 5) 9x 次序为: 3,5,6,9,x 12、 答:1FCFS调度算法执行次序执行 时间等待时间周转时间带权周转时间A 10 0 10 1 B 6 10 16 2.66 C 2 16 18 9 D 4 18 22 5.5 E 8 22 30 3.75 作业平均 周转时间 作业平均 带权周转时间2优先级调度算法T=10+16+18+22+30/
10、5=19.2 W=1+2.66+9+5.5+3.75/5=4.38执行次序 执行 时间 等待时间 周转时间 带权周转时间B 6 0 6 1 E 8 6 14 1.75 A 10 14 24 2.4 3时间片轮转法 每个作业获得相同的 2 分钟长的时间片 13 按次序 A B C D E A B D E A B E A E A D 4 26 轮转执行;30 7.5 作业平均 周转时间 作业 执行 时间 等待时间 T=6+14+24+26+30/5=20 周转时间 带权周转时间作业平均 带权周转时间 W=1+1.75+2.4+13+7.5/5=5.13A 10 20 30 3 B 6 16 22
11、3.66 C 2 4 6 3 D 4 12 16 4 E 8 20 28 3.5 作业平均 周转时间 作业平均 带权周转时间T=30+22+6+16+28/5=20.4 W=3+3.66+3+4+3.5/5=3.43名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 16、答:作业FCFS 周转开头SJF 周转开头HRRF 开头完成完成完成周转1 时间时间时间时间时间时间时间时间时间8.00 10:00 2.00 8:00 10.00 120 8:00 10.00 120 2 10.00 10: 50 2.00 10:30 11.2
12、0 150 10:10 11.00 130 3 10.50 11: 00 2.00 10:00 10:10 70 10:00 10:10 70 4 11.00 11: 20 1.5 10:10 10:30 40 11:00 11.20 90 平均周T=112.5分T=95 分T=102.5分转时间 = 带权平均W=4.975 W=3.25 W=3.775 周转时间 = 20、答:执行次序提交 时间执行时间开头时间完成时间周转时间J1 8:00 60 8:00 9:00 60 J5 8:35 5 9:00 9:05 30 J6 8:40 10 9:05 9:15 35 J3 8:25 20 9:
13、15 9:35 70 J4 8:30 25 9:35 10:00 90 J2 8:20 35 10:00 10:35 135 作业平均 周转时间 T=60+30+35+70+90+135/6=70留意,J1 被调度运行后, 直到它执行终止,才会引出作业调度程序工作;所以,J2 至 J6 虽在 J1 执行期间进入,但未被调度,均在等待;当 J1 撤离后,作业调度程 序工作,按 SJF 算法,明显有执行次序:J5、 J6、 J3、J4、和 J2;21 名师归纳总结 作业名到达时刻估量运行时间 /min 优先数第 6 页,共 19 页JOB1 10:00 40 5 JOB2 10:20 30 3 -
14、 - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - JOB3 10:30 60 4 JOB4 10:50 20 6 JOB5 11:00 20 4 JOB6 11:10 10 4 答:如下表所示作业名进入内存时刻开头运行时刻终止运行时刻周转时间带权周转时间JOB1 10:00 10:00 12:40 160 4 JOB2 10:20 10:20 10:50 30 1 JOB3 10:30 10:50 11:50 80 4/3 JOB4 10:50 12:40 13:00 130 13/2 JOB5 12:00 12:00 12:20 80 4 JOB6 11:50 11:
15、50 12:00 50 5 平均周转时间 =160+30+80+130+80+50/6=88.88 平均带权周转时间 =4+1+4/3+13/2+4+5/6=3.64 25、答:每个作业运行将经过两个阶段:作业调度SJF 算法 和进程调度优先数抢占式;另外,批处理最多容纳2 道作业,更多的作业将在后备队列等待;12:00 12:20 时间 分钟 10:00 10:20 10:30 10:50 11:10 A B A C D CPU 进程就绪队列A D D 作业后备队列C 1 10:00 ,作业 A 到达并投入运行;2 10:20 ,作业B 到达且优先权高于作业A,故作业B 投入运行而作业A 在
16、就绪队列等待;3 10:30 ,作业 C 到达,因内存中已有两道作业,故作业 C进入作业后备队列等待;4 10:50 ,作业 B 运行终止,作业 D 到达,按 SJF短作业优先算法,作业 D 被装入内存进入就绪队列;而由于作业 A 的优先级高于作业 D,故作业 A 投入运行;5 11:10 ,作业 A 运行终止,作业 C被调入内存,且作业 C的优先级高于作业 D,故作业 C 投入运行;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6 12:00 ,作业 C 运行终止,作业 D 投入运行;7 12:20 ,作业 D 运行终止;作
17、业进入内存时间运行终止时间C 90 ,作业D 90;平均作A 10:00 11:10 B 10:20 10;50 C 11:10 12:00 D 10:50 12:20 各作业周转时间为:作业A 70,作业B 30,作业业周转时间为70 分钟;28、答:1 FIFO 算法选中作业执行的次序为:A、 B、D、 C 和 E;作业平均周转时间为63 分钟;2 SJF算法选中作业执行的次序为:A、 B、 D、E 和 C;作业平均周转时间为58 分钟;第三章:一、 9、13、15、25 9.什么是临界区和临界资源?临界区治理的基本原就是什么?并发进程中与共享变量有关的程序段称为临界区;共享变量所代表的资
18、源叫做临界资源,即一次仅供一个进程使用的资源;(1)一次至多有一个进程进入临界区内执行;(2)假如已有进程在临界区内,试图进入此临界区的其它进程应等待;(3)进入临界区的进程应在有限时间内退出,以便让进程等待队列中的一个进程进入;13.什么是信号量?如何对其进行分类?信号量是物理资源的实体,它是一个与队列有关的整型变量;按用途分(1)公用信号量;(2)私有信号量;按取值分(1)二值信号量;(2)一般信号量;15.何谓管程?它有哪些属性?管程是由局部于自己的假设干公共变量及其声明和全部拜访这些公共变量的过程所组成的名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 19 页精选学习资料 -
19、- - - - - - - - 软件模块,它供应一种互斥机制,进程可以互斥地调用管程的过程;(1)共享性;(2)安全性;(3)互斥性;25.试述产生死锁的必要条件、死锁产生的缘由及预防死锁的方法;1 互斥条件;2 占有和等待条件;3 不剥夺条件;4 循环等待条件;进程推动次序不当、 PV 操作使用不妥、 同类资源安排不均或对某些资源的使用未加限制等,不仅与系统拥有的资源数量有关,而且与资源安排策略、进程对资源的使用要求以及并发 进程的推动次序有关;(1)破坏条件 1互斥条件 ;(2)破坏条件 2占有和等待条件 ;(3)破坏条件 3不剥夺条件 ;(4)破坏条件 4循环等待条件 ;二、2、答:不同
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