计算机操作系统作业

使用计算机操作系统第一章简介1.1什么是操作系统？有哪些基本功能？答：操作系统是管理和控制计算机软硬盘资源、合理有效地配置计算机工作流程、便于用户使用的程序集合。基本功能包括：1)使用者介面2)处理器管理3)存储管理4)设备管理5)文件管理1.3操作系统可以从什么基本角度看？说明这些观点的意义。A: 1)虚拟机观点：操作系统是添加到硬件中的第一层软件，是硬件功能的第一次扩展和直接扩展，每对计算机扩展时都功能强大且易于使用。2)资源管理的观点：操作系统是管理计算机系统资源的程序，主要是在多个程序之间合理分配和回收各种资源，充分有效地使用资源，系统地运行程序。3)服务用户观点：作为软件的操作系统是为用户提供服务的大型、复杂的程序。1.5为什么要区分机器的两种运行状态？答：实际系统区分系统的两种操作状态，以便向操作系统内核授予特定权限。例如：更改状态寄存器和地址映射寄存器的内容。访问外部设备接口部件寄存器的内容。这些权限通过执行权限指示来实现。授权命令只能在内核状态下执行，在用户状态下执行授权命令是非法的。1.9操作系统的默认类型是什么？每种类型的主要特征是什么？答：操作系统的基本类型包括多批处理系统、分时系统和实时系统。特性包括：多批处理系统：多通道、不间断、调度；分时系统：多通道、独立、时效性、交互；实时系统：多通道、独立性、时效性、交互性、高可靠性。第二章中断2.1为什么操作系统由中断驱动？答：操作系统是大量程序模块的集合，分为以下三类：第一个类别在系统启动后与用户类型的程序同时运行，所有并发程序都由中断驱动。第二类是通过系统调用指令向用户“被动”提供服务的程序，系统调用命令的执行由中断机构处理。第三类是不在操作系统内部隐藏、不主动执行、不直接暴露在前两类程序中调用的用户类型程序中的程序。如上所述，可用的操作系统由中断驱动。2.1什么是系统调用？系统调用是用户类型的应用程序运行请求操作系统的服务的手段。特定功能由在核心操作系统上运行的程序执行，属于特殊的进程调用。2.3什么是系统调用？系统调用和常规程序之间有什么区别？答：系统调用是指用户类型的应用程序请求操作系统服务的方法。特定功能由在核心操作系统上运行的程序执行，属于特殊的进程调用。差异：(1)执行状态不同。一般程序呼叫呼叫和呼叫程序都是在相同系统状态(使用者状态)下执行的使用者程式。系统调用的调用过程通常在用户状态下运行，在系统状态下运行的系统过程(操作系统程序)。(2)方法不同。最终用户程序调用可以通过过程调用语句将控制直接传输到调用进程。执行系统调用时，调用和调用的进程处于不同的系统状态，因此必须通过访问官中断进入。第三章流程和线程3.1流程是什么？过程和过程之间的主要区别是什么？答：流程是具有特定独立功能的程序在一个数据集合中运行的流程，是分配和计划系统流程资源的单独单元。没有程序，就没有进程，没有进程就无法说明执行进程，因此进程与进程相关联，并且存在差异。(1)过程是动态的概念，过程是静态的概念。程序是没有任何移动意义的秩序的集合，过程是动态编写的、调度执行的、完成执行后消亡的处理程序的执行。(2)进程具有并发性，程序没有。(3)流程是竞争计算机系统资源的基本单位，也是处理器派单的基本单位。(4)多个进程可以包含相同的程序，只要它们的数据集不同。(5)程序可以创建其他进程，而无需创建新程序。3.6什么是流程控制块？扮演什么角色？答：在操作系统中，描述一个进程除了程序和数据之外，最重要的是需要与动态进程相关联的一个数据结构，即进程的外部特性和与其他进程的连接。因此，描述为每个进程设置的外部进程特性和与其他进程的连接的数据结构称为进程控制块(PCB)。角色：通过PCB操作管理流程的操作系统识别流程的唯一可见性。3.8为什么处理器的状态分为核心状态和用户状态？答：在实际系统中，区分系统的用户状态和核心状态的目的是在操作系统内核中运行权限指令以授予特定权限，仅在内核状态中运行权限指令，在用户状态中运行权限指令是非法的，这样可以使操作系统中的密钥表不受用户程序的破坏，从而提高系统的稳定性和可靠性。3.9处理器的状态和进程的状态有何不同？答：处理器可以运行系统程序，也可以运行用户程序。为了防止操作系统中的密钥表被用户程序破坏，引入了用户类型和核心状态。从流程管理的角度来看，将流程分为三种主要状态：运行状态、就绪状态、等待状态、新状态和结束状态。进程之间的状态有三个特征：(1)进程之间的状态转换在大多数情况下是不可逆转的。(2)进程之间的状态切换在大多数情况下是被动的，只有等待的切换是进程的主动动作，其他是被动动作。(3)进程在特定时间点只能处于上述状态之一。3.20“进程”(Process)的定义和特征定义：流程是正在运行的程序。流程是指在数据集中运行程序的流程，数据集中是系统执行资源分配和计划的单独单元。进程与程序相关联，但这是两个截然不同的概念。流程有五个基本特性：(1)动态。有生命期。(2)并发。多个进程实体存储在内存中，可以同时运行。(3)独立性。拥有申请系统资源的独立单位。(4)异步。过程以独立的、不可预测的速度前进。(5)结构特性。为了说明进程的行为变更进程，每个进程由三部分组成：程序段、数据段和进程控制块(PCB)第四章流程同步和通信4.1什么是临界资源和类似的临界资源？答：关键资源是一次只能使用一个进程的资源，即不能同时共享的资源。类似的重要资源是计算机系统中具有相同特性的重要资源，可以分为硬临界资源和软临界资源。特定类型的临界资源本质上是与特定类型的临界区域相关的临界资源。什么是类似4.2临界区域的临界区域？答：临界区域是每个进程访问临界资源的代码。同质临界区域表示与同一临界资源(CR)相关联的所有临界区域(CS)。4.3“与时间相关的错误”的原因是什么？答：“与时间相关的错误”的原因是共享重要资源，另一个进程在一个进程开始之前终止。4.1，什么是临界资源和类似的临界资源？答：重要资源：一次仅允许一个进程使用的资源。不能同时共享的资源。也就是说，如果流程开始使用此资源，但尚未使用，则无法使用其他流程。如果还需要使用其他进程，则必须等待电子被使用和释放。相似临界资源：与相同临界区域关联的所有临界资源称为相似临界资源。4.2，什么是临界区域和类似临界区域？答：重要领域：访问每个进程中重要资源的程序。相似临界区域：与相同临界资源关联的所有临界区域。4.3，“与时间相关的错误”的原因是什么？答：导致“与时间相关的错误”的原因有两个：1.变量已共享。2.如果一个进程已启动，但使用期限尚未结束，则另一个进程也将开始使用此变量。4.6有三个进程p、q和r。其中p，q构成一对生产者。-消费者，共享包含n个缓冲区的缓冲池；q，r也是一对生产者。-消费者，共享包含m个缓冲区的缓冲池；用p，v操作说明相互约束关系。解决方案：Viod main()semap hore fulln=fulm=0；semap hore EMP tyn=n；semap hore EMP tym=m；int in _ n=in _ m=out _ n=out _ m=0；Int buffer_n n，buffer _ mm；科贝金p()；q()；r()；鼻尖Vitod()While (true).Produce an item in nextpp(EMP tyn)；buffer _ nin _ n=NEX TTP；in _ n=(in _ n 1)% n；v(fulln)；Viod Q()While (true)p(fulln)；NEX TTC=buffer _ nout _ n；out _ n=(out _ n 1)% n；v(EMP tyn)；Consume the item in nextc.Produce an item in nextpp(EMP tym)；buffer _ min _ m=NEX TTP；in _ m=(in _ m 1)% m；v(fulm)；Viod R()While(ture)p(fulm)；NEX TTC=buffer _ mout _ m；out _ m=(out _ m 1)% m；v(EMP tym)；Consume the item in nextc4.13Void main()static semaphore chopst cick5= 1，1，1，1 ；科贝金Philo sopher(0)；Philo sopher(1)；Philo sopher(2)；Philo sopher(3)；Philo sopher(4)；鼻尖Void philosopher(int I)While(ture)If(i%2=0)p(chop stackI)；p(chop STK(I 1)% 5)；Elsep(chop STK(I 1)% 5)；p(chop stackI)；.东距；.v(chop stackI)；v(chop STK(I 1)% 5)；Thinking.20、进程间通信具有：消息缓冲通信、共享文件通信和邮箱通信。20、任何车站售票处随时可以有20名买票的人入场，售票处少于20名就可以立即入场，否则要在外面等。如果将票购买者视为流程，请回答以下问题：(1)在使用PV操作管理这些并发进程时，如何定义信号量、信号量初始值和信号量值的不同含义。(2)根据定义的信号量，在以下框中输入需要执行的PV操作，以确保流程正确地同时运行。CoBegin ProcessI(I=1，2，）Begin进入票务处。买票退出；退出。End；鼻尖(3)如果要购买最多n人的票，请填写信号量的可能更改范围(最大和最小)。解决方案：(1)定义初始值为20的信号量s。含义：S0 S的值表示可以继续进入票务办公室的人数S=0表示票务办公室已有20个客户(发行人)S0 |S|的值是等待进入票务办公室的人数(2)上方的方块为p (s)。底部方块为v (s)。(3)S的最大值为20s的最小值为20-n注意：信号量符号可以与Num不同，但使用时必须匹配(即上述s都必须更改为Num)第五章处理器调度5.14假设在单通道多通道处理系统中，道路数量不受限制。当第一个任务进入输入井或程序在内存中完成后，任务进度表将继续进行。现有4个通道是不请求设备输入输出而只进行计算的操作，输入井开始时间具有按如下方式计算的时间和优先级。作业名称输入井时间输入必须计算时间首先(非