操作系统原理课后答案

第一章操作系统概论

1.单项选择题

⑴B;(2)B;(3)C;(4)B;(5)C;

(6)B;(7)B；(8)D；(9)A；(10)B；

2.填空题

⑴操作系统是计算机系统中的一个最根本的系统软件，它管理和控制

计算机系统中的各种系统资源；

⑵如果一个操作系统兼有批处理、分时和实时操作系统三者或者其中

两

者的功能，这样的操作系统称为多功能(元)操作系统；

⑶没有配置任何软件的计算机称为裸机；

⑷在主机控制下发展的输入/输出操作称为联机操作；

⑸如果操作系统具有很强交互性，可同时供多个用户使用，系统响应

比拟及时，那末属于分时操作系统类型；如果OS可靠，响应及时但

仅有简单的交互能力，那末属于实时操作系统类型；如果OS在用户

递交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，

大吞吐量和作业流程的自动化，那末属于批处理操作系统类型；

⑹操作系统的根本特征是：并发、共享、虚拟和不确定性；

⑺实时操作系统按应用的不同分为过程控制和信息处理两种；

⑻在单处理机系统中，多道程序运行的特点是多道、宏观上并行和微

观上串行。

第二章进程与线程

1.单项选择题

(1)B；(2)B；(3)ACBD;(4)C;(5)C;

(6)D;(7)C;(8)A;(9)C;(10)B;

(11)D;⑫A;(13)D;(14)C;(15)A;

2.填空题

⑴进程的根本状态有执行、就绪和等待(睡眠、阻塞)；

⑵进程的根本特征是动态性、并发性、独立性、异步性及构造性；

⑶进程由控制块(PCB)、程序、数据三局部组成，其中PCB是进

程______________________________

存在的惟一标志。而程序局部也可以为其他进程共享;

⑷进程是一个程序对某个数据集的一次执行；

⑸程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特征，分别是连续

性、失去封闭性和不可再现性；

⑹设系统中有n(n>2)个进程，且当前不在执行进程调度程序，试

考虑下述4种情况：

①没有运行进程，有2个就绪进程，n个进程处于等待状态；②有

一个运行进程，没有就绪进程，n.l个进程处于等待状态；③有1

个运行进程，有1个等待进程，n-2个进程处于等待状态；④有1个

运行进程，n-1个就绪进程，没有进程处于等待状态；

上述情况中不可能发生的情况是色；

⑺在操作系统中引入线程的主要目的是进一步开辟和利用程序内部

的并行性；

⑻在一个单处理系统中，假设有5个用户进程，且假设当前时刻为用

户态，那末处于就绪状态的用户进程最多有4个；至少。个；

⑼下面关于进程的表达中，不正确的有①②③条:

①进程申请CPU得不到满足是，其状态变为等待状态；②

在单CPU系统中，任一时刻都有一个进程处于运行状态；

③优先级是进程调度的重要依据，一旦确定不能改变；④

进程获得处理机而运行是通过调度实现的；

(10)程序顺序执行时的三个特征是顺序性、封闭性和可再现性；

(1D如果系统有n个进程，那末在等待队列中进程的个数最多可为n2;

⑫在操作系统中，不可中断执行的操作称为原语。

3.解答题

⑶

⑺

(8)

1，进程切换；2,等待数据；3,等待I/O;4,数据到达;

5,I/O完成；

第三章进程同步于通信

1.单项选择题

(DD；(2)B；(3)C；(4)A；(5)B;

(6)C；(7)B；(8)D；(9)A；(10)A；

2.填空题

⑴信号量的物理意义是：当信号量的值大于0时表示资源个数；当信

号量的值小于0时，其绝对值为在此信号量上等待的进程的个数；

⑵如果信号量的当前值为4那末表示系统中在该信号量上有4个等

待进程；

⑶对于信号量可以做P逑作和v慢作，P便作用于阻塞进程，v般!乍

用于释放进程。程序中的外V逑作应谨慎使用，以保证其使用的正

确性，否那末执行时可能发生死锁；

⑷有m个进程共享同一临界资源，假设使用信号量机制实现对临界

资源的互斥访问，那末信号量值的变化X围是1-(m-1)；

⑸临界资源是指一次只允许一个进程使用的资源；

⑹进程的高级通信方式有共享存储器通信、消息传递通信和管道通

信；

⑺管程由一组共享数据、一组操作和初始化代码三局部组成；

⑻访问临界资源应遵循的条件有：空暇让进、忙那末等待、有限等待

和让权等待；

⑼每一个信箱可以包含信箱头和信箱体两局部;

⑩为了实现消息缓冲通信，在PCB中增加数据项有：mq、mutex、sm；

3.解答题

⑹s1=s2=s3=s4=s5=s6=0

Cobegin

Pl:(progl;v(sl);v(s2);)

P2:{p(sl);prog2;v(s3);)

P3:{p(s2);prog3;v(s4);)

P4:{p(s3);prog4;v(s5);)

P5:{p(s4);prog5;v(s6);)

P6:{p(s5);p(s6);prog6;}

Coeud

⑺mutex=l

Bus

i

p(mutex)；

过桥；

v(mutex)；

(8)假定R、M、P三者的工作方式是：R输入n个字符-M处理n

个字符一P打印n个字符，那末可描述如下：

Sl=l;s2f3=0;

Cobegin

R;M;P;

Coend

R:{P(sl);输入n个字符;V(s2);)

M:{p(s2);处理n个字符；v(s3);)

P:{p(s3);打印n个字符；v9sl);}

(9)两个P操作调换，在一定的条件下会产生死锁；两个V操作调

换不会有什么影响。

(10)s0=sl=s2=0

Cobegin

领班：

(承受点菜；

V(s0);}

厨师：

{P(s0);

炒菜；

V(si)；}

打包工：

{P(S1)；

打包；

V(s2);}

出纳：

{P(s2);

结账；}

Coend

(11)sl=s2=0;

司机：售票员:

1

While(true)while(true)

i

i

{{i

i

1

P(s2)；开门，上下乘客;

1

启动；!关门；

।

正常运行；V(s2);

1

到站停车；;售票；

1

V(sl);)!P(sl)；}

第四章调度与死锁

1,单项选择题

⑴C；(2)B(3)A(4)D(5)D；

(6)C；(7);⑻.⑼；⑩A；

(11)B；02)B⑬B（M）C

2.填空题；

c

⑴进程的调度方式有两种，一种是抢占式,另一种是非抢占式;

⑵在有m个进程的系统中浮现死锁时，死锁进程的人数k应该满足

的条件是k<=m；

⑶在FCFS调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处

理机；

⑷银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从安全状态

进入不安全状态时，系统就拒绝它的资源请求；

⑸采用时间片轮转法时，假设时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS

调度算法;

⑹作业调度是处理机的高级调度,进程调度是处理机的低级调度;

⑺一个作业可以分成假设干顺序加工的步骤，每一个加工步骤称为一个

状态；

⑻作业生存期共经历四个状态，它们是：提交、后备、运行、完成；

⑼既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是高响应比

者优先算法；

⑩对待死锁，普通应考虑死锁的预防、防止、检测和解除四个问题。

典型的银行家算法是属于防止,破坏环路等待条件是属于预防,而剥

夺资源是解除的根本方法;

3.解答题

(5②有可能死锁；。

(6)T=1.975；W=4.0675；

(8)

102030405060708090100110120130

时间轴：IIIIIIIII1111I

J3J2JIJ2J3JIJ3

CPU：|____________I__I_______I_____I_____L_J___L_J____I

J2JIJ3J3

II：Ii_______iii__i।

JIJ2JI

12：|11|

约束条件：

1,作业本身的顺序性；

2,同一资源的独立性;

3,CPU的可抢占性；

结果：

1,J2：90；J3：110；

2,80/110=72.7;

3,II：80/110=72.712：90/110=81.8

(9XD安全，有安全序列：A,C,DB,;E

②可以；

③可以；

(10)①安全，有安全序列：P3,P1,P2,P；4

②不安全，无安全序列；

(⑵

反证法，假设死锁已产生，于是：

XAllocatinm...................................(1)

i

ZMax<m+n.............................................(2)

i

XNeed=gMax-XAllocati6m+n-m=n

iii

—>ZNeed〈n

i

与题目假设不符。证毕。

第五章存储器管理

1.单项选择题

⑴B；(2)A；(3)(4)D；⑸口

AAD

(6)D；(7)C；(8).(9)c：(10)

99

2.填空题

⑴把作业装入内存中随即发展地址变换的方式称为静态重定位，而在

作业执行期间，当访问到指令或者数据时才发展地址变换的方式成为

动_

态重定位；

⑵在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中的低地址

局部的空暇分区，从而保存了高地址局部的大空暇区；

⑶段页式存储管理中，是先将作业分段，段内分页:分配以页为单位。

在不考虑使用联想存储器的情况下，执行程序时需要学访问内存，

其中第三次是查作业的页表；

⑷分区存储管理可以分为静态分区和动态分区;

⑸三种不连续内存管理方式是页式、段式和段页式；

⑹对图5.25所示的内存情况，假设要申请30K的存储空间，使首地

址最大的分配策略是最坏适应法。

3.解答题

(2)“内零头是指已分给某进程的不可利用的内存空间，“外零头是指

内存中未分给任何进程的不可利用的内存空间。页式虚存有“内零头

,固定分区，可变分区和段式虚存有“外零头；

⑸①400ns;②200*75%+400*25%=150+100=250ns；

第六章虚拟存储器

1,单项选择题

(DD;(2)B;(3)B;(4)B;(5)A;(6)C;(7)C；(8)B；

2,填空题

⑴在页式存储管理系统中，常用的页式淘汰算法有：Opt.,选择淘汰

再也不使用或者最远的将来才使用的页；FIFO,选择淘汰在内存驻留

时间

最长的页；

⑵程序运行的局部性表现为：时间局部性和空间局部性。

3,解答题

⑴逻辑地址13位，物理地址15位；

⑵缺页率=6/12=50%;

⑶1)该作业各页在内存的起始地址是：0,1,2,3—8K,16K,4K,

24K；

2)i*4K+；j

⑷对应始地址日注意：口55］越界；［3,20］不在内存；⑸页表

长度等于虚页面数：2产2尸2W1M;虚地址空间=2〃=4G；

(6)A*(n-d/n+(A+B)*(m-l)/m+(A+B+C)*(1-(n-l)/n-(m-；l)/m)

⑺页表项数=页面数=235；反置表项数=2l9；

(8)Pl

0.7*0.06+0.3*l=0.342i(s)0.7*0.08+0.3*0.9=0.32座)

慢快

0.9*0.06+0.1*l=0.154n(s)0.9*0.8+0.1*0.9=0.16心)

快

慢

第七章虚拟存储器

1,单项选择题

(1)A;(2)C;(3)D;(4)B;

(5)C;

(6)A;(7)D；(8)B；(9)D；

(10)C；

2,填空题

⑴发展设备分配时所需的数据表格主要有：设备控制表、控制器控

制表、通道控制表和系统设备表；

⑵引起中断发生的事件称为中断源；

⑶常用的I/O控制方式有程序直接控制方式、中断方式、DMA方式和

通道方式；

⑷通道是一个独立于主机的专管I/O的处理机,它控制外设与内存之

间的信息交换；

⑸SPOOLing系统是由磁盘中的输入井和输出井，内存中的输入缓

冲_______________________

区和输出缓冲区以及DO进程构成的;

⑹设备分配程序分配外部设备时，先分配度需再分配控制器,最后

分配通道;

⑺中断方式适合于字符设备,DMA方式适合于块设备;

⑻缓冲区的组织方式可分为单缓冲，双缓冲，多缓冲和缓冲池；

(9)缓冲池中有三种类型的缓冲队列：