操作系统原理最全课后答案汤小丹

内容发布更新时间 : 2024/12/24 10:19:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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。 28.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. 29、操作系统与与用户之间的接口有哪些?

1、用户接口:联机用户接口;脱机用户接口;图形用户接口。 2、程序接口

第二章

1.什么是前趋图?为什么要引入前趋图?

答:前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为

DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。 2.画出下面四条语句的前趋图: S1:a=x+y; S2:b=z+1; S3:c=a-b;

S4:w=c+1;

3.为什么程序并发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进程概念?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,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是进程存在的惟一标志?

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.PCB提供了进程管理和进程调度所需要的哪些信息?

答:进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息。

9、进程控制块的组织方式有哪几种?

答:1)线性方式(线性表),2)链接方式(链接队列),3)索引方式(索引表)。

10、何谓操作系统内核,内核的主要功能是什么? 答:现代操作系统一般将os划分为若干个层次,再将os的不同功能分别设置在不同的层次中。往往将一些与硬件紧密相关的(如中断处理程序)、各种常用的设备驱动程序以及运行频率较高的模块(如时钟管理、进程调度和许多模块公用的一些基本操作)都安排在紧靠硬件的软件层次中,使之常驻内存,并对他们进行保护。通常把这一部分称之为操作系统的内核。

负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性。

11.试说明进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

12.为什么要引入挂起状态?该状态有哪些性质?

答:1、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。

2、处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。

13.在进行进程切换时,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。 14.试说明引起进程创建的主要事件。

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。

15.试说明引起进程被撤销的主要事件。

答:引起进程被撤销的主要事件有:1、正常结束;

2、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;

3、外界干预:操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止。 16.在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么?

进程之间存在着直接制约和间接制答:

(1)OS 发现请求创建新进程事件后,调用进程创建原语Creat(); 约两种制约关系,其中直接制约(同(2)申请空白PCB; 步)是由于进程间的相互合作而引(3)为新进程分配资源;

起的,而间接制约(互斥)则是由(4)初始化进程控制块;

于进程间共享临界资源而引起的。 (5)将新进程插入就绪队列.

17.在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么? 答:

(1)根据被终止进程标识符,从PCB 集中检索出进程PCB,读出该进程状态。 (2)若被终止进程处于执行状态,立即终止该进程的执行,置调度标志真,指示该进程被

终止后重新调度。

(3)若该进程还有子进程,应将所有子孙进程终止,以防它们成为不可控进程。 (4)将被终止进程拥有的全部资源,归还给父进程,或归还给系统。

(5)将被终止进程PCB 从所在队列或列表中移出,等待其它程序搜集信息。

18.试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么?

答:a. 请求系统服务;b. 启动某种操作;c. 新数据尚未到达;d. 无新工作可做.

19.为什么要在OS 中引入线程? 答:在操作系统中引入线程,则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具

有更好的并发性,提高CPU的利用率。进程是分配资源的基本单位,而线程则是系统调度的 基本单位。

20.试说明线程具有哪些属性?

答:(1)轻型实体(2)独立调度和分派的基本单位(3)可并发执行(4)共享进程资源。

21. 试从调度性,并发性,拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。 答:

(1)调度性。线程在OS 中作为调度和分派的基本单位,进程只作为资源拥有的基本单位。

(2)并发性。进程可以并发执行,一个进程的多个线程也可并发执行。

(3)拥有资源。进程始终是拥有资源的基本单位,线程只拥有运行时必不可少的资源,本

身基本不拥有系统资源,但可以访问隶属进程的资源。 (4)系统开销。操作系统在创建、撤消和切换进程时付出的开销显著大于线程。 22.线程控制块TCB中包含了哪些内容?

答:一般TCB中的内容较少,因为有关资源分配等多数信息已经记录于所属进程的PCB中.

TCB中的主要信息包括线程标识、线程状态、调度参数、现场、链接指针; 其中现场信息主要包括通用寄存器、指令计数器PC以及用户栈指针.对于操作系统支持的线程,TCB中还应包含系统栈指针。 23.何谓用户级线程和内核支持线程? 答:

(1)用户级线程:仅存在于用户空间中的线程,无须内核支持。这种线程的创建、撤销、

线程间的同步与通信等功能,都无需利用系统调用实现。用户级线程的切换通常发生在一个

应用进程的诸多线程之间,同样无需内核支持。

(2)内核支持线程:在内核支持下运行的线程。无论是用户进程中的线程,还是系统线程

中的线程,其创建、撤销和切换等都是依靠内核,在内核空间中实现的。在内核空间里还

为每个内核支持线程设置了线程控制块,内核根据该控制块感知某线程的存在并实施控制。

24.试说明用户级线程的实现方法。 答:用户级线程是在用户空间中的实现的,所有的用户级线程都具有相同的结构,运行在一个中间系统上。

运行时系统:用于管理和控制线程的函数的集合。 内核控制线程或轻型进程LWP:可通过系统调用获得内核提供服务,利用LWP进程作为中间系统。

25.试说明内核支持线程的实现方法。

答:系统在创建新进程时,分配一个任务数据区PTDA,其中包括若干个线程控制块TCB

空间。创建一个线程分配一个TCB,有关信息写入TCB,为之分配必要的资源。当PTDA

中的TCB 用完,而进程又有新线程时,只要所创建的线程数目未超过系统允许值,系统可

在为之分配新的TCB;在撤销一个线程时,也应回收线程的所有资源和TCB。 26. 多线程模型有哪几种类型?多对一模型有何优缺点?

答:多对一模型、一对一模型和多对多模型。 多对一模型的主要缺点在于,如果一个线程在访问内核时发生阻塞,则整个进程都会被阻塞;此外,在任一时刻,只有一个线程能够访问内核,多个线程不能同时在多个处理机上运行。

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