王道操作系统课后题讲解

精品文档

课本课后题部分答案

第一章

1．设计现代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

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？它们的主要任务是什么？

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，并设置运行现场，使进程投入执行。

15．内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？

北京石油化工学院信息工程学院计算机系3/48

随意编辑

精品文档

《计算机操作系

第六章

1．何谓数据项、记录和文件？

答：①数据项分为基本数据项和组合数据项。基本数据项描述一个对象某种属性的字符集，具有数据名、数据类型及数据值三个特性。组合数据项由若干数据项构成。 ②记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。 ③文件是具有文件名的一组相关信息的集合。

2．文件系统的模型可分为三层，试说明其每一层所包含的基本内容。 答：第一层：对象及其属性说明（文件、目录、硬盘或磁带存储空间）；

第二层：对对象操纵和管理的软件集合（I/O控制层即设备驱动程序、基本文件系统即物理I/O层、基本I/O管理程序或文件组织模块层、逻辑文件系统层） 第三层：文件系统接口（命令接口/图形化用户接口与程序接口）。 3．试说明用户可以对文件施加的主要操作有哪些？

答：用户通过文件系统提供的系统调用对文件实施操作。

（1）基本文件操作：创建、删除、读、写、截断、设置读/写位置等； （2）文件打开和关闭操作：第一步通过检索文件目录找到指定文件属性及其在外存上位置；第二步对文件实施读写等相应操作。

（3）其他文件操作：一是文件属性操作；二是目录操作；三是文件共享与文件系统操作的系统调用实现等。

4．何谓逻辑文件？何谓物理文件？

答：逻辑文件

第一章

1.1在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。

Answer:a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。

1.4在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时

Answer:对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需的。

1.10中断（interupt）的目的是什么？陷阱（trap）与中断的区别是什么？陷阱可以被用户程序（user program）有意地的产生吗？如果可以，那目的是什么？ Answer: 中断是一种在系统内硬件产生的流量变化。中断操作装置是用来处理中断请求；然后返回控制中断的上下文和指令。陷阱是软件产生

操作系统例题讲解

一、调度算法

对如下表所示的5个进程：

进程 P1 P2 P3 P4 P5 到达时间（ms） 2 0 4 0 5 优先级 3 1 4 2 5 CPU阵发时间（ms） 3 2 3 4 2 采用可剥夺的静态最高优先数算法进行调度（不考虑系统开销）。 问 题： ⑴ 画出对上述5个进程调度结果的Gantt图；

⑵ 计算5个进程的平均周转时间、平均带权周转时间。

解： ⑴ 调度结果的Gantt图如下： 0

P4 2

P1 4 P3 5 P5 7

P3 9 P1 10

P4 12

P2 14

(2) 时间计算： 进程 P1 P2 P3 P4 P5 到达时间 （ms） 2 0 4 0 5 优先级 3 1 4 2 5 运行时间 （ms） 3 2 3 4 2 开始时间 （ms） 2 12 4 0 5 完成时间 （ms） 10 14 9 12 7 周转时间（ms） 8 14 5 12 2 带权周转时间（ms） 8/3 7 5/3 3 1 平均周转时间=(8+14+5+12+2)/5=41/5=8.2 (ms) 平均带权周转时间=(8/3+7+5/3+3+1)/5=46/15≈3.07(ms)

二、存储管理

某系统采用虚拟页式存储管理方式

2． 基本原理和技术

（1）操作系统的基本特征是什么？

操作系统的基本特征是：并发、共享和异步性。并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。 （2）操作系统的主要功能是什么？

操作系统的主要功能包括：存储管理，进程和处理机管理，文件管理，设备管理以及用户接口管理。 （3）操作系统一般为用户提供了哪三种界面？各有什么特点？

操作系统一般为用户提供的三种界面是：图形用户接口、命令行接口和程序接口。

图形用户接口：用户利用鼠标、窗口、菜单、图标等图形界面工具，可以直观、方便、有效地使用系统服务和各种应用程序及实用工具。

命令行接口：在提示符之后用户从键盘上输入命令，命令解释程序接收并解释这些命令，然后把它们传递给操作系统内部的程序，执行相应的功能。

程序接口：也称系统调用接口。系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。 （4）操作系统主要有哪三种基本类型？各有什么特点？

操作系统主要有以下三种基本类型：多道批处理系统、分时系统和实时系统。 多道批处理系统的特点是多道和成批。

分时系统的特点是同时性、交互性、独立性和及时性。

实时系统一

《操作系统教程》习题讲解

绪论

1.什么是计算机系统？计算机系统是怎么构成的？了解PC的组成情况，说明：1）硬件 组织的基本结构，画出硬件配置图；2）主要系统软件和应用软件（若有的话）他们的作 用。

答：计算机系统就是按照人的要求接收和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出 结果信息的系统。

计算机系统由硬件子系统和软件子系统组成。 计算机系统的构成包括：如图 1.2 计算机硬件系统的构成：如图 1.4

2.从功能以及程序涉设计的角度说明计算机系统中软件系统是如何构成的？ 答：分为系统软件，支撑软件和应用软件三层。

3.什么是操作系统？请举例说明操作系统在计算机系统中的重要地位。 答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合。

它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工 作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的 使用计算机，使整个计算机系统能安全高效地运行 4.请举一个实际的例子来说明操作系统的功能。 答：你能用用操作系统管理很多资源

5.为什么说“操作系统是控制硬件的软件”的说法不确切？

答：操作系统不仅能够控制硬件，也可以控

第2章 习题答案

2-9.

(1) x<=3 运行顺序为 Px，P3，P5，P6，P9

T=(x+(x+3)+(x+3+5)+(x+3+5+6)+(x+3+5+6+9))/5=x+9.6 (2) 3<x<=5 运行顺序为 P3，Px，P5，P6，P9

T=(3+(3+x)+(3+x+5)+(3+x+5+6)+(3+x+5+6+9))/5=0.8x+10.2 (3) 5<x<=6 T=0.6x+11.2 (4) 6<x<=9 T=0.4x+12.4 (5) 9<x T=0.2x+14.2

2-12．计算采用FCFS、SJN、RHN的平均周转时间和平均带权周转时间：

各作业的周转时间Ti和平均周转时间T： T1=10.0-8.00=2.0 T2=11.2-9.00=2.2 T3=11.7-9.5=2.2 T4=12.0-10.2=1.8

T=(T1+T2+T3+T4)/4=(2.0+2.2+2.2+1.8)/4=8.2/4=2.05 各个作业的平均带权周转时间W计算如下：

W=(2/2+2.2/1.2+2.2/0.5+1.8/0.3)=(1+1.83+4.4+6)/4=3.3

实验一

实验名称

Linux 安装实验

实验目的

在微机上安装Linux操作系统，后续的实验都将在此环境上进行。通过实验，要求： 1. 了解Linux对硬件资源的要求； 2. 学会安装Linux系统； 3. 学会启动、关闭Linux系统。

实验时间

3学时

实验内容

1. 了解Linux对硬件的最低要求 ? CPU:INTEL 386或以上型号

? 总线结构：ISA、EISA、VESA或PCI等 ? 内存：8MB以上 ? 硬盘容量：2GB以上 2. 安装步骤

? 如果BIOS支持光盘启动，则插入Linux安装盘，重新启动计算机。

? 或者准备启动软盘（Red Hat只要一张，SlackWare需要boot disk和rootdisk）。插

入启动盘，重新启动计算机。

? 对硬盘分区，留出交换空间和文件系统的空间。 ? 按提示分阶段装入系统。

1）用LINUX启动光盘启动计算机

2）选择安装语言、鼠标、键盘等

3）选择安装类型（服务器、工作站、自定、升级） 4）为磁盘划分LINUX分区与SWAP分区 5）选择引导装载程序与记录引导程序的位置 6）依次配置网络、防火墙、语言及时区

7）配置帐号与密码 8）选择合适的软件包 9）进行图形界面配置

《操作系统教程》（第三版）CH1应用题参考答案

CH1 应用题参考答案

1 有一台计算机，具有1MB内存，操作系统占用200KB，每个用户进程各占200KB。

如果用户进程等待I/O的时间为80%，若增加1MB内存，则CPU的利用率提高多少？ 答：设每个进程等待I/O的百分比为P，则n个进程同时等待I/O的概率是Pn ，当n个

进程同时等待I/O期间CPU是空闲的，故CPU的利用率为1-Pn 。由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4个用户进程，由于每个用户进程等待I/O的时间为80%，故：

CPU利用率=1-(80%)4 =0.59

若再增加1MB内存，系统中可同时运行9个用户进程，此时： CPU利用率=1-(80%)9 =0.87 故增加1MB内存使CPU的利用率提高了47%： 87%÷59%=147% 147%-100%=47%

2 一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A

先开始做，程序B后开始运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印10

操作系统课后习题答案

第一章

1．设计现代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