操作系統(tǒng)課后習題答案第三版

一、名詞解釋1、操作系統(tǒng)：是位于硬件層之上，所有其它軟件之下的一個系統(tǒng)軟件，是管理系統(tǒng)中的軟硬資源，使其得以充分利用并方便用戶使用的程序集合。2、進程：具有一定獨立功能的程序關于一個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動。3、線程：也稱輕進程，是進程內(nèi)的一個相對獨立的執(zhí)行流。4、設備無關性:用戶在使用設備時,選用邏輯設備,而不必面對一種設備一種接口.設備管理實現(xiàn)邏輯設備到物理設備的映射,這就是設備無關性.5、數(shù)組多路通道:是指連接多臺設備.同時為多臺設備服務,每次輸入/輸出一個數(shù)據(jù)塊.這樣的通道叫數(shù)組多路通道.6、死鎖:一組并發(fā)進程,因爭奪彼此占用的資源而無法執(zhí)行下去,這種僵局叫死鎖.7、文件系統(tǒng):是指與文件管理有關的那部分軟件,被管理的文件及管理所需的數(shù)據(jù)結(jié)構的總體.8、并發(fā)進程:進程是一個程序段在其數(shù)據(jù)集合上的一次運行過程,而并發(fā)進程是可以與其它進程并發(fā)運行的.9、臨界區(qū):是關于臨界資源訪問的代碼段.10、虛擬存儲器:是一種擴大內(nèi)存容量的設計技術,它把輔助存儲器作為計算機內(nèi)存儲器的后援,實際上不存在的擴大的存儲器叫虛擬存儲器.11、動態(tài)重定位:在程序運行時,將邏輯地址映射為物理地址的過程叫動態(tài)重定位.12、作業(yè)：用戶要求計算機系統(tǒng)為其完成的計算任務的集合。13、中斷：在程序運行過程中，出現(xiàn)的某種緊急事件，必須中止當前正在運行的程序，轉(zhuǎn)去處理此事件，然后再恢復原來運行的程序，這個過程稱為中斷。14、文件:具有符號名而且在邏輯上具有完整意義的信息項的有序序列。15、進程互斥:兩個或兩個以上的進程，不同時進入關于同一組共享變量的臨界區(qū)域，否則可能發(fā)生與時間有關的錯誤，這種現(xiàn)象叫互斥。16、系統(tǒng)開銷:指運行操作系統(tǒng)程序，對系統(tǒng)進行管理而花費的時間和空間。17、通道：由通道獨立控制完成I/O操作，全部完成后向CPU發(fā)出中斷，CPU執(zhí)行中斷處理程序。18、系統(tǒng)調(diào)用：使用戶或系統(tǒng)程序在程序以及上請求系統(tǒng)為之服務的一種手段。它的功能由操作系統(tǒng)的一些程序段完成。二、簡答題1、一臺計算機有8臺磁帶機，他們由N個進程競爭使用，每個進程可能需要3臺磁帶機。請問N為多少時，系統(tǒng)沒有死鎖危險。請說明其原因。N<=3時，無死鎖產(chǎn)生，因為資源足夠2、敘述設備分配時需要的數(shù)據(jù)結(jié)構，及其分配方法。設備分配時，系統(tǒng)設備表，通道控制表，控制器控制表，設備表分配方法：先查找系統(tǒng)設備表，找到設備表，用空間設備分配無則等待；查控制器控制表，用空間分配否則等待；查通道控制表，有空間分配否則等待，均勻分配成功開始I/O操作3、請你簡述段頁式虛擬存儲系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)結(jié)構及地址變換過程。數(shù)據(jù)結(jié)構：段表、頁表、段表控制寄存器；地址變換過程：段號與段控制寄存器的段表大小比較，小于等于有效，否則出錯。段號-起始地址定位，取出頁表長與頁號比較，小于等于有效，否則無效；在比較如該段在主存發(fā)展缺頁中斷，物理地址=塊號*塊長-單元號（塊號通過頁號+起始地址取得）4、請簡述SPOOLING系統(tǒng)的組成及各部分的功能SPOOLING系統(tǒng)：它使用直接存取的大容量磁盤作為緩沖，將一個可共享的磁盤空間改造成若干臺輸入設備和輸出設備，并使得I/O設備與CPU并行操作；SPOOLING系統(tǒng)的組成：輸入井、輸出井、預輸入程序、緩輸出程序、井管理程序；輸入井：用于存放提前輸出的作業(yè)；輸出井：用于存放提前輸出的數(shù)據(jù)；預輸入程序：用戶控制作業(yè)的提前輸入，填寫預輸入表；緩輸出程序：用于控制輸出井中的數(shù)據(jù)輸出；井管理程序：用于輸出井中讀入數(shù)據(jù)與主存和將程序結(jié)果存放到輸出井中。5、假定一個處理器正在執(zhí)行兩道作業(yè)，一道以計算為主，一道以輸入輸出為主，你將怎樣賦予它們占有處理器的優(yōu)先級？為什么？輸入輸出為主的作業(yè)優(yōu)先級高，而以計算為主的作業(yè)優(yōu)先級低，這樣做提高CPU外設的并行程度6、常用的文件物理結(jié)構有哪幾種，請簡述它們。常用的文件物理結(jié)構有:連續(xù)文件:把邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在輔存連續(xù)的物理塊中鏈接文件:將邏輯上連續(xù)的用戶文件信息存放在輔存不連續(xù)的塊中,并在每一塊中包含一個指針,指向與它鏈接的下一塊所在位置,最后一塊放上”-1”,標志文件結(jié)束.索引文件:將邏輯上連續(xù)的用戶文件信息存放到輔存不連續(xù)的物理塊中,系統(tǒng)為每一個文件建立一張索引表,表中按照邏輯記錄存放的物理塊順序記錄了這些物理塊號.7、I/O系統(tǒng)的控制方式有哪幾種？I/O系統(tǒng)的控制方式:1>循環(huán)測試方式2>中斷方式3>DMA方式4>通訊方式8、死鎖產(chǎn)生的必要條件有哪些？死鎖產(chǎn)生的必要條件:1>互斥條件2>請求保持條件3>部分分配條件4>循環(huán)等待條件9、在段頁式存儲器中，為什么段表的每一欄都要給出頁表的長度？在段頁式管理中,由于每段分成若干頁,所以需要在段表中給出頁表長度,以便檢查邏輯地址中的頁號是否越界.10、請敘述在進程通信中有哪幾種通信方式？在進程通信中有共享存儲器方式,消息緩沖方式及共享文件方式,其中共享存儲器方式又分為直接通信與間接通信.(信箱通信)11、什么是用戶接口？通常在操作系統(tǒng)和用戶之間提供哪些類型的接口？用戶接口是指用戶和操作系統(tǒng)打交道，請求使用操作系統(tǒng)的途徑和方式。通常在操作系統(tǒng)和用戶之間提供兩類接口：一類是命令接口，另一類是程序接口。命令接口又分為聯(lián)機控制命令和脫機控制命令。12、解釋預輸入和緩輸出？作業(yè)執(zhí)行前，SPOOLing系統(tǒng)將大批作業(yè)從輸入設備預先輸入到磁盤輸入井存放，稱為預輸入。作業(yè)的執(zhí)行結(jié)果被存入磁盤的輸出井，在作業(yè)執(zhí)行完畢后，由操作系統(tǒng)組織信息成批輸出，稱為緩輸出。13、設備驅(qū)動程序的功能是什么？設備驅(qū)動程序的主要功能有：根據(jù)傳輸要求設置I/O接口中的有關的控制寄存器的值，啟動設備、通道或DMA控制器工作，檢測處理設備錯誤，對設備的輸入輸出請求隊列、睡眠、喚醒等操作進行處理。14、井管理程序有什么功能？它是如何工作的？井管理程序的功能是實現(xiàn)虛擬輸入和虛擬輸出。當作業(yè)請求從外圍設備輸入文件信息時，系統(tǒng)就調(diào)用井管理讀程序，叢輸入井讀出信息到內(nèi)存，供工作使用。當作業(yè)請求從打印機輸出時，系統(tǒng)就調(diào)用井管理寫程序，把作業(yè)結(jié)果保存到輸出井。15、采用緩沖技術的目的是什么？緩沖區(qū)的種類有哪些