操作系統(tǒng)習(xí)題答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——操作系統(tǒng)習(xí)題答案第1章習(xí)題解答

1．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由哪兩大部分組成？

答：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是能依照人的要求接受和存儲(chǔ)信息，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，并輸出結(jié)果信息的機(jī)器系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由兩大部分組成：硬件（子）系統(tǒng)和軟件（子）系統(tǒng)，其中硬件子系統(tǒng)是系統(tǒng)賴以工作的實(shí)體，它是有關(guān)的各種物理部件的有機(jī)的結(jié)合。軟件子系統(tǒng)由各種程序以及程序所處理的數(shù)據(jù)組成，這些程序的主要作用是協(xié)調(diào)各個(gè)硬件部件，使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠依照指定的要求進(jìn)行工作。

硬件子系統(tǒng)包括中央處理器、主存存儲(chǔ)器、輸人輸出控制系統(tǒng)和各種外圍設(shè)備。軟件子系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件、支援軟件和應(yīng)用軟件三個(gè)部分。2．什么是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)？

答：操作系統(tǒng)（OperatingSystem縮寫OS）是一種系統(tǒng)軟件。它對(duì)程序的執(zhí)行進(jìn)行控制,還使用戶能便利地使用硬件提供的計(jì)算機(jī)功能，也使硬件的功能發(fā)揮得更好。它是一種用于管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源和控制程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件，它擴(kuò)展系統(tǒng)的功能，為用戶提供便利的使用接口和良好的運(yùn)行環(huán)境。

3．操作系統(tǒng)管理哪些資源？

答：操作系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，其中硬件資源主要包括中央處理器、主存儲(chǔ)器和各種外圍設(shè)備；軟件資源包括了程序和數(shù)據(jù)，尋常這些程序和數(shù)據(jù)是以文件的方式存儲(chǔ)和使用的。它說明資源的使用狀況，實(shí)現(xiàn)多用戶共享計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種資源。4．為什么要把“I/O指令〞等定義為特權(quán)指令？

答：若用戶程序中直接使用I／O指令，則可能引起沖突或由于某些意外而造成錯(cuò)誤。例如,用戶程序中要啟動(dòng)磁帶后取磁帶上的信息，但可能操作員錯(cuò)拿了另一用戶的磁帶，把它以磁帶機(jī)上，這時(shí)用戶程序啟動(dòng)磁帶機(jī)后從磁帶上得到的信息實(shí)際上不是自己需要的，就可能造成程序執(zhí)行后得到結(jié)果不正確。更糟糕的是當(dāng)用戶程序啟動(dòng)磁帶機(jī)的目的是要把一些信息記到磁帶上，將可能覆蓋已在磁帶上的信息，即把另一用戶磁帶上的信息破壞了。為了防止類似于這樣一類的錯(cuò)誤啟動(dòng)外圍設(shè)備的工作不是用戶程序直接做，而是由操作系統(tǒng)來做。5．操作系統(tǒng)是如何防止用戶使用特權(quán)指令的？

答：為了防止用戶程序中使用特權(quán)指令，計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)區(qū)分兩種操作模式：目態(tài)和管態(tài),其中目態(tài)下只能使用除特權(quán)指令以外的指令，管態(tài)下可以使用全部指令。當(dāng)在目態(tài)下使用特權(quán)指令時(shí)，硬件就發(fā)出信號(hào)：“程序使用非法指令〞，且不允許程序繼續(xù)執(zhí)行下去。所以可以把用戶程序置在目態(tài)下運(yùn)行，而操作系統(tǒng)中必需使用特權(quán)指令的那部分程序可在管態(tài)下運(yùn)行，這樣可保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全可靠。

6．操作系統(tǒng)為什么要提供“系統(tǒng)調(diào)用〞？

答：系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)為用戶程序提供的一種服務(wù)界面，也可以說是操作系統(tǒng)保證程序設(shè)計(jì)語言能正常工作的一種支持。在源程序一級(jí)，用戶用程序設(shè)計(jì)語言描述算題任務(wù)的規(guī)律要求（如讀文件、寫文件等）。而這些要求的實(shí)現(xiàn)只通過調(diào)用操作系統(tǒng)提供的不同功能的子程序，即系統(tǒng)調(diào)用。

7．批處理操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和分時(shí)操作系統(tǒng)各有什么特點(diǎn)？

答：批處理操作系統(tǒng)是將一批作業(yè)的程序和數(shù)據(jù)交給系統(tǒng)后，系統(tǒng)順序控制作業(yè)的執(zhí)行，當(dāng)一個(gè)作業(yè)執(zhí)行終止后自動(dòng)轉(zhuǎn)入下一個(gè)作業(yè)的執(zhí)行。多道批處理操作系統(tǒng)，允許若干個(gè)作業(yè)同時(shí)裝入主存儲(chǔ)器，處理器輪番地執(zhí)行各個(gè)作業(yè)，各個(gè)作業(yè)同時(shí)使用各自所需的外圍設(shè)備。

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)接收到外部信號(hào)后及時(shí)進(jìn)行處理，并且要在嚴(yán)格的時(shí)限內(nèi)處理完接收的事件。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)要求要有比分時(shí)操作系統(tǒng)更強(qiáng)的及時(shí)性?？煽啃允菍?shí)時(shí)系統(tǒng)最重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一。分時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：①交互性。用戶能夠直接與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交互。②及時(shí)性。由于支持

人機(jī)交互，所以主機(jī)應(yīng)當(dāng)盡快地對(duì)用戶的要求給予響應(yīng)。③獨(dú)立性。這主要是指多個(gè)用戶雖然在同時(shí)使用主機(jī)系統(tǒng)，但是他們相互之間是不干擾的。④多路性。分時(shí)操作系統(tǒng)在宏觀上看，整個(gè)系統(tǒng)同時(shí)在為多個(gè)用戶服務(wù)。

8．從資源管理的觀點(diǎn)來看，操作系統(tǒng)有哪些基本功能？

答：從資源管理的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)的功能可分成五大部分，即：①處理器管理。操作系統(tǒng)依照一定的調(diào)度算法分派處理機(jī)。②存儲(chǔ)管理。負(fù)責(zé)分派、回收和保護(hù)存儲(chǔ)單元。

③文件管理。涉及到文件存儲(chǔ)空間的分派與回收、文件目錄管理、文件讀寫與保護(hù)。④設(shè)備管理。對(duì)設(shè)備進(jìn)行分派、回收與控制。⑤作業(yè)管理。負(fù)責(zé)作業(yè)的調(diào)度和作業(yè)控制。

第2章習(xí)題解答

1．什么是多道程序設(shè)計(jì)？為什么要采用多道程序設(shè)計(jì)？

答:讓多個(gè)算題同時(shí)進(jìn)人一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并行執(zhí)行，這種程序設(shè)計(jì)方法稱為“多道程序設(shè)計(jì)〞。對(duì)具有處理器與外圍設(shè)備并行工作能力的計(jì)算機(jī)采用多道程序設(shè)計(jì)后，能充分發(fā)揮處理器的使用效率，增加單位時(shí)間內(nèi)的算題量，提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。2．進(jìn)程有哪些基本狀態(tài)？畫出進(jìn)程基本狀態(tài)變化圖。

答:進(jìn)程在生命周期中，有三個(gè)基本的狀態(tài)，任何一個(gè)進(jìn)程被創(chuàng)立之后，在其生命周期內(nèi)的任一個(gè)時(shí)刻，它總是處于這三個(gè)基本從態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)中，且僅處在一個(gè)狀態(tài)中。這三個(gè)基本狀態(tài)分別是：

①就緒態(tài)。處于這個(gè)狀態(tài)的進(jìn)程等待分派處理器以便運(yùn)行。②運(yùn)行態(tài)。處于這個(gè)狀態(tài)的進(jìn)程占有處理器正在運(yùn)行。

③等待態(tài)。處于等待態(tài)的進(jìn)程是那些由于等待某個(gè)事件的完成而從運(yùn)行態(tài)退出的進(jìn)程。進(jìn)程基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換如圖2－3。3．列舉進(jìn)程狀態(tài)發(fā)生變化的事件。答:引起就緒態(tài)＝＞運(yùn)行態(tài)的變遷的事件有：①正在運(yùn)行的進(jìn)程時(shí)間片到而進(jìn)入就緒隊(duì)列。

②正在運(yùn)行的進(jìn)程由于等待某個(gè)事件而轉(zhuǎn)入等待狀態(tài)時(shí)。③正在運(yùn)行的進(jìn)程出現(xiàn)故障或正常完成時(shí)。④就緒隊(duì)列中出現(xiàn)更高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程搶占CPU時(shí)。引起運(yùn)行態(tài)＝＞就緒態(tài)的變遷的事件有：①正在運(yùn)行的進(jìn)程時(shí)間片到，由執(zhí)行轉(zhuǎn)人就緒。

②CPU被高優(yōu)先數(shù)的進(jìn)程搶占，正在運(yùn)行的進(jìn)程被迫轉(zhuǎn)人就緒。引起運(yùn)行態(tài)＿等待態(tài)的變遷的事件：

正在運(yùn)行的進(jìn)程等待某種事件的發(fā)生時(shí)。如一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行中啟動(dòng)了外圍設(shè)備，等待外圍設(shè)備傳輸；進(jìn)程在運(yùn)行中申請(qǐng)資源（主存空間、外圍設(shè)備）得不到滿足變成等待狀態(tài)；進(jìn)程在運(yùn)行中出現(xiàn)了故障（程序錯(cuò)、主存錯(cuò)等）變成等待干預(yù)狀態(tài)。引起等待態(tài)＝＞就緒態(tài)的變遷的事件：

正在等待的事件完成時(shí)，等待態(tài)的進(jìn)程被喚醒。如外圍設(shè)備工作終止，使等待外圍設(shè)備傳輸終止等待；等待的資源得到滿足（另一進(jìn)程歸還）；故障排除后等待干預(yù)的進(jìn)程終止等待。4．解釋中斷、中斷源。

答：由于某些事件的出現(xiàn)，中止現(xiàn)行進(jìn)程的執(zhí)行，而轉(zhuǎn)去處理出現(xiàn)的事件，等適當(dāng)?shù)臅r(shí)候讓被中止的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行的過程稱為中斷。引起中斷的事件稱“中斷源〞。5．硬件發(fā)現(xiàn)中斷事件后應(yīng)做哪些工作？

答：中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后，首先把出現(xiàn)的中斷事件存放到程序狀態(tài)字寄放器中的中斷碼位置，然后把程序狀態(tài)字寄放器中的“當(dāng)前ＰＳＷ〞作為“舊ＰＳＷ〞存放到預(yù)先約定好的主存固定單元中保護(hù)起來，再把已經(jīng)確定好的操作系統(tǒng)處理程序的“新ＰＳＷ〞送到程序狀態(tài)字寄放器，成為“當(dāng)前ＰＳＷ〞，這一過程稱“交換ＰＳＷ〞。中斷裝置通過交換ＰＳＷ使被中斷進(jìn)程讓出處理器，且使處理器依照中斷處理程序的“新ＰＳＷ〞控制執(zhí)行。于是中斷處理程序就占用了處理器，它先從保存好的舊ＰＳＷ中取出中斷碼，分析發(fā)生的具體事件，從而可完成對(duì)中斷事件的處理。

6．中斷處理程序應(yīng)做哪些主要工作？答：中斷處理程序應(yīng)做的主要工作：

①保護(hù)尚未被硬件保護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)信息，如通用寄放器內(nèi)容，控制寄放器內(nèi)容。②設(shè)置中斷屏蔽，使硬件只能響應(yīng)比當(dāng)前級(jí)別高的中斷事件，而不響應(yīng)其他事件。③按不同中斷事件進(jìn)行不同處理。

④對(duì)事件處理終止后，轉(zhuǎn)向進(jìn)程調(diào)度程序。由進(jìn)程調(diào)度程序去選擇一個(gè)可以運(yùn)行的進(jìn)程。7．在一個(gè)單處理器多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，現(xiàn)有兩道作業(yè)在同時(shí)執(zhí)行，一道以計(jì)算為主，另一道以輸人輸出為主，你將怎樣賦予作業(yè)進(jìn)程占有處理器的優(yōu)先級(jí)？為什么？

答：應(yīng)當(dāng)讓輸人輸出為主的作業(yè)具有較高的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)這種作業(yè)先占用處理器執(zhí)行時(shí)，因往往要啟動(dòng)外圍設(shè)備，一旦啟動(dòng)外圍設(shè)備，它就會(huì)讓出處理器，另一道作業(yè)就可占用處理器，使處理器和外圍設(shè)備都處于忙狀態(tài)。

8．假定就緒狀態(tài)的進(jìn)程按其優(yōu)先數(shù)自小到大順序排成隊(duì)列，當(dāng)有一進(jìn)程要進(jìn)入就緒隊(duì)列時(shí)，應(yīng)依照它的優(yōu)先數(shù)排在相應(yīng)的位置上，試寫出進(jìn)程入隊(duì)程序。

答：將就緒進(jìn)程的進(jìn)程控制塊依照從小到大順序排成隊(duì)列，當(dāng)一進(jìn)程就緒時(shí)，應(yīng)把它的進(jìn)程控制塊按優(yōu)先數(shù)插入就緒隊(duì)列?？紤]單向鏈接方式，入隊(duì)過程如下：varhead，p，q，addpcb:link；begin

ifhead＝nilthenbegin

head：＝addpcb；head↑．next：＝nilend；elsebeginP：＝head；

whileP＜＞nillandaddpcb↑．Pri＜＝P↑．pridobeginq:=p；

p：＝p↑．nextend；

q↑．next：＝addpcb；add↑．next：=pend；end；

9．什么叫進(jìn)程調(diào)度？進(jìn)程調(diào)度怎樣使被選中的進(jìn)程能占用處理器。

答:在多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，往往同時(shí)有多個(gè)進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，它們都要求得四處理器運(yùn)行。單處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，每一時(shí)刻只能讓一個(gè)進(jìn)程占用處理器，操作系統(tǒng)依照某種調(diào)度算法從就緒隊(duì)列的進(jìn)程中選擇一個(gè)進(jìn)程，讓選中的進(jìn)程占用處理器運(yùn)行。這一過程稱為進(jìn)程調(diào)度。由于

進(jìn)程調(diào)度是把處理器分派給一個(gè)被選中的進(jìn)程，所以，有時(shí)也把進(jìn)程調(diào)度程序稱為處理器調(diào)度。進(jìn)程設(shè)計(jì)通過將選中進(jìn)程的進(jìn)程控制塊中有關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)信息，如通用寄放器、控制寄放器和程序寄放器的內(nèi)容送入處理器相應(yīng)的處理器中，來使該進(jìn)程占有處理器。10．在分時(shí)系統(tǒng)中采用“時(shí)間片輪轉(zhuǎn)〞的調(diào)度策略有什么優(yōu)越性？

答：在分時(shí)系統(tǒng)中的每個(gè)終端用戶都希望系統(tǒng)能及時(shí)地響應(yīng)自己的各種請(qǐng)求，采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的調(diào)度策略，使系統(tǒng)在一定的時(shí)間里輪番為用戶服務(wù)，使每個(gè)用戶感到好像只有自己一人在使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。為了使用戶得到滿意的服務(wù)，設(shè)計(jì)分時(shí)系統(tǒng)必需考慮如何確定時(shí)間片的長(zhǎng)短，以及可同時(shí)接收的終端用戶的個(gè)數(shù)。第3章習(xí)題解答

1．解釋以下術(shù)語

規(guī)律地址；絕對(duì)地址；地址轉(zhuǎn)換

答:規(guī)律地址：對(duì)于用戶來說，他無須知道自己的作業(yè)畢竟是在主存的什么位置，他們可以認(rèn)為自己的程序和數(shù)據(jù)就是放在從0地址開始一組連續(xù)的地址空間中，這個(gè)地址空間是程序用來訪問信息所用的一系列連續(xù)地址單元的集合，該地址空間就是規(guī)律地址空間。規(guī)律地址空間中，地址單元的編號(hào)稱為規(guī)律地址。

絕對(duì)地址：主存也被依照連續(xù)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編號(hào)，絕對(duì)地址空間就是主存中一系列連續(xù)存儲(chǔ)信息的物理單元的集合，也稱絕對(duì)地址空間為存儲(chǔ)地址空間或物理地址空間。絕對(duì)地址空間中物理單元的編號(hào)稱為絕對(duì)地址。地址轉(zhuǎn)換：由于一個(gè)作業(yè)裝入到與其規(guī)律地址空間不一致的絕對(duì)地址空間，使得規(guī)律地址與絕對(duì)地址不同，而引起的對(duì)有關(guān)地址部分的調(diào)整，即規(guī)律地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址的過程稱為重定位，也稱為地址轉(zhuǎn)換。2．存儲(chǔ)保護(hù)的目的是什么？怎樣實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)？

答：存儲(chǔ)保護(hù)的目的就是為了保護(hù)主存中各區(qū)域內(nèi)的信息不被破壞，它包括存儲(chǔ)的權(quán)限，存儲(chǔ)不可跨越區(qū)域等等。為實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)，必需由硬件和軟件協(xié)同實(shí)現(xiàn)。譬如在頁式管理中，要由操作系統(tǒng)提供頁表，硬件機(jī)構(gòu)確定頁的使用必需是安全的，如不能訪問不屬于自己的頁等。3．什么叫重定位？重定位的方式有哪兩種？比較它們的不同。

答：由于一個(gè)作業(yè)裝入到與其規(guī)律地址空間不一致的絕對(duì)地址空間，使得規(guī)律地址與絕對(duì)地址不同，而引起的對(duì)有關(guān)地址部分的調(diào)整，即規(guī)律地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址的過程稱為重定位，也稱為地址轉(zhuǎn)換。

重定位有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種狀況。

所謂靜態(tài)重定位是在裝入一個(gè)作業(yè)的時(shí)候，把作業(yè)中的指令地址和數(shù)據(jù)地址全部一次性地轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址。

所謂動(dòng)態(tài)重定位是由軟件和硬件相協(xié)同來實(shí)現(xiàn)的。地址重定位不再是裝入的時(shí)候一次完成了，而是設(shè)置一個(gè)基址寄放器，裝入作業(yè)的時(shí)候，將作業(yè)在主存區(qū)域的首地址放入到基址寄放器中。作業(yè)執(zhí)行的時(shí)候，由硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)地對(duì)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，執(zhí)行指令的時(shí)候，只要將規(guī)律地址加上基址寄放器的內(nèi)容，就得到了絕對(duì)地址。

靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位的不同在于：①靜態(tài)重定位是在作業(yè)裝入的時(shí)候一次完成，動(dòng)態(tài)重定位是在作業(yè)執(zhí)行時(shí)再實(shí)現(xiàn)的。②靜態(tài)重定位是軟件支持的，動(dòng)態(tài)重定位是硬件和軟件合作實(shí)現(xiàn)的。③靜態(tài)重定位不能實(shí)現(xiàn)主存的移動(dòng)，而動(dòng)態(tài)重定位可以。④動(dòng)態(tài)重定位還可能提供虛擬存儲(chǔ)空間。4．比較固定分區(qū)、可變分區(qū)和頁式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)。答：固定分區(qū)優(yōu)點(diǎn)：①能支持多道程序設(shè)計(jì)。

②無需專門的硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。

缺點(diǎn)：

①主存利用率不算太高，分派中出現(xiàn)內(nèi)部零頭問題。②分區(qū)大小固定不靈活，不能為程序動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存。③不具備虛擬存儲(chǔ)能力?？勺兎謪^(qū)優(yōu)點(diǎn)：①支持多道程序設(shè)計(jì)。

②沒有內(nèi)部零頭問題，主存利用率比固定分區(qū)高。

③采用移動(dòng)技術(shù)后可以滿足正在執(zhí)行的作業(yè)的主存擴(kuò)展的要求。缺點(diǎn)：

①動(dòng)態(tài)重定位和保護(hù)措施需要硬件機(jī)構(gòu)支持，成本高。②由于有外部零頭，所以主存利用率仍舊不算很高。③移動(dòng)技術(shù)開銷很大。

④每次必需將作業(yè)完整調(diào)入并連續(xù)存放，主存利用率不高。⑤不具備虛擬存儲(chǔ)能力。頁式存儲(chǔ)管理優(yōu)點(diǎn)：①支持多道程序設(shè)

計(jì)

②解決了外部零頭問題，內(nèi)部零頭大大減少（一個(gè)作業(yè)平均只有50％頁面大小的內(nèi)部零頭）主存利用率比較高。

③用戶作業(yè)無需在主存中連續(xù)存放，提高主存的利用率。

④假使是分頁虛擬存儲(chǔ)管理，可以提供大容量的多個(gè)虛擬存儲(chǔ)器，主存利用率更高了。缺點(diǎn)：

①動(dòng)態(tài)重定位和保護(hù)措施需要硬件機(jī)構(gòu)支持，成本高；②采用頁表，占用了一部分主存空間和處理機(jī)時(shí)間。

③分頁虛擬存儲(chǔ)管理中，增加了缺頁中斷的處理，增加了系統(tǒng)開銷。5．采用可變分區(qū)方式管理主存時(shí)，為什么要引人移動(dòng)技術(shù)？

答：采用移動(dòng)技術(shù)可以使分散的主存空閑區(qū)集中以滿足分派要求，采用移動(dòng)技術(shù)后可允許作業(yè)執(zhí)行時(shí)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展主存區(qū)域。

6．頁式存儲(chǔ)管理中為什么要設(shè)置頁表？

答：由于頁式管理時(shí)把作業(yè)分散在主存中的不連續(xù)塊中存放，必需通過頁表來建立規(guī)律地址中的頁號(hào)到絕對(duì)地址中的塊號(hào)的映射，作為硬件進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換的依據(jù)。

7．頁式存儲(chǔ)管理中頁面大小是根據(jù)什么決定的？頁表的長(zhǎng)度又是根據(jù)什么決定的？

答：頁面的大小是由地址結(jié)構(gòu)決定的。頁表的長(zhǎng)度是由作業(yè)的信息量決定的，作業(yè)有多少頁，頁表中就有多少個(gè)記錄項(xiàng)。

8．表達(dá)頁式存儲(chǔ)管理中地址轉(zhuǎn)換過程。

答：首先，操作系統(tǒng)為每個(gè)作業(yè)創(chuàng)立一張頁表，它建立了規(guī)律地址中的頁號(hào)到絕對(duì)地址中的塊號(hào)的映射。然后，借助于硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，在作業(yè)執(zhí)行過程中，每執(zhí)行一條指令時(shí)，按規(guī)律地址中的頁號(hào)查頁表得到對(duì)應(yīng)的塊號(hào)，再根據(jù)公式“絕對(duì)地址=塊號(hào)×塊長(zhǎng)+頁內(nèi)地址〞換算出欲訪問的主存單元的絕對(duì)地址。9．什么叫虛擬存儲(chǔ)器？

答：根據(jù)程序執(zhí)行的互斥性和局部性兩個(gè)特點(diǎn)，我們?cè)试S作業(yè)裝入的時(shí)候只裝入一部分，另一部分放在磁盤上，當(dāng)需要的時(shí)候再裝入到主存，這樣以來，在一個(gè)小的主存空間就可以運(yùn)行一個(gè)比它大的作業(yè)。同時(shí)，用戶編程的時(shí)候也擺脫了一定要編寫小于主存容量的作業(yè)的限制。也就是說，用戶的規(guī)律地址空間可以比主存的絕對(duì)地址空間要大。對(duì)用戶來說，好象計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有一個(gè)容

新執(zhí)行“啟動(dòng)I／O〞指令。

③通道把執(zhí)行通道程序的狀況匯集在通道狀態(tài)字中，當(dāng)通道完成輸人輸出操作，向中央處理器匯報(bào)命令執(zhí)行狀況。由于通道和設(shè)備執(zhí)行操作的狀況已經(jīng)在CSW中了，所以一般由通道產(chǎn)生I/O中斷，將中斷的通道和設(shè)備記載到寄放器中，中央處理器響應(yīng)中斷后，操作系統(tǒng)分析特定寄放器和CSW中的內(nèi)容并做相應(yīng)地處理。

6．什么叫驅(qū)動(dòng)調(diào)度？總結(jié)對(duì)磁盤的驅(qū)動(dòng)調(diào)度過程。

答：在共享設(shè)備中，采用某種策略從等待訪問該設(shè)備的進(jìn)程中選擇一個(gè)進(jìn)程訪問設(shè)備的工。作稱為驅(qū)動(dòng)調(diào)度。其目的是降低若干個(gè)訪問者執(zhí)行I／O操作的總時(shí)間，提高I/O操作的吞吐量。對(duì)于磁盤設(shè)備來說驅(qū)動(dòng)調(diào)度先進(jìn)行“移臂調(diào)度〞，以尋求較優(yōu)化的尋覓時(shí)間，定位好柱面，然后再進(jìn)行‘旋轉(zhuǎn)調(diào)度〞，尋求好的延遲時(shí)間，定位好扇區(qū)。

7．假定磁盤的移動(dòng)臂現(xiàn)在處于第8柱面，有如下6個(gè)請(qǐng)求者等待訪問磁盤，請(qǐng)你列出最省時(shí)間的響應(yīng)次序：

序號(hào)柱面號(hào)磁頭號(hào)扇區(qū)號(hào)1963275631520649445209567152

(分析)先進(jìn)行移臂調(diào)度，再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)度，由于尋覓時(shí)間更為重要,那么要想時(shí)間最短就要有最短的尋覓時(shí)間，所以移臂調(diào)度可以選擇最短尋覓時(shí)間優(yōu)先算法。根據(jù)題目，訪問9柱面和訪問7柱面在尋覓時(shí)間上是等同的，可以任意選擇一個(gè)，假設(shè)選擇了第9柱面，這里有進(jìn)程1和進(jìn)程4滿足要求，再根據(jù)旋轉(zhuǎn)調(diào)度，進(jìn)程1訪問的扇區(qū)號(hào)小于進(jìn)程4，應(yīng)當(dāng)西先訪問，所以確定進(jìn)程1第一訪問，其次是在同一個(gè)柱面上的進(jìn)程4，之后，根據(jù)最短尋覓時(shí)間優(yōu)先算法，接下來應(yīng)當(dāng)是第7柱面的任務(wù)6或任務(wù)2，同樣我們應(yīng)選中擇任務(wù)6，再選擇2，然后是訪問15柱面的任務(wù)3，最終是訪問20柱面的任務(wù)5，整個(gè)過程移臂移動(dòng)了16個(gè)柱面。次序是l、4、6、2、3、5。假使第一步先訪問7柱面，我們也很簡(jiǎn)單得到訪問順序是6、2、1、4、3、5，整個(gè)過程移臂移動(dòng)了14個(gè)柱面。

答：最省時(shí)間的響應(yīng)次序是：l、4、6、2、3、5或6、2、l、4、3、5。8．什么是輸人井和輸出井？

答：在具有通道技術(shù)的系統(tǒng)中，我們利用中央處理器和通道并行工作的能力，用一臺(tái)機(jī)器完成脫機(jī)外圍設(shè)備操作技術(shù)中三臺(tái)機(jī)器的工作。操作系統(tǒng)中包含兩個(gè)程序：“預(yù)輸入程序〞代替輸入外圍設(shè)備，“緩輸出程序〞代替輸出外圍設(shè)備。系統(tǒng)在磁盤中劃分出專門稱為“井〞的區(qū)域，它分為“輸入井〞和“輸出井〞，它們分別代替低速的獨(dú)占使用的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。9．什么是SPOOLING系統(tǒng)？清簡(jiǎn)述它的實(shí)現(xiàn)思想。

答：操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)同時(shí)外圍設(shè)備操作功能的部分稱為斯普林（SPOOIJNG）系統(tǒng)。它的實(shí)現(xiàn)思想是：

利用中央處理器和通道并行工作的能力，用一臺(tái)機(jī)器完成脫機(jī)外圍設(shè)備操作技術(shù)中三臺(tái)機(jī)器的工作。

操作系統(tǒng)中包含兩個(gè)程序：“預(yù)輸入程序〞代替輸入外圍設(shè)備，“緩輸出程序〞代替輸出外圍設(shè)備。系統(tǒng)在磁盤中劃分出專門稱為“井〞的區(qū)域，它分為“輸入井〞和“輸出井〞?！邦A(yù)輸入程序〞把作業(yè)流中作業(yè)信息傳送到“輸入井〞保存，作業(yè)在執(zhí)行時(shí)只要通過“輸入井讀〞程序從上“輸入井〞獲取數(shù)據(jù)，而不去啟動(dòng)低速的外圍設(shè)備。作業(yè)執(zhí)行的時(shí)候產(chǎn)生的結(jié)果也不直接輸出到低速外設(shè)上，而是先通過“輸出井寫〞程序輸出到“輸出井〞，由“緩輸出程序〞將“輸出井〞

中的數(shù)據(jù)再輸出到低速設(shè)備上?！熬忀敵龀绦颞曒敵龅臅r(shí)候，中央處理器可以處理別的事務(wù)了。實(shí)現(xiàn)“輸入井讀〞和“輸出井寫〞程序統(tǒng)稱為“井管理〞程序。顯然，斯普林系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：“預(yù)輸入〞程序、“井管理〞程序和“緩輸出〞程序。10．什么叫虛擬設(shè)備？實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的主要條件是什么？

答：采用SPOOL操作后，利用共享設(shè)備來模擬獨(dú)占設(shè)備，使每個(gè)作業(yè)都感到分到了一臺(tái)高速的輸入輸出設(shè)備，利用這個(gè)技術(shù)所提供的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備時(shí)，必需要有硬件的中斷裝置和通道技術(shù)作支撐，使中央處理器與各種外圍設(shè)備之間可以并行工作。操作系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，合理分派處理器，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)的外圍設(shè)備同時(shí)操作。實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備時(shí)，操作系統(tǒng)必需設(shè)計(jì)好“預(yù)輸入〞、“井管理〞、“緩輸出〞程序。11．總厚實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。

答：實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備不僅提高了獨(dú)占實(shí)用設(shè)備的利用率，而且大大加快了作業(yè)的執(zhí)行速度。第6章習(xí)題解答1．解釋作業(yè)和作業(yè)步。

答：所謂作業(yè)是用戶要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理的一個(gè)問題，譬如解一個(gè)方程組，發(fā)一封E-mail,尋常狀況下包括用戶程序、初始數(shù)據(jù)和作業(yè)控制說明書（批處理作業(yè)）。所謂作業(yè)步是處理一個(gè)作業(yè)的時(shí)候所需要的加工步驟。2．操作系統(tǒng)提供哪些手段供用戶控制和管理作業(yè)？

答：操作系統(tǒng)為用戶提供的供用戶控制和管理作業(yè)的手段有兩種：作業(yè)控制語言和操作控制命令。根據(jù)這兩種手段，我們可以將作業(yè)控制方式分為兩種，批處理控制方式和交互式控制方式。3．什么是批處理作業(yè)和終端作業(yè)？

答：依照控制方式可以將作業(yè)分成批處理作業(yè)（既采用批處理控制方式的作業(yè)）和交互式作業(yè)或叫終端作業(yè)（以采用交互式控制方式的作業(yè)）。4．什么是作業(yè)控制語言？它有什么用？

答：作業(yè)控制語言是由一些描述作業(yè)控制過程的語句組成，用戶使用作業(yè)控制語言來寫作業(yè)控制說明。

5．何謂作業(yè)流？

答：一批準(zhǔn)備錄人的排好順序的作業(yè)形成一個(gè)作業(yè)流。6．什么叫作業(yè)調(diào)度？作業(yè)調(diào)度選擇作業(yè)的必要條件是什么？

答：對(duì)成批進(jìn)入輸入井的作業(yè)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行并行的道數(shù)和一定的規(guī)則，從輸入井中選取若干作業(yè)讓它們進(jìn)入主存儲(chǔ)器，使它們有機(jī)遇去獲得處理器運(yùn)行，這項(xiàng)工作稱“作業(yè)調(diào)度〞。無論什么樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在調(diào)度作業(yè)的時(shí)候必需遵循一個(gè)必要條件，即系統(tǒng)現(xiàn)有的尚未分派的資源可以滿足被選作業(yè)的資源要求。

7．何謂交互式作業(yè)？系統(tǒng)提供什么手段便于用戶控制交互式作業(yè)？

答：采用交互式控制方式的作業(yè)稱為交互式作業(yè)。系統(tǒng)為用戶提供操作控制命令來控制交互式作業(yè)。用戶不需要編寫作業(yè)說明書，而只要在終端上直接輸入各種操作控制命令，操作系統(tǒng)也把作業(yè)執(zhí)行的狀況通過終端及時(shí)地通知給用戶。命令的輸入可以是從鍵盤輸入，或通過鼠標(biāo)、觸摸屏等設(shè)備選擇“菜單〞，“菜單〞中包含了命令名和功能說明。主要的操作控制命令可以分為4類：“注冊(cè)〞和“注銷〞命令、編輯類命令、文件類命令、調(diào)試類命令。8．終端用戶的“注冊(cè)〞和“注銷〞各起什么作用？

答：用戶用注冊(cè)命令提出注冊(cè)要求，表示用戶要求處理一個(gè)作業(yè)。系統(tǒng)首先要識(shí)別用戶，請(qǐng)用戶輸入口令，經(jīng)核對(duì)后認(rèn)為口令正確，然后再詢問用戶作業(yè)對(duì)系統(tǒng)的資源要求，若資源能滿足，則系統(tǒng)接受該終端用戶，且在終端下顯示進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)間。假使口令不對(duì)或資源暫時(shí)不能滿足，則不能接受該終端用戶。

當(dāng)用戶不再需要使用終端時(shí)，輸入注銷命令通知系統(tǒng)注銷。這時(shí)系統(tǒng)收回用戶占用的系統(tǒng)資源且讓其退出系統(tǒng)，同時(shí)在終端上顯示“退出時(shí)間〞或“使用系統(tǒng)時(shí)間〞，以使用戶了解應(yīng)付的費(fèi)用。9．分時(shí)兼批處理的系統(tǒng)應(yīng)怎樣調(diào)度作業(yè)？為什么？

答：在一個(gè)具有分時(shí)兼批處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往把終端作業(yè)稱為前臺(tái)作業(yè)，把批處理作業(yè)稱為后臺(tái)作業(yè)。為了使終端用戶有滿意的響應(yīng)時(shí)間，總是優(yōu)先調(diào)度終端作業(yè)，只當(dāng)終端作業(yè)不滿時(shí)，才調(diào)度批處理作業(yè)。

10．某系統(tǒng)采用不能移動(dòng)已在主存中作業(yè)的可變分區(qū)方式管理主存，現(xiàn)在有供用戶使用的主存空間100K，系統(tǒng)配有4臺(tái)磁帶機(jī)，現(xiàn)有一作業(yè)序列如下：作業(yè)提交時(shí)間1234510：0010：2010：3010：3510：40估算時(shí)間25分鐘30分鐘10分鐘20分鐘15分鐘需主存量15K60K50K10K30K需磁帶機(jī)21322該系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)磁帶機(jī)采用靜態(tài)分派，請(qǐng)分別寫出采用“先來先服務(wù)調(diào)度算法〞和“計(jì)算時(shí)間最短優(yōu)先算法〞選中作業(yè)執(zhí)行的次序。

答：作業(yè)調(diào)度選擇作業(yè)的必要條件是現(xiàn)有的尚未分派的資源能滿足被選作業(yè)的資源要求，由于設(shè)備和主存資源分派的原因，采用“先來先服務(wù)調(diào)度算法〞和“計(jì)算時(shí)間最短優(yōu)先算法〞選中作業(yè)執(zhí)行的次序都是l、2、4、5、3。（注意作業(yè)3由于主存容量和磁帶機(jī)的資源限制，所以最終才被調(diào)度）。第7章習(xí)題解答1．什么叫并發(fā)進(jìn)程？

答：在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，作為單個(gè)作業(yè)可以同時(shí)執(zhí)行，而每一個(gè)作業(yè)又需要有多個(gè)進(jìn)程的協(xié)作來完成。因此，系統(tǒng)會(huì)同時(shí)存在著大量進(jìn)程，在單處理器的狀況下，這些進(jìn)程輪番的占用處理器，即一個(gè)進(jìn)程的工作沒有全部完成之前，另一個(gè)進(jìn)程就開始工作，我們說這些可同時(shí)執(zhí)行的進(jìn)程具有并發(fā)性，并且把可同時(shí)執(zhí)行的進(jìn)程稱為“并發(fā)進(jìn)程〞。2．臨界區(qū)是怎樣定義？對(duì)臨界區(qū)的管理應(yīng)符合哪些要求？

答：并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為“臨界區(qū)〞。對(duì)若干個(gè)并發(fā)進(jìn)程共享某一變量的相關(guān)臨界區(qū)得管理有三點(diǎn)要求：

①一次至多一個(gè)進(jìn)程能夠進(jìn)入臨界區(qū)，當(dāng)有進(jìn)程在臨界區(qū)執(zhí)行時(shí)，其他想進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)程必需等待。

②不能讓一個(gè)進(jìn)程無限制的在臨界區(qū)執(zhí)行，即任何一個(gè)進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必需有限的時(shí)間內(nèi)退出臨界區(qū)。

③不能強(qiáng)迫一個(gè)進(jìn)程無限期等待鍵入它的臨界區(qū)，即有進(jìn)程退出臨界區(qū)時(shí)應(yīng)讓一個(gè)等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程進(jìn)入它的臨界區(qū)執(zhí)行。

3．采用PV操作作為同步機(jī)構(gòu)時(shí)，假定與某共享變量相關(guān)的信號(hào)量S的值可在[-1，l］之間，問S的初值是哪個(gè)值？當(dāng)S=－1，S=0，S=l時(shí)它們各自的物理含義是什么？答：S的初值是1。

S＝－l，表示有一個(gè)進(jìn)程在等待進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行。

S＝0，表示已有一個(gè)進(jìn)程在臨界區(qū)執(zhí)行，這時(shí)若有進(jìn)程想進(jìn)入臨界區(qū)則必需等待。S＝l，表示無進(jìn)程在臨界區(qū)執(zhí)行，若有進(jìn)程想進(jìn)入臨界區(qū)則可以馬上進(jìn)入。

4．A、B兩個(gè)火車站之間是單軌連接的，現(xiàn)有大量列車同時(shí)到A站，須經(jīng)A再到達(dá)B站，列車出B站后又可分路行駛（如圖7－2）為保證行車安全，請(qǐng)你當(dāng)調(diào)度時(shí)，你將如何調(diào)度列車？請(qǐng)你用PV操作為工具設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)你的調(diào)度方案的自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)。

答：當(dāng)A、B兩站之間無列車停駛時(shí)，可讓到達(dá)A站的一列車進(jìn)人A、B站之間行駛。當(dāng)A石站之間有列車在行駛時(shí)，則到達(dá)A站者必需在站外等待。當(dāng)有列車到達(dá)B站后，讓等在A站外的一列車進(jìn)入。

用一個(gè)信號(hào)量S來控制到達(dá)A站的列車能否進(jìn)入單軌道行駛，S的初始值為l。列車到達(dá)A站后，先執(zhí)行P（S），若無列車在A、B站之間行駛，則執(zhí)行P（S）后馬上進(jìn)人單軌道行駛，到達(dá)B站后，執(zhí)行V（S），可釋放一個(gè)等待進(jìn)入的列車進(jìn)入行駛。若A、B站之間已有列車在行駛，則執(zhí)行P（S）后就等待，直到行駛者到了B站執(zhí)行V（S）后釋放一個(gè)欲進(jìn)入者。

5．今有三個(gè)進(jìn)程R、M、P，它們共享一個(gè)緩沖區(qū)。R負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備讀信息，每次讀出一個(gè)記錄并把它存放在緩沖區(qū)中：M在緩沖區(qū)加工讀入的記錄；P把加工后的記錄打印輸出。輸入的記錄經(jīng)加工輸出后，緩沖區(qū)中又可存放下一個(gè)記錄。請(qǐng)用P、V操作為同步機(jī)構(gòu)寫出他們并發(fā)執(zhí)行時(shí)能正確工作的程序。

答：三個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū)，他們必需同步工作，可定義三個(gè)信號(hào)量：S1：表示是否可把讀人的記錄放到緩沖區(qū)，初始值為1。S2：表示是否可對(duì)緩沖區(qū)中的記錄加工，初始值為0。S3：表示記錄是否加工好，可以輸出，初始值也為0。三個(gè)進(jìn)程可如下設(shè)計(jì)：begin

S1，S2，S3：semaphore；S1：＝l；S2：＝S3：＝0；cobeginprocessRbegin

L1：讀記錄；P（S1）；記錄存入緩沖區(qū)；V（S2）；gotoL1；end；processMbegin

L2：P（S2）；加工記錄；V（S3）；gotoL2；end；processPbegin

L3：P（S3）；輸出加工后的記錄；V（S1）；gotoL3；end；coend；end．

6．現(xiàn)有4個(gè)進(jìn)程R1，R2，W1，W2，它們共享可以存放一個(gè)數(shù)的緩沖器B。進(jìn)程R1每次把從鍵盤上投入的一個(gè)數(shù)存放到緩沖器B中，供進(jìn)程W1打印輸出；進(jìn)程R2每次從磁盤上讀一個(gè)數(shù)放到緩沖器B中，供進(jìn)程W2打印輸出。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程把數(shù)據(jù)存放到緩沖器后，在該數(shù)還沒有被打印輸出之前不準(zhǔn)任何進(jìn)程再向緩沖器中存數(shù)。在緩沖器中還沒有存入一個(gè)新的數(shù)之前不允許任何進(jìn)程加快從緩沖區(qū)中取出打印是怎樣才能使這四個(gè)進(jìn)程在并發(fā)執(zhí)行是協(xié)調(diào)的工作？

答：這四個(gè)進(jìn)程實(shí)際上是兩個(gè)生產(chǎn)者R1，R2和兩個(gè)消費(fèi)者W1，W2。各自生成不同的產(chǎn)品中各自的消費(fèi)對(duì)象去消費(fèi)，他們共享一個(gè)的緩沖器。由于緩沖器只能存放一個(gè)數(shù)，所以，R1和R2在存放數(shù)時(shí)必需互斥。而R1和W1、R2和W2之間存在同步。為了協(xié)調(diào)它們的工作可定義三個(gè)信號(hào)量：

S：表示能否把數(shù)存人緩沖器B，初始值為1。

S1：表示R1是否已向緩沖器存入從鍵盤上讀入的一個(gè)數(shù)，初始值為0。S2：表示R2是否已向緩沖器存入從磁盤上讀入的一個(gè)數(shù)，初始值為0。begin

S，S1，S2：semaphore；S：＝1；S1：＝S2：＝0；cobeginprocessR1xl:integerbegin

L1：從鍵盤讀一個(gè)數(shù)；x1：=讀入的數(shù)；P（S）；B：＝xl；V（S1）；gotoL1；end；processR2x2：integer；begin

L2：從磁盤讀一數(shù)；x2：=讀入的數(shù)；P（S）；B：＝x2；V（S2）；gotoL2；end；processW1

y：integer；begin

L3：P（S1）；y：=B；V（S）；打印y中的數(shù)；gotoL3；end；processW2z：integerbegin

L4：P（S2）；z：=B；V（S）；打印z中的數(shù)；gotoL4；end；coend；end．

7．兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程的程序如下：begin

N：integer；N：=3；cobeginprocessAbegin

L1：N：＝N＋5；gotoL1；end；processBbegin

L2：print（N）；N：＝0；gotoL2；end；coend；end．

若processA先執(zhí)行了三個(gè)循環(huán)后，processA和processB又并發(fā)執(zhí)行了一個(gè)循環(huán)，寫出可能出現(xiàn)的打印值。請(qǐng)用PV操作實(shí)現(xiàn)同步，使兩并發(fā)進(jìn)程能正確執(zhí)行。

答：可能的值是18或23。這是由于processA執(zhí)行三個(gè)循環(huán)后，N＝18，之后A和B并發(fā)執(zhí)行，可能先執(zhí)行A中的N：=N＋5，再執(zhí)行B中的print（N）；這樣就會(huì)得到23，也可能先執(zhí)行B中的pint（N）；這就會(huì)得到18?？梢岳肞、V操作實(shí)現(xiàn)同步：begin

N：integer；S：semphore；S：＝l；N：＝3；cobeginprocessAbegin

L1：P（S）；N：＝N＋5；V（S）；gotOL1；end；processBbegin

L2：P（S）；print（N）；N：＝0；V（S）；gotoL2；end；coend；end．

8．通信機(jī)制中設(shè)置哪些基本通信原語？它們的功能是什么？

答：系統(tǒng)提供兩個(gè)與信箱通信有關(guān)的通信原語：send原語（發(fā)送）和receive原語（接收）。send（B,M）原語把信件M送人到信箱B中，receive（B,X）原語從信箱B中取出一封信存放到指定的地址X中。

9．什么叫死鎖？什么原因會(huì)引起死鎖？

答：若系統(tǒng)中存在一組進(jìn)程（二個(gè)或多個(gè)進(jìn)程），他們中的每一個(gè)進(jìn)程都占用某種資源而又都在等待其中另一個(gè)進(jìn)程所占用的資源，這種等待永遠(yuǎn)不能終止，就說系統(tǒng)出現(xiàn)“死鎖〞。進(jìn)程死鎖的起因是系統(tǒng)提供的資源數(shù)比要求使用資源的進(jìn)程數(shù)少，或者是若干個(gè)個(gè)進(jìn)程要求資源的總數(shù)大于系統(tǒng)能提供的資源數(shù)。這時(shí)，進(jìn)程間就會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)資源的現(xiàn)象，假使對(duì)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)的資源管理和分派不當(dāng)就會(huì)引起死鎖。死鎖的出現(xiàn)是與資源分派策略和并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行速度有關(guān)。10．有哪些策略可防止和避兔死鎖？

答：防止死鎖的策略有：靜態(tài)分派、按序分派、剝奪式分派。銀行家算法可以避免死鎖。11．某系統(tǒng)有輸入機(jī)和打印機(jī)各一臺(tái)，今有兩個(gè)進(jìn)程都要同時(shí)使用他們，采用PV操作實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求使用和歸還釋放后，還會(huì)產(chǎn)生死鎖嗎？若否，說明理由；若會(huì)產(chǎn)生死鎖則給出一種防止死鎖的方法。

答：假使PV操作設(shè)計(jì)不當(dāng)，仍會(huì)產(chǎn)生死鎖。假使用S1S2分別代表輸入機(jī)和打印機(jī)能否被使用的信號(hào)量，由于資源是共享的，所以必需互斥使用，因而它們的初始值都為l。假使用如下方式實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求使用和歸還釋放：processQIbeginP（S1）；使用輸入機(jī)；

P（S2）；使用打印機(jī)；V（S2）；V（S1）；end；processQ2beginP（S2）；使用打印機(jī)；P（S1）；使用輸入機(jī)；V（S2）；V（S1）；end；

那么就會(huì)出現(xiàn)Q1得到輸入機(jī)而Q2得到打印機(jī)，雙方在不釋放已經(jīng)有的資源的狀況下又去申請(qǐng)新的資源，就會(huì)造成死鎖。

可以采用為資源編序號(hào)的方法，要求按序申請(qǐng)，如下：processQ1beginP（S1）；使用輸入機(jī)；P（S2）；使用打印機(jī)；V（S2）；V（S1）；end；processQ2beginP（S1）；使用輸入機(jī)；P（S2）；使用打印機(jī)；V（S2）；V（S1）；end．

12．某一系統(tǒng)分派資源的策略是：當(dāng)進(jìn)程提出申請(qǐng)資源時(shí)，只要系統(tǒng)有資源中是分派給它，系統(tǒng)無資源時(shí)讓它登臺(tái)。任一進(jìn)程總是先釋放以占有的資源后在申請(qǐng)新的資源，且每次申請(qǐng)一個(gè)資源，系統(tǒng)中的進(jìn)程得到資源后總能在有限時(shí)間內(nèi)歸還。證明該系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生死鎖。答：任一進(jìn)程P申請(qǐng)資源時(shí)出現(xiàn)兩種狀況：

狀況一，馬上得到滿足，此時(shí)不會(huì)成為等待狀態(tài)，也就不存在引起死鎖的條件。

狀況二，得不到滿足，處于等待資源狀態(tài)。此時(shí)，資源一定被另一進(jìn)程Q占有。進(jìn)程Q執(zhí)行時(shí)若不在申請(qǐng)資源，則必在有限時(shí)間里歸還資源，于是P不會(huì)永遠(yuǎn)等待。假使進(jìn)程Q執(zhí)行時(shí)還要申請(qǐng)資源，按題意，它一定先釋放占有的資源，于是P也不會(huì)永遠(yuǎn)等待。所以，任一進(jìn)程申請(qǐng)資源總能在有限時(shí)間得到資源，因而不會(huì)產(chǎn)生死鎖。

第8章習(xí)題解答

1．MS－DOS由哪幾個(gè)組成部分？各組成部分的功能是什么？

答：MS－DOS采用層次模塊結(jié)構(gòu)，有三個(gè)層次模塊和引導(dǎo)程序組成。這三個(gè)模塊是文件系統(tǒng)（MSDOS．SYS）、命令處理程序（COMMAND．COM）和輸入輸出系統(tǒng)（IO．SYS）。其中輸入輸出系統(tǒng)又由駐在ROM中的基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS和系統(tǒng)盤上的BIOS接口模塊兩部分組成。命令處理程序是MS－DOS和操作員的文件。該程序用于接收、解釋和執(zhí)行操作員打入的鍵盤命令以及批處理文件。用戶程序在運(yùn)行過程中可以調(diào)用MS－DOS文件系統(tǒng)提供的一組系統(tǒng)功能調(diào)用。文件系統(tǒng)是的MS－DOS楊已部分

BIOS是MS－DOS中唯一設(shè)備有關(guān)的部分。BIOS包括自檢程序、一組設(shè)備輸入輸出子程序和裝入程序。

引導(dǎo)程序是在磁盤初始化時(shí)，由FORMAT／S命令寫在軟盤或硬盤的0柱0面1扇區(qū)上的，它在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)用來查找和裝入MS－DOS（IO．SYS和MSDOS．SYS）。2．MS－DOS向用戶提供的使用接口有哪兩類？

答：MS－DOS向用戶提供兩類使用接口：程序員接口和操作員接口。程序員通過軟中斷和系統(tǒng)功能調(diào)用使用MS－DOS，操作員通過一組操作命令使用MS－DOS。3．為什么MS－DOS內(nèi)存管理采用單一連續(xù)存儲(chǔ)管理方法？

答：MS－DOS是基于單道程序設(shè)計(jì)方法的操作系統(tǒng)，由于是單道程序設(shè)計(jì)并且沒有地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，所以MS－DOS對(duì)用戶區(qū)域采用單一連續(xù)存儲(chǔ)管理方法，地址轉(zhuǎn)換采用靜態(tài)定位方法。當(dāng)一個(gè)用戶程序裝入運(yùn)行時(shí)，MS－DOS將整個(gè)用戶區(qū)分派給它；當(dāng)程序運(yùn)行終止時(shí)，MS－DOS回收用戶區(qū)以滿足下一個(gè)用戶的運(yùn)行要求。

4．什么是文件引用名？它與文件名有什么異同之處？

答：為了區(qū)分不同的文件，每個(gè)文件必需有一個(gè)惟一標(biāo)識(shí)，在MS－DOS中把文件的標(biāo)識(shí)成為“文件引用名〞，簡(jiǎn)稱“引用名〞。引用名由三部分組成，格式如下（在中間的部分是可以缺省）：[＜盤符＞]＜文件名＞[．＜擴(kuò)展名＞]

文件名是文件引用名中的一項(xiàng)，并且是不可缺省的一項(xiàng)，假使一個(gè)文件的文件引用名沒有盤符和類型名，就和文件名是等同的。

5．什么是MS－DOS的設(shè)備文件？引入“設(shè)備文件〞這一概念有什么好處？

答：MS－DOS將一些常見的標(biāo)準(zhǔn)外部設(shè)備也看成是文件，這類文件稱為設(shè)備文件。引入設(shè)備文件后MS－DOS可以用統(tǒng)一的方法處理一般的磁盤文件和字符文件，而用戶可以用統(tǒng)一的文件系統(tǒng)功能調(diào)用和文件類操作命令使用字符設(shè)備。

6．MS－DOS文件系統(tǒng)中文件的規(guī)律結(jié)構(gòu)、文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和文件的目錄結(jié)構(gòu)各是什么？答：MS－DOS的文件的規(guī)律結(jié)構(gòu)是流式文件結(jié)構(gòu)，既文件中的信息不再劃分規(guī)律記錄。存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)采用鏈接文件結(jié)構(gòu)，但鏈接指針不是保存在文件的信息塊中，而是集中保存在文件定位表FAT中。MS－DOS采用樹型目錄結(jié)構(gòu)，樹中每個(gè)結(jié)點(diǎn)都有一個(gè)名字供訪問。7．采用FAT有什么優(yōu)點(diǎn)？

答：采用FAT有4個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）在文件目錄項(xiàng)中只要指出文件的首簇號(hào)；（2）文件的長(zhǎng)度僅受盤空間的限制；（3）FAT也起到了“磁盤空間分派表〞的作用，從而為盤空間的管理提供了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；（4）MS－DOS把文件的鏈接結(jié)構(gòu)指針集中在FAT中，而不是分散在磁盤塊中，因此，能很快的找到文件的存放位置，這種結(jié)構(gòu)既可采用順序存取方式又可以有效地進(jìn)行隨機(jī)存取。8．為什么MS－DOS要提供相對(duì)路徑的概念？

答：假使MS－DOS只允許用戶使用絕對(duì)路徑來指定文件，顯然會(huì)有兩個(gè)缺點(diǎn)。從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)來看，文件的查找總是要從根目錄開始；從用戶使用來看，用戶總要從根目錄開始指定其文件路徑，當(dāng)路徑的字符串很長(zhǎng)時(shí)，用戶往往很不便利，為了提高系統(tǒng)效率，節(jié)省用戶書寫路徑的時(shí)間，提出了相對(duì)路徑和當(dāng)前目錄的概念。

9．設(shè)備管理的主要功能是什么？設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序有哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：MS－DOS設(shè)備管理的主要任務(wù)是提供各類設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，盡管各類設(shè)備的特性有很大的差異，但設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槲募到y(tǒng)提供了一組統(tǒng)一的設(shè)備驅(qū)動(dòng)功能和接口。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序分為三個(gè)部分：設(shè)備頭、設(shè)備策略模塊和設(shè)備中斷模塊。

設(shè)備頭用于標(biāo)識(shí)設(shè)備，其中設(shè)備屬性中有一位用來標(biāo)識(shí)設(shè)備的類型，另外，設(shè)備頭必需指出設(shè)備中斷模塊和設(shè)備中斷模塊的入口地址。

MS－DOS的文件系統(tǒng)將請(qǐng)求設(shè)備輸入輸出的要求組織成設(shè)備請(qǐng)求塊交予設(shè)備策略模塊。設(shè)備策略模塊接受設(shè)備請(qǐng)求塊，并將其排入請(qǐng)求隊(duì)列之中。設(shè)備中斷模塊從請(qǐng)求隊(duì)列中去請(qǐng)求塊，并根據(jù)請(qǐng)求塊中的命令碼調(diào)用相應(yīng)的過程，最終設(shè)置狀態(tài)，完全文件系統(tǒng)的一次輸入輸出請(qǐng)求。10．MS－DOS作業(yè)管理的功能是什么？

答：MS－DOS的作業(yè)管理為用戶提供兩類使用接口：程序員接口和操作員接口。MS－DOS的作業(yè)管理就是利用這兩個(gè)接口來控制作業(yè)的執(zhí)行。11．MS－DOS操作命令有哪幾類？它們的區(qū)別是什么？

答：MS－DOS的操作命令分為兩類：內(nèi)部命令和外部命令。MS－DOS中一些功能簡(jiǎn)單但使用頻率較高的操作命令稱為內(nèi)部命令，內(nèi)部命令是COMMAND．COM模塊常駐內(nèi)存儲(chǔ)器的部分。外部命令駐留在磁盤上，需要執(zhí)行時(shí)才調(diào)入內(nèi)存儲(chǔ)器，外部命令是COM－MAND．COM模塊的可覆蓋部分。外部命令的執(zhí)行要比內(nèi)部命令的執(zhí)行多一個(gè)讀盤的過程。12．何謂批文件？它有什么作用？

答：將若干內(nèi)部命令、外部命令及一些特別的批處理命令組織在一起形成的文件叫批文件。使用批文件，可以用一條命令來執(zhí)行一組命令，便利、快捷。第9章習(xí)題解答1．什么是窗口？

答：Windows系統(tǒng)中，用戶的工作是顯示在計(jì)算機(jī)屏幕的一個(gè)矩形區(qū)域中，用戶可以在矩形區(qū)域中操作應(yīng)用程序和文檔，這樣的矩形區(qū)域稱為“窗口〞。2．Windows95與Windows3.1相比有什么根本性的不同？

答：Windows95與Windows3．l的根本性區(qū)別在于：Windows3．l是以MS－DOS操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的、而1995年8月發(fā)布的Windows95則是一個(gè)不依靠于MS－DOS的、完全獨(dú)立的操作系統(tǒng)。3．什么