操作系统课后习题答案第三版

一、名词解释1、操作系统：是位于硬件层之上，所有其它软件之下的一个系统软件，是管理系统中的软硬资源，使其得以充分利用并方便用户使用的程序集合。2、进程：具有一定独立功能的程序关于一个数据集合的一次运行活动。3、线程：也称轻进程，是进程内的一个相对独立的执行流。4、设备无关性:用户在使用设备时,选用逻辑设备,而不必面对一种设备一种接口.设备管理实现逻辑设备到物理设备的映射,这就是设备无关性.5、数组多路通道:是指连接多台设备.同时为多台设备服务,每次输入/输出一个数据块.这样的通道叫数组多路通道.6、死锁:一组并发进程,因争夺彼此占用的资源而无法执行下去,这种僵局叫死锁.7、文件系统:是指与文件管理有关的那部分软件,被管理的文件及管理所需的数据结构的总体.8、并发进程:进程是一个程序段在其数据集合上的一次运行过程,而并发进程是可以与其它进程并发运行的.9、临界区:是关于临界资源访问的代码段.10、虚拟存储器:是一种扩大内存容量的设计技术,它把辅助存储器作为计算机内存储器的后援,实际上不存在的扩大的存储器叫虚拟存储器.11、动态重定位:在程序运行时,将逻辑地址映射为物理地址的过程叫动态重定位.12、作业：用户要求计算机系统为其完成的计算任务的集合。13、中断：在程序运行过程中，出现的某种紧急事件，必须中止当前正在运行的程序，转去处理此事件，然后再恢复原来运行的程序，这个过程称为中断。14、文件:具有符号名而且在逻辑上具有完整意义的信息项的有序序列。15、进程互斥:两个或两个以上的进程，不同时进入关于同一组共享变量的临界区域，否则可能发生与时间有关的错误，这种现象叫互斥。16、系统开销:指运行操作系统程序，对系统进行管理而花费的时间和空间。17、通道：由通道独立控制完成I/O操作，全部完成后向CPU发出中断，CPU执行中断处理程序。18、系统调用：使用户或系统程序在程序以及上请求系统为之服务的一种手段。它的功能由操作系统的一些程序段完成。二、简答题1、一台计算机有8台磁带机，他们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。请问N为多少时，系统没有死锁危险。请说明其原因。N<=3时，无死锁产生，因为资源足够2、叙述设备分配时需要的数据结构，及其分配方法。设备分配时，系统设备表，通道控制表，控制器控制表，设备表分配方法：先查找系统设备表，找到设备表，用空间设备分配无则等待；查控制器控制表，用空间分配否则等待；查通道控制表，有空间分配否则等待，均匀分配成功开始I/O操作3、请你简述段页式虚拟存储系统使用的数据结构及地址变换过程。数据结构：段表、页表、段表控制寄存器；地址变换过程：段号与段控制寄存器的段表大小比较，小于等于有效，否则出错。段号-起始地址定位，取出页表长与页号比较，小于等于有效，否则无效；在比较如该段在主存发展缺页中断，物理地址=块号*块长-单元号（块号通过页号+起始地址取得）4、请简述SPOOLING系统的组成及各部分的功能SPOOLING系统：它使用直接存取的大容量磁盘作为缓冲，将一个可共享的磁盘空间改造成若干台输入设备和输出设备，并使得I/O设备与CPU并行操作；SPOOLING系统的组成：输入井、输出井、预输入程序、缓输出程序、井管理程序；输入井：用于存放提前输出的作业；输出井：用于存放提前输出的数据；预输入程序：用户控制作业的提前输入，填写预输入表；缓输出程序：用于控制输出井中的数据输出；井管理程序：用于输出井中读入数据与主存和将程序结果存放到输出井中。5、假定一个处理器正在执行两道作业，一道以计算为主，一道以输入输出为主，你将怎样赋予它们占有处理器的优先级？为什么？输入输出为主的作业优先级高，而以计算为主的作业优先级低，这样做提高CPU外设的并行程度6、常用的文件物理结构有哪几种，请简述它们。常用的文件物理结构有:连续文件:把逻辑上连续的文件信息依次存放在辅存连续的物理块中链接文件:将逻辑上连续的用户文件信息存放在辅存不连续的块中,并在每一块中包含一个指针,指向与它链接的下一块所在位置,最后一块放上”-1”,标志文件结束.索引文件:将逻辑上连续的用户文件信息存放到辅存不连续的物理块中,系统为每一个文件建立一张索引表,表中按照逻辑记录存放的物理块顺序记录了这些物理块号.7、I/O系统的控制方式有哪几种？I/O系统的控制方式:1>循环测试方式2>中断方式3>DMA方式4>通讯方式8、死锁产生的必要条件有哪些？死锁产生的必要条件:1>互斥条件2>请求保持条件3>部分分配条件4>循环等待条件9、在段页式存储器中，为什么段表的每一栏都要给出页表的长度？在段页式管理中,由于每段分成若干页,所以需要在段表中给出页表长度,以便检查逻辑地址中的页号是否越界.10、请叙述在进程通信中有哪几种通信方式？在进程通信中有共享存储器方式,消息缓冲方式及共享文件方式,其中共享存储器方式又分为直接通信与间接通信.(信箱通信)11、什么是用户接口？通常在操作系统和用户之间提供哪些类型的接口？用户接口是指用户和操作系统打交道，请求使用操作系统的途径和方式。通常在操作系统和用户之间提供两类接口：一类是命令接口，另一类是程序接口。命令接口又分为联机控制命令和脱机控制命令。12、解释预输入和缓输出？作业执行前，SPOOLing系统将大批作业从输入设备预先输入到磁盘输入井存放，称为预输入。作业的执行结果被存入磁盘的输出井，在作业执行完毕后，由操作系统组织信息成批输出，称为缓输出。13、设备驱动程序的功能是什么？设备驱动程序的主要功能有：根据传输要求设置I/O接口中的有关的控制寄存器的值，启动设备、通道或DMA控制器工作，检测处理设备错误，对设备的输入输出请求队列、睡眠、唤醒等操作进行处理。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实现虚拟输入和虚拟输出。当作业请求从外围设备输入文件信息时，系统就调用井管理读程序，丛输入井读出信息到内存，供工作使用。当作业请求从打印机输出时，系统就调用井管理写程序，把作业结果保存到输出井。15、采用缓冲技术的目的是什么？缓冲区的种类有哪些