2021操作系統練習題及答案.docx 16頁

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                • 2021-02-28 發布
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                  操作系統練習題及答案 操作系統練習題及答案 操作系統練習題及答案 操作系統練習題及答案 一、填空 P15 填空題 設計現代OS的主要目的是提高資源利用率和方便用戶。 單道批處理系統是在解決人機矛盾和 CPU與 I/O設備速度不匹配的矛盾中發展 起來的。 在單處理機環境下的多道程序設計具有多道、宏觀上同時運行和微觀上交替運 行的特點。 現在操作系統的兩個最基本的特征是并發和資源共享,除此之外,它還具有 虛擬性和異步性的特征。 從資源管理的角度看,操作系統具有四大功能:處理機管理、存儲器管理、 設備管理和文件管理;為了方便用戶,操作系統還必須提供友好的用戶接口。 操作系統的基本類型主要有批處理系統、分時系統和實時系統。 批處理系統的主要優點是資源利用率高和系統吞吐量大;主要缺點是無交互 作用能力和作業平均 xx 時間長。 實現分時系統的關鍵問題他是人機交互,為此必須引入時間片的概念,并采 用時間片輪轉調度算法。 分時系統的基本特征是多路性、獨立性、交互性和及時性。 若干事件在同一時間間隔內發生稱為并發;若干事件在同一時刻發生稱為 并行。 實時系統可分為實時信息處理系統和實時控制系統兩種類型;民航銷售系 統屬于實時信息處理系統;而導彈飛行控制系統則屬于實時控制系統。 為了使實時系統高度可靠和安全,通常不強求資源利用率。 當前比較流行的微內核的操作系統結構,是建立在層次化結構的基礎上的, 而且還采用了客戶機 / 服務器模式和面向對象程序設計技術。 P56 填空題 在單用戶單任務環境下,用戶獨占全機,此時機內資源的狀態,只能由運行 程序的操作加以改變,此時的程序執行具有封閉性和可再現性特征。 并發程序之間的相互制約,是由于它們的共享資源和相互合作而產生的,因 而導致程序在并發執行時具有間斷性或異步性特征。 程序并發執行與順序執行時相比產生了一些新特征,分別是間斷性、失去封 閉性和不可再現性。 引入進程的目的是使程序能正確地并發執行,以提高資源利用率和系統吞吐 量,而引入線程的目的是減少并發執行的開銷,提高程序執行的并發程度。 進程是由進程控制塊、程序段和數據段組成,其中進程控制塊是進程存在的 唯一標志 進程的最基本特征是動態性和并發性,除此之外,它還有獨立特征、異步性 和結構特征。 由于進程的實現是程序的一次執行,所以進程有動態性的基本特征,該特征 還表現在進程由創建而產生,由調度而執行,由撤銷(終止)而消亡,即進程具有 一定的生命期。 引入進程帶來的好處是提高資源利用率和增加系統吞吐量。 當前正在執行的進程由于時間片用完而暫停執行時, 該進程應轉變為就緒狀 態;若因發生某種事件而不能繼續執行時,應轉為阻塞狀態;若終端用戶的請求而 暫停執行時,它應轉變為靜止就緒狀態。 用戶為阻止進程繼續運行,應利用掛起原語;若進程正在執行,應轉變為 靜止就緒狀態;以后,若用戶要恢復其運行,應利用激活原語,此時進程應轉變為 活動就緒狀態。 系統中共有5個用戶進程,且當前CPU在用戶態下執行,則最多可有4個 用戶進程處于就緒狀態,最多可有 4個用戶處于阻塞狀態。 同步機制應遵循的準則有空閑讓進、忙則等待、有限等待和讓權等待。 在記錄型信號量機制中, S.value>0 時的值表示可用的臨界資源數量; 每次 wait 操作意味著申請一個臨界資源, 因此應將 S.value 減1,當 S.value 小于 0時, 進程應阻塞。 在記錄型信號量機制中,每次 signal 操作意味著釋放一個臨界資源,因此 應將S.value加1,當S.value <0時,表示仍有請求該資源的進程被阻塞, 此時應 喚醒相應阻塞隊列中的首進程。 在利用信號量實現進程互斥時,應將臨界區置于 wait 操作和 signal 操作 之間。 操作系統練習題及答案 在每個進程中訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區。為實現對它的共享, 應保證進程互斥進入自己的臨界區,為此,在每個進程的臨界區前應設置進入區, 臨界區后應設置退出區。 進程通信的類型有共享存儲器、消息系統、管道通信三類,其中管道通信 利用共享文件進行通信。 為實現消息緩沖隊列通信,應在 PCBxxt增加消息隊列首指針mq消息隊列 互斥信號量mutex、消息隊列資源信號量Sm三個數據項。 在采用用戶級線程的系統中,OS進行CPU調度的對象是進程;在采用內核 支持線程的系統中,CPU調度的對象是線程。 線程之所以能減少并發執行的開銷是因為線程基本不擁有資源。 P76 填空題 高級調度又稱作作業調度,其主要功能是按照一定的算法從外存的后備隊列 中選若干作業進入內存;低級調度又稱作進程調度,其主要功能是按一定算法從就 緒隊列中選一個進程投入執行。 進程調度有搶占調度和非搶占調度兩種方式。 在搶占調度方式中,搶占的原則有時間片原則、短作業有限和優

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