操作系统第二版习题答案.doc

1、 1 第 1 章 一、填空 1计算机由 硬件 系统和 软件 系统两个部分组成，它们构成了一个完整的计算机 系统。 2按功能划分，软件可分为 系统 软件和 应用 软件两种。 3操作系统是在 裸机 上加载的第一层软件，是对计算机硬件系统功能的 首次 扩 充。 4操作系统的基本功能是 处理机（包含作业） 管理、 存储 管理、 设备 管理和 文件 管理。 5在分时和批处理系统结合的操作系统中引入“前台”和“后台”作业的概念，其 目的是 改善系统功能，提高处理能力 。 6分时系统的主要特征为 多路性 、 交互性 、 独立性 和 及时性 。 7实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是 高及时性 和 高可靠

2、性 。 8若一个操作系统具有很强的交互性，可同时供多个用户使用，则是 分时 操作系 统。 9如果一个操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，只追求计算机资源的利 用率、大吞吐量和作业流程的自动化，则属于 批处理 操作系统。 10采用多道程序设计技术，能充分发挥 CPU 和 外部设备 并行工作的能力。 二、选择 1操作系统是一种 B 。 A通用软件 B系统软件 C应用软件 D软件包 2操作系统是对 C 进行管理的软件。 A 系统软件 B系统硬件 C计算机资源 D应用程序 3操作系统中采用多道程序设计技术，以提高 CPU 和外部设备的 A 。 A利用率 B可靠性 C稳定性 D兼容性 4计算机系统

3、中配置操作系统的目的是提高计算机的 B 和方便用户使用。 A速度 B利用率 C灵活性 D兼容性 5 C 操作系统允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机。 A批处理 B实时 C分时 D多道批处理 6如果分时系统的时间片一定，那么 D ，响应时间越长。 A用户数越少 B内存越少 C内存越多 D用户数越多 三、问答 1什么是“多道程序设计”技术？它对操作系统的形成起到什么作用？ 操作系统习题解答 2 答：所谓“多道程序设计”技术，即是通过软件的手段，允许在计算机内存中同时存 放几道相互独立的作业程序，让它们对系统中的资源进行“共享”和“竞争” ，以使系统 中的各种资源尽可能地满负荷工作，从而提高

4、整个计算机系统的使用效率。基于这种考虑， 计算机科学家开始把 CPU、存储器、外部设备以及各种软件都视为计算机系统的“资源” ， 并逐步设计出一种软件来管理这些资源，不仅使它们能够得到合理地使用，而且还要高效 地使用。具有这种功能的软件就是“操作系统” 。所以， “多道程序设计”的出现，加快了 操作系统的诞生。 第 2 章 一、填空 1进程在执行过程中有 3 种基本状态，它们是 运行 态、 就绪 态和 阻塞 态。 2系统中一个进程由 程序 、 数据集合 和 进程控制块（PCB） 三部分组成。 3在多道程序设计系统中，进程是一个 动 态概念，程序是一个 静 态概念。 4在一个单 CPU 系统中，

5、若有 5 个用户进程。假设当前系统为用户态，则处于就绪 状态的用户进程最多有 4 个，最少有 0 个。 注意，题目里给出的是假设当前系统为用户态，这表明现在有一个进程处于运行状态， 因此最多有 4 个进程处于就绪态。也可能除一个在运行外，其他 4 个都处于阻塞。这时， 处于就绪的进程一个也没有。 5总的来说，进程调度有两种方式，即 不可剥夺 方式和 剥夺 方式。 6进程调度程序具体负责 中央处理机（CPU）的分配。 7为了使系统的各种资源得到均衡使用，进行作业调度时，应该注意 CPU 忙碌 作业和 I/O 忙碌 作业的搭配。 8所谓系统调用，就是用户程序要调用 操作系统 提供的一些子功能。 9

6、作 业 被 系 统 接 纳 后 到 运 行 完 毕 ， 一 般 还 需 要 经 历 后 备 、 运 行 和 完 成 三 个 阶 段 。 10假定一个系统中的所有作业同时到达，那么使作业平均周转时间为最小的作业调 度算法是 短作业优先 调度算法 操作系统习题解答 3 二、选择 1在进程管理中，当 C 时，进程从阻塞状态变为就绪状态。 A进程被调度程序选中 B进程等待某一事件发生 C等待的事件出现 D时间片到 2在分时系统中，一个进程用完给它的时间片后，其状态变为 A 。 A就绪 B等待 C运行 D由用户设定 3下面对进程的描述中，错误的是 D 。 A进程是动态的概念 B进程的执行需要 CPU C

7、进程具有生命周期 D进程是指令的集合 4操作系统通过 B 对进程进行管理。 AJCB BPCB CDCT DFCB 5一个进程被唤醒，意味着该进程 D 。 A重新占有 CPU B优先级变为最大 C移至等待队列之首 D变为就绪状态 6由各作业 JCB 形成的队列称为 C 。 A就绪作业队列 B阻塞作业队列 C后备作业队列 D运行作业队列 7既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的作业调度算法是 A 。 A响应比高者优先 B短作业优先 C优先级调度 D先来先服务 8作业调度程序从处于 D 状态的队列中选取适当的作业投入运行。 A就绪 B提交 C等待 D后备 9 A 是指从作业提交系统到作业完成的时

8、间间隔。 A周转时间 B响应时间 C等待时间 D运行时间 10计算机系统在执行 C 时，会自动从目态变换到管态。 AP 操作 BV 操作 C系统调用 DI/O 指令 三、问答 7作业调度与进程调度有什么区别？ 答：作业调度和进程调度（即 CPU 调度）都涉及到 CPU 的分配。但作业调度只是选 择参加 CPU 竞争的作业，它并不具体分配 CPU。而进程调度是在作业调度完成选择后的 基础上，把 CPU 真正分配给某一个具体的进程使用。 3某系统有三个作业： 作业号 到达时间 所需 CPU 时间 1 8.8 1.5 操作系统习题解答 4 2 9.0 0.4 3 9.5 1.0 系统确定在它们全部到

9、达后，开始采用响应比高者优先调度算法，并忽略系统调度时间。 试问对它们的调度顺序是什么？各自的周转时间是多少？ 解：三个作业是在 9.5 时全部到达的。这时它们各自的响应比如下： 作业 1 的响应比 =（9.5 8.8）/ 1.5 = 0.46 作业 2 的响应比 =（9.5 9.0）/ 0.4 = 1.25 作业 3 的响应比 =（9.5 9.5）/ 1.0 = 0 因此，最先应该调度作业 2 运行，因为它的响应比最高。它运行了 0.4 后完成，这时的时 间是 9.9。再计算作业 1 和 3 此时的响应比： 作业 1 的响应比 =（9.9 8.8）/ 1.5 = 0.73 作业 3 的响应比

10、 =（9.9 9.5）/ 1.0 = 0.40 因此，第二个应该调度作业 1 运行，因为它的响应比最高。它运行了 1.5 后完成，这时的 时间是 11.4。第三个调度的是作业 3，它运行了 1.0 后完成，这时的时间是 12.4。整个实 施过程如下。 作业号 到达时间 所需 CPU 时间 开始时间 完成时间 周转时间 2 9.0 0.4 9.5 9.9 0.9 1 8.8 1.5 9.9 11.4 2.6 3 9.5 1.0 11.4 12.4 2.9 作业的调度顺序是 213。各自的周转时间为：作业 1 为 0.9；作业 2 为 2.6；作业 3 为 2.9。 第 3 章 一、填空 1将作业

11、相对地址空间的相对地址转换成内存中的绝对地址的过程称为 地址重定位 。 2使用覆盖与对换技术的主要目的是 提高内存的利用率 。 3存 储 管 理 中 ， 对 存 储 空 间 的 浪 费 是 以 内 部 碎 片 和 外 部 碎 片 两 种 形 式 表 现 出 来 的 。 4地址重定位可分为 静态重定位 和 动态重定位 两种。 5在 可 变 分 区 存 储 管 理 中 采 用 最 佳 适 应 算 法 时 ， 最 好 按 尺 寸 法 来 组 织 空 闲 分 区 链 表 。 6在分页式存储管理的页表里，主要应该包含 页号 和 块号 两个信息。 7静态重定位在程序 装入 时进行，动态重定位在程序 执行

12、时进行。 操作系统习题解答 5 8在分页式存储管理中，如果页面置换算法选择不当，则会使系统出现 抖动 现象。 9在请求分页式存储管理中采用先进先出（FIFO）页面淘汰算法时，增加分配给作 业的块数时， 缺页中断 的次数有可能会增加。 10在请求分页式存储管理中，页面淘汰是由于 缺页 引起的。 二、选择 1虚拟存储器的最大容量是由 B 决定的。 A内、外存容量之和 B计算机系统的地址结构 C作业的相对地址空间 D作业的绝对地址空间 2采用先进先出页面淘汰算法的系统中，一进程在内存占 3 块（开始为空） ，页面访 问序列为 1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、4、5、6。运行时会产生 D 次缺

13、页中断。 A7 B8 C9 D10 从图 3-8 中的“缺页计数”栏里可以看出应该选择 D。 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 1 2 5 5 5 3 4 4 6 1 2 3 4 1 2 2 2 5 3 3 4 1 2 3 4 1 1 3 页 面 走 向 3个 内 存 块 缺 页 计 数 缺 页 计 数 1 2 5 5 图 3-8 选择题 2 配图 3系统出现“抖动”现象的主要原因是由于 A 引起的。 A置换算法选择不当 B交换的信息量太大 C内存容量不足 D采用页式存储管理策略 4实现虚拟存储器的目的是 D 。 A进行存储保护 B允许程序浮动 C允许程序移动

14、 D扩充主存容量 5作业在执行中发生了缺页中断，那么经中断处理后，应返回执行 B 指令。 A被中断的前一条 B被中断的那条 C被中断的后一条 D程序第一条 6在实行分页式存储管理系统中，分页是由 D 完成的。 A程序员 B用户 C操作员 D系统 7下面的 A 页面淘汰算法有时会产生异常现象。 A先进先出 B最近最少使用 C最不经常使用 D最佳 8在一个分页式存储管理系统中，页表的内容 为： 若页的大小为 4KB，则地址转换机构将相对地 址 0 转换成的物理地址是 A 。 A8192 B4096 页号 块号 0 2 1 1 2 7 操作系统习题解答 6 C2048 D1024 注意，相对地址 0

15、 肯定是第 0 页的第 0 个字节。查页表可知第 0 页存放在内存的第 2 块。现在块的尺寸是 4KB，因此第 2 块的起始地址为 8192。故相对地址 0 所对应的绝对 地址（即物理地址）是 8192。 9下面所列的存储管理方案中， A 实行的不是动态重定位。 A固定分区 B可变分区 C分页式 D请求分页式 10在下面所列的诸因素中，不对缺页中断次数产生影响的是 C 。 A内存分块的尺寸 B程序编制的质量 C作业等待的时间 D分配给作业的内存块数 三、问答 2叙述静态重定位与动态重定位的区别。 答：静态重定位是一种通过软件来完成的地址重定位技术。它在程序装入内存时，完 成对程序指令中地址的调

16、整。因此，程序经过静态重定位以后，在内存中就不能移动了。 如果要移动，就必须重新进行地址重定位。 动 态 重 定 位 是 一 种 通 过 硬 件 支 持 完 成 的 地 址 重 定 位 技 术 。 作 业 程 序 被 原 封 不 动 地 装 入 内 存 。 只 有 到 执 行 某 条 指 令 时 ， 硬 件 地 址 转 换 机 构 才 对 它 里 面 的 地 址 进 行 转 换 。 正 因 为 如 此 ， 实 行 动 态 重 定 位 的 系 统 ， 作 业 程 序 可 以 在 内 存 里 移 动 。 也 就 是 说 ， 作 业 程 序 在 内 存 中 是 可 浮 动 的 。 3一个虚拟地址结构

17、用 24 个二进制位表示。其中 12 个二进制位表示页面尺寸。试 问这种虚拟地址空间总共多少页？每页的尺寸是多少？ 答：如下图所示，由于虚拟地址中是用 12 个二进制位表示页面尺寸（即页内位移） ， 所以虚拟地址空间中表示页号的也是 12 个二进制位。这样，这种虚拟地址空间总共有： 212 = 4096（页） 每页的尺寸是： 212 = 4096 = 4K（字节） 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 1 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 页 号 页 内 位 移 虚 拟 地 址 23 2 3某请求分页式存储管理系统，接收一个共 7 页的作业。作业运行时的页面走

18、向如 下： 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6 若采用最近最久未用（LRU）页面淘汰算法，作业在得到 2 块和 4 块内存空间时，各 会产生出多少次缺页中断？如果采用先进先出（FIFO）页面淘汰算法时，结果又如何？ 解：（1）采用最近最久未用（LRU）页面淘汰算法，作业在得到 2 块内存空间时所 产生的缺页中断次数为 18 次，如图 3-10（a）所示；在得到 4 块内存空间时所产生的缺页 中断次数为 10 次，如图 3-10（b）所示。 操作系统习题解答 7 (b) 4块 时 的 LUR 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3

19、2 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 1 3 4 2 1 5 5 6 1 2 2 7 页 面 走 向 4个 内 存 块 缺 页 计 数 缺 页 计 数 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 1 2 3 4 2 1 5 6 6 1 2 3 7 6 2 2 6 1 3 1 6 2 3 3 6 2 1 6 1 3 2 1 3 (a) 2块 时 的 LRU 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 2 3 4 2 5 6 1 6 3 页 面 走 向 2个 内

20、 存 块 缺 页 计 数 缺 页 计 数 2 2 1 1 2 3 6 3 1 2 1 2 3 7 2 6 6 3 图 3-10 LRU 时的情形 （2）采用先进先出（FIFO）页面淘汰算法，作业在得到 2 块内存空间时所产生的缺 页中断次数为 18 次，如图 3-11（a）所示；在得到 4 块内存空间时所产生的缺页中断次数 为 14 次，如图 3-11（b）所示。 (b) 4块 时 的 FIO 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 2 3 4 4 4 5 6 2 1 1 3 7 6 6 2 1 1 1 2 3 4 5 5 6 2 1 1 3 页 面 走 向 4个

21、内 存 块 缺 页 计 数 缺 页 计 数 1 2 3 3 3 4 5 6 2 2 1 3 7 7 6 1 2 2 2 3 4 5 6 6 2 1 3 3 7 2 1 7 2 6 1 7 2 6 3 6 1 2 3 6 1 2 1 3 (a) 2块 时 的 FIO 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 1 3 7 6 3 2 1 2 3 4 2 5 6 2 6 3 页 面 走 向 2个 内 存 块 缺 页 计 数 缺 页 计 数 2 1 2 1 2 3 6 3 1 2 1 1 3 7 1 36 6 图 3-11 FIFO 时的情

22、形 关于先进先出（FIFO）页面淘汰算法，在给予作业更多的内存块时，缺页中断次数 有可能上升，这是所谓的异常现象。但要注意，并不是在任何情况下都会出现异常。是否 出现异常，取决于页面的走向。本题所给的页面走向，在 FIFO 页面淘汰算法下，并没有 引起异常：2 块时缺页中断次数为 18 次，4 块时缺页中断次数为 14 次。 第 4 章 一、填空 1磁带、磁盘这样的存储设备都是以 块 为单位与内存进行信息交换的。 2根据用户作业发出的磁盘 I/O 请求的柱面位置，来决定请求执行顺序的调度，被 称为 移臂 调度。 3DMA 控制器在获得总线控制权的情况下能直接与 内存储器 进行数据交换，无 操作

23、系统习题解答 8 需 CPU 介入。 4在 DMA 方式下，设备与内存储器之间进行的是 成批 数据传输。 5通道程序是由 通道 执行的。 6通道是一个独立与 CPU 的、专门用来管理 输入/输出操作 的处理机。 7缓冲的实现有两种方法：一种是采用专门硬件寄存器的硬件缓冲，一种是在内存 储器里开辟一个区域，作为专用的 I/O 缓冲区，称为 软件缓冲 。 8设备管理中使用的数据结构有系统设备表（SDT）和 设备控制块（DCB） 。 9基于设备的分配特性，可以把系统中的设备分为独享、共享和 虚拟 三种类型。 10引起中断发生的事件称为 中断源 。 操作系统习题解答 9 二、选择 1在对磁盘进行读/写

24、操作时，下面给出的参数中， C 是不正确的。 A 柱面号 B磁头号 C盘面号 D扇区号 2在设备管理中，是由 B 完成真正的 I/O 操作的。 A输入/输出管理程序 B设备驱动程序 C中断处理程序 D设备启动程序 3在下列磁盘调度算法中，只有 D 考虑 I/O 请求到达的先后次序。 A最短查找时间优先调度算法 B电梯调度算法 C单向扫描调度算法 D先来先服务调度算法 4下面所列的内容里， C 不是 DMA 方式传输数据的特点。 A直接与内存交换数据 B成批交换数据 C与 CPU 并行工作 D快速传输数据 5在 CPU 启动通道后，由 A 执行通道程序，完成 CPU 所交给的 I/O 任务。 A

25、 通道 B CPU C设备 D设备控制器 6利用 SPOOL 技术实现虚拟设备的目的是 A 。 A把独享的设备变为可以共享 B便于独享设备的分配 C便于对独享设备的管理 D便于独享设备与 CPU 并行工作 7通常，缓冲池位于 C 中。 A设备控制器 B辅助存储器 C主存储器 D寄存器 8 B 是直接存取的存储设备。 A磁带 B磁盘 C打印机 D键盘显示终端 9SPOOLING 系统提高了 A 的利用率。 A独享设备 B辅助存储器 C共享设备 D主存储器 10按照设备的 D 分类，可将系统中的设备分为字符设备和块设备两种。 A从属关系 B分配特性 C操作方式 D工作特性 三、问答 10试述 SP

26、OOL 系统中的 3 个组成软件模块各自的作用。 答：SPOOLING 系统中的 3 个软件模块是预输入程序、缓输出程序和井管理程序。 它们各自的作用如下。 （1）预输入程序预先把作业的全部信息输入到磁盘的输入井中存放，以便在需要作 业信息以及作业运行过程中需要数据时，可以直接从输入井里得到，而无需与输入机交往， 避免了等待使用输入机的情况发生。 （2）缓输出程序总是查看“输出井”中是否有等待输出的作业信息。如果有，就启 动输出设备（如打印机）进行输出。因此，由于作业的输出是针对输出井进行的，所以不 会出现作业因为等待输出而阻塞的现象。 （3）井管理程序分为“井管理读程序”和“井管理写程序”

27、。当作业请求输入设备工 作时，操作系统就调用井管理读程序，把让输入设备工作的任务，转换成从输入井中读取 操作系统习题解答 10 所需要的信息；当作业请求打印输出时，操作系统就调用井管理写程序，把让输出设备工 作的任务，转换成为往输出井里输出。 四、计算 2磁盘请求以 10、22、20、2、40、6、38 柱面的次序到达磁盘驱动器。移动臂移动 一个柱面需要 6ms，实行以下磁盘调度算法时，各需要多少总的查找时间？假定磁臂起始 时定位于柱面 20。 （a）先来先服务； （b）最短查找时间优先； （c）电梯算法（初始由外向里移动） 。 解：（a）先来先服务时，调度的顺序是 2010222024063

28、8，总共划过 的柱面数是： 10+12+2+18+38+34+32=146 因此，总的查找时间为：1466=876ms。 （b）最短查找时间优先时，调度的顺序是 202210623840（由于磁臂起 始时定位于柱面 20，所以可以把后面第 20 柱面的访问立即进行） ，总共划过的柱面数是： 2+12+4+4+36+2=60 因此，总的查找时间为：606=360ms。 （c）电梯算法（初始由外向里移动）时，调度的顺序是 202238401062（由于磁臂起始时定位于柱面 20，所以可以把后面第 20 柱面 的访问立即进行） ，总共划过的柱面数是： 2+16+2+30+4+4=58 因此，总的查找

29、时间为：586=348ms。 3假定磁盘的移动臂现在处于第 8 柱面。有如下表所示的 6 个 I/O 请求等待访问磁 盘，试列出最省时间的 I/O 响应次序。 序 号 柱 面 号 磁 头 号 扇 区 号 1 9 6 3 2 7 5 6 3 15 20 6 4 9 4 4 5 20 9 5 6 7 15 2 解：由于移动臂现在处于第 8 柱面，如果按照“先来先服务”调度算法，对这 6 个 I/O 的响应次序应该是 89 7159207；如果是按照 “最短查找时间优先”调度 算法，对这 6 个 I/O 的响应次序可以有两种，一是 89 71520（到达 9 时完成 1 和 操作系统习题解答 11

30、4 的请求，到达 7 时完成 2 和 6 的请求） ，二是 8791520（到达 7 时完成 2 和 6 的 请求，到达 9 时完成 1 和 4 的请求） ；如果按照“电梯”调度算法，对这 6 个 I/O 的响应 次序可以有两种，一是 8915207（由里往外的方向，到达 9 时完成 1 和 4 的请求， 到达 7 时完成 2 和 6 的请求） ，二是 8791520（由外往里的方向，到达 7 时完成 2 和 6 的请求，到达 9 时完成 1 和 4 的请求） ；如果按照“单向扫描”调度算法，对这 6 个 I/O 的响应次序是 8915 2007。对比后可以看出，实行 8791520 的响 应

31、次序会得到最省的时间，因为这时移动臂的移动柱面数是： 1+2+6+5 = 14 第 5 章 一、填空 1一个文件的文件名是在 创建该文件 时给出的。 2所谓“文件系统” ，由与文件管理有关的 那部分软件 、被管理的文件以及管理所 需要的数据结构三部分组成。 3 块 是辅助存储器与内存之间进行信息传输的单位。 4在用位示图管理磁盘存储空间时，位示图的尺寸由磁盘的 总块数 决定。 5采用空闲区表法管理磁盘存储空间，类似于存储管理中采用 可变分区存储管理 方法管理内存储器。 6操作系统是通过 文件控制块（FCB ）感知一个文件的存在的。 7按用户对文件的存取权限将用户分成若干组，规定每一组用户对文件

32、的访问权限。 这样，所有用户组存取权限的集合称为该文件的 存取控制表 。 8根据在辅存上的不同存储方式，文件可以有顺序、 链接和索引三种不同的物理结 构。 9如果把文件视为有序的字符集合，在其内部不再对信息进行组织划分，那么这种 文件的逻辑结构被称为“ 流式文件 ”。 10如果用户把文件信息划分成一个个记录，存取时以记录为单位进行，那么这种文 件的逻辑结构称为“ 记录式文件 ”。 操作系统习题解答 12 二、选择 1下面的 B 不是文件的存储结构。 A索引文件 B记录式文件 C串联文件 D连续文件 2有一磁盘，共有 10 个柱面，每个柱面 20 个磁道，每个盘面分成 16 个扇区。采用 位示图

33、对其存储空间进行管理。如果字长是 16 个二进制位，那么位示图共需 A 字。 A200 B128 C256 D100 3操作系统为每一个文件开辟一个存储区，在它的里面记录着该文件的有关信息。 这就是所谓的 B 。 A进程控制块 B文件控制块 C设备控制块 D作业控制块 4文件控制块的英文缩写符号是 C 。 APCB BDCB CFCB DJCB 5一个文件的绝对路径名总是以 C 打头。 A磁盘名 B字符串 C分隔符 D文件名 6一个文件的绝对路径名是从 B 开始，逐步沿着每一级子目录向下，最后到达指 定文件的整个通路上所有子目录名组成的一个字符串。 A当前目录 B根目录 C多级目录 D二级目录

34、 7从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是 D 。 A实现虚拟存储 B保存用户和系统文档 C保存系统文档 D实现对文件的按名存取 8按文件的逻辑结构划分，文件主要有两类： A 。 A流式文件和记录式文件 B索引文件和随机文件 C永久文件和临时文件 D只读文件和读写文件 9位示图用于 B 。 A文件目录的查找 B磁盘空间的管理 C主存空间的共享 D文件的保护和保密 10用户可以通过调用 C 文件操作，来归还文件的使用权。 A建立 B打开 C关闭 D删除 第 6 章 一、填空 1信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示 可分配资源的个数 ；当信号量值 小于零时，其绝对值为 等待使用该资源的进程的

35、个数 。 2所谓临界区是指进程程序中 需要互斥执行的程序段 。 3用 P、V 操作管理临界区时，一个进程在进入临界区前应对信号量执行 P 操作， 退出临界区时应对信号量执行 V 操作。 操作系统习题解答 13 4有 m 个进程共享一个临界资源。若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问， 则该信号量取值最大为 1 ，最小为 （m1） 。 注意，无论有多少个进程，只要它们需要互斥访问同一个临界资源，那么管理该临界 资源的信号量初值就是 1。当有一个进程进入临界区时，信号量的值就变为 0。随后再想 进入的进程只能等待。最多的情况是让一个进程进入后，其余（m1）个进程都在等待进 入。于是这时信号量取到

36、最小值：（m1） 。 5对信号量 S 的 P 操作原语中，使进程进入相应信号量队列等待的条件是 Vs0 。 6死锁是指系统中多个 进程 无休止地等待永远不会发生的事件出现。 7产生死锁的 4 个必要条件是互斥、非剥夺、部分分配和 循环等待 。 8在银行家算法中，如果一个进程对资源提出的请求将会导致系统从 安全 的状态 进入到 不安全 的状态时，就暂时拒绝这一请求。 9信箱在逻辑上被分为 信箱头 和 信箱体 两部分。 10在操作系统中进程间的通信可以分为 低级 通信与 高级 通信两种。 二、选择 1P、V 操作是 A 。 A两条低级进程通信原语 B两条高级进程通信原语 C两条系统调用命令 D两条

37、特权指令 2进程的并发执行是指若干个进程 B 。 A共享系统资源 B在执行的时间上是重叠的 C顺序执行 D相互制约 3若信号量 S 初值为 2，当前值为1，则表示有 B 个进程在与 S 相关的队列上等 待。 A0 B1 C2 D3 4用 P、V 操作管理相关进程的临界区时，信号量的初值应定义为 C 。 A1 B0 C1 D随意 5用 V 操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为 B 。 A等待 B就绪 C运行 D完成 6若两个并发进程相关临界区的互斥信号量 MUTEX 现在取值为 0，则正确的描述 应该是 B 。 A没有进程进入临界区 B有一个进程进入临界区 C有一个进程进入临界区，另一个

38、在等待进入临界区 D不定 7在系统中采用按序分配资源的策略，将破坏产生死锁的 D 条件。 A互斥 B占有并等待 C不可抢夺 D循环等待 8某系统中有 3 个并发进程，都需要 4 个同类资源。试问该系统不会产生死锁的最 少资源总数应该是 B 。 操作系统习题解答 14 A9 B10 C11 D12 9银行家算法是一种 A 算法。 A死锁避免 B死锁防止 C死锁检测 D死锁解除 10信箱通信是进程间的一种 B 通信方式。 A直接 B间接 C低级 D信号量 三、问答 7现有 4 个进程 A、B、C、 D，共享 10 个单位的某种资源。基本数据如图 6- 17（即教材中的图 6-28）所示。试问如果进

39、程 D 再多请求一个资源单位，所导致的是安 全状态还是不安全状态？如果是进程 C 提出同样的请求，情况又会是怎样呢？ 答：若进程 D 多请求一个资源，资源的使用情况如图 6-18（a）所示。这时，系统剩 余 1 个资源，4 个进程各自还需要的资源数是 5、4、2、2，资源剩余数无法保证任何一个 进程运行结束。所以 D 多请求一个资源单位，会导致不安全状态。若是进程 C 提出同样 的请求，那么系统资源的使用情况如图 6-18（b）所示。这时，整个系统虽然也只剩余 1 个资源，但却能够保证 4 个进程都完成。所以，C 再多请求一个资源单位，系统将处于安 全状态。 A B C 6 5 4 0 0 0

40、 进 程 最 大 需 求 已 有 量 系 统 剩 余 数 ： 10 (a) D 7 0 A B C 6 5 4 1 1 2 进 程 最 大 需 求 已 有 量 系 统 剩 余 数 ： 2 (b) D 7 4 图 6-17 第 7 题的基本数据 A B C 6 5 4 1 1 2 4 5 2 进 程 最 大 需 求 已 有 量 还 需 量 系 统 剩 余 数 ： 1 (a) A B C 6 5 4 1 1 3 5 4 1 进 程 最 大 需 求 已 有 量 还 需 量 D 7 5 2 D 7 4 3 系 统 剩 余 数 ： 1 (b) 图 6-18 不安全与安全状态示意图 2有一个阅览室共 10

41、0 个座位。用一张表来管理它，每个表目记录座号以及读者姓 名。读者进入时要先在表上登记，退出时要注销登记。试用信号量及其 P、V 操作来描述 各个读者“进入”和“注销”工作之间的同步关系。 解：分析题意，知道在管理读者“进入”和“注销” 阅览室的工作中，存在这样一 些制约关系： （1）100 个座位是读者共同使用的资源，因此要用一个资源分配信号量来管理它； 操作系统习题解答 15 （2）读者“进入”阅览室时，要申请座位。只有申请到座位才能进入，否则应该等 待到座位的释放； （3）没有读者时，不能做“注销”工作，必须等到有了读者才能做。 因此，可以设置两个信号量： S1初值为 100，管理座位的

42、分配； S2初值为 0，控制“注销”与“进入”间取得同步。 P(S1) (等 待 售 票 员 发 “关 门 完 毕 ”的 消 息 ) V(S2) (向 售 票 员 发 “已 经 停 车 ”的 消 息 ) 司 机 ： 启 动 车 辆 运 行 到 站 停 车 V(S1) (向 司 机 发 “关 门 完 毕 ”的 消 息 ) P(S2) (等 待 司 机 发 “已 经 停 车 ”的 消 息 ) 售 票 员 ： 关 车 门 售 票 开 车 门 图 6-22 加入 P、V 操作后的司机与售票员 “进入”与“注销”两个进程的流程如图 6-23 所示。 P(S1) (申 请 一 个 座 位 ) 办 理 阅

43、读 手 续 V(S2) (向 “注 销 ”进 程 发 消 息 ) “进 入 ”进 程 P(S2) (等 待 “进 入 ”进 程 消 息 ) 办 理 注 销 手 续 V(S1) (向 “进 入 ”进 程 发 消 息 ) “注 销 ”进 程 信 号 量 ： S1的 初 值 =10 2的 初 值 图 6-23 “进入”与“注销”两个进程 在读者进入时，调用“进入”进程，通过 P(S1)来申请座位。如果申请到，就可以办 理阅览手续。如果 100 个座位都申请完毕，那么第 101 个读者就只有在关于 S1 的队列上 等待，等到有人调用“注销”进程执行 V(S1)。在有读者离去时，就调用 “注销”进程。 操作系统习题解答 16