操作系统(1-8章的课后习题答案)doc资料

4-21：用于进程控制的原语主要有：创建原语，撤销原语，阻塞原语，唤醒原语

等。

每个原语的执行将使进程的状态发生的变化有：a：创建原语：系统初始化时，每个PCB结构中进程标识符单元内都存放“-1”，表示该PCB结构为空，当创建原语执行成功后，该项内容为新创建进程的标示符。

b：撤销原语：使用进程撤销原语，将当前运行的进程的PCB结构归还到PCB资源池，所占用的资源归还给父进程，然后转进程调度程序。

c：阻塞原语：阻塞命令的功能是停止调用进程的执行，将CPU现场保留到该进程的PCB现场保护区；然后，改变其状态为“等待”，并插入到等待chan的等待队列；最后使控制转向进程调度。

d:进程唤醒：当进程等待事件发生时，唤醒等待该事件的进程。当发现者进程唤醒了一个等待某事件的进程后，控制仍应返回原进程。

4-22 ：

答：线程是比进程更小的活动单位，它是进程中的一个执行路 径。

线程与进程的区别归纳：

a.地址空间和其它资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。

b.通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。 c.调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。 d.在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。 4-24:

（1）：说明一个进程发生变迁3的原因是：由图可知变迁3是由运行到因I/O而阻塞的一个进程；这个 变迁发生的原因是要请求I/O，使程序运行受I/O限制，而变迁2是运行到低优先就绪，变迁4是因I/O而阻塞到高优先就绪。一个进程如果在运行中超过了它的时间片就进入低优先就绪队列，若一个进程从阻塞状态变为就绪状态时则进入高优先就绪队列。

（2）：有可能发生，2->5是指低优先变为高优先，这情况是，当高优先级就绪队列为空，则从低优先级就绪队列中选中一个进程运行；低优先级其次选择是可转向运行状态；I/O完成时，高优先就绪，然后可进行运行程序；当运行超时间片时，又转向低优先就绪状态；因I/O而阻塞的状态，当I/O完成，可进入高优先就绪状态，自然的下一步就进入运行状态。 4-24:

（1）：说明一个进程发生变迁3的原因是：由图可知变迁3是由运行到因I/O而阻塞的一个进程；这个 变迁发生的原因是要请求I/O，使程序运行受I/O限制，而变迁2是运行到低优先就绪，变迁4是因I/O而阻塞到高优先就绪。一个进程如果在运行中超过了它的时间片就进入低优先就绪队列，若一个进程从阻塞状态变为就绪状态时则进入高优先就绪队列。

（2）：有可能发生，2->5是指低优先变为高优先，这情况是，当高优先级就绪队列为空，则从低优先级就绪队列中选中一个进程运行；低优先级其次选择是可转向运行状态；I/O完成时，高优先就绪，然后可进行运行程序；当运行超时间片时，又转向低优先就绪状态；因I/O而阻塞的状态，当I/O完成，可进入高优先就绪状态，自然的下一步就进入运行状态。

（3）：该系统的电镀策略是优先级调度与时间片调度相结合的调度方法，具体如下：

a:当CPU空闲时，首先从高优先级队列中选择一个进程来运行，给定时间片为100ms；

b：如果高优先级就绪队列为空，则从低优先级就绪队列中选择一个进程运行，给定时间片为500ms；

调度效果是优先照顾了I/O量大的进程，适当照顾了计算量大的进程，同时，对提高计算机系统的资源利用率也是十分有利的。

4-26:进程调度的任务是：（1）记录进程的有关情况 （2）：决定分配策略 （3）：实施处理机的分配和回收

4-28:线程调度的 主要任务是：线程来执行某个短期的后台操作，两个调度程序，分为初始调度程序和时间片调度程序，它们以线程为调度单位，初始调度程序负责计算线程优先级，时间片调度程序负责确定时间，并分配给线程。

第五章：

5-1:虚拟资源是用户使用的逻辑资源，是操作系统将物理资源改造后， 呈现给用户的可供使用的资源，对主存储器而言，用户使用的虚拟资源 是虚拟存储器。提供给用户使用虚拟存储器的手段是逻辑地址空间，用户 在编辑时使用的是逻辑地址，空间大小不受限制。

5-2:常用的资源分配策略有先来先服务策略和优先调度策略。在先来服务 策略中资源请求队列的排序原则是按照提出请求的先后次序排序：在优先 调度策略中资源请求队列的排序原则是按照提出请求的紧迫程度（即优先级） 从高到低排序。

5-3:移臂调度是指在满足一个磁盘请求时，总是选取与当前移臂前进 方向上最近的那个请求，使移臂距离最短，旋转调度是指在满足一个磁盘 请求时，总是选取与当前读写磁盘旋转方向上最近的那个请求，使周旋圈数 最少。

5-4:两种移臂调度算法有：

答：（1）最短寻道时间优先算法（SSTF）

定义：最短寻找时间优先调度算法总是从等待访问者中挑选时间最短的 那个请求先执行 (2)扫描算法（SCAN)

定义：扫描算法又称电梯调度算法。SCAN算法是磁头前进方向上的最短 查找时间优先算法，它排除了磁头在盘面局部位置上的往复移动。

5-6:死锁是：在两个或多个并发进程中，如果每个进程持有某种资源而又都等待着别的进程释放它或它们现在保持着资源，在未改变这种状态之前都不能向前推进，称这一组进程产生了死锁。

例子：设一个具有3个磁带驱动器的系统，现有3个进程，某时刻，每个进程都占用了一个磁带驱动器。如果每个进程都不释放已占用的磁带驱动器，当还需要另一个磁带驱动器时，这3个进程就会处于互相死等的状态，这种状态成为死锁。

5-7:竞争与死锁的区别：两个进程读取文件的操作可以理解为竞争，因为竞争不当，因

此陷入了死循环，这个死循环实际上就是死锁。 但是，死锁不一定是由竞争引起的，譬如，一个进程C的设定是，它要等待消息C来到才能发送消息D，而消息C由进程D发出，而进程D发出消息C的条件是收到消息D——于是，这也形成了死锁。总之，竞争肯定是因为死锁，而死锁不一定因为竞争。

第七章

7-1:“设备独立性”是指用户在编制程序时所使用的设备与实际使用的设备无关，也就是在用户程序中仅使用逻辑设备名。引入这一概念的好处是为了方便用户使用各类设备，系统能屏蔽设备的物理特性，为用户建立虚环境，提高设备的利用率。

7-3:设备控制快是记录设备的硬件特性，连接和使用情况等信息的数据结构。它主要包括的内容：设备名，设备属性，指向命令转换表的指针，在I/O总线上的设备地址，设备状态，当前用户进程指针，I/O请求队列指针。

7-4:缓冲是在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段，引入缓冲的原因是用来临时存放I/O传输信息，以缓解信息的源设备和目标设备之间速度不匹配的问题。

7-5:常用的几种缓冲技术有：双缓冲（对于一个具有低频度活动的I/O系统是比较有效的）；缓冲池（缓冲池中的缓冲区即可用于输出，也可用于输入）。