操作系統(tǒng)第五版所有課后復習題中文答案范本參考

1章計算機系統(tǒng)概述列出并簡要地定義計算機的四個主要組成部分。主存儲器，存儲數(shù)據(jù)和程序；算術(shù)邏輯單元，能處理二進制數(shù)據(jù)；控制單元，解讀存儲器中的指令并且使他們得到執(zhí)行；輸入/輸出設備，由控制單元管理。定義處理器寄存器的兩種主要類別。用戶可見寄存器：優(yōu)先使用這些寄存器，可以使機器語言或者匯編語言的程序員減少對主存儲器的訪問次數(shù)。對高級語言而言，由優(yōu)化編譯器負責決定把哪些變量應該分配給主存儲器。一些高級語言，如C語言，允許程序言建議編譯器把哪些變量保存在寄存器中?？刂坪蜖顟B(tài)寄存器：用以控制處理器的操作，且主要被具有特權(quán)的操作系統(tǒng)例程使用，以控制程序的執(zhí)行。一般而言，一條機器指令能指定的四種不同操作是什么？處理器－寄存器：數(shù)據(jù)可以從處理器傳送到存儲器，或者從存儲器傳送到處理器。處理器－I/O：通過處理器和I/O模塊間的數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)可以輸出到外部設備，或者從外部設備輸入數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理：處理器可以執(zhí)行很多關(guān)于數(shù)據(jù)的算術(shù)操作或邏輯操作?？刂疲耗承┲噶羁梢愿淖儓?zhí)行順序。1.4什么是中斷？中斷：其他模塊（ I/O，存儲器）中斷處理器正常處理過程的機制。多中斷的處理方式是什么？處理多中斷有兩種方法。第一種方法是當正在處理一個中斷時，禁止再發(fā)生中斷。第二種方法是定義中斷優(yōu)先級，允許高優(yōu)先級的中斷打斷低優(yōu)先級的中斷處理器的運行。內(nèi)存層次的各個元素間的特征是什么？存儲器的三個重要特性是：價格，容量和訪問時間。什么是高速緩沖存儲器？高速緩沖存儲器是比主存小而快的存儲器，用以協(xié)調(diào)主存跟處理器，作為最近儲存地址的緩沖區(qū)。列出并簡要地定義I/O操作的三種技術(shù)。可編程I/O：當處理器正在執(zhí)行程序并遇到與I/O相關(guān)的指令時，它給相應的I/O模塊發(fā)布命令（用以執(zhí)行這個指令）；在進一步的動作之前，處理器處于繁忙的等待中，直到該操作已經(jīng)完成。中斷驅(qū)動I/O：當處理器正在執(zhí)行程序并遇到與I/O相關(guān)的指令時，它給相應的I/O模塊發(fā)布命令，并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)指令，直到后者完成，它將被I/O模塊中斷。如果它對于進程等待I/O的完成來說是不必要的，可能是由于后續(xù)指令處于相同的進程中。否則，此進程在中斷之前將被掛起，其他工作將被執(zhí)行。直接存儲訪問：DMA模塊控制主存與I/O模塊間的數(shù)據(jù)交換。處理器向DMA模塊發(fā)送一個傳送數(shù)據(jù)塊的請求，（處理器）只有當整個數(shù)據(jù)塊傳送完畢后才會被中斷。1.9空間局部性和臨時局部性間的區(qū)別是什么？空間局部性是指最近被訪問的元素的周圍的元素在不久的將來可能會被訪問。臨時局部性（即時間局部性）是指最近被訪問的元素在不久的將來可能會被再次訪問。1.10開發(fā)空間局部性和時間局部性的策略是什么？空間局部性的開發(fā)是利用更大的緩沖塊并且在存儲器控制邏輯中加入預處理機制。時間局部性的開發(fā)是利用在高速緩沖存儲器中保留最近使用的指令及數(shù)據(jù)，并且定義緩沖存儲的優(yōu)先級。第2章 操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)設計的三個目標是什么？方便：操作系統(tǒng)使計算機更易于使用。有效：操作系統(tǒng)允許以更有效的方式使用計算機系統(tǒng)資源。擴展的能力：在構(gòu)造操作系統(tǒng)時，應該允許在不妨礙服務的前提下有效地開發(fā)、測試和引進新的系統(tǒng)功能。什么是操作系統(tǒng)的內(nèi)核？內(nèi)核是操作系統(tǒng)最常使用的部分，它存在于主存中并在特權(quán)模式下運行，響應進程調(diào)度和設備中斷。什么是多道程序設計？多道程序設計是一種處理操作，它在兩個或多個程序間交錯處理每個進程。什么是進程？進程是一個正在執(zhí)行的程序，它被操作系統(tǒng)控制和選擇。操作系統(tǒng)是怎么使用進程上下文的？執(zhí)行上下文又稱為進程狀態(tài)，是操作系統(tǒng)用來管理和控制所需的內(nèi)部數(shù)據(jù)。這種內(nèi)部信息和進程是分開的，因為操作系統(tǒng)信息不允許被進程直接訪問。上下文包括操作系統(tǒng)管理進程以及處理器正確執(zhí)行進程所需要的所有信息，包括各種處理器寄存器的內(nèi)容，如程序計數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器。它還包括操作系統(tǒng)使用的信息，如進程優(yōu)先級以及進程是否在等待特定 I/O事件的完成。列出并簡要介紹操作系統(tǒng)的五種典型存儲管理職責。進程隔離：操作系統(tǒng)必須保護獨立的進程，防止互相干涉數(shù)據(jù)和存儲空間。自動分配和管理：程序應該根據(jù)需要在存儲層次間動態(tài)的分配，分配對程序員是透明的。因此，程序員無需關(guān)心與存儲限制有關(guān)的問題，操作系統(tǒng)有效的實現(xiàn)分配問題，可以僅在需要時才給作業(yè)分配存儲空間。解釋實地址和虛地址的區(qū)別。虛地址指的是存在于虛擬內(nèi)存中的地址，它有時候在磁盤中有時候在主存中。實地址指的是主存中的地址。描述輪循調(diào)度技術(shù)。輪循調(diào)度是一種調(diào)度算法，所有的進程存放在一個環(huán)形隊列中并按固定循序依次激活。因為等待一些事件（例如：等待一個子進程或一個I/O操作）的發(fā)生而不能被處理的進程將控制權(quán)交給調(diào)度器。解釋單體內(nèi)核和微內(nèi)核的區(qū)別。單體內(nèi)核是一個提供操作系統(tǒng)應該提供的功能的大內(nèi)核， 包括調(diào)度、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡、設備驅(qū)動程序、存儲管理等。內(nèi)核的所有功能成分都能夠訪問它的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序。典型情況下，這個大內(nèi)核是作為一個進程實現(xiàn)的，所有元素都共享相同的地址空間。微內(nèi)核是一個小的有特權(quán)的操作系統(tǒng)內(nèi)核，只提供包括進程調(diào)度、內(nèi)存管理、和進程間通信等基本功能，要依靠其他進程擔當起和操作系統(tǒng)內(nèi)核聯(lián)系作用。2.10什么是多線程？多線程技術(shù)是指把執(zhí)行一個應用程序的進程劃分成可以同時運行的多個線程。第3章進程描述和控制3.1什么是指令跟蹤？指令跟蹤是指為該進程而執(zhí)行的指令序列。3.2通常那些事件會導致創(chuàng)建一個進程？新的批處理作業(yè)；交互登錄；操作系統(tǒng)因為提供一項服務而創(chuàng)建；由現(xiàn)有的進程派生。（表3.1）對于圖3.6中的進程模型，請簡單定義每個狀態(tài)。運行態(tài)：該進程正在執(zhí)行。就緒態(tài)：進程做好了準備，只要有機會就開始執(zhí)行。阻塞態(tài)：進程在某些事件發(fā)生前不能執(zhí)行，如 I/O操作完成。新建態(tài)：剛剛創(chuàng)建的進程，操作系統(tǒng)還沒有把它加入到可執(zhí)行進程組中。退出態(tài)：操作系統(tǒng)從可執(zhí)行進程組中釋放出的進程，或者是因為它自身停止了，或者是因為某種原因被取消。搶占一個進程是什么意思？處理器為了執(zhí)行另外的進程而終止當前正在執(zhí)行的進程，這就叫進程搶占。什么是交換，其目的是什么？交換是指把主存中某個進程的一部分或者全部內(nèi)容轉(zhuǎn)移到磁盤。當主存中沒有處于就緒態(tài)的進程時，操作系統(tǒng)就把一個阻塞的進程換出到磁盤中的掛起隊列，從而使另一個進程可以進入主存執(zhí)行。為什么圖3.9（b）中有兩個阻塞態(tài)？有兩個獨立的概念： 進程是否在等待一個事件 （阻塞與否）以及進程是否已經(jīng)被換出主存 （掛起與否）。為適應這種 2*2的組合，需要兩個阻塞態(tài)和兩個掛起態(tài)。列出掛起態(tài)進程的4個特點。1.進程不能立即執(zhí)行。2.進程可能是或不是正在等待一個事件。如果是，阻塞條件不依賴于掛起條件，阻塞事件的發(fā)生不會使進程立即被執(zhí)行。3.為了阻止進程執(zhí)行，可以通過代理把這個進程置于掛起態(tài)，代理可以是進程自己，也可以是父進程或操作系統(tǒng)。4.除非代理顯式地命令系統(tǒng)進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，否則進程無法從這個狀態(tài)中轉(zhuǎn)移。對于哪類實體，操作系統(tǒng)為了管理它而維護其信息表？內(nèi)存、I/O、文件和進程。列出進程控制塊中的三類信息。進程標識，處理器狀態(tài)信息，進程控制信息。為什么需要兩種模式（用戶模式和內(nèi)核模式）？用戶模式下可以執(zhí)行的指令和訪問的內(nèi)存區(qū)域都受到限制。這是為了防止操作系統(tǒng)受到破壞或者修改。而在內(nèi)核模式下則沒有這些限制，從而使它能夠完成其功能。操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個新進程所執(zhí)行的步驟是什么？1.給新進程分配一個唯一的進程標識號。2.給進程分配空間。3.初始化進程控制塊。4.設置正確的連接。5.創(chuàng)建或擴充其他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。中斷和陷阱有什么區(qū)別？中斷與當前正在運行的進程無關(guān)的某些類型的外部事件相關(guān)，如完成一次 I/O操作。陷阱與當前正在運行的進程所產(chǎn)生的錯誤或異常條件相關(guān)，如非法的文件訪問。舉出中斷的三個例子。時鐘終端，I/O終端，內(nèi)存失效。模式切換和進程切換有什么區(qū)別？發(fā)生模式切換可以不改變當前正處于運行態(tài)的進程的狀態(tài)。發(fā)生進程切換時，一個正在執(zhí)行的進程被中斷，操作系統(tǒng)指定另一個進程為運行態(tài)。進程切換需要保存更多的狀態(tài)信息。4章線程、對稱多處理和微內(nèi)核表3.5列出了在一個沒有線程的操作系統(tǒng)中進程控制塊的基本元素。對于多線程系統(tǒng)，這些元素中那些可能屬于線程控制塊，那些可能屬于進程控制塊？這對于不同的系統(tǒng)來說通常是不同的，但一般來說，進程是資源的所有者，而每個線程都有它自己的執(zhí)行狀態(tài)。關(guān)于表3.5中的每一項的一些結(jié)論如下：進程標識：進程必須被標識，而進程中的每一個線程也必須有自己的ID。處理器狀態(tài)信息：這些信息通常只與進程有關(guān)。進程控制信息：調(diào)度和狀態(tài)信息主要處于線程級；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在兩級都可出現(xiàn)；進程間通信和線程間通信都可以得到支持；特權(quán)在兩級都可以存在；存儲管理通常在進程級；資源信息通常也在進程級。請列出線程間的模式切換比進程間的模式切換開銷更低的原因。包含的狀態(tài)信息更少。在進程概念中體現(xiàn)出的兩個獨立且無關(guān)的特點是什么？資源所有權(quán)和調(diào)度 /執(zhí)行。給出在單用戶多處理系統(tǒng)中使用線程的四個例子。前臺和后臺操作，異步處理，加速執(zhí)行和模塊化程序結(jié)構(gòu)。哪些資源通常被一個進程中的所有線程共享？例如地址空間，文件資源，執(zhí)行特權(quán)等。列出用戶級線程優(yōu)于內(nèi)核級線程的三個優(yōu)點。1.由于所有線程管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都在一個進程的用戶地址空間中，線程切換不需要內(nèi)核模式的特權(quán)，因此，進程不需要為了線程管理而切換到內(nèi)核模式，這節(jié)省了在兩種模式間進行切換（從用戶模式到內(nèi)核模式；從內(nèi)核模式返回用戶模式）的開銷。2.調(diào)用可以是應用程序?qū)Ｓ玫摹Ｒ粋€應用程序可能傾向于簡單的輪詢調(diào)度算法，而另一個應用程序可能傾向于基于優(yōu)先級的調(diào)度算法。調(diào)度算法可以去適應應用程序，而不會擾亂底層的操作系統(tǒng)調(diào)度器。用戶級線程可以在任何操作系統(tǒng)中運行，不需要對底層內(nèi)核進行修改以支持用戶級線程。線程庫是一組供所有應用程序共享的應用級軟件包。列出用戶級線程相對于內(nèi)核級線程的兩個缺點。在典型的操作系統(tǒng)中，許多系統(tǒng)調(diào)用都會引起阻塞。因此，當用戶級線程執(zhí)行一個系統(tǒng)調(diào)用時，不僅這個線程會被阻塞，進程中的所有線程都會被阻塞。在純粹的用戶級進程策略中，一個多線程應用程序不能利用多處理技術(shù)。內(nèi)核一次只把一個進程分配給一個處理器，因此一次進程中只能有一個線程可以執(zhí)行。定義jacketing。Jacketing 通過調(diào)用一個應用級的 I/O例程來檢查 I/O設備的狀態(tài)，從而將一個產(chǎn)生阻塞的系統(tǒng)調(diào)用轉(zhuǎn)化為一個不產(chǎn)生阻塞的系統(tǒng)調(diào)用。簡單定義圖4.8中列出的各種結(jié)構(gòu)。SIMD：一個機器指令控制許多處理部件步伐一致地同時執(zhí)行。每個處理部件都有一個相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲空間，因此，每條指令由不同的處理器在不同的數(shù)據(jù)集合上執(zhí)行。MIMD：一組處理器同時在不同的數(shù)據(jù)集上執(zhí)行不同的指令序列。主 /從：操作系統(tǒng)內(nèi)核總是在某個特定的處理器上運行，其他處理器只用于執(zhí)行用戶程序，還可能執(zhí)行一些操作系統(tǒng)實用程序。SMP：內(nèi)核可以在任何處理器上執(zhí)行，并且通常是每個處理器從可用的進程或線程池中進行各自的調(diào)度工作。集群：每個處理器都有一個專用存儲器，而且每個處理部件都是一個獨立的計算機。列出SMP操作系統(tǒng)的主要設計問題。同時的并發(fā)進程或線程，調(diào)度，同步，存儲器管理，可靠性和容錯。給出在典型的單體結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)中可以找到且可能是微內(nèi)核操作系統(tǒng)外部子系統(tǒng)中的服務和功能。設備驅(qū)動程序，文件系統(tǒng)，虛存管理程序，窗口系統(tǒng)和安全服務。4.12列出并簡單解釋微內(nèi)核設計相對于整體式設計的七個優(yōu)點。一致接口：進程不需要區(qū)分是內(nèi)核級服務還是用戶級服務，因為所有服務都是通過消息傳遞提供的。可擴展性：允許增加新的服務以及在同一個功能區(qū)域中提供多個服務。靈活性：不僅可以在操作系統(tǒng)中增加新功能，還可以刪減現(xiàn)有的功能，以產(chǎn)生一個更小、更有效的實現(xiàn)。可移植性：所有或者至少大部分處理器專用代碼都在微內(nèi)核中。因此，當把系統(tǒng)移植到一個處理器上時只需要很少的變化，而且易于進行邏輯上的歸類。可靠性：小的微內(nèi)核可以被嚴格地測試，它使用少量的應用程序編程接口（API），這就為內(nèi)核外部的操作系統(tǒng)服務產(chǎn)生高質(zhì)量的代碼提供了機會。分布式系統(tǒng)支持：微內(nèi)核通信中消息的方向性決定了它對分布式系統(tǒng)的支持。面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)環(huán)境：在微內(nèi)核設計和操作系統(tǒng)模塊化擴展的開發(fā)中都可以借助面向?qū)ο蠓椒ǖ脑怼?.13解釋微內(nèi)核操作系統(tǒng)可能存在的性能缺點。通過微內(nèi)核構(gòu)造和發(fā)送信息、接受應答并解碼所花費的時間比一次系統(tǒng)調(diào)用的時間要多。4.14 列出即使在最小的微內(nèi)核操作系統(tǒng)中也可以找到的三個功能。低級存儲器管理，進程間通信（ IPC）以及I/O和中斷管理。4.15在微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，進程或線程間通信的基本形式是什么？消息。第5章 并發(fā)性：互斥和同步列出與并發(fā)相關(guān)的四種設計問題進程間的交互，共享資源之間的競爭，多個進程的同步問題，對進程的處理器時間分配問題列出并發(fā)的三種上下文多個應用程序，結(jié)構(gòu)化應用程序，操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)執(zhí)行并發(fā)進程的最基本要求是什么？加強互斥的能力列出進程間的三種互相知道的程度，并簡單地給出各自的定義。進程間互相不知道對方：這是一些獨立的進程，他們不會一起工作。進程間間接知道對方：這些進程并不需要知道對方的進程ID號，但他們共享訪問某些對象，如一個I/O緩沖區(qū)。進程間直接知道對方：這些進程可以通過進程ID號互相通信，用于合作完成某些活動。5.5競爭進程和合作進程進程間有什么區(qū)別。競爭進程需要同時訪問相同的資源，像磁盤，文件或打印機。合作進程要么共享訪問一個共有的資源，像一個內(nèi)存訪問區(qū)，要么就與其他進程相互通信，在一些應用程序或活動上進行合作。5.6列出與競爭進程相關(guān)的三種控制問題，并簡單地給出各自的定義?；コ猓焊偁庍M程僅可以訪問一個臨界資源（一次僅有一個進程可以訪問臨界資源），并發(fā)機制必須滿足一次只有一個進程可以訪問臨界資源這個規(guī)則。死鎖：如果競爭進程需要唯一的訪問多于一個資源，并且當一個進程控制著一個進程，且在等待另一個進程，死鎖可能發(fā)生。饑餓：一組進程的一個可能會無限期地拒絕進入到一個需要資源，因為其他成員組成壟斷這個資源。列出對互斥的要求。必須強制實施互斥：在具有關(guān)于相同資源或共享對象的臨界區(qū)的所有進程中，一次只允許一個進程進入臨界區(qū)。一個在臨界區(qū)停止的進程必須不干涉其他進程。絕不允許出現(xiàn)一個需要訪問臨界區(qū)的進程被無限延遲的情況，即不會餓死或饑餓。當沒有進程在臨界區(qū)中時，任何需要進入臨界區(qū)的進程必須能夠立即進入。對相關(guān)進程的速度和處理器的數(shù)目沒有任何要求和限制。一個進程駐留在臨界區(qū)中的時間是有限的。在信號量上可以執(zhí)行什么操作。一個信號量可以初始化成非負數(shù)。2.wait 操作使信號量減 1，如果值為負數(shù)，那么進程執(zhí)行 wait就會受阻。3signal 操作使信號量增加1，如果小于或等于 0，則被wait操作阻塞的進程被解除阻塞。二元信號量與一般信號量有什么區(qū)別。二元信號量只能取0或1，而一般信號量可以取任何整數(shù)。強信號量與弱信號量有什么區(qū)別。強信號量要求在信號量上等待的進程按照先進先出的規(guī)則從隊列中移出。弱信號量沒有此規(guī)則。.什么是管程。管程是由一個或多個過程，一個初始化序列和局部數(shù)據(jù)組成的軟件模塊。衛(wèi)生管理制度1 總則1.1 為了加強公司的環(huán)境衛(wèi)生管理，創(chuàng)造一個整潔、文明、溫馨的購物、辦公環(huán)境，根據(jù)《公共場所衛(wèi)生管理條例》的要求，特制定本制度。1.2 集團公司的衛(wèi)生管理部門設在企管部，并負責將集團公司的衛(wèi)生區(qū)域詳細劃分到各部室，各分公司所轄區(qū)域衛(wèi)生由分公司客服部負責劃分，確保無遺漏。2 衛(wèi)生標準2.1 室內(nèi)衛(wèi)生標準2.1.1 地面、墻面：無灰塵、無紙屑、無痰跡、無泡泡糖等粘合物、無積水，墻角無灰吊、無蜘蛛網(wǎng)。2.1.2 門、窗、玻璃、鏡子、柱子、電梯、樓梯、燈具等，做到明亮、無灰塵、無污跡、無粘合物，特別是玻璃，要求兩面明亮。2.1.3 柜臺、貨架：清潔干凈，貨架、柜臺底層及周圍無亂堆亂放現(xiàn)象、無灰塵、無粘合物，貨架頂部、背部和底部干凈，不存放雜物和私人物品。2.1.4 購物車（筐）、直接接觸食品的售貨工具（包括刀、叉等）：做到內(nèi)外潔凈，無污垢和粘合物等。購物車（筐）要求每天營業(yè)前簡單清理，周五全面清理消毒；售貨工具要求每天消毒，并做好記錄。2.1.5 商品及包裝：商品及外包裝清潔無灰塵（外包裝破損的或破舊的不得陳列）。2.1.6 收款臺、服務臺、辦公櫥、存包柜：保持清潔、無灰塵，臺面和側(cè)面無灰塵、無灰吊和蜘蛛網(wǎng)。桌面上不得亂貼、亂畫、亂堆放物品，用具擺放有序且干凈，除當班的購物小票收