计算机操作系统（第三版）前六章课后习题--与题号对应(4)

1． 高级调度不低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ ．高级调度不低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ 计算机操作系统第三版答案 17 / 47 高级调度的主要任务是根据某种算法，

答：高级调度的主要任务是根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作 业调入内存。低级调度是保存处理机的现场信息，按某种算法先取进程， 业调入内存。低级调度是保存处理机的现场信息，按某种算法先取进程，再把 处理器分配给进程。 处理器分配给进程。引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞 吐量。 吐量。使那些暂时不能运行的进程 不再占用内存资源，将它们调至外存等待， 不再占用内存资源，将它们调至外存等待，把进程状态改为就绪驻外存状态或 挂起状态。 挂起状态。

2． 何谓作业、作业步和作业流？ ．何谓作业、作业步和作业流？ 作业包含通常的程序和数据 还配有作业说明书。 的程序和数据，

答：作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程 序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工 的步骤。 的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流； 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操 作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。 作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。

3． 在什么情冴下需要使用作业控制块 JCB？其中包含了哪些内容？ ． ？其中包含了哪些内容？ 每当作业进入系统时，

答：每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块 JCB，根据 ， 作业类型将它插入到相应的后备队列中。 作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有 ： 1) 作业标识 2)用户名称 3)用户账户 4)作业类型 包含的内容通常有： 用户名称 用户账户 作业类型 繁忙型、 芳名型、 批量型、 终端型） 作业状态 调度信息 优先级、 调度信息（ （CPU 繁忙型、I/O 芳名型、批量型、终端型）5)作业状态 6)调度信息（优先级、 作业已运行） 资源要求 进入系统时间 作业已运行）7)资源要求 8)进入系统时间 9) 开始处理时间 10) 作业完成时间 11) 作业退出时间 12) 资源使用情况等

4． 在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？ ．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？ 作业调度每次接纳进入内存的作业数，

答:作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。应将哪些作业从 作业调度每次接纳进入内存的作业数 取决于多道程序度。 外存调入内存，取决于采用的调度算法。最简单的是先来服务调度算法， 外存调入内存，取决于采用的调度算法。最简单的是先来服务调度算法，较常 用的是短作业优先调度算法和基于作业优先级的调度算法 作业优先级的调度算法。 用的是短作业优先调度算法和基于作业优先级的调度算法。

5． 试说明低级调度的主要功能。 ．试说明低级调度的主要功能。 （1）保存处理机的现场信息（ ）按某种算法选取进程（ ）

答： ）保存处理机的现场信息（2）按某种算法选取进程（3）把处理机分配 （ 给进程。 给进程。

6． 在抢占调度方式中，抢占的原则是什么？ ．在抢占调度方式中，抢占的原则是什么？ 抢占的原则有：时间片原则、优先权原则、短作业优先权原则等。 答：抢占的原则有：时间片原则、优先权原则、短作业优先权原则等。

7． 在选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么？ ．在选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么？

答： （1）面向用户的准则：周转时间短、响应时间快、截止时间的保证、优先权准 ）面向用户的准则：周转时间短、响应时间快、截止时间的保证、 则。 （2）面向系统的准则：系统吞吐量高、处理机利用率好、各类资源的平衡利用。 ）面向系统的准则：系统吞吐量高、处理机利用率好、各类资源的平衡利用。

8． 在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业）调度算 ．在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业） 法？ 批处理系统的调度算法：短作业优先、优先权、高响应比优先、

答：批处理系统的调度算法：短作业优先、优先权、高响应比优先、多级反馈 队列调度算法。 队列调度算法。 分时系统的调度算法：时间片轮转法。 分时系统的调度算法：时间片轮转法。 实时系统的调度算法： 算法。 实时系统的调度算法： 最早截止时间优先即 EDF、 、 最低松弛度优先即 LLF 算法。

9． 何谓静态和动态优先级？确定静态优先级的依据是什么？ ．何谓静态和动态优先级？确定静态优先级的依据是什么？

答：静态优先级是指在创建进程时确定且在进程的整个运行期间保持不变的优 先级。 先级。 动态优先级是指在创建进程时赋予的优先权， 动态优先级是指在创建进程时赋予的优先权，可以随进程推进或随其等待时间 计算机操作系统第三版答案 18 / 47 增加而改变的优先级，可以获得更好的调度性能。 增加而改变的优先级，可以获得更好的调度性能。 确定进程优先级的依据：进程类型、进程对资源的需求和用户要求。 确定进程优先级的依据：进程类型、进程对资源的需求和用户要求。

10． 试比较 FCFS 和 SPF 两种进程调度算法。 两种进程调度算法。 ． 相同点：两种调度算法都可以用于作业调度和进程调度。 答：相同点：两种调度算法都可以用于作业调度和进程调度。 不同点： FCFS 调度算法每次都从后备队列中选择一个或多个最先进入该队列的 不同点： 作业，将它们调入内存、分配资源、创建进程、插入到就绪队列。 作业，将它们调入内存、分配资源、创建进程、插入到就绪队列。该算法有利 于长作业/进程 不利于短作业/进程 进程， 进程。 于长作业 进程，不利于短作业 进程。SPF 算法每次调度都从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，调入内存中运行。该算法有利于短作业/个或若干个估计运行时间

最短的作业，调入内存中运行。该算法有利于短作业 进程，不利于长作业/进程 进程。 进程，不利于长作业 进程。 的大小？

11． 在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小？ ．在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小

答：时间片应略大于一次典型的交互需要的时间。一般应考虑三个因素：系统 时间片应略大于一次典型的交互需要的时间。一般应考虑三个因素： 对相应时间的要求、就绪队列中进程的数目和系统的处理能力。 对相应时间的要求、就绪队列中进程的数目和系统的处理能力。

12． 通过一个例子来说明通常的优先级调度算法丌能适用于实时系统？ ．通过一个例子来说明通常的优先级调度算法丌能适用于实时系统？ 实时系统的调度算法很多，主要是基于任务的开始截止时间和任务紧急/松

答：实时系统的调度算法很多，主要是基于任务的开始截止时间和任务紧急 松 弛程度的任务优先级调度算法， 弛程度的任务优先级调度算法，通常的优先级调度算法不能满足实时系统的调 度实时性要求而不适用。 度实时性要求而不适用。

13．为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各方面用户的需求？ ．为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各方面用户的需求？

15. 按调度方式可将实时调度算法分为哪几种？ 按调度方式可将实时调度算法分为哪几种？ 按调度方式不同，可分为非抢占调度算法和抢占调度算法两种。

18. 何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？ 何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？

答：a.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作 用，这些进程都将永远不能再向前推进； b.产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法； c.必要条件是: 互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等 待条件。

19． ． 在解决死锁问题的几个方法中， 哪种方法最易于实现？哪种方法 在解决死锁问题的几个方法中， 哪种方法最易于实现？ 是资源利用率最高？ 是资源利用率最高？

答：解决/处理死锁的方法有预防死锁、避免死锁、检测和解除死锁， 其中预防死锁方法最容易实现，但由于所施加的限制条件过于严格， 会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低； 而检测和解除死锁方法可 是系统获得较好的资源利用率和系统吞吐量。

20. 请详细说明可通过哪些途径预防死锁? 请详细说明可通过哪些途径预防死锁

答：a.摒弃\请求和保持\条件：系统规定所有进程开始运行之前，都必 须一次性地申请其在整个运行过程所需的全部资源，但在分配资 源时，只要有一

种资源不能满足某进程的要求，即使其它所需的 各资源都空闲，也不分配给该进程，而让该进程等待； b.摒弃\不剥夺\条件：系统规定，进程是逐个地提出对资源的要求 的。当一个已经保持了某些资源的进程，再提出新的资源请求而 不能立即得到满足时，必须释放它已经保持了的所有资源，待以 后需要时再重新申请； c.摒弃\环路等待\条件：系统将所有资源按类型进行线性排序，并 赋予不同的序号，且所有进程对资源的请求必须严格按序号递增的次序提出，这样，在所形成的资源分配图中，不可能再出现环 路，因而摒弃了\环路等待\条件。

22. 在银行家算法中，若出现下述资源分配情： 在银行家算法中，若出现下述资源分配情： Process P0 P1 P2 P3 P4 试问： 试问： ⑴ 该状态是否安全？ 该状态是否安全？ ⑵ 若进程 P2 提出请求 Request(1，2，2，2)后，系统能否将资 ， ， ， 后 源分配给它？ 源分配给它？

答：⑴该状态是安全的，因为存在一个安全序列< P0P3P4P1P2>。下 表为该时刻的安全序列表。 资 源情 Work 况 进程 P0 P3 1622 1654 0012 0652 0032 0333 1654 1987 true true Need Allocation Work+Allocation Finish Allocation 0032 1000 1354 0332 0014 Need 0012 1750 2356 0652 0656 Available 1622 P4 P1 P2 1987 1 9 9 11 2 9 9 11 0656 1750 2356 0014 1000 1354 1 9 9 11 2 9 9 11 3 12 14 17 true true true ⑵若进程 P2 提出请求 Request(1，2，2，2)后，系统不能将资 源分配给它，若分配给进程 P2，系统还剩的资源情况为（0，4，0， 0） ，此时系统中的资源将无法满足任何一个进程的资源请求，从 而导致系统进入不安全状态，容易引起死锁的发生。

第四章 存储器管理

1. 为什么要配置层次式存储器？ 为什么要配置层次式存储器？

答：这是因为： a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。 b.采用多级存储系统，特别是 Cache 技术，这是一种减轻存储器 带宽对系统性能影响的最佳结构方案。 c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取的 压力。增加 CPU 中寄存器的数量，也可大大缓解对存储器的压 力。

2. 可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？ 可采用

哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？

答：将程序装入内存可采用的方式有：绝对装入方式、重定位装 入方式、动态运行时装入方式；绝对装入方式适用于单道程序环 境中，重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环 境中。

3. 何为静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？ 何为静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？

答： a.静态链接是指在程序运行之前，先将各自目标模块及它们所需 的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开的链接 方式。 b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模 块，在装入内存时，采用边装入边链接的一种链接方式，即在 装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用事件，将引起装入程序去找相应的外部目标模块，把它装入内存中，并修改 目标模块中的相对地址。 c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进 行链接，也就是，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未 装入内存时，立即由 OS 去找到该模块并将之装入内存，把它链 接到调用者模块上。

4. 在进行程序链接时，应完成哪些工作? 在进行程序链接时，应完成哪些工作 答： a.对相对地址进行修改 b.变换外部调用符号

6. 为什么要引入动态重定位 如何实现? 为什么要引入动态重定位?如何实现 如何实现

答：a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置，为了保证这些被 移动了的程序还能正常执行，必须对程序和数据的地址加以修 改，即重定位。引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需 要。 b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换，必须有硬件地 址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用 它来存放程序在内存中的起始地址。程序在执行时，真正访问 的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成 的。

9. 分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们的优缺点。 分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们的优缺点。

答：分区存储管理中常采用的分配策略有：首次适应算法、循环 首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。 a.首次适应算法的优缺点：保留了高址部分的大空闲区，有利于 后到来的大型作业的分配；低址部分不断被划分，留下许多难 以利用的、小的空闲区，且每次分区分配查找时都是从低址部 分开始，会增加查找时的系统开销。 b.循环首次适应算法的优缺点：使内存中的空闲分区分布得更为 均匀，减少了查找时的系统开销；缺乏大的空闲分区，从而导 致不能装入大型作业。 c.最佳适应算法的优缺点：每次分配给文件的都是最适合该文件 大小的分区；内存中留下许多难以利用的小的空闲区。 d.最坏适应算法的优缺点：给文件分配分区后剩下的的空闲区不 至于太小，产生碎片的几率最小，对中小型文件分配分区操作 有利；使存储器中缺乏大的空闲区，对大型文件的分区分配不 利。

10. 在系统中引入对换后可带来哪些好处？ 在系统中引入对换后可带来哪些好处？

答：能将内存中暂时不运行的进程或暂时不用的程序和数据，换 到外存上，以腾出足够的内存空间，把已具备运行条件的进程或 进程所需的程序和数据换入内存，从而大大地提高了内存的利用 率。

12. 在以进程为单位进行对换时， 每次是否将整个进程换出？ 为什 在以进程为单位进行对换时，每次是否将整个进程换出？ 么？

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