操作系统___第三章_第四章_第九章课后习题整理.pdf

第3章 进程描述和控制 复习题： 什么是指令跟踪？ 答：指令跟踪是指为该进程而执行的指令序列。 通常那些事件会导致创建一个进程？ 答：新的批处理作业；交互登录；操作系统因为提供一项服务而创建；由现有的进程派生。 （详情请参考表3.1） 对于图3.6 中的进程模型，请简单定义每个状态。 答：运行态：该进程正在执行。就绪态：进程做好了准备，只要有机会就开始执行。阻塞态： 进程在某些事件发生前不能执行，如I/O操作完成。新建态：刚刚创建的进程，操作系统还 没有把它加入到可执行进程组中。退出态：操作系统从可执行进程组中释放出的进程，或者 是因为它自身停止了，或者是因为某种原因被取消。 抢占一个进程是什么意思？ 答：处理器为了执行另外的进程而终止当前正在执行的进程，这就叫进程抢占。 什么是交换，其目的是什么？ 答：交换是指把主存中某个进程的一部分或者全部内容转移到磁盘。当主存中没有处于就绪 态的进程时，操作系统就把一个阻塞的进程换出到磁盘中的挂起队列，从而使另一个进程可 以进入主存执行。 为什么图3.9 （b）中有两个阻塞态？ 答：有两个独立的概念：进程是否在等待一个事件 （阻塞与否）以及进程是否已经被换出主 存（挂起与否）。为适应这种2*2 的组合，需要两个阻塞态和两个挂起态。 列出挂起态进程的4个特点。 答：1.进程不能立即执行。2.进程可能是或不是正在等待一个事件。如果是，阻塞条件不依 赖于挂起条件，阻塞事件的发生不会使进程立即被执行。3.为了阻止进程执行，可以通过代 理把这个进程置于挂起态，代理可以是进程自己，也可以是父进程或操作系统。4.除非代理 显式地命令系统进行状态转换，否则进程无法从这个状态中转移。 对于哪类实体，操作系统为了管理它而维护其信息表？ 答：内存、I/O、文件和进程。 列出进程控制块中的三类信息。 答：进程标识，处理器状态信息，进程控制信息。 为什么需要两种模式（用户模式和内核模式）？ 答：用户模式下可以执行的指令和访问的内存区域都受到限制。这是为了防止操作系统受到 破坏或者修改。而在内核模式下则没有这些限制，从而使它能够完成其功能。 操作系统创建一个新进程所执行的步骤是什么？ 答：1.给新进程分配一个唯一的进程标识号。2.给进程分配空间。3.初始化进程控制块。4. 设置正确的连接。5.创建或扩充其他的数据结构。 中断和陷阱有什么区别？ 答：中断与当前正在运行的进程无关的某些类型的外部事件相关，如完成一次I/O操作。陷 阱与当前正在运行的进程所产生的错误或异常条件相关，如非法的文件访问。 举出中断的三个例子。 答：时钟终端，I/O终端，内存失效。 模式切换和进程切换有什么区别？ 答：发生模式切换可以不改变当前正处于运行态的进程的状态。发生进程切换时，一个正在 执行的进程被中断，操作系统指定另一个进程为运行态。进程切换需要保存更多的状态信息。 第四章 线程、对称多处理和微内核 复习题： 表3.5列出了在一个没有线程的操作系统中进程控制块的基本元素。对于多线程系统，这些 元素中那些可能属于线程控制块，那些可能属于进程控制块？ 答：这对于不同的系统来说通常是不同的，但一般来说，进程是资源的所有者，而每个线程 都有它自己的执行状态。关于表3.5 中的每一项的一些结论如下：进程标识：进程必须被标 识，而进程中的每一个线程也必须有自己的ID。处理器状态信息：这些信息通常只与进程 有关。进程控制信息：调度和状态信息主要处于线程级；数据结构在两级都可出现；进程间 通信和线程间通信都可以得到支持；特权在两级都可以存在；存储管理通常在进程级；资源 信息通常也在进程级。 请列出线程间的模式切换比进程间的模式切换开销更低的原因。 答：包含的状态信息更少。 在进程概念中体现出的两个独立且无关的特点是什么？ 答：资源所有权和调度/执行。 给出在单用户多处理系统中使用线程的四个例子。 答：前台和后台操作，异步处理，加速执行和模块化程序结构。 哪些资源通常被一个进程中的所有线程共享？ 答：例如地址空间，文件资源，执行特权等。 列出用户级线程优于内核级线程的三个优点。 答：1.由于所有线程管理数据结构都在一个进程的用户地址空间中，线程切换不需要内核模 式的特权，因此，进程不需要为了线程管理而切换到内核模式，这节省了在两种模式间进行 切换 （从用户模式到内核模式；从内核模式返回用户模式）的开销。2.调用可以是应用程序 专用的。一个应用程序可能倾向于简单的轮询调度算法，而另一个应用程序可能倾向于基于 优先级的调度算法。调度算法可以去适应应用程序，而不会扰乱底层的操作系统调度器。3. 用户级线程可以在任何操作系