《计算机操作系统教程第三版》答案作者左万历 周长林(2)

源， I/O 传输完成，其状态由等待变为就绪。

6. 有几种类型进程队列？每类各应设置几个队列？答：有三种类型进程队列：就绪队列（整

个系统一个）、等待队列（每个等待事件一个）和运行队列（在单CPU系统中只有一个）

7. 线程控制块 TCB 中一般应包含那些内容？ 答：一般 TCB 中的内容较少，因为有关资源分

配等多数信息已经记录于所属进程的 PCB中．TCB中的主要信息包括： 线程标识、线程状态、

调度参数、现场、链接指针 ，其中现场信息主要包括通用寄存器、指令计数器 PC以及用户栈

指针．对于操作系统支持的线程，TCB中还应包含系统栈指针。

8. 同一进程中的多个线程有那些成分是共用的，那些成分是私用的？答：共用的成分有：堆、

数据和程序代码；私用的成分有：线程控制块、寄存器和用户栈。

9. 比较用户级线程与系统级线程间在以下方面的差别和各自的优缺点。 (1) 创建速度；(2)

切换速度；(3)并行性；(4) TCB 的存储位置 答：用户级线程由系统库支持．线程的创建和撤

销，以及线程状态的变化都由库函数控制并在目态完成，与线程相关的控制结构 TCB 保存在

目态空间并由运行系统维护。 由于线程对操作系统不可见， 系统调度仍以进程为单位，核心

栈的个数与进程个数相对应用户级别线程的优点在于： (1)线程不依赖于操作系统，可以采用

与问题相关的调度策略，灵活性好；(2)同一进程中的线程切换不需进入操作系统，因而实现

效率较高。缺点在于：(1)同一进程中的多个线程不能真正并行，即使在多处理机环境中；(2)

由于线程对操作系统不可见，调度在进程级别，某进程中的一个线程通过系统调用进入操作系

统受阻，该进程的其它线程也不能运行 。 核心级别线程通过系统调用由操作系统创建，线程

的控制结构 TCB 保存于操作系统空间，线程状态转换由操作系统完成，线程是 CPU 调度的基

本单位。 另外由于系统调度以线程为单位，操作系统还需要为每个线程保持一个核心栈 。 核

心级线程的优点是并发性好，在多 CPU 环境中同一进程中的多个线程可以真正并行执行 。 核

心级别线程的缺点是线程控制和状态转换需要进入操作系统完成，系统开销比较大。 10.何谓

作业步？作业何时转为进程?答：作业步：作业中一个相对独立的处理步骤作业进入内存，根

据作业步的要求建立进程。11. 分析作业、进程、线程三者之间的关系.答：联系：一个作业

包含多个进程，一个进程包含多个线程；区别：作业是向计算机提交任务的任务实体，而进程

是执行实体，是资源分配的基本单位，线程是处理机调度的基本单位。12. 何谓系统开销? 试

举三个例子说明之 运行操作系统程序对系统进行管理而花费的时间和空间，如：作业调度、

进程调度、进程切换等。

第三章 中段与处理机调度课后习题

1. 试说明下述概念之间的联系与差别: (1) 系统调用命令 (2) 访管指令 (3) 广义指令 答：访管指令由指令码和访管中断号两部分组成。 即 : SVC n ─── ① 其中 SVC(SuperVisor Call)为指令码，表明为访管指令; n 为访管中断号，其值是一整数，具体表示何种访问要求。中断发生时，硬件中断装置将访管中断号 n 送入旧的程序状态字内的中断码字段，访管中断总控程序由系统堆栈中将其取出，并据此转入对应的服务程序。 在实际使用时，用户程序与操作系统之间还需要相互传递参数和返回值。如此，用户使用访管指令的一般形式为 : 准备参数 SVC n 取返回值 ─── ② 根据具体访管要求约定，参数及返回值可以通过寄存器传递，也可以通过内存传递。对于后者，操作系统必须能够访问进程空间。 通常将②称为系统调用命令，它除访管指令外，还有准备参数和取返回值。为了使用方便，在高级语言中一般将其写为与过程调用相类似的形式，即: 返回值＝系统调用名称(参数1,参数2, ,参数 m ); ─── ③ 当然，编译程序会将③翻译成形如②的形式。其中系统调用名称对应①，不同的系统调用名称对应不同的整数 n 。 在有的书中，也将③称为代表②的宏指令或广义指令。

2. 为什么说中断是进程切换的必要条件，但不是充分条件? 答： 发生进程切换时一定发生中断。 系统由一个运行进程转去运行另外一个进程，前提条件是必须进入操作系统，即处于系统态，因为处于用户态运行的进程不可能将cpu的使用权直接交给另一个进程，而中断是从用户态转换为系统态的必要条件。即中断是进程切换的前提（必要）条件。 但发生中断时未必发生进程切换。如果中断处理完后原进程不再具有继续运行的条件，则一定会发生进程切换；反之，如果中断处理完后原进程仍具有继续运行的条件，则可能会发生进程切换，也可能不发生进程切换，这与处理机调度策略有关。

3. 试分析中断与进程状态转换之间的关系。 答：进程状态转换是由内核控制的，如果一个进程的状态发生了改变，则在新旧状态之间一定发生了处理机状态由目态到管态的转换，而中断是处理机状态由目态转换到管态的必要条件，所以中断也是进程状态转换的必要条件。

4. 中断发生时, 旧的PSW和PC为何需要压入系统栈? 答：保存断点信息，以便中断结束后接着原来的程序断点处继续执行。通常来说中断处理程序的最后一条指令是中断返回指令，该指令从系统栈顶弹出断点信息。如果未将PSW和PC压入系统栈，则中断返回指令弹出的不是中断前的断点信息，而是不确定的信息，这将导致系统处于不确定的状态，严重的情况会使系统崩溃。

5. 何谓中断向量? 用户能否修改中断向量的值? 答：当中断事件发生时，中断装置根据中断类别自动地将中断处理程序所对应的 PSW和PC送入程序状态字和指令计数器中，如此便转移到对应的中断处理程序。这个转移类似于向量转移，因而PSW和PC 被称为中断向量。 用户不能修改中断向量的值，因为修改中断向量是特权指令，普通用户程序不能执行特权指令。另外，如果允许用户修改中断向量的值，那么，用户就可以将中断向量与一段病毒程序联系起来，使中断发生时便执行病毒程序，从而破坏计算机系统。

6.中断向量的存储位置是否可由程序改变? 为什么? 中断向量的值是如何确定的? 答：中断向量的存储位置是由硬件确定的，不能由程序改变。中断发生后，中断装置按照中断类型到内存指定位置取出中断向量。例如，在IBM PC系统中，地址000~03FF是中断向量空间。操作系统的设计者根据各中断事件处理程序的存储位置及运行环境确定对应中断向量的值，系统启动时由初始化程序将该值填入指定位置。

7. 有人说，中断发生后硬件中断装置保证处理机进入管态，这种说法准确吗? 说明理由。 答：这种说法不准确。中断发生后，硬件中断装置负责引出中断处理程序，中断处理程序是否运行于管态取决于PSW中的处理机状态位，该位的值是操作系统初始化时设置的，只有在初试化程序正确设置该状态位的前提下，才能保证中断后系统进入管态。

8.为什么在中断处理过程中通常允许高优先级别的中断事件中途插入, 而不响应低优先级别的中断事件?答：(1)从逻辑上来说，高优先级别中断源所对应的事件比低优先级别中断源所对应的中断事件急迫；

(2)由于硬件中断类型是有限的，这样做实际上也就限制了中断嵌套的深度。防止中断层数无限增长，甚

至系统栈溢出。…… 此处隐藏：2760字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……