操作系统--精髓与设计原理（第八版）第三章复习题答案

操作系统--精髓与设计原理（第八版）第三章复习题答案

3.1 什么是指令跟踪？
指令跟踪是指为该进程而执行的指令序列。

3.2 通常哪些事件会导致创建一个进程？

• 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。

3.3 简要定义图3.6所示进程模型中的每种状态。

• 运行态：该进程正在执行。
• 就绪态：进程做好了准备，只要有机会就会开始执行。
• 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。

3.4 被抢占一个进程是什么意思？
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。

3.5 什么是交换，其目的是什么？
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。

3.6 为什么图3.9（b)中有两个阻塞态？
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患处主存（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。

3.7 列出挂起状态进程的4个特点。
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进行状态转换，否则进程无法从这个状态中转移。

3.8 对于哪类实体，操作系统为了管理它而维护其信息表？
内存，I/O、文件和进程。

3.9 列出进程控制块中的三类信息。
进程标识，处理器状态信息，进程控制信息。

3.10 为什么需要两种模式（用户模式和内核模式）？
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。

3.11 操作系统创建一个新进程所执行的步骤是什么？
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。

3.12 中断和陷阱有什么区别？

• 在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU 暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。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。
• 陷阱指的是当异常或者中断发生时，处理器捕捉到一一个执行线程，并且将控制权转移到操作系统中某一个固定地址的机制。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。

3.13 举出中断的三个例子。
时钟中断，I/O中断，内存失效。

3.14 模式切换和进程切换有什么区别？
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。