第7-8章UNIX操作系統(tǒng)

1、第8章 現(xiàn)代操作系統(tǒng)習(xí)題解答 3第8章 UNIX操作系統(tǒng)課后習(xí)題解答1說(shuō)明UNIX系統(tǒng)具有哪些特點(diǎn)？【解答】UNIX操作系統(tǒng)與其它操作系統(tǒng)相比，具有以下特點(diǎn)：（1）UNIX是一個(gè)多用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng)。允許系統(tǒng)中的每位用戶運(yùn)行不同的程序。多任務(wù)是指UNIX支持在同一臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行多道程序。UNIX通過(guò)一個(gè)分時(shí)處理程序來(lái)實(shí)現(xiàn)多任務(wù)。（2）可移植性。UNIX系統(tǒng)是由C語(yǔ)言編寫的，對(duì)它進(jìn)行移植可以不考慮硬件設(shè)備的影響，所以能很方便地被移植。（3）文件采用有向非循環(huán)圖結(jié)構(gòu)。根目錄為樹根，其它目錄是分枝。UNIX的文件系統(tǒng)是可以掛接的。這種結(jié)構(gòu)不但易于管理，而且有利于系統(tǒng)的安全和保密。（4）I/O重定向

2、和管道技術(shù)。通過(guò)I/O重定向技術(shù)可以讓UNIX命令的結(jié)果輸出到指定的文件。也可以利用管道文件實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的通信。（5）非富的實(shí)用程序。UNIX提供了大量的實(shí)用程序供用戶使用，如vi、ed等。通過(guò)這些實(shí)用程序，用戶能輕易地完成特定的工作。（6）UNIX具有很強(qiáng)的電子郵件功能，要將郵件發(fā)送給同一系統(tǒng)下的另一個(gè)用戶，只需知道該用戶的用戶名即可；要將郵件發(fā)送給另一個(gè)UNIX系統(tǒng)下的用戶，只要知道該用戶的網(wǎng)絡(luò)地址即可。2說(shuō)明UNIX系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度算法?！窘獯稹縐NIX系統(tǒng)是分時(shí)系統(tǒng)，它的進(jìn)程調(diào)度采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。調(diào)度程序在進(jìn)行調(diào)度時(shí)，首先從“內(nèi)存就緒”或“被搶占”狀態(tài)的進(jìn)程中，選擇一個(gè)優(yōu)先級(jí)最

3、高的進(jìn)程。UNIX系統(tǒng)的進(jìn)程優(yōu)先級(jí)可用相應(yīng)的優(yōu)先數(shù)來(lái)表示：優(yōu)先數(shù)越小，優(yōu)先級(jí)別越高。進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)分為兩大類：用戶優(yōu)先級(jí)類和核心優(yōu)先級(jí)類。核心優(yōu)先級(jí)總是高于用戶優(yōu)先級(jí)。3說(shuō)明UNIX系統(tǒng)進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換?！窘獯稹窟M(jìn)程的狀態(tài)共有9個(gè)，它們是：（1）用戶態(tài)執(zhí)行。（2）核心態(tài)執(zhí)行。（3）內(nèi)存中睡眠。（4）睡眠且換出。（5）內(nèi)存中就緒。（6）就緒且換出。（7）僵死。（8）被剝奪狀態(tài)。（9）創(chuàng)建。即進(jìn)程的初始狀態(tài)，或稱創(chuàng)建狀態(tài)。UNIX系統(tǒng)進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下圖所示：僵死喚醒返回到用戶態(tài)系統(tǒng)調(diào)用 中斷中斷中斷返回 被剝奪 創(chuàng)建 調(diào)度習(xí)題第3題圖 UNIX系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換內(nèi)存足用戶態(tài)執(zhí)行內(nèi)存中就緒核心態(tài)執(zhí)行就

4、緒且換出返回?fù)Q入換出內(nèi)存中睡眠睡眠且換出換出喚醒睡眠內(nèi)存不足剝奪4說(shuō)明UNIX系統(tǒng)的內(nèi)存管理方式。【解答】UNIX系統(tǒng)采用求請(qǐng)調(diào)頁(yè)存儲(chǔ)管理方式，支持內(nèi)外存的對(duì)換功能。內(nèi)存空間的分配和回收均以頁(yè)為單位進(jìn)行。當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，不必將整個(gè)進(jìn)程映像加載內(nèi)存，而是將當(dāng)前要用的頁(yè)面裝入內(nèi)存。5說(shuō)明UNIX系統(tǒng)與Linux系統(tǒng)在內(nèi)核管理方面的異同點(diǎn)?！窘獯稹肯嗤c(diǎn)：UNIX系統(tǒng)與Linux系統(tǒng)在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，都是層次結(jié)構(gòu)的模型。兩種系統(tǒng)都沒(méi)有作業(yè)調(diào)度；進(jìn)程管理大都采用優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略；內(nèi)存管理大致都是以請(qǐng)求分頁(yè)的形式實(shí)現(xiàn)；對(duì)于設(shè)備作為文件進(jìn)行處理；對(duì)于文件的管理方式為，整個(gè)系統(tǒng)的文件構(gòu)成為有向非循環(huán)圖結(jié)構(gòu)，文

5、件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)都是混合索引結(jié)構(gòu)，文件目錄采用文件名加索引結(jié)點(diǎn)號(hào)的形式；文件卷的組織結(jié)構(gòu)大致相同。不同點(diǎn)：進(jìn)程管理方面：UNIX系統(tǒng)采用的是動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)輪轉(zhuǎn)法，而Linux系統(tǒng)進(jìn)一步把進(jìn)程優(yōu)先級(jí)分為靜態(tài)優(yōu)先級(jí)、動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)以及實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)三種。內(nèi)存管理方面， UNIX系統(tǒng)采用分段并請(qǐng)求調(diào)頁(yè)存儲(chǔ)管理方式，支持內(nèi)外存的對(duì)換功能。Linux系統(tǒng)采用兩級(jí)頁(yè)表形式，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)管理策略。文件管理方面，Linux系統(tǒng)采用Ext2文件結(jié)構(gòu)。6說(shuō)明UNIX系統(tǒng)的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及按名查找方式。【解答】（1）UNIX系統(tǒng)的文件卷的組織結(jié)構(gòu)如下：0號(hào)塊1號(hào)塊2號(hào)塊K號(hào)塊（索引結(jié)點(diǎn)區(qū)）文件區(qū) 其中，0號(hào)塊存放引導(dǎo)程序，

6、是引導(dǎo)區(qū)；1號(hào)塊是專用塊，也叫超級(jí)塊，存放文件卷的管理信息；索引節(jié)點(diǎn)區(qū)存放各文件的索引結(jié)點(diǎn)；文件區(qū)存放文件的內(nèi)容。（2）按名查找方式的實(shí)現(xiàn)：通過(guò)文件名查找文件目錄，找到該文件的索引結(jié)點(diǎn)號(hào)。 通過(guò)索引結(jié)點(diǎn)號(hào)查找索引節(jié)點(diǎn)區(qū)，找到該文件的索引點(diǎn)。 根據(jù)索引結(jié)點(diǎn)中提供的a.addr，找到該文件在文件區(qū)的塊號(hào)； 根據(jù)塊號(hào)，找到并讀寫文件內(nèi)容。7Windows操作系統(tǒng)具有哪些特點(diǎn)？【解答】Windows 2000是一個(gè)商用多用戶操作系統(tǒng)，其開發(fā)目標(biāo)是開發(fā)工作站和服務(wù)器上的32位操作系統(tǒng)，以充分利用32位微處理器等硬件的新特性，并使它很容易適用將來(lái)的硬件變化，增加它的兼容性，同時(shí)，又不影響已有的應(yīng)用程序的兼

7、容性。對(duì)CPU的管理可體現(xiàn)為它的進(jìn)程和線程模型。8說(shuō)明Windows操作系統(tǒng)的內(nèi)核管理方式?！窘獯稹縒indows 2000/NT中，基本的調(diào)度實(shí)體是線程。采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法進(jìn)行線程調(diào)度。內(nèi)存管理采用頁(yè)式虛存，提供32位虛地址。文件、目錄等與該系統(tǒng)中的其它資源一樣，是作為對(duì)象來(lái)管理的。文件對(duì)象由I/O管理器進(jìn)行管理。對(duì)于設(shè)備采用文件的管理方式進(jìn)行管理。9什么是分布式操作系統(tǒng)？包括哪兩種不同的類型？【解答】分布式系統(tǒng)泛指各種包含多個(gè)計(jì)算機(jī)（處理器）的信息處理系統(tǒng)。配置在分布式系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)稱為分布式操作系統(tǒng)。分布式操作系統(tǒng)有兩種基本類型：第一種是緊密耦合系統(tǒng)，其中的處理機(jī)共享存儲(chǔ)空間和時(shí)鐘

8、。第二種是松散耦合系統(tǒng)，其中的處理機(jī)不共享存儲(chǔ)區(qū)和時(shí)鐘，每個(gè)處理機(jī)都有自己的局部存儲(chǔ)器。10分布式系統(tǒng)區(qū)別于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？【解答】（1）分布式系統(tǒng)是指多個(gè)CPU存在于一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信線路連接起來(lái)以實(shí)現(xiàn)通信功能。（2）分布式系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)的遷移，即將一個(gè)大的任務(wù)分解為若干個(gè)小的任務(wù)，協(xié)調(diào)各CPU之間的工作；而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不具備任務(wù)遷移的功能。11分布式系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步？有哪幾種算法？【解答】實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步，主要采用了以下方法：事件定序、Lamport算法、Ricart算法、令牌方法。12操作系統(tǒng)的安全性包含哪些方面？答：操作系統(tǒng)的安全機(jī)制的功能是防止非法用戶登錄計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，防止合法用戶非法使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，以及加密在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男畔ⅲ乐雇鈦?lái)的惡意攻擊?？傊欠乐箤?duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本地資源和網(wǎng)絡(luò)資源的非法訪問(wèn)。13用哪些方面實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的安全保護(hù)機(jī)制？【解答】實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的安全保護(hù)機(jī)制，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：內(nèi)存保護(hù)機(jī)制、用戶身份認(rèn)證機(jī)制、訪問(wèn)控制技術(shù)、 加密技術(shù)、 病毒及其防御機(jī)制、