操作系統(tǒng)第一章節(jié)總結(jié)答案超詳細(xì)

1、1.0操作系統(tǒng)的定義（1 ）能有效的組織和管理計算機(jī)硬件和軟件資源（2）合理對各類作業(yè)進(jìn)行調(diào)度和控制（3）方便用戶使用的程序的集合1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)（4)習(xí)題1（1）方便性易于使用（2）有效性利用率咼，吞吐量大（3 ）可擴(kuò)充性微內(nèi)核結(jié)構(gòu)和 C/S模式，增加新老交替功能，修改老功能和模塊（4）開放性方便實現(xiàn)互聯(lián)1.2操作系統(tǒng)的作用（3)習(xí)題2（1） OS作為用戶與計算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口（3） 命令方式系統(tǒng)調(diào)用方式 圖形窗口方式（2）OS作為計算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者 處理器管理：分配和控制處理機(jī)存儲器管理：負(fù)責(zé)內(nèi)存的分配與回收 I/O管理：負(fù)責(zé)輸入輸出設(shè)備分配與操縱 文件管理：用于實現(xiàn)對文件的存

2、取共享和保護(hù)（3） OS實現(xiàn)對計算機(jī)資源的抽象（為什么）習(xí)題3 OS首先在裸機(jī)上覆蓋一層 I/O設(shè)備管理軟件，實現(xiàn)了對計算機(jī)硬件操作的第一層次抽 象；在第一層軟件上再覆蓋文件管理軟件，實現(xiàn)了對硬件資源操作的第二層次抽象。 OS通過在計算機(jī)硬件上安裝多層系統(tǒng)軟件，增強(qiáng)了系統(tǒng)功能，隱藏了對硬件操作的細(xì)節(jié)， 由它們共同實現(xiàn)了對計算機(jī)資源的抽象。1.3操作系統(tǒng)的發(fā)展過程（無 -> 單-多-分時-實時-> 微機(jī)）脫機(jī)I/O聯(lián)機(jī)I/O習(xí)題5答：脫機(jī)I/O是指事先將裝有用戶程序和數(shù)據(jù)的紙帶或卡片裝入紙帶輸入機(jī)或卡片機(jī)，在 外圍機(jī)的控制下，把紙帶或卡片上的數(shù)據(jù)或程序輸入到磁帶上。該方式下的輸入輸出

3、由外 圍機(jī)控制完成，是在脫離主機(jī)的情況下進(jìn)行的。而聯(lián)機(jī)I/O方式是指程序和數(shù)據(jù)的輸入輸出都是在主機(jī)的直接控制下進(jìn)行的。 單道批處理特征：自動性，順序性，單道性 多道批處理特征：多道性，無序性，調(diào)度性（作業(yè)調(diào)度，進(jìn)程調(diào)度，內(nèi)外存互換）優(yōu)缺點(diǎn)：資源利用率高，系統(tǒng)吞吐量大，平均周轉(zhuǎn)時間長，無交互能力解決的問題：處理機(jī)爭用，內(nèi)存分配和保護(hù)問題，輸入輸出設(shè)備分配問題，文件的組織和管理問題，作業(yè)管理問題，用戶與系統(tǒng)接口問題。試說明推勱多道批處理系統(tǒng)形成和収展的主要勱力是什么？習(xí)題4答：主要動力來源于五個方面的社會需求與技術(shù)發(fā)展：（1）不斷提高計算機(jī)資源的利用率；（2）方便用戶；（3 ）器件的不斷更新?lián)Q代；

4、（4 ）計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。（5）不斷提出新的應(yīng)用需求 分時系統(tǒng)一 分時系統(tǒng)的引入：人機(jī)交互，共享主機(jī)二 分時系統(tǒng)的特征：多路性，獨(dú)立性，及時性，交互性三 試說明推勱分時系統(tǒng)形成和収展的主要勱力是什么？習(xí)題 6答：推動分時系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是更好地滿足用戶的需要。主要表現(xiàn)在：CPU 的分時使用縮短了作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間； 人機(jī)交互能力使用戶能直接控制自己的作業(yè)； 主機(jī)的 共享使多用戶能同時使用同一臺計算機(jī)，獨(dú)立地處理自己的作業(yè)四 實現(xiàn)分時系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是什么？應(yīng)如何解決？ 習(xí)題 7 答：關(guān)鍵問題是當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時，系統(tǒng)應(yīng)能及時接收并及時處理該命令， 在用戶能接受的時延內(nèi)

5、將結(jié)果返回給用戶。 解決方法： 針對及時接收問題， 可以在系統(tǒng)中設(shè) 臵多路卡， 使主機(jī)能同時接收用戶從各個終端上輸入的數(shù)據(jù)； 為每個終端配臵緩沖區(qū)， 暫存 用戶鍵入的命令或數(shù)據(jù)。 針對及時處理問題， 應(yīng)使所有的用戶作業(yè)都直接進(jìn)入內(nèi)存， 并且為 每個作業(yè)分配一個時間片， 允許作業(yè)只在自己的時間片內(nèi)運(yùn)行， 這樣在不長的時間內(nèi)， 能使 每個作業(yè)都運(yùn)行一次。 實時實時任務(wù)的類型中何為硬實時任務(wù)和軟實時任務(wù) 習(xí)題 9 硬實時任務(wù)是指系統(tǒng)必須滿足任務(wù)對截止時間的要求， 否則可能出現(xiàn)難以預(yù)測的結(jié)果。 舉例 來說， 運(yùn)載火箭的控制等。 軟實時任務(wù)是指它的截止時間并不嚴(yán)格， 偶爾錯過了任務(wù)的截止 時間，對系統(tǒng)產(chǎn)

6、生的影響不大。舉例：網(wǎng)頁內(nèi)容的更新、火車售票系統(tǒng)。為什么要引入實時 OS？習(xí)題 8答：實時操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時響應(yīng)外部事件的請求， 在規(guī)定的時間內(nèi)完成對該事件的處 理，并控制所有實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。引入實時 OS 是為了滿足應(yīng)用的需求，更好地 滿足實時控制領(lǐng)域和實時信息處理領(lǐng)域的需要。試從交互性、及時性以及可靠性方面，將分時系統(tǒng)不實時系統(tǒng)迚行比較。 習(xí)題 10 答：（1）及時性：實時信息處理系統(tǒng)對實時性的要求與分時系統(tǒng)類似，都是以人所能接受 的等待時間來確定； 而實時控制系統(tǒng)的及時性， 是以控制對象所要求的開始截止時間或完成 截止時間來確定的，一般為秒級到毫秒級，甚至有的要低于 100

7、微妙。（2）交互性：實時信息處理系統(tǒng)具有交互性，但人與系統(tǒng)的交互僅限于訪問系統(tǒng)中某 些特定的專用服務(wù)程序。不像分時系統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)據(jù)和資源共享等服務(wù)。（3）可靠性：分時系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但相比之下，實時系統(tǒng)則要求系統(tǒng)具有高度 的可靠性。 因為任何差錯都可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失， 甚至是災(zāi)難性后果， 所以在實時系統(tǒng) 中，往往都采取了多級容錯措施保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性1.4 操作系統(tǒng)的基本特性（ 4 ）習(xí)題 11并發(fā)（最基本）并行與并發(fā)進(jìn)程線程共享 習(xí)題 12 在多道程序設(shè)計的 OS 環(huán)境下的資源共享與一般情況下的資源共享有何不同？對獨(dú)占資源 應(yīng)采取何種方式？ 一般情況下的資源共

8、享只要通過適當(dāng)?shù)陌才?，用戶之間并不會產(chǎn)生對資源的競爭。在 OS 環(huán)境下的資源共享是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用。解決的方法：1. 互斥共享方式。 2. 同時訪問方式虛擬習(xí)題 13又轉(zhuǎn)去為其他用戶服時分復(fù)用技術(shù) 提高資源利用率的根本原因在于利用某設(shè)備為一用戶服務(wù)的空閑時間， 務(wù)，提高利用率?？辗謴?fù)用技術(shù) 異步 習(xí)題 14 在多道程序環(huán)境下，系統(tǒng)允許多個進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。為什么具有異步性 P161.5 操作系統(tǒng)的主要功能（ 5 ）處理機(jī)管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？ 習(xí)題 15 處理機(jī)管理的主要功能是：進(jìn)程管理、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機(jī)調(diào)度； 進(jìn)程管理：為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)

9、程，撤銷已結(jié)束進(jìn)程，控制進(jìn)程在運(yùn)行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。進(jìn)程同步：為多個進(jìn)程（含線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)。進(jìn)程通信：用來實現(xiàn)在相互合作的進(jìn)程之間的信息交換。處理機(jī)調(diào)度：（1）作業(yè)調(diào)度。從后備隊里按照一定的算法，選出若干個作業(yè)，為他們分配運(yùn)行所需的資 源（首選是分配內(nèi)存） 。（2）進(jìn)程調(diào)度：從進(jìn)程的就緒隊列中，按照一定算法選出一個進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它， 使進(jìn)程投入執(zhí)行。內(nèi)存管理 習(xí)題 16 有哪些主要功能 ? 他們的主要仸務(wù)是什么？ 答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充。 內(nèi)存分配：為每道程序分配內(nèi)存。 內(nèi)存保護(hù)：確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行，彼此互不干擾。 地

10、址映射：將地址空間的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對應(yīng)的物理地址。 內(nèi)存擴(kuò)充：用于實現(xiàn)請求調(diào)用功能，置換功能等。設(shè)備管理 有哪些主要功能？其主要仸務(wù)是什么？ 習(xí)題 17 答：主要功能有 : 緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等。主要任務(wù) : 完成用戶提出的 I/O 請求， 為用戶分配 I/O 設(shè)備； 提高 CPU 和 I/O 設(shè) 備 的利用率； 提高 I/O 速度；以及方便用戶使用 I/O 設(shè)備 . 17 文件管理有哪些主要功能？其 主要仸務(wù)是什么？ 文件管理 習(xí)題 18 主要功能：文件存儲空間的管理、目錄管理、文件的讀/ 寫管理和保護(hù)。文件管理的主要任務(wù)：管理用戶文件和系統(tǒng)文件，方便用戶使用

11、，保證文件安全性。接口管理 用戶接口：聯(lián)機(jī)用戶接口，脫機(jī)用戶接口，圖形用戶接口程序接口 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的新功能習(xí)題 19系統(tǒng)安全，網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)，支持多媒體1.6 OS 的結(jié)構(gòu)設(shè)計習(xí)題 20+一在微內(nèi)核 OS 中，為什么要采用客戶 / 服務(wù)器模式？ 答： C/S 模式具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)的分布處理和存儲。便于集中管理。靈活性和 可擴(kuò)充性。易于改編應(yīng)用軟件。二 試描述什么是微內(nèi)核 OS 。1）足夠小的內(nèi)核2）基于客戶 / 服務(wù)器模式3）應(yīng)用機(jī)制與策略分離原理4 ）采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。三 在基亍微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的 OS 中，應(yīng)用了哪些新技術(shù)？ 答：在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的 OS 中，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計技術(shù)。四 何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能？ 答：把操作系統(tǒng)中更多的成分和功