操作系統(tǒng)第一章答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 操作系統(tǒng)引論1、設(shè)計(jì)現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么？P1答：其主要目標(biāo)是有效性、方便性、可擴(kuò)充性、開放性。2、OS的作用可表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？P2-P3答：1、OS 作為用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口；2、OS 作為計(jì)算機(jī)資源的管理者；3、OS 實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象；3、為什么說OS實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)資源的抽象？P4答：OS 是鋪設(shè)在計(jì)算機(jī)硬件上的多層系統(tǒng)軟件，它們不僅增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能，而且還隱藏了對(duì)硬件操作的細(xì)節(jié)，由它們實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)硬件操作的多個(gè)層次的抽象。值得說明的，對(duì)一個(gè)硬件在底層進(jìn)行抽象后，在高層還可再次對(duì)該資源進(jìn)行抽象，成為更高層的抽象模型。隨著抽象層次的提

2、高，抽象接口所提供的功能就越來越強(qiáng)，用戶使用起來也更加方便。4、試說明推動(dòng)多道批處理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?？P7，P4-P5答：為了進(jìn)一步提高資源的利用率和系統(tǒng)吞吐量，在該系統(tǒng)中，用戶所提交的作業(yè)都先存放在外存上并排成一個(gè)隊(duì)列，稱為“后備隊(duì)列”；然后，由作業(yè)調(diào)度程序按一定的算法從后備隊(duì)列中選擇若干個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，使它們共享CPU 和系統(tǒng)中各種資源。在OS 中引入多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)可帶來以下好處：提高CPU 和利用率、可提高內(nèi)存和I/O 設(shè)備利用率、增加系統(tǒng)吞吐量。主要?jiǎng)恿Γ?、不斷提高計(jì)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、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展；5、何謂脫機(jī)I/

3、O和聯(lián)機(jī)I/O？P6答：脫機(jī)I/O方式：由于程序和數(shù)據(jù)的輸入和輸出都是在外圍機(jī)的控制下完成的，或者說，它們是在脫離主機(jī)的情況下進(jìn)行的，故稱為脫機(jī)輸入/輸出方式。聯(lián)機(jī)I/O方式：在主機(jī)的直接控制下進(jìn)行輸入/輸出的方式稱為聯(lián)機(jī)輸入/輸出方式。6、試說明推動(dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?？P9答：分時(shí)系統(tǒng)它能很好地將一臺(tái)計(jì)算機(jī)提供給多個(gè)用戶同時(shí)使用，提高計(jì)算機(jī)的利用率。1、人-機(jī)交互；2、共享主機(jī)；3、便于用戶上機(jī)。7、實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是什么 ？應(yīng)如何解決？P10答：其最關(guān)鍵的問題是如何使用戶能與自己的作業(yè)進(jìn)行交互，即當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)接收并及時(shí)處理該命令，再將

4、結(jié)果返回給用戶。用戶可繼續(xù)鍵入下一條命令，此即人-機(jī)交互。應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，即使有多個(gè)用戶同時(shí)通過自己的鍵盤鍵入命令，系統(tǒng)也應(yīng)能全部地及時(shí)接收并處理這些命令。1、及時(shí)接收；2、及時(shí)處理；8、為什么要引入實(shí)時(shí)OS？P11答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)（或即時(shí)）響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。1、應(yīng)用需求；2、實(shí)時(shí)任務(wù)；9、什么是硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)？試舉例說明。P12答：硬實(shí)時(shí)任務(wù)是系統(tǒng)必須滿足任務(wù)對(duì)截止時(shí)間的要求，否則可能出現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的結(jié)果。軟實(shí)時(shí)任務(wù)是它也聯(lián)系著一個(gè)截止時(shí)間，但并不嚴(yán)格，若偶爾錯(cuò)過了任務(wù)的截止時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響也不會(huì)太大。舉

5、例說明：硬實(shí)時(shí)任務(wù)為訂車票、工業(yè)；軟實(shí)時(shí)任務(wù)為網(wǎng)頁更新；10、在8位微機(jī)和16位微機(jī)中，占據(jù)了統(tǒng)治地位的是什么 操作系統(tǒng)？P13答：在8 位微機(jī)和16 位微機(jī)中，最有代表性的單用戶單任務(wù)微機(jī)操作系統(tǒng)是CP/M 和MS-MOS。11、試列出Windows OS中五個(gè)主要版本，并說明它們分別較之前一個(gè)版本有何改進(jìn)。P13答：1、WIN1.0 和WIN2.0；2、WIN3.1 版本，針對(duì)386 和486 等32 位微機(jī)開發(fā)的，較之以前的操作系統(tǒng)有著重大的改進(jìn)，引入了友善的圖形用戶界面，支持多任務(wù)和擴(kuò)展內(nèi)存的功能，使計(jì)算機(jī)更好使用，從而成為386 和486 等微機(jī)的主流操作系統(tǒng)；3、1 WIN95、W

6、IN3.1 有許多重大改進(jìn)，采用了全32 位處理技術(shù)，并兼容了以前的16 位應(yīng)用程序，在該系統(tǒng)中還集成了支持INTERENET 的網(wǎng)絡(luò)功能。4、WIN98 把微軟公司自己開發(fā)的INTERNET 瀏覽器整合到系統(tǒng)中，大大方便了用戶上網(wǎng)瀏覽，另一個(gè)特點(diǎn)是增加了對(duì)多媒體的支持。5、32 位版本的WIN XP。12、試從交互性、及時(shí)性以及可靠性方面，將分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行比較。P12答：1、及時(shí)性，實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)類似，都是以人所能接受的等待時(shí)間來確定的；而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，則是以控制對(duì)象所要求的開始截止時(shí)間或完成截止時(shí)間來確定的，一般為秒級(jí)到毫秒級(jí)，甚至有的要低于100

7、 微秒。2、交互性，實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)雖然也具有交互性，但這里人與系統(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。3、可靠性，分時(shí)系統(tǒng)雖然也要求系統(tǒng)可靠，但相比之下，實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求系統(tǒng)具有高度的可靠性。13、OS有哪幾個(gè)特征？其最基本的特征是什么？P14答：OS 有并發(fā)、共享、虛擬和異步這四個(gè)基本特征。并發(fā)和共享特征是操作系統(tǒng)最基本的特征；14、處理機(jī)管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？P18答：主要功能：創(chuàng)建和撤消進(jìn)程（線程），對(duì)諸進(jìn)程（線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程（線程）之間的信息交換，以及按照一定的算法把處理機(jī)分配給進(jìn)程（線程）。1、進(jìn)程控制：進(jìn)程控制的主要功能是為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程，

8、撤消已結(jié)束的進(jìn)程，以及控制進(jìn)程在運(yùn)行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。2、進(jìn)程同步：進(jìn)程同步的主要任務(wù)是為多個(gè)進(jìn)程（含線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)。3、進(jìn)程通信：在多道程序環(huán)境下，為了加速應(yīng)用程序的運(yùn)行，應(yīng)系統(tǒng)中建立多個(gè)進(jìn)程，并且再為一個(gè)進(jìn)程建立若干個(gè)線程，由這些進(jìn)程（線程）相互合作去完成一個(gè)共同的任務(wù)。而在這些進(jìn)程（線程）之間，又往往需要交換信息。當(dāng)相互合作的進(jìn)程（線程）處于同一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，通常在它們之間是采用直接通信方式，即由源進(jìn)程利用發(fā)送命令直接將消息（Message）掛到目標(biāo)進(jìn)程的消息隊(duì)列上，以后由目標(biāo)進(jìn)程利用接收命令從其消息隊(duì)列中取出消息。4、調(diào)度：在后備隊(duì)列上等待的每個(gè)作業(yè)都需經(jīng)過調(diào)度才能執(zhí)行（1）作業(yè)

9、調(diào)度：作業(yè)調(diào)度的基本任務(wù)是從后備隊(duì)列中按照一定的算法，選擇出若干個(gè)作業(yè)，為它們分配運(yùn)行所需的資源（首行是分配內(nèi)存）。（2）進(jìn)程調(diào)度：進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)是從進(jìn)程的就緒隊(duì)列中，按照一定的算法選 出一個(gè)進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它，并為它設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，使進(jìn)程投入執(zhí)行。15、內(nèi)存管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？P20答：主要任務(wù)是為多道程序的運(yùn)行提供良好的環(huán)境，方便用戶使用存儲(chǔ)器，提高存儲(chǔ)器的利用率以及能從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存。有內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址眏射和內(nèi)存擴(kuò)充等功能。1、內(nèi)存分配：內(nèi)存分配的主要任務(wù)是為每道程序分配內(nèi)存空間，使它們“各得其所”；提高存儲(chǔ)器的利用率，以減少不可用的內(nèi)存空間；允許正在運(yùn)行

10、的程序申請(qǐng)附加的內(nèi)存空間，以適應(yīng)程序和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的需要。2、內(nèi)存保護(hù)：內(nèi)存保護(hù)的主要任務(wù)是確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間內(nèi)運(yùn)行彼此互不干擾；絕不允許用戶程序訪問操作系統(tǒng)的程序和數(shù)據(jù)；也不允許用戶程序轉(zhuǎn)移到非共享的其它用戶程序中去執(zhí)行。3、地址映射：存儲(chǔ)器管理必須提供地址映射功能，以將地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間中與之對(duì)應(yīng)的物理地址。該功能應(yīng)在硬件的支持下完成。4、內(nèi)存擴(kuò)充：存儲(chǔ)器管理中的內(nèi)存擴(kuò)充任務(wù)并非是去擴(kuò)大物理內(nèi)存的容量，而是借助于虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，從邏輯上去擴(kuò)充內(nèi)存容量，使用戶所感覺到的內(nèi)存容量比實(shí)際內(nèi)存容量大得多，以便讓更多的用戶程序并發(fā)運(yùn)行。16、設(shè)備管理有哪些主要功能？其

11、主要任務(wù)是什么？P21答：主要任務(wù)是：完成用戶進(jìn)程提出的I/O 請(qǐng)求；為用戶進(jìn)程分配其所需的I/O 設(shè)備；提高CPU 和I/O 設(shè)備的利用率；提高I/O 速度；方便用戶使用I/O 設(shè)備。有緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等功能。1、緩沖管理：在I/O 設(shè)備和CPU 之間引入緩沖，提高CPU 的利用率，進(jìn)而提高系統(tǒng)吞吐量。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，都無一例外地在內(nèi)存中設(shè)置了緩沖區(qū)，而且還可通過增加緩沖區(qū)容量的方法來改善系統(tǒng)的性能。對(duì)于不同的系統(tǒng)，可以采用不同的緩沖區(qū)機(jī)制。2、設(shè)備分配：設(shè)備分配的基本任務(wù)是根據(jù)用戶進(jìn)程的I/O 請(qǐng)求、系統(tǒng)的現(xiàn)有資源情況以及按照某種設(shè)備的分配策略，為之分配其所需的

12、設(shè)備。如果在I/O 設(shè)備和CPU 之間還存在著設(shè)備控制器和I/O通道時(shí)，還須為分配出去的設(shè)備分配相應(yīng)的控制器和通道。3、設(shè)備處理：設(shè)備處理程序又稱為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。其基本任務(wù)是用于實(shí)現(xiàn)CPU 和設(shè)備控制器之間的通信，即由CPU 向設(shè)備控制器發(fā)出I/O 命令，要求它完成指定的I/O 操作；反之，由CPU 接收從控制器發(fā)來的中斷請(qǐng)求，并給予迅速的響應(yīng)和相應(yīng)的處理。17、文件管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？P21-P22答：文件管理的主要任務(wù)是對(duì)用戶文件和系統(tǒng)文件進(jìn)行管理，以方便用戶使用，并保證文件的安全性。為此，文件存儲(chǔ)空間的管理、目錄管理、文件的讀/寫管理，以及文件的共享與保護(hù)等功能。1、文

13、件存儲(chǔ)空間的管理：其主要任務(wù)是為每個(gè)文件分配必要的外存空間，提高外存的利用率，并能有助于提高文件系統(tǒng)的存、取速度。2、目錄管理：目錄管理的主要任務(wù)是為每個(gè)文件建立 其目錄項(xiàng)，并對(duì)眾多的目錄項(xiàng)加以有效的組織，以實(shí)現(xiàn)方便的按名存取，即用戶只須提供文件名便可對(duì)該文件進(jìn)行存取。3、文件的讀/寫管理和保護(hù)：文件的讀/寫管理其該功能是根據(jù)用戶的請(qǐng)求，從外存中讀取數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)寫入外存。文件保護(hù)其為了防止系統(tǒng)中的文件被非法竊取和破壞，在文件系統(tǒng)中必須提供有效的存取控制功能。18、是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性特征？P18答：進(jìn)程是以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，此即進(jìn)程的異步性。19、模塊接口法存在著哪些問題

14、？可通過什么樣的途徑來解決？P25答：1、在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)各模塊之間的接口規(guī)定很難滿足在模塊完成后對(duì)接口的實(shí)際需求。2、在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者必須做出一系列的決定，每一個(gè)決定必須建立在上一個(gè)決定基礎(chǔ)之上?？赏ㄟ^有序分層法來解決。20、在微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，為什么要采用客戶/服務(wù)器模式？P27答：1、具有相當(dāng)強(qiáng)的數(shù)據(jù)分布處理和存儲(chǔ)能力。2、便于集中管理。3、靈活性和可擴(kuò)充性。4、易于改編應(yīng)用軟件。21、試描述什么是微內(nèi)核操作系統(tǒng)？P29答：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)。22、在基于微內(nèi)核系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)中，應(yīng)用了哪些新技術(shù)？答：面向?qū)ο蠹夹g(shù)。23、何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能？P29答：內(nèi)核是指精心設(shè)計(jì)的、能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代操作系統(tǒng)最基本的核心功能的部分。微內(nèi)核并非是一個(gè)完整的操作系統(tǒng)，而只是操作系統(tǒng)中最基本的部分。通常