操作系統(tǒng)原理最全課后答案湯小丹

本文格式為Word版，下載可任意編輯——操作系統(tǒng)原理最全課后答案湯小丹第一章操作系統(tǒng)引論

1．設(shè)計(jì)現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么？

答：（1）有效性（2）便利性（3）可擴(kuò)展性（4）開放性

2．OS的作用可表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？

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)系統(tǒng)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(shuō)OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象？

答：OS首先在裸機(jī)上覆蓋一層I/O設(shè)備管理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)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(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件資源操作的其次層次抽象。OS通

過(guò)在計(jì)算機(jī)硬件上安裝多層系統(tǒng)軟件，加強(qiáng)了系統(tǒng)功能，隱蔽了對(duì)硬件操作的細(xì)節(jié)，由它們

共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象。

4．試說(shuō)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?？答：主要?jiǎng)恿?lái)源于四個(gè)方面的社會(huì)需求與技術(shù)發(fā)展：（1）不斷提高計(jì)算機(jī)資源的利用率；（2）便利用戶；

（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/O和聯(lián)機(jī)I/O？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由外圍

機(jī)控制完成，是在脫離主機(jī)的狀況下進(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。6．試說(shuō)明推動(dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?？答：推?dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ歉玫貪M足用戶的需要。主要表現(xiàn)在：CPU的

分時(shí)使用縮短了作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)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(shí)使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，獨(dú)立地處理自己的作業(yè)。7．實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？應(yīng)如何解決？答：關(guān)鍵問(wèn)題是當(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，

在用戶能接受的時(shí)延內(nèi)將結(jié)果返回給用戶。

解決方法：針對(duì)及時(shí)接收問(wèn)題，可以在系統(tǒng)中設(shè)置多路卡，使主機(jī)能同時(shí)接收用戶從各個(gè)終

端上輸入的數(shù)據(jù)；為每個(gè)終端配置緩沖區(qū)，暫存用戶鍵入的命令或數(shù)據(jù)。針對(duì)及

時(shí)處理問(wèn)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(gè)作業(yè)分派一個(gè)時(shí)間片，允許作業(yè)只在自己

的時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行，這樣在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，能使每個(gè)作業(yè)都運(yùn)行一次。8．為什么要引入實(shí)時(shí)OS？答：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(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。引入實(shí)時(shí)OS是為了滿足應(yīng)用的需求，更好地滿

足實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域的需要。

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(shuō)明。答：硬實(shí)時(shí)任務(wù)是指系統(tǒng)必需滿足任務(wù)對(duì)截止時(shí)間的要求，否則可能出現(xiàn)難以預(yù)計(jì)的結(jié)果。

舉例來(lái)說(shuō)，運(yùn)載火箭的控制等。

軟實(shí)時(shí)任務(wù)是指它的截止時(shí)間并不嚴(yán)格，偶爾錯(cuò)過(guò)了任務(wù)的截止時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影

響不大。舉例：網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的更新、火車售票系統(tǒng)。

10.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。答：（1）交互性：實(shí)時(shí)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(wèn)系統(tǒng)中某

些特定的專用服務(wù)程序。不像分時(shí)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)。

（2）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(lái)確定；而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，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(lái)確定的，一般為秒級(jí)到毫秒級(jí)，甚至有的要低于100微妙。

（3）可靠性：分時(shí)系統(tǒng)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。由于任何過(guò)錯(cuò)都可能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至是災(zāi)難性后果，所以在實(shí)時(shí)系統(tǒng)

中，往往都采取了多級(jí)容錯(cuò)措施保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性。

11．OS有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？

答：并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個(gè)基本特征；最基本的特征是并發(fā)性。

12.在多道程序設(shè)計(jì)的OS環(huán)境下的資源共享與一般狀況下的資源共享有何不同？對(duì)獨(dú)占資源應(yīng)采取何種方式？

一般狀況下的資源共享只要通過(guò)適當(dāng)?shù)陌才牛脩糁g并不會(huì)產(chǎn)生對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)。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(gè)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(shí)訪問(wèn)方式

13、什么是時(shí)分復(fù)用技術(shù)？

答：時(shí)分復(fù)用技術(shù)，將資源在不同的時(shí)間片內(nèi)分派給各種進(jìn)程使該資源被重復(fù)利用，從而提高資源的利用率。假使采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)的虛擬處理機(jī)，能夠在不同的時(shí)間片內(nèi)處理多個(gè)用戶的請(qǐng)求，從而使得用戶感覺自己獨(dú)占主機(jī)，而處理機(jī)在這期間內(nèi)也被充分的利用。

14、是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性?

答：操作系統(tǒng)的異步性表達(dá)在三個(gè)方面：一是進(jìn)程的異步性，進(jìn)程以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。二是程序的不可再現(xiàn)性，即程序執(zhí)行的結(jié)果有時(shí)是不確定的，即每個(gè)程序何時(shí)執(zhí)行，執(zhí)行順序以及完成數(shù)據(jù)是不確定的。

15．處理機(jī)管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？

答：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)立進(jìn)程，撤銷已終止進(jìn)程，控制進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

進(jìn)程同步：為多個(gè)進(jìn)程（含線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)。進(jìn)程通信：用來(lái)實(shí)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(duì)里依照一定的算法，選出若干個(gè)作業(yè)，為他們分派運(yùn)行所需

的資源（首選是分派內(nèi)存）。

（2）進(jìn)程調(diào)度：從進(jìn)程的就緒隊(duì)列中，依照一定算法選出一個(gè)進(jìn)程，把處理機(jī)分派給

它，并設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，使進(jìn)程投入執(zhí)行。

16、內(nèi)存管理有哪些主要功能？他們的主要任務(wù)是什么？

答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分派、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)展。內(nèi)存分派：為每道程序分派內(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。地址映射：將地址空間的規(guī)律地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對(duì)應(yīng)的物理地址。內(nèi)存擴(kuò)展：用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求調(diào)用功能，置換功能等。

17、設(shè)備管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？

答：主要功能有：緩沖管理、設(shè)備分派和設(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(qǐng)求，為用戶分派I\\O設(shè)備；提高CPU和I\\O設(shè)備的利用率；提高I\\O速度；以及便利用戶使用I\\O設(shè)備。18.文件管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？

答：文件管理主要功能：文件存儲(chǔ)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，便利用戶使用，保證文件安全性。

19.試說(shuō)明推動(dòng)傳統(tǒng)OS蛻變?yōu)楝F(xiàn)在OS的主要因素是什么？答：系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)的功能和服務(wù)、支持多媒體。

20、什么是微內(nèi)核OS

答：足夠小的內(nèi)核；基于客戶\\服務(wù)器模式；應(yīng)用機(jī)制與策略分開原理；采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)；

21、微內(nèi)核的操作系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn)？它為何能有這些優(yōu)點(diǎn)？答；1.提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；

2.加強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性；3.可移植性；

4.易于改編應(yīng)用軟件。

22、現(xiàn)代操作系統(tǒng)較之傳統(tǒng)操作系統(tǒng)又加強(qiáng)了哪些功能和特征？答：進(jìn)程管理、低級(jí)存儲(chǔ)器管理、中斷和陷入處理。23、在微內(nèi)核OS中，為什么要采用客戶\\服務(wù)器模式？答：C\\S有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1、數(shù)據(jù)的分布和存儲(chǔ)；2、便于集中管理；3、靈活性和可擴(kuò)展性；4、易于改編應(yīng)用軟件。

24、在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，應(yīng)用了哪些技術(shù)？

答：在基于微內(nèi)核的OS中采用了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)。

25、何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中尋常提供了哪些功能？

答：把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）中去運(yùn)行，而留下一個(gè)盡量小的內(nèi)核，用它來(lái)完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能，稱這種技術(shù)為微內(nèi)核技術(shù)，在微內(nèi)核中尋常提供了進(jìn)程管理，低級(jí)存儲(chǔ)器管理，中斷和陷入處理等功能

26、模塊接口法存在哪些問(wèn)題？可通過(guò)什么樣的途徑來(lái)解決？

答：（1）模塊接口法存在的問(wèn)題：①在OS設(shè)計(jì)時(shí)，各模塊間的接口規(guī)定很難滿足在模塊完成后對(duì)接口的實(shí)際需求。②在OS設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者必需做出一系列的決定，每一個(gè)決定必需建立在上一個(gè)決定的基礎(chǔ)上。但模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各模塊設(shè)計(jì)齊頭并進(jìn)，無(wú)法尋覓可靠的順序，造成各種決定的無(wú)序性，使程序設(shè)計(jì)人員很難做到設(shè)計(jì)中的每一步?jīng)Q定都建立在可靠的基礎(chǔ)上，因此模塊接口法被稱為“無(wú)序模塊法〞。

（2）解決途徑：將模塊接口法的決定順序無(wú)序變有序，引入有序分層法。27.試列出WindowsOS中五個(gè)主要版本，并說(shuō)明它們分別較之前一個(gè)版本有何改迚。答（1）MicrosoftWindows1.0是微軟公司在個(gè)人電腦上開發(fā)圖形界面的首次嘗試。

（2）Windows95是混合的16位/32位系統(tǒng)，第一個(gè)支持32位。帶來(lái)了更強(qiáng)大、更穩(wěn)定、更實(shí)用的桌面圖形用戶界面，終止了桌面操作系統(tǒng)間的競(jìng)爭(zhēng)。（3）Windows98是微軟公司的混合16位/32位Windows操作系統(tǒng)，改良了硬件標(biāo)準(zhǔn)的支持，革新了內(nèi)存管理，是多進(jìn)程操作系統(tǒng)。（4）WindowsXP是基于Windows2000的產(chǎn)品，擁有新用戶圖形界面月神Luna。簡(jiǎn)化了用戶安全特性，整合了防火墻。

（5）WindowsVista包含了上百種新功能；特別是新幅員形用戶界面和WindowsAero全新界面風(fēng)格、加強(qiáng)的搜尋功能（WindowsIndexingService）、

新媒體創(chuàng)作工具以及重新設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)、音頻、輸出（打?。┖惋@示子系統(tǒng)。28．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)？答：?jiǎn)斡脩魡稳蝿?wù)操作系統(tǒng)，其中最具代表性的是CP/M和MS-DOS.29、操作系統(tǒng)與與用戶之間的接口有哪些？

1、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。2、程序接口

其次章

1.什么是前趨圖？為什么要引入前趨圖？

答：前趨圖(PrecedenceGraph)是一個(gè)有向無(wú)循環(huán)圖，記為

DAG(DirectedAcyclicGraph)，用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。2.畫出下面四條語(yǔ)句的前趨圖:S1：a=x+y;S2：b=z+1;S3：c=a-b；

S4：w=c+1;

3.為什么程序并發(fā)執(zhí)行會(huì)產(chǎn)生休止性特征？

答：程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于它們共享系統(tǒng)資源，為完成同一項(xiàng)任務(wù)需要相互合作，致