操作系统课后习题的答案1–10 ,13章(西电汤子赢教材)

  第一章 os 引论1. 设计现代 OS 的主要目标是什么? ? 方便性，有效性，可扩充性和开放性.2. OS 的作用可表现为哪几个方面? ? a. OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口； b. OS 作为计算机系统资源的管理者； c. OS 作为扩充机器.3. 试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么? ? 不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要；4. 何谓脱机 I/O 和联机 I/O? a. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及 CPU 和 I/O 设备之间速度不匹配而提出的. 它减少了 CPU 的空闲等待时间，提高了 I/O 速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制 下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当 CPU 需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入 到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了 CPU 等待输入的时间，这就是脱机输入技术;当 程序运行完毕或告一段落，CPU 需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把 结果输出到磁带上，然后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是 脱机输出技术. b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.5. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么? ? 用户的需要.即对用户来说，更好的满足了人-机交互，共享主机以及便于用户上机的需求.6. 试说明实时任务的类型和实时系统的类型. . a. 实时任务的类型按任务执行时是否呈现周期性来划分，分为周期性实时任务和非周期性实时任务； -根据对截止时间的要求来划分，分为硬实时任务和软实时任务; b. 通常把要求进行实时控制的系统统称为实时控制系统,把要求对信息进行实时处理的系统成为实时 信息处理系统.7. 实现多道程序应解决哪些问题? ? a. 处理机管理问题； b. 内存管理问题； c. I/O 设备管理问题； d. 文件管理问题； e. 作业管理问题.8. 试比较单道与多道批处理系统的特点及优缺点. . a. 单道批处理系统是最早出现的一种 OS，它具有自动性，顺序性和单道性的特点； -多道批处理系统则具有调度性，无序性和多道性的特点； b. 单道批处理系统是在解决人机矛盾及 CPU 和 I/O 设备之间速度不匹配的矛盾中形成的， 旨在提高系 统 资源利用率和系统吞吐量，但是仍然不能很好的利用系统资源； -多道批处理系统是对单道批处理系统的改进，其主要优点是资源利用率高，系统吞吐量大；缺点是 平均周转时间长，无交互能力.9. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决? ? ? a. 关键问题：及时接收，及时处理; b. 对于及时接收，只需在系统中设置一多路卡，多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输 入的数据； -对于及时处理，应使所有的用户作业都直接进入内存，在不长的时间内，能使每个作业都运行 一次.10 为什么要引入实时操作系统? ? 更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.11 OS 具有哪几大特征?它的最基本特征是什么? a. 并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Asynchronism). b. 其中最基本特征是并发和共享.12 内存管理有哪些主要功能?它们的主要任务是什么? ? ? a. 主要功能: 内存分配，内存保护，地址映射和内存扩充等. b. 内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，以减少不可用的内存空间， 允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增长的需要. -内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰. -地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址. -内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量.13 处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么? ? ? a. 进程控制，进程同步，进程通信和调度. b. 进程控制的主要任务是为作业创建进程，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态 转换. -进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节. -进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换. -调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个 作业，为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一新 进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，是进程投入运行.14 设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么? ? ? a. 主要功能: 缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等. b. 主要任务: 完成用户提出的 I/O 请求， 为用户分配 I/O 设备； 提高 CPU 和 I/O 设备的利用率；提高I/O 速 度；以及方便用户使用 I/O 设备.15 文件管理有哪些主要功能?其主要任务是什么? ? ? a. 主要功能: 对文件存储空间的管理，目录管理，文件的读，写管理以及文件的共享和保护. b. 主要任务: 对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性.16 试在交互性，及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较. . a. 分时系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序，因而它具有较强的交互能力；而实时系统 虽然也有交互能力，但其交互能力不及前者. b. 实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似，都是以人所能接收的等待时间来确定；而实时控制 系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的. c. 实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.17 是什么原因使操作系统具有异步性特征? ? a. 程序执行结果是不确定的,即程序是不可再现的. b. 每个程序在何时执行，多个程序间的执行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,即不可 预知性.18 试说明在 MS-DOS 3.X 以前的版本中，其局限性表现在哪几个方面? ? a. 在寻址范围上，DOS 只有 1MB，远远不能满足用户需要. b. DOS 试单用户单任务操作系统，不支持多任务并发执行,与实际应用相矛盾.19 MS-DOS 由哪几部分组成?每部分的主要功能是什么? ? ? 略.20 为什么 Microsoft 在开发 OS/2 时，选中了 80286 芯片? ? 设计 OS/2 的主要目标之一是既能充分发挥 80286 处理器的能力，又能运行在 8086 处理器环境下开发 的 程序.因为在 80286 内部提供了两种工作方式: 实方式和保护方式，使得 Intel 80286 处理器不仅提供了 多 任务并发执行的硬件支持，而且还能运行所有在 8086 下编写的程序。21 OS/2 的主要功能是什么? ? a. 多任务. b. 进程管理. c. 存储器管理. d. 文件管理. e. 应用程序接口 API. f. 表示管理.22 多处理机 OS 有哪几种模式?各有何优缺点? ? ? a. 2 种模式: 非对称多处理模式(Asymmetric Multiprocessing Model)和对称多处理模式(Symmetric Multiprocesing Model). b. 前者易于实现，但资源利用率低. -后者优点是允许多个进程同时运行，缺点是必须小心控制 I/O，以保证能将数据送至适当的处理器， 同时还必须注意使各 CPU 的负载平衡.23 试说明网络 OS 的主要功能. . a. 网络通信; b. 资源管理; c. 网络服务; d. 网络管理; e. 互操作能力.24 试比较网络 OS 和分布式 OS. a. 网络 OS 是基于由一些互联的自主计算机系统组成的计算机网络，以计算机技术和通信技术高度发 展为 基础，能实现相互通信和相互合作功能的系统.分布式 OS 是指多个分散的处理单元，经互联网络连接 而 形成的系统. b. 在分布性上，两者都具有分布处理功能，但网络 OS 的控制功能大多集中在某个(些)主机或网络服 务器 中，即集中式，而分布式 OS 则是较均匀地分布在系统的各个站点上，是完全分布式的. -在并行性上，分布式 OS 的任务分配程序可将多个任务分配到多个处理单元上而实现并行，网络 OS 中 通常无任务分配功能,每个用户的任务通常在自己(本地)的计算机上处理. -在透明性上，两者都具透明性，但网络 OS 指在操作实现上的透明性，而分布式 OS 则在系统内部的 细 节上实现了很好的隐藏，即具有物理上的透明性. -在共享性上，分布式 OS 是比较完全的实现共享，而网络 OS 共享的资源大多是在主机或网络服务器 中. -在健壮性上，分布式系统由于处理和控制功能是分布的，还拥有容错技术实现系统重构，因而具有 很强的健壮性；而网络 OS 的控制功能大多集中在主机或服务器中，是系统具有潜在的不可靠性，健 壮性差. 第二章1. 试画出下面条语句的前趋图: : S1: a=5-x; S2: b=a*x; S3: c=4*x;