计算机操作系统第一章作业及答案

第一章作业1、设计现代OS的主要目标是什么？答：有效性、方便性、可扩充性、开放性。10、试从交互性、及时性、以及可靠性方面将分时系统和实时系统进行比较。答：(1) 交互性：交互性是分时系统的关键问题，在分时系统中，联机用户可以通过终端与系统进行广泛的人机交互；实时系统也具有交互性，但在实时系统中进行的交互，仅限于访问系统中的某些特定的专用服务程序，交互性有较大的局限性。(2) 及时性：分时系统的即时性，是指用户能在很短的时间内获得系统的响应，此时间间隔是以人能接受的等待时间为限的，一般为2-3秒；及时性是实时系统的关键问题之一，实时信息系统的及时性要求与分时系统类似，而实时控制系统的及时性要求则是由被控制对象所要求的开始截止时间/完成截止时间决定的，一般为秒级、百毫秒级、毫秒级，甚至更低。(3) 可靠性：可靠性是实时系统的另一个关键问题，实时系统中的任何差错都可能带来巨大的经济损失或灾难性后果，所以实时系统要求高可靠性；分时系统的可靠性要求要低于实时系统。14、是什么原因使操作系统具有异步性特征？答：在多道、单处理机环境下，程序的执行不是一气呵成的，而是走走停停的。内存中的每道程序在何时能获得处理机运行，何时又因提出某种资源请求而暂停，以及能以怎样的速度向前推进，每道程序总共需多少时间才能完成，等等，都是不可预知的。或者说，进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。操作系统在单处理机环境下通过处理机管理而实现多道功能，这就造成了操作系统的异步性特征。15、处理机管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？答：处理机管理主要功能包括：进程控制：主要任务是为作业创建进程、撤消已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换。在现代OS中，进程控制还应具有为一个进程创建若干个线程的功能和撤消(终止)已完成任务的线程的功能。进程同步：主要任务是为多个进程(含线程)的运行提供协调，包括进程同步和互斥。进程通信：主要任务是实现在相互合作的进程之间的信息交换。处理机调度：主要任务包括作业调度、进程调度、线程调度，为进程、线程分配CPU的使用权，为作业分配主机的使用权。补充1、什么是多道程序设计技术？在OS中引入该技术带来哪些好处？答：多道程序设计技术：在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序。这些程序在OS管理程序的控制下，相互穿插地运行。当某道程序因某种原因不能继续运行下去时(如等待外部设备传输数据)，管理程序便将另一道程序调上CPU运行。它们共享系统内的各类资源。在OS中引入多道程序设计技术可带来以下好处：(1) 提高CPU的利用率；(2) 提高内存和I/O设备利用率；(3) 增加系统吞吐量。补充2、OS由多道批处理系统进化到分时系统的主要原因是什么？答：计算机技术的普及，使多用户同时联机使用计算机成为了一种广泛的需求。而在多道批处理系统上，用户脱机使用计算机，没有良好的人机交互界面，用户不能进行联机交互，造成了用户使用计算机的很大不便。为了满足用户需求，解决联机交互和资源共享等问题，出现了分时技术和分时系统。分时技术的出现主要基于一下几种需求：人-机交互、共享主机、方便用户上机等。