计算机操作系统第三版课后答案(汤子瀛等著)

第一章第一章 操作系统引论操作系统引论 1设计现代设计现代 OS 的主要目标是什么？的主要目标是什么？ 答： （答： （1）有效性）有效性 （2）方便性）方便性 （3）可扩充性）可扩充性 （4）开放性）开放性 2OS 的作用可表现在哪几个方面？的作用可表现在哪几个方面？ 答： （答： （1）OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）OS 作为计算机系统资源的管理者作为计算机系统资源的管理者 （3）OS 实现了对计算机资源的抽象实现了对计算机资源的抽象 3为什么说为什么说 OS 实现了对计算机资源的抽象？实现了对计算机资源的抽象？ 答：答：OS首先在裸机上覆盖一层首先在裸机上覆盖一层 I/O 设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的 第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作 的第二层次抽象。的第二层次抽象。 OS通过在计通过在计算机硬件上安装多层系统软件， 增强了系统功能，算机硬件上安装多层系统软件， 增强了系统功能， 隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。 4试说明推试说明推动动多道批处理系统形成和多道批处理系统形成和发发展的主要展的主要动动力是什么？力是什么？ 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1）不断提高计算机资源的利用率；）不断提高计算机资源的利用率； （2）方便用户；）方便用户； （3）器件的不断更新换代；）器件的不断更新换代； （4）计算机体系结构的不断发展。）计算机体系结构的不断发展。 5何谓脱机何谓脱机 I/O 和联机和联机 I/O？ 答：脱机答：脱机 I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或 卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。该磁带上。该 方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。 而联机而联机 I/O 方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。 6试说明推试说明推动动分时系统形成和分时系统形成和发发展的主要展的主要动动力是什么？力是什么？ 答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。主要表现 在：在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接 控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理 自己的作业。自己的作业。 7实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？ 答：关键问题是当用户在自己的终端上键答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时入命令时，系统应能及时接收并及时 处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。解决方法：针对及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。解决方法：针对及时 接收问题，可以在系统中设接收问题，可以在系统中设置置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输 入的数据；为每个终端配入的数据；为每个终端配置置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处 理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间 片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业 都运行一次。都运行一次。 8为什么要引入实时为什么要引入实时 OS？ 答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成答：实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成 对该事件的处理，并控制所有对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时实时任务协调一致地运行。引入实时 OS 是为了是为了 满足应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。满足应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。 9什么是硬实时什么是硬实时任任务和软实时务和软实时任任务？试务？试举例举例说明。说明。 答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以答：硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以 预测的结果。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并预测的结果。举例来说，运载火箭的控制等。软实时任务是指它的截止时间并 不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内不严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内 容的更新、火车售票系统。容的更新、火车售票系统。 10在在 8位微机和位微机和 16 位微机中，占据了统治地位的是什么操作系统？位微机中，占据了统治地位的是什么操作系统？ 答：单用户单任务操作系统，其中最具代表性的是答：单用户单任务操作系统，其中最具代表性的是 CP/M 和和 MS-DOS. 11试列出试列出 Windows OS 中五个主要版本，并说明它们分别较之前一个版本有中五个主要版本，并说明它们分别较之前一个版本有 何改何改进进。 答：答： （1） Microsoft Windows 1.0是微软公司在个人电脑上开发图形界面的首次尝试。是微软公司在个人电脑上开发图形界面的首次尝试。 （2）Windows 95 是混合的是混合的 16位位/32位系统，第一个支持位系统，第一个支持 32位。带来了更强大、位。带来了更强大、 更稳定、更实用的桌面图形用户界面，结束了桌面操作系统间的竞争。更稳定、更实用的桌面图形用户界面，结束了桌面操作系统间的竞争。 （3）Windows 98 是微软公司的混合是微软公司的混合 16位位/32 位位 Windows 操作系统，改良了操作系统，改良了 硬件标准的支持，革新了内存管理，是多进程操作系硬件标准的支持，革新了内存管理，是多进程操作系统。统。 （4）Windows XP 是基于是基于 Windows 2000 的产品，拥有新用户图形界面月神的产品，拥有新用户图形界面月神 Luna。简化了用户安全特性，整合了防火墙。简化了用户安全特性，整合了防火墙。 （5）Windows Vista 包含了上百种新功能；特别是新版图形用户界面和包含了上百种新功能；特别是新版图形用户界面和 Windows Aero 全新界面风格、加强的搜寻功能（全新界面风格、加强的搜寻功能（Windows Indexing Service） 、） 、 新媒体创作工具以及重新媒体创作工具以及重 新设计的网络、音频、输出（打印）和显示子系统。 。新设计的网络、音频、输出（打印）和显示子系统。 。 12试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统进进行比较。行比较。 答： （答： （1）及时性：实时信息处理系统对）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以实时性的要求与分时系统类似，都是以 人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要 求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的 要低于要低于 100微妙。微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系 统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资 源共享等服务。源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具 有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后 果，所以在实时系统中，往往果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据 的安全性。的安全性。 13OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？有哪几大特征？其最基本的特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 14处理机管理有哪些主要功能？它们的主要处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任任务是什么？务是什么？ 答：处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度；答：处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度； 进程管理：为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运行过程中的状态进程管理：为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运行过程中的状态 转换。进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调。转换。进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调。 通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。 处理机调度：处理机调度： （1）作业）作业调度。从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运调度。从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运 行所需的资源（首选是分配内存） 。行所需的资源（首选是分配内存） 。 （2）进程调度：从进程的就绪队列中，按照一定算法选出一个进程，把处理机）进程调度：从进程的就绪队列中，按照一定算法选出一个进程，把处理机 分配给它，并设分配给它，并设置置运行现场，使进程投入执行。运行现场，使进程投入执行。 15内存管理有哪些主要功能内存管理有哪些主要功能?他们的主要他们的主要任任务是什么？务是什么？ 答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。 内存分配：为每道程序分配内存。内存分配：为每道程序分配内存。 内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，彼此互不干扰。内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，彼此互不干扰。 地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。 内存内存扩充：用于实现请求调用功能，扩充：用于实现请求调用功能，置置换功能等。换功能等。 16设备管理有哪些主要功能？其主要设备管理有哪些主要功能？其主要任任务是什么？务是什么？ 答：主要功能有答：主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。 主要任务主要任务: 完成用户