2335网络操作系统之课后题答案参照.pdf

第一章网络操作系统概念一思考题1.什么是计算机系统？计算机系统是怎样构成的？答：计算机系统是一种可以按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统 计算机系统包括硬件系统和软件系统两部份硬件系统是计算机系统赖以工作的实体；软件系统是能够使计算机系统按用户的要求协调工作的操作命令的集合2什么是操作系统？说明操作系统在计算机系统中的作用和地位？答： 1.操作系统是计算机系统的一个系统软件，它是这样的一些程序集合：它们能够有效地组织和管理计算机中的硬件及软件资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能2.操作系统是系统软件，连接硬件和软件，是两者之间的桥梁作为系统软件，它是计算机资源的管理者，计算机的软硬件资源在操作系统的管理下调配有序，协调工作； 操作系统又是人机交互的接口，在操作系统的环境下人们通过命令或系统调用用来控制计算机运行；操作系统还是扩展机和虚拟技术，操作系统扩展计算机的运行范围3.从资源管理的角度说明操作系统的主要功能答： 1.进程（线程）管理，包括进程控制、进程同步和进程间通信；2.处理机调度；3.存储管理，包括内存的分配和回收、存储保护和内存扩充；4.文件管理，包括文件存储空间的管理、目录管理和文件系统的安全性；5.输入 输出管理。

4.操作系统有哪些基本特征？答：作为一种系统软件，操作系统有着与其他软件不同的特征：并发性、共享性（互斥共享和同时共享）和随机性5各类系统的概念和特点答： 1.批处理系统：可对用户作业成批处理、期间不需要用户干预，分为单道批处理和多道批处理系统2.分时系统，利用分时技术的一种联机的多用户交互式操作系统，多个用户通过终端设备与计算机交互来运行各自的作业，交且共享一个计算机而互不干扰分时是指把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用3.实时系统，是指在计算机系规定时间内及时响应外部事件的请求，同时完成对该事件的处理，并能够控制所有实时设备和实时任务协调一致工作的操作系统；特征：及时性、实时性、高可靠性和高过载防护性4.网络操作系统，为计算机网络配置的操作系统称为网络操作系统，是基于计算机网络的、在各种计算机操作的操作系统之上按网络体系结构协议标准设计开发的软件，包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用4.分布式操作系统，将大量的计算机通过网络连结在一起，获得极高的运算能力及广泛的数据共享， 这样的系统称为分布式系统；为分布式系统配置的操作系统称为分布式操作系统；能够共享数据、资源、服务及共享运算处理能力。

6.网络操作系统有什么特点，一般采用什么结构？答：网络操作系统的结构大多数采用客户机/ 服务器模式，其特点是微内核，以通信方式请求服务并返回结果，其优点是可靠、灵活，适宜网络使用一般采用微内核结构第二章网络操作系统基本功能一思考题1.什么是进程？答：进程是具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一个运行活动，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位进程分为系统进程和用户进程2.进程和程序有什么区别和联系？答： 1.联系：程序是构成进程的一个部分，一个进行的运行目标是执行它对应的程序，如果没有程序， 进程就失去了存在的意义从静态来看，进程是由程序、数据和进程控制块三部分组成的2.区别：程序是静态的， 进程是动态的； 进程是程序的一个执行过程，程序的存在是永久的；进程是为了程序的一次执行而暂时存在的，进程有有生命周期的；一个进程可以包括若于个程序的执行，一个程序也可以产生多个进程3.进程有哪些基本状态？它们的变化关系是怎样的？答： 1.一个进程可以处于运行、就绪和等待三种基本状态，并以在这三种基本状态中转换2.就绪态到运行态（获得CPU） ，运行态到就绪态（时间片用完），等待态到就绪态（阻塞） 。

4.进程控制块PCB的作用是什么？其主要内容有哪些？进程能否修改访问自己的进程控制块内容？答： 1.操作系统利用PCB来描述进程的基本情况以及进程的运行变化过程，PCB是进程存在的唯一标志2.进程控制块的内容分成调度信息和现场信息两大部分，调度信息供进程调度时使用，描述进程当前状况， 包括进程名、 进程号、 存储信息、 优先级、 当前状态、 资源清单、 家族关系、消息队列指针和当前打开文件等；现场信息刻画进程的运行情况，由于每个进程都有自己专用的工作存储区，其它进程运行不会改变他的内容，所以PCB 中的现场信息只记录那些可能会被其他进程改变的寄存器，如程序状态字、时钟、界地址寄存器等内容一旦进程的运行被中断， 必须把中断的上述内容记入进程控制块的现场信息所以进程是可以修改自己的进程控制块内容的5.什么是临界区？什么是相关临界区？对相关临界区的管理有哪些要求？答： 1.若系统中的某些资源一次只允许一个进程使用，则这类资源称为临界资源或共享变量，而在进程中访问临界资源的那一段程序称为临界区；如果有若干进程共享某一临界区，则该临界区称为相关临界区2.当临界区为空时，若有一个进程要求进入临界区，应允许它立即进入临界区，即有空让进；若有一个进程己在临界区，其他要求进入临界时，只能让其中一个进入临界区，其它进程必须等待，即多中择；任一进程进入临界区的要求应在有限时间满足，即有限等待；处于等待进入临界区的进程应放弃占用CPU ，即让权等待。

6.若用 PV 操作管理某一组相关临界区，其信号量S 的值在-1,1之间变化，当S=-1、S=0、S=1 时，它们各自的物理含义是什么？答：当 S=-1 ，表示有该类资源可以分配；当S=0,表示该类资源己被占用，无可分配资源；当S=-1,表示该类资源不可分配且有一进程请求该资源PV 操作只做 +-1 运算， P 操作请求资源，执行一次将S-1V操作释放资源，执行一次将S+1） 7.为什么要引进线程？线程和进程之间的区别和联系是什么？答：线程可以提高系统内部程序并发执行的级别，可以进一步搞效率线程和进程之间的联系是：线程是进程中的一个实体，是CPU 调度和分派的基本单位区别是进程是一个资源的拥有者， 而线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有少量在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源8.进程调度的作用是什么？引起进程调度的因素有哪些？答： 1 在多道程序设计环境中，进程数往往多于处理机数，这将导致多个进程争夺处理机进程调度的作用就是记录系统中所有进程的执行状况，根据一定的调度算法，从就绪队列中选出一个进程来，把CPU 分配给它引起进程高度的因素有：正在执行的进程运行完毕、正在执行的进程进入等待状态、进程的时间片用完、就绪队列中某个进程优先级高于正在运行进程的优先级。

总之，当一个进程让出处理机，就调用另一个进程占用处理机以运行9.调度的基本准则和进程调度算法答： 1.基本准则：处理机利用率，尽可能地使处理机处于忙碌状态，提高它的使用效率；吞吐量， 在单位时间内让更多的进程能完成工作，提高单位时间的处理能力；等待时间， 指一段时间内进程在就绪队列中等待的总时间，应尽量减少在就绪列队中的等待时间；响应时间，在交互式系统中对用户的请求应尽快地给出应答2.进程调度算法的任务是给出一种对各个就绪进程进行处理机分配的解决方案，以达到某种预定的进程调度目标调度算法有：先进先出算法、时间片轮转算法、基于优先级的调度算法和多级队列反馈法10.在一个单处理机的多道程序设计系统中，现有两道作业并发，其中一道以计算为主，另一道以输入/ 输出为主，应该如何赋于它们的优先数？为什么？答：优先数是指用数据代表进程的优先级的高低，优先高的进程可以优先占用处理机以计算为主的作业，要占用大部分的处理机时间，而以输入/输出为主的作业，占用处理机的时间相对较少，所以在赋于优先数时，以计算为主的作业的优先级要高于以输入/输出为主的作业11.就单向链接的方式写出进程入队的程序答：在单向链接中， 同一队列的进程通过进程控制块的队列指针联系起来，前一进程的控制块中的指针值是它下一个进程控制块的地址，队列中最后一个进程的进程控制中的指针值为“0-” 。

所以，在写程序就修改队列进程控制块的指针值12.当进程调度选中一个进程后，怎样才能让它占用处理机？答：当进程调度选中一个进程时，把CPU 分配给该进程，即把选中进程的进程控制块内有关现场信息，如程序状态字、通用寄存器等内容送入处理机相应的寄存器，从而让他占用CPU运行进程调度实际上完成了将一台物理机转变成多台虚拟CPU的工作13.存储管理的主要功能有哪些？答：存储管理的主要功能有：内存的分配和回收、存储共享、 存储保护和 “扩充” 内存容量14.虚拟存储器是什么？为什么要引入虚拟存储器？答：虚拟存储管理是由操作系统在硬件支持下对两级存储器（内存和外存）统一实施管理，达到“扩充”内存的目的，呈现给用户的是一个远远大于内存容量的编程空间，即虚存引入原因：足够大的内外存；有一定容量的内存；最主要的是硬件提供实现虚/实地址映射的机制15.什么是异常现象 （Belady现象）？请找出一个异常现象的例子答：当用FIFO 法进行页面置换，分配给进程的物理页面数增加时，缺页次数反而增加，这一现象称为异常现象具体的例子如：123412512345，当页面数为三时，缺页9 次，当页面数为四时，缺页10 次。

16.虚拟页式存储管理中， 页面置换算法所花的时间属于系统开销这种说法对吗？答：这种说法是正确的对一个页面的调度非常频繁的现象称为抖动，这将严重影响虚拟存储系统的性能， 进而影响整系统的性能，所以页面置换算法的优劣很重要，其所花的时间属于系统开销17.缺页中断的处理过程是软硬件配合完成的，请叙述缺页中断过程答：若在页表中发现要访问的的页面不在内存中，刚产生缺页中断，其处理过程如下：1.根据当前执行指令中的逻辑地址查页表的驻留位，判断该页是否在内存2.该页标志为0，形成缺页中断3.操作系统处理缺页中断，寻找一个空闲的页面4.若有空闲页，则把磁盘上读出的信息装入该页面中5.修改页表及内存分配表，表示该页己在内存6.如果内存中无空闲页，则按某种算法选择一个己在内存的页面，把它暂时调出内存若在执行中该页面己被修改过，则重新把该页信息重新写回到磁盘上当上一页被调出内存后，重复4、5 步7.恢复现场，重新执行被中断的指令18.什么是文件和文件系统？文件系统的功能是什么？答：文件被解释为一组带有标识的、在逻辑上有完整意义的信息项的序列，这个标识称为文件名； 信息项构成了文件内容的基本单位文件系统， 是操作系统中统一管理信息资源的一种软件；它管理文件的存储、检索、更新，提供安全可靠的共享和保护手段，并且方便用户使用；从用户的角度来看，文件系统还负责为用户建立文件、读写文件、修改文件、复制文件、撤销文件，还负责完成对文件的按名存取和对文件进行存取控制。

19.什么是文件的逻辑结构？有哪几种典型的文件逻辑结构？什么是文件的物理结构？有哪几种物理结构？这些结构各有什么特点？答：文件的逻辑结构就是用户所看到的文件的组织形式，有三种典型的逻辑结构：无结构的字符流式文件、 定长记录文件和不定长记录文件的记录树；文件的物理结构就是文件在实际存储空间存储时的结构，常用的文件物理结构有顺序结构、链接结构和索引结构20怎样确定文件的存取方式？请总结文件的存取方式、文件物理结构和存储设备类型之间的联系答：文件的存取方式就是文件的逻辑字符串地址和物理结构之间的映射或变换机制，常用的存取方法有顺序存取和随机存取两种方式至于选哪一种文件的存取方式，即取决于文件的性质和用户使用文件的情况存取方式、文件物理结构和存储设备类型之间的联系如图：存储介质磁带磁盘物理结构连续结构连续链接索引存取方式顺序存取随机随机21.设备管理的目标和功能是什么？答：目标：选择和分配输入输出设备以便进行数据传输操作；控制输入输出设备和CPU 或者内存之间数据的交换；为用户提供一个友好的透明窗口；提高设。