计算机操作系统（第四版）唐小丹等编著第一章习题参考答案

计算机操作系统（第四版）唐小丹等编著第一章习题参考答案

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1.设计现代os的主要目标是什么br> 方便性、有效性、可扩充性、开放性
2.os的作用可以表现在哪几方面br> ①os可以作为用户与计算机硬件系统之间的接口
②os作为计算机系统资源的管理者
③os实现了对计算机资源的抽象
3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象br> os首先在裸机上覆盖了一层i/o设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源的操作的第二层次抽象。Os通过再计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。
4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的动力主要是什么br> 主要动力源于五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
②方便用户
③器件的不断更新换代
④计算机体系结构的不断发展
⑤不断提出新的应用需求
5.何谓脱机i/o和联机i/obr> 脱机i/o是指事先将装有用户程序和数据的纸带或者卡片装入纸带输入机或者卡片机，再外围机的控制下，把纸带或者卡片上的数据或程序输入到磁带上。该方式下的输入输出由外围机控制完成，是脱离主机的情况下进行的。
而联机i/o方式是指程序和数据的输入输出都是再主机的直接控制下进行的。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么br> 推动分时系统形成和发展的主要动力是更好的满足用户的需要。主要表现在：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。
7.实现分时系统的关键问题是什么如何解决br> 关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能即使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：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有用户作业都能直接进入内存，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，能使每个作业都运行一次。
8.为什么要引入实时osbr> 实时操作系统是指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，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入 实时os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。
9.什么是硬实时任务和软实时任务举例说明
硬实时任务是指系统必须满足任务对截至时间的要求，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至时间并不严格，偶尔错过了任务的截至时间，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
10.试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。
①交互性。在信息查询系统中，人与系统的交互性仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。它并不像分时系统那样，能向系统终端用户提供数据处理、资源共享等服务。而多媒体系统的交互性也仅限于用户发送某些特定的命令，如开始、停止、快进等，由系统立即响应。
②及时性。信息查询系统对实时性的要求是依据人所能接受的等待时间确定的，而多媒体系统实时性的要求是，播放出来的音乐和电视能令人满意。实时控制系统的实时性则是以控制对象要求的截至时间来确定的，一般为秒级到毫秒级。
③可靠性。分时系统要求系统可靠，实时系统要求系统高度可靠，因为任何差错都可能带来无法预料的灾难性后果。因此，在实时系统中，往往都采取了多级容错措施来保障系统的安全性和数据的安全性。
11.os有哪几大特征中最基本的特征是什么br> 并发、共享、虚拟、异步。
最基本的特征是并发
12.在多道程序技术的os环境下的资源共享与一般情况下的资源共享有何不同独占资源应采取何种共享方式br> 在该系统中，用户所提交的作业先存放在外存上，并排成一个队列，称为“后备队列”。然后由作业调度程序按一定算法，从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享cpu和系统中的各种资源
采取互斥共享。
13.什么是时分复用技术例说明它能提高资源利用率的根本原因是什么。
时分复用技术：将资源在不同的时间片内分配给各进程以使该资源被重复利用，从而提高资源利用率。如采用时分复用技术的虚拟处理机，能够在不同的时间片内处理多个用户的请求，从而使得用户感觉自己独占主机，而处理机在这期间也被充分的利用
根本原因：它利用某设备为一用户服务的空闲时间，又转去为其他用户服务，使设备得到最充分的利用。
14.是什么原因使操作系统具有异步性特征br> 在单处理机环境下，由于系统中只有一台处理机，因而每次只允许一个进程执行，其余进程只能等待。由于资源等因素的限制，使进程的执行同常都不可能“一气呵成”，而是以“走走停停”的方式进行
15.处理机管理有哪些主要功能主要任务是什么br> 主要功能：创建和撤销进程，对诸进程进行协调，实现进程之间的信息交换，以及按照一定的算法把处理机分配给进程。
主要任务：进程控制、进程同步、进程通信、调度
16.内存管理有哪些主要功能主要任务是什么br> 主要功能：内存分配和回收、内存保护、地址映射和内存扩充
主要任务：
17.设备管理有哪些主要功能主要任务是什么br> 主要功能：缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备
主要任务：①完成用户进程提出的i/o请求，为用户进程分配所需要的i/o设备，并完成指定的i/o操作
②提高cpu和i/o设备的利用率，提高i/o速度，方便用户使用i/o设备
18.文件管理有哪些主要功能主要任务是什么br> 主要功能：文件存储空间管理、目录管理、文件的读/写管理以及文件的共享与保护
主要任务：对用户文件和系统进行管理以方便用户使用，并保证文件的安全性
19.试说明推动传统os演变为现代os的主要因素是什么br> ①不断提高计算机资源利用率
②方便用户
③器件的不断更新迭代
④计算机体系结构的不断发展
⑤不断提出新的应用需求
20.什么是微内核osbr> ①足够小的内核
②基于客户/服务器模式
③应用“机制与策略分离”原理
④采用面向对象技术
21.微内核操作系统具有哪些优点为何能有这些优点br> 优点：①提高了系统的可扩展性
②增强了系统的可靠性
③可移植性强
④提供了对分布式系统的支持
⑤融入了面向对象技术
原因：建立在模块化、层次化结构的基础上的，并采用了客户/服务器模式和面向对象的程序设计技术
22.现代操作系统相较之传统操作系统又增加了哪些功能和特征br> 新功能：面向安全（系统安全）、面向网络（网络的功能和服务）、面向多媒体（支持多媒体）
特征：
23.在微内核os中，为什么要采用客户/服务器模式br> 将操作系统中最基本的部分放入内核中，而把操作系统的绝大部分功能都放在为内核外面的一组服务器（进程）中来实现
24.在基于微内核结构的os中，应用了哪些新技术br> 应用了面向对象技术
25.何谓微内核技术微内核中通常提供了哪些功能br> 把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次（即用户模式）中去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核中通常提供了进程（线程）管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。

来源：写代码的基德