計算機作業系統第三版課後習題答案 湯小丹梁紅兵

2022-12-01 11:54:03 字數 4925 閱讀 7685

第一章1.設計現代os的主要目標是什麼?

答:(1)有效性 (2)方便性 (3)可擴充性 (4)開放性

2.os的作用可表現在哪幾個方面?

答:(1)os作為使用者與計算機硬體系統之間的介面

(2)os作為計算機系統資源的管理者

(3)os實現了對計算機資源的抽象

3.為什麼說os實現了對計算機資源的抽象?

答:os首先在裸機上覆蓋一層i/o裝置管理軟體,實現了對計算機硬體操作的第一層次抽象;在第一層軟體上再覆蓋檔案管理軟體,實現了對硬體資源操作的第二層次抽象。os 通過在計算機硬體上安裝多層系統軟體,增強了系統功能,隱藏了對硬體操作的細節,由它們共同實現了對計算機資源的抽象。

4.試說明推勱多道批處理系統形成和収展的主要勱力是什麼?

答:主要動力**於四個方面的社會需求與技術發展:

(1)不斷提高計算機資源的利用率;

(2)方便使用者;

(3)器件的不斷更新換代;

(4)計算機體系結構的不斷發展。

5.何謂離線i/o和聯機i/o?

答:離線i/o 是指事先將裝有使用者程式和資料的紙帶或卡片裝入紙帶輸入機或卡片機,在外圍機的控制下,把紙帶或卡片上的資料或程式輸入到磁帶上。該方式下的輸入輸出由外圍機控制完成,是在脫離主機的情況下進行的。

而聯機i/o方式是指程式和資料的輸入輸出都是在主機的直接控制下進行的。

6.試說明推勱分時系統形成和収展的主要勱力是什麼?

答:推動分時系統形成和發展的主要動力是更好地滿足使用者的需要。主要表現在:

cpu 的分時使用縮短了作業的平均周轉時間;人機互動能力使使用者能直接控制自己的作業;主機的共享使多使用者能同時使用同一臺計算機,獨立地處理自己的作業。

7.實現分時系統的關鍵問題是什麼?應如何解決?

答:關鍵問題是當使用者在自己的終端上鍵入命令時,系統應能及時接收並及時處理該命令,在使用者能接受的時延內將結果返回給使用者。解決方法:

針對及時接收問題,可以在系統中設臵多路卡,使主機能同時接收使用者從各個終端上輸入的資料;為每個終端配臵緩衝區,暫存使用者鍵入的命令或資料。針對及時處理問題,應使所有的使用者作業都直接進入記憶體,並且為每個作業分配乙個時間片,允許作業只在自己的時間片內執行,這樣在不長的時間內,能使每個作業都執行一次。

8.為什麼要引入實時os?

答:實時作業系統是指系統能及時響應外部事件的請求,在規定的時間內完成對該事件的處理,並控制所有實時任務協調一致地執行。引入實時os 是為了滿足應用的需求,更好地滿足實時控制領域和實時資訊處理領域的需要。

9.什麼是硬實時仸務和軟實時仸務?試丼例說明。

答:硬實時任務是指系統必須滿足任務對截止時間的要求,否則可能出現難以**的結果。舉例來說,運載火箭的控制等。

軟實時任務是指它的截止時間並不嚴格,偶爾錯過了任務的截止時間,對系統產生的影響不大。舉例:網頁內容的更新、火車售票系統。

10.在8位微機和16位微機中,佔據了統治地位的是什麼作業系統?

答:單使用者單任務作業系統,其中最具代表性的是cp/m和ms-dos.

11.試列出windows os 中五個主要版本,並說明它們分別較之前乙個版本有何改迚。

答: (1)microsoft windows 1.0是微軟公司在個人電腦上開發圖形介面的首次嘗試。

(2)windows 95是混合的16位/32位系統,第乙個支援32位。帶來了更強大、更穩定、更實用的桌面圖形使用者介面,結束了桌面作業系統間的競爭。

(3)windows 98是微軟公司的混合16位/32位windows 作業系統,改良了硬體標準的支援,革新了記憶體管理,是多程序作業系統。

(4)windows xp是基於windows 2000的產品,擁有新使用者圖形介面月神luna。簡化了使用者安全特性,整合了防火牆。

(5)windows vista 包含了上百種新功能;特別是新版圖形使用者介面和windows aero全新介面風格、加強的搜尋功能(windows indexing service)、新**創作工具以及重新設計的網路、音訊、輸出(列印)和顯示子系統。。

12.試從互動性、及時性以及可靠性方面,將分時系統不實時系統迚行比較。

答:(1)及時性:實時資訊處理系統對實時性的要求與分時系統類似,都是以人所能接受的等待時間來確定;而實時控制系統的及時性,是以控制物件所要求的開始截止時間或完成截止時間來確定的,一般為秒級到毫秒級,甚至有的要低於100微妙。

(2)互動性:實時資訊處理系統具有互動性,但人與系統的互動僅限於訪問系統中某些特定的專用服務程式。不像分時系統那樣能向終端使用者提供資料和資源共享等服務。

(3)可靠性:分時系統也要求系統可靠,但相比之下,實時系統則要求系統具有高度的可靠性。因為任何差錯都可能帶來巨大的經濟損失,甚至是災難性後果,所以在實時系統中,往往都採取了多級容錯措施保障系統的安全性及資料的安全性。

13.os有哪幾大特徵?其最基本的特徵是什麼?

答:併發性、共享性、虛擬性和非同步性四個基本特徵;最基本的特徵是併發性。

14.處理機管理有哪些主要功能?它們的主要仸務是什麼?

答:處理機管理的主要功能是:程序管理、程序同步、程序通訊和處理機排程;

程序管理:為作業建立程序,撤銷已結束程序,控制程序在執行過程中的狀態轉換。

程序同步:為多個程序(含執行緒)的執行進行協調。

通訊:用來實現在相互合作的程序之間的資訊交換。

處理機排程:

(1)作業排程。從後備隊裡按照一定的演算法,選出若干個作業,為他們分配執行所需的資源(首選是分配記憶體)。

(2)程序排程:從程序的就緒佇列中,按照一定演算法選出乙個程序,把處理機分配給它,並設臵執行現場,使程序投入執行。

15.記憶體管理有哪些主要功能?他們的主要仸務是什麼?

答:記憶體管理的主要功能有:記憶體分配、記憶體保護、位址對映和記憶體擴充。

記憶體分配:為每道程式分配記憶體。

記憶體保護:確保每道使用者程式都只在自己的記憶體空間執行,彼此互不干擾。

位址對映:將位址空間的邏輯位址轉換為記憶體空間與對應的實體地址。

記憶體擴充:用於實現請求呼叫功能,臵換功能等。

16.裝置管理有哪些主要功能?其主要仸務是什麼?

答:主要功能有: 緩衝管理、裝置分配和裝置處理以及虛擬裝置等。

主要任務: 完成使用者提出的i/o 請求,為使用者分配i/o 裝置;

提高cpu 和i/o 裝置的利用率;

提高i/o速度;

以及方便使用者使用i/o裝置.

17.檔案管理有哪些主要功能?其主要仸務是什麼?

答:檔案管理主要功能:檔案儲存空間的管理、目錄管理、檔案的讀/寫管理和保護。

檔案管理的主要任務:管理使用者檔案和系統檔案,方便使用者使用,保證檔案安全性。

18.是什麼原因使作業系統具有非同步性特徵?

答:作業系統的非同步性體現在三個方面:一是程序的非同步性,程序以人們不可預知的速度向前推進,二是程式的不可再現性,即程式執行的結果有時是不確定的,三是程式執行時間的不可預知性,即每個程式何時執行,執行順序以及完成時間是不確定的。

19.模組介面法存在哪些問題?可通過什麼樣的途徑來解決?

答:(1)模組介面法存在的問題:①在os設計時,各模組間的介面規定很難滿足在模組完成後對介面的實際需求。

②在os 設計階段,設計者必須做出一系列的決定,每乙個決定必須建立在上乙個決定的基礎上。但模組化結構設計的各模組設計齊頭並進,無法尋找可靠的順序,造成各種決定的無序性,使程式設計人員很難做到設計中的每一步決定都建立在可靠的基礎上,因此模組介面法被稱為「無序模組法」。

(2)解決途徑:將模組介面法的決定順序無序變有序,引入有序分層法。

20.在微核心os中,為什麼要採用客戶/伺服器模式?

答:c/s 模式具有獨特的優點:

⑴資料的分布處理和儲存。

⑵便於集中管理。

⑶靈活性和可擴充性。

⑷易於改編應用軟體。

21.試描述什麼是微核心os。

答:1)足夠小的核心 2)基於客戶/伺服器模式

3)應用機制與策略分離原理 4)採用物件導向技術。

22.在基亍微核心結構的os中,應用了哪些新技術?

答:在基於微核心結構的os 中,採用物件導向的程式設汁技術。

23.何謂微核心技術?在微核心中通常提供了哪些功能?

答:把作業系統中更多的成分和功能放到更高的層次(即使用者模式)中去執行,而留下乙個盡量小的核心,用它來完成作業系統最基本的核心功能,稱這種技術為微核心技術。在微核心中通常提供了程序(執行緒)管理、低階儲存器管理、中斷和陷入處理等功能。

24.微核心作業系統具有哪些優點?它為何能有這些優點?

答:1)提高了系統的可擴充套件性

2)增強了系統的可靠性

3)可移植性

4)提供了對分布式系統的支援

5)融入了物件導向技術

第二章1. 什麼是前趨圖?為什麼要引入前趨圖?

答:前趨圖(precedence graph)是乙個有向無迴圈圖,記為dag(directed acyclic

graph),用於描述程序之間執行的前後關係。

2. 畫出下面四條詫句的前趨圖:

s1=a:=x+y; s2=b:=z+1; s3=c:=a – b; s4=w:=c+1;

答:其前趨圖為:

3. 什麼程式並収執行會產生間斷性特徵?

答:程式在併發執行時,由於它們共享系統資源,為完成同一項任務需要相互合作,致使這些併發執行的程序之間,形成了相互制約關係,從而使得程序在執行期間出現間斷性。

4.程式並収執行時為什麼會失去封閉性和可再現性?

答:程式併發執行時,多個程式共享系統中的各種資源,因而這些資源的狀態由多個程式改變,致使程式執行失去了封閉性,也會導致其失去可再現性。

5.在作業系統中為什麼要引入迚程概念?它會產生什麼樣的影響?

答:為了使程式在多道程式環境下能併發執行,並對併發執行的程式加以控制和描述,在作業系統中引入了程序概念。

影響: 使程式的併發執行得以實行。

6.試從勱態性,並収性和獨立性上比較迚程和程式?

答:(1)動態性是程序最基本的特性,表現為由建立而產生,由排程而執行,因得不到資源而暫停執行,由撤銷而消亡。程序有一定的生命期,而程式只是一組有序的指令集合,是靜態實體。

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