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计算机操作系统第三版课后习题答案-汤小丹梁红兵西安电子科技大学出版计算机操作系统第三版答案1/47第一章1．设计现代OS的主要目标是什么？．的主要目标是什么？（1）答：）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性（）））2．OS的作用可表现在哪几个方面？的作用可表现在哪几个方面？．（1）答：）OS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）（3）OS实现了对计算机资源的抽象）3．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？．设备管理软件，答：OS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在第一层软件上再覆盖文件管理软件，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。通过在计算机硬件上安装多层系统软件安装多层系统软件，的第二层次抽象。OS通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功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。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主要动力是什么？．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？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I/O和联机I/O？．？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。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。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。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。6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？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。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。主要表现的分时使用缩短了作业的平均周转时间；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，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。理自己的作业。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？关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时令时，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：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，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。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，应使所有的用户作业都直接进入内存，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允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，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OS？．？实时操作系统是指系统能及时响应外部事件的请求，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，并控制所有实时任务协调一致地运行任务协调一致地运行。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。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？试丼例说明。．什么是硬实时任务和软实时任务？试丼例说明。硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，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。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：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：网页内计算机操作系统第三版答案2/47容的更新、火车售票系统。容的更新、火车售票系统。10．在8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？．单用户单任务操作系统，答：单用户单任务操作系统，其中最具代表性的是CP/M和MS-DOS.11．试列出WindowsOS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，．何改进。何改进。答：MicrosoftWindows1.0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。（1））位系统，带来了更强大、（2）Windows95是混合的16位/32位系统，第一个支持32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。操作系统，（3）Windows98是微软公司的混合16位/32位Windows操作系统，改良了）硬件标准的支持，革新了内存管理，是多进程操作系统。硬件标准的支持，革新了内存管理，是多进程操作系统。的产品，（4）WindowsXP是基于Windows2000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）WindowsVista包含了上百种新功能；特别是新版图形用户界面和WindowsAero全新界面风格、加强的搜寻功能（WindowsIndexingService）全新界面风格、加强的搜寻功能（）、新设计的网络、音频、输出（打印）和显示子系统。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。。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进行比较。．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行比较。（1）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性的要求与分时系统类似，答：）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（人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，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，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，甚至有的微妙。要低于100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，统中某些特定的专用服务程序。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，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，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的安全性。的安全性。13．OS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？．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？它们的主要任务是什么？．处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？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，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。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。理机调度：处理机调度：（1）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）作业调度。从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，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，分配给它，并设置运行现场，使进程投入执行。分配给它，并设置运行现场，使进程投入执行。15．内存管理有哪些主要功能他们的主要任务是什么？他们的主要任务是什么？．内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么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。计算机操作系统第三版答案3/47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。对应的物理地址内存扩充：用于实现请求调用功能，置换功能等。内存扩充：用于实现请求调用功能，置换功能等。16．设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？．设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？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。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。主要任务:请求，设备；主要任务完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备备的利用率；速度；设备.17．文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？．文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？文件管理主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和答：文件管理主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读写管理和保护。保护。文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件方便用户使用，和系统文件，文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件，方便用户使用，保证文件安全性。全性。18．是什么原因使操作系统具有异步性特征？．是什么原因使操作系统具有异步性特征？操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，答：操作系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性，进程以人们不可前推进，二是程序的不可再现性，预知的速度向前推进，二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序何时执行，定的，三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序何时执行，执行顺序以及完成时间是不确定的。完成时间是不确定的。19．模块接口法存在哪些问题？可通过什么样的途径来解决？．模块接口法存在哪些问题？可通过什么样的途径来解决？（1）设计时，答：）模块接口法存在的问题：①在OS设计时，各模块间的接口规定很难满（模块接口法存在的问题：足在模块完成后对接口的实际需求。设计阶段，设计者必须做出一系足