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计算机操作系统课后习题答案(个人思考+老师+百度版)
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答案来自自己的学习总结+老师指导+百度 本作者这学期刚学OS, 待更中… 笔记思维导图点这里 知识笔记思维导图 文章目录 第一章1 设计现代OS的主要目标是什么？2 OS的作用可表现在哪几个方面？3为什么说操作系统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？5. 何谓脱机I/O和联机I/O?6.推动分时系统形成和发展的主要动力？7.实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？8. 为什么要引入实时操作系统？9. 举例说明什么是硬实时任务和软实时任务？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？11. os有哪几大特征？其最基本的特征是什么？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？对独占资源已更改采取何种共享？13.什么是时分复用技术？举例说明它能提高资源利用率得根本原因？14. 是什么原因使得操作系统具有异步性？15. 处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？16. 内存管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？17. 设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？18. 文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？19. 推动传统OS演变为现代OS的主要因素是什么？20. 什么是微内核OS?21.微内核操作系统具有哪些优点？它为何能有这些优点？22.现代操作系统之传统操作系统由增加了哪些功能和特征？23.在微内核OS中为什么要采用客户/服务器模式？24. 在基于微内核结构的OS中,应用了哪些新技术？25.何谓微内核技术？在微内核中通常提供了 哪些功能？ 第二章1.什么是前驱图？为什么要引入前驱图？2.画出下面四条语句的前驱图？3.为什么程序的并发执行会产生间断性特征？4.程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?5.在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?6.试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序?7.试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志?8.PCB提供了进程管理和进程调度所需要的哪些信息 ？9.进程控制块的组织方式有哪几种？10.何谓操作系统内核？内核的主要功能是什么？ 第一章 1 设计现代OS的主要目标是什么？ 方便性，有效性，可扩充性和开放性 2 OS的作用可表现在哪几个方面？1.OS作为用户与计算机习题之间的接口 2.OS作为计算机资源的管理者 3.OS实现了对计算机资源的抽象 3为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？ OS首先在在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，隐藏了I/O设备的具体细节，实现了对计算机硬件资源的第一层抽象在第一层软件上再覆盖文件管理软件，有它来实现对文件操作的细节，实现了对硬件资源的第二层抽象由此可知，OS是铺设在硬件上的多层软件的集合，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由他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？ 为进一步提高资源利用率和系统吞吐量方便用户器件的不断更新换代计算机体系结构的不断发展 5. 何谓脱机I/O和联机I/O? 脱机：脱离主机的情况下进行的联机：在主机的直接控制下进行的输入/输出方式 6.推动分时系统形成和发展的主要动力？ 为了满足用户对人—机交互的需求 7.实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？ 关键问题：及时接受和及时处理解决方法： 1要做到及时接收多个用户输入的命令或数据，只需在系统中配置一个多路卡。此外还需要为每一个终端配置一个缓冲区，用来暂存用户键入的命令或数据。 2 要做到及时处理，应该让作业直接进入内存，采用轮转运行方式，为每个作业分配一个时间片，每个作业每次只能运行一个时间片，这样不久，每个作业都执行一次，达到人机交互目的 8. 为什么要引入实时操作系统？ 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的运行。引入实时操作系统是为了满足应用需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。 9. 举例说明什么是硬实时任务和软实时任务？ 硬实时任务：系统必须在截止时间前完成任务，否则后果可能难以预测 。如：运载火箭的控制，导弹的发射软实时任务： 也有一个截止时间，但是要求不严格，偶尔错过截止时间也不会有太大影响 。如：成绩查询系统，火车售票系统，网页内容的更新 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？ 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源共享等服务。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，都是根据人能接受的等待时间确定的。而实时控制系统的实时性则是以控制对象所要求的截止时间来确定的。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，否则可能 出现难以想象的后果。 11. os有哪几大特征？其最基本的特征是什么？特征：并发性，共享性，虚拟性，异步性 并发性和共享性 是os的两个最基本特征 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？对独占资源已更改采取何种共享？ 一般情况下的共享与操作系统下的共享含义并不完全相同。前者只是说明，某种资源能被大家共同使用，如图书馆的书可以让大家借阅，资源管理是比较简单的。而OS环境下的资源共享或称为资源复用，是指系统资源能被多个并发进程共同使用。宏观上既限制了时间又限制了地点，管理复杂得多。对独占资源采用互斥共享方式 13.什么是时分复用技术？举例说明它能提高资源利用率得根本原因？ 时分复用：将资源在不同时间片内分配给各进程使用，使资源重复利用，提高资源利用率例子：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。 14. 是什么原因使得操作系统具有异步性？ 进程的异步性，进程以人们不可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，执行顺序以及完成时间是不确定的。 15. 处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？ 进程控制：为作业创建进程、撤消已结束的进程，以及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）的运行进行协调进程通信： 实现相互合作进程之间的信息互换调度：1作业调度：从后备队列中按照一定算法选出若干作业，为他们运行分配资源，待作业进入内存后为他们建立进程，插入就绪队列中 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，分配处理机给它，设置运行现场 。 16. 内存管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？ 内存管理的主要功能有: 内存分配、内存保护、地址映射和内存充。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。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。内存扩充:用于实现请求调用功能，置换功能等。 17. 设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？主要功能：缓冲管理 ，设备分配，设备处理 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？其主要任务是什么？主要任务：对用户文件和系统文件进行管理方便用户使用，并保证文件的安全性 主要功能：文件存储空间管理，目录管理，文件的读/写管理和保护 19. 推动传统OS演变为现代OS的主要因素是什么？ 系统安全。网络的功能和服务。支持多媒体。 20. 什么是微内核OS?精心设计，能实现现代os核心功能的小型内核，并不是一个完整的os，而是os的最基本部分。 21.微内核操作系统具有哪些优点？它为何能有这些优点？ 优点：提高了系统可扩展性，增强了系统的可靠性，可移植性强，提供了对分布式系统的支持。因为微内核OS是建立在模快化，层次化的基础上的，并采用了客户/服务器模式和面向对象程序设计技术。 22.现代操作系统之传统操作系统由增加了哪些功能和特征？ 进程(线程)管理低级存储器管理中断和陷入处理。 23.在微内核OS中为什么要采用客户/服务器模式？C/S 模式具有独特的优点： 数据的分布处理和存储便于集中管理灵活性和可扩充性易于改编应用软件 24. 在基于微内核结构的OS中,应用了哪些新技术？面向对象的程序设计技术 25.何谓微内核技术？在微内核中通常提供了 哪些功能？ 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。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。2021.3.4 19:24 第一章作业完成 第二章 1.什么是前驱图？为什么要引入前驱图？ 前驱图是一个有向无循环图，可记为DAG用于描述进程之间执行的先后顺序 2.画出下面四条语句的前驱图？ S1: a=x+yS2: b=z+1S3: c=a-bS4: w=c+1 前驱图为：
3.为什么程序的并发执行会产生间断性特征？
程序在并发执行时，由于他们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作 ，所以导致并发执行的程序形成了相互制约的关系。例如输入程序I和计算程序C是两个相互合作的程序，如果当C完成计算后，但是I未完成输入，那么C就需要暂停知道输入完成再执行
4.程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?
程序并发执行时共享系统资源，这些资源的状态也由这些程序来改变，致使一程序在运行时，其环境必然会受到其他程序的影响，失去了封闭性和可再现性
5.在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?
为了使程序能够并发执行，并且对并发执行的程序加以控制和描述，引入了进程的概念使程序可以并发执行
6.试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序?
动态性：动态性是进程的最基本特征，表现在，由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡。所以进程实体具有一定的生命周期，而程序是一组有序指令的集合，是静态的并发性：多个进程能够同时存在于内存当中，且能在一段时间内同时运行，这就是并发。引入进程的目的就是为了使得进程实体和其他进程实体能够并发执行。并发性是进程的另一重要特征，也是os的重要特征。但是程序没有PCB是不能参与并发执行的。独立性：进程实体是一个能独立运行，独立获得资源和独立接受调度的基本单位。但是没有建立PCB的程序是不能独立运行的。
7.试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志?
作用：PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程OS是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的，PCB是进程实体的一部分，所以说PCB是进程存在的唯一标志
8.PCB提供了进程管理和进程调度所需要的哪些信息 ？
进程管理：通用寄存器、指令计数器、程序状态字、用户栈指针进程调度：进程状态、进程优先级、事件、其他信息
9.进程控制块的组织方式有哪几种？
线性方式、链接方式、索引方式
10.何谓操作系统内核？内核的主要功能是什么？
现在操作系统一般将0S划分为若干层次,再将0S的不同功能分别设置在不同的层次中。通常将一些与硬件紧密相关的模块（如中断处理程序等)、各种常用设备的驱动程序以及运行频率较高的模块(如时钟管理、进程调度和许多模块所公用的一些基本操作），都安排在紧靠硬件的软件层次中，将它们常驻内存，即通常被称为的OS内核。 支撑功能:中断处理、时钟管理、原语操作资源管理功能.进程管理、存储界管理、设各管理 |
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