操作系统第一章学习纲要

第1章操作系统概述辅导与自测

1.1 本章知识点

本章的内容描述了计算机操作系统的概貌，如什么是操作系统，它的主要功能和主要类型，操作系统结构设计。这一章在全书中起着提纲挈领的作用，后面的各个章节将分别对操作系统的各项功能做详细剖析。学好第一章对于我们从总体上把握操作系统有着指导作用。

本章的主要知识点为：

（1）操作系统的定义

一个完整的计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件是计算机物理装置本身，是计算机软件运行的基础；简单地说，软件是计算机执行的程序，软件分为系统软件、应用软件和支撑软件三大类。

操作系统的定义如下：

操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

（2）操作系统的主要功能

操作系统作为计算机基本的系统软件，具有五大功能，分别是：存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理和用户接口管理。教材从第2章到第6章将分别介绍这些主要功能。

（3）操作系统的主要类型

操作系统在发展中形成了以下类型，它们是批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统、个人机操作系统等。其中前三种属于传统的操作系统类型，后面的操作系统类型是随着计算机网络、分布式处理等新技术的应用而产生的，属于现代操作系统。

（4）操作系统结构设计

一般说来，操作系统有如下四种结构：整体结构，层次结构，虚拟机结构和客户机-服务器结构。它们在设计上各有优缺点。

UNIX系统和Linux系统是当代最著名的多用户、多进程、多任务的分时操作系统。本章对它们的发展历史、主要特点以及内核的结构都进行了介绍。

《操作系统概述》学习重点和要求

考核学生对操作系统的定义、主要功能、主要类型、操作系统的特征以及分时概念等内容的学习情况。

【掌握】

1. 操作系统的概念

操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

记忆要点：操作系统是什么——是系统软件；

操作系统管什么——控制和管理计算机系统内各种资源；

操作系统有何用——扩充硬件功能，方便用户使用。

2. 操作系统的主要功能

操作系统的五大主要功能：存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理、用户接口管理。

【理解】

1.操作系统的特征：并发、共享和异步性。

理解模拟：并发——“大家都前进了”；

共享——“一件东西大家用”；

异步性——“你走我停”，“走走停停”。

2.操作系统的主要类型

操作系统的主要类型有：多道批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统、个人机操作系统、分布式系统和嵌入式操作系统。

UNIX系统是著名的分时系统。

3.分时概念：主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。

【了解】

1.操作系统的形成；

2.分时和实时操作系统的特点，见教材16页；

3.操作系统在计算机系统中的地位：是裸机之上的第一层软件，是建立其他所有软件的基础。

4.操作系统结构设计：整体结构、层次结构、虚拟机结构和客户机-服务器结构。

5.操作系统为用户提供的三种用户接口：图形用户接口、命令行接口和程序接口。

系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。在UNIX/Linux系统，系统调用以C函数的形式出现。

1.2 典型例题解析

【例1】什么是操作系统？

答案操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

分析

操作系统作为本课程最重要的概念，同学们一定要牢记。可以从三个方面理解这个概念，然后在理解的基础上进行记忆。

（1）操作系统是系统软件。

（2）对内，操作系统控制和管理各种资源，有效地组织多道程序运行。被计算机系统工作时所引用的一切客体都称为资源。这里所说的客体可能是处理机、设备、内存、外存等硬件，也可能是程序和数据等软件。

（3）对外，操作系统是用户与计算机之间的接口。它为用户提供服务，方便用户使用计算机。

如果同学们理解了操作系统在计算机系统中的地位，那么对于学习这个概念有帮助。

【例2】在计算机系统中，操作系统是（）。

A．处于裸机之上的第一层软件B．处于硬件之下的底层软件

C．处于应用软件之上的系统软件D．处于系统软件之上的用户软件

答案 A

分析解答这道题主要是清楚操作系统在计算机系统中的地位。

在计算机系统中，操作系统处于一个承上启下的地位，它对内管理计算机的各种软硬件资源（文件、作业、存储器、设备、进程），对外向用户提供良好界面的服务，方便用户使用计算机。

操作系统属于系统软件，但却又不同与其他的系统软件。从下图可以看出，操作系统紧贴硬件，是裸机之上的第一层软件，是对硬件的扩充，其他系统软件都建立在操作系统之上。而应用软件是建立在系统软件之上的，更贴近用户。

操作系统是系统软件，因此D是错误的。C说系统软件在应用软件之上，这与图中的情况相反，显然不对。而硬件之下则没有软件存在，所以B根本就不正确。所以A才是正确答案。以上是用排除法来进行选择，如果同学们已经理解了操作系统的地位，就可以直接选择A，这样可以节省答题的时间。

【例3】现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和异步性。

A．多道程序设计B．中断处理

C．实现分时与实时处理D．程序的并发执行

答案 D

分析操作系统也是一个程序，不过与其他程序相比，它有三个非常重要的特性：即多任务并行、多用户资源共享和异步性，把握操作系统的这些特性对于深刻理解操作系统会有很大帮助。

并发性是指两个或多个任务在同一给定的时间间隔中进行。这是一个宏观上的概念。以多道程序为例，这里的并发性不仅体现在用户程序与用户程序之间并发执行，还体现在用户程序与操作系统程序之间的并发执行。因而从宏观上看，这些程序是同时向前推进的。

资源共享是指多个任务共享计算机系统中的资源，如处理机、内存、外存、设备和数据等。这种共享是在操作系统的控制下实现的。对于一个给定的计算机系统，它的资源配置情况是相对固定的，而系统中多道程序对于资源的需求则是变化的，且通常是不可预知的；操作系统要掌握系统中当前资源的使用情况，并据此决定各程序进入系统的次序以及使用资源的次序。

异步性体现了多道程序环境下，程序执行时“走走停停”的性质，更反应出操作执行现场的不可预知性。

【例4】以下不属于操作系统具备的主要功能的是（）。

A．内存管理B．文档编辑

C．中断处理D．CPU调度

答案 B

分析教材中介绍操作系统的主要功能有存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理和用户接口管理，一般被认为是操作系统的五大功能。

对于本题，A显然是操作系统的功能之一，C中断处理是操作系统实施并发的基础，对于操作系统非常重要，是实现多道程序设计的前提。它就像机器中的齿轮，驱动各部件的动作，因此，许多人称操作系统是由“中断驱动”的。C和D都属于操作系统的进程和处理机管理功能。只有B不是操作系统需要具备的主要功能，它一般是由应用软件提供的，如应用软件Windows Office的组件Word就提供了文档编辑功能。

【例5】操作系统是计算机系统的核心软件。按功能特征的不同，可把操作系统分为（[1]）、

（[2]）、（[3]）、网络操作系统和分布式操作系统基本类型。其中[1]的主要目标是提高系统的吞吐率和效率，而[2]是一旦有处理请求和要求处理的数据时，CPU就应该立即处理该数据并将结果及时送回。

A．单用户系统B．批处理系统C．分时系统D．微机操作系统E．实时系统

答案[1]B[2]E[3]C

分析解答此题需要理解三种传统操作系统类型的不同特点。

批处理操作系统的主要特征可归纳为两点：“多道”和“成批”。“多道”是指内存中同时存在有多个正在处理的作业，并且外存上还存放有大量的尚待处理的后备作业。“成批”是指作业成批地进入系统，成批地处理，成批地离开系统；作业与作业之间的过渡由操作系统控制，不需用户的干预。

批处理系统的主要优点是系统吞吐量大，资源利用率高；缺点是用户作业的等待时间长，用户与系统没有交互能力。（吞吐量：在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。）

分时系统与实时系统的主要区别如下：

（1）关于交互性。分时系统中各个终端用户与系统之间具有较强的交互性，而实时系统一般是专为某一领域使用的，对此要求不强。

（2）关于可靠性。与分时系统相比，实时系统更加注重其稳定性和可靠性。例如，对于航天控制系统来说，实时控制系统的故障可能带来的后果是无法估量的。

（3）关于响应时间。分时系统对响应时间的要求是以终端用户能接受的时间为依据的；而实时系统对响应时间一般有严格的要求，即能对外部请求做出及时的响应和处理。

【例6】把下面左右两列词用线连起来，形成最恰当的搭配。

（1）Linux（A）层次结构

（2）UNIX（B）客户机-服务器结构

（3）IBM VM/370（C）整体结构

（4）Windows XP（D）虚拟机结构

答案（1）－（C），（2）－（A），（3）－（D），（4）－（B）。

分析左侧列出的是一些计算机操作系统，右侧列出的是操作系统的结构。一般说来，操作系统有四种结构：整体结构，层次结构，虚拟机结构和客户机-服务器结构。

Linux是采用整体结构的操作系统，即所有的内核系统功能都包含在一个大型的内核软件之中。UNIX系统的核心层采用的是层次结构。Windows系列操作系统采用微内核技术，尽可能地使操作系统保持最小的核心，并由核心来负责处理客户和服务器之间的通信。IBM VM/370系统是虚拟机结构的一个典型实例。

1.3 练习题

一、选择题（选择一个正确答案的代码填入括号中）

1. 一个完整的计算机系统是由（）组成的。

A．硬件B．软件

C．硬件和软件D．用户程序

2. 在计算机系统中，控制和管理各种资源、有效地组织多道程序运行的系统软件称作（）。

A．文件系统B．操作系统

C．网络管理系统D．数据库管理系统

3. 按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于（）。

A．用户软件B．应用软件

C．支撑软件D．系统软件

4. 操作系统的基本职能是（）。

A．提供功能强大的网络管理工具

B．提供用户界面，方便用户使用

C．提供方便的可视化编辑程序

D．控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行

5. 为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。这属于（）。

A．处理器管理B．存储管理

C．文件管理D．作业管理

6. 操作系统对缓冲区的管理属于（）的功能。

A．处理机管理B．设备管理

C．文件管理D．存储器管理

7. 操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是（）。

A．shell命令B．图形界面

C．系统调用D．C语言函数

8. 为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（）。

A．多道批处理系统B．分时系统

C．实时系统D．网络系统

9. 在实时系统中，一旦有处理请求和要求处理的数据时，CPU就应该立即处理该数据并将结果及时送回。下面属于实时系统的是（）。

A．计算机激光照排系统B．办公自动化系统

C．计算机辅助设计系统D．航空订票系统

10.下面不属于分时系统特征的是（）。

A．为多用户设计B．需要中断机构及时钟系统的支持

C．方便用户与计算机的交互D．可靠性比实时系统要求高

11. 以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是（）。

A．DOS系统B．Windows NT系统

C．UNIX系统D．OS/2系统

二、判断题（正确的划√，错误的划×。）

1. 操作系统是用户与计算机之间的接口。（）

2. 操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其它软件，然后再装操作系统。（）

3. 操作系统是整个计算机系统的控制管理中心，它对其它软件具有支配权利。因而，操作系统建立在其它软件之上。（）

4. 在UNIX/Linux系统上，系统调用以C函数的形式出现。（）

5. 虽然分时系统也要求系统可靠，但实时系统对可靠性的要求更高。（）

6. UNIX操作系统是采用微内核方法实现结构设计的。（）

第1章教材习题解答(P26)

1．基本概念和术语

计算机系统、多道程序设计、操作系统、系统调用、分时

一个完整的计算机系统是由硬件和软件两大部分组成的。通常硬件是指计算机物理装置本身；而软件是相对硬件而言的，简单地说，软件是计算机执行的程序。

在多道程序设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替地执行。这些作业共享CPU和系统中的其他资源。

操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。

分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。

2．基本原理和技术

（1）操作系统的基本特征是什么？

操作系统的基本特征是：并发、共享和异步性。并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。异步性是指在多道程序环境下，各程序的执行过程有着“走走停停”的性质。

（2）操作系统的主要功能是什么？

操作系统的主要功能包括：存储管理，进程和处理机管理，文件管理，设备管理以及用户接口管理。

（3）操作系统一般为用户提供了哪三种界面？各有什么特点？

操作系统一般为用户提供的三种界面是：图形用户接口、命令行接口和程序接口。

图形用户接口：用户利用鼠标、窗口、菜单、图标等图形界面工具，可以直观、方便、有效地使用系统服务和各种应用程序及实用工具。

命令行接口：在提示符之后用户从键盘上输入命令，命令解释程序接收并解释这些命令，然后把它们传递给操作系统内部的程序，执行相应的功能。

程序接口：也称系统调用接口。系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。在UNIX/Linux系统中，系统调用以C函数的形式出现。

（4）操作系统主要有哪三种基本类型？各有什么特点？

操作系统主要有以下三种基本类型：多道批处理系统、分时系统和实时系统。

多道批处理系统的特点是多道和成批。

分时系统的特点是同时性、交互性、独立性和及时性。

实时系统一般为具有特殊用途的专用系统，其特点是交互能力较弱、响应时间更严格、对可靠性要求更高。

（5）操作系统主要有哪些类型的体系结构？UNIX、Linux系统各采用哪种结构？

一般说来，操作系统有如下四种结构：整体结构，层次结构，虚拟机结构和客户机-服务器结构。UNIX系统采用的是层次结构，Linux系统采用的是整体结构。

（6）Linux系统有什么特点？

Linux系统的主要特点有：

①与UNIX兼容。

②自由软件，源码公开。

③性能高，安全性强。

④便于定制和再开发。

⑤互操作性高。

⑥全面的多任务和真正的32位操作系统。

3．思考题

（1）在计算机系统中操作系统处于什么地位？

操作系统是裸机之上的第一层软件，与硬件关系尤为密切。它不仅对硬件资源直接实施控制、管理，而且其很多功能的完成是与硬件动作配合实现的，如中断系统。操作系统的运行需要有良好的硬件环境。这种硬件配置环境往往称作硬件平台。

操作系统是整个计算机系统的控制管理中心，其他所有软件都建立在操作系统之上。操作系统对它们既具有支配权力，又为其运行建造必备环境。因此，在裸机之上每加一层软件后，用户看到的就是一台功能更强的机器，通常把经过软件扩充功能后的机器称为“虚拟机”。在裸机上安装了操作系统后，就为其他软件的运行和用户使用提供了工作环境。往往把这种工作环境称作软件平台。

（2）你熟悉哪些操作系统？想一想你在使用计算机过程中，操作系统如何提供服务？

我们最熟悉的一般为Windows操作系统，它是由微软（Microsoft）公司推出的一个功能强大的图形界面操作系统。常用的操作系统还有Linux，UNIX操作系统。

我们在使用计算机时，首先接触的是用户界面，我们可以通过键盘上输入命令，在桌面上点击鼠标完成操作，这时系统就知道执行相应的功能。

然后，我们要在磁盘上建立新文件，打开已存储的文件，对文件进行读、写和修改等操作，这是由操作系统的文件管理来帮助实现的。

我们要把程序装入内存，系统中只有一个内存，操作系统的存储管理功能需要为用户程序来分配内存空间，并进行数据的保护。

我们从键盘上输入数据或命令，运行结果在屏幕上显示出来或者在打印机上打印出来。当我们需要用到外部设备的时候，操作系统的设备管理可以解决设备分配和驱动的问题。

最后，我们来了解一下计算机的关键部件CPU，每个程序都要在上面运行。让谁的程序运行、什么时候开始运行、运行多长时间呢？程序在活动过程中如何与其他活动实体联系呢？等等，这是进程和处理机管理问题。

（3）使用虚拟机，有什么优势和不足？

采用虚拟机的优点主要有：

①在一台机器上可同时运行多个操作系统，方便用户使用。

②系统安全，有效地保护了系统资源。

③为软件的研制、开发和调试提供了良好的环境。

④组建虚拟网络，可以创造出多个理想的工作环境。

缺点是：

①对硬件的要求比较高，主要是CPU、硬盘和内存。

②本身非常复杂，另外，执行任务时的速度会受到一些影响。

《现代操作系统第四版》第三章答案

第三章内存管理习题 1.IBM360有一个设计，为了对2KB大小的块进行加锁，会对每个块分配一个4bit的密钥，这个密钥存在PSW（程序状态字）中，每次内存引用时，CPU都会进行密钥比较。但该设计有诸多缺陷，除了描述中所言，请另外提出至少两条缺点。 A：密钥只有四位，故内存只能同时容纳最多十六个进程；需要用特殊硬件进行比较，同时保证操作迅速。 2.在图3-3中基址和界限寄存器含有相同的值16384，这是巧合，还是它们总是相等？如果这只是巧合，为什么在这个例子里它们是相等的？ A：巧合。基地址寄存器的值是进程在内存上加载的地址；界限寄存器指示存储区的长度。 3.交换系统通过紧缩来消除空闲区。假设有很多空闲区和数据段随机分布，并且读或写32位长的字需要10ns的时间，紧缩128MB大概需要多长时间？为了简单起见，假设空闲区中含有字0，内存中最高地址处含有有效数据。 A：32bit=4Byte===>每字节10/4=2.5ns 128MB=1282^20=2^27Byte 对每个字节既要读又要写，22.5*2^27=671ms 4.在一个交换系统中，按内存地址排列的空闲区大小是10MB，4MB，20MB，18MB，7MB，9MB，12MB，和15MB。对于连续的段请求： (a) 12MB (b) 10MB (c) 9MB

使用首次适配算法，将找出哪个空闲区？使用最佳适配、最差适配、下次适配算法呢？ A：首次适配算法：20MB，10MB，18MB；最佳适配算法：12MB，10MB，9MB；最差适配算法：20MB；18MB；15MB；下次适配算法：20MB；18MB；9MB； 5.物理地址和虚拟地址有什么区别？ A：实际内存使用物理地址。这些是存储器芯片在总线上反应的数字。虚拟地址是指一个进程的地址空间的逻辑地址。因此，具有32位字的机器可以生成高达4GB的虚拟地址，而不管机器的内存是否多于或少于4GB。 6.对下面的每个十进制虚拟地址，分別使用4KB页面和8KB页面计算虚拟页号和偏移量：20000，32768，60000。 A：转换为二进制分别为：0100111000100000 虚拟地址应该是16位1000000000000000 1110101001100000 4KB页面偏移量范围0～4027，需要12位来存储偏移量，剩下4位作为页号；同理8KB页面需要13位来存储偏移量，剩下3位作为页号；所以，4KB | 8KB 页号| 偏移量| 页号| 偏移量20000 | 0100 111000100000 | 010 0111000100000 32768 | 1000 000000000000 | 100 0000000000000 60000 | 1110 101001100000 | 111 0101001100000 7. 使用图3-9的页表，给出下面每个虚拟地址对应的物理地址：

操作系统第一章作业讲解

第一章 习题 1、有3个作业A 、B 、C ， A 是计算作业、 B 是检索磁带上数据的作业， C 是打印作业。3个作业单道运行时间分别为5分钟、15分钟和10分钟。假设可在15分钟内并行完成这3个作业。则各资源的利用率分别为多少？ 单道CPU 利用率：5 /（5+15+10）= 5 / 30 = 1 / 6 磁带利用率：15 /（5+15+10）= 15 / 30 = 1 / 2 打印利用率：10 /（5+15+10）= 10 / 30 = 1 / 3 多道CPU 利用率：5 / 15 = 1 / 3 磁带利用率：15 / 15 = 1 打印利用率：10 / 15 = 2 / 3 2、在有一台CPU 和两台输入/输出设备磁盘和磁带的多道程序系统中，同时投入运行2个程序A 和B 。这2个程序对CPU 和磁盘和磁带的使用顺序和使用时间为： 程序A ：磁带（30S ）、CPU （10S ）、磁盘（30S ）、CPU （10S ）、磁带（20S ） 程序B ：磁盘（20S ）、CPU （30S ）、磁带（40S ） 假定：CPU 、磁盘和磁带都能并行工作，试问：在单道和多道两种方式下， 1）程序A 和B 从投入运行到运行完成所用的时间分别是多少？ 2）CPU 、磁盘和磁带的利用率是多少？ 答：在单道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：100S ；B 为100S+90S=190S 在两道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：120S ；B 为90S （非抢占式） 在两道情况下，从投入到运行完成所用的时间A 为：100S ；B 为120S （抢占式） 单道运行的时间关系图 计算 磁带 多道、非抢占式运行的时间关系图

《现代操作系统第四版》 第六章 答案

第四章文件系统习题 Q1: 给出文件/etc/passwd的五种不同的路径名。（提示：考虑目录项”.”和”…”。） A: /etc/passwd /./etc/passwd /././etc/passwd /./././etc/passwd /etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/…/etc/passwd /etc/…/etc/…/etc/…/etc/…/etc/passwd Q2：在Windows中，当用户双击资源管理器中列出的一个文件时，就会运行一个程序，并以这个文件作为参数。操作系统要知道运行的是哪个程序，请给出两种不同的方法。 A:Windows使用文件扩展名。每种文件扩展名对应一种文件类型和某些能处理这种类型的程序。另一种方式时记住哪个程序创建了该文件，并运行那个程序。Macintosh以这种方式工作。

Q3：在早期的UNIX系统中，可执行文件（a.out）以一个非常特別的魔数开始，这个数不是随机选择的。这些文件都有文件头，后面是正文段和数据段。为什么要为可执行文件挑选一个非常特别的魔数，而其他类型文件的第一个字反而有一个或多或少是随机选择的魔数？ A：这些系统直接把程序载入内存，并且从word0（魔数）开始执行。为了避免将header作为代码执行，魔数是一条branch指令，其目标地址正好在header之上。按这种方法，就可能把二进制文件直接读取到新的进程地址空间，并且从0 开始运行。 Q4: 在UNIX中open系统调用绝对需要吗？如果没有会产生什么结果？ A: open调用的目的是：把文件属性和磁盘地址表装入内存，便与后续调用的快速访问。 首先，如果没有open系统调用，每次读取文件都需要指定要打开的文件的名称。系统将必须获取其i节点，虽然可以缓存它，但面临一个问题是何时将i节点写回磁盘。可以在超时后写回磁盘，虽然这有点笨拙，但它可能起作用。 Q5:在支持顺序文件的系统中总有一个文件回绕操作，支持随机存取

《操作系统实用教程》课后题参考答案

课后习题参考答案 第一章操作系统概述 一、填空题 1．软硬件资源、系统软件、用户 2．处理机、存储器、输入／输出设备和文件资源；处理机管理、存储器管理、设备管理和文件系统 3．分时（或多用户、多任务）单用户（或单用户、单任务） 4．分时OS 时间片轮转批处理OS 吞吐率实时OS 实时性和可靠性 5．命令接口系统调用 6．系统调用 二、选择题 三、简答题 1．操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。 操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。操作系统为用户提供了虚拟计算机。操作系统是计算机系统的资源管理者，处理器管理，存储器管理，设备管理，文件管理，用户接口。2．硬件的改进导致操作系统发展的例子很多，内存管理支撑硬件由分页或分段设施代替了界寄存器以后，操作系统中便增加了分页或分段存储管理功能。图形终端代替逐行显示终端后，操作系统中增加了窗口管理功能，允许用户通过多个窗口在同一时间提出多个操作请求。引进了中断和通道等设施后，操作系统中引入了多道程序设计功能。计算机体系结构的不断发展有力地推动着操作系统的发展，例如，计算机由单处理机改进为多处理机系统，操作系统也由单处理机操作系统发展到多处理机操作系统和并行操作系统；随着计算机网络的出现和发展，出现了分布式操作系统和网络操作系统。随着信息家电的发展，又出现了嵌入式操作系统。 3．在一段时间内，内存中能够接纳多道程序的系统称为多道程序系统。 单道程序环境下处理器的利用率很低，当程序进行输入/输出操作时，处理器空闲，同时外部设备的利用率也很低，引入多道程序系统以后，整个计算机的利用率得到了提高。4．允许多个联机用户同时使用一台计算机系统进行计算的操作系统称为分时操作系统，分时操作系统具有以下特性：同时性，独立性，及时性和交互性。 实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。实时操作系统的主要特点：对处理时间和响应时间要求高，可靠性和安全性高，多路性、独立性和交互性，整体性强。 5．分时操作系统和批处理操作系统虽然有共性，它们都基于多道程序设计技术，但存在下列不同点： ●追求的目标不同。批处理系统以提高系统资源利用率和作业吞吐率为目标；分时系 统则要满足多个联机用户立即型命令的快速响应。 ●适应的作业不同。批处理系统适应已经调试好的大型作业；而分时系统适应正在调 试的小作业。

操作系统 第一章习题(1)

第一章操作系统引论 一、单项选择题 1、现代操作系统的基本特征是（C ）、资源共享和操作的异步性。 A.多道程序设计 B. 中断处理 C.程序的并发执行 D. 实现分时与实时处 理 2、批处理系统的主要缺点是（ B）。 A.CPU的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3、实时操作系统追求的目标是（ C）。 A.高吞吐率 B.充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 4、系统调用的目的是（ A）。 A.请求系统服务 B.终止系统服务 C.申请系统资源 D.释放系统资源 5.下列系统中，（A ）是实时系统。 A 火炮的自动化系统 B 办公自动化系统 C 管理信息系统 D计算机集成 制造系统 6. 现代操作系统的两个基本特征是（ C ）和资源共享。 A.多道程序设计 B. 中断处理 C.程序的并发执行 D. 实现分时与实时处理 7.（ D）不是分时操作系统的特征。 A 及时性 B 独占性 C交互性 D多样性 8. 为方便用户，操作系统负责管理和控制计算机系统的( B )。 A．软件资源 B．硬件和软件资源 C．用户有用资源 D．硬件资源 二、填空题 1.方便性和___有效性____是设计操作系统时最重要的两个目标。 2.用户可以通过三种方式使用计算机：__命令方式_____，__系统调用方式 _____，__图形窗口方式_____。 3.目前存在的基本的操作系统类型是：批处理系统，分时系统，实时系统 4.操作系统是一组控制和管理计算机____硬件___和__软件_____资源，合理 地对各类作业进行___调度____，以及方便用户使用的____程序___的集合。 5.分时系统的特征：多路性，独立性，及时性，交互性 6.举例说明常用的微机操作系统：典型的单用户单任务操作系统___ DOS或 CP/M ____，典型的单用户多任务操作系统___ Windows XP ____，典型的多 用户多任务__ UNIX或LINUX _____。

现代操作系统第四版 第二章 答案

现代操作系统第二章进程与线程习题 1. 图2-2中给出了三个进程状态，在理论上，三个状态可以有六种转换，每个状态两个。但是，图中只给出了四种转换。有没有可能发生其他两种转换中的一个或两个 A:从阻塞到运行的转换是可以想象的。假设某个进程在I/O上阻塞，而且I/O结束，如果此时CPU空闲，该进程就可以从阻塞态直接转到运行态。而另外一种转换（从阻塞态到就绪态）是不可能的。一个就绪进程是不可能做任何会产生阻塞的I/O或者别的什么事情。只有运行的进程才能被阻塞。 2.假设要设计一种先进的计算机体系结构，它使用硬件而不是中断来完成进程切换。CPU需要哪些信息请描述用硬件完成进程切换的工作过程。 A:应该有一个寄存器包含当前进程表项的指针。当I/O结束时，CPU将把当前的机器状态存入到当前进程表项中。然后，将转到中断设备的中断向量，读取另一个过程表项的指针（服务例程），然后，就可以启动这个进程了。 3.当代计算机中，为什么中断处理程序至少有一部分是用汇编语言编写的 A：通常，高级语言不允许访问CPU硬件，而这种访问是必需的。例如，中断处理程序可能需要禁用和启用某个特定设备的中断服务，或者处理进程堆栈区的数据。另外，中断服务例程需要尽快地执行。（补充）主要是出于效率方面的考量。中断处理程序需要在尽量短的时间内完成所需的必要处理，尽量减少对线程/程序流造成的影响，因此大部分情况下用汇编直接编写，跳过了通用编译过程中冗余的适配部分。 4.中断或系统调用把控制转给操作系统时，为什么通常会用到与被中断进程的栈分离的内核栈 A：内核使用单独的堆栈有若干的原因。其中两个原因如下：首先，不希望操作系统崩溃，由于某些用户程序不允许足够的堆栈空间。第二，如果内核将数据保留在用户空间，然后从系统调用返回，那么恶意的用户可能使用这些数据找出某些关于其它进程的信息。 5.一个计算机系统的内存有足够的空间容纳5个程序。这些程序有一半的时间处于等待I/O的空闲状态。请问CPU时间浪费的比例是多少 A：^5 =%

第1章操作系统笔记

操作系统的定义： 操作系统(Operating System, OS)是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充 操作系统的目标和作用 在计算机系统上配置操作系统主要目标与计算机系统的规模和应用环境有关。 操作系统的目标 方便性 硬件只能识别机器代码（0、1） OS提供命令，方便用户使用计算机 有效性 使CPU、I/O保持忙碌，充分利用 使内存、外存数据存放有序，节省空间 合理组织工作流程，改善资源利用率，提高吞吐量可扩充性 计算机技术的发展：硬件/体系结构/网络/Internet OS应采用层次化结构，便于扩充和修改功能层次和模块开放性 支持网络环境，兼容遵循OSI标准开发的硬件和软件操作系统的作用 1. 用户与计算机硬件系统之间的接口 命令方式 用户通过键盘输入联机命令(语言) 系统调用方式 用户程序通过系统调用，操纵计算机 图形、窗口方式 用户通过窗口、图标等图形界面操纵计算机 2.计算机系统资源管理者

4大类资源：处理机；存储器；I/O设备；信息（文件：程 序、数据） 3.对计算机资源的抽象(扩充机器) 裸机：只有硬件的计算机，难以使用 虚机器：在裸机增加软件(OS等)，功能增强，使用方便 推动操作系统发展的主要动力 1.不断提高计算机资源利用率 早期计算机很昂贵，为提高资源利用率，产生了批处理系统 2.方便用户 为改善用户上机、调试程序时的条件，产生了分时系统 3.器件的不断更新换代 OS随之更新换代，如：8位->16位->32位 4.计算机体系结构的不断发展 单处理机OS->多处理机OS->网络操作系统 操作系统的发展过程 无操作系统时代 OS尚未出现，人们如何使用计算机 人工操作方式 人工操作方式的缺点 用户独占全机 CPU等待人工操作 结果：资源利用率低下 脱机输入输出系统 低速设备

操作系统第1章练习地的题目

第1章操作系统引论 1.1 典型例题解析 【例1】试说明操作系统与硬件、其它系统软件以及用户之间的关系。 答：操作系统是覆盖在硬件上的第一层软件，它管理计算机的硬件和软件资源，并向用户提供良好的界面。操作系统与硬件紧密相关，它直接管理着硬件资源，为用户完成所有与硬件相关的操作，从而极大地方便了用户对硬件资源的使用，并提高了硬件资源的利用率。操作系统是一种特殊的系统软件，其它系统软件与运行在操作系统地基础之上，可获得操作系统提供的大量服务，也就是说，操作系统是其它系统软件和硬件的接口。而一般用户使用计算机除了需要操作系统支持外，还需要用到大量的其它系统软件和应用软件，以使其工作更加方便和高效。 【例2】操作系统具有哪些特征？它们之间有何关系？ 答：操作系统的特征有并发、共享、虚拟和异步性。它们的关系如下： （1）并发和共享是操作系统最基本的特征。为了提高计算机资源的利用率，操作系统必然要采用多道程序设计技术，使多个程序共享系统的资源，并发的执行。 （2）并发和共享互为存在的条件。一方面，资源的共享以程序（进程）的并发执行为条件，若系统不允许程序并发执行，自然不存在资源的共享问题；另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，协调好各个进程对共享资源的访问，也必将影响到程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。 （3）虚拟以并发和共享为前提条件。为了使并发进程能更方便、更有效地共享资源，

操作系统经常采用多种虚拟技术来在逻辑上增加CPU和设备的数量以及存储器的容量，从而解决众多并发进程对有限的系统资源的竞争问题。 （4）异步性是并发和共享的必然结果。操作系统允许多个并发进程共享资源、相互合作，使得每个进程的运行过程受到其他进程的制约，不再“一气呵成”，这必然导致异步性特征的产生。 【例3】简述并发与并行的区别。 答：并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念。并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 1.2 练习题及答案 一、选择题 1．操作系统是一种（）。 A、应用软件 B、系统软件 C、通用软件 D、工具软件 2．操作系统是对（）进行管理的软件。 A、软件 B、硬件 C、计算机资源 D、应用程序 3．操作系统的（）管理部分负责对进程进行调度 A、存储器 B、设备 B、文件D、处理机

Linux操作系统实用教程试题一及答案

Linux操作系统实用教程试题一及答案 一、选择题（每题2分，共50分） 下列各题A、B、C、D四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确的选项涂写在答题卡相应位置上，答在试卷上不得分。 1．Linux系统是一个（）的操作系统。 A.单用户、单任务 B.单用户、多任务 C.多用户、单任务 D.多用户、多任务 2．Red Hat Linux 9系统中用户默认的Shell是（）。 A.bash B.ksh C.csh D.sh 3.如果忘记了ls命令的用法，可以采用（）命令获得帮助。 A.？ls B.help ls C.man ls D.get ls 4.要给文件file1加上其他人可执行属性的命令是（）。 A.chmod a+x file1 B.chown a+x file1 C.chmod o+x file1 D.chown o+x file1 5.使用$cd ~命令后，会进入( ) 目录。 A. / B. ~ C.用户的主目录 D. /tmp 6.添加用户“user”的命令是（）。 https://www.wendangku.net/doc/588642843.html,er user https://www.wendangku.net/doc/588642843.html,eradd user C.add user D.adduser 7.删除用户“user”及其主目录下所有文件的命令是（）。 https://www.wendangku.net/doc/588642843.html,erdel -p user https://www.wendangku.net/doc/588642843.html,erdel -r user https://www.wendangku.net/doc/588642843.html,erdel -a user https://www.wendangku.net/doc/588642843.html,erdel -z user 8.查看系统当中所有进程的命令是（）。 A.ps all B.ps aix C.ps auf D.ps aux 9.配置主机网卡IP地址的配置文件是（）。 A./etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 B./etc/sysconfig/network C./etc/resolv.conf D./etc/host.conf 10.指定系统主机名的配置文件是（）。 A./etc/hosts B./etc/host.conf C./etc/sysocnfig/network D./etc/resolv.conf

操作系统课后习题答案第一章

第一章 1．设计现代OS的主要目标是什么？ 答：（1）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？ 答：（1）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？ 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。OS 通过在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．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？ 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； （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．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。该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。 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．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？ 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？应如何解决？ 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：针对及时接收问题，可以在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，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，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OS？ 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。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。9．什么是硬实时仸务和软实时仸务？试丼例说明。 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。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：网页内

操作系统第一章

1.在计算机系统中配置操作系统的主要目的是提高系统资源的利用率,操作 系统的主要功能是管理计算机系统中的资源，其中包括处理机、存储器以及文件和设备。这里的处理机管理主要是对进程进行管 2.操作系统有多种类型:允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统， 称为分时操作系统;允许多个用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为批处理操作系统;在实时操作系统的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应;在IBM- PC机上的操作系统称为微机操作系统 3.操作系统是一种系统软件它负责为用户和用户程序完成所有与硬件相关 并与应用无关的工作，高级程序设计语言的编译不是操作系统关心的主要问题。 4.用户在程序设计过程中，可通过系统调用获得操作系统的服务。 5.在0S中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU,内存和I/O设备的利 用率,为实现多道程序设计需要有更大的内存。 6.推动批处理系统形成和发展的主要动力是提高系统资源利用率.推动分时 系统形成和发展的主要动力是方便用户，推动微机OS发展的主要动力是计算机硬件的不断更新换代 7.在设计分时操作系统时，首先要考虑的是交互性和响应时间，在设计批处 理操作系统时，首先要考虑的是周转时间和系统吞吐量，在设计实时操作系统时，首先要考虑的是实时性和可靠性 8.在多道批处理系统中，为了充分利用各种资源，系统总是优先选择计算型 和I/O型均衡的多个作业投入运行，为了提高吞吐量，系统总是想方设法缩短用户作业的周转时间 9.从下面关于操作系统的论述中，选出一条正确的论述。(1) (1)对批处理作业，必须提供相应的作业控制信息。 (2)对于分时系统，不一定全部提供人机交互功能。 (3)从响应角度看，分时系统与实时系统的要求相似。 (4)采用分时操作系统的计算机系统中，用户可以独占计算机操作系统中 的文件系统。 (5)从交互角度看，分时系统与实时系统相似 10.分时系统的响应时间(及时性)主要是根据用户所能接受的等待时间确定 的，而实时系统的响应时间则是由控制对象所能接受的时延确定的。 11.在分时系统中，为使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是能 在一较短的时间内，使所有用户程序都得到运行，当用户数100 时，为保证响应时间不超过2秒，此时的时间片最大应为20ms

现代操作系统(原书第3版)部分课后答案-第4章

1. 这些系统直接把程序载入内存，并且从word0（魔数）开始执行。为了避免将header作为代码执行，魔数是一条branch指令，其目标地址正好在header之上。按这种方法，就可能把二进制文件直接读取到新的进程地址空间，并且从0开始运行。 5. rename 调用不会改变文件的创建时间和最后的修改时间，但是创建一个新的文件，其创建时间和最后的修改时间都会改为当前的系统时间。另外，如果磁盘满，复制可能会失败。 10. 由于这些被浪费的空间在分配单元(文件)之间，而不是在它们内部，因此，这是外部碎片。这类似于交换系统或者纯分段系统中出现的外部碎片。 11. 传输前的延迟是9ms,传输速率是2^23Bytes/s,文件大小是2^13Bytes,故从内存读取或写回磁盘的时间都是9+2^13/2^23=9.977ms,总共复制一个文件需要9.977*2=19.954ms。为了压缩8G磁盘，也就是2^20个文件，每个需要19.954ms,总共就需要20,923 秒。因此，在每个文件删除后都压缩磁盘不是一个好办法。 12. 因为在系统删除的所有文件都会以碎片的形式存在磁盘中，当碎

片到达一定量磁盘就不能再装文件了，必须进行外部清理，所以紧缩磁盘会释放更多的存储空间，但在每个文件删除后都压缩磁盘不是一个好办法。 15. 由于1024KB = 2^20B, 所以可以容纳的磁盘地址个数是2^20/4 = 2^18个磁盘地址,间接块可以保存2^18个磁盘地址。与 10 个直接的磁盘地址一道，最大文件有 262154 块。由于每块为 1 MB，最大的文件是262154 MB。 19. 每个磁盘地址需要D位，且有F个空闲块，故需要空闲表为DF位，采用位图法则需要B位，当DF

操作系统第一章习题

第一章绪论 一、选择题 1．计算机的操作系统是一种（）。 A.应用软件 B.系统软件 C.工具软件 D.字表处理软件 2．UNIX属于一种（）操作系统。 A.分时系统 B.批处理系统 C.实时系统 D.分布式系统 3.操作系统是一组（）程序。 A.文件管理 B.中断处理 C.资源管理 D.设备管理 4.下里四个操作系统中，是分时系统的为（）。 A.CP/M B.MS-DOS C.UNIX D.WINDOWS NT 5.用户要在程序获得系统帮助，必须通过（）。 A.进程调度 B.作业调度 C.键盘命令 D.系统调用 6.批处理系统的主要缺点是（）。 A.CPU的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 7.DOS操作系统主要功能是（）。 A.文件管理程序 B.中断处理程序 C.作业管理程序 D.打印管理程序 8.在Pascal程序中调用的sin（x）是（）。 A.系统调用 B.标准子程序 C.操作系统命令 D.进程 9.计算机操作系统的功能是（）。 A.把源程序代码转换为标准代码 B.实现计算机用户之间的相互交流 C.完成计算机硬件与软件之间的转换 D.控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 10. 在分时系统中。时间片一定时，（），响应时间越长。 A.内存越多 B.用户数越多 C.内存越少 D.用户数越少 11．操作系统的（）管理部分负责对进程进行调度。 A.主存储器 B.控制器 C.运算器 D.处理机

12．操作系统是对（）进行管理的软件。 A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.应用程序 13.从用户的观点看，操作系统是（）。 A.用户与计算机之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C.合理地组织计算机工作流程的软件 D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 14.操作系统的功能是进行处理机管理（）管理、设备管理及信息管理。 A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 15.操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（）。 A.利用率 B.可靠性 C.稳定性 D.兼容性 16.操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的( ）和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。 A.CPU的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 17.操作系统的基本类型主要有（）。 A.批处理系统、分时系统及多任务系统 B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统 C.单用户系统、多用户系统及批处理系统 D.实时系统、分时系统和多用户系统 18.所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理 D.共行执行 19.多道批处理系统的硬件支持是20世纪60年代初发展起来的（）。 A.RISC技术 B.通道和中断机构 C.集成电路 D.高速内存 20. 下面关于操作系统的叙述中正确的是（）。 A.批处理作业必须具有作业控制信息 B.分时系统不一定都具有人机交互功能。 C.从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多。 D.由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源。 21．（）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。

计算机操作系统第一章练习题答案

第一章答案 1.操作系统负责管理计算机系统的（③），其中包括处理机、内存、外围 设备和文件。 ①、程序；②、文件；③、资源；④、进程 2.（③）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可 以通过各自的终端同时交互的使用计算机。 ①、网络；②、分布式；③、分时；④、实时 3.操作系统的四大功能是处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 4.批处理系统主要解决吞吐量问题，分时系统主要解决 交互性问题。（华中理工大2001） 5.操作系统的基本特征是并发、共享、虚拟、异步。 6.如果操作系统具有交互性强、可供多个用户同时使用及响应较及时的特 点，则属于分时类型，如果操作系统可靠，响应及时但仅有简单的交互能力则属于实时类型，如果操作系统在用户提交作业后，不提供交互能力，它所追求的是计算机资源的高利用率，大吞吐量和作业流程的自动化，则属于批处理类型。 7.用户和操作系统之间的接口主要分为 命令接口、图形接口、程序接口。 8.多道程序（multiprogramming）和多重处理(multiprocessing)有何区别答：多道程序是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正的同时执行多个作业；而多重处理系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 9.设计操作系统与哪些硬件器件有关 答：计算机操作系统的重要功能之一是对硬件资源的管理，因此设计计算机操作系统时应考虑下述计算机硬件资源： ①CPU与指令的长度及执行方式； ②内存、缓存和高速缓存等存储装置；

③各类寄存器，包括各种通用寄存器、控制寄存器和状态寄存器等； ④中断机构； ⑤外部设备与I/O控制装置； ⑥内部总线与外部总线； ⑦对硬件进行操作的指令集。 10.多用户系统于网络操作系统有什么区别 答：网络操作系统的工作，用户必须知道网址，而多用户操作系统是面向用户的，可以不必知道计算机的详细确切地址，多用户技术的关键是在用户之间有保密安全措施，网络操作系统强调的是客户机和服务器之间的通信。以单机多用户系统为例，说明它与网络操作系统的比较。 11.分时系统和实时系统有何不同 答： 系统设计目标不同。分时系统于与实时系统中的信息处理系统相似，都能为多个用户服务，系统按分时原则为多个终端用户服务； 而实时系统则表现为经常对多路现场信息进行采集，以及对多个对象或多个执行机构进行控制。因此，分时系统的目标是提供一种通用性强的系统，而实时系统大多具有某种特殊用途，是一种专用系统。 响应时间要求不同。分时系统与实时信息处理系统对象应时间的要求都是以人所能接受的等待时间来确定的。而实时控制系统的响应时间是以控制对象所能接受的时延来确定的，实时性要求更强。 交互性强弱不同。分时系统主要用于运行终端用户程序，因此具有较强

操作系统第四版目录汤子瀛

由汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛编著的《计算机操作系统(第4版高等学校计算机类十二五规划教材)》对传统操作系统(0S)和现代操作系统均做了较为全面的介绍。全书共分12章：第一章为操作系统引论，介绍了OS的发展、传统0S和现代OS的特征及功能；第二和第三章深入阐述了进程和线程管理、进程同步、处理机调度和死锁；第四和第五章对连续和离散存储器管理方式及虚拟存储器进行了介绍；第六章自下而上地对I/0系统的各个层次做了较为系统的阐述；第七和第八章介绍了文件系统和磁盘存储器管理；第九章对用户接口以及接口的实现方法做了介绍；从第十章开始到第十二章是与目前0S发展现状紧密相关的内容，分别介绍了多处理机0S、网络OS、多媒体OS以及系统安全性。本教材可作为计算机类专业的本科生教材，也可作为研究生教材，还可供从事计算机及通信工作的相关科技人员参考。本教材内容基本覆盖了全国研究生招生考试操作系统课程考试大纲的主要内容，故也可作为考研的复习、辅导用书。 第一章操作系统引论 1.1 操作系统的目标和作用 1.2 操作系统的发展过程 1.3 操作系统的基本特性 1.4 操作系统的主要功能 1.5 OS结构设计 习题 第二章进程的描述与控制 2.1 前趋图和程序执行 2.2 进程的描述 2.3 进程控制 2.4 进程同步 2.5 经典进程的同步问题 2.6 进程通信 2.7 线程(Threads)的基本概念 2.8 线程的实现 习题 第三章处理机调度与死锁 3.1 处理机调度的层次和调度算法的目标 3.2 作业与作业调度 3.3 进程调度 3.4 实时调度 3.5 死锁概述 3.6 预防死锁 3.7 避免死锁 3.8 死锁的检测与解除 习题 第四章存储器管理 4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配存储管理方式 4.4 对换(Swapping)

操作系统教程第版部分习题答案

操作系统教程第版部分 习题答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

第一章： 一、3、10、15、23、27、35 3.什么是操作系统操作系统在计算机系统中的主要作用是什么 操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件. 主要作用 (1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序 (2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者 (3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机 (4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者 10.试述系统调用与函数（过程）调用之间的区别。 （1）调用形式和实现方式不同； （2）被调用的代码位置不同； （3）提供方式不同 15.什么是多道程序设计多道程序设计有什么特点 多道程序设计是指允许多个作业（程序）同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。从宏观上看是并行的，从微观上看是串行的。 （1）可以提高CPU、内存和设备的利用率； （2）可以提高系统的吞吐率，使单位时间内完成的作业数目增加；

（3）可以充分发挥系统的并行性，使设备和设备之间，设备和CPU之间均可并行工作。 23.现代操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。 （1）处理器管理； （2）存储管理； （3）设备管理； （4）文件管理； （5）联网与通信管理。 27.什么是操作系统的内核？ 内核是一组程序模块，作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作，通常驻留在内核空间，运行于内核态，具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。 35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。 系统中相应地有多个进程竞争使用资源，由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的，操作系统让众多进程共享物理资源，这种共享称为资源复用。 （1）时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用； （2）空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。 . 二、2、5 2、答：画出两道程序并发执行图如下： 处理器 (1)两道程序运行期间，(见图中有色部分)。 输入机 打印机

操作系统第一章节总结+答案超详细

1.0 操作系统的定义 （1）能有效的组织和管理计算机硬件和软件资源 （2）合理对各类作业进行调度和控制 （3）方便用户使用的程序的集合 1.1 操作系统的目标（4）习题1（1）方便性易于使用 （2）有效性利用率高，吞吐量大 （3）可扩充性微内核结构和C/S模式，增加新老交替功能，修改老功能和模块 （4）开放性方便实现互联 1.2 操作系统的作用（3）习题2 （1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（3） 命令方式 系统调用方式 图形窗口方式 （2）OS作为计算机系统资源的管理者 处理器管理：分配和控制处理机 存储器管理：负责内存的分配与回收 I/0管理：负责输入输出设备分配与操纵 文件管理：用于实现对文件的存取共享和保护 （3）OS实现对计算机资源的抽象（为什么）习题3 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。OS 通过在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。 1.3 操作系统的发展过程（无->单-》多-》分时-》实时->微机） 脱机I/O联机I/O 习题5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。该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。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。 ①单道批处理 特征：自动性，顺序性，单道性 ②多道批处理 特征：多道性，无序性，调度性（作业调度，进程调度，内外存互换） 优缺点：资源利用率高，系统吞吐量大，平均周转时间长，无交互能力 解决的问题：处理机争用，内存分配和保护问题，输入输出设备分配问题，文件的组织和管理问题，作业管理问题，用户与系统接口问题。 试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？习题4答：主要动力来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。

《现代操作系统第四版》答案

第五章输入/输出习题 1.芯片技术的进展已经使得将整个控制器包括所有总线访问逻辑放在一个便宜的芯片上成为可能。这对于图1-5的模型具有什么影响？ 答：（题目有问题，应该是图1-6）在此图中，一个控制器有两个设备。单个控制器可以有多个设备就无需每个设备都有一个控制器。如果控制器变得几乎是自由的，那么只需把控制器做入设备本身就行了。这种设计同样也可以并行多个传输，因而也获得较好的性能。 2.已知图5-1列出的速度，是否可能以全速从一台扫描仪扫描文档并且通过802.1lg网络对其进行传输请解释你的答案。 答：太简单了。扫描仪最高速率为400KB/Sec，而总线程和磁盘都为16.7MB/sec，因此磁盘和总线都无法饱和。 3.图5-3b显示了即使在存在单独的总线用于内存和用于I/O设备的情况下使用内存映射I/O的一种方法，也就是说，首先尝试内存总线，如果失败则尝试I/O 总线。一名聪明的计算机科学专业的学生想出了一个改进办法：并行地尝试两个总线，以加快访问I/O设备的过程。你认为这个想法如何？ 答：这不是一个好主意。内存总线肯定比I/O总线快。一般的内存请求总是内存总线先完成，而I/O总线仍然忙碌。如果CPU要一直等待I/O总线完成，那就是将内存的性能降低为I/O总线的水平。 4.假设一个系统使用DMA将数据从磁盘控制器传送到内存。进一步假设平均花费t2ns获得总线，并且花费t1ns在总线上传送一个字（t1>>t2）。在CPU对

DMA控制器进行编程之后，如果（a）采用一次一字模式，（b）采用突发模式，从磁 盘控制器到内存传送1000个字需要多少时间？假设向磁盘控制器发送命令需要获取总线以传输一个字，并且应答传输也需要获取总线以传输一个字。 答：（a）1000×[(t1+t2)+(t1+t2)+(t1+t2)]；第一个(t1+t2)是获取总线并将命令发送到磁盘控制器，第二个(t1+t2)是用于传输字，第三个(t1+t2)是为了确认。总之，共3000×(t1+t2)纳秒。 （b）(t1+t2)+t1+1000×t2+(t1+t2)，第一个(t1+t2)是获取总线并将命令发送到磁盘控制器，第二个t1是为磁盘控制器获取总线，第三个1000×t2是突发传送，第第四个(t1+t2)是获取总线并做确认。总3t1+1002×t2。 5.假设一台计算机能够在10ns内读或者写一个内存字，并且假设当中断发生时，所有32位寄存器连同程序计数器和PSW被压人堆栈。该计算机每秒能够处理的中断的最大数目是多少？ 答：一次中断需要入栈34个字。而从中断返回需要把34个字从栈中取出。总耗时为680ns。因此，每秒最多处理147万次中断，假设每次中断什么也不做。 6.CPU体系结构设计师知道操作系统编写者痛恨不精确的中断。取悦于OS人群的一种方法是当得到一个中断信号通知时，让CPU停止发射指令，但是允许当前正在执行的指令完成，然后强制中断。这一方案是否有缺点？请解释你的答案。答：当前的处理器一般采用多级流水线操作，无法准确地确定CPU当前正在执行的指令是哪一条，所以停止让CPU发送指令后，需要等待把流水线中的指令全部执行完成才能响应中断，对于指令不按序执行的处理器而言，会造成中断响应的不精确。