操作系统原理与实践教程习题答案

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习题答案-Linux操作系统原理实践教程-崔继-清华大学出版社

习题答案-Linux操作系统原理实践教程-崔继-清华大学出版社

第1章1、在VMwane中安装CentOS 7的基本步骤有哪些?(1)新建虚拟机(2)虚拟机设置(3)启动虚拟机(4)设置安装信息,包括软件选择,安装位置,分区等(5)完成最后安装2、安装Linux时可以设置哪些分区?有哪些分区是必须的?能够设置的分区可以根据安装系统时提示,主要包括:/,/boot,swap,/home,/opt 等等;其中/(根)分区是必须的。

第2章1、针对Linux 系统启动运行,有哪些运行目标?每个运行目标的含义是什么?CentOS 从7.0 开始使用systemd 代替init 作为系统启动和服务器守护进程的管理器,负责在系统启动或运行时,激活系统资源,管理服务器进程。

systemd 用目标(target)替代了运行级别的概念,提供了更大的灵活性,比如可以继承一个已有的目标,并添加其他服务来创建自己的目标。

CentOS 7.0 之前的运行级别和systemd 目标之间的对应关系如下表所示。

2、Linux 有几种关机方法,每种关机操作有何异同?关闭系统的命令有:shutdown(最安全的方式),halt,init,telinit,poweroff,reboot,具体含义可以参考帮助手册页。

第3章more、less、cat、wc 命令有什么区别?这几个命令可用于对文本文件的处理显示,主要区别在:more命令以分页(一次一屏)显示文本信息;less类似于more,但增加了回滚功能;cat本意是连接文件并在标准输出上输出,也就是将文件一次全部输出;wc用于统计输出文件中的行数、单词数、字节数等。

第4章(1)发出命令显示行号。

底端命令方式下:set nu(2)保存到文件AboutLinux,并不退出。

底端命令方式下:w AboutLinux(3)删除一句“It is this kernel that forms the base around which a Linux operating system is developed.”。

操作系统原理课后习题答案

操作系统原理课后习题答案

操作系统原理课后习题答案操作系统原理课后习题答案操作系统原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程,它涉及到计算机操作系统的基本概念、原理和实践。

在学习过程中,我们不可避免地会遇到一些习题,下面我将为大家提供一些操作系统原理课后习题的答案。

1. 什么是操作系统?答:操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分,它是用户与计算机硬件之间的桥梁,负责管理和控制计算机系统的各种资源,提供良好的用户界面,并且实现对应用程序的支持和管理。

2. 操作系统的主要功能有哪些?答:操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理和用户接口等。

进程管理负责对进程的创建、调度和终止进行管理;内存管理负责对内存空间的分配和回收进行管理;文件系统管理负责对文件的存储和访问进行管理;设备管理负责对计算机硬件设备的管理和控制;用户接口负责提供给用户友好的操作界面。

3. 什么是进程和线程?答:进程是指在计算机系统中正在运行的一个程序,它是操作系统对一个正在执行的程序的抽象。

线程是进程中的一个执行单元,一个进程可以包含多个线程,这些线程共享进程的资源,但每个线程都有自己的执行路径和执行状态。

4. 进程间通信的方式有哪些?答:进程间通信的方式包括共享内存、消息传递、管道和信号等。

共享内存是指多个进程共享同一块内存空间,通过读写这块共享内存来实现进程间的通信;消息传递是指进程通过发送和接收消息来进行通信;管道是一种特殊的文件,可以用于进程间的单向通信;信号是一种软件中断,用于通知进程发生了某个事件。

5. 什么是死锁?如何避免死锁?答:死锁是指在多个进程之间,每个进程都在等待其他进程释放资源,从而导致所有进程都无法继续执行的情况。

为了避免死锁,可以采取以下几种方法:避免使用互斥、占有和不可剥夺的资源;按照相同的顺序申请资源,释放资源时按照相反的顺序释放;引入资源的优先级,保证每个进程都可以获得它所需要的资源;引入超时机制,当进程等待时间过长时,释放已经占有的资源。

操作系统原理与实践试题及解析

操作系统原理与实践试题及解析

操作系统原理与实践试题及解析第一部分:选择题1. 操作系统的作用是:A. 管理计算机硬件和软件资源B. 提供用户接口C. 控制程序运行D. 执行输入输出操作答案:A2. 操作系统中负责调度进程的是:A. 进程管理器B. 文件管理器C. 内存管理器D. 网络管理器答案:A3. 以下哪个不是操作系统的核心功能:A. 处理器管理B. 文件管理C. 网络管理D. 内存管理答案:C4. 操作系统调度算法中,最短作业优先算法适用于:A. 短作业B. 长作业C. 实时作业D. 批处理作业答案:A5. 在分页系统中,页面置换算法中最优算法的缺点是: A:实现复杂B:无法实时进行C:产生大量的页面失效D:存在局部性原理答案:C第二部分:简答题1. 解释进程和线程的区别。

答:进程是资源分配的最小单位,拥有独立的内存空间和上下文,而线程是CPU调度的最小单位,存在于进程内部,共享相同的内存空间和上下文。

2. 什么是死锁?如何避免死锁的发生?答:死锁是指多个进程或线程因相互请求对方占用的资源而陷入无限等待的状态。

避免死锁的方法包括破坏死锁产生的四个必要条件:互斥条件、请求与保持条件、不剥夺条件和环路等待条件。

3. 请简要解释分页系统和分段系统的原理。

答:分页系统将物理内存和逻辑内存划分为固定大小的页和页面框,通过页表实现页的映射和置换;分段系统根据程序的逻辑结构将程序的地址空间划分为若干段,通过段表实现段的映射和保护。

4. 请简要解释页面置换算法中的FIFO算法和LRU算法。

答:FIFO算法是最简单的页面置换算法,选择最早进入内存的页面进行置换;LRU算法则选择最近最久未使用的页面进行置换。

第三部分:计算题1. 假设一个操作系统具有3个可执行程序,分别需要占用400KB、600KB和800KB的内存空间。

系统的物理内存有1.5MB。

若系统采用固定分区分配方式,分区大小为500KB、800KB和1MB。

请计算内存碎片大小。

操作系统原理练习题附答案

操作系统原理练习题附答案

《操作系统原理》练习题一、填空题1. 每个进程都有一个生命周期,这个周期从__(1)__开始,到__(2)__而结束。

2. 当一个进程独占处理器顺序执行时,具有两个特性:__(3)__和可再现性。

3. 并发进程中与共享变量有关的程序段称为__(4)__。

4. 一个进程或者由系统创建,或者由__(5)__创建。

5. 一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境,被称为__(6)__。

6. 信号量的物理意义是:信号量大于0,其值为__(7)__;信号量小于0,其绝对值为__(8)__。

7. 系统有某类资源5个,供3个进程共享,如果每个进程最多申请__(9)__个该类资源,则系统是安全的。

8. 不可中断的过程称为__(10)__。

9. 操作系统中,进程可以分为__(11)__进程和__(12)__进程两类。

10. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口,它们是__(13)__接口和__(14)__接口。

11. 批处理操作系统中,操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统,操作系统选择作业并根据__(15)__的要求自动控制作业的执行。

12. 在批处理兼分时的系统中,往往由分时系统控制的作业称为前台作业,而由批处理系统控制的作业称为__(16)__作业。

13. 采用SPOOL技术的计算机系统中,操作员只要启动__(17)__程序工作,就可以把作业存放到__(18)__中等待处理。

14. 作业控制方式有__(19)__方式和__(20)__方式二种。

15. 对资源采用抢夺式分配可以防止死锁,能对处理器进行抢夺式分配的算法有__(21)__算法和__(22)__算法。

16. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、__(23)__、不可抢占和__(24)__。

17. 死锁的形成,除了与资源的__(25)__有关外,也与并发进程的__(26)__有关。

18. 为破坏进程循环等待条件,从而防止死锁,通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__(27)__,当任何一个进程申请两个以上资源时,总是要求按对应资源号__(28)__次序申请这些资源。

操作系统实践试题及答案

操作系统实践试题及答案

操作系统实验笔试1.设周期性任务P1, P2, P3的周期T1, T2, T3分别为100, 150, 350; 执行时间分别为20,40,100. 试计算后回答是否可以用频率单调调度算法进行调度?答:频率单调调度算法是一种被广泛用于多周期性实时处理的调度算法。

频率单调调度算法的基本原理是频率越低(周期越长)的任务的优先级越低。

这时,设任务周期为T,任务的执行时间为C,则使用频率单调调度算法的必要条件是C<=T。

已经证明,对于n(n≥1)个周期的不同任务来说,设每个周期为Ti,其相应任务的执行时间为Ci,则使用频率单调调度算法的充分条件是:.对于由3个周期组成的实时任务序列来说,其执行时间与周期之比应是:.由于:所以, 可以用频率单调调度算法进行调度.2.假定某多道程序设计系统供用户使用的主存空间100K, 磁带机2台, 打印机1台, 采用可变分区方式管理主存, 采用静态分配方式分配磁带机与打印机. 忽略用户作业I/O时间. 现有如下作业序列:作业号进入输入井时间要求计算时间主存需求量磁带机需求打印机需求1 8:00 25分钟15K 1台1台2 8:20 10分钟30K 0台1台3 8:20 20分钟60K 1台0台4 8:30 20分钟20K 1台0台5 8:35 15分钟10K 1台1台作业调度策略先来先服务, 优先分配主存的低地址区域且不准移动已在主存的作业, 在主存中的各作业平分CPU时间, 问题如下:(1) 作业调度选中各作业的次序是什么? (2) 全部作业运行结束的时刻是什么? (3) 如果把一个作业从进入输入井到运行结束的时间定义为周转时间, 在忽略系统开销时间条件下, 最大的作业周转时间是多少? (4) 平均周转时间是多少?答:作业号装入主存时间开始执行时间执行结束时间周转时间1 8:00 8:00 8:25 25分钟2 8:45 9:05 9:15 55分钟3 8:20 8:25 8:45 25分钟4 8:30 8:45 9:05 35分钟5 9:15 9:15 9:30 55分钟(1) 1, 3, 4, 2, 5(2) 9:30(3) 55分钟(4) (25+55+25+35+55)/5=39(分钟)3. 设有n个缓冲区构成的循环缓冲区池, 每个缓冲区能容纳一个整数. 写进程Writer把整数逐个存入缓冲区池, 读进程Reader则逐个从缓冲区池中读出并打印输出, 要求打印的与输入的完全一样, 即个数,次序,数值一样. 试问:(1) 写进程与读进程间具体的制约关系如何? (2) 用PV操作写出这两个进程的同步算法程序.答:(1)写进程要领先于读进程, 但当缓冲区全填满时, 要等读进程取数; 读进程要后于写进程, 当缓冲去中无待读的整数时, 要等待写进程写数.(2)程序:beginB: array[0…n-1] of integerW, R: integer;SW, SR: Semaphore;W := 0; R := 0;SW := n; SR := 0;cobeginPROCESS WriterbeginL1: produce a integer into X; (或写生成一整数X;)P( SW );B[W] := X;W := (W+1) mod nV( SR );goto L1;end;PROCESS ReaderbeginL2: P( SR )Y := B[R];R := (R+1) mod nV( SW );Print y;goto L2;end;coend;end;4.某系统对主存采用页式管理, 供用户使用的主存区域共640K字节, 被分成160块, 块号为0,1,2......159. 现有一作业的地址空间共占4页, 其页号为0,1,2,3, 被分配到主存的第2,4,1,5块中, 回答:(1) 作业每一页的长度为多少字节? (2) 写出该作业被装入主存时, 其对应的页表. (3) 把该作业的每一页在主存中的起始地址(用16进制表示)填在下表中页号起始地址0 0020001 0040002 0010003 005000答:(1)每一页的长度为640K/160 = 4K 字节(2)页表1235.作业的调度算法有几种? 简述各自的优缺点.答:1、先来先服务算法.先来先服务算法是最简单的调度算法,它是按照作业进入“输入井”的先后次序来挑选作业,先进入的作业优先被挑选。

操作系统原理习题及答案(全书免费版)

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第一章习题及答案一、填空题1.用户与操作系统的接口有,两种。

【答案】命令接口,系统调用【解析】按用户界面的观点,操作系统是用户与计算机之间的接口。

用户通过操作系统提供的服务来有效地使用计算机。

一般操作系统提供了两类接口为用户服务,一种是程序一级的接口,即通过一组广义指令(或称系统调用)供用户程序和其他系统程序调用;另一种是作业一级的接口,提供一组控制命令供用户去组织和控制自己的作业。

2.用户程序调用操作系统有关功能的途径是。

【答案】利用系统调用命令【解析】系统调用命令是操作系统专门给编程人员提供的调用操作系统有关功能的途径,一般在汇编语言和C语言中都提供了使用系统调用命令的方法。

编程人员可以在这些语言中利用系统调用命令动态请求和释放系统资源。

3.UNIX系统是①操作系统,DOS系统是②操作系统。

【答案】①分时(或多用户、多任务),②单用户(或单用户、单任务)【解析】 UNIX系统是一个可供多个用户同时操作的会话式的分时操作系统,DOS系统是为个人计算机设计的一个单用户操作系统。

4.现代计算机中,CPU工作方式有目态和管态两种。

目态是指运行①程序,管态是指运行②程序。

执行编译程序时,CPU处于③。

【答案】①用户,②操作系统,③目态【解析】 CPU工作方式分为目态和管态,主要是为了把用户程序和操作系统程序区分开,以利于程序的共享和保护。

5.从资源分配的角度讲,计算机系统中的资源分为处理机、、和。

操作系统相应的组成部分是、、和。

【答案】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【解析】计算机系统中的资源分为硬件资源和软件资源。

硬件资源有处理机、内/外存储器及输入/输出设备。

而软件资源指的是程序、数据和相应的文档。

从资源管理的观点,操作系统是计算机资源系统的管理系统,它提供了处理机管理、存储器管理、输入/输出设备管理和信息文件管理的功能。

对每种资源的管理都可从提供资源情况的记录、资源分配策略、资源分配和回收等几个方面来加以讨论。

《操作系统原理》习题及参考答案

《操作系统原理》习题及参考答案

1
总的执行时间为 180ms.如果单道执行这三个程序共需 80+100+80=260ms.所以节约 260- 180ms.
(2) 若处理机调度程序每次进行程序状态转换的时间为 1ms,这三道程序的执行时间如下 图所示:
总共花费 180+6=186ms. 4.系统调用(陷入)处理过程。
解:系统调用(陷入)处理过程和中断处理过程是一样的,只是中断源是执行了访管指令 (MS DOS 的 INT 或 UNIX 的 trap)。
《操作系统原理》
习题及参考答案
1.操作系统的定义。操作系统的五大基本功能。网络操作系统相对单机操作系统还应具备 什么功能?
解:操作系统是计算机系统的一种系统软件,由它统一管理计算机系统中的软硬件资源, 合理地组织工作流程,以便有效地为用户提供一个功能强大、使用方便的工作环境,从而 在计算机与用户之间起到接口的作用。操作系统的五大基本功能是:处理机管理、存储器 管理、设备管理、文件系统管理和用户接口。网络操作系统还应具备的功能:网络通信、 资源共享、网络服务、网络用户接口。
3.设在内存中有三道程序:A、B、C,并按照 A、B、C 的优先次序运行,其内部计算和
I/O 操作时间由下图给出。
程序 A
程序 B
程序 C
计算 30ms
计算 60ms
计算 20ms
I/O 40ms
I/O 30ms
I/O 40ms
计算 10ms
计算 10ms
计算 20ms
要求: (1)试画出按多道程序运行的时间关系图(调度程序的执行时间忽略不计)。完成这三道 程序共花多少时间?比单道运行节省多少时间? (2)若处理机调度程序每次进行程序状态转换的时间为 1ms,试画出在处理机调度程序管 理下各程序状态转换的时间关系图。完成这三道程序共花多少时间? 解: (1)在调度程序执行时间忽略不计的情况下,这三道程序的执行时间如下图所示:

操作系统原理与实践试题解析

操作系统原理与实践试题解析

操作系统原理与实践试题解析一、选择题1. 操作系统的主要功能包括()。

A. 硬件管理B. 软件管理C. 中断处理D. 文件管理答案:ABCD解析:操作系统的主要功能包括硬件管理(处理器、内存、IO设备的管理)、软件管理(程序的管理与调度)、中断处理(处理硬件中断和异常情况)、文件管理(文件的存储与管理)等方面。

2. 操作系统资源管理的基本原则是()。

A. 公平性B. 高效性C. 安全性D. 可靠性答案:ABCD解析:操作系统资源管理的基本原则是公平性(对所有用户和进程公平分配资源)、高效性(合理利用系统资源提高系统运行效率)、安全性(确保系统资源和数据的安全)和可靠性(保证系统的稳定性和可靠性)。

3. 进程是指()。

A. 静态的程序B. 动态的程序C. 静态和动态的程序D. 运行中的程序答案:D解析:进程是指正在运行的程序,是程序的一次执行过程。

它具有独立的执行序列、状态和上下文。

4. 进程的状态有()。

A. 就绪态B. 运行态C. 阻塞态D. 结束态答案:ABCD解析:进程的状态一般包括就绪态(已满足运行条件等待分配CPU)、运行态(正在执行)、阻塞态(等待某种事件的发生而暂时不能执行)和结束态(执行完毕或被终止)。

5. 哲学家就餐问题是()。

A. 一个经典的同步问题B. 一个经典的死锁问题C. 一个经典的并发问题D. 一个经典的死循环问题答案:A解析:哲学家就餐问题是一个经典的同步问题,描述了五个哲学家围坐在一张圆桌旁,每个哲学家之间放着一只筷子,他们的生活由思考和进餐两种行为组成。

由于筷子只能由左右两个哲学家共用,因此需要设计一种算法来避免他们进入死锁状态。

二、填空题1. 中断是指()。

答案:一个运行过程被外部事件打断,暂停后来再继续执行。

解析:中断是指一个运行过程被外部事件打断,暂停后来再继续执行的操作。

2. 虚拟内存是一种()的技术。

答案:将磁盘的一部分空间当作内存来使用。

解析:虚拟内存是一种将磁盘的一部分空间当作内存来使用的技术,在内存不足时,将部分暂时不使用的数据与指令存储在磁盘上,从而释放内存空间。

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第1章操作系统概论(1) 试说明什么是操作系统,它具有什么特征?其最基本特征是什么?解:操作系统就是一组管理与控制计算机软硬件资源并对各项任务进行合理化调度,且附加了各种便于用户操作的工具的软件层次。

现代操作系统都具有并发、共享、虚拟和异步特性,其中并发性是操作系统的最基本特征,也是最重要的特征,其它三个特性均基于并发性而存在。

(2) 设计现代操作系统的主要目标是什么?解:现代操作系统的设计目标是有效性、方便性、开放性、可扩展性等特性。

其中有效性指的是OS应能有效地提高系统资源利用率和系统吞吐量。

方便性指的是配置了OS后的计算机应该更容易使用。

这两个性质是操作系统最重要的设计目标。

开放性指的是OS应遵循世界标准规范,如开放系统互连OSI国际标准。

可扩展性指的是OS应提供良好的系统结构,使得新设备、新功能和新模块能方便地加载到当前系统中,同时也要提供修改老模块的可能,这种对系统软硬件组成以及功能的扩充保证称为可扩展性。

(3) 操作系统的作用体现在哪些方面?解:现代操作系统的主要任务就是维护一个优良的运行环境,以便多道程序能够有序地、高效地获得执行,而在运行的同时,还要尽可能地提高资源利用率和系统响应速度,并保证用户操作的方便性。

因此操作系统的基本功能应包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理。

此外,为了给用户提供一个统一、方便、有效的使用系统能力的手段,现代操作系统还需要提供一个友好的人机接口。

在互联网不断发展的今天,操作系统中通常还具备基本的网络服务功能和信息安全防护等方面的支持。

(4) 试说明实时操作系统和分时操作系统在交互性、及时性和可靠性方面的异同。

解:交互性:分时系统能够使用户和系统进行人-机对话。

实时系统也具有交互性,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。

及时性:分时系统的响应时间是以人能够接受的等待时间为标准,而实时控制系统对响应时间要求比较严格,它是以控制过程或信息处理中所能接受的延迟为标准。

可靠性:实时系统要求系统可靠性要比分时系统高。

在实时系统中往往采用多级容错措施来保证系统的安全及数据的安全。

(5) 试比较分布式操作系统和网络操作系统的异同。

解:它们的区别在于:分布式操作系统的设计思想和网络操作系统是不同的,这决定了它们在结构、工作方式和功能上也不同。

网络操作系统要求网络用户在使用网络资源时首先必须了解网络资源,网络用户必须知道网络中各个计算机的功能与配置、软件资源、网络文件结构等情况,在网络中如果用户要读一个共享文件时,用户必须知道这个文件放在哪一台计算机的哪一个目录下;分布式操作系统是以全局方式管理系统资源的,它可以为用户任意调度网络资源,并且调度过程是“透明”的。

(6) 什么是操作系统虚拟机结构?它有什么好处?解:虚拟机结构OS最初是为了满足用户对分时系统的需求而出现的。

VM/370的核心程序为虚拟机监控器(virtual machine monitor),它运行于裸机之上并提供多道程序功能。

该系统向上层提供多个对裸机硬件精确复制的虚拟机,这些复制品均包含核心态、用户态、I/O 处理、中断以及其它真实机器所应该具有的全部功能。

这样做的好处是凡是能在一台物理裸机上运行的操作系统均可以出现在一个特定虚拟机上,分配给各用户的不同虚拟机上可以随用户的个人爱好和操作习惯不同而采用不同的操作系统。

在用户看来就是直接在自己独享的一台裸机上工作。

(7) 试说明客户机/服务器结构的操作系统为什么获得广泛应用。

解:客户机/服务器结构的操作系统具有不同于传统集中式OS的一系列独特优点,使得其在网络时代大为流行。

主要原因有以下几点:1.该系统的数据可以进行分布式处理和存储。

客户机本身均具有一定的处理能力,部分数据处理和存储工作可由本地客户机完成,减少了服务器机的任务量。

2.对于重要数据,可以将其放在受到严密保护的服务器所在的局域网内集中管理,以便保证数据安全。

3.C/S结构有较好的灵活性和可扩充性,客户机/服务器机类型可选范围很大。

4.易于修改用户程序。

对客户机的修改和增删很方便,甚至可以由用户自行进行。

(8) 处理机管理有哪些主要功能?请简要描述。

解:处理机的管理功能主要体现在创建、撤销进程,并按照一定的算法为其分配所需资源,同时还要管理和控制各用户的多个进程协调运行,确保各个进程可以正确的通信。

在多道程序OS中,这些管理功能最终通过对进程的控制和管理来实现,而在具有线程机制的OS中,这些功能的实现还依赖于对线程的管理和控制。

(9) 存储器管理有哪些主要功能?请简要描述。

解:操作系统所管理的存储器包括内存、外存等,因此存储器管理的主要任务就是将各种存储器件统一管理,保证多道程序的良好运行环境,同时还要兼顾内存利用率、逻辑上扩充内存的需求以及用户的感受,提供优良的控制、存取功能,为用户提供操控存储器的手段。

为实现上述要求,存储器管理应具有内存分配、内存回收、内存保护、地址映射和虚拟内存等功能。

(10) 文件管理有哪些主要功能?请简要描述。

解:其主要功能就是管理外存上的静态文件,提供存取、共享和保护文件的手段,以方便用户使用,同时禁止无权限用户对他人资源的误访问或有权限用户对资源的误操作。

文件管理机制还要能有效管理外存空闲区域,根据文件的大小为其分配和回收空闲区。

为了满足用户对响应时间的要求,文件管理机制还应实现目录管理,以便快速地定位文件。

文件管理机制能有效保护文件安全,提高资源利用率,为用户提供快速检索和使用文件的手段,是OS不可或缺的组成部分。

(11) 设备管理有哪些主要功能?请简要描述。

解:设备管理的主要作用是使用统一的方式控制、管理和访问种类繁多的外围设备。

设备管理功能主要体现在:接收、分析和处理用户提出的I/O请求,为用户分配所需I/O设备,同时还要做到尽量提高CPU和I/O设备利用率、I/O处理效率,为用户提供操控I/O设备的便捷界面和手段。

根据设备管理模块的功能要求,可以将其功能分为设备分配、缓冲管理、设备处理、虚拟设备等。

第2章操作系统的界面(1) 请说明系统生成和系统引导的过程。

解:系统的生成过程:当裸机启动后,会运行一个特殊的程序来自动进行系统的生成(安装),生成系统之前需要先对硬件平台状况进行检查,或者从指定文件处读取硬件系统的配置信息,以便根据硬件选择合适的操作系统模块组,比较重要的信息通常有:CPU类型、内存大小、当前关联设备的类型和数量以及操作系统的重要功能选项和参数。

按照这些信息的指示,系统生成程序就可以正确地生成所需的操作系统。

系统引导的过程:系统引导指的是将操作系统内核装入内存并启动系统的过程。

主要包括初始引导、内核初始化、全系统初始化。

初始引导工作由BIOS完成,主要完成上电自检,初始化基本输入输出设备,载入操作系统内核代码等工作。

内核被载入内存后,引导程序将CPU控制权交给内核,内核将首先完成初始化功能,包括对硬件、电路逻辑等的初始化,以及对内核数据结构的初始化,如页表(段表)等。

全系统初始化阶段要做的就是启动用户接口程序,对系统进行必要的初始化,使系统处于等待命令输入状态。

(2) 操作系统具有哪些接口?这些接口的作用是什么?解:操作系统为用户提供的接口有图形接口、命令接口和程序接口几种形式。

操作系统包括三种类型的用户接口:命令接口(具体又可分为联机命令接口与脱机命令接口)、程序接口及图形化用户接口。

其中,命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统,而程序接口则提供给用户在编制程序时使用。

(3) 请说明操作系统具有的共性服务有哪些不同类别,这些类别分别用于完成什么功能?解:所有的操作系统都通过一些基本服务来帮助用户简单便捷地使用计算机各类资源,它们包括以下几个类别:1.控制程序运行:系统通过服务将用户程序装入内存并运行该程序,并且要控制程序在规定时间内结束。

2.进行I/O操作:用户是不能直接控制设备的,只能通过操作系统与外部设备进行交互,由系统调用将结果显示在屏幕上或交给用户。

3.操作文件系统:为了保证实现“按名存取”,文件系统应该为用户提供根据文件名来创建、访问、修改、删除文件的方法,以确保文件数据的安全可靠以及正确存取。

4.实现通信:操作系统需要提供多个程序之间进行通讯的机制,来控制程序的执行顺序。

5.错误处理:操作系统通过错误处理机制,以便及时发现错误并采取正确的处理步骤,避免损害系统的正确性和统一性。

(4) 系统调用的用途是什么?解:通常,在操作系统内核设置有一组用于实现各种系统功能的子程序(过程),并将它们提供给用户程序调用。

每当用户在程序中需要操作系统提供某种服务时,便可利用一条系统调用命令,去调用所需的系统过程。

这即所谓的系统调用。

系统调用的主要类型包括:1.进程控制类,主要用于进程的创建和终止、对子进程结束的等待、进程映像的替换、进程数据段大小的改变以及关于进程标识符或指定进程属性的获得等;2.文件操纵类,主要用于文件的创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针的移动和文件属性的修改,目录的创建及关于目录、特别文件或普通文件的索引结点的建立等;3.进程通信类,用于实现各种类型的通信机制如消息传递、共享存储区及信息量集机制等;4.信息维护类,用于实现关于日期和时间及其它系统相关信息的设置和获得。

(5) 命令解释程序有什么作用?解:命令解释程序的主要作用是:在屏幕上产生提示符,请用户输入命令,然后读入命令、识别命令,并转至相应的命令处理程序入口地址,把控制权交给该处理程序去执行,最后将有关处理结果(包括出错信息)送屏幕显示。

第3章处理器管理(1) 为什么程序并发执行会产生间断性特征,并失去封闭性和可再现性?解:之所以产生间断性特征是因为多个程序在并发执行时,需要为了完成同一项任务而相互合作,并发执行的程序间的这种相互制约导致了“暂停—执行—暂停”的间断性运行规律。

失去封闭性是因为程序在并发执行时,多个程序需要共享系统中的多种资源。

所以,这些资源的状态是由多个程序改变的,从而使程序的运行失去了封闭性。

失去可再现性是因为程序在并发执行时,由于失去了封闭性,从而导致其失去可再现性。

(2) 什么是进程?为什么要在操作系统中引入进程?解:进程是可并发执行且具有独立功能的程序在一个数据集合上的运行过程,它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。

“进程”概念是人们为了使程序能够并发执行,并且能对并发的程序加以描述和控制而引入的。

(3) 试从并发性、独立性、动态性上比较程序和进程的不同。

解:并发性是进程的重要特征,同时也是OS 的重要特征。

引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行,而程序是不能并发执行的。

独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。

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