操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐教程第二版習(xí)題答案

1、第1章操作系統(tǒng)概論操作系統(tǒng)概論(1)試說(shuō)明什么是操作系統(tǒng)，它具有什么特征？其最基本特征是什么？解：操作系統(tǒng)就是一組管理與控制計(jì)算機(jī)軟硬件資源并對(duì)各項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行合理化調(diào)度，且附加了各種便于用戶操作的工具的軟件層次?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)都具有并發(fā)、共享、虛擬和異步特性，其中并發(fā)性是操作系統(tǒng)的最基本特征，也是最重要的特征，其它三個(gè)特性均基于并發(fā)性而存在。(2)設(shè)計(jì)現(xiàn)代操作系統(tǒng)的主要目標(biāo)是什么？解：現(xiàn)代操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是有效性、方便性、開(kāi)放性、可擴(kuò)展性

2、等特性。其中有效性指的是OS應(yīng)能有效地提高系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。方便性指的是配置了OS后的計(jì)算機(jī)應(yīng)該更容易使用。這兩個(gè)性質(zhì)是操作系統(tǒng)最重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。開(kāi)放性指的是OS應(yīng)遵循世界標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，如開(kāi)放系統(tǒng)互連OSI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?？蓴U(kuò)展性指的是OS應(yīng)提供良好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得新設(shè)備、新功能和新模塊能方便地加載到當(dāng)前系統(tǒng)中，同時(shí)也要提供修改老模塊的可能，這種對(duì)系統(tǒng)軟硬件組成以及功能的擴(kuò)充保證稱為可擴(kuò)展性。(3)操作系統(tǒng)的作用體現(xiàn)在哪些方面？解：現(xiàn)代

3、操作系統(tǒng)的主要任務(wù)就是維護(hù)一個(gè)優(yōu)良的運(yùn)行環(huán)境，以便多道程序能夠有序地、高效地獲得執(zhí)行，而在運(yùn)行的同時(shí)，還要盡可能地提高資源利用率和系統(tǒng)響應(yīng)速度，并保證用戶操作的方便性。因此操作系統(tǒng)的基本功能應(yīng)包括處理器管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理和文件管理。此外，為了給用戶提供一個(gè)統(tǒng)一、方便、有效的使用系統(tǒng)能力的手段，現(xiàn)代操作系統(tǒng)還需要提供一個(gè)友好的人機(jī)接口。在互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的今天，操作系統(tǒng)中通常還具備基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能和信息安全防護(hù)等方面的支持。(4)

4、試說(shuō)明實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和分時(shí)操作系統(tǒng)在交互性、及時(shí)性和可靠性方面的異同。解：?交互性：分時(shí)系統(tǒng)能夠使用戶和系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。實(shí)時(shí)系統(tǒng)也具有交互性，但人與系統(tǒng)的交互僅限于訪問(wèn)系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序。?及時(shí)性：分時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間是以人能夠接受的等待時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求比較嚴(yán)格，它是以控制過(guò)程或信息處理中所能接受的延遲為標(biāo)準(zhǔn)。?可靠性：實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求系統(tǒng)可靠性要比分時(shí)系統(tǒng)高。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中往往采用多級(jí)容錯(cuò)措施來(lái)保證系統(tǒng)的安全

5、及數(shù)據(jù)的安全。(5)試比較分布式操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的異同。解：它們的區(qū)別在于：分布式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是不同的，這決定了它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、工作方式和功能上也不同。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)要求網(wǎng)絡(luò)用戶在使用網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)首先必須了解網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)用戶必須知道網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)計(jì)算機(jī)的功能與配置、軟件資源、網(wǎng)絡(luò)文件結(jié)構(gòu)等情況，在網(wǎng)絡(luò)中如果用戶要讀一個(gè)共享文件時(shí)，用戶必須知道這個(gè)文件放在哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)的哪一個(gè)目錄下；分布式操作系統(tǒng)是以全局方式管理系統(tǒng)資源的

6、，它可以為用戶任意調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，并且調(diào)度過(guò)程是“透明”的。(6)什么是操作系統(tǒng)虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)？它有什么好處？解：虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)OS最初是為了滿足用戶對(duì)分時(shí)系統(tǒng)的需求而出現(xiàn)的。VM370的核心程序沖管理、設(shè)備處理、虛擬設(shè)備等。第2章操作系統(tǒng)的界面操作系統(tǒng)的界面(1)請(qǐng)說(shuō)明系統(tǒng)生成和系統(tǒng)引導(dǎo)的過(guò)程。解：系統(tǒng)的生成過(guò)程系統(tǒng)的生成過(guò)程：當(dāng)裸機(jī)啟動(dòng)后，會(huì)運(yùn)行一個(gè)特殊的程序來(lái)自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)的生成（安裝），生成系統(tǒng)之前需要先對(duì)硬件平臺(tái)狀況進(jìn)行檢查，或者從指定文

7、件處讀取硬件系統(tǒng)的配置信息，以便根據(jù)硬件選擇合適的操作系統(tǒng)模塊組，比較重要的信息通常有：CPU類型、內(nèi)存大小、當(dāng)前關(guān)聯(lián)設(shè)備的類型和數(shù)量以及操作系統(tǒng)的重要功能選項(xiàng)和參數(shù)。按照這些信息的指示，系統(tǒng)生成程序就可以正確地生成所需的操作系統(tǒng)。系統(tǒng)引導(dǎo)的過(guò)程系統(tǒng)引導(dǎo)的過(guò)程：系統(tǒng)引導(dǎo)指的是將操作系統(tǒng)內(nèi)核裝入內(nèi)存并啟動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)程。主要包括初始引導(dǎo)、內(nèi)核初始化、全系統(tǒng)初始化。初始引導(dǎo)工作由BIOS完成，主要完成上電自檢，初始化基本輸入輸出設(shè)備，載入操作系

8、統(tǒng)內(nèi)核代碼等工作。內(nèi)核被載入內(nèi)存后，引導(dǎo)程序?qū)PU控制權(quán)交給內(nèi)核，內(nèi)核將首先完成初始化功能，包括對(duì)硬件、電路邏輯等的初始化，以及對(duì)內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始化，如頁(yè)表(段表)等。全系統(tǒng)初始化階段要做的就是啟動(dòng)用戶接口程序，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的初始化，使系統(tǒng)處于等待命令輸入狀態(tài)。(2)操作系統(tǒng)具有哪些接口？這些接口的作用是什么？解：操作系統(tǒng)為用戶提供的接口有圖形接口圖形接口、命令接口命令接口和程序接口程序接口幾種形式。操作系統(tǒng)包括三種類型的用戶接口

9、：命令接口（具體又可分為聯(lián)機(jī)命令接口與脫機(jī)命令接口）、程序接口及圖形化用戶接口。其中，命令接口和圖形化用戶接口支持用戶直接通過(guò)終端來(lái)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而程序接口則提供給用戶在編制程序時(shí)使用。(3)請(qǐng)說(shuō)明操作系統(tǒng)具有的共性服務(wù)有哪些不同類別，這些類別分別用于完成什么功能？解：所有的操作系統(tǒng)都通過(guò)一些基本服務(wù)來(lái)幫助用戶簡(jiǎn)單便捷地使用計(jì)算機(jī)各類資源，它們包括以下幾個(gè)類別：1.控制程序運(yùn)行：系統(tǒng)通過(guò)服務(wù)將用戶程序裝入內(nèi)存并運(yùn)行該程序，并且要控制程

10、序在規(guī)定時(shí)間內(nèi)結(jié)束。2.進(jìn)行IO操作：用戶是不能直接控制設(shè)備的，只能通過(guò)操作系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行交互，由系統(tǒng)調(diào)用將結(jié)果顯示在屏幕上或交給用戶。3.操作文件系統(tǒng)：為了保證實(shí)現(xiàn)“按名存取”，文件系統(tǒng)應(yīng)該為用戶提供根據(jù)文件名來(lái)創(chuàng)建、訪問(wèn)、修改、刪除文件的方法，以確保文件數(shù)據(jù)的安全可靠以及正確存取。4.實(shí)現(xiàn)通信：操作系統(tǒng)需要提供多個(gè)程序之間進(jìn)行通訊的機(jī)制，來(lái)控制程序的執(zhí)行順序。5.錯(cuò)誤處理：操作系統(tǒng)通過(guò)錯(cuò)誤處理機(jī)制，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并采取正確的處

11、理步驟，避免損害系統(tǒng)的正確性和統(tǒng)一性。(4)系統(tǒng)調(diào)用的用途是什么？解：通常，在操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)置有一組用于實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)功能的子程序(過(guò)程)，并將它們提供給用戶程序調(diào)用。每當(dāng)用戶在程序中需要操作系統(tǒng)提供某種服務(wù)時(shí)，便可利用一條系統(tǒng)調(diào)用命令，去調(diào)用所需的系統(tǒng)過(guò)程。這即所謂的系統(tǒng)調(diào)用。系統(tǒng)調(diào)用的主要類型包括：1.進(jìn)程控制類，主要用于進(jìn)程的創(chuàng)建和終止、對(duì)子進(jìn)程結(jié)束的等待、進(jìn)程映像的替換、進(jìn)程數(shù)據(jù)段大小的改變以及關(guān)于進(jìn)程標(biāo)識(shí)符或指定進(jìn)程屬性的獲得等