计算机操作系统（第三版）前六章课后习题--与题号对应

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 Windows OS 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： Microsoft Windows 1.0 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）Windows 95 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）Windows

98 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）Windows XP 是基于 Windows 2000 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 ） Windows Vista 包含了上百种新功能 ； 特别是新版 图形用户界面 和 Windows Aero 全新界面风格、加强的搜寻功能（Windows Indexing Service） 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 足在模块完成后对接口的实际需求。②在 OS 设计阶段，设计者必须做出一系 列的决定，每一个决定必须建立在上一个决定的基础上。 列的决定，每一个决定必须建立在上一个决定的基础上。但模块化结构设计的 各模块设计齐头并进，无法寻找可靠的顺序，造成各种决定的无序性， 各模块设计齐头并进，无法寻找可靠的顺序，造成各种决定的无序性，使程序 设计人员很难做到设计中的每一步决定都建立在可靠的基础上， 设计人员很难做到设计中的每一步决定都建立在可靠的基础上，因此模块接口 法被称为“无序模块法” 法被称为“无序模块法” 。 （2）解决途径：将模块接口法的决定顺序无序变有序，引入有序分层法。 ）解决途径：将模块接口法的决定顺序无序变有序，引入有序分层法。

20．在微内核 OS 中，为什么要采用客户 服务器模式？ 为什么要采用客户/服务器模式 服务器模式？ ． 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。 答：C/S 模式具有独特的优点：⑴数据的分布处理和存储。⑵便于集中管理。 可扩充性。 易于改编应用软件。 ⑶灵活性和 可扩充性。⑷易于改编应用软件。

21．试描述什么是微内核 OS。 ．试描述什么是微内核 。 答：1）足够小的内核 2）基于客户 服务器模式 ） ）基于客户/服务器模式 3）应用机制与策略分离原理 4）采用面向对象技术。 ） ）采用面向对象技术。

22．在基于微内核结构的 OS 中，应用了哪些新技术？ 应用了哪些新技

术？ ． 采用面向对象的程序设汁技术。 答：在基于微内核结构的 OS 中，采用面向对象的程序设汁技术。

23．何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？ ．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， 答：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， 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。在微内核中通常提供了进程（线程）管理、低级存储器管理、 术为微内核技术。在微内核中通常提供了进程（线程）管理、低级存储器管理、 中断和陷入处理等功能 陷入处理等功能。 中断和陷入处理等功能。

24．

style='color:black;background-color:#ffff66'> ． 微 内 核 操 作 系 统 具 有 哪 些 优 点 ？

style='color:white;background-color:#886800'>它为何 它为何能有这些优点？ 能有这些优点？ 它为何 能有这些优点 答：1）提高了系统的可扩展性 ） 2）增强了系统的可靠性 ） 3）可移植性 ） 4）提供了对分布式系统的支持 ）

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