操作系統(tǒng)原理與實踐教程第二版習題答案

1、第1章操作系統(tǒng)概論操作系統(tǒng)概論(1)試說明什么是操作系統(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算機軟硬件資源并對各項任務進行合理化調度，且附加了各種便于用戶操作的工具的軟件層次。現(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，其它三個特性均基于并發(fā)性而存在。(2)設計現(xiàn)代操作系統(tǒng)的主要目標是什么？解：現(xiàn)代操作系統(tǒng)的設計目標是有效性、方便性、開放性、可擴展性

2、等特性。其中有效性指的是OS應能有效地提高系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。方便性指的是配置了OS后的計算機應該更容易使用。這兩個性質是操作系統(tǒng)最重要的設計目標。開放性指的是OS應遵循世界標準規(guī)范，如開放系統(tǒng)互連OSI國際標準?？蓴U展性指的是OS應提供良好的系統(tǒng)結構，使得新設備、新功能和新模塊能方便地加載到當前系統(tǒng)中，同時也要提供修改老模塊的可能，這種對系統(tǒng)軟硬件組成以及功能的擴充保證稱為可擴展性。(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)的主要任務就是維護一個優(yōu)良的運行環(huán)境，以便多道程序能夠有序地、高效地獲得執(zhí)行，而在運行的同時，還要盡可能地提高資源利用率和系統(tǒng)響應速度，并保證用戶操作的方便性。因此操作系統(tǒng)的基本功能應包括處理器管理、存儲器管理、設備管理和文件管理。此外，為了給用戶提供一個統(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)還需要提供一個友好的人機接口。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)絡服務功能和信息安全防護等方面的支持。(4)

4、試說明實時操作系統(tǒng)和分時操作系統(tǒng)在交互性、及時性和可靠性方面的異同。解：?交互性：分時系統(tǒng)能夠使用戶和系統(tǒng)進行人機對話。實時系統(tǒng)也具有交互性，但人與系統(tǒng)的交互僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務程序。?及時性：分時系統(tǒng)的響應時間是以人能夠接受的等待時間為標準，而實時控制系統(tǒng)對響應時間要求比較嚴格，它是以控制過程或信息處理中所能接受的延遲為標準。?可靠性：實時系統(tǒng)要求系統(tǒng)可靠性要比分時系統(tǒng)高。在實時系統(tǒng)中往往采用多級容錯措施來保證系統(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)的設計思想和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是不同的，這決定了它們在結構、工作方式和功能上也不同。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)要求網(wǎng)絡用戶在使用網(wǎng)絡資源時首先必須了解網(wǎng)絡資源，網(wǎng)絡用戶必須知道網(wǎng)絡中各個計算機的功能與配置、軟件資源、網(wǎng)絡文件結構等情況，在網(wǎng)絡中如果用戶要讀一個共享文件時，用戶必須知道這個文件放在哪一臺計算機的哪一個目錄下；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度網(wǎng)絡資源，并且調度過程是“透明”的。(6)什么是操作系統(tǒng)虛擬機結構？它有什么好處？解：虛擬機結構OS最初是為了滿足用戶對分時系統(tǒng)的需求而出現(xiàn)的。VM370的核心程序沖管理、設備處理、虛擬設備等。第2章操作系統(tǒng)的界面操作系統(tǒng)的界面(1)請說明系統(tǒng)生成和系統(tǒng)引導的過程。解：系統(tǒng)的生成過程系統(tǒng)的生成過程：當裸機啟動后，會運行一個特殊的程序來自動進行系統(tǒng)的生成（安裝），生成系統(tǒng)之前需要先對硬件平臺狀況進行檢查，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、內存大小、當前關聯(lián)設備的類型和數(shù)量以及操作系統(tǒng)的重要功能選項和參數(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)引導的過程系統(tǒng)引導的過程：系統(tǒng)引導指的是將操作系統(tǒng)內核裝入內存并啟動系統(tǒng)的過程。主要包括初始引導、內核初始化、全系統(tǒng)初始化。初始引導工作由BIOS完成，主要完成上電自檢，初始化基本輸入輸出設備，載入操作系

8、統(tǒng)內核代碼等工作。內核被載入內存后，引導程序將CPU控制權交給內核，內核將首先完成初始化功能，包括對硬件、電路邏輯等的初始化，以及對內核數(shù)據(jù)結構的初始化，如頁表(段表)等。全系統(tǒng)初始化階段要做的就是啟動用戶接口程序，對系統(tǒng)進行必要的初始化，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)機命令接口與脫機命令接口）、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終端來使用計算機系統(tǒng)，而程序接口則提供給用戶在編制程序時使用。(3)請說明操作系統(tǒng)具有的共性服務有哪些不同類別，這些類別分別用于完成什么功能？解：所有的操作系統(tǒng)都通過一些基本服務來幫助用戶簡單便捷地使用計算機各類資源，它們包括以下幾個類別：1.控制程序運行：系統(tǒng)通過服務將用戶程序裝入內存并運行該程序，并且要控制程

10、序在規(guī)定時間內結束。2.進行IO操作：用戶是不能直接控制設備的，只能通過操作系統(tǒng)與外部設備進行交互，由系統(tǒng)調用將結果顯示在屏幕上或交給用戶。3.操作文件系統(tǒng)：為了保證實現(xiàn)“按名存取”，文件系統(tǒng)應該為用戶提供根據(jù)文件名來創(chuàng)建、訪問、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.實現(xiàn)通信：操作系統(tǒng)需要提供多個程序之間進行通訊的機制，來控制程序的執(zhí)行順序。5.錯誤處理：操作系統(tǒng)通過錯誤處理機制，以便及時發(fā)現(xiàn)錯誤并采取正確的處

11、理步驟，避免損害系統(tǒng)的正確性和統(tǒng)一性。(4)系統(tǒng)調用的用途是什么？解：通常，在操作系統(tǒng)內核設置有一組用于實現(xiàn)各種系統(tǒng)功能的子程序(過程)，并將它們提供給用戶程序調用。每當用戶在程序中需要操作系統(tǒng)提供某種服務時，便可利用一條系統(tǒng)調用命令，去調用所需的系統(tǒng)過程。這即所謂的系統(tǒng)調用。系統(tǒng)調用的主要類型包括：1.進程控制類，主要用于進程的創(chuàng)建和終止、對子進程結束的等待、進程映像的替換、進程數(shù)據(jù)段大小的改變以及關于進程標識符或指定進程屬性的獲得等