操作系统第一章节总结+答案超详细.doc

1.0 操作系统的定义 能有效的组织和管理计算机硬件和软件资源 合理对各类作业进行调度和控制 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 方便性 易于使用 有效性 利用率高，吞吐量大 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 开放性 方便实现互联 1.2 操作系统的作用（3） 习题2 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 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 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：?? 不断提高计算机资源的利用率；?? 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）不断提出新的应用需求 ③分时系统 一 分时系统的引入：人机交互，共享主机 二 分时系统的特征：多路性，独立性，及时性，交互性 三 试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？ 习题 6 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 四 实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？ 习题7 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。 ④实时 实时任务的类型中何为硬实时任务和软实时任务 习题 9 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：网页内容的更新、火车售票系统。 为什么要引入实时OS？ 习题8 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。 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迚行比较。 习题10 答：（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，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，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，甚至有的要低于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。 （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 1.4 操作系统的基本特性（4） 习题11 并发（最基本）