计算机操作系统【慕课版】课后习题解答.pdfVIP

计算机操作系统 【慕课版】课后习题解答 第⼀章 操作系统引论 ⼀、简答题 1.在计算机系统上配置O 的⽬标是什么？作⽤表现在哪⼏个⽅⾯？ 在计算机系统上配置O ，主要⽬标是实现 ：⽅便性、有效性、可扩充性和开放性 ； O 的作⽤主要表现在以下3个⽅⾯ ： 1）O 作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝； 2）O 作为计算机系统资源的管理者 ； 3）O 实现对计算机资源的抽象。 2.试说明O 与硬件、其他系统软件以及⽤户之间的关系。 操作系统是覆盖在硬件上的第⼀层软件，他管理计算机的硬件和软件资源，并向⽤户提供 良好的界⾯。操作系统与硬件密切相关，它直接管 理着硬件资源，为⽤户完成所有与硬件相关的操作，从⽽极⼤地⽅便了⽤户对硬件资源的使⽤并提⾼了硬件资源的利⽤率。操作系统是⼀种 特殊的系统软件，其他系统软件运⾏在操作系统的基础之上，可获得操作系统提供的⼤量服务，也就是说操作系统是其他系统软件与硬件之 间的接⼝。⽽⼀般⽤户使⽤计算机除了需要操作系统⽀持以外，还需要⽤到⼤量的其他系统软件和应⽤软件，以使其⼯作更⾼效和⽅便。 3.试说明推动O 发展的主要动⼒是什么。 1）计算机系统资源的利⽤率不断提⾼； 2）⽅便⽤户 ； 3）器件不断更新换代 ； 4）计算机体系结构不断发展 ； 5）新的应⽤需求不断被提出。 4.在O 中，何谓脱机I/O⽅式和联机I/O⽅式？ 脱机I/O⽅式是指事先将装有⽤户程序或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I/O操作由外围机控制完成，并且是在脱离主机的情况下进⾏的，因此叫作脱机I/O⽅式。联机I/O⽅式是指程序和 数据的I/O都是在主机的直接控制下进⾏的。 5.试说明推动分时系统形成和发展的主要动⼒是什么？ 1）CPU （central processing unit，中央处理机）的分时使⽤缩短了作业的平均周转时间； 2）⼈机交互功能的提供使⽤户能⽅便地直接控制⾃⼰的作业 ； 3）主机的共享使多个⽤户 （包括远程⽤户）能同时使⽤⼀台计算机独⽴地、互不⼲扰地处理各 ⾃的作业。 6.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 ：使⽤户能与 ⾃⼰的作业进⾏交互，即⽤户在 ⾃⼰的终端上输⼊⼀条命令以请求系统服务后，系统能及时地接收并 处理该命令，并在⽤户能接受的时延内将结果返回给⽤户。 解决 ：及时地接收命令和返回输出结果的实现⽅式是在系统中配置⼀个多路卡，并为每个终端配置⼀个缓冲区以暂存⽤户输⼊的命令和输出 的结果。因此，关键要解决的问题是确保在较短的时间内系统中所有的⽤户程序都能执⾏⼀次，从⽽使⽤户输⼊的命令能够得到及时响应。 为此，⼀⽅⾯，⽤户作业被提交后应⽴即进⼊内存 ；另⼀⽅⾯，系统应设置⼀个被称为时间⽚的很短的时间，并规定每个程序每次最长只能 连续运⾏⼀个时间⽚，如果时间⽚⽤完，则不管它是否运⾏完毕，都必须将CPU让给下⼀个作业。通过使作业分时共享CPU，所有的作业 都可以得到及时的处理，⽤户的请求亦可得到及时的响应。 7.为什么要引⼊实时系统？ 实时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外部事件的处理，并控制所有实时任务协调⼀致地运⾏。引⼊实时系 统是为了更好地满⾜实时控制领域和实时信息处理领域的需要。 8.什么是HRT任务和 RT任务？试举例说明。 1）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，如运载⽕箭的控制等 ； 2）软实时任务对截⽌时间的要求并不严格，偶尔错过任务的截⽌时间，对系统产⽣的影响也不⼤，如⽹页内容的更新、⽕车售票系统剩余 票数的更新等。 9.试从及时性、交互性及可靠性⽅⾯对分时系统和实时系统进⾏⽐较。 1）从交互性⽅⾯来考虑。交互性问题是分时系统的关键问题。在分时系统中，⽤户可以通过终端与系统进⾏⼴泛的⼈机交互，如⽂件编 辑、数据处理和资源共享等。实时系统也具有交互性，但在实时系统中，交互性仅限于访问系统中某些特定的专⽤服务程序，也就是说，它 的交互性具有很⼤的局限性 ； 2）从及时性⽅⾯来考虑。分时系统的及时性是指⽤户能在很短的时间间隔内获得系统的响应，这⼀时间间隔是根据⼈们能接受的等待时间 来确定的，⼀般为2～3s。对实时系统来说，及时性是它的关键问题之⼀，实时信息系统的及时性要求与分时系统相似，⽽实时控制系统的 及时性要求则是由被控制对象所要求的开始截⽌时间和完成截⽌时间决定的，⼀般为秒级、百毫秒级、毫秒级，甚⾄更低 ； 3）从可靠性⽅⾯来考虑。可靠性是实时系统的另⼀个关键问