计算机操作系统第三版第七章
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第一章1.设计现代OS的主要目标是什么?答:(1)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?答:(1)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?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。
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?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;(2)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.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。
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。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?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.7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?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。
第一章操作系统概述课后习题. 硬件将处理机划分为两种状态,即管态和目态,这样做给操作系统设计带来什么好处答:便于设计平安可靠的操作系统。
管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。
通常操作系统在管态下运行,可以执行所有机器指令;而用户程序在目态下运行,只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在目态下执行特权指令,将会引起保护性中断,由操作系统终止该程序的执行,从而保护了操作系统。
. 何为特权指令举例说明之。
如果允许用户执行特权指令,会带来什么后果?答:只能在管态下才能执行的指令称为特权指令。
如开关中断、置程序状态存放器等。
如果允许用户执行特权指令,它将不仅影响当前运行的程序,而且还有可能影响操作系统的正常运行,甚至整个系统。
. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的,还是由软件确定的答:中断向量在机器中的位置是由硬件确定的。
例如,在中,内存空间——为中断向量空间。
. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的?答:中断向量的内容是由操作系统程序确定的。
向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字〔中断处理程序运行环境〕,中断处理程序是由操作系统装入内存的,操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。
. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态为什么答:应当标明是管态。
该状态由系统初试化程序设置,这样才能保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序。
. 中断和程序并发之间的关系是什么?答:中断是程序并发的必要条件。
如果没有中断,操作系统不能获得系统控制权,无法按调度算法对处机进展重新分配,一个程序将一直运行到完毕而不会被打断。
. 说明“栈〞和“堆〞的差异.答:栈是一块按后进先出〔〕规则访问的存储区域,用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。
而堆虽然是一块存储区域,但是对堆的访问是任意的,没有后进先出的要求,堆主要用来为动态变量分配存储空间。
第7章 设备管理7.1 例题解析例7.2.1 何谓虚拟设备?请说明SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的。
解本题的考核要点是虚拟设备的实现方法。
虚拟设备是指利用软件方法,比如SPOOLing系统,把独享设备分割为若干台逻辑上的独占的设备,使用户感受到系统有出若干独占设备在运行。
当然,系统中至少一台拥有物理设备,这是虚拟设备技术的基础。
SPOOLing系统又称“假脱机I/O系统”,其中心思想是,让共享的、高速的、大容量外存储器(比如,磁盘)来模拟若干台独占设备,使系统中的一台或少数几台独占设备变成多台可并行使用的虚拟设备。
SPOOLing系统主要管理外存上的输入井和输出井,以及内存中的输入缓冲区和输出缓冲区。
其管理进程主要有输入和输出进程,负责将输入数据装入到输入井,或者将输出井的数据送出。
它的特点是:提高了I/O操作的速度;将独占设备改造为共享设备;实现了虚拟设备功能。
例7.2.2有关设备管理要领的下列叙述中,( )是不正确的。
A.通道是处理输入、输出的软件B.所有外围设备都由系统统一来管理C.来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D.编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E.由用户给出的设备编号是设备的绝对号解本题的考核要点是设备管理的基本概念。
(1)通道是计算机上配置的一种专门用于输入输出的设备,是硬件的组成部分。
因此A是错误的。
(2)目前常见I/O系统其外部设备的驱动和输入输出都由系统统一管理。
因此B是对的。
(3)设备管理模块中的底层软件中配有专门处理设备中断的处理程序。
通道中断属于设备中断的一种。
因此C是对的。
(4)通道设备自身只配有一个简单的处理装置(CPU),并不配有存储器,它所运行的通道程序全部来自内存。
因此D是对的。
(5)系统在初启时为每台物理设备赋予一个绝对号,设备绝对号是相互独立的。
由用户给出的设备号只能是逻辑编号,由系统将逻辑号映射为绝对号。
因此E是错误的。
例7.2.3 在关于SPOOLING的叙述中,描述是不正确的。
《操作系统教程》(第三版)第一次印刷书本的勘误表(注意这些错误在第二次印刷的书中均己改正问题位置现在书中的内容改正后的内容p2(前言)倒行14 第七章操作系统安全性。
改为第七章操作系统的安全与保护。
p9 倒数行5 具有了处理能力。
改为具有更好的处理能力。
p18 第5行中间,CPO改为CPUp20行11 流水线处理机、多处理机。
改为流水线处理机等多处理机。
P26 倒数行5 在内核中建立的…改为在系统中建立的…p27图1-6中,Unix 改为(大写字母)UNIXp40 行13的尾部删去两个字:由都P46 行3 尽管那些功能应为尽管哪些功能那些服务应为哪些服务p49 程序中read/writer 改为read/write interrut改为interruptp53 行3 Abstruct 改为Abstractp53 行19 Modle 改为ModelP57 行13 图1-13 应为图1-16p67 倒数行5 删去“的”字p73 习题一的思考题33 解释微单核…改为解释单内核…p82 行2中断机制是操作系统的…改为中断机制是计算机系统的…p84 7行响应陷入改为发生异常p86 图2-4中少了一根带箭头的线p97 图2-8中,x8 改为x86p100 倒数行8 ,内程序更新系统时间,改为,内核程序更新系统时间,p10814行,“那么,了简单地说”中删去“了”字p109行3 调度程序对的底半处理过程改为调度程序对底半处理过程p1118行“但在Linux新版本中”加一个逗号“但在Linux新版本中,”p112 倒6行那改为哪p120 行12进程的内存映象可以很好地…应另起一段p120 行17 •系统/用户堆栈,…应另起一段p121 行13 (6)进程特权信息,如在内存…改为(6)进程特权信息,如内存…p121 倒数行9 去掉一个左括号(p121 倒数行7 去掉一个右括号)p123 倒10行,“或处理时钟中断期的发现正在运行的进程时间片耗尽,把“的”改为“间”p130 图2-23 把Unix改成大写UNIXp133 倒11行多一个句号,去掉一个p144 15行去掉一个“卜”(在次序的前面一个字)p148 11行LWP由内核独立调度,改为LWP与KLT相对应,由内核独立调度,P152 图2-33的上半个图中指派与剥夺对换一下位置(也就是说:指派改为剥夺;而剥夺改为指派)p152 倒数行8 图2-32 改为图2-33p154 倒数行5 图2-33 改为图2-34p157 倒数行12尾处总内核…改为总的内核…p157 倒数行12 相似性掩码改为亲合性掩码p159 倒数行3 相似性掩码改为亲合性掩码p162 行3 相似性改为亲合性p163 倒数行2 ,它根据系统的当前负荷情况决定停留在主存中进程数;增加一个“的”,它根据系统的当前负荷情况决定停留在主存中的进程数;p164 倒数行4 图2-39出了处理器的调度模型。
操作系统第三版习题答案操作系统是计算机科学中的核心课程之一,它涉及到计算机系统的管理和协调资源分配。
第三版的习题答案通常涵盖了操作系统的基本概念、原理和实现方法。
以下是一些可能的习题答案示例:# 操作系统第三版习题答案第一章:操作系统概述1. 操作系统的定义:操作系统是一个系统软件,负责管理计算机硬件资源,并为用户和其他软件提供运行环境和控制硬件的手段。
2. 操作系统的主要功能:包括进程管理、内存管理、文件系统管理、输入/输出设备管理等。
第二章:进程管理1. 进程的概念:进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位,是程序的执行实例。
2. 进程的状态:通常包括就绪态、运行态、阻塞态和终止态。
第三章:线程1. 线程与进程的区别:线程是进程中的一个执行流,比进程更轻量级,同一进程内的线程共享进程资源。
2. 线程的创建和管理:操作系统提供了API来创建和管理线程,例如Pthread库。
第四章:内存管理1. 内存管理的作用:负责分配和回收内存资源,确保程序运行时有足够的内存空间。
2. 虚拟内存:一种内存管理技术,允许计算机通过硬盘来扩展可用的内存容量。
第五章:文件系统1. 文件系统的功能:文件系统负责存储、组织和访问文件数据。
2. 文件的属性:包括文件类型、大小、创建时间、访问权限等。
第六章:输入/输出系统1. I/O设备分类:包括块设备、字符设备、网络设备等。
2. I/O控制方式:包括程序控制方式、中断驱动方式和DMA方式。
第七章:死锁1. 死锁的条件:互斥条件、占有和等待条件、不可剥夺条件、循环等待条件。
2. 死锁的预防和避免:通过破坏死锁条件来预防死锁的发生。
第八章:操作系统安全1. 安全机制:包括用户身份验证、访问控制、数据加密等。
2. 安全策略:确定哪些用户可以访问哪些资源。
结语操作系统习题的答案不仅需要理解理论知识,还需要通过实践来加深理解。
希望这些答案能够帮助你更好地掌握操作系统的知识点。
第一章引论1、计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种部件和设备。
由这些部件和设备依据计算机系统结构的要求构成的有机整体,称为计算机硬件系统2、计算机软件是指安装在计算机系统中的程序和有关的文件3、按应用将软件分类为:系统软件、支撑软件和应用软件4、操作系统的定义:操作系统是计算机系统中的系统软件,能有效的组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源,合理的组织计算机工作流程,控制程序的执行,并向用户提供各种服务功能,使的用户能够合理、方便、有效的使用计算机,使整个计算机系统能更高效运行的一组程序模块的集合。
5、操作系统的目标:①方便性。
②有效性。
③可扩充性。
④开放性。
6、单道批处理系统的特征:①自动性。
②顺序性。
③单道性。
7、多处理机操作系统的类型:①非对称多处理机模式②对称多处理机模式8、网络操作系统的功能:①网络通信。
②资源管理。
③网络服务。
④网络管理。
⑤互操作能力。
9、资源的分类(4类):处理机、存储器、I/O设备以及文件(程序和数据)。
10、处理及管理的功能:1进程控制 2进程同步 3进程通信 4调度。
11、处理机 :一般的处理机由运算器、一系列的寄存器以及高速缓存构成。
12、计算机存储系统的设计主要考虑3个问题:容量、速度和成本。
13、缓冲区:硬件设备之间进行数据传输时,专门用来暂存这些数据的一个存储区域。
第二章用户接口和作业管理1、作业;通常是指用户在一次计算过程中或者一次事物处理过程中要求计算机系统所做的工作的集合。
2、每个作业有一个作业控制块,所有作业的作业控制块构成一个表,该表称为作业表3、操作系统与用户之间的接口可以分为命令接口、程序接口和图形接口。
4、一个作业的建立过程包括两个子过程:一个是作业控制块JCB的建立,一个是作业的输入。
5、一般可以将作业的状态分为4个状态,即提交状态、后备状态、运行状态、完成状态。
第三章进程与进程管理1、进程:进程是具有独立功能的可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程2、进程的特征:(1)动态性(2)并发性(3)独立性(4)异步性(5)结构特征3、进程的3种基本状态:(1)就绪状态(2)执行状态(3)阻塞状态4、进程控制快的作用:进程控制快PCB的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序成为一个能独立运行的基本单位,即形成一个能与其他进程并发执行的进程5、线程:线程是进程的一个基本实体,是资源调度的基本单位。