第1章 操作系统概述习题及解答
第1章 操作系统概述习题及解答
1.2 例题解析
例1.2.1 影响计算机系统性能的主要因素是什么？
解 影响计算机系统性能的主要因素分为软件和硬件两个方面：
(1) 硬件方面主要是指构成计算机系统器件的性能和硬件的体系结构，如存储器的速度和容量、多处理机结构、总线结构等。
(2) 软件方面主要是指操作系统，因为操作系统决定了硬件是否能被用户使用、硬件的功能是否能发挥出来、其它软件能否在计算机系统上运行。
例1.2.2 说明操作系统与软件的关系
解 操作系统与软件的关系如下：
(1) 操作系统是每台计算机必备的系统软件。
(2) 操作系统是所有软件运行的基础，所有的其他软件都是建立在操作系统基础之上的，并得到它的支持和服务。同硬件一样，软件资源也要操作系统进行有效的管理。
(3) 软件的开发依赖于操作系统。开发软件必需在一定的操作系统环境下进行，操作系统所能提供的功能支持在一定程度上决定软件开发的难易程度。
(4) 操作系统影响软件的生命周期。如果主流操作系统的变更，就意味着一批应用软件生命的结束。
(5) 应用软件是操作系统上的可用资源，是操作系统生存的基础。如何评论一个操作系统的好坏？不仅要考虑其可靠性、易用性、安全性、兼容性等等，还要衡量在此操作系统上开发出的软件的数量和质量。许多用户使用操作系统的主要目的是使用其上的能够完成某种特定功能的应用软件，例如某些财务公司安装有微软的Windows系列操作系统，而其工作中经常使用的却是Windows上开发的各种财务软件，此财务软件是Windows操作系统上的可用资源。只有拥有大量应用软件的操作系统才能更多的占有市场，具有旺盛的生命力。微软的Windows系列是PC机上最流行的操作系统，它不仅拥有众多的软件产品，如软件开发工具VB、VC++、办公软件第1章 操作系统概述习题及解答
Office等，还有大量的应用软件。尽管其操作系统价格高，性能还有许多不足之处，还是拥有大量的用户。如果说PC上的CPU不用Intel还可以用AMD或其它公司芯片的话，操作系统则除了选择Windows，其它选择都是困难的。IBM的OS/2已经退出竞争的舞台。虽然有PC版的UNIX，如SUN的Solaris和SCO的Unix ware及Open Server ，但在办公自动化、字处理等大宗应用领域远不如Windows来得普及。Linux系统虽然是免费产品，是唯一从PC到巨型机（包括MPP）系统上全谱系（即可伸缩性强）可运行的系统，其可靠性、稳定性、可扩充性、可伸缩性都是世人称道的。但是大多数普通用户使用PC的目的是为了字处理、办公自动化、上网浏览、玩游戏，Linux在这方面的软件产品逊色得多，而这正好是Windows的强项。
课程名称 操作系统原理 教材 孙钟秀. 操作系统教程（第3版）,北京：高等教育出版社，2003.8
讲授序号 第1讲 讲授章节 第一章全部 教学时间 100分钟
教学内容 1. 操作系统的操作系统的定义与特征
2. 操作系统的形成与发展
3. 操作系统的服务于接口
4. 操作系统的结构设计
5. 流行的操作系统简介
重点分析 操作系统的定义、特征、功能与接口及组织结构设计
教学过程
一、操作系统概观
1．操作系统的定义和目标
操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。它可被看作是用户和计算机硬件之间的一种接口，是现代计算机系统不可分割的重要组成部分。 硬件
软件 系统软件
应用软件 运算器
控制器
输入设备
输出设备 存储器 CPU
主存
辅存 主机
外设
计算机系统 操作系统
编译系统
汇编系统
…
财务系统
上网浏览
电子商务
…
用户1 用户2 用户3 用户4 用户n
财务系统 航空订票 上网浏览 电子商务 科学计算
（应用程序）
编译程序 汇编程序 编辑程序 数据库
（系统程序）
操作系统
计算机
硬件 …
…
… 操作系统的主要目标:
1. 方便用户使用
2. 扩大机器功能
3. 管理系统资源
4. 提高系统效率
5. 构筑开放环境
2．操作系统的作用与功能
作用：
1. OS作为用户与计算机硬件之间的接口
2. OS作为虚拟计算机
3. OS作为计算机系统的资源管理者
从资源管理看操作系统具有的几个主要功能：
1. 处理器管理
2. 存储管理
3. 设备管理
4. 文件管理
5. 用户接口
6. 网络与通信管理
3．操作系统的主要特征
1. 并发性(concurrence)
2. 共享性(sharing)
3. 异步性(asynchronism)
4. 虚拟性(virtual)
1 第一章 操作系统概述习题及答案
一、填空题
1．用户与操作系统的接口有 ， 两种。
【答案】命令接口，系统调用
【解析】按用户界面的观点，操作系统是用户与计算机之间的接口。用户通过操作系统提供的服务来有效地使用计算机。一般操作系统提供了两类接口为用户服务，一种是程序一级的接口，即通过一组广义指令（或称系统调用）供用户程序和其他系统程序调用；另一种是作业一级的接口，提供一组控制命令供用户去组织和控制自己的作业。
2．用户程序调用操作系统有关功能的途径是 。
【答案】利用系统调用命令
【解析】系统调用命令是操作系统专门给编程人员提供的调用操作系统有关功能的途径，一般在汇编语言和C语言中都提供了使用系统调用命令的方法。编程人员可以在这些语言中利用系统调用命令动态请求和释放系统资源。
3．UNIX系统是 ① 操作系统，DOS系统是 ② 操作系统。
【答案】①分时（或多用户、多任务），②单用户（或单用户、单任务）
【解析】 UNIX系统是一个可供多个用户同时操作的会话式的分时操作系统，DOS系统是为个人计算机设计的一个单用户操作系统。
4．现代计算机中，CPU工作方式有目态和管态两种。目态是指运行 ① 程序，管态是指运行 ② 程序。执行编译程序时，CPU处于 ③ 。
【答案】①用户，②操作系统，③目态
【解析】 CPU工作方式分为目态和管态，主要是为了把用户程序和操作系统程序区分开，以利于程序的共享和保护。
5．从资源分配的角度讲，计算机系统中的资源分为 、 、
和 。操作系统相应的组成部分是 、 、 和 。
第1章 操作系统引论
1.1操作系统概述
一、操作系统的概念、特征、功能和提供的服务
1. 操作系统的概念
操作系统介于计算机硬件系统和其他所有软件系统之间，为所有软件系统使用计算机硬件提供各项服务。操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便用户的程序集合。
操作系统追求的基本目标是用户使用计算机的方便性，以及计算机硬件的高效率运行。操作系统主要有两方面重要的作用。
(1) 操作系统管理系统中的各种资源，包括硬件及软件资源。
在计算机系统中，所有硬件部件（如CPU、存储器和输入/输出设备等）均称作硬件资源，而程序和数据等信息称作软件资源。因此，从微观上看，使用计算机系统就是使用各种硬件资源和软件资源。特别是在多用户和多道程序的系统中，同时有多个程序在运行，这些程序在执行的过程中可能会要求使用系统中的各种资源。操作系统就是资源的管理者和仲裁者，由它负责在各个程序之间调度和分配资源，保证系统中的各种资源得以有效地利用。
(2) 操作系统要为用户提供的良好的界面。
一般来说，使用操作系统的用户有两类：一类是最终用户,另一类是系统用户。最终用户只关心自己的应用需求是否被满足，而不在意其他情况。至于操作系统的效率是否高，所有的计算机设备是否正常，只要不影响他们的使用，他们则一律不去关心，而后面这些问题则是系统用户所关心的。
操作系统必须为最终用户和系统用户这两类用户的各种工作提供良好的界面，以方便用户的工作。典型的操作系统界面有两类：一类是命令行界面，如UNIX、Linux等；另一类则是图形化的操作系统界面，如Windows、Linux等。
2. 操作系统特征
多道程序设计技术可以极大地提高计算机资源的利用率，但它也改变了程序的工作环境，使程序由顺序执行变成并发执行，因此带来一些新的复杂问题，使得现代操作系统具有如下一些特征：
（1）并发性（Concurrence）。这种标题要缩进两个字
