下载文档原格式
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。
具有作业调度和进程调度的调度队列模型子主题资源利用率：CPU利用率=CPU有效工作时间/CPU总工作时间平衡性：协调CPU和IO，使系统资源都经常处于忙碌状态策略强制执行高优先权优先，重要计算先来先服务短作业优先的优缺点实时调度的算法把内存中暂时不能运行的程序，或暂时不用的程序和数据换出到外存1.将逻辑地址的页号和页表长度进行比较，如果页号大于页表长度，发生越界中断2.如果小于页表长度，则页表始址+页号*位置得到物理块号3.物理块号*页面大小+页内地址=得到物理地址快表、联想寄存器、TLB1.将逻辑地址的页号与页表寄存器的页表长度进行比较，如果页号大于页表长度，越界中断1.将逻辑地址的段号和段表长度进行比较，如果段表长度<段号，产生越界中断请求分页的内存分配（请求调入软件）最小物理块的确定：作业正常运行所需要的最小物理块内存分配策略固定分配局部置换：只分可变分配局部置换：先分可变分配全局置换：没有内存，可换他人物理块分配算法：如何为不同的进程分配物理块预测页策略：预计不久之后会被访问的页优先调入内存，可一次调入多页，但是预测效率低下请求调页策略：需要的页面不在内存，发出请求，一次调入一页从打开文件表的表目删除直接-->物理地址哈希文件目录管理的要求1.实现按名存取2.允许文件重名3.提高检索速度4.文件共享基本信息类使用信息类为每一个用户建立一个单独的用户文件目录缺点用户相互隔离，无法合作创建者不用链接创建一个Link文件，存有共享文件的路径非创建者，连接到Link1.顺序访问容易消除了磁盘的外碎片，提高了外存的利用率（内碎片是消除不了的，因为每个盘块的大小固定）显式的“显”在哪里：链接文件各盘块的指针显式地存放在内存的一张链接表隐式的“隐”在哪里：下一个盘块号存在于上一个盘块中，而不是显示地放在外存有多少扇区，优点：支持直接访问优点大大加快了对大型文件的查找速度分配和回收：与内存的动态分区分配算法相同。
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 操作系统答：操作系统是一组能有效组织和管理计算机软硬件资源、合理调度作业、方便用户使用的程序的集合， 是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。
▲主要作用 作为用户与计算机硬件系统的接口；作为计算机系统资源的管理者：实现对计算机资源的 抽象▲主要目标 方便性、有效性、可扩展性和开放性。
（使用编译指令或 OS 提供的命令操纵系统） （提高 系统的吞吐量、系统资源利用率） （可添加或修改功能、模块） （能遵循世界标准规范，兼容性强）▲主要发展动力 不断提高计算机利用率、方便用户、器件的不断更新换代、计算机体系结构的不断发展。
主要 /基本功能 处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理 基本特征 并发、共享、虚拟、异步。
答：并发性是指多个事件在同一时间间隔内发生；并行性是指多个事件在同一时刻发生。
答：指系统中的资源可供内存中的多个并发执行的进程共同使用。
答：把通过某种技术将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物的功能称为“虚拟” 。
时分复用技术 利用某设备为一用户服务的空闲时间， 转去为其他用户服务， 使设备得到最充分的利用。
（虚拟处理机、虚拟设备。
虚拟为 n 个，平均速度≤ 1/n ）空分复用技术 利用存储器的空闲时间分区域存放和运行其他的多道程序， 以此提高内存的利用率。
（虚 拟后，平均内存≤ 1/n ）答：指进程以人们不可预知的速度向前推进。
答：将一批作业以脱机方式（使用外围机，脱离主机）输入在磁带上，使作业在监督程序的控制下一个个 连续处理。
内存中只有一道程序，系统资源浪费。
单道性、顺序性、自动性。
精品文档在一段时间内只允许一个进程访问资源；允许多个进程在一段时间内“同时”访问资源， 同时”指的是宏观意义，在微观上是答：将作业输入在外存，排成后备队列，并在由于某程序 I/O 操作而暂停执行时的 CPU 空闲时间，按照一 交替访问的提高系统资源利用率和系统吞吐量。
答：指在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端并由此所组成的系统。
汤子瀛《计算机操作系统》（第4版）笔记和课后习题（含考研真题）详解完整版>精研学习wang>无偿试用20％资料
全国547所院校视频及题库资料
考研全套>视频资料>课后答案>往年真题>职称考试
第1章操作系统引论
1.1复习笔记
1.2课后习题详解
1.3考研真题详解
第2章进程的描述与控制
2.1复习笔记
2.2课后习题详解
2.3考研真题详解
第3章处理机调度与死锁
3.1复习笔记
3.2课后习题详解
3.3考研真题详解
第4章存储器管理
4.1复习笔记
4.2课后习题详解
4.3考研真题详解
第5章虚拟存储器
5.1复习笔记
5.2课后习题详解
5.3考研真题解
第6章输入输出系统
6.1复习笔记
6.2课后习题详解
6.3考研真题详解
第7章文件管理
7.1复习笔记
7.2课后习题详解
7.3考研真题详解
第8章磁盘存储器的管理
8.1复习笔记
8.2课后习题详解
8.3考研真题详解
第9章操作系统接口
9.1复习笔记
9.2课后习题详解
9.3考研真题详解
第10章多处理机操作系统10.1复习笔记
10.2课后习题详解10.3考研真题详解
第11章多媒体操作系统11.1复习笔记
11.2课后习题详解11.3考研真题详解
第12章保护和安全12.1复习笔记
12.2课后习题详解12.3考研真题详解。
第一章之马矢奏春创作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的作用可暗示在哪几个方面？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笼统3．为什么说OS实现了对计算机资源的笼统？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把持的第一条理抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源把持的第二条理笼统.OS 通过在计算机硬件上装置多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件把持的细节,由它们共同实现了对计算机资源的笼统. 4．试说明推劢多道批处置系统形成和収展的主要劢力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（1）不竭提高计算机资源的利用率；（2）方便用户；（3）器件的不竭更新换代；（4）计算机体系结构的不竭发展.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法式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法式输入到磁带上.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方式是指时间：二O二一年七月二十九日法式和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的.6．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？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.主要暗示在：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,自力地处置自己的作业. 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置该命令,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.针对及时处置问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,而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.8．为什么要引入实时OS？答：实时把持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置,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置领域的需要.9．什么是硬实时任务和软实时任务？试举例说明.时间：二O二一年七月二十九日答：硬实时任务是指系统必需满足任务对截止时间的要求,否则可能呈现难以预测的结果.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其实不严格,偶尔错过了任务的截止时间,对系统发生的影响不年夜.举例：网页内计算机把持系统第三版谜底 2 / 47 容的更新、火车售票系统. 10．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力. 答：（1）及时性：实时信息处置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候时间来确定；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：实时信息处置系统具有交互性,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法式.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.因为任何毛病都可能带来巨年夜的经济损失,甚至是灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采用了多级容错办法保证系统的平安性及数据的平安性.11．OS有哪几年夜特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性.14．是什么原因使把持系统具有异步性特征？答：把持系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性,进程以人们不成预知的速度向前推进,二是法式的不成再现性,即法式执行的结果有时是时间：二O二一年七月二十九日不确定的,三是法式执行时间的不成预知性,即每个法式何时执行,执行顺序以及完成时间是不确定的. 15．处置机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？答：处置机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处置机调度；进程管理：为作业创立进程,裁撤已结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换.进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调. 通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换. 处置机调度：（1）作业调度.从后备队里依照一定的算法,选出若干个作业,为他们分配运行所需的资源（首选是分配内存）. （2）进程调度：从进程的就绪队列中,依照一定算法选出一个进程,把处置机分配给它,并设臵运行现场,使进程投入执行.16．内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存呵护、地址映射和内存扩充. 内存分配：为每道法式分配内存. 内存呵护：确保每道用户法式都只在自己的内存空间运行,彼此互不干扰. 计算机把持系统第三版谜底 3 / 47 地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址. 内存扩充：用于实现请求调用功能,臵换功能等.17．设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？答：主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处置以及虚拟设备等. 主要任务: 完成用户提出的时间：二O二一年七月二十九日I/O 请求,为用户分配I/O 设备；提高CPU 和I/O 设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备.18．文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？答：文件管理主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和呵护. 文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件,方便用户使用,保证文件平安性.21.微内核把持系统具有哪些优点？它为何能有这些优点？答：1）提高了系统的可扩展性 2）增强了系统的可靠性 3）可移植性 4）提供了对分布式系统的支持计算机把持系统第三版谜底 4 / 47 5）融入了面向对象技术23．在微内核OS中,为什么要采纳客户/服务器模式？答：C/S 模式具有共同的优点：⑴数据的分布处置和存储.⑵便于集中管理.⑶灵活性和可扩充性.⑷易于改编应用软件. 21．试描述什么是微内核OS. 答：1）足够小的内核 2）基于客户/服务器模式 3）应用机制与战略分离原理 4）采纳面向对象技术. 24．在基亍微内核结构的OS中,应用了哪些新技术？答：在基于微内核结构的OS 中,采纳面向对象的法式设汁技术. 23．何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？答：把把持系统中更多的成份和功能放到更高的条理（即用户模式）中去运时间：二O二一年七月二十九日行,而留下一个尽量小的内核,用它来完成把持系统最基本的核心功能,称这种技术为微内核技术.在微内核中通常提供了进程（线程）管理、初级存储器管理、中断和陷入处置等功能.时间：二O二一年七月二十九日。
计算机操作系统（第四版）课后习题答案（完整版）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1、设计现代OS的主要目标是什么？(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？(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？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？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 ？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？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？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。
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版答：（1）发送者A 可用自己的私用密钥Kda对明文P进行加密，得到密文DKda（P）。
（2）A 再用B的公钥Keb对DKda （P）加密，得到EKeb（DKda（P））后送B。
（3）B收到后，先用私钥Kdb解密，得到DKda（EKeb（DKda（P）））=DKda （P）。
（4）B再用A的公钥Kea 对DKda（P）解密，得到EKeb（DKda（P））=P。
10．数字证明书的作用是什么？用一例来说明数字证明书的申请、发放和使用过程。
答：数字证明书又称公钥证明书，用于证明通信请求者的身份。
数字证明书的申请、发放和使用过程如下：(1) 用户A 先向CA申请数字证明书，A 应提供身份证明和希望使用的公钥A。
(2) CA 收到A 发来的申请报告后，若接受申请，便发给A 一份数字证明书，其中包括公钥A 和CA 发证者的签名等信息，并对所有信息利用CA 私钥加密（即对CA 进行数字签名）。
(3) 用户 A 在向B 发送信息时，由A用私钥对报文加密（数字签名），连同证明书发给B。
(4) 为能对收到的数字证明书解密，用户B须向CA 申请获得CA 的公钥B。
CA 收到用户 B 的申请后，可决定将公钥B发给用户B。
(5) 用户B 利用CA 公钥B 对数字证明书解密，确认该数字证明书系原件，并从数字证明书中获得公钥A，并且确认该公钥A系用户A的密钥。
(6) 用户B再利用公钥A 对用户A 发来的加密报文解密，得到用发来报文的真实明文。
11．何谓链路加密？其主要特点是什么？答：链路加密是对网络相邻节点间的通信线路上传输的数据的加密过程。
特点是：（1）相邻节点间的物理信道上传输的报文是密文，在所有中间节点上的报文则是明文。
（2）对不同的链路分别采用不同的加密密钥。
12．何谓端-端加密？其主要特点是什么？答：端-端加密是在源主机或前端机FEP高层（从传输层到应用层）对传输数据进行的加密。
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 •试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？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 •试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？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。
第1章操作系统引论1.1复习笔记一、操作系统的目标和作用1.操作系统的目标在计算机系统上配置操作系统的主要目标是方便性、有效性、可扩充性和开放性。
（1）方便性配置操作系统（OS）后，系统可以使用编译命令将用户采用高级语言书写的程序翻译成机器代码，用户可以直接通过OS所提供的各种命令操纵计算机系统，使计算机变得易学易用。
（2）有效性① 提高系统资源利用率早期未配置OS的计算机系统，各种资源无法得到充分利用，配置OS后，能有效分配各种设备的工作状态，提高系统资源的利用率。
② 提高系统的吞吐量OS可以通过合理地组织计算机的工作流程，加速程序的运行，缩短程序的运行周期，从而提高系统的吞吐量。
（3）可扩充性OS必须具有很好的可扩充性，才能适应计算机硬件、体系结构以及应用发展的要求。
（4）开放性开放性是指系统能遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互连（OSI）国际标准。
开放性是衡量一个新推出系统或软件能否被广泛应用的至关重要的因素。
2.操作系统的作用操作系统（Operating System，OS）是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。
其主要作用是管理好这些设备，提高它们的利用率和系统的吞吐量，并为用户和应用程序提供一个简单的接口，便于用户使用。
可以从以下几个方面讨论它的作用：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。
图1-1是OS作为接口的示意图。
图1-1 OS作为接口的示意图从图中可以看出，用户可以通过命令方式、系统调用方式和图标—窗口方式来实现与操作系统的通信，并取得它的服务。
（2）OS作为计算机系统资源的管理者① 管理处理器，用于分配和控制处理器；② 管理存储器，主要负责内存的分配与回收；③ 管理I/O设备，负责I/O设备的分配与操纵；④ 管理文件，负责文件的存取、共享和保护。
注意：当一台计算机系统同时供多个用户使用时，则用户对系统中共享资源的需求有可能发生冲突，因此，操作系统必须对使用资源的请求进行授权，已协调用户对共享资源的使用。
（3）OS实现了对计算机资源的抽象① 在裸机上覆盖上一层I／O设备管理软件，如图1-2所示，由它来实现对I／O设备操作的细节，并向上将I／O设备抽象为一组数据结构以及一组I／O操作命令。
图1-2 I／O软件隐藏了I／O操作实现的细节② 在第一层软件（I／O管理软件）上再覆盖一层用于文件管理的软件，由它来实现对文件操作的细节，并向上层提供一组实现对文件进行存取操作的数据结构及命令。
文件管理软件实现了对硬件资源操作的第二个层次的抽象。
③ 依此类推，如果在文件管理软件上再覆盖一层面向用户的窗口软件，则用户便可在窗口环境下方便地使用计算机，从而形成一台功能更强的虚机器。
OS是铺设在计算机硬件上的多层软件的集合，它们不仅增强了系统的功能，还隐藏了对硬件操作的具体细节，实现了对计算机硬件操作的多个层次的抽象模型。
并且随着抽象层次的提高，抽象接口所提供的功能就越强，用户使用起来越方便。
3.推动操作系统发展的主要动力（1）不断提高计算机资源的利用率在计算机发展初期，计算机系统特别昂贵，因此，必须千方百计地提高计算机各种资源的利用率，这是OS最初发展的推动力。
（2）方便用户当资源利用率不高的问题得到基本解决后，用户在上机、调试程序时的不方便性又成为了继续推动OS发展的主要因素。
（3）器件的不断更新换代随着微机芯片的不断更新换代，使得计算机的性能快速提高，从而推动了OS功能和性能的迅速增强和提高。
（4）计算机体系结构的不断发展计算机体系结构的发展，不断推动着OS的发展，也促进了新的OS 类型的产生。
（5）不断提出新的应用需求不断提出的新的应用需求是推动OS迅速发展的另一个重要原因。
二、操作系统的发展过程1.未配置操作系统的计算机系统从1945年诞生的第一台计算机，到50年代中期的计算机，都属于第一代计算机，这时还未出现OS，对计算机的全部操作都是采用以下两种方式进行的：（1）人工操作方式① 概述早期的操作方式是由程序员将事先已穿孔的纸带（或卡片），装入纸带输入机（或卡片输入机），再启动它们将纸带（或卡片）上的程序和数据输入计算机，然后启动计算机运行。
② 缺点人工操作方式仅当程序运行完毕并取走计算结果后，才允许下一个用户上级，它具有以下两方面的缺点：a.用户独占全机，即一台计算机的全部资源由上机用户所独占。
b.CPU等待人工操作。
当用户进行装带（卡）、卸带（卡）等人工操作时，CPU及内存等资源是空闲的。
③ 人机矛盾人机矛盾指的是人工操作方式严重降低了计算机资源的利用率。
（2）脱机输入/输出（Offline I／O）方式① 概述为了解决人机矛盾及CPU和I／O设备之间速度不匹配的矛盾，20世纪50年代末出现了脱机I／O技术。
在脱机I/O过程中，程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下，即脱离主机的情况下完成的，图1-3 为脱机I／O示意图。
图1-3 脱机I／O示意图② 优点a.减少了CPU的空闲时间由于脱机I/O方式中，程序和数据的输入输出过程都是在脱机情况下由外围机完成的，并不占用主机时间，从而有效地减少了CPU的空闲时间。
b.提高了I／O速度当CPU在运行中需要输入数据时，是直接从高速的磁带上将数据输入到内存的，极大地提高了I／O速度。
2.单道批处理系统（1）处理过程① 首先由监督程序将磁带上的第一个作业装入内存，并把运行控制权交给该作业；② 当该作业处理完成时，又把控制权交还给监督程序，再由监督程序把磁带上的第二个作业调入内存；③ 计算机系统就这样自动地一个作业紧接一个作业地进行处理，直至磁带上的所有作业全部完成。
单道批处理系统的处理流程如图1-4所示。
这种单道批处理系统仍然不能很好地利用系统资源，故现已很少使用。
图1-4 单道批处理系统的处理流程（2）单道批处理系统的缺点单道批处理系统最主要的缺点是，系统中的资源得不到充分的利用。
这是因为在内存中仅有一道程序，每逢该程序在运行中发出I／O请求后，CPU便处于等待状态，必须在其I／O完成后才继续运行。
又因I ／O设备的低速性，更使CPU的利用率显著降低。
图1-5显示了单道程序的运行情况，从图可以看出：在t2～t3、t6～t7时间间隔内CPU空闲。
图1-5 单道程序的运行情况3.多道批处理系统（Multiprogrammed Batch Processing System）（1）基本概念在该系统中，用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。
图1-6显示了多道程序的运行情况。
图1-6 多道程序的运行情况（2）多道批处理系统的优点① 资源利用率高引入多道批处理能使多道程序交替运行，以保持CPU处于忙碌状态；在内存中装入多道程序可提高内存的利用率；此外还可以提高的设备的利用率。
② 系统吞吐量大能提高系统吞吐量的主要原因可归结为：a.CPU和其它资源保持“忙碌”状态；b.仅当作业完成时或运行不下去时才进行切换，系统开销小。
（3）多道批处理系统的缺点① 平均周转时间长由于作业要排队依次进行处理，因而作业的周转时间较长，通常需几个小时，甚至几天。
② 无交互能力用户一旦把作业提交给系统后，直至作业完成，用户都不能与自己的作业进行交互，修改和调试程序极不方便。
（4）多道批处理系统需要解决的问题多道批处理系统是一种十分有效，但又非常复杂的系统，为使系统中的多道程序间能协调地运行，系统必须解决下述一系列问题：① 处理机争用问题既要能满足各道程序运行的需要，又要能提高处理机的利用率。
② 内存分配和保护问题系统应能为每道程序分配必要的内存空间，使它们“各得其所”，且不会因某道程序出现异常情况而破坏其它程序。
③ I／O设备分配问题系统应采取适当的策略来分配系统中的I／O设备，以达到既能方便用户对设备的使用，又能提高设备利用率的目的。
④ 文件的组织和管理问题系统应能有效地组织存放在系统中的大量的程序和数据，使它们既便于用户使用，又能保证数据的安全性。
⑤ 作业管理问题系统中存在着各种作业（应用程序），系统应能对系统中所有的作业进行合理的组织，以满足这些作业用户的不同要求。
⑥ 用户与系统的接口问题为使用户能方便的使用操作系统，OS还应提供用户与OS之间的接口。
为了妥善、有效地解决上述问题，计算系统中增加了一组能有效地组织和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业讲行调度，以及方便用户使用的程序的集合，即操作系统。
4.分时系统（Time Sharing System）（1）分时系统的引入分时系统是指，在一台主机上连接了多个配有显示器和键盘的终端并由此所组成的系统，该系统允许多个用户同时通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。
它能很好地将一台计算机提供给多个用户同时使用，提高计算机的利用率。
推动分时系统形成和发展的主要动力，是为了满足用户对人机交互的需求，用户的需求具体表现在以下几个方面：① 人机交互每当程序员写好一个新程序时，都需要上机进行调试。
由于新编程序难免存在一些错误或不当之处，需要进行修改，因此用户希望能像早期使用计算机时一样，独占全机并对它进行直接控制，以便能方便地对程序中的错误进行修改。
亦即，用户希望能进行人机交互。
