计算机操作系统第三版课后习题答案-汤小丹梁红兵
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注意:1)“本章要点”部分,用红字标注的不是期末考试出题范围。
2)“习题部分”用蓝字标注的是重点习题,期末考试50%的题目是这些习题的原题。
红字标注的习题期末考试不考,仅供考研的同学参考。
3)大部分习题答案只给出要点,同学们可以自行适当补充,但一定要简明扼要。
4)如“本章要点”部分用红字标注的非考试内容,在“习题”部分有相关的重点习题,则对该部分内容只需做该习题即可。
------------------------------------------------------------第四章存储器管理要点4.1 存储器的层次结构理解P116图4-1的存储器层次结构,知道这种结构从经济上考虑,具有好的性能/价格比。
了解P117-118高速缓存CACHE和磁盘缓存,知道它们使用的淘汰算法与虚拟内存的页面置换算法是基本相同的。
4.2 程序的装入和链接这一小节的内容是一些重要的专业常识。
应了解本小节介绍的各种装入和链接方法,要求结合Windows操作系统及C 语言的实际去理解上述装入和链接方法(联系实际部分可上网查询)。
4.3 连续分配方式通用操作系统大都不用连续分配方式,有些嵌入式OS可能使用这种分配方式。
这一小节只需阅读P121-124即可。
4.4 基本分页存储管理方式这是本章最重要的一小节,要求全读。
重点理解页面、物理块、页表、页表的访存、物理地址、逻辑地址、快表(TLB)等概念及相互关系。
4.5 基本分段存储管理方式阅读4.5.1,知道为什么要分段。
阅读4.5.2 知道分段的原理。
考研的同学要知道段表、地址变换,知道分段和分页的主要区别。
阅读4.5.3 知道分段有利于信息共享,知道“纯代码”的概念。
阅读4.5.4 知道什么是段页式存储。
需要补充说明的是:教材说过,分段方便编程,主要是指方便汇编语言程序员,和设计高级语言编译器的程序员。
对使用高级语言进行应用编程的程序员来说,段是透明的,一般不能用高级语言代码去操作段。
操作系统OS课后习题答案(汤小丹著第三版)前五章操作系统引论1. 设计现代OS 的主要目标是什么?方便性,有效性,可扩充性和开放性.2. OS 的作用可表现为哪几个方面?a. OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口;b. OS 作为计算机系统资源的管理者;c. OS 作为扩充机器.3.为什么说OS实现了计算机资源的抽象?P3-4(略)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?不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要;5. 何谓脱机I/O 和联机I/O?a. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU 和I/O 设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU 的空闲等待时间,提高了I/O 速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制下,预先从低速输入设备输入到磁带上,当CPU 需要这些程序和数据时,在直接从磁带机高速输入到内存,从而大大加快了程序的输入过程,减少了CPU等待输入的时间,这就是脱机输入技术;当程序运行完毕或告一段落,CPU 需要输出时,无需直接把计算结果送至低速输出设备,而是高速把结果输出到磁带上,然后在外围机的控制下,把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出,这就是脱机输出技术。
b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.6. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?用户的需要.即对用户来说,更好的满足了人-机交互,共享主机以及便于用户上机的需求.7. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a. 关键问题:及时接收,及时处理;b. 对于及时接收,只需在系统中设置一多路卡,多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;对于及时处理,应使所有的用户作业都直接进入内存,在不长的时间内,能使每个作业都运行一次.清华大学出版社,计算机操作系统课后习题解答8. 为什么要引入实时操作系统?更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.9.什么是硬实时任务和软实时任务?试举例说明。
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)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( 3))OS 作为计算机系统资源的管理者( 4))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。
第一章操作系统引论(一)单项选择题1、操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境,因此它必须使计算机( )A.使用方便 B.高效工作 C.合理使用资源 D.使用方便并高效工作2、允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( ).A.分时操作系统 B.批处理单道系统 C.实时操作系统 D.批处理多道系统3、下列系统中()是实时系统。
A.计算机激光照排系统 B.办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D.计算机辅助设计系统4、操作系统是一种系统软件,它( )。
A.控制程序的执行 B.管理计算机系统的资源C。
方便用户使用计算机 D.管理计算机系统的资源和控制程序的执行5、计算机系统把进行( )和控制程序执行的功能集中组成一种软件,称为操作系统A.CPU管理B.作业管理 C.资源管理D.设备管理6、批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,但( )。
A.不能自动选择作业执行 B.无法协调资源分配 c.不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预7、分时操作系统适用于( )。
A.控制生产流水线B.调试运行程序c.大量的数据处理D.多个计算机资源共享8、在批处理兼分时的系统中,对()应该及时响应,使用户满意。
A.批量作业B。
前台作业c.后台作业D.网络通信9、实时操作系统对可靠性和安全性要求极高,它()。
A.十分注重系统资源的利用率B.不强调响应速度C.不强求系统资源的利用率 D.不必向用户反馈信息(二)填空题1、计算机系统是按用户要求接收和存储信息,自动进行_______并输出结果信息的系统.2、计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统.3、操作系统使用户合理_______,防止各用户间相互干扰。
4、使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标.5、批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。
6、在多道操作系统控制下,允许多个作业同时装入_______,使中央处理器轮流地执行各个作业。
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。
第四章存储器管理1. 为什么要配置层次式存储器?这是因为:a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。
b.采用多级存储系统,特别是Cache技术,这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。
c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器,以减轻对存储器存取的压力。
增加CPU中寄存器的数量,也可大大缓解对存储器的压力。
2. 可采用哪几种方式将程序装入内存?它们分别适用于何种场合?将程序装入内存可采用的方式有:绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式;绝对装入方式适用于单道程序环境中,重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。
3. 何为静态链接?何谓装入时动态链接和运行时动态链接?a.静态链接是指在程序运行之前,先将各自目标模块及它们所需的库函数,链接成一个完整的装配模块,以后不再拆开的链接方式。
b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块,在装入内存时,采用边装入边链接的一种链接方式,即在装入一个目标模块时,若发生一个外部模块调用事件,将引起装入程序去找相应的外部目标模块,把它装入内存中,并修改目标模块中的相对地址。
c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接,也就是,在执行过程中,当发现一个被调用模块尚未装入内存时,立即由OS 去找到该模块并将之装入内存,把它链接到调用者模块上。
4. 在进行程序链接时,应完成哪些工作?a.对相对地址进行修改b.变换外部调用符号6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置,为了保证这些被移动了的程序还能正常执行,必须对程序和数据的地址加以修改,即重定位。
引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。
b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换,必须有硬件地址变换机构的支持,即须在系统中增设一个重定位寄存器,用它来存放程序在内存中的起始地址。
程序在执行时,真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。
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。
第一章操作系统引论1. 设计现代OS 的主要目标是什么?方便性,有效性,可扩充性和开放性.2. OS 的作用可表现为哪几个方面?a. OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口;b. OS 作为计算机系统资源的管理者;c. OS 作为扩充机器.3.为什么说OS实现了计算机资源的抽象?P3-4(略)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?不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要;5. 何谓脱机I/O 和联机I/O?a. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU 和I/O 设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU 的空闲等待时间,提高了I/O 速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制下,预先从低速输入设备输入到磁带上,当CPU 需要这些程序和数据时,在直接从磁带机高速输入到内存,从而大大加快了程序的输入过程,减少了CPU 等待输入的时间,这就是脱机输入技术;当程序运行完毕或告一段落,CPU 需要输出时,无需直接把计算结果送至低速输出设备,而是高速把结果输出到磁带上,然后在外围机的控制下,把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出,这就是脱机输出技术。
b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.6. 试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?用户的需要.即对用户来说,更好的满足了人-机交互,共享主机以及便于用户上机的需求.7. 实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?a. 关键问题:及时接收,及时处理;b. 对于及时接收,只需在系统中设置一多路卡,多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;对于及时处理,应使所有的用户作业都直接进入内存,在不长的时间内,能使每个作业都运行一次.8. 为什么要引入实时操作系统?更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.9.什么是硬实时任务和软实时任务?试举例说明。
P1210.在8位微机和16位微机中,占据了统治地位的是什么操作系统?CP/M和MS-DOS11.试列出Windows OS中五个主要版本,并说明它们分别较前一个版本有何改进。
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Q ) 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。