计算机操作系统第三版课后习题答案(汤子瀛著)西安电子工业大学出版社-推荐下载
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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。
第一章操作系统引论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。
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。
针对及时处理问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,并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:实时操作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理,并控制所有实时任务协调一致地运行。
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。
6. 设备管理6.1 例题解析例6.2.1 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6.2.2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。
0 6. 设备管理112例6.2.3 在关于SPOOLING 的叙述中, 描述是不正确的。
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。