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计算机操作系统课后题答案(高等教育出版社)精要.doc32页
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计算机操作系统课后题答案(高等教育出版社)精要.doc
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1. 操作系统的两个主要目标是什么？ 答：方便性与有效性。
2. 试说明操作系统与硬件、其它系统软件以及用户之间的关系？
与硬件的关系：操作系统是位于硬件层上的第一层软件，它直接管理着计算机的硬件，合理组织计算机工作流程，并提高了硬件的利用率。。
与其他系统软件的关系：操作系统是系统软件，但它不同于其它系统软件和应用软件，它为其它系统软件和应用软件提供接口。应用软件要使用操作系统所提供的服务方可方便使用计算机。
与用户之间的关系：操作系统是为改善人机界面、提供各种服务，为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。
3. 试论述操作系统是建立在计算机硬件平台上的虚拟计算机系统。
答：没有任何软件支持的计算机称为裸机，即使其硬件功能再强，也必定是难于使用的。而实际呈现在用户面前的计算机系统是经过若干层软件改造的计算机。裸机位于最里层，它的外面是操作系统，经过操作系统提供的资源管理功能和方便用户的各种服务功能，将裸机改造成功能更强、使用更方便的机器，通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器，又称之为虚拟机（Virtual Machine ），这样的计算机系统是概念上和逻辑上的计算机，不是物理上的真实计算机。
4. 什么是操作系统？它有哪些基本功能与基本特征？
答：操作系统是位于硬件层之上，所有其它软件层之下的一种系统软件，它控制和管理计算机系统资源、合理组织计算机工作流程、提供用户与计算机系统之间的接口。
操作系统的基本功能有：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和提供用户接口。
操作系统的基本特征有：并发性、共享性、虚拟性和不确定性
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计算机操作系统复习重点
1.1操作系统的目标：有效性 方便性 可扩充性 开放性
1.2操作系统的作用1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（命令方式，系统调用方式，图像和窗口式。）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
1.3操作系统的定义: 操作系统是一组控制和管理计算机硬件呵呵软件资源,合理地对各类作业进行跳读,以及方便用户使用的程序集合.
1.4操作系统的基本特性 1.并发性2.平行性3.引入进程4.引入线程5.共享性：是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。（互斥共享、同时访问方式）6.虚拟技术 是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。分为时分复用和空分复用技术。7.异步性 进程是以人们不可预知的速度向前推进，此即进程的异步性。
1.5操作系统的主要功能1.处理机管理功能:进程控制，进程同步，进程通信，调度2.存储器管理功能:内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充3.设备管理功能:缓冲管理、设备分配、设备处理4.文件管理功能:文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/管理和保护。操作系统与用户之间接口
用户接口、程序接口
时间片以略大于一次典型的交互所需要的时间为宜，这样可使大多数进程在一个时间片内完成。
2.1进程的特征：结构特征:程序段,数据段,进程控制块（PCB） 动态性:是程序的一次执行过程，因而是动态的。
并发性:引入进程就是为了和其他程序并发执行，提高资源利用率。 独立性:能独立运行的基本单位，也是资源分配和调度的基本单位。 异步性:进程以各自独立的、不可预知的速度向前推进。
2.2进程的概念：程序在处理机上的一次执行过程；可以和别的计算并行执行的计算；进程是程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；是一个具有一定功能的程序，是关于某个数据集合的一次运行活动。进程的状态：基本状态1.就绪状态2.执行状态3.阻塞状态。挂起状态，创建状态和终止状态。
进程控制块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，能与其他进程并发执行的进程。包括进程标识符，处理机状态，进程调度信息，进程控制信息。
进程的创建：1.申请空白PCB 2.为新进程分配资源 3.初始化PCB 4.将新进程插入就绪队列
事件：用户登录，作业调度，提供服务，应用请求
进程的终止：.1.根据被终止进程的标识符，检索出PCB，读出其状态 2.若处于执行则立即终止，置调度标识为真 3.将其所有子孙进程终止 4.将其所有资源归还父进程或系统 5.将PCB从所在队列移出。 事件：正常结束，异常结束，外界干预。
区分系统态和用户态?在什么情况下进行两种方式的转换?
从资源管理和程序控制执行的角度出发，将指令系统分为两大部分：特权指令和非特权指令。在程序执行时，根据执行程序对资源和机器指令的使用权限，把机器设置为两个状态：核心态和用户态。
也就是说，当系统处于核心态时，就可以使用所有指令、资源，并具备改变CPU状态的能力;而当CPU在用户态时，只能使用非特权指令。
如果CPU执行用户程序时(用户态)出现了中断，系统将自行转到中断处理程序，CPU就由用户态转换到核心态;中断处理结束后，返回继续执行用户程序，此时CPU又由核心态转到用户态。
进程阻塞事件：请求系统服务，请求操作，等待数据资源，等待工作任务。唤醒事件：允许系统服务，允许操作，数据、资源到达，工作任务到达。挂起事件：调试系统，暂停系统执行。激活事件：调试系统结束，程序继续执行
2.4进程通信类型:1.共享存储器系统2.消息传递系统 3.管道通信4.基于共享数据结构的通信方式5.基于共享存储区德通信方式
2.5线程与进程的区别：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。线程是比进程更小的单位。通常在一个进程中可以包含若干个线程，他们可以利用进程所拥有的资源。OS中把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。
2.6.同步机制应遵循的规则：（1）空闲让进。当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。（2）忙则等待。当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。（3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。（4）让权等待。当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免陷入“忙等”状态。
内核支持线程，是在内核的支持下运行，即无论是用户进程中的线程，还是系统进程中的线程，他们的创建、撤消和切换等，也是依靠内核实现。优：对多处理器，核心可以同时调度同一进程的多个线程；阻塞是在线程一级完成；核心例程是多线程的。缺：在同一进程内的线程切换调用内核，导致速度下降。用户级线程仅存在于用户空间中。线程的创建、撤消、线程之间的同步与通信等功能，都无须利用系统调用来实现。对于用户级线程的切换，通常是发生在一个应用进程的诸多线程之间，无须内核的支持。优：线程切换不调用核心；调度是应用程序特定的：可以选择最好的算法；ULT可运行在任何操作系统上（只需要线程库） 缺：大多数系统调用是阻塞的，因此核心阻塞进程，故进程中所有线程将被阻塞；核心只将处理器分配给进程，同一进程中的两个线程不能同时运行于两个处理器上
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计算机相关信息有很多用处，其中最重要的三个功能是：数据通信、资源共享、分布处理。 数据通信数据通信是计算机网络最基本的功能。它用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。利用这一特点，可实现将分散在各个地区的单位或部门用计算机网络联系起来，进行统一的调配、控制和管理。资源共享“资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。例如，某些地区或单位的数据库（如飞机机票、饭店客房等）可供全网使用；某些单位设计的软件可供需要的地方有偿调用或办理一定手续后调用；一些外部设备如打印机，可面向用户，使不具有这些设备的地方也能使用这些硬件设备。如果不能实现资源共享，各地区都需要有完整的一套软、硬件及数据资源，则将大大地增加全系统的投资费用。分布处理当某台计算机负担过重时，或该计算机正在处理某项工作时，网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成，这样处理能均衡各计算机的负载，提高处理问题的实时性；对大型综合性问题，可将问题各部分交给不同的计算机分头处理，充分利用网络资源，扩大计算机的处理能力，即增强实用性。对解决复杂问题来讲，多台计算机联合使用并构成高性能的计算机体系，这种协同工作、并行处理要比单独购置高性能的大型计算机便宜得多。客户机／服务器系统（Client／Server System）是计算机网络（尤其是Internet）中最重要的应用技术之一，其系统结构是指把一个大型的计算机应用系统变为多个能互为独立的子系统，而服务器便是整个应用系统资源的存储与管理中心，多台客户机则各自处理相应的功能，共同实现完整的应用。用户使用应用程序时，首先启动客户机通过有关命令告知服务器进行连接以完成各种操作，而服务器则按照此请示提供相应的服务。客户机／服务器（C／S，Client／Server）概念来源于日常生活中常见的一种工作方式。例如，在一个大餐馆中，食客向招待员点菜，招待员把食客要求通知厨房的厨师，厨师按食客要求做好菜让招待员端给食客，这就是一种餐馆的C／S工作方式。餐馆中的招待员和厨师进行了分工：招待员直接面向食客，了解食客要求并向食客提供最终服务；厨师看不到食客，但具体运作食客提交的任务。如果把餐馆看成一个系统，则招待员与厨师的分工就是一种系统的分工，C／S工作方式就是一种系统分工、协同的工作方式，有时也称为C／S模式、C／S系统。招待员与厨师的分工关系是一种系统的结构关系，所以C／S实际上也是一种系统结构模式。计算机网络的主要用途之一是允许共享资源。这种共享是通过相呼应的两个独立程序来完成的。每个程序在相应的计算机上运行。一个程序在服务器中，提供特定资源；另一个程序在客户机中，它使客户机能够使用服务器上的资源。例如，你正在计算机上用一个文字处理程序（如Word）进行工作，你告诉程序，你要编辑一个存贮在网络的另一台计算机中的特定的文件。你的程序将给那台计算机发送一个信号，请求它把这个文件传输过来。在这种情况下，你的文字处理程序是客户机，此时接受这种请求并发出这个文件的程序叫服务器，更确切地说它是一个文件服务器。在局域网上，硬件就在附近并且看得见。通常，人们用“服务器”这个词来称运行服务器程序的这台计算机。假设有这样的场面：一位网络管理员带着美国总统参观他的局域网，他在现场指着一台米色计算机，夸耀地说“这就是我们的文件服务器！”对于这种恰当有礼的炫耀，总统点头示意并说：“很好！”在Internet上，硬件却通常看不到，这里的“客户机”和“服务器”一般是分别指载有
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3.在自己网站上替别人打广告。
以上的，都需要一定资金及较多精力的投入的。
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操作系统的主要功能是管理计算机资源。（）
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