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计算机操作系统教程(第三版)_答案
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2012-03-31
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计算机操作系统教程(第三版)_答案,很好,很好!
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第一章 绪论
1.什么是操作系统的基本功能?
答:操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源,合理地组织计算
机工作流程,并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的基本功能包括:
处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。
2.什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?
答:批处理系统(batchprocessingsystem):操作员把用户提交的作业分类,把一批作业编成
一个作业执行序列,由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。其主要特征是:用户
脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统(timesharingoperationsystem):把处理机的运行时间分成很短的时间片,按时间片
轮转的方式,把处理机分配给各进程使用。其主要特征是:交互性、多用户同时性、独立
性。
实时系统(realtimesystem):在被控对象允许时间范围内作出响应。其主要特征是:对实时
信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3.多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区别?
答;多道程序(multiprogramming)是作业之间自动调度执行、共享系统资源,并不是真正地
同时值行多个作业;而多重处理(multiprocessing)系统配置多个 CPU,能真正同时执行多道
程序。要有效使用多重处理,必须采用多道程序设计技术,而多道程序设计原则上不一定
要求多重处理系统的支持。
4.讨论操作系统可以从哪些角度出发,如何把它们统一起来?
答:讨论操作系统可以从以下角度出发:
(1)操作系统是计算机资源的管理者;
(2)操作系统为用户提供使用计算机的界面;
(3)用进程管理观点研究操作系统,即围绕进程运行过程来讨论操作系统。
上述这些观点彼此并不矛盾,只不过代表了同一事物(操作系统)站在不同的角度来看待。
每一种观点都有助于理解、分析和设计操作系统。
第二章 作业管理和用户接口
1. 什么是作业?作业步?
答:把在一次应用业务处理过程中,从输入开始到输出结束,用户要求计算机所做的有关
该次业务处理的全部工作称为一个作业。作业由不同的顺序相连的作业步组成。作业步是
在一个作业的处理过程中,计算机所做的相对独立的工作。如,编辑输入是一个作业步,
它产生源程序文件;编译也是一个作业步,它产生目标代码文件。
2. 作业由哪几部分组成?各有什么功能?
答:作业由三部分组成:程序、数据和作业说明书。程序和数据完成用户所要求的业务处
理工作,作业说明书则体现用户的控制意图。
3.作业的输入方式有哪几种?各有何特点
答:作业的输入方式有 5 种:联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING
(Simultaneous Peripheral OperationsOnline)系统和网络输入方式,各有如下特点:
(1)联机输入方式:用户和系统通过交互式会话来输入作业。
(2)脱机输入方式:又称预输入方式,利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理,
存储在后备存储器上,然后将此后援存储器连接到高速外围设备上和主机相连,从而在较
短的时间内完成作业的输入工作。
(3)直接耦合方式:把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来,从而省
去了在脱机输入中那种依靠人工干预宋传递后援存储器的过程。
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(4)SPOOLING 系统:可译为外围设备同时联机操作。在 SPOOLING 系统中,多台外围设
备通过通道或 DMA 器件和主机与外存连接起来,作业的输入输出过程由主机中的操作系
统控制。
(5)网络输入方式:网络输入方式以上述几种输入方式为基础,当用户需要把在计算机网络
中某一台主机上输入的信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时,就构成了网
络输入方式。
4.试述 SPOOLING 系统的工作原理。
答:在 SPOOLING 系统中,多台外围设备通过通道或 DMA 器件和主机与外存连接起来,
作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。操作系统中的输入程序包含两个独立的过
程,一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区,另一个过程是写过程,负责把缓冲区中
的信息送入到外存输入井中。在系统输入模块收到作业输入请求后,输入管理模块中的读
过程负责将信息从输入装置读入缓冲区。当缓冲区满时,由写过程将信息从缓冲区写到外
存输入井中。读过程和写过程反复循环,直到一个作业输入完毕。当读过程读到一个硬件
结束标志后,系统再次驱动写过程把最后一批信息写入外存并调用中断处理程序结束该次
输入。然后,系统为该作业建立作业控制块 JCB,从而使输入井中的作业进入作业等待队
列,等待作业调度程序选中后进入内存。
5.作业说明书和作业控制块有何异同?
答:作业说明书主要包含三方面内容:作业的基本描述、作业控制描述和资源要求描述。
作业基本描述主要包括用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的最大处理时间等。而
作业控制描述则大致包括作业在执行过程中的控制方式,例如是脱机控制还是联机控制、
各作业步的操作顺序以及作业不能正常执行时的处理等。资源要求描述包括要求内存大小、
外设种类和台数、处理机优先级、所需处理时间、所需库函数或实用程序等。而作业控制
块是作业说明书在系统中生成的一张表格,该表格登记该作业所要求的资源情况、预计执
行时间和执行优先级等。从而,操作系统通过该表了解到作业要求,并分配资源和控制作
业中程序和数据的编译、链接、装入和执行等。
6.操作系统为用户提供哪些接口?它们的区别是什么?
答:操作系统为用户提供两个接口,一个是系统为用户提供的各种命令接口,用户利用这
些操作命令来组织和控制作业的执行或管理计算机系统。另一个接口是系统调用,编程人
员使用系统调用来请求操作系统提供服务,例如申请和释放外设等类资源、控制程序的执
行速度等。
7.作业控制方式有哪几种?调查你周围的计算机的作业控制方式。
答:作业控制的主要方式有两种:脱机方式和联机方式。
脱机控制方式利用作业控制语言来编写表示用户控制意图的作业控制程序,也就是作业说
明书。作业控制语言的语句就是作业控制命令。不同的批处理系统提供不同的作业控制语
言。联机控制方式不同于脱机控制方式,它不要求用户填写作业说明书,系统只为用户提
供一组键盘或其他操作方式的命令。用户使用操作系统提供的操作命令和系统会话,交互
地控制程序执行和管理计算机系统。
8.什么是系统调用?系统调用与一般用户程序有什么区别?与库函数和实用程序又有什么区
别?
答:系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。编程人员利用系统调用,在源程序
一级动态请求和释放系统资源,调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相
关的工作以及控制程序的执行速度等。因此,系统调用像一个黑箱子那样,对用户屏蔽了
操作系统的具体动作而只提供有关的功能。它与一般用户程序、库函数和实用程序的区别
是:系统调用程序是在核心态执行,调用它们需要一个类似于硬件中断处理的中断处理机
2
制来提供系统服务。
9.简述系统调用的实现过程。
答;用户在程序中使用系统调用,给出系统凋用名和函数后,即产生一条相应的陷入指令,
通过陷入处理机制调用服务,引起处理机中断,然后保护处理机现场,取系统调用功能号
并寻找子程序入口,通过入口地址表来调用系统子程序,然后返回用户程序继续执行。
10.为什么说分时系统没有作业的概念?
答:因为在分时系统中,每个用户得到的时间片有限,用户的程序和数据信息直接输入到
内存工作区中和其他程序一起抢占系统资源投入执行,而不必进入外存输入井等待作业调
度程序选择。因此,分时系统没有作业控制表,也没有作业调度程序。
11.试述 UNIX 的主要特点。
答:UNIX 的主要特点是:
(1)UNIX 系统是一个可供多用户同时操作的交互式分时操作系统,
(2)为了向用户提供交互式功能和使得用户可以利用 UNIX 系统的功能,UNIX 系统向用户
提供了两种友好的界面或接口:系统调用和命令;
(3)UNIX 系统具有一个可装卸的分层树型结构文件系统,该文件系统使用方便、搜索简单,
(4)UNIX 系统把所有外部设备都当成文件,并分别赋予它们对应的文件名。从而,用户可
以像使用文件那样使用任一设备而不必了解该设备的内部特性,这既简化了系统设计,又
方便了用户;
(5)UNIX 系统核心程序的绝大部分源代码和系统上的支持软件都用 C 语言编写。且 UNIX
系统是一个开放式系统,即具有统一的用户接口,使得 UNIX 用户的应用程序可在不同的
执行环境下运行。
正是由于 UNIX 具有上述这些特点,使得 UNIX 系统得到了广泛的应用和发展。
12.UNIX 操作系统为用户提供哪些接口?试举例说明。
答;UNIX 系统为用户提供两个接口,即面向操作命令的接口 Shell 和面向编程用户的接口:
系统调用。常见的 Shell 命令如:login,logout,vi,emacs,印,rm,ls,cc,link,
adduser,chown,dbx,date 等;常见的系统调用如:ioctl,read,write,open,close,
creat,execl,flock,stat,mount,fork,wait,exit,socket 等。
13.在你周围装有 UNIX 系统的计算机上,练习使用后台命令、管道命令等 Shell 的基本命
令。
答:例 1:用 Shell 语言编制一 Shell 程序,该程序在用户输入年、月之后,自动打印输出
该年该月的日历:
echo"Please input the month:”
read month
echo''Please input the year:”
read year
第三章 用户管理和配置管理
1.有 A 说,一个进程是由伪处理机执行的一个程序,这话对吗?为什么?
答:对。
因为伪处理机的概念只有在执行时才存在,它表示多个进程在单处理机上并发执行的二个
调度单位。因此,尽管进程是动态概念,是程序的执行过程,但是,在多个进程并行执行
时,仍然只有一个进程占据处理机执行,而其他并发进程则处于就绪或等待状态。这些并
发进程就相当于由伪处理机执行的程序。
2.试比较进程和程序的区别。
答:(1)进程是一个动态概念,而程序是一个静态概念,程序是指令的有序集合,无执行含
3
义,进程则强调执行的过程。
(2)进程具有并行特征(独立性,异步性),程序则没有。
(3)不同的进程可以包含同一个程序,同一程序在执行中也可以产生多个进程。
3.我们说程序的并发执行将导致最终结果失去封闭性广这话对所有的程序都成立吗?举例
说明.
答:并非所有程序均成立。
如:
Begin
local“ Z
K:: 10
print(x)
End
上述程序中 x 是内部变量,不可能被外部程序访问,因此这段程序的运行不会受外部环境
影响。
4.试比较作业和进程的区别。
答:一个进程是一个程序对某个数据集的执行过程,是分配资源的基本单位。作业是用于
需要计算机完成某项任务,而要求计算机所做工作的集合。一个作业的完成要经过作业提
交,作业收容、作业执行和作业完成 4 个阶段。而进程是已提交完毕的程序所执行过程的
描述,足资源分配的基本单位。其主要区别关系如下:
(1)作业是用户向计算机提交任务的任务实体。在用户向计算机提交作业之后,系统将存储
在外存中的作业等待队列中等待执行。而进程则是完成用户任务的执行实体,是向系统申
请分配资源的基本单位。任一进程,只要它被创建,总有相应的部分存在于内存中。
(2)一个作业可由多个进程组成。且必须至少由一个进程组成,但反过来不成立。
(3)作业的概念主要用在批处理系统中。像 Unix 这样的分时系统中,则没有作业概念。而进
程的概念则用在几乎所有的多道程序系统中。
5.UNIXSystem V 中,系统程序所对应的正文段未被考虑成进程上下文的一部分,为什么?
答:因为系统程序的代码被用户程序所共享,因此如果每个进程在保存进程上下文时,都
将系统程序代码放到其进程上下文中,则大大浪费了资源。因此系统程序的代码不放在进
程上下文中,而是统一放在核心程序所处的内存中。
6.什么是临界区?试举一临界区的例子。
答:临界区是指不允许多个并发进程交叉执行的一段程序。它是由于不同并发进程的程序
段共享公用数据或公用数据变量而引起的。所以它又被称为访问公用数据的那段程序。
例如:
getspace:
Begin local g
top=top-1
End
release(ad):
Begin
top’top 十 1
stack[top]=ad
End
7.并发进程间的制约有哪两种?引起制约的原因是什么?
答:并发进程所受的制约有两种:直接制约和间接制约。
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shangyangi
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