《计算机操作系统》（慕课版）课后习题

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《计算机操作系统》（慕课版）课后习题
习题1（含考研真题）
- 一、简答题
- - 1.在计算机系统上配置OS的目标是什么？作用主要表现在哪几个方面？
  - 2.试说明OS与硬件、其他系统软件以及用户之间的关系
  - 3.试说明推动OS发展的主要动力是什么。
  - 4.在OS中，何谓脱机I/O（input/output，输入/输出）方式和联机I/O方式？
  - 5.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么。
  - 6.实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？
  - 7.为什么要引入实时系统？
  - 8.什么是硬实时任务和软实时任务？试举例说明。

习题1（含考研真题）

一、简答题

1.在计算机系统上配置OS的目标是什么？作用主要表现在哪几个方面？

答：
在计算机系统上配置OS，其主要目标是实现：
（1）方便性（通过OS命令操作计算机，方便用户使用）
（2）有效性（提高系统资源的利用率、提高系统的吞吐量）
（3）可扩充性（OS必须具备良好的可扩充性、与OS的结构有紧密的联系）
（4）开放性（OS遵循国际标准，特别是遵循开放系统互连（open system interconnect，OSI）参考模型）

OS的主要作用表现在三个方面：
（1）OS作为用户和计算机硬件系统之间的接口（命令接口、系统调用、GUI）
（2）OS作为计算机系统资源的管理者（处理机管理、存储器管理、I/O设备管理、文件管理）
（3）OS实现了对计算机资源的抽象

2.试说明OS与硬件、其他系统软件以及用户之间的关系

答：
（1）OS是覆盖着硬件上的第一层软件，负责管理计算机的硬件和软件资源，并向用户提供良好的界面。
（2）OS与硬件紧密相关，它直接管理着硬件资源，为用户完成所有与硬件相关的操作，极大地方便了用户对硬件资源的使用并提高了硬件资源的利用率。
（3）OS是一种特殊的系统软件，也是其他软件与硬件之间的接口，其他系统软件运行在OS的基础之上，可获得OS提供的大量服务。
（4）一般用户使用计算机除了需要OS支持外，还需要用到大量的其他系统软件和应用软件。

3.试说明推动OS发展的主要动力是什么。

答：
（1）不断提高计算机系统的资源利用率；
（2）方便用户；
（3）器件不断更新换代；
（4）计算机体系结构不断发展；
（5）不断提出新的应用需求。

4.在OS中，何谓脱机I/O（input/output，输入/输出）方式和联机I/O方式？

答：
（1）脱机I/O方式是指事先将装有用户程序或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输入到磁带上，该方式下的I/O操作由外围机控制完成，并且是在脱离主机的情况下进行的，因此叫做脱机I/O方式。
（2）联机I/O方式是指程序和数据的I/O都是在主机的直接控制下进行的。

5.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“满足用户对人机交互的需求”，其主要表现在以下三个方面：
（1）CPU（central processing unit，中央处理机）的分时使用缩短了作业的平均周转时间；
（2）人机交互功能的提供使用户能方便地直接控制自己的作业；
（3）主机的共享使多个用户（包括远程用户）能同时使用一台计算机独立地、互不干扰地处理各自的作业。

6.实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？

答:
实现分时系统的关键问题是如何使用户能与自己的作业进行交互，即用户在自己的终端上输入一条命令以请求系统服务后，系统能及时地接收并处理该命令，并在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
及时地接收命令和返回输出结果的实现方式是在系统中配置一个多路卡（实现时分多路复用），并为每个终端配置一个缓冲区以暂存用户输入的命令和输出的结果。因此，关键要解决的问题是确保在较短的时间内系统中所有的用户程序都能执行一次从而使用户输入的命令得到及时响应。为此，一方面，用户作业被提交后应立即进入内存；另一方面，系统应设置一个被称为时间片的很短的时间，并规定每个程序每次最长只能连续运行一个时间片，如果时间片用完，则不管它是否运行完毕，都必须将CPU让给下一个作业。通过使作业分时共享CPU，所有的作业都可以得到及时的处理，用户的请求亦可以得到及时的响应。

7.为什么要引入实时系统？

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外部事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时系统是为了更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。

8.什么是硬实时任务和软实时任务？试举例说明。

答：
（1）硬实时任务是指系统必须满足任务对截止时间的要求，否则可能出现难以预测的后果，如运载火箭的控制等。
（2）软实时任务对截止时间的要求并不严格，偶尔错过任务的截止时间，对系统产生的影响也不大，如网页内容的更新、火车售票系统剩余票数的更新等。

未完待续。。。。。。