操作系统第一章操作系统引论习题及答案

1、设计现在OS的主要目标是什么？

答：方便性、有效性、可扩充性和开放性。

2、OS的作用可表现在那几个方面？

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、为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象？

答：OS首先在裸机上覆盖了一层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，实现了对硬件资源的操作的第二层次抽象。OS通过再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：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、不断提出新的应用需求。

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者卡片装入纸带输入机或者卡片机，再外围机的控制下，把纸带或者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，是脱离主机的情况下进行的。
联机I/O是指程序和数据的输入输出都是再主机的直接控制下进行的。

6、试说明推动分时操作系统形成和发展的主要动力是什么？

答：主要动力:是更好的满足用户的需要，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、实现分时操作系统的关键问题是什么？应如何解决？

答：关键问题：如何使用户能与自己的作业进行交互

如何解决：1、及时接收，2、及时处理。

8、为什么要引入实时操作系统？

答：是系统能够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，并控制所以实时任务协调一致地运行。为了满足应用的需求，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。

答：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。比如自动驾驶。

软实时任务是指对于任务截止时间要求并不是很严格，偶尔错过了任务的截止时间，对系统产生的影响也不会太大。比如：12306订票系统

10、试从交互性、及时性以及可靠性方面将分时操作系统与实时操作系统进行比较。

答：1、及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定，而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。

2、交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。

3、可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。

11、OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？

答：并发性、共享性、虚拟性、异步性。最基本的特征是并发性。

12、在多道程序技术的OS环境下的资源共享与一般情况下的资源共享有何不同？对独占资源应采用何种共享方式？

答：一般情况下的资源共享只是说明某种资源能被大家使用，通过适当的安排，并不会造成用户之间对资源的竞争，资源管理比较简单。而在 OS 环境下的资源共享或称为资源复用，是指系统中的资源可供内存中多个并发地行的进程共同使用。这里在宏观上既限定了时间（进程在内存期间），也限定了地点（内存）。对于这种资源共享方式，其管理就要复杂得多，因为系统的资源远少于多道程序需求的点和，会形成它们对共享资源的争夺。所以，系统必须对资源共享进行妥善管理。

13、什么是时分复用技术？就举例说明它能提高资源利用率的主要原因是什么？

答：时分复用技术：将不同的信号相互交织在不同的时间段内，沿着同一个信道传输；在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术。

主要原因：时分复用技术利用某设备为一用户服务的空闲时间，又转去为其他用户服务，是设备得到充分的利用。

14、是什么原因是操作系统具有异步性特征。

答：操作系统的异步性体现在三个方面：

一是进程的异步性，进程以人们不可预知的速度向前推进；

二是程序的不可再现性，即程序执行的结果有时是不确定的；

三是程序执行时间的不可预知性，即每个程序何时执行，执行顺序以及完成时间是不确定的。

15、处理机管理有哪些主要功能，其主要任务是什么？

答：主要功能：创建和撤销进程，对诸进程的运行进行协调，实现进程之间的信息交换，以及按照一定的算法吧处理机分配给进程。

主要任务：

1、进程控制：为作业创建进程、撤销（终止）已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换；

2、进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调；

3、进程通信：实现相互合作进程之间的信息交换；

4、调度：1、作业调度：从后备队列中按照一定的算法选择出若干个作业，为它们分配运行所需的资源。2、进程调度：从进程的就绪队列中按照一定的算法选出一个进程，将处理机分配给它，并为它设置运行现场，使其投入执行。

16、内存管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？

答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。

内存分配：为每道程序分配内存。

内存保护：确保每道用户程序都只在自己的内存空间运行，彼此互不干扰。

地址映射：将地址空间的逻辑地转换为内存空间与对应的物理地址。

内存扩充：用于实现请求调用功能，置换功能等。

17、设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？

答：主要功能有：缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。

主要任务：完成用户提出的 l / O 请求，为用户分配 l / O 设备，提高 CPU 和 I / O 设备的利用率，提高 I / O 速度，以及方便用户使用 I / O 设备．

18、文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？

答：文件管理主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读／写管理和保护。

文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件，方便用户使用，保证文件安全性。

19、试说明推动传统OS演变为现代OS的主要因素？

答：1、不断提高计算机资源利用率；
        2、方便用户；
        3、器件的不断更新迭代；
        4、计算机体系结构的不断发展；
        5、不断提出新的应用需求。

20、什么是微内核OS?

答：1、足够小的内核；

2、基于客户/服务器模式；

3、应用机制与策略分离的原理；

4、采用面向对象技术。

21、微内核操作系统具有哪些优点？它为何能有这些优点？

答：1、提高了系统的可扩展性；

2、增强了系统的可靠性；

3、可移植性；

4、提供了对分布式系统的支持；

5、融入了面向对象技术。

22、现代操作系统较之传统操作系统有增加了哪些功能和特性？

答：1、系统安全；

2、网络的功能和服务；

3、支持多媒体。

23、在微内核OS中，为什么要采用客户/服务器模式？

答： C / S 模式具有独特的优点：

1、数据的分布处理和存储；

2、便于集中管理；

3、灵活性和可扩充性；

4、易于改编应用软件。

24、在基于微内核结构的OS中，应用了哪些新技术？

答：在基于微内核结构的 OS 中，采用面向对象的程序设汁技术。

25、何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？

答：把操作系统中更多的成分和功能放到更高的层次（即用户模式）中去运行，而留下一个尽量小的内核，用它来完成操作系统最基本的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核中通常提供了进程（线程）管理、低级存储器管理、中断和陷入处理等功能。