操作系统第1章(操作系统概述习题及解答)
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第一章操作系统简介一、单项选择题1.linux操作系统是()A.单用户单任务操作系统B.单用户多任务操作系统C.多用户单任务操作系统D.分时操作系统2.操作系统内核中文件系统模块的主要功能是()A.实现虚拟存储B.保存系统文档和用户文档C.保护系统数据D.实现对文件的按名存取和文件的存储3.下列关于批处理系统的叙述中,正确的是()A.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互B.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统。
C.单道批处理系统也可能同时是分时系统。
D.多道程序系统就是指多道批处理系统。
二、填空题1.单道批处理系统的内存中只能驻留_______________ 道用户作业,CPU和内存资源被用户作业独占。
2.单道批处理系统与无操作系统的计算机系统相比而言,减少了的时间。
3.操作系统是一组控制和管理计算机________________ 和___________ 资源、合理地对各类作业进行调度,以及方便用户的程序集合。
4.并发是指两个或两个以上的事件在_________________________ 的发生。
5._____________________________________ 现代操作系统的特征包括并发、、虚拟和异步。
三、简答题1 •请说明操作系统的作用和功能。
作用:操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、合理有效地组织计算机系统的工作,为用户提供一个使用方便可扩展的工作环境,从而起到连接计算机和用户的接口作用功能:处理器管理、作业管理、存储器管理、设备管理、文件管理。
2.请说明单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统的特点及优缺点。
1)单道批处理系统:最早出现的一种OS,具有单道性、自动性和顺序性。
与无操作系统的计算机系统相比而言,减少了人工操作的时间。
但由于作业独占CPU 和内存,当作业进行I/O时,CPU只能等待I/O完成而无事可做,导致CPU资源不能得到充分利用。
第一章操作系统引论一.选择题1.操作系统是一种。
A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.软件包答:B2.操作系统的管理部分负责对进程进行调度。
A.主存储器B.控制器C.运算器D.处理机答:D3.操作系统是对进行管理的软件。
A.软件B.硬件C.计算机资源D.应用程序答:C4.从用户的观点看,操作系统是。
A.用户与计算机之间的接口B.控制和管理计算机资源的软件C.合理地组织计算机工作流程的软件D.由若干层次的程序按一定的结构组成答:A5.操作系统的功能是进行处理机管理、管理、设备管理及信息管理。
A.进程 B. 存储器C.硬件 D. 软件答:B6.操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的。
A.利用率B.可靠性C.稳定性D.兼容性答:A7.操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分,是为了提高计算机的和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。
A.速度B.利用率C. 灵活性D.兼容性答:B8.操作系统的基本类型主要有。
A.批处理系统、分时系统及多任务系统B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统C.单用户系统、多用户系统及批处理系统D.实时系统、分时系统和多用户系统答:B9.所谓是指将一个以上的作业放入主存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A. 多重处理B.多道程序设计C. 实时处理D. 共行执行答:B10. 下面关于操作系统的叙述中正确的是。
A.批处理作业必须具有作业控制信息。
B.分时系统不一定都具有人机交互功能。
C.从响应时间的角度看,实时系统与分时系统差不多。
D.由于采用了分时技术,用户可以独占计算机的资源.答:A11. 如果分时操作系统的时间片一定,那么,则响应时间越长。
A.用户数少B.用户数越多C.内存越少D.内存越多答:B12.实时操作系统必须在内完成来自外部的事件。
A. 响应时间B.周转时间C.规定时间D.调度时间答:C13.分时系统中为了使多个用户能够同时与系统交互,最关键的问题是。
第一章操作系统概论操作系统的定义:1.资源管理的观点:操作系统是控制和管理计算机的软、硬件资源,合理地组织计算机的工作流程,以及方便用户的程序集合。
2.用户的观点:操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的第一次扩充。
操作系统形成:操作系统的发展过程中,多道批处理系统和实时控制系统的出现,标志着操作系统的正式形成。
操作系统的特征:并发性、共享性、虚拟性、不确定性操作系统的功能进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、操作系统接口操作系统接口分类:程序接口(为程序员提供)、命令接口(为用户提供)操作系统类型基本类型:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统新型:微机操作系统、多处理机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统多道程序设计技术:为了提高系统吞吐量和资源利用率,允许多个程序同时驻留内存,使处理机在这些程序之间切换,在一段时间内,执行完多个程序的处理技术称为多道程序设计技术。
批处理操作系统:用户的作业被成批的输入到计算机中,然后在操作系统的控制下,用户的作业自动地执行。
单道批处理系统:内存中仅放一道作业、作业的完成顺序与进驻内存的顺序相关多道批处理系统:内存中存放多道作业、作业的完成顺序与进驻内存的顺序无严格对应关系。
分时系统:允许多个终端用户同时使用计算机,在这样的紫铜中,用户感觉不到其他用户的存在。
特征:多路性、独立性、及时性、交互性、可靠性实时系统:系统对特定输入做出的反应速度足以控制发出实时信号的对象。
“实时”的含义是指计算机对于外来信息能够及时处理,并且能在被控对象允许的范围内做出快速反应。
(要求更好的及时性)实时系统分类:实时控制系统、实时信息控制系统UNIX是一个多用户、多任务的分时操作系统(声明:习题参考答案均属个人意见,仅供参考,参考答案设置字体为白色,看时请自行设置为其他颜色。
)习题:1. 下列选项中,在用户模式下执行的是()。
A 命令解释程序B 缺页处理程序C 进程调度程序D 时钟中断处理程序参考答案:A2.用户程序调用操作系统的功能必须使用()。
第1章操作系统概述一、单项选择题1.操作系统是对______进行管理的软件。
A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.应用程序解:操作系统的功能之一是管理计算机系统中的所有软硬件资源,故本题答案为C。
2.操作系统是提供了处理机管理、______管理、设备管理和文件管理的软件。
A.存储器 B.用户 C.软件 D.数据解:本题答案为A。
3.从用户的观点看,操作系统是______。
A.用户与计算机之间的接口B.控制和管理计算机资源的软件C.合理地组织计算机工作流程的软件D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体解:从用户观点看,操作系统是用户与计算机之间的接口。
本题答案为A。
4.以下选项中,______不是操作系统关心的主要问题。
A.管理计算机裸机 B.设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面C.管理计算机系统资源 D.高级程序设计语言的编译器解:操作系统管理计算机系统中的软硬件资源,提供方便用户使用操作系统功能的接口。
故本题答案是D。
5.在操作系统中,对系统中的信息进行管理的部分通常称为______。
A.数据库系统 B.软件系统 C.文件系统 D.检索系统解:文件系统负责对计算机系统中的信息进行管理,故本题答案为C。
6.在操作系统中,并发性是指若干事件______发生。
A.在同一时刻 B.一定在不同时刻C.某一时间间隔内 D.依次在不同时间间隔内解:并发性是指两个或多个事件在某一时间间隔内发生,故本题答案为C。
7.操作系统的不确定性是指______。
A.程序运行结果的不确定性 B.程序运行次序的不确定性C.程序多次运行时间的不确定性 D.B和C解:操作系统的不确定性是指程序运行次序的不确定性和程序多次运行时间的不确定性,但结果一定是确定的。
本题答案为D。
8. 批处理系统的主要缺点是______。
A.CPU利用率低 B.缺少交互性 C.不能并发执行 D.都不是解:本题答案为B。
9.在单处理机系统中,可并行的是_______。
1.0 操作系统的定义(1)能有效的组织和管理计算机硬件和软件资源(2)合理对各类作业进行调度和控制(3)方便用户使用的程序的集合1.1 操作系统的目标(4)习题1 (1)方便性易于使用(2)有效性利用率高,吞吐量大(3)可扩充性微内核结构和C/S模式,增加新老交替功能,修改老功能和模块(4)开放性方便实现互联1.2 操作系统的作用(3)习题2 (1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(3)命令方式系统调用方式图形窗口方式(2)OS作为计算机系统资源的管理者处理器管理:分配和控制处理机存储器管理:负责内存的分配与回收I/0管理:负责输入输出设备分配与操纵文件管理:用于实现对文件的存取共享和保护(3)OS实现对计算机资源的抽象(为什么)习题3 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。
1.3 操作系统的发展过程(无->单-》多-》分时-》实时->微机)脱机I/O联机I/O 习题5 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。
①单道批处理特征:自动性,顺序性,单道性②多道批处理特征:多道性,无序性,调度性(作业调度,进程调度,内外存互换)优缺点:资源利用率高,系统吞吐量大,平均周转时间长,无交互能力解决的问题:处理机争用,内存分配和保护问题,输入输出设备分配问题,文件的组织和管理问题,作业管理问题,用户与系统接口问题。
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?习题4 答:主要动力来源于五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。
计算机操作系统课后答案计算机操作系统课后答案第一章:操作系统概述1.1 操作系统的定义与作用操作系统是计算机系统中的核心软件,负责管理和控制计算机硬件资源,为用户和应用程序提供统一的接口和服务。
1.2 操作系统的发展历程操作系统的发展经历了批处理系统、分时系统、实时系统和网络操作系统等阶段,逐步提高了计算机的效率和可靠性。
1.3 操作系统的功能和特点操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理等。
其特点包括并发性、共享性、虚拟性和异步性等。
第二章:进程管理2.1 进程的概念和属性进程是程序在执行过程中的一个实例,具有独立的地址空间和执行状态。
2.2 进程的调度算法常见的进程调度算法有先来先服务调度、短作业优先调度、高响应比优先调度和时间片轮转调度等。
2.3 进程同步与通信进程同步是指协调多个进程之间的执行顺序,进程通信是指进程之间的数据交换和共享。
第三章:内存管理3.1 内存管理的基本概念内存管理包括内存的分配和回收,以及地址转换和内存保护等操作。
3.2 内存分配的算法常见的内存分配算法有首次适应、最佳适应和最坏适应等。
3.3 虚拟内存的实现原理虚拟内存通过将主存和辅存进行映射,将不常用的数据和程序置换到辅存中,以提高内存利用率。
第四章:文件管理4.1 文件的概念和组织方式文件是存储在存储介质上的数据集合,文件组织方式包括顺序文件、索引文件和哈希文件等。
4.2 文件共享与保护文件共享是指多个进程可以同时访问同一个文件,文件保护是指对文件进行权限和访问控制。
4.3 文件系统的实现原理文件系统通过文件目录和文件控制块来管理文件和目录的存储和访问。
第五章:设备管理5.1 设备管理的基本概念设备管理包括设备的分配和回收,以及设备的驱动程序和设备控制器等。
5.2 设备独立性和设备分配算法设备独立性是指操作系统对设备的不同类型进行统一管理,设备分配算法有等待队列调度和优先级调度等。
5.3 设备中断和错误处理设备中断是指设备发出的中断信号,操作系统需要及时响应并处理中断。
操作系统习题与解答(含答案)第⼀章操作系统引论⼀、选择题1.在计算机系统中配置操作系统的主要⽬的是(),操作系统的主要功能是管理计算机系统中的(),其中包括()管理和()管理,以及设备管理和⽂件管理。
这⾥的()管理主要是对进程进⾏管理。
(1)A.增强计算机系统的功能;B.为了使⽤系统的资源;C.提⾼系统的运⾏速度;D.提⾼系统使⽤效率,合理地组织系统的⼯作流程,以提⾼系统吞吐量。
(2)A.程序和数据;B.进程;C.资源;D.作业;E.任务。
(3)(4)A.存储器;B.虚拟存储器;C.运算器;D.处理机;E.控制器。
2.操作系统有多种类型:(1)允许多个⽤户以交互⽅式使⽤计算机的操作系统,称为();(2)允许多⽤户将若⼲个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为();(3)在()的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并做出响应。
A.批处理操作系统;B.分时操作系统;C.实时操作系统;D.微机操作系统;E.多处理机操作系统。
3.在下列性质中,哪⼀个不是分时系统的特征。
()A.交互性B.多路性C.成批性D.独占性4.实时操作系统追求的⽬标是()。
A.⾼吞吐率B.充分利⽤内存C.快速响应D.减少系统开销5. 现代操作系统的两个基本特征是()和资源共享A.多道程序设计B.中断处理C.程序的并发执⾏D.实现分时与实时处理6.引⼊多道程序的⽬的在于()。
A.有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量。
B.提⾼实时响应速度。
C.充分利⽤CPU,减少CPU等待时间D.充分利⽤存储器7.操作系统是⼀组().A.⽂件管理程序B.中断处理程序C.资源管理程序D.设备管理程序8.()不是操作系统关⼼的主要问题.A.管理计算机裸机B.设计、提供⽤户程序与计算机硬件系统的界⾯C.管理计算机系统资源D.⾼级程序设计语⾔的编译器9.⽤户在⼀次计算机过程中,或者⼀次事物处理中,要求计算机完成所做的⼯作的集合,这是指().A.进程B.程序C.作业D.系统调⽤10.订购机票系统处理各⾃各个终端的服务请求,处理后通过终端回答⽤户,所以它是⼀个()。
一操作系统概述习题及解答1.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:便于设计安全可靠的操作系统。
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。
2.何谓特权指令举例说明之。
如果允许用户进程执行特权指令会带来什么后果答:在现代计算机中,一般都提供一些专门供操作系统使用的特殊指令,这些指令只能在管态执行,称为特权指令。
这些指令包括:停机指令、置PSW指令、中断操作指令(开中断、关中断、屏蔽中断)、输入输出指令等。
用户程序不能执行这些特权指令。
如果允许用户程序执行特权指令,有可能干扰操作系统的正常运行,甚至有可能使整个系统崩溃。
3.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存放位置是由硬件确定的。
例如,在INTEL80某86CPU中,内存空间0某00000—0某003ff为中断向量空间。
4.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: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。
5.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。
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。
6.中断与程序并发之间的关系是什么?答:中断是程序并发的前提条件。
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行重新分配,一个程序将一直运行到结束而不会被打断。
7.说明“栈”和“堆”的差别.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。
第1章操作系统概述习题及答案第1章操作系统概述习题及答案第一章操作系统练习和答案概述一、填空题1.用户和操作系统之间有两个接口。
[答:]命令界面,系统调用【解析】按用户界面的观点,操作系统是用户与计算机之间的接口。
用户通过操作系统提供的服务来有效地使用计算机。
一般操作系统提供了两类接口为用户服务,一种是程序一级的接口,即通过一组广义指令(或称系统调用)供用户程序和其他系统程序调用;另一种是作业一级的接口,提供一组控制命令供用户去组织和控制自己的作业。
2.用户程序调用操作系统有关功能的途径是。
【答案】利用系统调用命令【分析】系统调用命令是操作系统专门为程序员提供的调用操作系统相关功能的方式。
通常,使用系统调用命令的方法是用汇编语言和C语言提供的。
程序员可以使用系统调用命令以这些语言动态请求和释放系统资源。
3.UNIX系统是① 操作系统和DOS系统② 操作系统。
[答]① 分时(或多用户、多任务),② 单用户(或单用户、单任务)【解析】unix系统是一个可供多个用户同时操作的会话式的分时操作系统,dos系统是为个人计算机设计的一个单用户操作系统。
4.在现代计算机中,CPU的工作模式包括目标状态和管状态。
目标状态指的是正在运行① 程序,管状态指的是运行② 程序执行编译器时,CPU处于③. [答]① 使用者② 操作系统,③ 目标状态【解析】cpu工作方式分为目态和管态,主要是为了把用户程序和操作系统程序区分开,以利于程序的共享和保护。
5.从资源分配的角度来看,计算机系统中的资源分为、、和。
操作系统的相应组件为、、和。
【答案】处理机、存储器、输入/输出设备和文件资源;处理机管理、存储器管理、设备管理和文件系统【分析】计算机系统中的资源分为硬件资源和软件资源。
硬件资源包括处理器、内部/外部存储器和输入/输出设备。
软件资源指的是程序、数据和相应的文档。
从资源管理的角度来看,操作系统就是计算机资源系统的管理系统。
第一章操作系统概述1.试从操作系统的设计目标、作用、分类、功能、特性、组织结构等方面分析目前的操作系统(如windows、Mac OS X、Andriod、Linux发行版或Unix操作系统)答:windows:Windows采用了图形化模式,比起从前的DOS需要键入指令使用的方式更为人性化。
随着电脑硬件和软件的不断升级,微软的Windows也在不断升级,从架构的16位、32位再到64位,系统版本从最初的Windows 1.0到大家熟知的Windows 95、Windows98、Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8,Windows8.1和Server服务器企业级操作系统,不断持续的在更新!Mac OS X:OS X 是先进的操作系统。
基于坚如磐石的UNIX 基础,设计简单直观,让处处创新的Mac 安全易用,高度兼容,出类拔萃。
UNIX 之威力,Mac 之简单OS X 既简单易用且功能强大。
所有的一切- 从启动Mac 后所看到的桌面,到你日常使用的应用程序,都设计得简约精致。
无论是浏览网络、查看邮件和外地朋友视频聊天,所有事情都简单高效、趣味盎然。
当然,简化复杂任务要求尖端科技,而OS X 正拥有这些尖端科技。
它不仅使用基础坚实、久经考验的UNIX 系统提供空前的稳定性,还提供超强性能、超炫图形并支持互联网标准。
Andriod:root通常是针对Android系统的手机而言,它使得用户可以获取Android操作系统的超级用户权限。
root通常用于帮助用户越过手机制造商的限制,使得用户可以卸载手机制造商预装在手机中某些应用,以及运行一些需要超级用户权限的应用程序。
Android系统的root与Apple iOS系统的越狱类似。
Linux:Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。
第1章1.单项选择题CAACD BBDBB2.答:从用户的观点看,操作系统提供人机接口,操作系统的作用是为用户提供一台等价的扩展机器或者称虚拟机;从系统的观点看,操作系统是系统资源的管理者,也是工作流程的调度者。
3.答:操作系统是裸机之上的第一层软件,它只在核心态模式下运行,受硬件保护,与硬件关系密切。
它不仅对硬件资源直接实施控制、管理,而且它的很多功能的完成是与硬件动作配合起来实现的。
操作系统又是整个计算机系统的控制管理中心,其他所有软件都建立在操作系统之上,操作系统对它们既有支配权力,又为其运行建造必备的环境。
由此可见,操作系统是介于计算机硬件和用户之间的一个接口。
4.答:操作系统的主要功能包括:处理器管理(或称为进程管理)、内存管理、设备管理、文件管理和用户接口。
其中,进程管理的功能包括:作业和进程调度、进程控制、进程通信、进程同步。
内存管理的主要功能包括:内存分配、地址映射、内存保护和内存扩充。
设备管理的主要功能包括:缓冲区管理、设备分配、设备驱动和设备无关性。
文件管理功能包括:文件存储空间的管理、文件操作的一般管理、目录管理、文件的读写管理和存取控制。
现在操作系统通常向用户提供以下三种类型的接口方式:命令行接口、程序接口、图形接口。
5. 答:并发性、共享性、异步性、虚拟性。
6. 答:多道程序设计(multiprogramming)是指允许多个程序同时进入一个计算机系统的内存并交替运行的方法。
这多个程序在宏观上是并行的,而微观上却是串行的。
推动多道程序设计发展的两个关键技术是:中断和通道。
7.答:一是提高了CPU 的利用率;二是提高了内存和I/O 设备的利用率;三是改进了系统的吞吐率;四是充分发挥了系统的并行性。
9.答:① B ② A ③ D14. 答:系统调用是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口。
用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务,是进入系统内核空间的一种方法。
操作系统第一章概论1. 1 学习指导操作系统是运行在计算机硬件系统上的最基本的系统软件。
它操作和管理着所有的系统硬件,也控制和管理着所有的系统软件,操作系统对计算机使用者提供了一种良好的操作环境,也为其他各种应用系统提供了最基本的支撑环境。
现代操作系统是一个复杂的系统软件,它与计算机硬件系统有千丝万缕的联系,也与用户有着密不可分的关系,它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间。
紧挨着硬件的就是操作系统,它通过系统核心程序对计算机系统中的几类资源进行管理,如处理机、存储器、输入/输出设备、数据与文档资源、用户作业等,并向用户提供若干服务,通过这些服务将所有对硬件的复杂操作隐藏起来,为用户提供一个透明的操作环境。
在操作系统的外层是其它系统软件。
操作系统是最基本的系统软件。
用户可以直接通过系统软件层与计算机打交道,也可以建立各类应用软件和应用系统,通过它们来解决用户的问题。
由此可见,操作系统是介于计算机硬件和用户之间的一个接口。
根据操作系统的功能特征,可将操作系统分为批处理系统、分时系统和实时系统三种基本类型。
不同类型的操作系统有不同的作业用户,适用于不同的应用领域。
本章的重点内容是:对一些术语及概念的了解及认识,如批处理、吞吐量、作业的周转时间、分时(简单分时、具有“前台”和“后台”的分时系统、基于多道程序设计的分时系统)、实时、多道程序设计、时间片及操作系统的特征(并发、共享、虚拟、不确定性)。
1. 2 学习自评一、选择题1.组成计算机系统软件的基本部分是__________。
A. 应用软件B. 语言处理程序C. 例行服务程序D. 操作系统2.把处理机的时间分成很短的时间片(如几百毫秒),并把这些时间片轮流地分配给各联机作业使用的技术称为__________。
A. 分时技术B. 实时技术C. 批处理技术D. 多道程序设计技术3.所谓__________是指一个以上的作业放入主存,并且同时处于运行状态。
操作系统概念课后习题答案操作系统概念课后习题答案第一章:引论1.操作系统的定义:操作系统是计算机系统中的一个软件层,它管理和控制计算机硬件资源,为用户和应用程序提供接口和服务。
2.操作系统的功能:处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户界面等。
第二章:进程管理1.进程的概念:进程是一个正在执行的程序的实例,它由代码、数据和执行环境组成。
2.进程状态:就绪、运行和阻塞。
3.进程调度算法:先来先服务、最短作业优先、时间片轮转和优先级调度等。
第三章:线程管理1.线程的概念:线程是进程的一个执行单元,一个进程可以包含多个线程。
2.线程与进程的区别:线程共享相同的地质空间和文件描述符,而进程拥有独立的地质空间和文件描述符。
3.线程模型:用户级线程模型和内核级线程模型。
第四章:内存管理1.内存管理的目标:实现内存的分配与回收、内存的保护和共享。
2.内存分配的概念:连续分配、非连续分配和虚拟内存分配。
3.地质转换:逻辑地质到物理地质的转换过程,包括分段、分页和段页式等。
第五章:存储器管理1.存储器的层次结构:主存储器、辅助存储器和高速缓存。
2.页面置换算法:最佳置换算法、先进先出算法、最近最久未使用算法和时钟置换算法等。
3.虚拟内存的概念:将存储器抽象成一组连续的地质空间,实现大容量存储和地质共享。
第六章:设备管理1.设备管理的功能:设备分配、设备驱动程序和设备中断处理等。
2.设备分配算法:先来先服务、最短作业优先和轮转法等。
3.磁盘调度算法:先来先服务、最短寻道时间优先和扫描算法等。
第七章:文件管理1.文件的概念:文件是命名的、有序的数据集合,它是操作系统中最基本的数据组织方式。
2.文件系统的组织结构:层次式文件系统、索引式文件系统和线性文件系统等。
3.文件共享与保护:文件锁机制、权限控制和访问控制列表等。
第八章:I/O系统1.I/O系统的组成部分:I/O设备、I/O控制器和设备驱动程序等。
2.I/O操作的方式:程序控制I/O和中断驱动I/O。
新版第1章操作系统概论习题答案-新版-精选.pdf第1章操作系统概论(1) 试说明什么是操作系统,它具有什么特征?其最基本特征是什么?解:操作系统就是一组管理与控制计算机软硬件资源并对各项任务进行合理化调度,且附加了各种便于用户操作的工具的软件层次。
现代操作系统都具有并发、共享、虚拟和异步特性,其中并发性是操作系统的最基本特征,也是最重要的特征,其它三个特性均基于并发性而存在。
(2) 设计现代操作系统的主要目标是什么?解:现代操作系统的设计目标是有效性、方便性、开放性、可扩展性等特性。
其中有效性指的是OS应能有效地提高系统资源利用率和系统吞吐量。
方便性指的是配置了OS后的计算机应该更容易使用。
这两个性质是操作系统最重要的设计目标。
开放性指的是OS应遵循世界标准规范,如开放系统互连OSI国际标准。
可扩展性指的是OS应提供良好的系统结构,使得新设备、新功能和新模块能方便地加载到当前系统中,同时也要提供修改老模块的可能,这种对系统软硬件组成以及功能的扩充保证称为可扩展性。
(3) 操作系统的作用体现在哪些方面?解:现代操作系统的主要任务就是维护一个优良的运行环境,以便多道程序能够有序地、高效地获得执行,而在运行的同时,还要尽可能地提高资源利用率和系统响应速度,并保证用户操作的方便性。
因此操作系统的基本功能应包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理。
此外,为了给用户提供一个统一、方便、有效的使用系统能力的手段,现代操作系统还需要提供一个友好的人机接口。
在互联网不断发展的今天,操作系统中通常还具备基本的网络服务功能和信息安全防护等方面的支持。
(4) 试说明实时操作系统和分时操作系统在交互性、及时性和可靠性方面的异同。
解:交互性:分时系统能够使用户和系统进行人-机对话。
实时系统也具有交互性,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。
及时性:分时系统的响应时间是以人能够接受的等待时间为标准,而实时控制系统对响应时间要求比较严格,它是以控制过程或信息处理中所能接受的延迟为标准。
操作系统概念课后习题答案操作系统概念课后习题答案第一章:引论⒈操作系统的功能和目标是什么?答:操作系统的功能包括了进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理等。
操作系统的目标是提高计算机系统的资源利用率,提供简单易用的用户界面,保证计算机系统的安全和稳定性。
⒉什么是并发性?并行性?有什么区别?答:并发性是指计算机系统中存在多个独立的任务同时执行的能力。
并行性是指系统中同时执行多个任务的能力。
并行性强调多个任务的同时进行,而并发性强调任务的独立性。
⒊什么是中断?有什么作用?答:中断是指计算机执行过程中出现的一种特殊事件,用于打断正在执行的程序,转而执行中断处理程序。
中断的作用是能够及时响应输入/输出设备的请求以及处理发生的异常情况。
⒋什么是多道程序设计?答:多道程序设计是指将多个程序加载到内存中,并按照一定的调度算法来分时共享处理器和其他资源。
⒌什么是虚拟内存?答:虚拟内存是计算机系统通过借助硬盘空间来扩展内存空间的一种技术。
它将部分物理内存空间映射到磁盘上,使得程序可以访问比实际物理内存更大的地质空间。
第二章:进程管理⒈什么是进程?什么是线程?答:进程是指在操作系统中运行的程序的实例,它包括了程序代码、数据和执行状态等。
线程是进程中的一个执行单元,一个进程可以包含多个线程,它们共享进程的资源。
⒉进程的状态有哪些?请描述每个状态的含义。
答:进程的状态包括了就绪状态、运行状态、阻塞状态。
就绪状态表示进程已经具备运行的条件,等待分配处理器资源。
运行状态表示进程正在执行。
阻塞状态表示进程由于某种原因暂时无法继续执行。
⒊进程调度算法有哪些?请简要描述每个算法的特点。
答:常见的进程调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转等。
FCFS按照进程的到达顺序进行调度,适用于长作业。
SJF按照进程的执行时间进行调度,适用于短作业。
优先级调度根据进程的优先级进行调度。
时间片轮转将处理器时间分成若干个时间片,每个进程获得一个时间片。
第1章操作系统概述自测习题1.操作系统的基本职能是(D)。
选择一项:A. 提供功能强大的网络管理工具B. 提供方便的可视化编辑程序C. 提供用户界面,方便用户使用D. 控制和管理系统内各种资源,有效地组织多道程序的运行正确答案是:控制和管理系统内各种资源,有效地组织多道程序的运行2.按照所起的作用和需要的运行环境,操作系统属于(C)。
选择一项:A. 支撑软件B. 应用软件C. 系统软件D. 用户软件正确答案是:系统软件3.在计算机系统中,操作系统是(B)。
选择一项:A. 处于应用软件之上的系统软件B. 处于裸机之上的第一层软件C. 处于硬件之下的低层软件D. 处于系统软件之上的用户软件正确答案是:处于裸机之上的第一层软件4.现代操作系统的基本特征是(C)、资源共享和操作的异步性。
选择一项:A. 实现分时与实时处理B. 中断处理C. 程序的并发执行D. 多道程序设计正确答案是:程序的并发执行5.以下不属于操作系统具备的主要功能的是(A)。
选择一项:A. 文档编辑B. CPU调度C. 内存管理D. 中断处理正确答案是:文档编辑6.为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率。
这属于(B)。
选择一项:A. 作业管理B. 存储管理C. 文件管理D. 处理器管理正确答案是:存储管理7.操作系统对缓冲区的管理属于(C)的功能。
选择一项:A. 处理器管理B. 存储器管理C. 设备管理D. 文件管理正确答案是:设备管理8.操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是(B)。
选择一项:A. shell命令B. 系统调用C. 图形界面D. C语言函数正确答案是:系统调用9.系统调用是由操作系统提供的内部调用,它(A)。
选择一项:A. 只能通过用户程序间接使用B. 与系统的命令一样C. 直接通过键盘交互方式使用D. 是命令接口中的命令正确答案是:只能通过用户程序间接使用10.在下列操作系统中,强调吞吐能力的是(C)。
习题一1-1 存储程序式计算机的主要特点是什么?答:1.存储程序:用户将解决的问题的步骤事先告诉计算机,成为程序;2.程序控制:计算机所作的任何事情都是通过CPU执行程序来完成的。
1-2 批处理系统和分时系统各具有什么特点?为什么分时系统的响应比较快?答:批处理系统:先将程序加载到内存中然后再由CPU执行。
分时系统:分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片(如几百毫秒)轮流地分配给各个联机作业使用,如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算,该作业就暂时中断。
分时系统由于是时间片轮转来运行程序,所以比多道处理系统响应更快。
1-3 实时系统的特点是什么?实时信息处理系统和分时系统从外表看来很相似,它们有什么本质的区别?答:实时系统的特点是快速响应。
实时系统:实时系统是指计算机对于外来信息能够在被控制对象允许的截止期限内反应的系统。
分时系统:分时系统是把处理机时间划分成很短的时间片(如几百毫秒)轮流地分配给各个联机作业使用,如果某个作业在分配的时间片用完之前还未完成计算,该作业就暂时中断。
1-4 什么是多道程序设计技术?试述多道程序运行的特征?答:多道程序设计技术是在计算机主存中同时存放几道相互独立的程序,使它们在管理程序控制之下,相互穿插地运行。
特征:多道——计算机主存中同时存放几道相互独立的程序;宏观上并行——同时进入系统的几道程序都处于运行过程中,即它们先后开始了各自的运行,但都未运行完毕;微观上串行——从微观上看,主存中的多道程序轮流或分时地占有处理机,交替执行。
(注:基于现在系统的发展,逐渐出现了多核CPU,所以出现了在微观上可以并行的特征)1-5 什么是操作系统?从资源管理的角度去分析操作系统,它的主要功能是什么?答:操作系统是一个大型的程序系统,它负责计算机系统软、硬件资源的分配和管理;控制和协调并发活动;提供用户借口,使用户获得良好的工作环境。
操作系统资源管理的目标是提高系统资源的利用率和方便用户使用。
第一章:操作系统引论1.什么是操作系统?可以从哪些角度阐述操作系统的作用?答:操作系统是计算机系统中的一个系统软件,是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,控制程序的执行,并向用户提供各种服务功能,使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机,并使整个计算机系统能高效地运行的一组程序模块的集合。
作用:控制管理计算机的全部硬软件资源,合理组织计算机内部各部件协调工作,为用户提供操作和编辑界面的程序集合。
2、简要叙述批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统的概念及特点。
答:批处理操作系统:通常是把一批作业以脱机方式输入到磁带(磁盘)上,并在系统中配上监督程序(Monitor),在它的控制下使这批作业能一个接一个地连续处理,直到磁带(磁盘)上所有的作业全部完成。
其特点:(1)自动性;(2)顺序性。
分时操作系统:是指在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过自己的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
其特点:(1)多路性;(2)独立性;(3)及时性;(4)交互性。
实时操作系统:是指系统及时(或即时)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。
其特点:(1)多路性;(2)独立性;(3)及时性;(4)交互性;(5)可靠性。
3操作系统需要管理哪些资源?它的基本功能是什么?答:硬件资源:CPU,打印机等,软件资源:数据,程序等4操作系统对外提供了哪些接口?答:(1)操作系统的命令接口通过在用户和操作系统之间提供高级通信来控制程序运行,用户通过输入设备发出一系列命令告诉操作系统执行所需功能,它包括了键盘操作命令和作业控制命令,称为作业一级的用户接口。
命令接口的两种最普遍和主要的方式是直接命令方式(命令行)和间接命令方式(命令文件)。
(2)操作系统的程序接口它是用户程序和操作系统之间的接口,用户程序通过它们使用系统资源及系统服务,这种接口方式通常采用若干系统调用组成。
第1章操作系统概述习题及解答1.2 例题解析例1.2.1 影响计算机系统性能的主要因素是什么?解影响计算机系统性能的主要因素分为软件和硬件两个方面:(1) 硬件方面主要是指构成计算机系统器件的性能和硬件的体系结构,如存储器的速度和容量、多处理机结构、总线结构等。
(2) 软件方面主要是指操作系统,因为操作系统决定了硬件是否能被用户使用、硬件的功能是否能发挥出来、其它软件能否在计算机系统上运行。
例1.2.2 说明操作系统与软件的关系解操作系统与软件的关系如下:(1) 操作系统是每台计算机必备的系统软件。
(2) 操作系统是所有软件运行的基础,所有的其他软件都是建立在操作系统基础之上的,并得到它的支持和服务。
同硬件一样,软件资源也要操作系统进行有效的管理。
(3) 软件的开发依赖于操作系统。
开发软件必需在一定的操作系统环境下进行,操作系统所能提供的功能支持在一定程度上决定软件开发的难易程度。
(4) 操作系统影响软件的生命周期。
如果主流操作系统的变更,就意味着一批应用软件生命的结束。
(5) 应用软件是操作系统上的可用资源,是操作系统生存的基础。
如何评论一个操作系统的好坏?不仅要考虑其可靠性、易用性、安全性、兼容性等等,还要衡量在此操作系统上开发出的软件的数量和质量。
许多用户使用操作系统的主要目的是使用其上的能够完成某种特定功能的应用软件,例如某些财务公司安装有微软的Windows系列操作系统,而其工作中经常使用的却是Windows上开发的各种财务软件,此财务软件是Windows操作系统上的可用资源。
只有拥有大量应用软件的操作系统才能更多的占有市场,具有旺盛的生命力。
微软的Windows系列是PC机上最流行的操作系统,它不仅拥有众多的软件产品,如软件开发工具VB、VC++、办公软件Office等,还有大量的应用软件。
尽管其操作系统价格高,性能还有许多不足之处,还是拥有大量的用户。
如果说PC上的CPU不用Intel还可以用AMD或其它公司芯片的话,操作系统则除了选择Windows,其它选择都是困难的。
IBM的OS/2已经退出竞争的舞台。
虽然有PC版的UNIX,如SUN的Solaris和SCO的Unix ware及Open Server ,但在办公自动化、字处理等大宗应用领域远不如Windows来得普及。
Linux系统虽然是免费产品,是唯一从PC到巨型机(包括MPP)系统上全谱系(即可伸缩性强)可运行的系统,其可靠性、稳定性、可扩充性、可伸缩性都是世人称道的。
但是大多数普通用户使用PC的目的是为了字处理、办公自动化、上网浏览、玩游戏,Linux在这方面的软件产品逊色得多,而这正好是Windows的强项。
(6)操作系统与软件是相互促进的。
好的操作系统下可以开发出更多的软件,而丰富的软件资源有助于操作系统的竞争和生存。
例1.2.3 说明操作系统与计算机硬件的关系。
解(1) 操作系统的运行需要硬件的支持,如特权指令、中断机构和通道机构等;操作系统性能的发挥受硬件条件的影响,如内存的容量会影响Windows系统的运行速度。
(2) 操作系统决定了硬件是否能被用户使用,决定了硬件的功能是否能发挥出来。
(3) 操作系统与硬件的发展是相互促进的。
操作系统的重要任务之一是管理计算机的硬件。
操作系统的运行需要硬件的强有力的支持。
为了能使操作系统高效地运行,硬件系统的组织结构也在不断地进行改进。
(4) 一种操作系统只能运行在特定种类的计算机上。
(5) 一台计算机可以运行不同的操作系统。
例1.2.4 一个操作系统能否管理任何种类的计算机?解操作系统是与计算机硬件关系最密切的软件,负责管理计算机系统的硬件资源,不同种类的计算机有不同体系结构,不同的处理器,不同的指令系统,不同硬件配置,操作系统能够管理的软硬件资源受到一定的限制,一种操作系统只能安装到特定种类的计算机上。
如,Windows98只能用于管理IBM PC兼容机,而不能用于管理APPLE公司的Machintosh计算机。
例1.2.5 为什么要区分系统态和用户态?解区分系统态和用户态主要原因如下:(1) 为了防止操作系统及关键数据受到用户程序有意或无意的破坏,通常将处理机的执行状态分成系统态和用户态两种。
处于用户态执行的程序的操作要受到限制,不能去执行特权指令,访问操作系统区域和其他程序的区域,这就防止了用户程序对操作系统和其他用户程序的破坏。
操作系统的内核通常是运行在系统态的,用户态的程序通过系统调用接受系统态程序运行的服务。
(2) 用户态下的进程能存取它们自己的指令与数据,但不能存取内核指令和数据或其他进程的指令和数据。
然而,系统态下的进程能够存取内核和用户地址。
例如,一个进程的虚拟地址空间可划分成仅在系统态下可存取及在系统态和用户态都可存取的两部分。
某些机器指令是特权指令(Privilege Instruction),如I/O指令等。
在用户态下执行的进程没有执行特权指令的能力,在用户态下执行特权指令会引起错误。
而在系统态下的进程可以执行一切指令。
例1.2.6 多道程序系统的意义?解多道程序系统的意义是:(1) 提高系统资源的利用率和系统吞吐率。
当一道程序需要等待某种事件发生时,处理机不需要空闲等待,而去执行另一道程序,这样也可以使处理机与外部设备并行操作,可以使其它资源并行或并发操作。
(2) 客观世界本身就是一个多道系统,客观世界问题的解决要求多道程序系统的出现,这样可以使问题的解决更迅速、更直接、更方便。
例1.2.7 实现多道程序系统的最主要硬件支持是什么?解中断系统和通道技术。
(1) 很多进程的切换是由时钟中断引起的,尤其是分时系统。
用户程序进行系统调用时通过软中断来实现,如TRAP。
通道和外设的操作也要向操作系统发送中断。
(2) 在多道程序系统中,当CPU要求在主存和外设间传输数据时,通过发出I/O指令命令通道工作,通道独立地在内存和外设间进行数据传输,I/o操作完成后,通道以中断方式通知CPU,从而实现了CPU计算与I/O操作的并行。
例1.2.8 微软的DOS存在很多技术问题,如内存管理、安全性、单道程序系统,但是它为什么成为了主流操作系统?解主要原因是:(1) 适合当时的硬件条件;(2) 开发并聚集了大量的可用软硬资源;(3) 配备在流行的计算机上。
例1.2.9 单道批处理系统如何克服手工操作阶段计算机系统的缺点的?解手工操作阶段就是没有操作系统的时期,主要缺点是用户操作和准备操作的时间过长,大量的系统时间被浪费在人工操作上。
单道批处理系统引入了专职的操作员来减少用户的操作时间,将类似的作业作为一组通过计算机,实现了批处理,减少了建立作业运行环境所需要的时间,配备了简单的操作系统,完成了一个作业到另一作业的自动转换。
例1.2.10 操作系统的什么用户接口一般用户使用的比较少?为什么?解一般用户使用程序接口较少。
程序接口是程序员在编写程序时利用操作系统所提供功能的方法,可以在高级语言和汇编语言中使用。
而一般用户主要通过交互操作界面控制和管理计算机,运行软件,使用需要的功能。
目前大多数软件使用高级语言开发,大多数功能可以通过高级语言的语句实现,不需要直接使用程序接口来完成,只有一些特殊功能才需要在高级语言中使用操作系统的程序接口。
因此大多数用户使用的是操作系统的控制接口。
例1.2.11 批处理系统的优势是什么?它给用户带来什么不便?解吞吐量大,善于处理交互性少的作业。
它的缺点是交互性差。
用户不能动态地调试程序,不能动态地、交互地与计算机面对面地对话。
例1.2.12 多用户分时系统如何既克服多道批处理的缺点又使系统的效率不降低?解多道批处理具有非交互和效率高的特点。
手工操作阶段的计算机系统是交互的,但是用户操作和准备操作的时间过长,大量的系统的时间被浪费在人工操作上,因此引入了专职的操作员来减少用户的操作时间的浪费。
可见,交互性与效率是一对矛盾。
在多用户分时系统中,每个用户通过自己的终端将程序送到机器中,从而在主机中形成多道程序,通过对处理机的分时,而使终端上的用户可以交互地控制程序的执行,这样既保证了交互性又使系统的效率不降低,解决了交互性和效率之间的矛盾。
例1.2.13 多道批处理与单道批处理的共同点和不同点?解多道批处理与单道批处理的共同点是批处理,即非交互性、需要专职的操作员;不同点是多道批处理可以同时将多个作业装入内存执行,而单道批处理只能一次装入一个作业执行。
例1.2.14 多用户分时系统如何保证系统的交互性?解多用户分时系统的交互性体现在终端上的用户感觉上就好似单独使用一台计算机一样。
通过将处理机的时间分成很小的时间片,轮流地分配给联机终端。
由于人在终端上操作速度较慢,而处理机可以在很短的时间内分配给联机终端几个时间片,从而保证终端上的用户在感觉上好似单独使用一台计算机一样。
例1.2.15 网络系统的工作站(客户机)与多用户分时系统的终端的区别?解网络系统的工作站(客户机)本身是一个自主的计算机系统,有自己的内存、处理机和操作系统,具有独立的处理能力,而多用户分时系统的终端本身没有独立的处理能力,只是分时系统主机的输入和输出设备,程序的执行完全在主机上进行。
1.3 习题1.3.1 选择最合适的答案1. 一般用户更喜欢使用的系统是()。
A.手工操作B.单道批处理C.多道批处理D.多用户分时系统2. 与计算机硬件关系最密切的软件是()。
A.编译程序B.数据库管理系统C.游戏程序D.OS3. 现代OS具有并发性和共享性,是()的引入导致的。
A.单道程序B. 磁盘C. 对象D.多道程序4. 早期的OS主要追求的是()。
A.系统的效率B.用户的方便性C.可移植D.可扩充性5.()不是多道程序系统A.单用户单任务B.多道批处理系统C.单用户多任务D.多用户分时系统6.()是多道操作系统不可缺少的硬件支持。
A.打印机B.中断机构C.软盘D.鼠标7. 特权指令可以在()执行。
A.目态B.浏览器中C.任意的时间D.进程调度中8. 没有了()计算机系统就启动不起来。
A.编译器B.DBMSC.OSD.浏览器9. 通道能够完成()之间的数据传输。
A.CPU与外设B.内存与外设C.CPU与主存D.外设与外设10. 操作系统的主要功能有()。
A. 进程管理、存储器管理、设备管理、处理机管理B. 虚拟存储管理、处理机管理、进程调度、文件系统C. 处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统D. 进程管理、中断管理、设备管理、文件系统11. 单处理机计算机系统中,()是并行操作的。
A.处理机的操作与通道的操作是并行的B.程序与程序C.主程序与子程序D.用户程序与操作系统程序12. 处理机的所有指令可以在()执行。
A.目态B.浏览器中C.任意的时间D.系统态13.()功能不是操作系统直接完成的功能。