操作系统课后习题

第1章操作系统概论一、思考题。简述现代计算机系统的组成及其层次结构。由硬件和软件两个部分组成。层次结构为硬件、系统软件、支撑软件、应用软件。计算机系统的资源可分成哪几类？试举例说明。硬件资源和软件资源。硬件资源包括处理器、存储器、外部设备等；软件资源包括程序、数据等。什么是操作系统？操作系统在计算系统中的主要作用是什么？操作系统是用户和计算机之间的界面，它一方面直接和硬件交互，在裸机上运行，把硬件的复杂性封装起来，负责管理和控制机器硬件并对其做首次扩充和改造，主要做好资源的调度与分配、信息的存储与保护、并发活动的协调与控制等工作；另一方面和上层的支撑软件和应用软件交互，把它们与计算硬件隔离开来，为程序员提供方便的编程接口、有力的功能支撑、良好的运行环境，使得计算系统成为完成、可用和高效的计算平台。操作系统如何实现计算与操作过程的自动化？操作系统分为：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行，实现计算机操作的自动化。操作系统要为用户提供哪些基本的和共性服务？编写和执行程序；数据I/O和信息存取；进程通信服务；差错检测和处理。试述操作系统所提供的各种用户接口。操作系统通过程序接口和操作接口将其服务和功能提供给用户。程序接口是操作系统对外提供服务和功能的手段，它由一组系统调用组成，在应用程序中使用系统调用可获得操作系统的低层服务，访问或使用系统管理的各种软硬件资源。操作接口由一组控制命令和（或）作业控制语言组成，是操作系统为用户提供的组织和控制其作业（应用程序）执行的手段。什么是系统调用？可分为哪些类型。操作系统为了达到为应用程序和运行创建良好环境，系统内核提供了一系列具有预定功能的服务例程，这一组接口称为系统调用。分类：进程管理；文件管理；设备管理；进程通信；信息维护。什么是实用程序？可分为哪些类型？实用程序又称支撑程序，是为应用程序的开发、调试、执行和维护解决共性问题或执行公共操作提供提供的一组程序。分类：文件管理；语言支持；状态修改；支持程序执行；通信。试述系统调用的实现原理。一是编写系统调用服务例程；二是设计系统调用入口地址表，每个入口地址都指向一个系统调用的服务例程；三是陷阱处理机制，需要开辟现场保护区，以保护发生系统调用时应用程序的处理器现场。试述系统调用与函数（过程）调用之间的主要区别。调用形式和实现方式不同；被调用代码的位置不同；提供方式不同。试述API、库函数与系统调用之间的关系。试解释脱机I/O与假脱机I/O。为什么对作业进行批处理可以提高系统效率？举例说明计算机体系结构的不断改进是操作系统发展的主要动力之一。什么是多道程序设计？多道程序设计技术有什么特点？简述实现多道程序设计所必须解决的基本问题。计算机系统采用通道部件后，已实现处理器与外部设备的并行工作，为什么还要引入多道程序设计技术？什么是实时操作系统？试述实时操作系统的分类。在分时系统中，什么是响应时间？它与哪些因素有关？试比较批处理操作系统和分时操作系统的不同点。试比较实时操作系统和分时操作系统的不同点。试比较单道和多道批处理系统。现代操作系统具有哪些基本功能？请简单叙述之。试述现代操作系统的基本特性及其所要解决的主要问题。为什么操作系统会具有随机性特性？组成操作系统的构件有哪些？请简单叙述之。什么是操作系统内核？列举内核的分类、属性和特点。简述单内核操作系统及其优缺点。简述微内核及客户-服务器结构操作系统及其优缺点。什么是层次式结构操作系统？说明其优缺点。什么是模块式结构操作系统？说明其优缺点。什么是虚机操作系统？试对其作简单说明。从执行方式来看，试述操作系统的各种运行模型。简述操作系统资源管理的主要技术：资源复用、资源虚拟和资源抽象说明抽象资源与物理资源之间的区别，并列举两个例子。说明多级资源抽象，交列举两个例子。以驾驶汽车为例，说明如何应用抽象原理及抽象的重要性。什么是虚拟计算机？分析其组成。何谓POSIX?试述POSIX1003.1的内容。试述POSIXb1003.1与Linux操作系统之间的关系。试从资源管理观点出发，分析操作系统在计算机系统中的角色和作