操作系统学习:习题答案与关键概念解析
"该资源是《操作系统》(孟庆昌)第二版的课后习题参考答案,包含大部分习题的详细解答,旨在帮助教师教学和学生自我学习,提高教学质量。" 操作系统是计算机科学中的核心课程,其内容涵盖计算机系统的组成、硬件与软件的交互、资源管理以及程序执行的控制等多个方面。以下是根据提供的部分内容详细解析的操作系统相关知识点: 1. 计算机系统结构:计算机系统由硬件和软件两大部分构成。硬件包括处理器、内存、输入输出设备等物理部件;软件则包括操作系统、应用程序和各类库函数等。 2. 术语解释: - 硬件:计算机的物理组成部分,如处理器、内存、硬盘、显示器等。 - 软件:包括操作系统、应用程序、数据库、驱动程序等,是实现特定功能的程序集合。 - 特权指令:只有操作系统才能执行的特殊指令,用于系统资源管理。 - 核心态:操作系统运行的模式,拥有最高权限,可执行所有指令。 - 用户态:用户程序运行的模式,权限较低,不能执行特权指令。 - 多道程序设计:允许多个程序同时在内存中运行,通过调度实现资源共享。 - 操作系统:管理硬件和软件资源,控制程序执行,提供用户接口的系统软件。 - 分时:多个用户程序轮流使用CPU,每个程序获得的时间片很短,感觉上是同时进行。 - 实时:系统能在规定时间内响应外部事件,保证任务的及时完成。 - 并发:多个活动在时间上重叠,宏观上看像是同时进行。 - 并行:多个活动在同一时刻真正同时进行。 - 吞吐量:衡量系统在单位时间内完成的工作量。 - 系统调用:用户程序通过系统调用来请求操作系统服务,是操作系统与用户程序的接口。 - 纯码:在执行过程中不会改变的代码,通常由指令和常量组成。 3. 操作系统的主要功能: - 进程管理:创建、撤销、调度进程,保证多道程序的有序执行。 - 存储管理:分配、回收内存,防止内存碎片,提高内存利用率。 - 文件管理:创建、删除、读写文件,实现文件的安全性和共享性。 - 设备管理:处理I/O请求,实现设备的虚拟化和共享。 - 安全性:保护系统资源,防止非法访问和操作。 - 用户接口:提供命令行、图形用户界面等,方便用户与系统交互。 这个课后习题答案集覆盖了操作系统的基本概念和关键特性,对于理解和掌握操作系统原理具有重要价值。通过深入学习和练习,可以帮助学生建立起关于操作系统工作的全面理解,并为后续的编程、系统设计和分析打下坚实基础。
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