操作系统课后习题详解:汤小丹版答案解析

需积分: 10 3 下载量 103 浏览量 更新于2024-10-10 收藏 636KB PDF 举报
“操作系统课后习题答案.pdf,包含汤小丹、梁红军相关课程的解答,专注于计算机操作系统领域的学习资源,提供丰富的课后习题参考答案,助力学生自我学习和交流。” 操作系统是计算机科学中的核心课程,其内容涵盖操作系统的设计原理、功能实现以及管理策略等多个方面。本资料“操作系统课后习题答案.pdf”提供了针对操作系统课程的习题解答,旨在帮助学习者深入理解和掌握操作系统的基本概念、机制和设计目标。 1. 设计现代操作系统的主要目标包括:方便性,使得用户能够轻松地使用计算机;有效性,确保系统资源得到高效利用;可扩充性,适应未来技术发展和新功能的添加;开放性,允许第三方开发者创建和集成新的软件和服务。 2. 操作系统的功能体现在多个方面:首先,它是用户与计算机硬件之间的接口,使用户能够通过图形用户界面或命令行与系统交互;其次,操作系统作为系统资源的管理者,负责内存分配、进程调度、文件管理等;最后,它能够扩展计算机的功能,提供虚拟存储、网络通信等高级服务。 3. 多道批处理系统的发展动力主要是为了提高计算机资源的利用率和系统吞吐量。通过在内存中同时加载多个作业,可以使得CPU在不同的作业间切换,减少空闲时间,从而提升整体效率。 4. 脱机I/O和联机I/O是两种不同的输入/输出方式。脱机I/O是在外围设备控制下,提前将数据从低速设备转移到高速介质(如磁带),再在需要时快速读入内存,避免CPU等待I/O操作,提高效率。联机I/O则指在主机控制下直接进行的输入/输出操作,例如实时系统中的交互式输入输出。 5. 分时系统的发展主要源于用户对交互性和多任务处理的需求。在分时系统中,多个用户可以同时连接到同一台计算机,每个用户感觉像是独占系统资源,提升了用户满意度和系统使用率。 6. 其他章节可能涉及的内容包括:进程与线程的概念、同步与通信机制、死锁的预防和避免、内存管理和虚拟内存、I/O设备的管理、文件系统的设计、操作系统的安全性和稳定性等。 这份资料详细解答了操作系统课程中的各种问题,对于复习和预习操作系统知识,以及准备相关考试都非常有帮助。通过深入学习和理解这些习题答案,学生能够巩固操作系统理论,提升解决实际问题的能力。
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第一章 1、设计现代OS的主要目标是什么?P1 答:其主要目标是有效性、方便性、可扩充性、开放性。 2、OS的作用可表现在哪几个方面?P2-P3 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OS实现了计算机资源的抽象?P4 答:完全无软件的计算机系统(即裸机),它向用户提供的是实际硬件接口(物理接口),用户必须对物理接口的实现细节有充分的了解,并利用机器指令进行编程,因此该物理机器必定是难以使用的。为了方便用户使用I/O设备,人们在裸机上覆盖上一层I/O设备管理软件。通常把覆盖了上述软件的机器称为扩充机器或虚机器。它向用户(进程)提供了一个对硬件操作的抽象模型,用户更容易地使用计算机便件资源。由该层软件实现了对计算机硬件操作的第一个层次的抽象。为了方便用户使用文件系统,人们又在第一层软件上再覆盖上一层用于文件的管理软件,同样由它来实现对文件操作的细节,并向上提供一组对文件进行存取操作的命令,用户可利用这组命令进行文件的存取。此时用户所看到的是一台功能更强、使用更方便的虚机器。该层软件实现了对硬件资源操作的第二个层次的抽象。OS是铺设在计算机硬件上的多层系统软件,它们不仅增强了系统的功能,而且还隐藏了对硬件操作的细节,由它们实现了对计算机硬件操作的多个层次的抽象。值得说明的,对一个硬件在底层进行抽象后,在高层还可再次对该资源进行抽象,成为更高层的抽象模型。随着抽象层次的提高,抽象接口所提供的功能就越来越强,用户使用起来也更加方便。 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?P4-P5 答:为了进一步提高资源的利用率和系统吞吐量,在该系统中,用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列,称为“后备队列”;然后,由作业高度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存,使它们共享CPU和系统中各种资源。在OS中引入多道程序设计技术可带来以下好处:提高CPU和利用率、可提高内存和I/O设备利用率、增加系统吞吐量。主要动力: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、何谓脱机I/O和联机I/O?P6 答:由于程序和数据的输入和输出都是在外围机的控制下完成的,或者说,它们是在脱离主机的情况下进行的,该技术是脱机输入/输出方式;反之,在主机的直接控制下进行输入/输出的方式称为联机输入/输出)ON-LINE I/O)方式。1、减少了CPU的空闲时间;2、提高了I/O速度。