操作系统第3版课后答案详解：多道批处理、分时系统与实时OS

的处理并作出响应。引入实时操作系统的主要原因有以下几点： （1）满足特定应用领域的需求：许多工业控制、航空航天、医疗设备以及通信网络等领域的工作要求系统在规定的时间限制内完成任务，例如，飞机自动驾驶系统必须在毫秒级时间内对传感器输入做出反应。 （2）提高安全性与可靠性：实时系统的响应时间直接影响到系统的安全性和可靠性。在关键任务系统中，如果不能及时处理，可能会导致严重后果，如设备损坏或人员伤亡。 （3）优化资源利用：实时操作系统通过精心设计的调度策略，确保任务能在预定的时间窗口内完成，从而提高整体系统的效率。 （4）支持并发执行：实时操作系统支持多个任务并发执行，这使得多任务环境中的实时性得以保证，各个任务能够按优先级和时间约束执行。 （5）适应新技术的发展：随着嵌入式计算、物联网(IoT)和自动化系统的快速发展，实时操作系统成为支撑这些技术的基础，为设备提供灵活、高效的运行环境。 第二章 9．进程与程序的区别是什么？ 答：进程是程序的一次执行过程，具有动态性，而程序是静态的代码集合，没有执行的概念。进程拥有系统资源，如内存空间、进程控制块等，而程序只是存储在磁盘上的指令序列。 10．进程状态有哪些？请描述进程状态转换的过程。 答：进程的状态通常包括就绪、运行和阻塞三种。进程状态转换可能如下：新创建的进程从创建态转为就绪态，就绪态的进程被调度后转为运行态，运行态的进程因资源不足或等待某个事件发生而转为阻塞态，阻塞态的进程在事件完成后再转回就绪态。 11．什么是死锁？如何预防和检测死锁？ 答：死锁是指两个或多个进程相互等待对方释放资源，从而导致它们都无法继续执行的状态。预防死锁可以通过避免循环等待资源、资源预分配、设置超时机制等方式。检测死锁则可以通过银行家算法等方法，通过系统状态的检查来判断是否存在死锁。 第三章 12．虚拟存储器的基本思想是什么？ 答：虚拟存储器的基本思想是将物理内存与硬盘空间结合，通过页面调度算法实现部分装入/替换，使得程序可以比实际物理内存大的多的地址空间进行执行，达到扩大内存容量的效果。 13．页式存储管理和段式存储管理有何区别？ 答：页式存储管理将逻辑地址空间划分为固定大小的页，而段式存储管理则是根据程序逻辑结构划分成段，每个段的长度可以不同。页式强调的是物理连续性，而段式更注重逻辑相关性。 第四章 14．I/O设备的分类有哪些？ 答：I/O设备通常分为字符设备、块设备、流式设备和网络设备等类型。字符设备处理单个字符，块设备以固定大小的数据块进行传输，流式设备以数据流的形式传输，而网络设备则用于计算机间的通信。 第五章 15．文件系统的主要功能有哪些？ 答：文件系统负责组织和管理磁盘上的数据，其主要功能包括文件的创建、删除、打开、关闭、读写、查找、保护等操作，以及提供目录管理、权限控制、磁盘空间管理等功能。 以上是对《计算机操作系统(第3版)》中部分内容的详细解析，涵盖了操作系统的基本概念、发展历程、核心功能、进程管理、存储管理、I/O管理及文件系统等多个方面，旨在帮助读者深入理解操作系统的设计原理和运作机制。