操作系统 课后练习题.pdfVIP

第一章

2.OS的作用可表现为哪几个方面?

答：P2-3

a.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（用户观点）；

b.OS作为计算机系统资源的管理者（设计者观点）；

c.OS作为扩充机器.（虚拟机观点）

3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？

答：P3。抽象，可以理解为“简单明了的通用性”。OS隐藏了多变的、琐碎硬件的细节，为用户提供

了简单的、基本不随硬件变化而变化的操作方式

9什么是硬实时和软实时任务？请举例说明。

答：P12。硬实时对任务的截止时间有严格要求，超过截止时间任务即算失败，比如雷达、导弹控制系

统。软实时对任务的截止时间要求较宽松，比如在线视频播放。

一般来说，通用操作系统（Windows,linux,UNIT等）不支持硬实时，只支持软实时，有些嵌入式操作

系统可以支持硬实时。

13OS具有哪几大特征?它的最基本特征是什么?

答：P14-18。

a.并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Asynchronism).

b.其中最基本特征是并发和共享.

处理机管理具有哪些功能它们的主要任务是什么

14??

内存管理有哪些主要功能它们的主要任务是什么

15??

设备管理有哪些主要功能其主要任务是什么

16??

文件管理有哪些主要功能其主要任务是什么

17??

这4道题虽然不是重点，但同学们还应该做一下，对操作系统“四大子系统”的功能有个整体的了解。

18是什么原因使（多道）操作系统具有异步性特征?

答:P17-18，及P36-37都解答了这个问题。这个问题较重要，说明了单道程序和多道程序运行的差别。

a.多道程序执行结果可能是不确定的（比如说对共享变量的访问）,即程序是不可再现的。解决这个问

题主要靠进程的互斥。

b.多道程序环境下，虽然任一个程序都有确定的运行顺序（有明确的前驱后继），但多个程序间的执

行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的，这取决于CPU的调度策略、进程间的同步关系（比

如生产者消费者问题）等因素，这些因素在单道程序环境下都不存在。解决这个问题主要靠进程同步。

补充习题

1从程序员的角度，了解高级语言库（函数库、类库）、系统调用库(systemcall)、系统服务(systemservice)、

OS核心之间的关系。

答：这个问题是比较重要的，我在课堂上反复讲过。

1)现代的通用操作系统，一般是不允许程序员接近其核心的。程序员怎样使用OS的功能呢?

2)核心提供一组系统服务(systemservice)，系统服务工作在系统态，一些指令时受保护的（特权指令），

不允许程序员直接使用。

3)OS提供一组系统调用库(systemcall)，一般是C语言函数的形式，比如WIN32API。程序员可以通

过调用这些库函数，这些库函数再调用系统服务(systemservice)，把结果返回给程序员。需要注意

的是:系统调用库工作在用户态，系统服务工作在内核态，两者调用—返回时，OS要进行状态切换。

4)系统调用库(systemcall)是程序员所能直接访问的OS最底层了，大多数程序员是通过高级语言库

（函数库、类库）去间接使用系统调用库的，这样更简单一些，但很显然效率不够好。

5）系统调用库的使用相当繁杂，因此程序员可以使用C/C++、JAVA等高级语言里函数库、类库中的一

部分函数或类（主要是与I/O有关的函数或类）调用操作系统的功能，当程序员调用这些函数或类后，

系统（高级语言运行环境或操作系统）将其转换为系统调用—系统服务，一层层的调用OS内核功能，

然后再一层层返回。

2从用户角度，了解用户命令、系统服务(systemservice)、OS核心之间的关系。

答：用户命令可分为字符命令和GUI命令2种，无论发出何种命令，都被OS外围的一个“命令解释程

序（比如Windows的，UNIT/LINUX的SHELL）程序”截获，变换成相应的系统服务(system

service)去调用