第8章 操作系统(答案)

第8章操作系统

习题(答案)

一．单项选择题

1．D 2．C 3．D 4．A 5．C

6．B 7．A 8．C 9．D 10．B

11．B 12．C 13．C 14．D 15．A 二．简答题

1．什么是计算机操作系统？它具有的基本功能有哪些？

答：操作系统就是合理管理并控制计算机系统内软、硬件资源，并能够合理组织工作流程、方便用户使用的程序的集合。

通常我们将操作系统的功能概括为两大功能：扩展的虚拟机功能、资源管理功能。

其中，资源管理功能包括了处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理四大功能。而扩展的虚拟机提供友好的人机交互以及程序级接口，使得计算机看上去像是功能扩展了的机器。

2．操作系统通常有哪些类型？分别有什么特点？

答：最常见的是按照操作系统的性质来划分的类型：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、嵌入式操作系统。

批处理系统的主要特点是系统吞吐量大、系统资源利用率较高、平均作业周转时间(作业从提交到结果输出的时间)较长，系统无交互力。

分时系统中往往支持多道程序执行，尽管如此，各运行任务具有独立性，互不影响；由于将处理机分时使用，使得用户与系统的及时交互成为可能，因此，分时系统具有较好的交互性；同时，系统资源利用率也得到了很大的提高。

实时系统具有事件驱动的特点，往往是由外部事件来触发系统的响应；实时系统要求的响应时间很短，以便及时响应事件，从而保证整个系统的实时性和高可靠性。

网络操作系统要求组成网络的各台计算机物理分散且高度自治，各计算机都有各自的软、硬件资源，系统的主要目的是共享网络资源、信息交换和协作。

嵌入式操作系统具有普通计算机具有的通常功能，但同时具有实时系统的特征，通常是更小的具有一定硬件控制功能的系统。

3．简述进程的状态及其转换。

进程一般有3个最基本的状态：运行态、就绪态和阻塞态。运行态是指进程获得处理机执行的状态；就绪态一般是指获取了除处理机之外的其他所有资源的状态；阻塞态是指进程由于需要完成输入/输出而处于的等待状态。

进程的几个基本状态之间是可以相互转换的。当处理机空闲时，就会选择一个处于就绪态的进程运行；当运行进程在分时系统中运行时间片到了，但还未结束，其状态会从运行态转到

就绪态；当一个运行进程需要进行输入/输出或等待其他进程发来的信号，那么，这个进程的状态会从运行态转到阻塞态；当一个处于阻塞态的进程输入/输出完成或收到了等待的信号，那么，该进程会被唤醒，状态由阻塞态转到就绪态。进程的状态转换与进程调度是密切相关的。

4．简述操作系统启动的过程。

(1) 系统加电，处理器复位，查找含有计算机启动指令的BIOS。

(2) BIOS执行加电自检，检测系统各个部件，如总线、时钟、键盘等部件是否连接正常，同时显示检测信息。

(3) 将自检结果与CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，一种特殊的只读存储器，其中存储了计算机的配置信息)中系统配置信息相比较，如果有问题，系统会作出相应的处理。

(4) 如果自检成功，BIOS就会到外存中读取分区引导块进入内存，并执行引导块程序对操作系统核心进行引导，操作系统核心进入内存后即接管系统，继续系统的初始化等工作。

(5) 操作系统根据系统配置信息，执行并启动一些系统程序，完成整个系统的启动。

5．什么是并发？并行与并发的区别与联系是什么？

答：并发通常指多个任务可以在同一个时间段内同时执行，即允许多个任务在宏观上并行，微观上仍然是串行的(对于单CPU系统而言)。

并行指的是多个任务真正意义上的同时执行，换言之，多个任务可以在同一个时刻同时执行。

并发系统只能够是宏观上并行、微观上串行执行；而并行则在微观执行上也是并行的。只有在多处理机系统中，任务的并行执行才是可能的。并行系统往往也可以支持任务的并发执行。

6．一个操作系统都应该有哪些基本组成？

答：现代操作系统至少由存储管理、进程管理、设备管理、文件管理以及用户接口五个部分组成。

用户接口一般包含命令接口(如shell命令)和程序接口。

进程管理包含了进程描述、进程的状态及转换、进程控制和调度、进程间通信等多个部分。

存储管理解决内存分配与回收、内存保护、地址映射、虚拟存储等问题。

设备管理涉及到中断技术、I/O硬件与I/O软件、数据传输控制技术等。

文件管理要解决文件的命名、文件属性、文件操作、文件的逻辑与物理结构、文件的存取方式、磁盘物理空间管理、目录、文件可靠性等问题。

7．目前主流操作系统有哪些？它们的特点是什么？

答：目前主流操作系统有Windows、UNIX 、Linux等。

Windows操作系统特点：统一的窗口和操作风格、丰富的应用程序与应用开发工具、事件驱动程序的运行方式、多任务的图形化用户界面、支持网络及多媒体技术、丰富的应用程序接口、广泛的硬件支持。

UNIX操作系统特点：多用户、多任务、分时，有友好的用户接口，可装卸的树型结构文件系统，设备文件化，较强的可移植性。

Linux操作系统特点：友好的用户接口，超强的可移植性，灵活的模块化设计，强大的通

信及网络功能，强大的健壮性。

8．罗列出你所常用的输入输出设备，它们的作用分别是什么？

答案略。

9．简述时间片轮转法调度的过程。

时间片轮转调度算法是轮流调度所有就绪进程，即每隔一个时间片，一次从就绪队列进程中选一个运行，该算法主要用于分时系统。轮转法调度进程的关键：一是要利用时钟，定时发出时钟中断，以调度另一就绪进程运行；二是决定时间片大小，时间片过大，退化为优先数法，难以实现轮转执行，增加系统开销。时间片大小的确定应综合考虑多种因素，如系统响应时间、联机终端个数、处理器处理速度及系统的其他处理能力。

10．你目前使用的移动操作系统是什么？它的特点是什么？

答案略。Android、iOS、Windows Phone、BlackBerry OS、Palm OS、WebOS、Symbian 等。

三．讨论题

1．在平时使用的操作系统中，如何认识进程？为什么在操作系统中要引入这个概念？而不就使（题目中无）用程序这个概念？

答案略。

2．操作系统是否功能越强大、使用越简单就越好？为何现实世界有多种不同的操作系统存在，为什么不统一为一个操作系统，这样不是会省去很多麻烦吗？

答案略。