第七章教材习题解答

第7章教材习题解答
1． 基本概念和术语
嵌入式系统、分布式系统、分布式操作系统
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
分布式系统是多个处理机通过通信线路互连而构成的松散耦合的系统。从系统中某台处理机看来，其余的处理机和相应的资源都是远程的，只有它自己的资源才是本地的。
分布式操作系统是配置在分布式系统上的共用操作系统。分布式操作系统实施系统整体控制，对分布在各节点上的资源进行统一管理，并且支持对远程进程的通信协议。
2． 基本原理和技术
（1） 嵌入式系统与通用计算机系统有何异同？
嵌入式系统和通用计算机系统从外观、结构组成、运行方式、开发平台、应用等方面有关联又有区别，如下表所示：
表 嵌入式系统与通用计算机系统的异同
特征 嵌入式系统 通用计算机系统
外观 独特，面向应用，各不相同 具有台式机、笔记本等标准外观
组成 面向应用的嵌入式微处理器，总线和外部接口多集成在处理器内部。软件与硬件紧密集成在一起 通用处理器、标准总线和外设。软件和硬件相对独立安装卸载
运行
方式 基于固定硬件，自动运行，不可修改 用户可以任意选择运行或修改生成后再运行
开发
平台 采用交叉开发方式，开发平台一般采用通用计算机 开发平台是通用计算机
二次
开发性 一般不能再做编程开发 应用程序可重新编制
应用
程序 固定。应用软件与操作系统整合一体，在系统中运行 多种多样，与操作系统相互独立
（2） 嵌入式操作系统的最大特点是什么？举例说明。
嵌入式操作系统的最大特点就是可定制性，即能够提供对内核进行配置或剪裁等功能，可以根据应用需要有选择地提供或不提供某些功能，以减少系统开销。如从应用领域角度看，可以分为面向信息家电的嵌入式操作系统，面向智能手机的嵌入式操作系统，面向汽车电子的嵌入式操作系统，以及面向工业控制的嵌入式操作系统等。
（3） 分布式系统有哪些主要特征？
分布式系统的主要特征有：分布性、自治性、并行性和全局性。
（4） 分布式操作系统的主要功能是什么？
分布式操作系统有如下三个基本功能：进程管理、通信管理和资源管理。
（5） 多机系统主要包括哪几种类型？它们之间有何异同？
多机系统包括四种类型：多处理器系统、多计算机系统、，网络系统和分布式系统。它们之间的异同如下表所示：

表 四种多机系统的比较
多机系统 节点独占资源 节点共享资源 操作系统 位置
多处理器系统 各节点只有一个CPU 同一内存、文件系统、设备 一个操作系统 放在一个机箱中
多计算机系统 各节点有CPU、内存、网卡、硬盘 一个文件系统、除磁盘外的设备 各个节点运行同样的操作系统 放在一个房间中
网络系统 各节点是一个完整的计算机系统 利用共享文件实现通信 本地操作系统+网络操作系统 地域分布广
分布式系统 各节点是一个完整的计算机系统 利用消息机制实现通信 各节点上运行统一的操作系统 地域分布广
3． 思考题
推动操作系统发展的主要动力是什么？
推动操作系统发展的因素很多，主要可归结为硬件技术更新和应用需求扩大两大方面。
（1）伴随计算机器件的更新换代，计算机系统的性能得到快速提高，也促使操作系统的性能和结构有了显著提高。此外，硬件成本的下降也极大地推动了计算机技术的应用推广和普及。
（2）应用需求促进了计算机技术的发展，也促进了操作系统的不断更新升级。