计算机操作系统 左万利 第一章课后习题答案

1、什么是操作系统操作系统有哪些特性

操作系统是位于硬件层之上、所有其他系统软件层之下的一个系统软件通过他管理系统中的各种软件和硬件资源使他们能被充分利用方便用户使用计算机系统。
特性

1. 并发性
2. 共享性
3. 异步性
4. 虚拟性

2、 硬件将处理器状态划分为两种即管态和目态这样做会给操作系统的设计带来什么好处

便于设计安全可靠的操作系统。管态和目态是计算机硬件为保护操作系统用户程序干扰和破坏而引入的两种状态。通常操作系统在管态下运行可以执行所有机器指令而用户程序在目态下运行只能执行非特权指令。

3、何为特权指令举例说明。允许用户进程执行特权指令会带来什么后果举例说明。

只能在管态下才能执行的指令称为特权指令。如开关中断、置程序状态寄存器等。
如果允许用户执行特权指令不仅会影响当前运行的程序而且还有可能影响操作系统的正常运行

4、中断向量在计算机中的存储位置是有硬件决定的还是由软件决定的

中断向量在机器中的位置是由硬件决定的

5、中断向量的内容是由操作系统程序决定的还是由软件决定的

中断向量的内容是由操作系统程序确定的。向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字中断处理程序是由操作系统装入内存的操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。

6、中断向量内的处理器状态字应当标明管态还是目态为什么

管态。由系统初始化程序设置保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序

7、系统如何由目态转化为管态如何由管态转化为目态

目态转化为管态 唯一途径中断
管态转化为目态 修改程序状态字置PSW实现

8、 中断与程序并发之间的关系是什么

中断是程序并发的必要条件。没有中断操作系统获得不了系统控制权无法按调度算法进行重新分配一个程序将一直运行到结束而不会被打断。

9、根据用途说明“栈”和“堆”的差别。

栈是按照后进先出FIFO访问的存储区域用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。

堆虽然是一块存储区域但是对堆的访问任意没有后进先出的要求主要用来为动态变量分配存储空间

10、 何谓系统栈?何谓用户栈 系统栈有何用途用户栈有何用途

系统栈 内存中操作系统空间的一个固定区域
作用

1. 保存中断现场对于嵌套中断被中断程序的现场信息依次压入系统栈中断返回时逆序弹出
2. 保存操作系统子程序之间相互调用的参数、返回值、返回点、以及子程序的局部变量

用户栈 内存中用户空间的一个区域
作用保存用户进程之间相互调用的参数、返回值、返回点、以及子程序的局部变量。

11、 为何无法确定用户堆栈段的长度

用户堆栈长度主要取决于三个因素
1、用户进程线程中子程序函数之间的嵌套调用深度
2、子程序参数和局部变量的数量以及类型
3、动态变量的使用
这些在进程线程运行前无法确定于是用户堆栈段的长度无法预支

12、为何堆栈段的动态扩充可能导致进程空间的变迁

堆栈段的扩充需要在原来进程的空间基础上增添新的存储区域而且通常要求与原来存储区域联系。原存放位置可扩展去可能已经被其他进程占用所以可能需要将整个进程空间搬迁到另外一个区域实现地址空间扩展要求。

13、 何谓并行何谓并发在单处理器系统中下述并行和并发现象哪些可能发生哪些不会发生

1. 进程与进程之间的并行 不会发生
2. 进程与进程之间的并发 可能发生
3. 处理器与设备之间的并行 可能发生
4. 处理器与通道之间的并行 可能发生
5. 通道与通道之间的并行 可能发生一个系统可能有多个通道
6. 设备与设备之间的并行 可能发生

并行同一时刻同时进行进程并行需要多处理器的支持
并发在一段时间内多个进程在向前推进而在同一时刻可能只有一个进程在执行多个进程轮流使用处理器

14、何谓作业他包括哪几个部分各个部分的用途是什么

作业 用户要求计算机系统为其完成的计算任务的集合
一个作业通常包括程序、程序所处理的数据以及作业说明书。
程序用来完成特定的功能数据时程序处理的对象作业说明书用来说明作业处理的步骤。

15、批处理操作系统和分时操作系统的差别

批处理系统(batch processing system)中一个作业可以长时间地占用cpu。
而分时系统中一个作业只能在一个时间片Time Slice一般取100ms的时间内使用cpu

16、从透明性和资源共享两个方面说明网络操作系统和分布式操作系统之间的差别

17、 为什么构成分布式系统的主机一般都是相同的或者兼容的

18、 集群系统和分布式系统有何差别

19、 何谓云存储何谓云计算

20、为什么嵌入式操作系统荣昌采用微内核结构微内核结构包括哪些内容

21、微内核结构有哪些缺点和优点

22、 操作系统为用户和上层软件提供哪种界面形式相应的界面形式适用于哪种应用环境