1. 計算機系統主要由哪些部分組成？
計算機系統由硬體系統和軟體系統兩部分組成。
硬體系統主要由**處理器、儲存器、輸入輸出控制系統和各種外部裝置組成。
軟體分為系統軟體、支撐軟體和應用軟體。
系統軟體由作業系統、實用程式、編譯程式等組成。
支撐軟體有介面軟體、工具軟體、環境資料庫等，它能支援用機的環境，提供軟體研製工具。支撐軟體也可認為是系統軟體的一部分。
應用軟體是使用者按其需要自行編寫的專用程式，它借助系統軟體和支援軟體來執行，是軟體系統的最外層。
2. 什麼是作業系統（os）？它的主要功能是什麼？
作業系統是管理計算機硬體與軟體資源的電腦程式，同時也是計算機系統的核心與基石。作業系統需要處理如管理與配置記憶體、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入與輸出裝置、操作網路與管理檔案系統等基本事務，提供乙個讓使用者與系統互動的操作介面。
作業系統的功能有：
程序管理：**處理器，在單核心的情況下多程序只是簡單迅速地切換各程序，讓每個程序都能夠執行，在多核心或多處理器的情況下，所有程序透過許多協同技術在各處理器或核心上轉換。
記憶體管理：有許多程序儲存於記憶裝置上，作業系統必須防止它們互相干擾對方的儲存器內容，除非透過某些協議在可控制的範圍下操作，並限制可訪問的儲存器範圍。
檔案系統：通常指稱管理磁碟資料的系統，可將資料以目錄或檔案的型式儲存。每個檔案系統都有自己的特殊格式與功能，例如日誌管理或不需磁碟重整。
網路通訊：作業系統都具備操作主流網上通訊協議tcp/ip的能力，可以進入網上世界，並且與其他系統分享諸如檔案、印表機與掃瞄器等資源。
安全機制：作業系統提供外界直接或間接訪問數種資源的管道，並有能力認證資源訪問的請求。
使用者介面：作業系統允許使用者安裝或創造任何他們喜歡的圖形使用者介面，改變諸如選單風格或顏色配置等部分。
驅動程式：作業系統通常會主動制訂每種裝置該有的操作方式，而驅動程式功能則是將那些作業系統制訂的行為描述，轉譯為可讓裝置了解的自定義操作手法。
3. 在計算機系統中作業系統處於什麼地位？
作業系統在計算機系統中占有特殊重要的位置，所有其他軟體都建立在作業系統基礎上，並得到其支援和服務﹔作業系統是支撐各種應用軟體的平添。使用者利用作業系統提供的命令和服務操縱和使用計算機。可見，作業系統實際上是乙個計算機系統硬體、軟體資源的總指揮部。作業系統的效能決定了計算機系統的安全性和可靠性。
4. 何謂離線i/o和聯機i/o？
離線io：事先將裝有使用者程式和資料的紙帶裝入紙帶輸入機，在一台外圍機的控制下，把紙帶上的資料輸入到磁帶上。當cpu需要這些程式和資料時，再從磁帶上高速地調入記憶體。該方式下的輸入輸出由外圍機控制完成，是在脫離主機的情況下進行的。
聯機io：在主機的直接控制下進行輸入/輸出的方式，稱為聯機輸入/輸出（on-line i/o）方式。是指作業的輸入、調入記憶體及結果輸出都在cpu直接控制下進行。
5. 推動作業系統形成和發展的主要動力是什麼？
為了進一步提高系統的資源利用率和吞吐量。方便使用者。
6. 作業系統主要有哪5種基本型別？各有什麼特點？
實時，分時，批處理，網路，分布式作業系統
7. 作業系統的基本特徵是什麼？
併發性：是在計算機系統中同時存在多個程式，巨集觀上看，這些程式是同時向前推進的。 在單cpu上，這些併發執行的程式是交替在cpu上執行的。 程式併發性體現在兩個方面： 使用者程式與使用者程式之間的併發執行。 使用者程式與作業系統程式之間的併發。
共享性：資源共享是作業系統程式和多個使用者程式共用系統中的資源。
隨機性：作業系統的執行是在乙個隨機的環境中，乙個裝置可能在任何時間向處理機發出中斷請求，系統無法知道執行著的程式會在什麼時候做什麼事情。
虛擬（virtual）是指通過技術將乙個物理實體變成若干個邏輯上的對應物。在作業系統中虛擬的實現主要是通過分時的使用方法。顯然，如果n是某乙個物理裝置所對應的虛擬邏輯裝置數，則虛擬裝置的速度必然是物理裝置速度的1/n。
非同步性：即不確定性。同一程式和資料的多次執行可能得到不同的結果；程式的執行時間、執行順序也具有不確定性；外部輸入的請求、執行故障發生的時間難以**。這些都是不確定性的表現。
8. 解釋以下術語：硬體、軟體、多道程式設計、並行、併發、吞吐量、分時、實時、系統呼叫。
9. 作業系統一般為使用者提供哪三種介面？
程式介面、命令列介面、圖形化介面
10. 你熟悉哪些作業系統？想一想：在上機操作過程中，作業系統怎樣為使用者提供服務？
通常，大家會熟悉以下作業系統：windows 2000，windows xp，unix或linux。在上機工作過程中，作業系統為使用者提供的服務包括：命令和資料輸入/輸出的管理，記憶體的分配，使用者檔案的管理，cpu的分配，裝置管理等。
11. 敘述作業系統在資源管理方面的各種功能。
處理機管理 計算機系統中最重要的資源是**處理機，任何計算都必須在cpu上執行。在處理機管理中最核心的問題是cpu時間的分配，這涉及分配的策略和方法。處理機管理的功能如下：確定程序排程的策略。
給出程序排程演算法。
進行處理機分派。
儲存器管理 計算機系統中另乙個重要的資源是主存，任何程式的執行都必須從主存中獲取資料資訊。現代作業系統非常重視主存的儲存排程和處理機排程的結合，在主存分配時，將程式中當前最需要的分布調入主存，這樣這部分程式馬上可以投入執行。即只有當程式在主存時，它才有可能到處理機上執行，而且僅當它可以到處理機上執行時才把它調入主存，這種排程能實現最大化的主存使用。現代計算機系統的儲存管理具備以下功能。儲存分配和儲存無關性
儲存保護
儲存擴充
裝置管理 現代作業系統的裝置管理主要解決以下問題裝置無關性
裝置分配
裝置的傳輸控制
檔案系統 檔案系統（也就是軟體資源管理）要解決的問題是，為使用者提供一種簡便的，統一的訪問和管理資訊的方法，並要解決資訊的共享、資料的訪問控制和保密等問題。具體而言 檔案系統要實現使用者的資訊組織、提供訪問方法、實現檔案的共享和檔案安全，還要保證檔案的完整性，完成磁碟空間分配任務。
12. 什麼是處理機的核心態和使用者態？為什麼要設定這兩種不同的狀態？
當執行作業系統程式時，處理機處於核心態。它有較高的特權，可以執行所有的指令，包括一般使用者程式中不能使用的特權指令，從而能對所有暫存器和記憶體進行訪問、啟動i/o操作等。
使用者程式是在使用者態下執行，它的許可權較低，只能執行指令集中非特權指令。
設定這兩種不同狀態的目的是為了保護作業系統程式（特別是其核心部分)，防止受到使用者程式的損害。
13. 下列哪些指令應該只在核心態下執行？
①遮蔽所有中斷
②讀時鐘日期
③設定時鐘日期
④改變指令位址暫存器的內容
⑤啟動印表機
⑥清記憶體
只在核心態下執行的指令有:①遮蔽所有中斷。③設定時鐘日期。⑤啟動印表機。⑥清記憶體。
14. 設計實時作業系統必須首先考慮的因素是什麼？
實時系統的乙個重要特徵就是對時間的嚴格限制和要求。實時系統的首要住務是排程一切可利用的資源完成實時控制任務，其次才著眼於提高計算機系統的使用效率。所以，設計實時作業系統必須首先考慮處理各種事件的時間限制。
15. 試說明特權指令和系統呼叫之間的區別和聯絡？
特權指令是一類只能在核心態下執行的機器指令。而系統呼叫不是機器指令，它往往以函式呼叫的形式出現，實現作業系統提供的子功能，它是作業系統與使用者的程式設計介面。在使用者程式中可以使用系統呼叫來獲得作業系統服務。
在系統呼叫**中可以使用特權指令。
作業系統（孟慶昌）課後答案 第三章 死鎖
概念 在乙個程序集合中，每個程序都在等待由該集合中的另乙個程序才能引發的事件而無限期的僵持下去的場面稱為死鎖。舉例 橋有ab兩段，甲車從a到b，已車從b到a，當甲車在a上已車在b上時，發生死鎖。資源有限且分配不當 1互斥條件 臨界資源在一段時間內只能由乙個資源占有 2占有且等待條件 乙個程序請求資源...
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