習題1
1.計算機系統主要由哪些部分組成?
計算機系統是一種可以按使用者的要求接收和儲存資訊、自動進行資料處理並輸出結果資訊的系統。計算機系統包括硬體子系統和軟體子系統。
2.什麼是作業系統(os)? 它的主要功能是什麼?
作業系統是計算機系統中的乙個系統軟體，該軟體由若干程式模組組成，它的作用是有效地組織和管理計算機系統中的硬體及軟體資源， 合理地組織計算機工作流程，控制程式的執行，並向使用者提供各種服務功能， 使得使用者能夠靈活、 方便地使用計算機， 並使整個計算機系統能高效地執行。 作業系統是計算機系統中的乙個極為重要的部分， 是系統軟體中首要和必不可少的部分。
3.在計算機系統中作業系統處於什麼地位?
作業系統是裸機之上的第一層軟體，它只在核心態模式下執行，受硬體保護，與硬體關係尤為密切。作業系統是整個計算機系統的控制管理中心，其他所有軟體都建立在作業系統之上。作業系統對它們既具有支配權力，又為其執行建造必備環境。
4.何謂離線i/o和聯機i/o?
離線i/o是指輸入/輸出工作不受主機直接控制，而由衛星機專門負責完成i/o，主機專門完成快速計算任務，從而二者可以並行操作。
聯機i/o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。
7.作業系統的基本特徵是什麼?
作業系統的主要特徵有以下3個方面：
⑴併發性 指在計算機系統中同時存在若干個執行著的程式，從巨集觀上看，這些程式在同時鑲嵌推進。
⑵共享性 指作業系統程式與多個使用者程式共用系統中的各種資源。
⑶隨機性 作業系統是在一種隨機的環境下執行的，作業系統不能對所執行的程式的行為以及硬體裝置的情況做出任何事先的假定。
8.解釋以下術語: 硬體、軟體、多道程式設計、併發、吞吐量、分時、實時，系統呼叫。
硬體：指計算機物理裝置本身，它是計算機系統的物理基礎。如cpu、記憶體、裝置等。
多道程式設計：在這種設計技術下，記憶體中能同時存放多道程式，在管理程式的控制下交替地執行。這些作業共享cpu和系統中的其他資源。
併發：是指兩個或多個活動在同一給定的時間間隔中進行。它是巨集觀上的概念。
吞吐量：在一段給定的時間內，計算機所能完成的總工作量。
分時：就是對時間的共享。在分時系統中，分時主要是指若干併發程式對cpu時間的共享。
實時：表示「及時」或「即時」。
系統呼叫：是使用者在程式中能以「函式呼叫」形式呼叫的、由作業系統提供的子功能的集合。每乙個子功能稱作一條系統呼叫命令。它是作業系統對外的介面，是使用者級程式取得作業系統服務的唯一途徑。
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?
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。
從資源管理的角度看，作業系統的主要功能是提供一些機制去協調程式間的競爭、對資源進行合理使用、施加保護，以及採取虛擬技術來 「擴充 」資源等
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。實時系統的首要任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。
16.設計作業系統時採用層次結構有什麼好處?
①結構關係清晰，提高系統的可靠性和安全性。②各層模組的功能明確，提高系統的可擴充性和可移植性。③各層間具有單向依賴性，增強系統的可維護性。④符合軟體工程的思想，便於實施研製開發。
18.採用微核心模式設計系統的主要優點是什麼?
①精減核心的功能，提供了一種簡單的高度模組化的體系結構，提高了系統設計及使用的靈活性。②可移植性好。所有與具體機器特徵相關的**，全部隔離在微核心中。③可伸縮性好。作業系統能方便地進行定製、擴充或縮減，以適應硬體的快速更新和應用需求的不斷變化。④實時性好。微核心可以方便地支援實時處理。⑤提供多執行緒機制，支援多處理器的體系結構和分布式系統及計算機網路。⑥系統安全性好。傳統的作業系統將安全性功能建立在核心之外，因而它並不是很安全的。而微核心則將安全性作為系統內特性來進行設計。
作業系統習題（1）
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作業系統習題（1）
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作業系統（部分習題）
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