第一章操作系统的基本概念一.填空题1. 1．计算机系统是由硬件系统和____系统两部分组成。

2. 2．操作系统是计算机系统的一种系统软件，它以尽量合理、有效的方式组织和管理计算机的________，并控制程序的运行，使整个计算机系统能高效地运行。

3. 3.从资源分配的角度讲，计算机系统中的资源分为处理机、_______ 、输入／输出设备和文件资源。

4. 5．按内存中同时运行程序的数目可以将批处理系统分为两类：单道批处理系统和____。

5. 6．操作系统的主要性能参数有____和利用率等。

前者指的是单位时间内系统处理的作业量。

后者指的是在一个给定时间内，系统的一个指定成分被使用的时间比例。

6. 4．并发和______是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。

7. 7. __________系统不允许用户随时干预自己程序的运行。

8. 8．实时系统通常采用﹎﹎﹎方法来提高可靠性。

9. 9.UNIX操作系统是著名的﹎﹎﹎系统。

10. 10.DOS系统是﹎﹎﹎操作系统。

11. 11. ﹎﹎﹎系统一般采用时间片轮转的办法，使一台计算机同时为多个终端用户服务，对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话能力；12. 12. ﹎﹎﹎系统是操作系统的另一种类型，要求对外部输入的信息能以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内作出快速响应，其响应时间要求特别高。

13. 13.允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS称为分时OS，它通常采用﹎﹎策略为用户服务；14. 14.允许用户把若干个作业提交计算机系统集中处理的OS，称为批处理OS，衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的﹎﹎﹎。

15. 15.在﹎﹎﹎的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。

设计这种系统时，应首先考虑系统的实时性和可靠性。

解答:1. 答：软件2. 答：资源3. 【答案】存储器【解析】计算机系统中的资源分为硬件资源和软件资源。

硬件资源有处理机、内／外存储器及输入／输出设备。

而软件资源指的是程序、数据和相应的文档。

从资源管理的观点，操作系统是计算机资源系统的管理系统，它提供了处理机管理、存储器管理、输入／输出设备管理和信息文件管理的功能。

对每种资源的管理都可从提供资源情况的记录、资源分配策略、资源分配和回收等几个方面来加以讨论。

4. 答：多道批处理系统5. 答：吞吐率6. 答：共享7. 答：批处理8. 【答案】双工体制【解析】在实时系统中，为了追求高可靠性，最一般的方法是采用硬件的冗余技术。

所谓双工体制，就是采用性能完全一样的两套设备并让它们同步工作。

9. 答案：分时系统10. 答案：单用户（或单用户、单任务）11. 答案：分时系统12. 答案：实时系统13. 【答案】时间片轮转14. 【答案】吞吐率15. 【答案】实时OS二.简答题1. 1．简述操作系统有哪些特征？2. 2．操作系统的功能有哪几方面？它们各自的含义是什么？3. 3．操作系统有哪几种类型，各自的工作方式是怎样的？4. 4．简述操作系统在一个计算机系统中的地位。

5. 5. 试对分时系统和实时系统进行比较。

6. 6、什么是操作系统？它有什么基本特征？7. 7、在批处理系统、分时系统和实时系统中，分别常用哪种调度算法？8. 8. 简述三种基本类型操作系统的优缺点。

9. 9、简述设备管理的任务和功能。

10. 10．现有一下应用计算机的场合，请为其选择适当的操作系统。

1）航天航空，核变研究；2）国家统计局数据处理中心；3）学校学生上机学习编程4）高炉炉温控制；5）民航定票系统，6）发送电子邮件（在两个地区之间）解答:1. 【解析】（1）并行性：即系统中存在着多个程序，宏观上它们同时“运行”。

而实际上，在单U系统中，这些并发执行的程序是交替的在CPU上运行。

（2）共享性：即系统中存在的多个并发执行的程序，它们共享系统所有的软、硬件资源。

2. 【解析】操作系统负责管理计算机系统的所有资源，并调度这些资源的使用。

具体来说，其主要功能有：（1）处理机管理处理机管理也称为进程管理，主要解决的问题是按一定的算法将处理机分配给系统中某个并发执行的程序即“进程”，使CPU资源得到充分地应用。

（2）存储管理存储管理主要负责内存空间的管理，按一定策略为多个并发执行的程序（进程）分配内存空间，以充分利用内存空间，并负责保证内存中各程序间的信息不相互破坏、窃取。

（3）设备管理设备管理负责对系统中所有的输入/输出设备进行管理，除了一般意义上的I/O设备外，这里还应包括外存、通道、控制器。

设备管理负责对设备进行分配、启动和故障处理。

目的是提高设备使用效率，方便用户进行输入/输出。

（4）文件管理计算机系统中的信息是以文件形式存放在外存上的。

文件管理的任务是负责对系统中的文件进行存储、组织、检索等对文件的操作，以方便用户对文件的访问，并解决多用户间文件的共享、保护、保密等问题。

（5）作业管理作业管理的任务是为用户提供一个使用计算机系统的环境，使用户能有效、方便地组织自己的作业（工作流程），并尽可能地提高整个系统的效率。

3. 【解析】操作系统的基本类型有：批处理系统、分时系统、实时系统、个人计算机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。

（1）批处理系统在批处理系统中，用户不能直接控制其作业的运行。

一个作业包括：程序、数据和作业说明书，作业说明书中描述该作业的处理要求。

用户通过输入设备将作业提交给系统后，系统将其放入外存的后备作业队列中，系统按一定调度策略从后备作业队列中选择一个或多个作业进入内存，系统按作业说明书运行作业。

即运行过程中，用户与作业间没有交互作用，不能直接干预作业的运行。

（2）分时系统在分时系统中，主机连接着多个终端（Terminal），用户使用各自的终端直接控制自己“程序”运行，操作系统采用时间片轮转的方法轮流为多个用户服务。

UNIX就是一个非常著名的分时系统。

分时系统具有以下特点：? 多路性微观上各用户轮流使用计算机，宏观上各用户并行工作。

? 交互性用户直接控制自己的“程序”运行，以人-机会话方式工作。

? 独立性各用户可独立操作，互不干涉，不会发生混淆或破坏现象。

? 及时性对用户的请求能及时作出响应，尤其是较批处理系统响应时间快。

（3）实时系统实时系统往往是作为一控制设备使用的，它能够及时响应随机发生的外部事件，并在严格的时间范围内完成事件的处理，主要特点一是及时性、一是高可靠性。

实时系统又分为实时控制系统（如工业过程控制）和实时信息处理系统（如航空、铁路订票系统）。

（4）个人计算机操作系统由于近年来个人计算机（PC）的发展，个人计算机操作系统也有了很大发展，如Windows 95/98/2000系列操作系统、DOS、OS2等，它们都是较为著名的个人计算机操作系统，用户以联机交互方式使用计算机。

（5）网络操作系统网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有效地通信及共享网络资源，为网络用户提供所需各种服务的软件、有关协议的集合。

包括网络管理、通信、系统安全和多种服务。

（6）分布式操作系统分布式操作系统也是通过网络将具有自治功能的计算机互联，实现通信和资源共享，并协作完成任务。

它更强调如何将某个大任务划分为小任务，分派到不同系统协作完成。

4. 【解析】操作系统是计算机系统中非常重要的系统软件，它是紧挨着硬件的第一层软件，提供其它软件的运行环境，可以将其看成是用户与硬件的接口，是整个计算机系统的控制和指挥中心。

它是一组用以控制、管理计算机系统中软、硬件资源，提高资源管理效率、方便用户使用计算机的程序集合。

5. 答：分时操作系统是使一台计算机同时为多个用户服务的一种操作系统。

实时操作系统是使计算机能及时响应外部事件的请求，在严格规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。

分时系统通用性强，交互性强，及时响应性要求一般（通常数量级为秒）；实时系统往往是专用的，系统与应用很难分离，常常紧密结合在一起，实时系统并不强调资源利用率，而更关心及时响应性（通常数量级为毫秒或微秒）、可靠性等。

6. 答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，能有效的组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理的组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效运行的一些程序模块的集合。

操作系统有如下基本特征：（1）并行与并发并行性：在同一时刻同时发生并发性：宏观上在同一时间段内同时运行CPU 与各个I/O 设备之间的并行各应用程序“进程”之间的并发（2）共享性（Sharing）操作系统中的资源可供内存中多个并发的执行的进程共同执行。

（3）虚拟性（Virtual）通过某种技术把一个物理设备实体变为若干个逻辑上的对应物。

（4）异步性（Asynchronism）进程是以人们不可预知的速度向前推进的，但结果要保证是固定的。

7. 答：批处理系统使用先来先服务算法。

分时系统使用时间片轮转算法。

实时系统使用优先级算法。

8. 答：操作系统有以下几种类型：多道批处理系统、分时系统、实时系统。

多道批处理系统的特点：多道、成批。

分时系统的特点：同时性、交互性、独立性、及时性。

实时系统的特点：交互能力较弱，系统专用，响应时间更严格、及时、可靠性要求更高。

9. 答：主要功能：缓冲管理，设备分配和设备处理，以及虚拟设备等。

主要任务：完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备。

10. 答：1)航天航空，核变研究：嵌入式操作系统2）分布式操作系统3）个人计算机操作系统4）实时操作系统5）批处理操作系统6）网络操作系统。

三.应用题解答:第二章操作系统的运行环境一.填空题1. 1. 计算机执行一个程序时，必须把程序和数据存放到计算机的_______中，并且占用硬件资源________执行时才能完成程序的功能。

2. 2. 操作系统程序占用CPU时应让中央处理器工作在________状态，而用户程序占用CPU 时应让中央处理器工作在________状态。

3. 3. 每个计算机系统都有自己的中断机构，中断系统由两部分组成：________ 和操作系统的________。

4. 4. 引起中断的事件称为________ ，对出现事件进行处理的程序称为________ 。

5. 5. PSW是用来控制指令执行顺序并且保留和指示与程序相关的系统状态，一般来说，PSW 包含程序的基本状态、________和________三部分内容。

6. 6. 中断处理程序通常只屏蔽比自己级别________的中断事件，而________是不能屏蔽的。