第1章 習(xí)題解答
1.計算機系統(tǒng)由哪兩大部分組成？
答：計算機系統(tǒng)是能按照人的要求接受和存儲信息，自動進行數(shù)據(jù)處理和計算，并輸出結(jié)果信息的機器系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)由兩大部分組成：硬件（子）系統(tǒng)和軟件（子）系統(tǒng)，其中硬件子系統(tǒng)是系統(tǒng)賴以工作的實體，它是有關(guān)的各種物理部件的有機的結(jié)合。軟件子系統(tǒng)由各種程序以及程序所處理的數(shù)據(jù)組成，這些程序的主要作用是協(xié)調(diào)各個硬件部件，使整個計算機系統(tǒng)能夠按照指定的要求進行工作。
硬件子系統(tǒng)包括中央處理器、主存存儲器、輸人輸出控制系統(tǒng)和各種外圍設(shè)備。
軟件子系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件、支援軟件和應(yīng)用軟件三個部分。
2.什么是計算機的操作系統(tǒng)？
答：操作系統(tǒng)（Operating System縮寫 OS）是一種系統(tǒng)軟件。它對程序的執(zhí)行進行控制，還使用戶能方便地使用硬件提供的計算機功能，也使硬件的功能發(fā)揮得更好。它是一種用于管理計算機系統(tǒng)資源和控制程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件，它擴充系統(tǒng)的功能，為用戶提供方便的使用接口和良好的運行環(huán)境。
3.操作系統(tǒng)管理哪些資源？
答：操作系統(tǒng)管理計算機系統(tǒng)的資源，其中硬件資源主要包括中央處理器、主存儲器和各種外圍設(shè)備；軟件資源包括了程序和數(shù)據(jù)，通常這些程序和數(shù)據(jù)是以文件的方式存儲和使用的。它說明資源的使用情況，實現(xiàn)多用戶共享計算機系統(tǒng)的各種資源。
4.為什么要把“I/O指令”等定義為特權(quán)指令？
答：若用戶程序中直接使用 I／O指令，則可能引起沖突或由于某些意外而造成錯誤。例如，用戶程序中要啟動磁帶后取磁帶上的信息，但可能操作員錯拿了另一用戶的磁帶，把它以磁帶機上，這時用戶程序啟動磁帶機后從磁帶上得到的信息實際上不是自己需要的，就可能造成程序執(zhí)行后得到結(jié)果不正確。更糟糕的是當(dāng)用戶程序啟動磁帶機的目的是要把一些信息記到磁帶上，將可能覆蓋已在磁帶上的信息，即把另一用戶磁帶上的信息破壞了。為了防止類似于這樣一類的錯誤啟動外圍設(shè)備的工作不是用戶程序直接做，而是由操作系統(tǒng)來做。
5.操作系統(tǒng)是如何防止用戶使用特權(quán)指令的？
答：為了防止用戶程序中使用特權(quán)指令，計算機硬件結(jié)構(gòu)區(qū)分兩種操作模式：目態(tài)和管態(tài)，其中目態(tài)下只能使用除特權(quán)指令以外的指令，管態(tài)下可以使用全部指令。當(dāng)在目態(tài)下使用特權(quán)指令時，硬件就發(fā)出信號：“程序使用非法指令”，且不允許程序繼續(xù)執(zhí)行下去。所以可以把用戶程序置在目態(tài)下運行，而操作系統(tǒng)中必須使用特權(quán)指令的那部分程序可在管態(tài)下運行，這樣可保證計算機系統(tǒng)的安全可靠。
6.操作系統(tǒng)為什么要提供“系統(tǒng)調(diào)用”？
答：系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)為用戶程序提供的一種服務(wù)界面，也可以說是操作系統(tǒng)保證程序設(shè)計語言能正常工作的一種支持。在源程序一級，用戶用程序設(shè)計語言描述算題任務(wù)的邏輯要求（如讀文件、寫文件等）。而這些要求的實現(xiàn)只通過調(diào)用操作系統(tǒng)提供的不同功能的子程序，即系統(tǒng)調(diào)用。
7.批處理操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)和分時操作系統(tǒng)各有什么特點？
答：批處理操作系統(tǒng)是將一批作業(yè)的程序和數(shù)據(jù)交給系統(tǒng)后，系統(tǒng)順序控制作業(yè)的執(zhí)行，當(dāng)一個作業(yè)執(zhí)行結(jié)束后自動轉(zhuǎn)入下一個作業(yè)的執(zhí)行。多道批處理操作系統(tǒng)，允許若干個作業(yè)同時裝入主存儲器，處理器輪流地執(zhí)行各個作業(yè)，各個作業(yè)同時使用各自所需的外圍設(shè)備。
實時操作系統(tǒng)接收到外部信號后及時進行處理，并且要在嚴格的時限內(nèi)處理完接收的事件。實時操作系統(tǒng)要求要有比分時操作系統(tǒng)更強的及時性?？煽啃允菍崟r系統(tǒng)最重要的設(shè)計目標(biāo)之一。
分時操作系統(tǒng)的主要特點是：①交互性。用戶能夠直接與計算機系統(tǒng)交互。②及時性。由于支持人機交互，所以主機應(yīng)該盡快地對用戶的要求給予響應(yīng)。③獨立性。這主要是指多個用戶雖然在同時使用主機系統(tǒng)，但是他們相互之間是不干擾的。④多路性。分時操作系統(tǒng)在宏觀上看，整個系統(tǒng)同時在為多個用戶服務(wù)。
8.從資源管理的觀點來看，操作系統(tǒng)有哪些基本功能？
答：從資源管理的觀點看，操作系統(tǒng)的功能可分成五大部分，即：
①處理器管理。操作系統(tǒng)按照一定的調(diào)度算法分配處理機。
②存儲管理。負責(zé)分配、回收和保護存儲單元。
③文件管理。涉及到文件存儲空間的分配與回收、文件目錄管理、文件讀寫與保護。
④設(shè)備管理。對設(shè)備進行分配、回收與控制。
⑤作業(yè)管理。負責(zé)作業(yè)的調(diào)度和作業(yè)控制。
1.計算機系統(tǒng)由哪兩大部分組成？
答：計算機系統(tǒng)是能按照人的要求接受和存儲信息，自動進行數(shù)據(jù)處理和計算，并輸出結(jié)果信息的機器系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)由兩大部分組成：硬件（子）系統(tǒng)和軟件（子）系統(tǒng)，其中硬件子系統(tǒng)是系統(tǒng)賴以工作的實體，它是有關(guān)的各種物理部件的有機的結(jié)合。軟件子系統(tǒng)由各種程序以及程序所處理的數(shù)據(jù)組成，這些程序的主要作用是協(xié)調(diào)各個硬件部件，使整個計算機系統(tǒng)能夠按照指定的要求進行工作。
硬件子系統(tǒng)包括中央處理器、主存存儲器、輸人輸出控制系統(tǒng)和各種外圍設(shè)備。
軟件子系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件、支援軟件和應(yīng)用軟件三個部分。
2.什么是計算機的操作系統(tǒng)？
答：操作系統(tǒng)（Operating System縮寫 OS）是一種系統(tǒng)軟件。它對程序的執(zhí)行進行控制，還使用戶能方便地使用硬件提供的計算機功能，也使硬件的功能發(fā)揮得更好。它是一種用于管理計算機系統(tǒng)資源和控制程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件，它擴充系統(tǒng)的功能，為用戶提供方便的使用接口和良好的運行環(huán)境。
3.操作系統(tǒng)管理哪些資源？
答：操作系統(tǒng)管理計算機系統(tǒng)的資源，其中硬件資源主要包括中央處理器、主存儲器和各種外圍設(shè)備；軟件資源包括了程序和數(shù)據(jù)，通常這些程序和數(shù)據(jù)是以文件的方式存儲和使用的。它說明資源的使用情況，實現(xiàn)多用戶共享計算機系統(tǒng)的各種資源。
4.為什么要把“I/O指令”等定義為特權(quán)指令？
答：若用戶程序中直接使用 I／O指令，則可能引起沖突或由于某些意外而造成錯誤。例如，用戶程序中要啟動磁帶后取磁帶上的信息，但可能操作員錯拿了另一用戶的磁帶，把它以磁帶機上，這時用戶程序啟動磁帶機后從磁帶上得到的信息實際上不是自己需要的，就可能造成程序執(zhí)行后得到結(jié)果不正確。更糟糕的是當(dāng)用戶程序啟動磁帶機的目的是要把一些信息記到磁帶上，將可能覆蓋已在磁帶上的信息，即把另一用戶磁帶上的信息破壞了。為了防止類似于這樣一類的錯誤啟動外圍設(shè)備的工作不是用戶程序直接做，而是由操作系統(tǒng)來做。
5.操作系統(tǒng)是如何防止用戶使用特權(quán)指令的？
答：為了防止用戶程序中使用特權(quán)指令，計算機硬件結(jié)構(gòu)區(qū)分兩種操作模式：目態(tài)和管態(tài)，其中目態(tài)下只能使用除特權(quán)指令以外的指令，管態(tài)下可以使用全部指令。當(dāng)在目態(tài)下使用特權(quán)指令時，硬件就發(fā)出信號：“程序使用非法指令”，且不允許程序繼續(xù)執(zhí)行下去。所以可以把用戶程序置在目態(tài)下運行，而操作系統(tǒng)中必須使用特權(quán)指令的那部分程序可在管態(tài)下運行，這樣可保證計算機系統(tǒng)的安全可靠。
6.操作系統(tǒng)為什么要提供“系統(tǒng)調(diào)用”？
答：系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)為用戶程序提供的一種服務(wù)界面，也可以說是操作系統(tǒng)保證程序設(shè)計語言能正常工作的一種支持。在源程序一級，用戶用程序設(shè)計語言描述算題任務(wù)的邏輯要求（如讀文件、寫文件等）。而這些要求的實現(xiàn)只通過調(diào)用操作系統(tǒng)提供的不同功能的子程序，即系統(tǒng)調(diào)用。
7.批處理操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)和分時操作系統(tǒng)各有什么特點？
答：批處理操作系統(tǒng)是將一批作業(yè)的程序和數(shù)據(jù)交給系統(tǒng)后，系統(tǒng)順序控制作業(yè)的執(zhí)行，當(dāng)一個作業(yè)執(zhí)行結(jié)束后自動轉(zhuǎn)入下一個作業(yè)的執(zhí)行。多道批處理操作系統(tǒng)，允許若干個作業(yè)同時裝入主存儲器，處理器輪流地執(zhí)行各個作業(yè)，各個作業(yè)同時使用各自所需的外圍設(shè)備。
實時操作系統(tǒng)接收到外部信號后及時進行處理，并且要在嚴格的時限內(nèi)處理完接收的事件。實時操作系統(tǒng)要求要有比分時操作系統(tǒng)更強的及時性?？煽啃允菍崟r系統(tǒng)最重要的設(shè)計目標(biāo)之一。
分時操作系統(tǒng)的主要特點是：①交互性。用戶能夠直接與計算機系統(tǒng)交互。②及時性。由于支持人機交互，所以主機應(yīng)該盡快地對用戶的要求給予響應(yīng)。③獨立性。這主要是指多個用戶雖然在同時使用主機系統(tǒng)，但是他們相互之間是不干擾的。④多路性。分時操作系統(tǒng)在宏觀上看，整個系統(tǒng)同時在為多個用戶服務(wù)。
8.從資源管理的觀點來看，操作系統(tǒng)有哪些基本功能？
答：從資源管理的觀點看，操作系統(tǒng)的功能可分成五大部分，即：
①處理器管理。操作系統(tǒng)按照一定的調(diào)度算法分配處理機。
②存儲管理。負責(zé)分配、回收和保護存儲單元。
③文件管理。涉及到文件存儲空間的分配與回收、文件目錄管理、文件讀寫與保護。
④設(shè)備管理。對設(shè)備進行分配、回收與控制。
⑤作業(yè)管理。負責(zé)作業(yè)的調(diào)度和作業(yè)控制。