1.設計現代OS的主要目標是什么？

方便性，有效性，可擴充性和開放性。
方便性：系統可以使用編譯命令將用戶采用高級語言書寫的程序翻譯成機器代碼，或者直接通過OS所提供的各種命令操作計算機系統。
有效性：提高系統資源的利用率；提高系統的吞吐量
可擴充性：能方便地增添新的功能和模塊，以及對原有的功能和模塊進行修改
開放性：使得不同廠家按照標準生產的軟、硬件都能在本國范圍內很好地相互兼容

2.OS的作用可表現在哪幾個方面？

作為用戶與計算機硬件系統之間的接口：OS處于用戶與計算機硬件系統之間。用戶通過OS來使用計算機系統。
作為計算機系統資源的管理者：資源：處理機、存儲器、I/O設備以及文件（數據和程序）。
實現了對計算機資源的抽象。

3.為什么說操作系統實現了對計算機資源的抽象？

裸機向用戶提供的僅是硬件接口，用戶必須對物理接口十分熟悉，使物理機器難于廣泛使用。
在裸機上鋪設的I/O軟件隱藏了I/O 設備的具體細節，向上提供了一組抽象的I/O設備。I/O設備管理軟件實現了對計算機硬件操作的第一個層次的抽象；文件管理軟件實現了對硬件資源操作的第二個層次的抽象；再覆蓋一層面向用戶的窗口軟件。

4.試說明推動多道批系統形成和發展的主要動力是什么？

不斷提高計算機資源利用率；方便用戶；器件的不斷更新換代；計算機體系結構的不斷發展；不斷提出新的應用要求。

5.何謂脫機I/O和聯機I/O？

脫機I/O：程序和數據的輸入和輸出都是在外圍機的控制下完成的。在脫離主機的情況下進行的。
聯機I/O：是指程序和數據的輸入輸出都是在主機的直接控制下進行的。
假脫機：在聯機情況下實現的同時操作的技術。

6.試說明推動分時系統形成和發展的主要動力是什么。

為了滿足用戶對人-機交互的需求。

7.實現分時系統的關鍵問題是什么？應如何解決？

及時接收：在系統中配置一個多路卡即可。多路卡的作用：實現分時多路復用，即主機以很快的速度周期性地掃描各個終端，在每個終端處停留很短的時間。
及時處理：作業直接進入內存；采用輪轉運行方式。

8.為什么要引入實時操作系統？

如果嵌入式系統的功能比較復雜，需要網絡功能、存儲器管理、進程/線程管理等，則通過嵌入式操作系統的幫助，可加快嵌入式系統軟件的開發進度和可靠性。

9.什么是硬實時任務和軟實時任務？試舉例說明。

硬實時任務：系統必須滿足任務隊截止時間的要求，否則可能出現難以預測的后果。用于工業和武器控制的實時系統。
軟實時任務：對于截止時間不嚴格，即使錯過了，對系統的影響也不太大。信息查詢系統和多媒體系統中的實時系統。

10.試從交互性、及時性以及可靠性方面將分時系統與實時系統進行比較。

交互性：在信息查詢系統中，人與系統的交互性僅限于訪問系統中某些特定的專用服務程序。它并不像分時系統那樣，能向終端用戶提供數據處理、資源共享等服務。而多媒體系統的交互性也僅限于用戶發送某些特定的命令，如開始、停止、快進等，由系統立即響應。
及時性：信息查詢系統對實時性的要求是依據人所能接受的等待時間確定，而多媒體系統實時性的要求是，播放出來的音樂和電視能令人滿意。實時控制系統的實時性則是以控制對象所要求的截止時間來確定的，一般為秒級到毫秒級。
可靠性：分時系統要求系統可靠，實時系統要求系統高度可靠，因為任何差錯都可能帶來無法預料的后果。因此，在實時系統中，往往都采取了多級容錯技術來保障系統的安全性及數據的安全性。

11.OS有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？

并發性，共享性，虛擬性和異步性。
最基本：并發性
并行是指兩個或多個時間在同一時刻發生。
并發是指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。
共享：系統中的資源可供內存中多個并發執行的進程共同使用。
虛擬：通過某種技術將一個物理實體變為若干個邏輯上的對應物的功能。（時分復用技術和空分復用技術）
時分復用技術：利用某設備為一用戶服務的空閑時間，又轉去為其他用戶服務，使設備得到最充分的利用。
空分復用技術：利用存儲器的空閑空間分區域存放和運行其他的多道程序，以此來提高內存的利用率。
異步：進程是以人們不可預知的速度向前推進的。

12.在多道程序技術的OS環境下的資源共享與一般情況下的資源共享有何不同？對獨占資源應采取何種共享技術？

一般情況下的共享只是說明某種資源能被大家使用，只要通過適當的安排，用戶之間并不會產生對資源的競爭，因此資源管理是比較簡單的。
而在OS環境下的資源共享或稱為資源復用，是指系統中的資源可供內存中多個并發執行的進程共同使用。
對獨占資源應采取互斥式共享。

13.什么是時分復用技術？舉例說明它能提高資源利用率的根本原因是什么。

時分復用技術：利用某設備為一用戶服務的空閑時間，又轉去為其他用戶服務，使設備得到最充分的利用。
舉例：虛擬處理機技術：利用多道程序設計技術（時分復用技術），可將一臺物理上的處理機虛擬為多臺邏輯上的處理機，在每臺邏輯處理機上運行一道程序。

14.是什么原因使操作系統具有異步性特征？

對于內存中的每個進程，在何時能獲得處理機運行，何時又因提出某種資源請求而暫停，以及進程以怎樣的速度向前推進，每道程序總共需要多少時間才能完成等，都是不可預知的，進程是以人們不可預知的速度向前推進的，此即進程的異步性。

15.處理機管理有哪些主要功能？其主要任務是什么？

進程控制；進程同步；進程通信；調度
主要功能：創建和撤銷進程，對諸進程的運行進行協調，實現進程之間的信息交換，以及按照一定的算法把處理機分配給進程。

16.內存（存儲器）管理有哪些主要功能？其主要任務是什么？

內存分配；內存保護；地址映射；內存擴充
主要任務：是為多道程序的運行提供良好的環境，提高存儲器的利用率，方便用戶使用，并能從邏輯上擴充內存。

17.設備管理有哪些主要功能？其主要任務是什么？

緩沖管理；設備分配；設備處理
主要任務：完成用戶進程提出的I/O請求，為用戶進程分配所需的I/O設備，并完成指定的I/O操作。
提高CPU和I/O設備的利用率，提高I/O速度，方便用戶使用I/O設備。

18.文件管理有哪些主要功能？其主要任務是什么？

主要任務：對用戶文件和系統文件進行管理以方便用戶使用，并保證文件的安全性。
文件存儲空間的管理；目錄管理；文件的讀/寫管理和保護

19.試說明推動傳統OS演變為現代OS的主要因素是什么？

系統安全；網絡的功能和服務；支持多媒體

20.什么是微內核OS？

從四個方面對微內核結構的操作系統進行描述：足夠小的內核；基于客戶/服務器模式；應用“機制與策略分離”的原理；采用面向對象技術

21.微內核操作系統具有哪些優點？它為何能有這些優點？

由于微內核OS結構是建立在模塊化、層次化結構的基礎上的，并采用了客戶/服務器模式和面向對象的程序設計技術，因此，微內核結構的操作系統是集各種技術優點之大成，因而具有如下優點：
1）提高了系統的可擴展性
2）增強了系統的可靠性
3）可移植性強
4）提供了對分布式系統的支持
5）融入了面向對象技術

22.現代操作系統較之傳統操作系統又增加了哪些功能和特征？

進程（線程）管理；低級存儲器管理；中斷和陷入管理

23.在微內核OS中，為什么要采用客戶/服務器模式？

數據的分布處理和存儲；便于集中管理；靈活性和可擴充性；易于改編應用軟件

24.在基于微內核結構的OS中，應用了那些新技術？

采用面向對象的程序設計技術。

25.何謂微內核技術？在微內核中通常提供了哪些功能？

把操作系統中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）去運行，而留下一個盡量小的內核，用它來完成操作系統最基本的核心功能稱這種技術為微內核技術。在微內核中通常提供了進程（線程）管理；低級存儲器管理；中斷和陷入管理等功能。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机操作系统|汤小丹|第四版|习题答案（一）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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