UINX

習題1

―1―

習題1

說明操作系統與軟件的關系

解操作系統與軟件的關系如下：

(1)操作系統是每臺計算機必備的系統軟件。

(2)操作系統是所有軟件運行的基礎，所有的其他軟件都是建立在操作系統基礎

之上的，并得到它的支持和服務。同硬件一樣，軟件資源也要操作系統進行有效的

管理。

(3)軟件的開發依賴于操作系統。開發軟件必需在一定的操作系統環境下進行，

操作系統所能提供的功能支持在一定程度上決定軟件開發的難易程度。

(4)操作系統影響軟件的生命周期。如果主流操作系統的變更，就意味著一批應

用軟件生命的結束。

(5)應用軟件是操作系統上的可用資源，是操作系統生存的基礎。如何評論一個

操作系統的好壞？不僅要考慮其可靠性、易用性、安全性、兼容性等等，還要衡量

在此操作系統上開發出的軟件的數量和質量。大多數用戶使用操作系統的主要目的

是使用其上的能夠完成某種特定功能的應用軟件。

（6）操作系統與軟件是相互促進的。好的操作系統下可以開發出更多的軟件，

而豐富的軟件資源有助于操作系統的競爭和生存。

問題說明操作系統與計算機硬件的關系。

解

(1)操作系統的運行需要硬件的支持，如特權指令、中斷機構和通道機構等；操

作系統性能的發揮受硬件條件的影響，如內存的容量會影響Windows系統的運行速

度。

習題1

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(2)操作系統決定了硬件是否能被用戶使用，決定了硬件的功能是否能發揮出來。

例如,DOS只能管理1M的內存，硬件上裝上再多的內存一般用戶也無法使用。

(3)操作系統與硬件的發展是相互促進的。操作系統的重要任務之一是管理計算機

的硬件。操作系統的運行需要硬件的強有力的支持。為了能使操作系統高效地運行，

硬件系統的組織結構也在不斷地進行改進。

(4)一種操作系統只能運行在特定種類的計算機上。

(5)一臺計算機可以運行不同的操作系統。

問題：一個操作系統能否管理任何種類的計算機？

解操作系統是與計算機硬件關系最密切的軟件，負責管理計算機系統的硬件資

源，不同種類的計算機有不同體系結構，不同的處理器，不同的指令系統，不同硬

件配置，操作系統能夠管理的軟硬件資源受到一定的限制，一種操作系統只能安裝

到特定種類的計算機上。如，Windows98只能用于管理IBMPC兼容機，而不能用于

管理APPLE公司的Machintosh計算機。

問題：為什么要區分系統態和用戶態？

解區分系統態和用戶態主要原因如下：

(1)為了防止操作系統及關鍵數據受到用戶程序有意或無意的破壞，通常將處理機

的執行狀態分成系統態和用戶態兩種。處于用戶態執行的程序的操作要受到限制，

不能去執行特權指令，訪問操作系統區域和其他程序的區域，這就防止了用戶程序

對操作系統和其他用戶程序的破壞。操作系統的內核通常是運行在系統態的，用戶

態的程序通過系統調用接受系統態程序運行的服務。

習題1

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(2)用戶態下的進程能存取它們自己的指令與數據，但不能存取內核指令和數據或

其他進程的指令和數據。然而，系統態下的進程能夠存取內核和用戶地址。例如，

一個進程的虛擬地址空間可劃分成僅在系統態下可存取及在系統態和用戶態都可存

取的兩部分。某些機器指令是特權指令（PrivilegeInstruction），如I/O指令等。在用

戶態下執行的進程沒有執行特權指令的能力，在用戶態下執行特權指令會引起錯誤。

而在系統態下的進程可以執行一切指令。

問題：多道程序系統的意義？

解多道程序系統的意義是：提高系統資源的利用率和系統吞吐率。當一道程序

需要等待某種事件發生時，處理機不需要空閑等待，而去執行另一道程序，這樣也

可以使處理機與外部設備并行操作，可以使其它資源并行或并發操作。

問題：實現多道程序系統的最主要硬件支持是什

么？

解中斷系統和通道技術。

(1)很多進程的切換是由時鐘中斷引起的，尤其是分時系統。用戶程序進行系統

調用時通過軟中斷來實現，如TRAP。通道和外設的操作也要向操作系統發送中斷。

(2)在多道程序系統中，當CPU要求在主存和外設間傳輸數據時，通過發出I/O

指令命令通道工作，通道獨立地在內存和外設間進行數據傳輸，I/o操作完成后，通

道以中斷方式通知CPU，從而實現了CPU計算與I/O操作的并行。

問題：微軟的DOS存在很多技術問題，如內存管

理、安全性、單道程序系統，但是它為什么成為了主

習題1

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流操作系統？

解主要原因是：

(1)適合當時的硬件條件；

(2)開發并聚集了大量的可用軟硬資源；

(3)配備在流行的計算機上。

問題單道批處理系統如何克服手工操作階段計算

機系統的缺點的？

解手工操作階段就是沒有操作系統的時期，主要缺點是用戶操作和準備操作的

時間過長，大量的系統時間被浪費在人工操作上。單道批處理系統引入了專職的操

作員來減少用戶的操作時間，將類似的作業作為一組通過計算機，實現了批處理，

減少了建立作業運行環境所需要的時間，配備了簡單的監控系統，完成了一個作業

到另一作業的自動轉換。

批處理系統的優勢是什么？它給用戶帶來什么不

便？

解吞吐量大，善于處理交互性少的作業。它的缺點是交互性差。用戶不能動態

地調試程序，不能動態地、交互地與計算機面對面地對話。

多用戶分時系統如何既克服多道批處理的缺點又

使系統的效率不降低？

解多道批處理具有非交互和效率高的特點。手工操作階段的計算機系統是交

互的，但是用戶操作和準備操作的時間過長，大量的系統的時間被浪費在人工操作

上，因此引入了專職的操作員來減少用戶的操作時間的浪費。可見，交互性與效率

是一對矛盾。在多用戶分時系統中，每個用戶通過自己的終端將程序送到機器中，

習題1

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從而在主機中形成多道程序，通過對處理機的分時，而使終端上的用戶可以交互地

控制程序的執行，這樣既保證了交互性又使系統的效率不降低，解決了交互性和效

率之間的矛盾。

多道批處理與單道批處理的共同點和不同點？

解多道批處理與單道批處理的共同點是批處理，即非交互性、需要專職的操作

員；

不同點是多道批處理可以同時將多個作業裝入內存執行，而單道批處理只能一次

裝入一個作業執行。

多用戶分時系統如何保證系統的交互性？

解多用戶分時系統的交互性體現在終端上的用戶感覺上就好似單獨使用一臺

計算機一樣。通過將處理機的時間分成很小的時間片，輪流地分配給聯機終端。由

于人在終端上操作速度較慢，而處理機可以在很短的時間內分配給聯機終端幾個時

間片，從而保證終端上的用戶在感覺上好似單獨使用一臺計算機一樣。盡管多道批

處理系統已經大大地提高了計算機系統的資源利用率，但是它的致命缺點是缺少交

互性。怎樣才能使系統既具有交互性又不使資源的利用率降低？資源利用率與交互

性是一對矛盾。如果一臺計算機能夠連接多個操作臺（終端），允許多個用戶同時在

操作臺上操作，每個操作臺上的用戶執行一個程序，就有多個程序進入系統，導致

在計算機的內存中就裝入了多個程序，形成多個程序的并發執行,通過并發程序的分

時執行，確保每個用戶的操作計算機終端就好像單獨操作一臺計算機一樣。這樣就

避免了只有一個操作臺時，大量的計算機的時間被一個用戶的大量浪費，同時又克

服多道批處理系統非交互性的缺點。

網絡系統的工作站（客戶機）與多用戶分時系統的

習題1

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終端的區別？

解網絡系統的工作站（客戶機）本身是一個自主的計算機系統，有自己的內存、

處理機和操作系統，具有獨立的處理能力，而多用戶分時系統的終端本身沒有獨立

的處理能力，只是分時系統主機的輸入和輸出設備，程序的執行完全在主機上進行。

客戶機/服務器模型常用于網絡和分布式系統，是否

可以用于單機系統？

1.客戶機/服務器模型是一個通用的模型。廣義上講提供服務的叫服務器，請

求服務的叫客戶機?？蛻魴C/服務器模型操作系統中，文件服務、進程服務等功能是

以服務器進程的方式運行于用戶態，用戶進程通過向服務器進程發出請求，獲得服

務器的服務。因此，客戶機/服務器模型既可以用于網絡和分布式系統，也可以用于

單機系統，只不過網絡和分布式系統更需要這種形式。

系統調用與一般用戶函數調用的區別？

系統調用執行的程序在操作系統中，在系統態執行；一般用戶函數調用程序由

用戶準備，在用戶態執行。

一般計算機的啟動過程？

一般計算機的啟動過程是：

(1)由ROM程序對硬件進行檢測。

(2)由ROM中的啟動程序引導磁盤上引導塊（bootblock）讀入內存。

(3)由引導塊將OS的內核調入內存。

(4)執行OS內核程序，對OS自身進行初始化。

習題1

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加載外核處理程序，給出提示，等待用戶操作

什么是處理機現場信息？

處理機現場信息是處理機在任意時刻的狀態信息集合，主要包括處理機程序狀

態寄存器的值、程序計數器和各個寄存器的值。

操作系統對計算機系統性能的影響有哪些？

操作系統會影響到計算機系統的可靠性、方便性、效率、可維護性、處理任務的

速度、軟件成本等。

多道程序系統如何實現CPU計算與I/O操作的并

行？在多道程序系統中，當需要I/O操作，不需要CPU直接控制I/O操作的完

成，利用通道、DMA及中斷機構控制直接控制I/O操作的完成，這時CPU也不是

空閑等待I/O操作的完成，而是轉去執行另外一道程序。

分時系統的響應時間受哪些因素影響？分時系統的響應時

間指用戶從終端發出一個命令到系統處理完這個命令并做出回答所需要的時間，

這個時間受時間片長度、終端用戶個數、命令本身功能、硬件特性、主存與輔存

的交換速度的影響。

在相同的硬件條件下，為什么一個程序可以在DOS和

Windows上運行卻不能在UINX上運行？

雖然硬件環境相同，但是程序的運行需要OS的支持。由于Windows系統向下兼容DOS，

因此，一個程序能在DOS上運行，也有可能在Windows上運行。但DOS、Windows與

UNIX在系統結構、用戶接口的約定、接口的功能、API等是不兼容的。如該程序使

用的是Windows的API系統調用，而Unix下沒有此系統調用，故這個程序在UNIX

習題1

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系統中無法執行。

用于國家導彈防御系統的計算機系統是一個什么樣

的系統？

實時過程控制系統與實時信息處理系統相結合的系統。

為什么中斷機構對于多道操作系統是必不可少

的？

答：很多進程的切換是由中斷引起的。如時鐘中斷，尤其是分時系統。用戶程序

進行系統調用時通過軟中斷來實現，如TRAP。通道和外設的操作也要向操作系統發

送中斷。

評價一個操作系統的主要因素有哪些？

方便性、有效性、擴充性、開放性、可用資源的數量。

將手工操作、單道批處理、多道批處理、多用戶分時

系統按CPU的有效利用率，由小到大進行排列。

解答：

手工操作、單道批處理系統、多用戶分時系統、多道批處理系統。

(1)手工操作沒有操作系統，屬于單道程序系統，大量的處理機時間被人工操

作所浪費，因此CPU的利用率最低。

(2)單道批處理系統在一定程度上克服了手工操作的缺點，但仍屬于單道程序系

統，大量的CPU時間浪費在等待I/O操作的完成上。因此它的CPU利用率比手工

操作的系統要高，但比多道程序系統的要高。

(3)多用戶分時系統是多道程序系統，具有交互性，但是程序的分時運行需CPU

不斷地在多個程序之間進行切換，這種切換需要占用的CPU的時間。

習題1

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多道批處理系統是多道程序系統，沒有交互性。CPU在執行一道程序時一般不

轉換到其它道程序，只有在需要等待某種事件發生時，才切換到另一道程序執行。

因此，它的CPU切換的次數遠遠低于分時系統，而CPU的有效利用率高于批處理

系統。

單選題

現代OS具有并發性和共享性，是（）的引入導致的。

A.單道程序B.磁盤C.對象D.多道程序

早期的OS主要追求的是（）。

A.系統的效率B.用戶的方便性

C.可移植D.可擴充性

（）不是多道程序系統

A.單用戶單任務B.多道批處理系統

C.單用戶多任務D.多用戶分時系統

特權指令可以在（）執行。

A.目態B.瀏覽器中

C.任意的時間D.進程調度中

處理機的所有指令可以在（）執行。

A.目態B.瀏覽器中

C.任意的時間D.系統態

通道能夠完成（）之間的數據傳輸。

與外設B.內存與外設

習題1

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與主存D.外設與外設

操作系統的主要功能有（）。

A.進程管理、存儲器管理、設備管理、處理機管理

B.虛擬存儲管理、處理機管理、進程調度、文件系統

C.處理機管理、存儲器管理、設備管理、文件系統

D.進程管理、中斷管理、設備管理、文件系統

單處理機計算機系統中，（）是并行操作的。

A.處理機的操作與通道的操作是并行的

B.程序與程序

C.主程序與子程序

D.用戶程序與操作系統程序

（）功能不是操作系統直接完成的功能。

A.管理計算機硬盤B.對程序進行編譯

C.實現虛擬存儲器D.刪除文件

（）對多用戶分時系統最重要。

A.實時性B.交互性

C.共享性D.運行效率

（）對多道批處理系統最重要。

A.實時性B.交互性

C.共享性D.運行效率

()對實時系統最重要。

A.及時性B.交互性

習題1

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C.共享性D.運行效率

Windows98是（）操作系統。

A.多用戶分時B.批處理系統

C.單用戶多任務D.單用單任務

分布式系統與網絡系統的主要區別是（）

A.并行性B.透明性

C.共享性D.復雜性

如果分時操作系統的時間片一定，那么（），則響應時間越長。

A.用戶數越少B.用戶數越多

C.內存越小D.內存越大

下面6個系統中，必須是實時操作系統的有（）個。

·航空訂票系統

·過程控制系統

·機器口語翻譯系統

·計算機輔助系統

·辦公自動化系統

·計算機激光照排系統

A.1B.2C.3D.4

下面對OS不正確的描述是（）。

是系統資源管理程序是為用戶提供服務的程序

是其它軟件的支撐軟件是系統態程序的集合

在下面關于并發性的敘述中正確的是（）。

習題1

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A.并發性是指若干事件在同一時刻發生

B.并發性是指若干事件在不同時刻發生

C.并發性是指若干事件在同一時間間隔內發生

D.并發性是指若干事件在不同時間間隔內發生

一般來說，為了實現多道程序設計，計算機最需要（）

A.更大的內存B.更多的外設

C.更快的CPUD.更先進的終端

多選題

在單處理機計算機系統中，多道程序的執行具有（）的特點。

A.程序執行宏觀上并行B.程序執行微觀上串行

C.設備和處理機可以并行D.設備和處理機只能串行

應用程序在（）系統上，相同的數據的條件下多次執行，所需要的時間是可能

不同的。

A.多用戶分時B.多道批處理

C.單道批處理D.單用單任務

用戶要求（）系統對用戶的請求在一定的時間內給予及時響應。

A.多道批處理B.單道批處理

C.分時系統D.實時系統

（）不適合批處理。

A.玩游戲B.飛行模擬

C.解大型方程組D.調試程序

在單處理機系統中，相同的硬件條件下，要執行10個程序，每個程序單獨執行需要

習題1

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6分鐘，現在10個程序同時在多道程序系統執行，一般情況下，每個程序執行完畢

需要的時間（），全部執行完畢總共需要的時間（）。

A.小于6分鐘B.大于6分鐘

C.小于等于60分鐘D.大于60分鐘

分時系統需要使用下面哪些技術（）

A.多道程序設計技術

B.作業說明書

C.終端命令解釋程序

D.中斷處理

E.作業調度

下列哪幾種指令應該只在核心態下執行（）。

A.屏蔽所有中斷

B.讀時鐘日期

C.設置時鐘日期

D.改變存儲映像圖

E.存取某地址單元的內容

F.停機

判斷正誤，簡要說明理由

1.操作系統屬于最重要的、最不可缺少的應用軟件。

2.操作系統完成的主要功能是與硬件相關的。

3.操作系統的所有程序都在系統態執行。

錯誤：操作系統中有很多外部命令在用戶態下執行，特別是微內核OS的許多功能是在外核的用戶態上完成

習題1

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的。

4.多道程序系統在單處理機的環境下，程序的執行是并發不是并行的，程序的

執行與I/O操作也只能并發不能并行。

錯誤：程序的執行與I/O操作在通道、中斷、DMA的支持下可以并行操作。

5.當計算機系統沒有用戶程序執行時，處理機完全處于空閑狀態。

錯誤：系統進程可能正在執行，操作系統可以利用這段時間對系統進行整理等操作。

6.超級用戶（管理員、特權用戶）可以使用特權指令。

錯誤：這是把概念混淆了，超級用戶是計算機系統中權利最大的用戶，可以刪除任何文件，撤消進程，

這些操作的完成是超級用戶通過使用操作系統提供的功能完成，這些功能一般用戶沒有權利使用。特權指令是只

能在核心態執行的機器指令。

7.系統的資源的利用率越高用戶越滿意。

錯誤：系統的資源利用率高可能使用戶等待更長的時間，方便性、交互性也可能受到影響。

8.多道程序的執行一定不具備再現性。

錯誤：單道程序的再現性是本身固有的，多道程序的執行失去了再現性，多道程序執行的再現性不是自

然獲得的，是通過程序員的編程控制添加上去。

9.分時系統不需要多道程序技術的支持。

錯誤：分時系統本身就是多道程序系統。

10.分時系統的用戶具有獨占性，因此一個用戶可以獨占計算機系統的資源。

錯誤：分時系統的獨占性是終端上的用戶在使用計算機時在感覺上好似單獨使用一臺計算機一樣。這種感覺

是通過將處理機的時間分成很小的時間片，輪流地分配給聯機終端而完成的。因此，分時系統的用戶是與其它用

戶共享計算系統的資源。

11.設計實時操作系統時，首先應考慮系統的優良性和分配性。

錯誤：設計實時操作系統時，首先要考慮系統的實時性和可靠性。

12.批處理系統不允許用戶隨時干涉自己程序的運行。

13.虛擬機不需要硬件的支持。

錯誤它是通過OS將物理的資源轉換為邏輯資源。

14.操作系統的所有程序是長駐內存的。

錯誤：內部命令長駐內存。

15多道程序的引入提高了系統資源的利用率，同時也使操作系統復雜化。

習題1

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