2011計算機考研《操作系統(tǒng)》綜合應用題(第1章)_跨考網

1.6.2 綜合應用題

?例題1

?什么是操作系統(tǒng)?描述它的主要作用和基本特征?

?例題1解答

?操作系統(tǒng)是控制和管理計算機軟硬件資源，以盡量合理有效的方法組織多個用戶共享多種資源的程序集合。

?操作系統(tǒng)的作用：

?(1)管理系統(tǒng)中的各種資源;(2)為用戶提供良好的界面。

?操作系統(tǒng)具有以下4個基本特征。

?(1)并發(fā)性：并發(fā)性是指兩個或兩個以上的事件或活動在同一時間間隔內發(fā)生。

?(2)共享性：共享性是操作系統(tǒng)的另一個重要特性，是指操作系統(tǒng)中的資源(包括硬件資源和軟件資源)可被多個并發(fā)執(zhí)行的進程共同使用，而不是被一個進程所獨占。

?(3)虛擬性：是操作系統(tǒng)中的一種管理技術，它是把一個物理上的實體映射為若干個邏輯上的對應物。

?(4)不確定性：在多道程序設計中，各個程序之間存在著直接或間接的聯(lián)系，程序的推進速度受它運行環(huán)境的影響。這時同一程序和數(shù)據(jù)的多次運行可能得到不同的結果;程序的運行時間、運行順序也具有不確定性;外部輸入的請求、運行故障發(fā)生的時間也難以預測。這些都是不確定性的表現(xiàn)。

?例題2

?一般一個操作系統(tǒng)要提供三類接口給不同類型的使用者，是哪三類接口?

?例題2解答

?操作系統(tǒng)向用戶提供了以下三種類型的接口。

?(1)命令接口

?? 按命令接口對作業(yè)控制方式的不同，命令接口包括聯(lián)機命令接口和脫機命令接口兩種類型。其中聯(lián)機命令接口由終端處理程序、命令解釋程序和一組聯(lián)機命令組成：終端處理程序負責接收用戶輸入的終端命令，并將它顯示在終端屏幕上;命令解釋程序對接收到的命令進行識別，并調用相應命令的處理程序，以完成請求任務;操作系統(tǒng)則通過提供多條聯(lián)機命令向用戶提供各方面的服務。脫機命令接口由作業(yè)控制語言JCL組成，它向用戶提供了一組作業(yè)控制命令。

?(2)程序接口

?? 程序接口即系統(tǒng)調用，它適用于用戶在編程時請求操作系統(tǒng)提供的服務，如申請和釋放內存、打開和關閉文件等。系統(tǒng)調用命令是為了擴充及其指令，增強系統(tǒng)功能，方便用戶使用而提供的。因此，在一些計算機系統(tǒng)中，把系統(tǒng)調用命令稱為廣義指令或訪管指令。實際上不僅用戶程序要使用系統(tǒng)調用命令，而且系統(tǒng)程序也要使用系統(tǒng)調用來實現(xiàn)其功能。不同的操作系統(tǒng)，其所提供的系統(tǒng)調用命令條數(shù)、格式及所執(zhí)行的功能都不盡相同，它是用戶在編程時獲得操作系統(tǒng)服務的唯一途徑。

?(3)圖形接口

?圖形接口通過圖形化的界面以更加友好的方式向用戶提供服務。

?例題3

?? 若程序PA和PB單獨執(zhí)行時分別用TA和TB表示，TA=1小時，TB=1.5小時，其中處理器工作時間分別為TA=18分鐘，TB=27分鐘。如果采用多道程序設計方法，讓PA、PB并行工作，假定處理器利用率達到50%，另加15分鐘系統(tǒng)開銷，請問系統(tǒng)效率能提高百分之幾?

?例題3解答

?? 在串行情況下，程序運行時間共2.5小時，在并行方式下，處理器利用率達到50%，說明工作時間占總運行時間的50%，即總運行時間為(18+27)/50%(分鐘)，另加15分鐘系統(tǒng)開銷，則并行與串行的效率比為[(18+27)/50%+15]分鐘/2.5小時=70%，即效率提高30%。

?例題4

?操作系統(tǒng)的功能有哪幾個方面?它們各自的含義是什么?

?例題4解答

?操作系統(tǒng)負責管理計算機系統(tǒng)的所有資源，并調度這些資源的使用。具體來說，其主要功能如下。

?(1)處理機管理

?? 處理機管理也稱為進程管理，主要解決的問題是按一定的算法將處理機分配給系統(tǒng)中某個并發(fā)執(zhí)行的程序即“進程”，使CPU資源得到充分地應用。

?(2)存儲管理

?? 存儲管理主要負責內存空間的管理，按一定策略為多個并發(fā)執(zhí)行的程序(進程)分配內存空間，以充分利用內存空間，并負責保證內存中各程序間的信息不相互破壞、竊取。

?(3)設備管理

?? 設備管理負責對系統(tǒng)中所有的輸入/輸出設備進行管理，除了一般意義上的I/O設備外，這里還應包括外存、通道、控制器。設備管理負責對設備進行分配、啟動和故障處理。目的是提高設備使用效率，方便用戶進行輸入/輸出。

?(4)文件管理

?? 計算機系統(tǒng)中的信息是以文件形式存放在外存上的。文件管理的任務是負責對系統(tǒng)中的文件進行存儲、組織、檢索等對文件的操作，以方便用戶對文件的訪問，并解決多用戶間文件的共享、保護、保密等問題。

?(5)作業(yè)管理

?? 作業(yè)管理的任務是為用戶提供一個使用計算機系統(tǒng)的環(huán)境，使用戶能有效、方便地組織自己的作業(yè)(工作流程)，并盡可能地提高整個系統(tǒng)的效率。

?例題5

?分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)的主要區(qū)別是什么?

?例題5解答

?分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)的區(qū)別可以從多路性、獨立性、及時性、交互性和可靠性5個方面進行比較。

?(1)多路性。實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)一樣具有多路性，分時系統(tǒng)按分時原則為多個終端用戶服務;而實時系統(tǒng)，其多路性則主要表現(xiàn)在經常對多路的現(xiàn)場信息進行采集及對多個對象或多個執(zhí)行機構進行控制。

?(2)獨立性。實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)一樣具有獨立性。每個終端用戶在向實時系統(tǒng)提出服務請求時，是彼此獨立的操作，互不干擾;而且在實時系統(tǒng)中信息的采集和對對象的控制也是彼此互不干擾的。

?(3)及時性。實時系統(tǒng)對實時性的要求與分時系統(tǒng)類似，都是以人能接受的等待時間來確定;但實時系統(tǒng)的及時性，則是以控制對象所要求的開始截止時間或完成截止時間來確定的，一般為秒級、百毫秒直至毫秒級，甚至有的要低于100μs。

?(4)交互性。實時系統(tǒng)具有交互性，但這里人與系統(tǒng)的交換，僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務程序。它不像分時系統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理服務、資源共享等服務。

?(5)可靠性。分時系統(tǒng)要求系統(tǒng)可靠，相比之下，實時系統(tǒng)則要求系統(tǒng)高度可靠。因為任何差錯都可能帶來巨大的經濟損失，甚至無法預料的災難后果。因此，在實時系統(tǒng)中，采取了多級容錯措施來保證系統(tǒng)的安全及數(shù)據(jù)的安全。