改《软件基础》作业_芳芳_新浪博客

    突如其来,发现研究生还要帮导师改作业。先自己做下,否则,真不知道怎么改。

1, 如何理解虚拟机的概念?

Java虚拟机是一个想象中的机器,在实际的计算机上通过软件模拟来实现。Java虚拟机有自己想象中的硬件,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。

2,什么是多值程序设计,它的主要优点是什么?

多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业,使它们都处于执行的开始点和开始点之间,这些程序共享计算机系统资源。
多道程序设计的主要优点有:
(1)提高CPU的利用率。在多道程序环境下,多个程序共享计算机资源当某个程序等待I/O操作时,CPU可以执行其他程序,大大提高CPU的利用率。
(2)提高设备的利用率。在多道程序环境下,多个程序共享系统的设备,大大提高系统设备的利用率。
(3)提高系统的吞吐量。在多道程序环境下,减少了程序的等待时间,提高了系统的吞吐量。

3,试述分时系统与实时系统,并比它们的区别

“分时”的含义:分时是指多个用户分享使用同一台计算机。多个程序分时共享硬件和软件资源。

  分时(Time Sharing)操作系统的工作方式是:一台主机连接了若干个终端,每个终端有一个用户在使用。用户交互式地向系统提出命令请求,系统接受每个用户的命令,采用方式处理服务请求,并通过交互方式在终端上向用户显示结果。用户根据上步结果发出下道命令。分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段,称为时间片。操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务。每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。多路性指,伺时有多个用户使用一台计算机,宏观上看是多个人同时使用一个CPU,微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU。交互性是指,用户根据系统响应结果进一步提出新请求(用户直接干预每一步)。“独占”性是指,用户感觉不到计算机为其他人服务,就像整个系统为他所独占。及时性指,系统对用户提出的请求及时响应。

  分时操作系统的特点:

  1. 多路性:即众多联机用户可以同时使用同一台计算机;

  2. 独占性:各终端用户感觉到自己独占了计算机;

  3. 交互性:用户与计算机之间可进行“会话”。

  4. 及时性:用户的请求能在短时间内得到响应

实时系统:

实时系统(Real-time operating system,)的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果,还依赖于产生这个结果的时间。实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。因此实时系统应该在事先定义的时间范围内识别和处理离散事件的能力;系统能够处理和储存控制系统所需要的大量数据。

 

分时系统和实时系统的主要区别如下:

(1)       系统的设计目标不同。分时系统的设计目标时提供一种随时可供多个用户使用的通用性很强的系统,而实时系统则大多数都具有某种特殊用途,是一种专用系统。

(2)       交互性强弱不同。分时系统的交互性强而实时系统的交互性弱。

(3)       响应时间长短不同。分时系统的响应时间以人能接受的时间为准,通常为秒级;而实时系统的响应时间则因受控对象而异,变化范围较大。

设计适用于实时环境的操作系统的主要困难是:在实时环境规定的时间限额内对用户作出相应的反应。如果系统不能在规定的时间限额内完成指定的任务,那么就可能导致整个实时系统的崩溃。因此,在设计这类操作系统时,设计者必须保证所采用的调度策略及相关技术不会使响应时间超过实时环境所规定的时间限额。


 

4,一般从哪几个方面对操作系统的性能进行评价?

五个:可靠性,方便性,效率,可维护性,可移植性。

5,试说出几种你熟悉的操作系统名称,并说明其特征

    DOS、Mac OS、Windows、Linux、Free BSD、Unix/Xenix、OS/2等等,下面介绍常见的微机操作系统的发展过程和功能特点。

一、 DOS操作系统 
    从1981年问世至今,DOS经历了7次大的版本升级,从1.0版到现在的7.0 版,不断地改进和完善。但是,DOS系统的单用户、单任务、字符界面和16位的大格局没有变化,因此它对于内存的管理也局限在640KB的范围内。 DOS最初是微软公司为IBM-PC开发的操作系统,因此它对硬件平台的要求很低,因此适用性较广。常用的DOS有三种不同的品牌,它们是Microsoft公司的MS-DOS、IBM公司的PC-DOS以及Novell公司的DR DOS,这三种DOS相互兼容,但仍有一些区别,三种DOS中使用最多的是MS-DOS。
    DOS系统有众多的通用软件支持,如各种语言处理程序、数据库管理系统、文字处理软件、电子表格。而且围绕DOS开发了很多应用软件系统,如财务、人事、统计、交通、医院等各种管理系统。鉴于这个原因,尽管DOS已经不能适应32位机的硬件系统,但是仍广泛流行,不过DOS被市场淘汰应该只是时间问题
二、 Mac OS 操作系统
     Mac OS操作系统是美国苹果计算机公司为它的Macintosh计算机设计的操作系统的一代操作系统,该机型于1984年推出,在当时的PC还只是DOS枯燥的字符界面的时候,Mac率先采用了一些我们至今仍为人称道的技术。比如:GUI图形用户界面、多媒体应用、鼠标等,Macintosh计算机在出版、印刷、影视制作和教育等领域有着广泛的应用,Microsoft Windows至今在很多方面还有Mac的影子,最近苹果公司又发布了目前{zxj}的个人电脑操作系统Mac OS X。
三、Windows系统
    Windows是Microsoft公司在1985年11月发布的{dy}代窗口式多任务系统,它使PC机开始进入了所谓的图形用户界面时代。在图形用户界面中,每一种应用软件(即由Windows支持的软件)都用一个图标(Icon)表示,用户只需把鼠标移到某图标上,连续两次按下鼠标器的拾取键即可进入该软件,这种界面方式为用户提供了很大的方便,把计算机的使用提高到了一个新的阶段。
    Windows1.X版是一个具有多窗口及多任务功能的版本,但由于当时的硬件平台为PC/XT,速度很慢,所以Windows1.X版本并未十分流行。1987年底Microsoft公司又推出了MS-Windows2.X 版,它具有窗口重叠功能,窗口大小也可以调整,并可把扩展内存和扩充内存作为磁盘高速缓存,从而提高了整台计算机的性能,此外它还提供了众多的应用程序:文本编辑Write、记事本Notepad、计算器Calculator、日历Calendar……等。随后在88年、89年又先后推出了MS-Windows/286-V2.1和MS-Windows/386 V2.1这两个版本。
    1990年,Microsoft公司推出了Windows3.0,它的功能进一步加强,具有强大的内存管理,且提供了数量相当多的Windows应用软件,因此成为386、486微机新的操作系统标准。随后,Windows发表3.1版,而且推出了相应的中文版。3.1版较之3.0版增加了一些新的功能,受到了用户欢迎,是当时{zlx}的Windows版本。
1995年,Microsoft公司推出了Windows95。在此之前的Windows都是由DOS引导的,也就是说它们还不是一个xx独立的系统,而Windows95是一个xx独立的系统,并在很多方面作了进一步的改进,还集成了网络功能和即插即用(Plug and Play)功能,是一个全新的32位操作系统。
    1998年,Microsoft公司推出了Windows95的改进版Windows98,Windows98的一个{zd0}特点就是把微软的Internet浏览器技术整合到了Windows里面,使得访问Internet资源就像访问本地硬盘一样方便,从而更好地满足了人们越来越多的访问Internet资源的需要。Windows98是目前实际使用的主流操作系统。
在90年代初期Microsoft推出了Windows NT(NT是New Technology即新技术的缩写)来争夺Novell Netware的网络操作系统市场。相继有Windows NT 3.0,3.5,4.0等版本上市,逐渐蚕食了中小网络操作系统的大半江山。WindowsNT是真正的32位操作系统,与普通的Windows系统不同,它主要面向商业用户,有服务器版和工作站版之分。
    2000年,Microsoft公司推出了Windows 2000,它包括四个版本:Data center Server是功能最强大的服务器版本,只随服务器捆绑销售,不零售;Advanced Server和Server版是一般服务器使用;Professional版是工作站版本的NT和Windows98共同的升级版本。
目前还有一个主要面向家庭和个人娱乐,侧重于多媒体和网络的Windows Me存在。
    2001年10月25日,Microsoft发布了功能及其强大的Windows XP,该系统采用Windows 2000/NT内核,运行非常可靠、稳定,用户界面焕然一新,使用起来得心应手,这次微软终于可以和苹果的Macintosh软件一争高下了,优化了与多媒体应用有关的功能,内建了极其严格的安全机制,每个用户都可以拥有高度保密的个人特别区域,尤其是增加了具有防盗版作用的xx功能。
四、Unix系统
    Unix系统是1969年在贝尔实验室诞生,最初是在中小型计算机上运用。最早移植到80286微机上的Unix系统,称为Xenix。 Xenix系统的特点是短小精干,系统开销小,运行速度快。UNIX为用户提供了一个分时的系统以控制计算机的活动和资源,并且提供一个交互,灵活的操作界。UNIX被设计成为能够同时运行多进程,支持用户之间共享数据。同时,UNIX支持模块化结构,当你安装UNIX操作系统时,你只需要安装你工作需要的部分,例如:UNIX支持许多编程开发工具,但是如果你并不从事开发工作,你只需要安装最少的编译器。用户界面同样支持模块化原则,互不相关的命令能够通过管道相连接用于执行非常复杂的操作。UNIX 有很多种,许多公司都有自己的版本,如 AT&T、Sun、HP等。
五、Linux系统
    Linux是当今电脑界一个耀眼的名字,它是目前全球{zd0}的一个自由免费软件,其本身是一个功能可与Unix和Windows相媲美的操作系统,具有完备的网络功能,它的用法与UNIX非常相似,因此许多用户不再购买昂贵的UNIX,转而投入Linux等免费系统的怀抱。
    Linux最初由芬兰人Linus Torvalds开发,其源程序在Internet网上公开发布,由此,引发了全球电脑爱好者的开发热情,许多人下载该源程序并按自己的意愿完善某一方面的功能,再发回网上,Linux也因此被雕琢成为一个全球最稳定的、最有发展前景的操作系统。曾经有人戏言:要是比尔·盖茨把Windows的源代码也作同样处理,现在Windows中残留的许多BUG(错误)早已不复存在,因为全世界的电脑爱好者都会成为Windows的义务测试和编程人员。
    Linux操作系统具有如下特点:
1. 它是一个免费软件,您可以自由安装并任意修改软件的源代码。
2. Linux操作系统与主流的UNIX系统兼容,这使得它一出现就有了一个很好的用户群。
3.支持几乎所有的硬件平台,包括Intel系列,680x0系列,Alpha系列,MIPS系列等,并广泛支持各种周边设备。 
    目前,Linux正在全球各地迅速普及推广,各大软件商如Oracle、Sybase、Novell、IBM等均发布了Linux版的产品,许多硬件厂商也推出了预装Linux操作系统的服务器产品,还有不少公司或组织有计划地收集有关Linux的软件,组合成一套完整的Linux发行版本上市,比较xx的有RedHat(即红帽子)、Slackware等公司。Linux可以在相对低价的Intel X86硬件平台上实现xx系统才具有的性能,许多用户使用benchmarks在运行Linux的X86机器上测试,发现可以和Sun和Digital公司的中型工作站的性能媲美。事实上不光是许多爱好者和程序员在使用Linux,许多商业用户比如Internet服务供应商(ISP)也使用Linux做为服务器代替昂贵的工作站。这些服务器的{zg}记录是经过600天的运行没有碰到一次系统崩溃!我们有理由相信Linux这样一个稳定、灵活和易用的软件,肯定会得到越来越广泛的应用。
除了 Linux之外还有一种免费的UNIX变种操作系统FreeBSD可供使用,一般来说,对于工作站而言, LINUX支持的硬件种类和数量要远远地超过FreeBSD,而在网络的负载非常高时, FreeBSD的性能比LINUX 要好一些。
六、OS/2系统 
    1987年IBM公司在激烈的市场竞争中推出了PS/2(Personal System/2)个人电脑。PS/2系列电脑大幅度突破了现行PC机的体系,采用了与其它总线互不兼容的微通道总线MCA,并且IBM自行设计了该系统约80%的零部件,以防止其它公司仿制。OS/2系统正是为系列机开发的一个新型多任务操作系统。OS/2克服了DOS系统640KB主存的限制,具有多任务功能。OS/2也采用图形界面,它本身是一个32位系统,不仅可以处理32位OS/2系统的应用软件,也可以运行16位DOS和Windows软件。 OS/2系统通常要求在4MB内存和100MB硬盘或更高的硬件环境下运行。由于OS/2 xx于PS/2机型,兼容性较差,故而限制了它的推广和应用。
服务器用2003的

 

6,根据你使用计算机的理念,说明操作系统的作用。

    操作系统是一种特殊的用于控制计算机(硬件)的程序(软件)。它是计算机底层的系统软件,负责管理、调度、指挥计算机的软硬件资源使其协调工作,没有它,任何计算机都无法正常运行。它在资源使用者和资源之间充当中间人的角色,举个例子,一个用户(也可以是程序)将一个文件存盘,操作系统就会开始工作:管理磁盘空间的分配,将要保存的信息由内存写到磁盘等。当用户要运行一个程序时,操作系统必须先将程序载入内存,当程序执行时,操作系统会让程序使用CPU。 
7,如何理解网络操作系统的主要功能?

从资源管理的角度看,操作系统有五大功能:

(1)进程管理:对中央处理器进行管理

(2)存储管理:管理内存资源

(3)设备管理:按照一定的策略为进程非配外部设备,启动外部设备进行数据传送

(4)文件管理:有效管理文件的存储空间,合理组织和管理文件系统的目录等

(5)作业管理:根据用户的要求对作业的实际运行进行合理的组织和相应的控制

 

8,如何理解进程的概念?进程和程序的区别?进程与作业的联系与区别是什么?

(1)进程是一个可以并发执行的程序或程序段在一个数据集合上的执行过程,它是系统分配资源的基本单位。

(2)进程与程序的区别:

a,进程是动态概念,程序是静态概念,

b,进程能真实地描述并发执行,且具有并发性,而程序没有

c,一个进程可以执行一个或多个程序

d,程序可以作为一个软件资源长期保持着,而进程则是程序的一次执行过程,是暂时的,是动态地产生和终止的,它不具有存储性。

作业跟进程的关系:

    作业是用户向计算机提交任务的人物载体,而进程是完成用户任务的执行实体,一个作业可由多个进程组成,且必须至少有一个进程;作业的概念主要是用在批处理系统中,而进程的概念,则几乎用在所有的多道系统中。

9,理解进程的三种基本状态和发生状态转换的原因。

基本状态:

执行状态(进程占有CPU,正在CPU上执行它的程序),

就绪状态(进程获取了除了CPU外的一切当前所需资源),

等待状态(进程正在等待某一事件或受到某种制约而暂停执行)。

发生状态的原因是:

1,进程完成了任务或由于某种错误导致非正常终止;

2,进程自己调用堵塞资源;3系统发生进程唤醒。

 10,生产者和消费者进程中的两个p操作能颠倒吗?两个v操作系统能颠倒吗?为什么?

 p操作不能颠倒,v操作可以。

 关 于 PV 操 作   具体参见:

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