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《操作系统精髓与设计原理·第六版》中文版完整答案 PDF 下载
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主要内容：
1.1 列出并简要地定义计算机的四个主要组成部分。
主存储器，存储数据和程序；算术逻辑单元，能处理二进制数据；控制单元，解读存储器中的指令并
且使他们得到执行；输入/输出设备，由控制单元管理。
1.2 定义处理器寄存器的两种主要类别。
用户可见寄存器：优先使用这些寄存器，可以使机器语言或者汇编语言的程序员减少对主存储器的访
问次数。对高级语言而言，由优化编译器负责决定把哪些变量应该分配给主存储器。一些高级语言，
如 C 语言，允许程序言建议编译器把哪些变量保存在寄存器中。
控制和状态寄存器：用以控制处理器的操作，且主要被具有特权的操作系统例程使用，以控制程序的
执行。
1.3 一般而言，一条机器指令能指定的四种不同操作是什么？
处理器－寄存器：数据可以从处理器传送到存储器，或者从存储器传送到处理器。
处理器－I/O：通过处理器和 I/O 模块间的数据传送，数据可以输出到外部设备，或者从外部设备输入
数据。
数据处理：处理器可以执行很多关于数据的算术操作或逻辑操作。
控制：某些指令可以改变执行顺序。
1.4 什么是中断？
中断：其他模块（I/O，存储器）中断处理器正常处理过程的机制。
1.5 多中断的处理方式是什么？
处理多中断有两种方法。第一种方法是当正在处理一个中断时，禁止再发生中断。第二种方法是定义
中断优先级，允许高优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。
1.6 内存层次的各个元素间的特征是什么？
存储器的三个重要特性是：价格，容量和访问时间。
1.7 什么是高速缓冲存储器？
高速缓冲存储器是比主存小而快的存储器，用以协调主存跟处理器，作为最近储存地址的缓冲区。
1.8 列出并简要地定义 I/O 操作的三种技术。
可编程 I/O：当处理器正在执行程序并遇到与 I/O 相关的指令时，它给相应的 I/O 模块发布命令（用以
执行这个指令）；在进一步的动作之前，处理器处于繁忙的等待中，直到该操作已经完成。
中断驱动 I/O：当处理器正在执行程序并遇到与 I/O 相关的指令时，它给相应的 I/O 模块发布命令，并
继续执行后续指令，直到后者完成，它将被 I/O 模块中断。如果它对于进程等待 I/O 的完成来说是不
必要的，可能是由于后续指令处于相同的进程中。否则，此进程在中断之前将被挂起，其他工作将被
执行。
直接存储访问：DMA 模块控制主存与 I/O 模块间的数据交换。处理器向 DMA 模块发送一个传送数据
块的请求，（处理器）只有当整个数据块传送完毕后才会被中断。
1.9 空间局部性和临时局部性间的区别是什么？
空间局部性是指最近被访问的元素的周围的元素在不久的将来可能会被访问。临时局部性（即时间局
部性）是指最近被访问的元素在不久的将来可能会被再次访问。
1.10 开发空间局部性和时间局部性的策略是什么？
空间局部性的开发是利用更大的缓冲块并且在存储器控制逻辑中加入预处理机制。时间局部性的开发
是利用在高速缓冲存储器中保留最近使用的指令及数据，并且定义缓冲存储的优先级。
第 第 2 章 操作系统概述
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2.1 操作系统设计的三个目标是什么？
方便：操作系统使计算机更易于使用。
有效：操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源。
扩展的能力：在构造操作系统时，应该允许在不妨碍服务的前提下有效地开发、测试和引进新的系统
功能。
2.2 什么是操作系统的内核？
内核是操作系统最常使用的部分，它存在于主存中并在特权模式下运行，响应进程调度和设备中断。
2.3 什么是多道程序设计？
多道程序设计是一种处理操作，它在两个或多个程序间交错处理每个进程。
2.4 什么是进程？
进程是一个正在执行的程序，它被操作系统控制和选择。
2.5 操作系统是怎么使用进程上下文的？
执行上下文又称为进程状态，是操作系统用来管理和控制所需的内部数据。这种内部信息和进程是分
开的，因为操作系统信息不允许被进程直接访问。上下文包括操作系统管理进程以及处理器正确执行
进程所需要的所有信息，包括各种处理器寄存器的内容，如程序计数器和数据寄存器。它还包括操作
系统使用的信息，如进程优先级以及进程是否在等待特定 I/O 事件的完成。
2.6 列出并简要介绍操作系统的五种典型存储管理职责。
进程隔离：操作系统必须保护独立的进程，防止互相干涉数据和存储空间。
自动分配和管理：程序应该根据需要在存储层次间动态的分配，分配对程序员是透明的。因此，程序
员无需关心与存储限制有关的问题，操作系统有效的实现分配问题，可以仅在需要时才给作业分配存
储空间。
2.7 解释实地址和虚地址的区别。
虚地址指的是存在于虚拟内存中的地址，它有时候在磁盘中有时候在主存中。
实地址指的是主存中的地址。
2.8 描述轮循调度技术。
轮循调度是一种调度算法，所有的进程存放在一个环形队列中并按固定循序依次激活。因为等待一些
事件（例如：等待一个子进程或一个 I/O 操作）的发生而不能被处理的进程将控制权交给调度器。
2.9 解释单体内核和微内核的区别。
单体内核是一个提供操作系统应该提供的功能的大内核，包括调度、文件系统、网络、设备驱动程序、
存储管理等。内核的所有功能成分都能够访问它的内部数据结构和程序。典型情况下，这个大内核是
作为一个进程实现的，所有元素都共享相同的地址空间。
微内核是一个小的有特权的操作系统内核，只提供包括进程调度、内存管理、和进程间通信等基本功
能，要依靠其他进程担当起和操作系统内核联系作用。
2.10 什么是多线程？
多线程技术是指把执行一个应用程序的进程划分成可以同时运行的多个线程。
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