计算机系统由哪些部分组成计算机系...
第一章引言
1.计算机系统由哪些部分组成?
计算机系统是按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。计算机系统由硬件(子)系统和软件(子)系统组成。硬件系统是计算机系统赖以工作的实体;软件系统保证计算机系统按用户指定的要求协调地工作。硬件系统主要由中央处理器(CPU)、主存储器、辅助存储器(磁带、磁盘等)以及各种输入输出设备(键盘、显示器、打印机等)组成;软件系统由各种程序和数据组成。
2.名词解释:操作系统。
开会发言操作系统,是计算机系统的一种系统软件,由它统一管理计算机系统的资源和控制程序的执行。操作系统既是一种资源管理程序,又是一种其他程序执行的控制程序,其目的是提供一个供其他程序执行的良好环境。三一重工挖掘机
3.操作系统管理计算机系统的哪些资源?
操作系统管理的计算机系统资源包括两大类:硬件资源和软件资源。计算机系统的硬件资源主要包括中央处理器(CPU)、主存储器、辅助存储器(磁带、磁盘等)以及各种输入输出设备(键盘、显示器、
打印机等);软件资源包括各种程序和数据。
4.操作系统怎样为用户提供良好的运行环境?
操作系统是一种系统程序,其目的是提供一个供其他程序执行的良好环境。
首先操作系统要使得计算机系统使用方便:操作系统为用户提供方便的使用接口,用户按需要输入命令或从提供的“菜单”中选择命令,操作系统按命令去控制程序的执行;用户也可以请求操作系统的功能模块为其服务,而不必了解硬件的特性。
其次操作系统要使得计算机系统能高效地工作:操作系统扩充硬件的功能,使硬件的功能发挥的更好;操作系统使用户合理共享资源,防止各用户间的相互干扰;操作系统以文件形式管理软件资源,保证信息的安全和快速存取。5.操作系统怎样提高系统的效率?
操作系统是一种系统程序,其目的是提供一个供其他程序执行的良好环境。配置操作系统可以使得计算机系统能高效地工作:操作系统扩充硬件的功能,使
硬件的功能发挥的更好;操作系统使用户合理共享资源,防止各用户间的相互干扰;操作系统以文件形式管理软件资源,保证信息的安全和快速存取。6.操作系统是怎样形成的?
早期的计算机体积庞大、速度低、设备少、编制的程序也比较简单,计算机上不配置操作系统,程序员直接使用机器指令设计程序,程序的装入、调试以及运行都是通过控制台上的开关来实现。用户独占整机,人机矛盾突出。
随着计算机的发展,硬件增加了读卡机、行式打印机和磁带机,产生了原始汇编系统,程序按汇编格式书写比用机器指令容易,程序的装入、执行可以借助特制的卡片通过读卡机装入计算机。这种工作方式比早期的工作方式前进了一步。
20世纪50年代末60年代初,计算机发展进入第二代,速度有了很大提高,存储容量大幅度增长,先后出现了FORTRAN、ALGOL、COLBOL设计语言及相应编译程序,编写程序更加容易,于是计算机系统上配置了管理程序,使得计算机操作方便灵活、安全可靠,这种管理程序可以看作是初级的操作系统。
计算机进入第三代后,硬件有了很大发展,计算机应用也日益广泛,管理程序进一步发展形成SPOOL,进而出现批处理操作系统。
7.批处理操作系统是怎样实现计算机操作自动化的?
用户把准备好的一批作业信息,包括程序、数据、作业控制说明书通过相应的输入设备传送到大容量
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的磁盘上等待处理。操作系统中的作业调度程序按照某种原则从磁盘上选择若干作业装入主存储器,主存储器中的这些作业可以占用中央处理机运行。当某个作业执行结束时,启动打印机,输出计算结果。然后又可从磁盘上选择作业装入主存储器,让其运行。这样,在作业控制说明书的控制下,无需人为干预,批处理操作系统实现了计算机操作的自动化。
IP地址是当前所在城市吗8.分时系统的主要特点是什么?
分时操作系统支持多道程序同时执行,实现了人机交互对话,主要具有以下特点:
同时性,允许多个终端用户同时使用一个计算机系统。
独立性,用户在各自的终端上请求系统服务,彼此独立,互不干扰。
及时性,分时系统对用户的请求能在较短的时间内给出应答,使用户觉得系统
即时响应了他的请求而感到满意。
交互性,采用人—机对话的方式工作,用户在终端上可以直接输入、调试和运行自己的程序,能及时修改程序中的错误且直接获得结果。
9.什么是“前台”作业、“后台”作业?为什么对“前台”作业要及时响应?批处理操作系统实现自动控制无需人为干预,分时操作系统实现了人机交互对话,这两种操作系统具有各自的优点。为了充分发挥批处理系统和分时系统的优点,在一个计算机系统上配置的操作系统往往既具有批处理能力,又提供分时交互的能力。这样,用户可以先在分时系统的控制下,以交互式输入、调试和修改自己的程序;然后,可以把调试好的程序转交给批处理系统自动控制其执行而产生结果。这些由分时系统控制的作业称为“前台”作业,而那些由批处理系统控制的作业称为“后台”作业。在这样的系统中,对前台作业应该及时响应,使用户满意;对后台作业可以按一定的原则进行组合,以提高系统的效率。
10、实时操作系统的主要特征是什么?
实时操作系统是较少有人为干预的监督和控制系统。实时操作系统具有以下特征:及时响应、快速处理,实时系统的时间要求是强制性严格规定的,仅当在限定的时间内返回一个正确结果时,才能认为系统的功能是正确的;
高可靠性和安全性,不强求系统资源的利用率。
11、网络操作系统和分布式操作系统都是配置在计算机网络上的操作系统,它们之间有什么本质上的不同?
个人计算机系统的资源和功能相对有限,为了满足较大规模的应用,可以把若干个人计算机系统组成计算机网络。根据计算机网络的结构,通信方式和资源管理方法,可以配置网络操作系统或分布式操作系统。
网络中的各台计算机没有主次之分;网络中任意两台计算机可以通过通信交换信息;网络中的资源供各用户共享。
分布式计算机系统工程是由多台计算机组成的一种特殊的计算机网络,分布式操作系统能使系统中若干台计算机相互协作完成一个共同任务,使一个程序分布在几台计算机上并行执行,相互协作得到结果。
12、从资源管理的角度来看,操作系统的基本功能可以分为哪些部分?
从资源管理的角度来看,操作系统的基本功能可以分为五在部分:处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。
第二章节计算机系统结构
1.计算机系统中既有操作系统程序,又有用户程序,在什么情况下操作系统程序才能占用中央处理器?
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一个计算机系统,尤其是采用多道程序设计技术的计算机系统,不仅有操作系统和其他的系统软件,而且还有若干应用程序。这些程序只有占用中央处理器执行时才能履行自己的职责。而中央处理器在任何时刻最多只能被一个程序占用。
计算机系统的引导程序进行系统初始化后,把操作系统的核心程序装入主存储器。如果没有用户请求操作系统服务,操作系统就处于等待状态。当某个事件出现,操作系统的服务程序就要处理它(让用户程序执行),处理结束后,又等待下一个事件的发生。
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中断是计算机系统结构的一个重要部分,中央处理器每执行完一条指令后,均由中断装置判别是否事件发生。若无事件发生,中央处理器继续执行指令;若有事件发生,中断装置中断原来占用中央处理器的程序执行,而让操作系统的处理事件服务程序占用中央处理器,对出现的事件进行处理,待操作系统对事件处理完成后,再让原来的程序继续占用中央处理器执行。
2.阐述硬件的中断装置的作用。
中断是计算机系统结构的一个重要部分,每个计算机系统都有自己的中断机制,中断机制包括硬件的中断装置和操作系统的中断处理服务程序。中央处理器每执行完一条指令后,均由中断装置判别是否有事件发生。若无事件发生,中央处理器继续执行指令;若有事件发生,中断装置中断原来占用中央处理器的程序执行,而让操作系统的处理事件服务程序占用中央处理器对出现的事件进行处理,待操
作系统对事件处理完成后,再让原来的程序继续占用中央处理器执行。
中断装置在发现中断事件后,首先把被中断程序的断点等保存起来,然后让操作系统的处理程序占用处理器。利用硬件的中断装置使得操作系统可以控制各个程序的执行,为用户提供各种服务。
3.操作系统怎样让多个用户程序同时执行?
一个计算机系统,尤其是采用多道程序设计技术的计算机系统,不仅有操作系统和其他的系统软件,而且还有若干应用程序。这些程序只有占用中央处理器执行时才能履行自己的职责。而中央处理器在任何时刻最多只能被一个程序占用。
中断装置在判别到有某个事件发生时,就会触发一个中断让操作系统去占用处理器。操作系统对事件处理结束后,又主动让出处理器,并根据对事件处理情况从那些具备占用处理器条件的程序中选择一个,让它占用处理器,直到系统再一次发生事件而被中断。操作系统总是按照预定的策略去选择可占用处理器的程序,系统中若干程序可以交替地占用处理器,形成多个程序同时执行的状态。
利用硬件的中断装置使得操作系统可以控制各个程序的执行,为用户提供各种服务。
4.为什么要把“启动I/O”等指令定义为特权指令?
一个程序可以在其他程序等待外围设备传送信息时占用处理器执行,在执行中如果它也使用启动者指令去启动一台正在工作的外围设备,那么就会造成冲突。为了保护输入输出的完整性,硬件把“启动I/O”等一类可能影响系统安全的指令定义为特权指令。特权指令只允许操作系统程序使用,用户程序不能使用特权指令。外围设备的启动工作由操作系统系统统一管理,这样不仅可以安全地使用外围设备,正确地传送信息,而且可以减少用户为启动外围设备而必须了解外围设备特性及组织启动等工作,大大方便了用户。
5.怎样限制用户程序使用特权指令?
为了保证正确的操作,应该限制用户程序使用特权指令,为此,中央处理器设置了两种工作状态:管态和目态。当中央处理器处于管态时可执行包括特权指令在内的一切机器指令;当中央处理器处于目态时不允许执行特权指令。操作系统程序占用中央处理器时,中央处理器工作在管态;而用户程序占用中央处理器时,中央处理器工作在目态。如果中央处理器在目态下取到了特权指令,中央处理器就拒绝执行该指令,并产生“非法操作”事件经中断装置和操作系统通知用户修改。

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