计算机操作系统武汉大学出版社

第 1 章 习 题 答 案

5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000元，下表给出了P1和P2在M1和M2上所花的时间和指令条数。 程序 P1 P2 M1 指令条数 200×106 300×103 执行时间(ms) 10000 3 指令条数 150×106 420×103 M2 执行时间(ms) 5000 6 请回答下列问题： （1） 对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？ （2） 在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度

来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？ （3） 假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周

期数CPI各是多少？ （4） 如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，

该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑） （5） 如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时

间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？

参考答案：

（1） 对于P1，

第 1 章 习 题 答 案

5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000元，下表给出了P1和P2在M1和M2上所花的时间和指令条数。 程序 P1 P2 M1 指令条数 200×106 300×103 执行时间(ms) 10000 3 指令条数 150×106 420×103 M2 执行时间(ms) 5000 6 请回答下列问题： （1） 对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？ （2） 在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度

来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？ （3） 假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周

期数CPI各是多少？ （4） 如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，

该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑） （5） 如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时

间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？

参考答案：

（1） 对于P1，

练习题(一)

Ⅰ 问答题

1. 操作系统的两个主要目标是什么？ 答：方便性与有效性。

2. 试说明操作系统与硬件、其它系统软件以及用户之间的关系？ 答：

与硬件的关系：操作系统是位于硬件层上的第一层软件，它直接管理着计算机的硬件，合理组织计算机工作流程，并提高了硬件的利用率。。

与其他系统软件的关系：操作系统是系统软件，但它不同于其它系统软件和应用软件，它为其它系统软件和应用软件提供接口。应用软件要使用操作系统所提供的服务方可方便使用计算机。

与用户之间的关系：操作系统是为改善人机界面、提供各种服务，为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。

3. 试论述操作系统是建立在计算机硬件平台上的虚拟计算机系统。 答：没有任何软件支持的计算机称为裸机，即使其硬件功能再强，也必定是难于使用的。而实际呈现在用户面前的计算机系统是经过若干层软件改造的计算机。裸机位于最里层，它的外面是操作系统，经过操作系统提供的资源管理功能和方便用户的各种服务功能，将裸机改造成功能更强、使用更方便的机器，通常把覆盖了软件的机器称为扩充机器，又称之为虚拟机（Virtual Machine ），这样的计算机系统是概念上和逻辑上的计算机，不是物理上的真实计算机。

第7章Windows的进程与内存管理

7.1Windows NT的特点及相关的概念 7.1.1Windows NT体系结构的特点 7.1.2Windows的管理机制 1. 核心态(kernel mode)和用户态(user mode) 2. Windows操作系统的体系结构 3. 系统调用、中断和陷阱 陷阱是由程序造成的，并且与程序同步。如果程序一而再 的被运行，陷阱将总在指令流中相同位置的精确发生。而 中断则是由外部事件和其时钟造成的，不具有重复性

中断、异常、陷阱 1、三者的关系 陷阱这个说法其实不确切，应该说是陷阱门。中断包 含中断门和陷阱门，当然还有其他。 2、中断和异常的区别 中断和异常，都是程序执行过程中的强制性转移。异 常，是处理器执行指令过程中监测到错误时发生；中断， 通常在程序执行时因硬件而随机发生(如外围设备的请 求),软件通过int指令也可以产生中断。 3、中断门和陷阱门的区别 他们的区别很微小，即执行时是否影响中断允许标志 IF。中断门会在执行前前将IF设为0,完事后iret指令会 从堆栈上恢复IF的原值，这样可以避免其他中断干扰当 前中断的处理；而陷阱门不会。因此，中断门最适宜于

大学计算机基础教程

习题参考答案

习题1

1.1 选择题

1. 美国宾夕法尼亚大学1946年研制成功的一台大型通用数字电子计算机，名称是( C )。 A) Pentium B) IBM PC C) ENIAC D) Apple 2.1981年IBM公司推出了第一台（ B ）位个人计算机IBM PC5150。 A) 8 B) 16 C) 32 D) 64 3. 中国大陆1985年自行研制成功了第一台PC 兼容机，即（ C ）0520微机。 A) 联想 B) 方正 C) 长城 D) 银河 4. 摩尔定律主要内容是指，微型片上集成的晶体管数目每（ C ）个月翻一番。 A) 6 B) 12 C) 18 D) 24 5. 第四代计算机采用大规模和超大规模( C )作为主要电子元件。 A) 电子管 B) 晶体管 C) 集成电路 6. 计算机中最重要的核心部件是( B )。 A) DRAM B) CPU C) CRT

D) 微处理器 D) ROM

7. 将微机或某个微

第1章 计算机系统结构的基本概念

1、有一个计算机系统可按功能分成4级，每级的指令互不相同，每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强M倍，即第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。现若需第i级的N条指令解释第i+1级的一条指令，而有一段第1级的程序需要运行Ks，问在第2、3和4级上一段等效程序各需要运行多长时间？答：第2级上等效程序需运行：(N/M)*Ks。第3级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*Ks。第4级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*(N/M)*Ks。

2、硬件和软件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的？试举例说明。

答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用软件模拟完成。只是反映在速度、价格、实现的难易程度上这两者不同。

3、试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。 答：计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同，但又相互影响。

（1）计算机的系统结构相同，但可采用不同的组成。如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器。从汇编语言、机器语言程序设计者看到的概念性结构相

计算机操作系统

实验名称：熟悉Linux操作系统（进程观测）

一 实验目的

（1）了解在Linux操作系统中进程的特点和表现形式 （2）掌握Linux查看进程的方式与方法 （3）在一个进程中创建另一个进程的方法

（4）掌握父进程和子进程的关系和fork的用法 二 实验内容 二、实验内容

（1）编写一个简单的程序，使用ps或top工具观察该进程的的ID号，并使用kill工具终止进程运行。

（2）编写一个程序，使用fork函数生成一个子进程，并使用相关工具观察进程状态。 三、实验步骤 (1)

#include int main() { //设计一个循环，使其反复运行，方便观察 while(1) { printf(\ } return 0; }

文件名命名为process1.c,使用gcc process1.c -o process编译该程序。运行该程序，打开其它一个终端窗口，输入命令top，观察名称为process1的进程，记录各项数据（包括进程号）。使用\进程号\直接杀死该进程。观察进程是否消失？

需要记录的数据：进程状态中的id，内存使用和CPU占有率。由于该进程一直处于循环中，思考id、内存使用和cpu占有率哪一个因素和循环

《计算机系统的体系结构》课后答案1-8章

第1章 计算机系统结构的基本概念

1、有一个计算机系统可按功能分成4级，每级的指令互不相同，每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强M倍，即第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。现若需第i级的N条指令解释第i+1级的一条指令，而有一段第1级的程序需要运行Ks，问在第2、3和4级上一段等效程序各需要运行多长时间？

答：第2级上等效程序需运行：(N/M)*Ks。第3级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*Ks。第4级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*(N/M)*Ks。

2、硬件和软件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的？试举例说明。

答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用软件模拟完成。只是反映在速度、价格、实现的难易程度上这两者不同。

3、试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。

答：计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同，但又相互影响。 （1）计算机的系统结构相同，但可采用不同的组成。如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器

《计算机系统的体系结构》课后答案1-8章

第1章 计算机系统结构的基本概念

1、有一个计算机系统可按功能分成4级，每级的指令互不相同，每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强M倍，即第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。现若需第i级的N条指令解释第i+1级的一条指令，而有一段第1级的程序需要运行Ks，问在第2、3和4级上一段等效程序各需要运行多长时间？

答：第2级上等效程序需运行：(N/M)*Ks。第3级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*Ks。第4级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*(N/M)*Ks。

2、硬件和软件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的？试举例说明。

答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用软件模拟完成。只是反映在速度、价格、实现的难易程度上这两者不同。

3、试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。

答：计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同，但又相互影响。 （1）计算机的系统结构相同，但可采用不同的组成。如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器

第一章

1.1 计算机控制系统是怎么样分类的？按功能和控制规律可各分几类？ 答：计算机控制系统可按功能分类，按控制规律分类和按控制方式分类。

按功能计算机控制系统的分类：（1）数据处理系统。（2）直接数字控制（简记为DDC）。（3）监督控制（简记为SCC）。（4）分级控制。（5）集散控制。（6）计算机控制网络。

按照控制规律计算机控制系统的分类：（1）程序和顺序控制。（2）比例积分微分控制（简称PID控制）。（3）有限拍控制。（4）复杂规律控制。（5）智能控制。

1.2 计算机控制系统由哪些部分组成？并画出方框图。

答：计算机控制系统由控制对象、执行器、测量环节、数字调节器及输入输出通道等组成。

方框图：P115 图1.21 输出反馈计算机控制系统

1.9 简述采样定理及其含义。 答：采样定理：如果采样角频率

=2/T大于2

，即

≥2

，则采样的是连续信号

离散信号(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t)。式中y(t)的频谱特性中的最高角频率。 含义：要使采样信号确选择采样角频率，使

(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t)，必须正≥

1.10 多路巡回检测时，采样时间，采样周期T和通道数N之间的关系。 答：采样时间是足够短的时间