计算机科学导论第三版答案 下载本文

第8章 操 作 系 统

习题(答案)

一.单项选择题

1.D 2.C 3.B 4.A 6.D 7.B 8.C 9.D

二.简答题

1.什么是计算机操作系统?它具有的基本功能有哪些?

5.C 10.A

答:操作系统就是合理管理并控制计算机系统内软、硬件资源,并能够合理组织工作流程、方便用户使用的程序的集合。

通常我们将操作系统的功能概括为两大功能:扩展的虚拟机功能、资源管理功能。

其中,资源管理功能包括了处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理四大功能。而扩展的虚拟机提供友好的人机交互以及程序级接口,使得计算机看上去像是功能扩展了的机器。

2.操作系统通常有哪些类型?分别有什么特点?

答:最常见的是按照操作系统的性质来划分的类型:分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、嵌入式操作系统。

批处理系统的主要特点是系统吞吐量大、系统资源利用率较高、平均作业周转时间(作业从提交到结果输出的时间)较长,系统无交互力。

分时系统中往往支持多道程序执行,尽管如此,各运行任务具有独立性,互不影响;由于将处理机分时使用,使得用户与系统的及时交互成为可能,因此,分时系统具有较好的交互性;同时,系统资源利用率也得到了很大的提高。

实时系统具有事件驱动的特点,往往是由外部事件来触发系统的响应;实时系统要求的响应时间很短,以便及时响应事件,从而保证整个系统的实时性和高可靠性。

网络操作系统要求组成网络的各台计算机物理分散且高度自治,各计算机都有各自的软、硬件资源,系统的主要目的是共享网络资源、信息交换和协作。

嵌入式操作系统具有普通计算机具有的通常功能,但同时具有实时系统的特征,通常是更小的具有一定硬件控制功能的系统。

3.什么是并发?并行与并发的区别与联系是什么? 答:并发通常指多个任务可以在同一个时间段内同时执行,即允许多个任务在宏观上并行,微观上仍然是串行的(对于单CPU系统而言)。

并行指的是多个任务真正意义上的同时执行,换言之,多个任务可以在同一个时刻同时执行。

并发系统只能够是宏观上并行、微观上串行执行;而并行则在微观执行上也是并行的。只有在多处理机系统中,任务的并行执行才是可能的。并行系统往往也可以支持任务的并发执行。

4.一个操作系统都应该有哪些基本组成?

答:现代操作系统至少由存储管理、进程管理、设备管理、文件管理以及用户接口五个部分组成。

用户接口一般包含命令接口(如shell命令)和程序接口。

进程管理包含了进程描述、进程的状态及转换、进程控制和调度、进程间通信等多个部分。

存储管理解决内存分配与回收、内存保护、地址映射、虚拟存储等问题。 设备管理涉及到中断技术、I/O硬件与I/O软件、数据传输控制技术等。

文件管理要解决文件的命名、文件属性、文件操作、文件的逻辑与物理结构、文件的存取方式、磁盘物理空间管理、目录、文件可靠性等问题。

5.目前主流操作系统有哪些?它们的特点是什么?

答:目前主流操作系统有Windows、UNIX 、Linux等。

Windows操作系统特点:统一的窗口和操作风格、丰富的应用程序与应用开发工具、事件驱动程序的运行方式、多任务的图形化用户界面、支持网络及多媒体技术、丰富的应用程序接口、广泛的硬件支持。

UNIX操作系统特点:多用户、多任务、分时,有友好的用户接口,可装卸的树型结构文件系统,设备文件化,较强的可移植性。

Linux操作系统特点:友好的用户接口,超强的可移植性,灵活的模块化设计,强大的通信及网络功能,强大的健壮性。

三.讨论题

1.在平时使用的操作系统中,如何认识进程?为什么在操作系统中要引入这个概念?而不就使(题目中无)用程序这个概念?

答案略。

2.操作系统是否功能越强大、使用越简单就越好?为何现实世界有多种不同的操作系统存在,为什么不统一为一个操作系统,这样不是会省去很多麻烦吗?

答案略。

第9章 网 络 计 算

习题(答案)

一.选择题

1.C 6.A 11.D

2.B 7.ABCD 12.C

3.A 8.ABCD 13.B

4.C 9.ABCD 14.B

5.C 10.ABC

二.简答题

1.什么叫信息、数据、信号?

答:信息(Information)是客观事物的属性和相互联系特性的表现,它反映了客观事物的存在形式和运动状态。计算机中的信息—般是字母、数字、符号的组合,而将这些信息进行传输的载体可以是文字、声音、图形、图像等。

数据(Data)是信息的数字化形式或数字化的信息形式。

信号(Signal)是携带信息的传输介质,在通信系统中常用电信号、光信号、载波信号、脉冲信号、调制信号等描述。

2.什么是串行通信和并行通信?

答:在数据通信中,将待传送的每个字符的二进制代码按由低位到高位的顺序依次发送,每次由发送端传送到接收端的数据只有一位,这种方式称为串行通信。

至少有8位二进制数据同时通过多位数据线从一个设备传送到另一个设备,每次发送一个字符代码,这种工作方式称为并行通信。

3.什么是同步通信和异步通信?

答:同步是每次发送多个字节或信息块,要求通信的收、发双方在时间基准上保持一致,系统需要一个同步时钟,用于传输大量的信息。

异步每次发送和接收一个字符的数据,同步在字符的基础上进行,起始时刻是任意的,字符与字符之间的间隔也是任意的,即各个字符之间是异步的。

4.简述计算机网络的定义。

答:计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置分散的、具有独立功能的多个计算机系统连接起来,按照以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统(Network Operating System:NOS)等)进行数据通信,以实现网络中资源共享和信息传递的系统。

5.简述资源子网和通信子网的组成。

答:资源子网由主机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源织成。资源子网负责全网的数据处理业务,向网络用户提供各种网络资源与网络服务。

通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成,负责完成网络数据传输、转发等通信处理任务。

6.简述光纤通信的优点。

答:光纤通信的优点是通信容量非常大、抗雷电和电磁抗干扰性能好、传输距离远、传输速率高、单芯可实现传输、传输损耗小、中继距离长、无串音干扰、保密性好、体积小、重量轻。

7.简述分组交换。

答:分组交换采用存储转发的技术,把来自用户的信息暂存于存储装置中,并划分为多个一定长度的分组,每个分组前边都加上固定格式的分组标记(Lable),用于指明该分组的发端地址、收端地址及分组序号等,然后再根据地址转发分组。分组在各交换节点之间传送比较灵活,交换节点不必等待整个报文的其他分组到齐,而是一个分组、一个分组地转发。这样可以大大压缩节点所需的存储容量,也缩短了网路时延。另外,较短的报文分

组比长的报文可大大减少差错的产生,提高了传输的可靠性。但分组交换也有缺点,分组存储转发时,会产生时延;携带控制信息会增加开销(Overhead);分组交换网还需要专门的管理和控制机制。

8.计算机网络的拓扑结构有哪些?分别简述每种拓扑结构的特点。

答:(1)总线型网络(Bus Network)结构

在总线型拓扑结构中,网络中的所有节点都直接连接到同一条传输介质上,这条传输介质称为总线。各个节点将依据一定的规则分时地使用总线来传输数据,发送节点发送的数据帧沿着总线向两端传播,总线上的各个节点都能接收到这个数据帧,并判断是否发送给本节点的,如果是,则将该数据帧保留下来;否则将丢弃该数据帧。

(2)树型网络(Tree Network)结构

总线型拓扑结构的另一种形式是树型拓扑结构,传输介质是不封闭的分支电缆。和总线型结构一样,树型拓扑结构中任何一个节点发送的数据都能被其它节点接收。

(3)星型网络(Star Network)结构

在星型拓扑结构中,每个端点必须通过点到点链路连接到中间节点上,任何两个端节点之间的通信都要通过中间节点来进行。在星型结构的网络中,可采用集中式访问控制和分布式访问控制两种访问控制策略对网络节点实施网络访问控制。

(4)环型网络(Ring Network)结构

在环型拓扑结构中,各个节点通过中继器连入网络,中继器之间通过点到点链路连接,使之构成一个闭合的环型网络。发送节点发送的数据帧沿着环路单向传递,每经过一个节点,该节点要判断这个数据帧是否发送给本节点的,如果是, 则要将数据帧拷贝下来。然后将数据帧传递到下游节点。数据帧遍历各个节点后,由发送节点将数据帧从环路上取下。

9.简述网络体系结构。

答:网络的体系结构是用层次结构设计方法提出的计算机网络层次结构及其协议的集合。换种说法,它是计算机网络及其部件所应能完成的各种功能的精确定义。

在网络分层体系结构中,每一个层次在逻辑上都是相对独立的;每一层都有具体的功能;层与层之间的功能有明确的界限;相邻层之间有接口标准,接口定义了低层向高层提供的操作服务;计算机间的通信是建立在同层次之间的基础上。

10.常用的网络互连设备有哪些?

答:常用的互连设备有以下几类:

(1)物理层互连设备,即中继器(Repeater),中继器又叫转发器。 (2)数据链路层互连设备,即网桥(Bridge)。 (3)网络层互连设备,即路由器(Router)。

(4)网络层以上的互连设备,统称网关(Gateway)或应用网关。 11.简述TCP/IP协议的体系结构。

答:TCP/IP(传输控制协议/网际协议)是Internet赖以存在的基础,Internet中计算机之间通信必须共同遵循的TCP/IP通信规定。TCP/IP的体系结构如图所示。