1 CHAPTERIntroductionPractice Exerc

1 CHAPTER
Introduction
Practice Exercises
1.1 What are the three main purposes of an operating system?
Answer:
• To provide an environment for a computer user to execute programs
on computer hardware in a convenient and efficient manner.
• To allocate the separate resources of the computer as needed to
solve the problem given. The allocation process should be as fair
and efficient as possible.
• As a control program it serves two major functions: (1) supervision
of the execution of user programs to prevent errors and improper
use of the computer, and (2) management of the operation and
control of I/O devices.
1.2 What are themain differences between operating systems formainframe
computers and personal computers?
Answer: Generally, operating systems for batch systems have simpler
requirements than for personal computers. Batch systems do not have
to be concerned with interacting with a user as much as a personal
computer. As a result, an operating system for a PC must be concerned
with response time for an interactive user. Batch systems do not have
such requirements. A pure batch system also may have not to handle
time sharing,whereas an operating systemmust switch rapidly between
different jobs.
1.3 List the four steps that are necessary to run a program on a completely
dedicated machine.
Answer:
12 Chapter 1 Introduction
a. Reserve machine time.
b. Manually load program into memory.
c. Load starting address and begin execution.
d. Monitor and control execution of program from console.
1.4 We have stressed the need for an operating system to make efficient use
of the computing hardware. When is it appropriate for the operating
system to forsake this principle and to “waste” resources? Why is such
a system not really wasteful?
Answer: Single-user systems should maximize use of the system for
the user. A GUI might “waste” CPU cycles, but it optimizes the user’s
interaction with the system.
1.5 What is themain difficulty that a programmermust overcome inwriting
an operating system for a real-time environment?
Answer: The main difficulty is keeping the operating system within
the fixed time constraints of a real-time system. If the system does not
complete a task in a certain time frame, it may cause a breakdown
of the entire system it is running. Therefore when writing an operating
systemfor a real-time system, thewritermust be sure that his scheduling
schemes don’t allow response time to exceed the time constraint.
1.6 Consider the various definitions of operating system.Considerwhether
the operating systemshould include applications such asWeb browsers
andmail programs. Argue both that it should and that it should not, and
support your answer.
Answer: Point. Applications such as web browsers and email tools are
performing an increasingly important role inmodern desktop computer
systems. To fulfill this role, they should be incorporated as part of the
operating system. By doing so, they can provide better performance
and better integration with the rest of the system. In addition, these
important applications can have the same look-and-feel as the operating
system software.
Counterpoint. The fundamental role of the operating system is to man-
age system resources such as the CPU,memory, I/O devices, etc. In ad-
dition, it’s role is to run software applications such as web browsers and
email applications. By incorporating such applications into the operating
system, we burden the operating system with additional functionality.
Such a burdenmay result in the operating systemperforming a less-than-
satisfactory job at managing system resources. In addition, we increase
the size of the operating system thereby increasing the likelihood of
system crashes and security violations.
1.7 How does the distinction between kernelmode and usermode function
as a rudimentary form of protection (security) system?
Answer: The distinction between kernel mode and user mode pro-
vides a rudimentary formof protection in the followingmanner. Certain
instructions could be executed only when the CPU is in kernel mode.
Similarly, hardware devices could be accessed only when the program
is executing in kernel mode. Control over when interrupts could be en-Practice Exercises 3
abled or disabled is also possible only when the CPU is in kernel mode.
Consequently, the CPU has very limited capability when executing in
user mode, thereby enforcing protection of critical resources.
1.8 Which of the following instructions should be privileged?
a. Set value of timer.
b. Read the clock.
c. Clear memory.
d. Issue a trap instruction.
e. Turn off interrupts.
f. Modify entries in device-status table.
g. Switch from user to kernel mode.
h. Access I/O device.
Answer: The following operations need to be privileged: Set value of
timer, clear memory, turn off interrupts, modify entries in device-status
table, access I/O device. The rest can be performed in user mode.
1.9 Some early computers protected the operating system by placing it in
a memory partition th

Kết quả (Việt) 1:

CHƯƠNG 1Giới thiệuBài tập thực hành1.1 những gì là ba mục đích chính của một hệ điều hành?Trả lời:• Cung cấp một môi trường cho người dùng máy tính để thực hiện chương trìnhtrên phần cứng máy tính một cách thuận tiện và efficient.• Phân bổ các nguồn lực riêng biệt của máy tính theo yêu cầu đểgiải quyết vấn đề được đưa ra. Quá trình phân bổ nên như công bằngvà efficient càng tốt.• Như một điều khiển chương trình nó phục vụ hai chức năng chính: giám sát (1)thực hiện của người sử dụng chương trình để ngăn chặn các lỗi và không đúng cáchsử dụng máy tính, và (2) quản lý hoạt động vàkiểm soát của I/O thiết bị.1.2 những gì là themain sự khác biệt giữa hệ điều hành formainframemáy tính và máy tính cá nhân?Trả lời: Nói chung, Hệ điều hành cho hàng loạt hệ thống có đơn giảnđiều kiện hơn cho máy tính cá nhân. Hàng loạt hệ thống không cóphải có liên quan với tương tác với người dùng nhiều nhất như là một cá nhânmáy tính. Kết quả là một hệ điều hành cho một máy tính phải được quan tâmvới thời gian phản ứng cho một người dùng tương tác. Hàng loạt hệ thống không cóCác yêu cầu. Một hệ thống tinh khiết lô cũng có thể có không để xử lýthời gian chia sẻ, trong khi một systemmust hoạt động chuyển đổi nhanh chóng giữacông việc khác nhau.1.3 danh sách bốn bước cần thiết để chạy một chương trình trên một hoàn toànmáy chuyên dụng.Trả lời:12 chương 1 giới thiệua. dự trữ máy thời gian.sinh tự tải chương trình vào bộ nhớ.c. tải địa chỉ bắt đầu và bắt đầu thực hiện.mất màn hình và kiểm soát thực hiện chương trình từ giao diện điều khiển.1.4 chúng tôi đã nhấn mạnh sự cần thiết cho một hệ điều hành để làm cho efficient sử dụngcủa phần cứng máy tính. Khi là nó thích hợp cho các hoạt độngHệ thống bỏ nguyên tắc này và để "lãng phí" tài nguyên? Tại sao là như vậymột hệ thống không thực sự lãng phí?Trả lời: Hệ thống duy nhất người dùng nên tối đa hóa sử dụng hệ thống nhấtngười sử dụng. Một giao diện có thể "lãng phí" chu kỳ CPU, nhưng nó tối ưu hóa của người dùngtương tác với hệ thống.1.5 những gì là difficulty themain một programmermust vượt qua inwritingmột hệ điều hành cho một môi trường thời gian thực?Trả lời: Difficulty chính giữ hệ điều hành trong vòngfixed thời gian của một hệ thống thời gian thực. Nếu hệ thống khônghoàn thành một nhiệm vụ trong một khung thời gian nhất định, nó có thể gây ra một sự cốcủa toàn bộ hệ thống nó đang chạy. Do đó khi viết một hoạt độngsystemfor một hệ thống thời gian thực, thewritermust Hãy chắc chắn rằng ông lập kế hoạchchương trình không cho phép thời gian phản ứng để vượt quá giới hạn thời gian.1.6 xem xét definitions khác nhau của hệ điều hành. Considerwhethersystemshould hoạt động bao gồm các ứng dụng như trình duyệt asWebchương trình andmail. Tranh luận rằng nó nên lẫn rằng nó nên không, vàhỗ trợ câu trả lời của bạn.Trả lời: điểm. Các ứng dụng như trình duyệt web và công cụ emailthực hiện một vai trò ngày càng quan trọng máy tính để bàn inmodernHệ thống. Fulfill vai trò này, họ nên kết hợp như là một phần của cácHệ điều hành. Bằng cách đó, họ có thể cung cấp hiệu suất tốt hơnvà tích hợp tốt hơn với phần còn lại của hệ thống. Ngoài ra, nhữngứng dụng quan trọng có thể có cùng một cái nhìn-và-cảm giác như các hoạt độngHệ thống phần mềm.Counterpoint. Vai trò cơ bản của hệ điều hành là người đàn ông-tuổi tài nguyên hệ thống chẳng hạn như CPU, bộ nhớ, thiết bị I/O, vv. Trong quảng cáo-dition, nó là vai trò là để chạy các phần mềm ứng dụng như trình duyệt web vàứng dụng email. Bằng cách kết hợp các ứng dụng vào các hoạt độngHệ thống, chúng tôi gánh nặng hệ điều hành với chức năng bổ sung.Burdenmay như vậy dẫn đến hoạt động systemperforming một ít-hơn-công việc thỏa đáng tại quản lý tài nguyên hệ thống. Ngoài ra, chúng tôi tăngKích thước của hệ điều hành, do đó tăng khả năngHệ thống treo và hành vi vi phạm bảo mật.1.7 làm thế nào để phân biệt giữa kernelmode và usermode chức năngnhư là một hình thức thô sơ của hệ thống bảo vệ (an ninh)?Trả lời: Sự khác biệt giữa chế độ hạt nhân và chế độ người dùng chuyên nghiệp-vides một bảo vệ thô sơ formof trong followingmanner. Nhất địnhhướng dẫn có thể được thực hiện chỉ khi CPU trong chế độ hạt nhân.Tương tự như vậy, thiết bị phần cứng có thể được truy cập chỉ khi chương trìnhthực hiện trong chế độ hạt nhân. Kiểm soát trong khi ngắt thể en-thực hành các bài tập 3abled hoặc Khuyết tật cũng có thể chỉ khi CPU là trong chế độ hạt nhân.Do đó, CPU có rất hạn chế khả năng khi thực hiện trongchế độ người dùng, do đó thực thi bảo vệ tài nguyên quan trọng.1.8 mà các hướng dẫn sau đây nên được đặc quyền?a. thiết lập giá trị của bộ đếm thời gian.sinh đọc đồng hồ.c. rõ ràng bộ nhớ.mất phát hành một chỉ dẫn cái bẫy.e. tắt ngắt.f. sửa đổi mục trong trạng thái thiết bị bảng.g. chuyển từ người dùng sang chế độ hạt nhân.h. thiết bị truy cập I/O.Trả lời: Caùc thao taùc sau cần được đặc quyền: thiết lập giá trị củabộ đếm thời gian, bộ nhớ rõ ràng, tắt ngắt, sửa đổi mục nhập trong trạng thái thiết bịbảng, truy cập I/O thiết bị. Phần còn lại có thể được thực hiện trong chế độ người dùng.1,9 một số máy tính đầu tiên bảo vệ hệ điều hành bằng cách đặt nó trongmột bộ nhớ phân vùng th