C H A P T E R 1IntroductionPractice

C H A P T E R 1
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 the main differences between operating systems for mainframe
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 system must switch rapidly between
different jobs.
1.3 List the four steps that are necessary to run a program on a completely
dedicated machine.
Answer:
1
2 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 the main difficulty that a programmer must overcome in writing
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
system for a real-time system, the writer must 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. Consider whether
the operating system should include applications such as Web browsers
and mail 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 in modern 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 manage system resources such as the CPU, memory, I/O devices, etc. In addition, 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 burden may result in the operating system performing a less-thansatisfactory 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 kernel mode and user mode function
as a rudimentary form of protection (security) system?
Answer: The distinction between kernel mode and user mode provides a rudimentary form of protection in the following manner. 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 plac

Kết quả (Việt) 1:

C H MỘT P T E R 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 hiệu quả.• 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 hiệu quả nhất có thể.• 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 sự khác biệt chính giữa hệ điều hành cho máy tính lớnmáy 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 hệ điều hành phải 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:1Giới thiệu 2 chương 1a. 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 hiệu quả 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 những khó khăn chính một lập trình viên phải vượt qua bằng văn bảnmột hệ điều hành cho một môi trường thời gian thực?Trả lời: Những khó khăn chính giữ hệ điều hành trong vòngnhững hạn chế thời gian nhất định 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 độngHệ thống cho một hệ thống thời gian thực, các nhà văn phải 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 các định nghĩa khác nhau của hệ điều hành. Xem xét cho dùHệ điều hành nên bao gồm các ứng dụng như trình duyệt Webvà các chương trình mail. 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 trong máy tính để bàn hiện đạiHệ thống. Để hoàn thành vai trò này, họ nên được 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 để quản lý tài nguyên hệ thống chẳng hạn như CPU, bộ nhớ, thiết bị I/O, vv. Ngoài ra, vai trò của nó 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.Một gánh nặng có thể dẫn đến hệ điều hành thực hiện một công việc ít-thansatisfactory lúc 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 hạt nhân chế độ và người sử dụng chế độ 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 cung cấp một hình thức thô sơ của bảo vệ theo cách sau. 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-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 bởi plac

Kết quả (Việt) 2:

Chương 1
Giới thiệu
Thực hành bài tập
1.1 ba mục đích chính của một hệ điều hành là gì?
Trả lời:
• Để cung cấp một môi trường cho một người sử dụng máy tính để thực hiện các chương trình
trên phần cứng máy tính một cách thuận tiện và hiệu quả.
• Để phân bổ các nguồn lực riêng biệt của máy tính khi cần thiết để
giải quyết các vấn đề nhất định. Quá trình phân bổ nên càng công bằng
và hiệu quả nhất có thể.
• Như là một chương trình kiểm soát nó phục vụ hai chức năng chính: (1) giám sát
việc thực hiện các chương trình dùng để ngăn chặn các lỗi và không đúng cách
sử dụng máy tính, và (2) quản lý hoạt động
và. Kiểm soát các thiết bị I / O
1.2 chính sự khác biệt giữa các hệ điều hành cho máy tính lớn là gì
các máy tính và máy tính cá nhân không?
Trả lời: Thông thường, hệ điều hành cho các hệ thống hàng loạt có đơn giản
yêu cầu hơn cho các máy tính cá nhân. Thống lô không có
được quan tâm với việc tương tác với một người sử dụng nhiều như một cá nhân
máy tính. Kết quả là, một hệ điều hành cho máy tính phải được quan tâm
với thời gian đáp ứng cho một người sử dụng tương tác. Thống lô không có
yêu cầu như vậy. Một hệ thống hàng loạt tinh khiết cũng có thể không xử lý
chia sẻ thời gian, trong khi một hệ điều hành phải chuyển đổi nhanh chóng giữa các
công việc khác nhau.
1.3 Danh sách bốn bước cần thiết để chạy một chương trình trên hoàn toàn
máy chuyên dụng.
Trả lời:
1
2 Chương 1 Giới thiệu
một . Dự trữ cỗ máy thời gian.
B. Tự nạp chương trình vào bộ nhớ.
C. Tải bắt đầu từ địa chỉ và bắt đầu thực hiện.
D. Giám sát và kiểm soát thực hiện các chương trình từ giao diện điều khiển.
1.4 Chúng tôi đã nhấn mạnh sự cần thiết cho một hệ điều hành để sử dụng hiệu quả
của các phần cứng máy tính. Khi là nó thích hợp cho các hoạt động
hệ thống để từ bỏ nguyên tắc này và các tài nguyên "chất thải"? Tại sao như vậy
một hệ thống không thực sự lãng phí?
Trả lời: hệ thống người dùng đơn nên tối đa hóa việc sử dụng các hệ thống cho
người sử dụng. Một giao diện có thể "chất thải" chu kỳ CPU, nhưng nó tối ưu hóa của người dùng
tương tác với hệ thống.
1,5 khó khăn chính mà một lập trình viên phải vượt qua bằng văn bản là gì
một hệ điều hành cho một môi trường thời gian thực?
Trả lời: Các khó khăn chính là giữ hệ điều hành trong
các ràng buộc thời gian cố định của một hệ thống thời gian thực. Nếu hệ thống không
hoàn thành một nhiệm vụ trong một thời gian nhất định, nó có thể gây ra một sự cố
của toàn bộ hệ thống đó đang chạy. Vì vậy khi viết một điều hành
hệ thống cho một hệ thống thời gian thực, người viết phải chắc chắn rằng kế hoạch của mình
chương trình không cho phép thời gian đáp ứng vượt quá các hạn chế thời gian.
1.6 Xem xét các định nghĩa khác nhau của hệ điều hành. Hãy xem xét xem
hệ điều hành nên bao gồm các ứng dụng như trình duyệt web
và các chương trình mail. Lập luận rằng cả hai cái cần thiết và rằng nó không nên, và
hỗ trợ các câu trả lời của bạn.
Trả lời: Point. Các ứng dụng như trình duyệt web và các công cụ email được
thực hiện một vai trò ngày càng quan trọng trong máy tính để bàn hiện đại
hệ thống. Để thực hiện vai trò này, họ nên được kết hợp như một phần của
hệ điều hành. Bằng cách làm như vậy, họ có thể cung cấp hiệu suất tốt hơn
và tích hợp tốt hơn với các phần còn lại của hệ thống. Ngoài ra, các
ứng dụng quan trọng có thể có cùng nhìn và cảm giác như điều hành
hệ thống phần mềm.
Counterpoint. Vai trò cơ bản của hệ điều hành là để quản lý tài nguyên hệ thống như các thiết bị CPU, bộ nhớ, I / O, vv Ngoài ra, vai trò của nó là để chạy các ứng dụng phần mềm như trình duyệt web và
các ứng dụng email. Bằng cách kết hợp các ứng dụng đó vào hoạt động
hệ thống, chúng tôi gánh nặng cho hệ điều hành với chức năng bổ sung.
Một gánh nặng như vậy có thể dẫn đến các hệ điều hành thực hiện một công việc ít thansatisfactory trong việc quản lý tài nguyên hệ thống. Ngoài ra, chúng tôi tăng
kích thước của hệ điều hành do đó làm tăng khả năng của
hệ thống treo và các vi phạm an ninh.
1.7 Làm thế nào để phân biệt giữa các chế độ hạt nhân và chức năng chế độ sử dụng
như một hình thức thô sơ của hệ thống bảo vệ (bảo mật)?
Trả lời: Sự khác biệt giữa kernel mode và chế độ sử dụng cung cấp một hình thức thô sơ của bảo vệ trong các cách sau đây. Một số
hướng dẫn có thể được thực hiện chỉ khi CPU ở chế độ kernel.
Tương tự như vậy, các thiết bị phần cứng có thể được truy cập chỉ khi chương trình
đang thực thi trong chế độ kernel. Kiểm soát khi ngắt có thể là en-
Thực hành bài tập 3
không khuyết tật hoặc khuyết tật cũng có thể chỉ khi CPU ở chế độ hạt nhân.
Do đó, các CPU có khả năng rất hạn chế khi thực hiện trong
chế độ người dùng, qua đó thực thi bảo vệ các nguồn tài nguyên quan trọng.
1.8 Điều nào các hướng dẫn sau đây sẽ được ưu tiên?
a. Thiết lập giá trị của bộ đếm thời gian.
B. Đọc đồng hồ.
C. Rõ ràng bộ nhớ.
D. Ban hành một hướng dẫn bẫy.
E. Tắt ngắt.
F. Sửa đổi các mục trong thiết bị trạng thái bảng.
G. Chuyển từ người dùng tới kernel mode.
H. Truy cập thiết bị I / O.
Trả lời: Các hoạt động sau đây cần phải được ưu tiên: Đặt giá trị của
bộ đếm thời gian, bộ nhớ rõ ràng, tắt ngắt, sửa đổi các mục trong thiết bị trạng thái
bàn, 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 bảo vệ hệ điều hành bởi plac