操作系统原理详解：汤子瀛第三版习题解析

"计算机操作系统(汤子瀛)第三版习题答案" 计算机操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机的硬件资源，并为用户提供友好的交互界面。汤子瀛教授的《计算机操作系统》第三版是深入学习操作系统理论的经典教材，该书中的习题涵盖了操作系统的基础概念、设计原理以及实际应用。 1. OS设计的主要目标： - 方便性：使用户能够轻松地与计算机交互，提供简单易用的接口。 - 有效性：优化资源利用，提高计算机的运行效率。 - 可扩充性：适应新技术，支持新硬件和软件的接入。 - 开放性：允许第三方开发应用程序，提供标准的接口和开发环境。 2. OS的作用： - 用户与硬件间的接口：为用户提供操作计算机的途径，如图形用户界面（GUI）和命令行界面（CLI）。 - 资源管理：管理内存、处理器、磁盘等硬件资源，确保它们的高效分配和使用。 - 扩充机器：通过虚拟化技术，扩展计算机的能力，使其能执行更复杂的任务。 3. 多道批处理系统的发展动力： - 提高资源利用率：通过批处理，多个作业可以并行执行，减少CPU的空闲时间。 - 系统吞吐量：批量处理大量作业，增加系统整体处理的任务数量。 4. 脱机I/O与联机I/O： - 脱机I/O：使用外围机预处理输入/输出，减轻CPU负担，提高I/O效率。 - 联机I/O：在主机控制下直接进行输入/输出，适合实时响应的需求。 6. 分时系统形成和发展的动力： - 用户需求：满足用户交互性、资源共享和方便上机的要求。 7. 实现分时系统的关键： - 及时接收：采用多路卡技术，允许主机同时接收多个终端的输入。 - 及时处理：确保作业快速进入内存并运行，以满足交互性和响应性。 8. 引入实时操作系统的原因： - 实时控制和实时信息处理领域的特殊需求，要求系统能够快速响应并保证任务的完成时间。 9. 分时系统与实时系统的比较： - 交互性：分时系统更强，实时系统相对较弱。 - 及时性：实时系统强调严格的时间限制，分时系统则相对宽松。 - 可靠性：实时系统对可靠性的要求更高，因为它们通常应用于关键任务。 10. OS的基本特征： - 并发性：多个任务可以在同一时间段内同时执行。 - 共享性：硬件和软件资源可以被多个进程共享。 - 虚拟化：通过软件模拟创建虚拟资源，如虚拟内存。 - 安全性：保护系统和数据免受未经授权的访问。 - 异步性：进程执行是非顺序的，可以随时被中断和恢复。 以上知识点涵盖了操作系统的基本概念、发展动力以及主要特征，对于理解和掌握操作系统原理至关重要。通过深入学习和理解这些内容，可以更好地设计、分析和优化操作系统。