操作系统第三版课后习题详解：目标、作用与演化

"计算机操作系统(第三版 汤小丹等)课后习题答案" 在计算机操作系统领域，汤小丹等编著的《计算机操作系统》第三版是一本经典的教材，其课后习题旨在帮助学生深入理解操作系统的核心概念和技术。以下是其中一些重要知识点的详细解释： 1. **设计现代OS的主要目标**： - **有效性**：提高系统资源的利用率，减少计算任务的执行时间。 - **方便性**：为用户提供友好的交互界面，简化操作流程。 - **可扩充性**：适应未来技术的发展，容易添加新功能或支持新硬件。 - **开放性**：支持多种标准，允许不同系统的互操作。 2. **OS的作用**： - **用户与硬件的接口**：提供用户接口，如图形用户界面（GUI），使得用户无需直接操作硬件。 - **资源管理者**：管理内存、处理器、I/O设备等资源，确保公平、高效地分配和使用。 - **资源抽象**：通过软件抽象，隐藏硬件细节，提供更高级别的编程接口。 3. **OS实现资源抽象**： - OS通过多层软件层次，如设备驱动、文件系统等，使得用户可以以更简单的方式操作硬件，无需关心底层实现。 4. **多道批处理系统的发展动力**： - **资源利用率**：提高硬件的使用效率，避免空闲。 - **用户便利**：允许用户一次性提交多个作业，减少操作次数。 - **技术进步**：硬件设备的进步促使批处理成为可能。 - **系统结构**：随着计算机体系结构的发展，批处理变得更加高效。 5. **脱机I/O与联机I/O**： - **脱机I/O**：离线处理数据，降低了对主机的依赖，但灵活性较低。 - **联机I/O**：实时交互，响应速度快，适合频繁的输入输出操作。 6. **分时系统的发展动力**： - **CPU分时使用**：多个用户共享CPU，减少等待时间。 - **人机交互**：用户可以实时查看结果，提高工作效率。 - **资源共享**：允许多用户同时工作，提高了计算机的使用效率。 7. **实现分时系统的关键问题及解决**： - **接收命令的及时性**：使用多路通道和缓冲区，确保快速接收和处理用户输入。 - **处理命令的及时性**：采用时间片轮转调度算法，保证每个用户作业都能得到一定时间的处理机会。 8. **引入实时OS的原因**： - **实时响应**：对于某些应用，如工业控制、航空航天等，需要系统在规定时间内对事件作出反应。 - **可靠性**：实时系统必须保证在指定时间内完成任务，以满足安全性或生产效率的要求。 以上知识点涵盖了操作系统的基本原理，包括设计目标、作用、系统类型及其发展历程，以及关键技术和实时操作系统的必要性。这些内容对于理解和设计操作系统至关重要。