《计算机操作系统》课后习题详解

《计算机操作系统》(西安电子科技大学出版社)的课后习题答案涵盖了操作系统的基本概念、设计目标、功能作用、系统发展动力、输入输出方式、分时系统、实时任务与系统类型，以及多道程序设计面临的问题等多个知识点。 1. **操作系统的设计目标**： - 方便性：操作系统应简化用户与计算机的交互，提供易用的界面。 - 有效性：提高计算机系统的整体性能，减少资源浪费。 - 可扩充性：能够适应硬件和软件的更新，支持新技术的集成。 - 开放性：允许第三方开发者扩展和定制，遵循一定的标准和规范。 2. **操作系统的角色**： - 用户与硬件间的接口：操作系统提供了用户友好的界面，使得用户无需直接操作硬件。 - 资源管理者：负责管理内存、CPU、硬盘等系统资源，确保高效公平地分配。 - 扩充机器：通过提供虚拟化技术，扩展计算机的功能。 3. **多道批处理系统的发展动力**： - 提高资源利用率：通过并发执行多个任务，增加系统整体效率。 - 增大系统吞吐量：减少CPU空闲时间，提高单位时间内完成的工作量。 4. **输入输出方式**： - 脱机I/O：在主机外预先处理输入和输出，减少CPU等待时间，提高I/O速度。 - 联机I/O：由主机直接控制的输入输出，适合实时性强的任务。 5. **分时系统的发展动力**： - 用户需求：满足人机交互、资源共享和用户友好性的需求。 6. **实时任务与实时系统类型**： - 实时任务：分为周期性和非周期性，硬实时和软实时。前者有固定时间间隔，后者对截止时间要求相对宽松。 - 实时系统：包括实时控制系统和实时信息处理系统，前者关注控制精度，后者强调快速信息处理。 7. **多道程序设计需解决的问题**： - 处理机管理：调度和分配CPU给不同进程。 - 内存管理：分配和回收内存，实现内存保护。 - I/O设备管理：处理设备请求，实现设备共享。 - 文件管理：维护文件系统，支持文件的创建、访问和删除。 - 作业管理：处理作业的提交、执行和终止。 8. **单道与多道批处理系统比较**： - 单道批处理：一次性只执行一个作业，自动化程度高，但资源利用率较低。 - 多道批处理：同时执行多个作业，通过调度提高资源利用率和系统效率。 这些知识点不仅涵盖了操作系统的理论基础，还涉及了其实际应用中的关键问题，对于学习和理解操作系统原理具有重要意义。