汤子瀛版《计算机操作系统》习题解析与答案

"计算机操作系统(汤子瀛版)习题参考答案" 计算机操作系统是计算机科学中的核心课程之一，汤子瀛版的教材是该领域广泛使用的经典教程。本资源提供了配套的习题参考答案，帮助学生深入理解和掌握操作系统的基本概念、原理与设计方法。 1. **操作系统的目标** - 方便性：使用户能更简单地使用计算机。 - 有效性：优化系统资源的使用，提高系统效率。 - 可扩充性：适应未来技术发展，支持新硬件和软件的添加。 - 开放性：允许与其他系统互操作，易于扩展功能。 2. **操作系统的角色** - 用户与计算机硬件之间的接口：提供友好的用户界面，如图形用户界面和命令行接口。 - 资源管理者：管理内存、处理器、磁盘等硬件资源，保证公平、高效地分配和使用。 - 扩充机器：通过提供各种服务和抽象，扩展计算机的功能。 3. **多道批处理系统的发展动力** 主要是提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需求。通过多道程序设计，多个作业可以在同一时间在内存中并存，减少了CPU的空闲等待时间。 4. **脱机I/O和联机I/O** - 脱机I/O：在外围机辅助下，预先将数据输入到磁带，再由磁带高速输入内存，减少CPU等待时间，提升效率。 - 联机I/O：在主机直接控制下进行输入输出，适用于实时性要求较高的场合。 5. **分时系统的发展动力** 用户对于交互式操作、资源共享和便捷上机的需求促进了分时系统的诞生，它提供了多用户同时在线交互的能力。 6. **实时任务的类型和实时系统的类型** - 实时任务分为周期性和非周期性，硬实时和软实时。前者有固定执行间隔，后者允许一定的延时。 - 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. **实现多道程序需解决的问题** - 处理机管理：如何合理调度和分配CPU时间。 - 内存管理：如何有效地分配和回收内存空间。 - I/O设备管理：如何高效地处理设备请求，避免阻塞。 - 文件管理：提供文件的创建、读写、保护和组织等功能。 - 作业管理：控制作业的提交、执行和完成过程。 8. **单道与多道批处理系统的比较** - 单道批处理：自动化程度高，但资源利用率较低，仅处理一个作业。 - 多道批处理：通过调度多作业并发，提高资源利用率，但增加了系统复杂性。 这些习题答案涵盖了操作系统的基础理论和关键概念，对于学习和复习操作系统原理非常有帮助。通过解答这些问题，学生可以深入理解操作系统的运作机制，为后续的学习和实践打下坚实基础。