计算机操作系统课后答案解析

"《计算机操作系统》(第三版)是由汤子瀛等著的教材，包含计算机操作系统的课后答案，涵盖了操作系统设计的目标、作用、多道批处理系统、分时系统、实时系统等多个核心概念。" 《计算机操作系统》是计算机科学领域的重要教材，主要讨论操作系统的设计原理与实现方法。该书的第三版提供了丰富的课后答案，帮助学生深入理解和掌握操作系统的基本概念和技术。 1. 设计现代OS的主要目标包括： - 方便性：提供友好的用户界面，简化用户操作。 - 有效性：优化系统资源的使用，提高系统效率。 - 可扩充性：能够适应硬件和软件的新发展，易于添加新功能。 - 开放性：支持标准接口，允许不同系统的互操作性。 2. OS的作用主要体现在： - 用户与计算机硬件之间的接口：提供用户友好的操作环境，如图形用户界面。 - 计算机系统资源的管理者：管理CPU、内存、I/O设备等资源，确保它们被有效分配和使用。 - 扩充机器：通过提供各种服务，如进程管理、存储管理等，扩展计算机的功能。 3. 多道批处理系统的发展动力主要是为了提高计算机资源的利用率和系统吞吐量。通过批量处理多个任务，减少了CPU的空闲等待时间，提升了整体工作效率。 4. 脱机I/O和联机I/O： - 脱机I/O是在外围机的控制下，预先将数据输入到磁带，再在需要时高速读入内存，减少CPU等待时间。 - 联机I/O则是在主机直接控制下进行的输入输出操作，更实时但效率相对较低。 5. 分时系统形成和发展主要是由于用户对于人机交互、共享主机资源和方便用户上机的需求日益增长。 6. 实时任务类型： - 周期性实时任务：按照固定时间间隔重复执行的任务。 - 非周期性实时任务：不定时出现，需要在特定时间内完成的任务。 - 硬实时任务：必须在严格的时间限制内完成，否则可能导致严重后果。 - 软实时任务：对完成时间有要求，但错过期限不会造成灾难性影响。 7. 实现多道程序需要解决的关键问题： - 处理机管理：如何高效地调度和分配CPU。 - 内存管理：如何有效地分配和回收内存资源。 - I/O设备管理：如何协调多个任务的I/O请求。 - 文件管理：如何组织和管理文件系统。 - 作业管理：如何接收、处理和结束用户提交的作业。 8. 单道与多道批处理系统的比较： - 单道批处理系统简单，自动化程度高，但资源利用率低，系统响应时间较长。 - 多道批处理系统通过任务调度提高了资源利用率和系统吞吐量，但增加了系统复杂性。 以上内容涉及的操作系统基础知识对于理解操作系统的工作原理和设计思想至关重要，是计算机专业学习者必备的基础知识。