汤子瀛《计算机操作系统》第三版课后答案全解

本资源提供了汤子瀛等人编著的《计算机操作系统第三版》课后答案，涵盖了第一章的详细内容。该章节主要讨论了计算机操作系统的设计目标、作用和主要特性。 1. 设计现代操作系统的主要目标包括方便性（如用户界面友好）、有效性（高效利用系统资源）、可扩充性（支持新技术和新应用）以及开放性（支持第三方软件和服务的集成）。操作系统作为用户和硬件间的桥梁，其核心功能在于提供高效、安全和兼容的服务。 2. 操作系统的作用主要体现在以下几个方面： - 用户与硬件的接口：提供命令解释、设备驱动、用户界面等，使用户能够通过操作系统与硬件进行交互。 - 资源管理者：负责内存、CPU、I/O设备等系统资源的分配、调度和保护，确保资源的有效利用。 - 扩充机器：通过虚拟化技术，支持不同的应用程序和硬件环境，增强系统的灵活性。 3. 多道批处理系统的发展源于提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需求。通过同时处理多个任务，即使每个任务等待输入输出的时间，也能保持CPU的忙碌状态，从而显著提升了系统的效率。 4. 脱机I/O和联机I/O是两种不同的输入输出处理方式： - 脱机I/O：在CPU空闲时进行输入输出操作，通过外围设备如磁带机将数据预先存储或读取，降低CPU等待时间，提高I/O速度。 - 联机I/O：在CPU控制下进行实时的数据交换，适合对响应时间要求不高的场景。 5. 分时系统发展主要动力在于满足用户交互需求，如多用户共享主机、实时交互以及方便用户接入。这种系统提高了系统可用性和用户体验。 6. 实时任务和实时系统有多种分类： - 实时任务按周期性和截止时间可分为周期性实时任务（如工业控制）、非周期性实时任务（突发事件处理）和硬实时任务（严格遵守时间限制）和软实时任务（放宽时间限制）。 - 实时控制系统用于需要即时响应的控制任务，实时信息处理系统则处理需要快速响应的数据处理任务。 7. 实现多道程序设计的关键问题包括处理器管理（任务调度）、内存管理（内存分配和回收）、I/O设备管理（并发访问）、文件管理（存储和检索数据）以及作业管理（任务提交、执行和完成流程）。 8. 单道批处理系统与多道批处理系统的对比： - 单道批处理系统：简单、自动化，但效率低，资源利用率不高，不适合交互。 - 多道批处理系统：引入了调度机制，提高了系统响应时间和吞吐量，但可能导致无序性，对资源管理要求更高。 本资源提供的是《计算机操作系统第三版》第一章详细内容的解答，涵盖了操作系统的基本概念、设计目标、工作方式和系统设计的关键问题，对于理解和学习操作系统理论及实践有着重要的参考价值。