汤子瀛《计算机操作系统》习题解析与考研必备

"汤子瀛计算机操作系统习题集" 汤子瀛教授的计算机操作系统习题集是学习操作系统理论的重要参考资料，涵盖了操作系统的核心概念和原理。习题集主要围绕以下几个知识点展开： 1. 操作系统的设计目标：操作系统设计的主要目标包括方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性使得用户能够更易于使用计算机；有效性则强调优化资源利用，提高系统效率；可扩充性确保系统能适应新技术和新需求；开放性允许系统与其他系统和软件无缝协作。 2. 操作系统的角色：操作系统扮演着用户与计算机硬件间的接口角色，管理并协调计算机系统的所有资源（如内存、处理器、I/O设备等），同时也是一种扩展机器，通过提供抽象层来隐藏底层硬件的复杂性。 3. 多道批处理系统的发展动力：多道批处理系统的出现主要是为了提升计算机资源利用率和系统吞吐量。通过在内存中同时加载多个作业，使得CPU在等待I/O操作完成时可以切换到其他作业，减少空闲时间。 4. 脱机I/O与联机I/O：脱机I/O是预先在外围机上完成输入和输出操作，减少CPU等待，提高I/O效率；联机I/O则是由主机直接控制输入输出，实时性更强但可能增加CPU等待时间。 5. 分时系统的发展驱动力：分时系统满足了用户对人机交互、资源共享和便捷上机的需要，提供了一个多人共享主机的环境，使得每个用户都能有“独占”计算机的感觉。 6. 实时任务与实时系统：实时任务分为周期性和非周期性，以及硬实时和软实时，前者关乎任务执行的规律性，后者关注任务完成的紧迫性。实时系统主要包括实时控制系统和实时信息处理系统，它们对响应时间和准确性有严格要求。 7. 多道程序设计需解决的问题：在实现多道程序设计时，需要考虑处理机管理（如进程调度）、内存管理（如分区、分页、分段）、I/O设备管理（如中断、缓冲、设备分配）、文件管理（如文件创建、读写、保护）以及作业管理（如作业提交、执行、结束）等。 8. 单道与多道批处理系统比较：单道批处理系统具有自动化、顺序性和单道性，但资源利用率相对较低；而多道批处理系统引入了作业调度和并发执行，提高了系统资源利用率和吞吐量，但可能增加了系统复杂性。 通过深入理解和掌握这些知识点，学习者能更好地理解和应用操作系统的基本原理，这对于计算机科学的学习和实践至关重要。