计算机操作系统课后习题答案解析(汤子瀛第三版)

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"计算机操作系统第三版课后答案(汤子瀛等著)包含了操作系统的基础概念、主要目标、作用、发展历程和关键组件的管理问题。这份资料详细解答了关于操作系统设计的目标、批处理系统、分时系统、实时系统以及多道程序设计的相关问题。" 在《计算机操作系统》第三版中,主要讨论了以下几个知识点: 1. **操作系统的目标**:设计现代操作系统的主要目标包括方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性使得用户能更轻松地使用计算机;有效性旨在优化系统资源使用,提高效率;可扩充性意味着系统能适应新技术和新需求;开放性则允许不同系统间的互操作和软件重用。 2. **OS的作用**:操作系统作为用户与计算机硬件之间的接口,提供了一种友好的交互方式。同时,它还是系统资源(如CPU、内存、I/O设备)的管理者,通过调度和分配资源,使得多个任务可以并发执行。此外,OS还可以看作是扩充机器,通过提供各种抽象层,增加系统的功能和灵活性。 3. **多道批处理系统的发展**:多道批处理系统的发展主要是为了提高计算机资源的利用率和系统的吞吐量,通过批处理的方式,使得CPU可以在一个作业完成后立即执行下一个作业,减少空闲时间。 4. **I/O方式**:脱机I/O和联机I/O是两种不同的输入/输出方式。脱机I/O通过外围机预先处理数据,以减少CPU等待I/O的时间,提高效率;联机I/O则是在主机的直接控制下进行,适合实时性要求较高的应用。 5. **分时系统的发展**:分时系统主要由用户的需求推动发展,它满足了人机交互、资源共享和用户友好性的需求,使得多个用户可以同时在线使用同一台计算机。 6. **实时任务和实时系统**:实时任务可以分为周期性和非周期性,以及硬实时和软实时。周期性任务有固定的时间间隔,非周期性任务则没有规律。硬实时任务对截止时间有严格要求,而软实时任务允许一定的误差。实时系统分为实时控制系统和实时信息处理系统,分别针对控制和信息处理场景。 7. **实现多道程序的问题**:在实现多道程序设计时,需要解决处理机管理(如进程调度)、内存管理(如分区、分页、分段)、I/O设备管理(如中断处理、缓冲技术)、文件管理(如文件的创建、删除、访问)以及作业管理(如作业的提交、执行、终止)等问题。 8. **单道与多道批处理的比较**:单道批处理系统简单但资源利用率低,只能顺序执行作业;而多道批处理系统引入了调度,可以并发执行多个作业,提高了系统资源的利用率和整体效率,但增加了系统复杂性。 以上内容详尽地阐述了操作系统的基本原理和核心概念,是深入理解操作系统设计和功能的重要参考资料。
2013-04-11 上传
1. 实验目的 调度的实质是操作系统按照某种预定的策略来分配资源。进程调度的目的是分配CPU资源。由于进程调度程序执行的频率很高,因此调度算法的好坏直接影响到操作系统的性能。本实验的目的是编程模拟实现几种常用的进程调度算法,通过对几组进程分别使用不同的调度算法,计算进程的平均周转时间和平均带权周转时间,比较各种算法的性能优劣。 2. 实验原理 [1]. 进程调度算法描述 进程调度算法包括先来先服务调度算法、最短作业时间优先(抢占式和非抢占式)、最高响应比调度算法4种。(每个人必须做FCFS,然后在后面的三种中任选一种,即每个人必须做2种调度算法的模拟。) [2]. 衡量算法性能的参数 计算进程的平均周转时间和平均带权周转时间。 3. 实验内容 (1)编程实现本实验的程序,要求: [1]. 建立进程的进程控制块,进程控制块至少包括: a) 进程名称; b) 进程需要执行时间; c) 进入就绪队列时间; d) 进程执行开始时间 e) 进程执行结束时间 [2]. 编程实现调度算法。 [3]. 进程及相关信息的输入。这些信息可以直接从键盘上输入,也可以从文件读取。 [4]. 时间片与时间流逝的模拟。本实验需要对算法的执行计时,程序应该提供计算时间的方法。一种最简单的方法是使用键盘,比如每敲一次空格代表一个时间片的流逝。另一种方法是使用系统时钟。 [5]. 一组进程序列执行完毕,打印出结果信息。程序需要计算出每个进程的开始执行时间、结束时间、周转时间和带权周转时间,并为整个进程序列计算平均周转时间和平均带权周转时间。程序将计算结果按一定的格式显示在计算机屏幕上或输出到文件中。打印出进程调度顺序图。 [6]. 实现数据在磁盘文件上的存取功能。 (2)对下列就绪进程序列分别使用上面的几种算法进行调度,计算每种算法下的平均周转时间和平均带权周转时间。 进程号 到达时间 要求执行时间 0 0 1 1 1 35 2 2 10 3 3 5 4 6 9 5 7 21 6 9 35 7 11 23 8 12 42 9 13 1 10 14 7 11 20 5 12 23 3 13 24 22 14 25 31