汤子瀛《操作系统》课后习题答案详解

在《汤子瀛计算机操作系统》课后习题答案中，涵盖了操作系统的核心概念和理论，主要探讨了以下几个关键知识点： 1. **现代操作系统目标**：设计现代操作系统的主要目标包括方便性（提供用户友好的界面）、有效性（高效利用系统资源）、可扩充性（支持系统扩展和升级）以及开放性（支持不同软件和硬件环境）。 2. **操作系统作用**： - 操作系统作为用户与硬件的接口，简化用户与机器的交互。 - 作为系统资源的管理者，负责内存、处理器、I/O设备等的分配和调度。 - 作为扩充机器，通过虚拟化技术扩展系统的功能。 3. **多道批处理系统发展动力**：为提高计算机资源利用率和系统吞吐量，通过并行执行多个任务，减少了CPU空闲时间。 4. **I/O方式**： - 脱机I/O（Off-Line I/O）通过外围设备预处理输入输出，提高CPU工作效率。 - 联机I/O则在主机控制下直接进行，适用于对实时性要求不高的场景。 5. **分时系统发展动力**：用户交互需求的增加，使得分时系统能够更好地满足人机交互，共享资源，并方便用户访问。 6. **实时任务与系统**： - 实时任务分类：周期性任务（如工业控制）和非周期性任务（如紧急响应），硬实时任务有严格的截止时间限制，软实时任务可以容忍一定程度的延迟。 - 实时系统类型：实时控制系统用于控制任务，实时信息处理系统用于处理需要即时响应的数据。 7. **多道程序设计问题**： - 处理机管理：调度、优先级设置等。 - 内存管理：内存分配、回收和保护。 - I/O设备管理：并发I/O请求处理。 - 文件管理：文件组织和存储。 - 作业管理：作业调度、提交和完成。 8. **单道与多道批处理系统对比**： - 单道批处理系统强调自动执行、顺序性和效率，但资源利用率较低。 - 多道批处理系统引入调度机制，提高系统响应速度和资源利用率，但可能带来复杂性。 通过解答这些习题，学生可以深入理解操作系统的工作原理、设计原则和实现策略，有助于巩固理论知识并提升实践能力。