操作系统概念习题解析：多道程序与分时环境的安全与资源管理

"操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版.doc" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，负责管理和控制硬件及软件资源，以提供高效、安全的计算环境。本资源包含的是针对《操作系统概念》第七版教材的习题解答，涵盖了多道程序和分时环境下的安全问题、资源管理、系统选择的优势以及对称多处理与非对称多处理的区别等相关知识点。 1.1 多道程序和分时环境中的安全问题主要体现在用户程序和数据的安全性上。一方面，用户可能面临程序或数据被窃取或复制的风险；另一方面，如果没有有效的资源管理机制，用户可能会过度消耗系统资源，如CPU、内存、磁盘空间和设备。在分时系统中，由于多个用户共享资源，安全度相比专用机器通常较低，因为任何保护机制都有可能被破解，而且难以保证程序实现的完全正确性。 1.2 不同类型的系统需要管理不同的关键资源： - (a) 大型电脑或迷你电脑系统：内存和CPU资源是核心，外存、网络带宽和I/O设备也是重要的管理对象。 - (b) 与服务器相联的工作站：主要关注内存和CPU资源，同时也要考虑网络连接效率。 - (c) 手持电脑：受限于电池寿命，功率消耗是首要考虑因素，其次是内存资源。 1.3 分时系统在以下情况下优于个人计算机或单用户工作站： - 当系统负载低，用户较少时，可获得较高的CPU利用率。 - 处理大规模任务时，分时系统能快速响应，协同处理。 - 当多个用户需要同时访问共享资源时，如数据库或网络服务。 1.4 实时系统和手持设备对操作系统的需求： - 实时系统需要虚拟存储器和分时功能，以确保任务调度的及时性和响应性。 - 手持设备需要虚拟存储器来优化有限的内存资源，但通常不需要分时系统，因为其主要服务于单个用户。 - 批处理程序在这些环境中并非必需，因为它们通常用于后台任务或无人值守的操作。 1.5 对称多处理（SMP）和非对称多处理（AMP）的主要差异在于处理器的角色和I/O管理： - SMP中的所有处理器地位平等，可以执行任何任务，包括I/O操作。 - AMP有一个主处理器负责控制和调度，其他处理器作为从属，仅执行指定任务，I/O仅由主处理器处理。 多处理系统的优点： - 成本效益：共享资源降低成本。 - 性能提升：多个处理器并发执行任务，加快处理速度。 - 可靠性增强：一个处理器故障不会影响整个系统。 缺点： - 复杂性增加：管理和协调多个处理器需要更复杂的操作系统支持。 - 资源分配难题：如何公平且高效地分配任务给多个处理器是一大挑战。 总结，这份习题答案详细解析了操作系统在安全性、资源管理、系统选择和多处理器架构等多个方面的核心概念，有助于深入理解和掌握操作系统的基本原理。