计算机操作系统(汤子瀛)习题与解析

"该资源是计算机操作系统(汤子瀛版)的习题答案，以PDF形式提供，由免费考研网制作。内容涵盖操作系统的基本概念、设计目标、作用、多道批处理系统的发展动力、I/O操作类型、分时系统的需求、实时任务分类、实时系统类型，以及多道程序设计中需要解决的问题和单道与多道批处理系统的对比。" 操作系统是计算机科学中的核心课程，主要探讨如何有效地管理和协调计算机硬件与软件资源，提供一个高效、稳定、安全的运行环境。《计算机操作系统》(汤子瀛)是一本经典的教材，其习题答案深入解析了操作系统的基本原理和实践应用。 1. 操作系统的主要设计目标包括： - 方便性：提供用户友好的界面，简化用户操作。 - 有效性：提高系统资源的利用率，提升计算效率。 - 可扩充性：适应硬件和软件的不断更新，支持新技术的集成。 - 开放性：允许第三方开发软件，构建开放的生态系统。 2. 操作系统的作用主要体现在： - 用户接口：作为用户与硬件之间的桥梁，提供图形用户界面和命令行接口等交互方式。 - 资源管理：管理内存、处理器、磁盘空间等，确保资源的公平分配和有效利用。 - 扩充机器：通过虚拟化技术，使单一硬件系统能够支持多种功能和服务。 3. 多道批处理系统的发展动力在于： - 提高计算机资源利用率：通过并发执行多个作业，减少CPU空闲时间。 - 增大系统吞吐量：批量处理大量作业，使得单位时间内完成的工作量增加。 4. I/O操作分为脱机I/O和联机I/O： - 脱机I/O：在外围设备控制下预先处理输入输出，减少CPU等待时间，提高效率。 - 联机I/O：由主机直接控制，实时响应用户请求。 5. 分时系统的发展动力源于： - 用户需求：提供交互式环境，让用户能及时看到计算结果，支持资源共享。 6. 实时任务类型： - 周期性实时任务：按照固定周期执行的任务。 - 非周期性实时任务：不定时出现，但有严格时间限制的任务。 - 硬实时任务：必须在规定时间内完成，否则导致严重后果。 - 软实时任务：错过截止时间会降低服务质量，但不会引发灾难。 7. 实现多道程序需要解决的问题： - 处理机管理：如何调度和分配CPU给多个并发进程。 - 内存管理：如何分配和回收内存，实现虚拟存储。 - I/O设备管理：如何高效地处理设备请求，避免阻塞。 - 文件管理：如何组织和保护文件，实现文件共享。 - 作业管理：如何提交、调度和结束用户作业。 8. 单道与多道批处理系统的比较： - 单道批处理系统优点：简化人机交互，提高CPU利用率；缺点：无法并发执行，响应时间长。 - 多道批处理系统优点：支持并发，提升系统效率；缺点：需要复杂的调度算法，管理成本较高。 通过学习这些内容，读者可以深入理解操作系统的本质，为实际的系统设计和优化打下坚实基础。