计算机操作系统汤子瀛习题解析与答案

"《计算机操作系统》(汤子瀛)习题答案" 计算机操作系统是计算机科学中的核心课程，其主要目标包括方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性指的是操作系统应该提供简单易用的用户界面，使得普通用户能够轻松地与计算机交互。有效性是指操作系统应高效地管理和调度资源，最大化系统性能。可扩充性意味着操作系统应能适应新技术和新设备的集成，以支持未来的发展。开放性则表示操作系统需遵循公开标准，允许第三方开发应用程序和扩展功能。 操作系统的作用主要体现在三个方面：首先，它是用户与计算机硬件系统之间的接口，通过图形用户界面、命令行界面等方式，让用户能够方便地操作计算机。其次，操作系统作为计算机系统资源的管理者，包括CPU、内存、硬盘等，确保资源的合理分配和使用。最后，操作系统可以看作是扩充机器，通过提供各种服务和抽象，使用户能够忽略底层硬件的复杂性，专注于应用软件的开发。 推动多道批处理系统发展的重要动力是提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需求。在这样的系统中，多个作业同时在内存中运行，使得CPU在不同的作业间切换，减少了等待时间和空闲时间，提高了整体效率。 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是在外围设备的控制下，预先将数据从低速设备转移到高速介质（如磁带），然后在需要时快速从高速介质加载到内存，避免了CPU等待I/O操作的时间。而联机I/O则直接在主机控制下进行，实时响应输入输出请求。 分时系统的形成和发展主要受到用户需求的推动，尤其是对于人机交互、资源共享和便捷用户上机的需求。在这种系统中，多个用户可以同时在线，每个用户感觉像是在独占计算机，实现了高效的资源共享和并发执行。 实时任务分为周期性实时任务和非周期性实时任务，以及硬实时任务和软实时任务。前者根据任务执行的规律划分，后者根据对任务完成时间的严格程度划分。实时系统主要分为实时控制系统和实时信息处理系统，前者侧重于控制，后者侧重于信息的快速处理。 实现多道程序需要解决五个关键问题：处理机管理（如进程调度）、内存管理（如分区和分页）、I/O设备管理（如中断处理和缓冲技术）、文件管理（如文件存储和访问权限）以及作业管理（如作业提交和作业流控制）。比较单道与多道批处理系统，单道系统简单但效率较低，而多道系统提高了资源利用率和系统吞吐量，但增加了系统复杂性。