操作系统习题答案解析 - 汤子瀛版

“计算机操作系统(汤子瀛)习题答案.pdf”主要涵盖了操作系统的基本概念、设计目标、作用、系统类型及其发展历程，以及操作系统核心功能的各个组成部分。 操作系统（OS）是计算机系统的核心，它的设计目标主要包括四个方面：方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性意味着操作系统应提供简单易用的用户界面，让用户能够方便地与计算机交互。有效性是指OS应高效管理资源，最大化系统性能。可扩充性确保系统能够适应新技术和新需求。开放性则是指OS应支持标准和接口，允许第三方开发应用程序和扩展功能。 OS的作用主要体现在三个方面：首先，它是用户与硬件之间的接口，使用户无需直接操作硬件就能完成各种任务；其次，OS作为资源管理者，负责内存、处理器、I/O设备等硬件资源的分配和调度；最后，OS通过提供虚拟机的概念，扩展了计算机的功能，使得单一硬件系统可以执行多种任务。 多道批处理系统的发展源于提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需求。早期的单道批处理系统仅能一次运行一个作业，而多道批处理系统引入了作业调度，允许多个作业同时存在于内存中，显著提升了效率。脱机I/O和联机I/O是处理I/O设备速度差异的方法，脱机I/O通过预处理和后期处理减少CPU等待时间，而联机I/O则在主机控制下直接进行输入输出。 分时系统的发展动力主要是用户对交互性、资源共享和便捷上机的需求。实时系统则分为实时任务和实时系统两类，前者根据任务性质分为周期性和非周期性，以及硬实时和软实时；后者包括实时控制系统和实时信息处理系统，强调对时间限制的严格遵守。 实现多道程序需要解决处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和作业管理等问题。单道批处理系统和多道批处理系统各有优缺点：单道批处理系统简化了系统结构，但资源利用率较低；多道批处理系统提高了资源利用率和系统吞吐量，但增加了系统的复杂性。 操作系统是计算机系统的核心，其设计和功能的演进反映了计算机技术的发展历程，从最初的单道批处理到现在的分布式、网络化操作系统，都是为了更好地服务于用户并提升计算能力。