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，包含多章节的习题解析，如第一章关于操作系统设计目标、作用、多道批处理系统、分时系统、实时任务类型和实时系统的概述，以及多道程序设计需要解决的问题和单道与多道批处理系统的比较。" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它的主要设计目标包括方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性是指操作系统应该为用户提供友好的界面，使用户能够便捷地使用计算机资源。有效性是指操作系统需要高效地管理和调度资源，以提高计算机系统的整体性能。可扩充性意味着操作系统应能适应新技术的引入和系统规模的扩大。开放性则是指操作系统允许第三方开发和接入新的应用或服务。 操作系统的作用主要有三个方面：首先，它是用户与计算机硬件之间的接口，允许用户通过操作系统提供的命令或图形用户界面与硬件进行交互；其次，操作系统作为系统资源的管理者，负责内存分配、进程调度、文件管理等；最后，操作系统可以被看作是扩充机器，因为它提供了许多高级服务，使得用户无需直接操作硬件即可完成复杂任务。 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。这种系统允许多个作业同时在内存中运行，通过作业调度算法优化资源分配，减少CPU的空闲等待时间。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通过外围机预先处理输入输出，以减少CPU的等待时间，而联机I/O则由主机直接控制，提供更实时的响应。 分时系统的发展主要源于用户对于人-机交互、资源共享和便捷上机的需求。实时任务分为周期性和非周期性，以及硬实时和软实时两类，分别对应不同时间约束的要求。实时系统包括实时控制系统和实时信息处理系统，前者用于控制物理过程，后者处理信息的实时处理需求。 在实现多道程序设计时，需要解决的问题包括处理机管理（如进程调度）、内存管理（如分区和分页）、I/O设备管理（如中断处理和缓冲区管理）、文件管理（如文件的创建、读写和删除）以及作业管理（如作业的提交、执行和终止）。单道批处理系统和多道批处理系统的比较主要体现在自动化程度、资源利用率和并发性等方面。单道批处理系统简单但资源利用较低，而多道批处理系统则通过多任务并发提高了效率，但也带来了更复杂的管理问题。