汤子瀛《计算机操作系统》习题答案详解：多道批处理与实时系统

《计算机操作系统(汤子瀛)习题答案》是一份针对计算机考研的重要参考资料，该文档详细解答了汤子瀛教授编著的计算机操作系统教材中的习题，涵盖了一系列关键概念和理论。以下是部分内容的深入解析： 1. 设计现代操作系统的主要目标包括： - 方便性：提供用户友好的界面，使得操作简单易用。 - 有效性：高效利用硬件资源，减少响应时间和系统开销。 - 可扩充性：支持新硬件和软件的接入，适应技术发展。 - 开放性：允许不同的应用程序和开发者自由地访问和扩展系统。 2. 操作系统的作用主要体现在： - 用户接口：作为用户与硬件间的桥梁，提供命令行或图形界面。 - 资源管理：负责内存分配、进程调度、存储器管理等。 - 扩充机器：支持设备驱动和虚拟化技术，增强系统功能。 3. 多道批处理系统的发展动力源于： - 提高计算机资源利用率：通过同时处理多个任务，减少空闲时间。 - 提升系统吞吐量：并发执行任务，加快整体处理速度。 4. 脱机I/O与联机I/O的区别： - 脱机I/O通过外围设备将数据预先存入磁带，减小CPU等待时间。 - 联机I/O则在主机控制下直接进行，不适合对速度有严格要求的实时应用。 5. 分时系统的发展动力在于： - 用户交互：满足用户实时交互需求，提高用户体验。 - 主机共享：允许多个用户同时使用系统，提高资源使用效率。 - 上机便利：简化用户上机流程，降低使用门槛。 6. 实时任务和实时系统的分类： - 实时任务根据周期性和截止时间分为周期性、非周期性和硬实时、软实时任务。 - 实时系统分为实时控制系统（如工业控制）和实时信息处理系统（如实时数据库）。 7. 多道程序设计面临的挑战： - 处理机管理：合理调度多个进程，避免死锁和饥饿现象。 - 内存管理：动态分配内存，避免碎片并确保内存安全。 - I/O管理：并发I/O请求，优化设备使用。 - 文件管理：支持文件共享和保护，提高数据持久性。 - 作业管理：作业调度，作业的创建、运行和终止。 8. 单道与多道批处理系统的对比： - 单道批处理系统：优点是结构简单，无需调度；缺点是资源利用率低，效率不高。 - 多道批处理系统：引入了调度机制，能更有效利用资源，但系统复杂度增加，可能出现竞态条件。 通过这份习题答案，学习者能够深入理解操作系统的核心原理，掌握各种系统设计的关键技术和策略。对于准备考研的学生来说，这是一份宝贵的复习资料。