操作系统第三版课后答案详解

"计算机操作系统第三版课后答案" 在计算机科学中，操作系统（Operating System, OS）是计算机系统的核心软件，它负责管理和控制计算机硬件与软件资源，为用户提供服务。本文将基于提供的课后答案，详细讨论操作系统的一些核心概念。 首先，设计现代操作系统的四大主要目标包括： 1. 方便性：操作系统应提供简单易用的用户界面，使得用户能够方便地与计算机进行交互。 2. 有效性：优化资源使用，提高系统效率，确保系统响应速度快。 3. 可扩充性：随着技术的发展，操作系统需要适应新的硬件和软件，支持更多的功能和设备。 4. 开放性：允许第三方开发者创建和集成应用程序，支持标准化的接口和协议。 操作系统的作用主要体现在以下几个方面： 1. 用户与硬件之间的接口：操作系统提供了图形用户界面（GUI）和命令行界面（CLI），使得用户可以通过这些接口与硬件进行交互，而无需直接操作底层硬件。 2. 资源管理者：操作系统负责管理内存、处理器、磁盘空间、网络连接等资源，确保它们被有效且公平地分配给不同的进程。 3. 抽象：操作系统通过抽象硬件特性，提供更高级别的服务，如文件系统、进程管理、网络通信等，简化了程序员的工作。 分时系统是操作系统的一种类型，其关键问题在于实现用户交互和及时处理。为了达到这个目的，系统采用多路卡接收来自多个终端的输入，并使用缓冲区暂存用户输入。同时，通过时间片轮转机制，让每个作业在短时间内都有机会运行，从而实现交互性和及时性。 分时系统与实时系统在交互性、及时性和可靠性上有以下区别： 1. 交互性：分时系统主要服务于终端用户，交互能力强；实时系统虽然也支持交互，但可能因专注于任务处理而相对较弱。 2. 及时性：分时系统以用户可接受的等待时间为标准，而实时系统则有更严格的截止时间要求，尤其在控制系统中。 3. 可靠性：实时系统对可靠性的要求更高，因为它们往往应用于关键任务，如航空航天、医疗设备等。 操作系统的特征包括并发性、共享性、虚拟性和异步性，其中并发性和共享性是最基本的特征。并发性意味着多个进程可以同时执行，而共享性是指多个进程可以访问同一资源。异步性源于并发执行的进程可能会因为资源竞争或其他因素暂停和恢复，但最终系统会保证结果的一致性。 在进程管理中，前趋图是一种表示进程间依赖关系的图形工具，例如，语句S1：“a:=x”可能依赖于其他语句，如S2、S3和S4，这些语句必须先执行，然后S1才能继续。前趋图可以帮助理解进程间的执行顺序和同步需求。 操作系统是复杂而至关重要的，它涉及到了进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动等多个方面，是计算机科学中不可或缺的基础。深入理解和掌握操作系统的工作原理对于计算机专业人员来说至关重要。