操作系统(汤子瀛)习题解析与考研必备

"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，汤子瀛教授的教材是许多学习者参考的重要资料。本资源提供了该教材的习题答案，对于复习和备考操作系统相关的考试或者研究生入学考试（如考研）具有很高的价值。 1. **操作系统的目标** 操作系统的设计主要追求四个目标：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提供用户友好的界面，使得用户可以轻松地与计算机交互。有效性是指操作系统应能高效利用硬件资源，提高系统性能。可扩充性意味着操作系统应适应新技术的发展，支持新的硬件和软件扩展。开放性则指操作系统应允许第三方开发和接入，以构建丰富的应用环境。 2. **操作系统的功能** - **用户接口**：操作系统作为用户与硬件之间的桥梁，提供命令行接口、图形用户界面等，简化用户操作。 - **资源管理**：操作系统负责管理和分配计算机的硬件资源，包括CPU、内存、I/O设备等，确保资源的有效使用。 - **扩充机器**：通过提供各种服务和抽象，操作系统使得计算机的功能得到扩展，比如虚拟存储、进程管理等。 3. **多道批处理系统的发展动力** 多道批处理系统的发展源于对提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需求。通过在内存中同时驻留多个作业，可以有效地利用CPU，减少空闲时间，提高整体效率。 4. **I/O方式** - **脱机I/O**：在低速输入设备和CPU之间引入外围机，预先将数据存入磁带，然后在需要时快速读取，避免了CPU直接等待慢速I/O设备的时间。 - **联机I/O**：与脱机相反，联机I/O是由主机直接控制输入输出设备，适合实时性强、响应时间要求高的应用场景。 5. **分时系统的发展动力** 分时系统的发展主要受到用户需求的推动，特别是人机交互、资源共享和便捷用户上机的需求。分时系统允许多个用户同时在线工作，提高了计算机的使用效率。 6. **实时任务和实时系统** - **实时任务**：分为周期性和非周期性，以及硬实时和软实时。前者按照固定间隔执行，后者没有固定间隔；前者对截止时间有严格要求，后者相对较宽松。 - **实时系统**：分为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，后者用于处理必须快速响应的数据。 7. **实现多道程序需解决的问题** 实现多道程序需要解决处理机管理（如何调度进程）、内存管理（如何分配和回收内存）、I/O设备管理（如何有效利用设备）、文件管理（如何组织和保护文件）以及作业管理（如何接收、处理和终止作业）等问题。 8. **单道与多道批处理系统比较** - **单道批处理**：优点是简化了人机交互，提高了CPU利用率；缺点是无法进行作业调度，用户响应时间较长。 - **多道批处理**：优点是可以进行作业调度，提高了系统资源利用率和吞吐量，缺点是响应时间仍然较长，因为服务于多个作业。 以上知识点涵盖了操作系统的基本概念、目标、发展动力以及不同类型的系统和处理方式，是理解和掌握操作系统原理的基础。通过深入学习和理解这些内容，可以为后续的学习和实践打下坚实的基础。