"操作系统课后习题答案" 操作系统是计算机系统的核心组成部分,它的设计目标主要是为了提高系统有效性、用户方便性、系统可扩充性和开放性。操作系统作为一个用户与硬件之间的接口,使得用户能够通过简单的操作就能使用复杂的硬件资源,而无需了解硬件的底层细节。 OS的作用主要有三个方面:首先,它作为用户接口,为用户提供与硬件交互的途径,如图形用户界面、命令行等。其次,OS作为计算机资源的管理者,包括CPU、内存、I/O设备和文件系统等,确保资源的有效分配和使用。最后,操作系统通过抽象化硬件接口,使得用户可以更高效、更简单地使用这些资源,例如通过文件系统操作文件,而不是直接与磁盘打交道。 多道批处理系统的出现是为了提高资源利用率和系统吞吐量。用户提交的作业先存储在外存,然后由作业调度程序按照特定算法选择部分作业调入内存执行。这种方式可以避免CPU的空闲,提高内存和I/O设备的利用率。推动多道批处理系统发展的主要因素包括提高资源利用率、用户便利性、硬件技术的进步以及计算机体系结构的发展。 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是指在外围设备控制下,CPU与输入输出设备不直接交互,从而减少了CPU的空闲时间并提高了I/O速度。而联机I/O则是指在主机直接控制下进行的输入/输出,更实时但效率可能较低。 操作系统中的核心概念还包括多道程序设计,它允许多个进程同时在内存中运行,共享资源。进程是程序在处理机上的一次动态执行,是系统进行资源分配和调度的基本单位,具有独立性。作业是用户提交给系统的整体任务,包括程序、数据和作业说明书,是批处理系统中的基本调度单位。任务通常指的是进程在系统中运行时的角色。文件是数据的集合,可以是有结构的,如包含多个记录的数据库,也可以是无结构的,如文本文件。虚拟存储技术通过内存和外存的组合,扩大了逻辑内存容量,使得大内存需求的程序得以运行。接口包括用户接口和程序接口,前者供用户使用,后者供程序员在编写程序时调用操作系统服务。系统调用是用户程序请求操作系统服务的手段,是操作系统提供的低级服务入口。死锁是多个并发进程因争夺资源而形成的无法继续执行的状态,需要通过预防或避免策略来解决。 以上知识点涵盖了操作系统的基本原理、系统设计的目标和方法,以及资源管理和用户交互等方面,是理解和学习操作系统的基础。
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