操作系统习题集：汤子瀛版答案解析

"汤子瀛计算机操作系统习题集包含了关于操作系统的基本概念、设计目标、作用、发展历程以及关键功能的详细解释。习题集涵盖了多道批处理系统、分时系统、实时系统的演变动力，以及这些系统的核心特征。此外，还讨论了操作系统在处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和作业管理等方面的问题。" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，其设计主要目标包括方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性意味着操作系统应该为用户提供友好的交互界面，使得用户可以轻松地访问和控制计算机。有效性是指操作系统应高效地管理资源，提高系统整体性能。可扩充性确保操作系统能够适应新技术和新需求，而开放性则允许操作系统与其他系统和应用软件进行无缝集成。 操作系统的作用主要有三个方面：首先，它作为用户与硬件之间的接口，简化了用户对复杂硬件的操作；其次，操作系统是系统资源的管理者，负责内存分配、进程调度、文件存储等；最后，操作系统通过提供抽象层，扩展了计算机的功能，使其能执行更复杂的任务。 多道批处理系统的发展源于提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需求。这种系统允许多个作业同时在内存中运行，减少了CPU的空闲时间。脱机I/O和联机I/O是解决输入输出效率问题的方法，脱机I/O通过预处理和后处理减少了CPU等待时间，而联机I/O则在主机直接控制下进行输入输出操作。 分时系统应用户对人机交互、资源共享和便捷上机的需求而生，提供多用户同时在线交互的能力。实时任务分为周期性和非周期性，以及硬实时和软实时，前者强调任务必须在严格的时间限制内完成，后者则有一定的灵活性。实时系统可以是实时控制系统或实时信息处理系统。 实现多道程序需要解决处理机调度、内存分配、设备管理和文件管理等一系列问题。单道批处理系统和多道批处理系统各有优劣：前者简单但效率有限，后者则能提高资源利用率，但增加了系统复杂性。操作系统的设计和演进都是为了更好地满足用户需求和提升计算机系统的性能。