操作系统概念与设计：汤子赢版答案解析

"《计算机操作系统》（汤子赢版）答案涵盖了操作系统的基本概念、发展动力、系统类型以及多道程序设计中的关键问题。" 在计算机操作系统领域，汤子赢版的教材是深入理解操作系统原理的重要参考资料。该资料提供的答案详细阐述了操作系统的核心目标和作用，以及不同操作系统类型的演变动力。 首先，设计现代操作系统的主要目标包括四个关键点：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提供直观易用的用户界面，使得普通用户也能便捷地使用计算机。有效性是指操作系统应高效管理硬件资源，最大化系统性能。可扩充性意味着操作系统能够适应新技术和新需求，允许添加新的硬件和软件。开放性则指系统允许第三方开发人员扩展和定制，以促进技术创新和兼容性。 操作系统的作用主要包括三个方面：作为用户与计算机硬件间的接口，使得用户可以通过操作系统与硬件交互；作为系统资源的管理者，如内存、处理器、I/O设备等；以及作为扩充机器，通过提供高级服务和抽象化底层硬件复杂性，使应用程序能够更简单地编写和运行。 推动多道批处理系统发展的主要动力是对计算机资源利用率和系统吞吐量的不断追求。通过多道批处理，多个作业可以在内存中同时存在并交替执行，从而提高了系统效率。另一方面，联机I/O与脱机I/O是两种不同的输入/输出方式，前者在主机控制下进行，后者则通过外围设备预先处理，以减少CPU等待时间。 分时系统的发展主要源于用户对人机交互、资源共享和便捷上机的需求。这样的系统允许多个用户同时在线，各自拥有独立的虚拟终端，提升了用户体验。 实时任务可分为周期性和非周期性，以及硬实时和软实时两类。周期性任务按照固定时间间隔重复执行，而非周期性任务则无特定时间规律。硬实时任务有严格的时间约束，必须在规定时间内完成，否则可能导致严重后果；而软实时任务即使错过截止时间，也不会造成灾难性影响，但可能降低服务质量。 实现多道程序需要解决五个主要问题：处理机管理，内存管理，I/O设备管理，文件管理和作业管理。这些问题的解决有助于在多用户环境中优化资源分配和调度。 单道批处理系统和多道批处理系统的对比显示，前者虽有自动性、顺序性和单道性，但资源利用率相对较低；而多道批处理系统通过引入作业调度和并发执行，显著提高了资源利用率和系统吞吐量，但也增加了系统复杂性。 以上内容仅是操作系统基础的冰山一角，操作系统还包括进程管理、内存管理、文件系统、I/O系统等多个复杂主题。理解这些基础知识对于学习和掌握操作系统的工作原理至关重要。