操作系统习题详解：汤子瀛版

"该资源是计算机操作系统课程的习题答案，来自汤子瀛的教材，以PDF形式提供，特别适合准备考研的学生复习使用。内容涵盖了操作系统的基本概念、目标、作用，以及多道批处理系统、分时系统、实时系统的原理和特征，还包括处理机、内存、I/O设备、文件和作业的管理等核心知识点。" 操作系统是计算机科学中的关键组成部分，其设计主要目标包括方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性是指操作系统应该为用户提供简单易用的接口，使他们能够轻松地与硬件交互。有效性意味着操作系统应高效地管理资源，提高系统性能。可扩充性是指操作系统应能适应硬件和软件的扩展，以支持新技术和新应用。开放性则意味着操作系统应遵循标准，允许第三方开发软件和服务。 OS的作用主要体现在三个方面：首先，作为用户与硬件之间的接口，如图形用户界面（GUI）和命令行界面（CLI），使得用户可以更直观地与计算机交互；其次，OS作为资源的管理者，负责内存分配、进程调度、文件存储等；最后，OS可以看作是计算机系统的扩展，提供了许多抽象层以增强系统的功能和灵活性。 多道批处理系统的发展动力主要是为了提高计算机资源的利用率和系统吞吐量。这种系统中，多个作业同时存在于内存中，由操作系统进行调度，减少了CPU的空闲时间。相比之下，单道批处理系统只有一个作业在内存中运行，效率较低。 分时系统则主要是为了满足用户的人机交互需求，让用户感觉像是在独占计算机资源，实现资源共享和方便用户上机。实时系统则有硬实时和软实时之分，前者对于任务完成时间有严格约束，而后者相对宽松，但都强调快速响应和处理时间的确定性。 在实现多道程序时，需要解决处理机管理（如进程调度）、内存管理（如分区和分页）、I/O设备管理（如中断和缓冲）、文件管理（如文件的创建、读写和保护）以及作业管理（如作业的提交、执行和终止）等问题。 单道与多道批处理系统的对比中，单道系统虽然自动化程度高，但资源利用率低；而多道系统通过调度算法，实现了资源的高效利用，但增加了系统的复杂性。两者都是为了解决CPU与I/O设备速度不匹配的问题，但多道系统更进一步优化了资源的分配和使用。