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之一，主要关注如何有效地管理和协调计算机系统的资源，以提供高效、可靠的运行环境。汤子瀛编写的《计算机操作系统》是学习该领域的经典教材，其中包含了大量的习题用于帮助读者理解和巩固理论知识。 设计现代操作系统的主要目标包括： 1. 方便性：操作系统应该易于使用，为用户提供友好的交互界面，使得用户能够便捷地访问和控制硬件资源。 2. 有效性：通过优化资源分配和调度策略，提高系统性能和资源利用率。 3. 可扩充性：随着技术的发展，操作系统应能适应新的硬件和软件需求，容易扩展功能和添加新特性。 4. 开放性：支持标准接口和协议，允许第三方开发者编写应用程序，增强系统的兼容性和灵活性。 操作系统的作用主要包括： 1. 用户与硬件间的接口：操作系统提供了高级的编程接口和用户界面，使得用户无需直接操作硬件就能执行任务。 2. 资源管理：操作系统负责内存管理、处理器调度、文件管理等，确保资源的合理分配和有效使用。 3. 扩充机器：操作系统通过提供虚拟化技术，使得计算机系统能够提供超越物理硬件能力的服务。 多道批处理系统的发展动力主要是为了提高计算机资源利用率和系统吞吐量，通过将多个作业同时存在于内存中，减少了CPU的空闲时间，增强了系统的效率。与此相反，单道批处理系统只有一道作业在内存中运行，效率相对较低。 脱机I/O和联机I/O是两种不同的输入/输出处理方式： - 脱机I/O：利用外围设备预先将数据从低速设备转移到高速设备（如磁带），在CPU需要时再快速读取，减少CPU等待时间。 - 联机I/O：由主机直接控制输入输出操作，通常适用于交互式应用，提供更快的响应。 分时系统的发展动力主要源于用户对于人机交互、资源共享和方便用户上机的需求。实时任务和实时系统根据任务性质和时间约束可分为周期性实时任务、非周期性实时任务，以及硬实时任务和软实时任务。实时系统的目的是满足特定时间限制下的控制或信息处理要求。 实现多道程序设计需要解决的问题包括： 1. 处理机管理：如何高效地调度多个进程，确保公平性和响应时间。 2. 内存管理：如何分配和回收内存，防止内存碎片，并支持虚拟内存。 3. I/O设备管理：如何并行处理I/O操作，避免设备等待，提高系统效率。 4. 文件管理：如何组织、存储和保护文件，提供访问权限和共享机制。 5. 作业管理：如何提交、执行和完成作业，包括作业调度和作业流控制。 单道批处理系统与多道批处理系统的对比： - 单道批处理系统一次只处理一个作业，优点是简单，但资源利用率低，缺点是缺乏交互性。 - 多道批处理系统允许多个作业并发执行，提高了资源利用率，但增加了系统的复杂性，可能导致响应时间延长。 操作系统的设计和演化是为了更好地服务于用户，提高系统性能，满足多样化的应用需求，同时保持系统的稳定性和可靠性。通过对操作系统原理的理解和习题解答，可以深入掌握这一领域的核心概念和技术。