汤子瀛《计算机操作系统》习题答案解析

"计算机操作系统（汤子瀛）习题答案，包括第一章的部分内容，涉及操作系统的目标、作用、多道批处理系统的发展动力、脱机I/O与联机I/O的概念、分时系统的发展动力、实时任务的类型和实时系统的分类，以及多道程序设计需解决的问题和单道与多道批处理系统的对比。" 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。方便性是指操作系统应提供简单易用的用户接口，使得用户可以轻松地与计算机交互。有效性是指操作系统应高效地管理硬件资源，提高系统性能。可扩充性意味着操作系统能够适应新技术和新设备的接入，保持系统的灵活性。开放性则是指操作系统支持标准接口，允许第三方开发者创建应用程序。 操作系统的作用主要有三个方面：首先，它是用户与计算机硬件之间的接口，简化了用户操作，使得非专业人员也能使用复杂的计算机系统；其次，操作系统作为计算机资源的管理者，负责内存、处理器、I/O设备等资源的分配与调度；最后，操作系统通过提供虚拟机的概念，起到了扩充机器的作用，使得单一硬件系统能支持多种并发任务。 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。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利用外围设备预先处理输入输出，减少了CPU等待I/O操作的时间，而联机I/O则是在主机直接控制下的输入输出操作。 分时系统主要由用户的需求驱动，它提供了人-机交互的能力，允许多个用户同时共享主机资源，方便了用户上机操作。实时任务可以分为周期性实时任务和非周期性实时任务，以及硬实时任务和软实时任务，前者对截止时间有严格要求，后者则相对宽松。实时系统通常分为实时控制系统和实时信息处理系统。 实现多道程序设计需要解决处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和作业管理等多个问题。单道批处理系统和多道批处理系统相比，前者具有自动化、顺序性和单道性，但资源利用率较低；后者则引入了调度机制，实现了多任务并发，提高了系统效率，但也带来了更复杂的管理问题。