计算机操作系统是计算机系统的核心组件，负责管理和控制计算机硬件资源，以提供高效、安全和用户友好的环境。《计算机操作系统》由汤子瀛所著，其课后习题答案对于深入理解和掌握操作系统原理至关重要。以下部分知识点详细解析：
1. 设计现代OS的主要目标：
- 方便性：提供直观易用的界面，让用户能轻松与计算机交互。
- 有效性：通过优化算法和资源分配，提升系统性能。
- 可扩充性：适应硬件发展，支持新功能和新技术的引入。
- 开放性：支持多种软件和标准，促进系统互操作。
2. OS的作用：
- 用户与硬件的接口：OS作为抽象层，隐藏硬件复杂性，使用户可以直接操作抽象的指令集。
- 资源管理者：OS负责内存管理、处理器调度、I/O控制等，确保资源的有效分配和利用。
- 扩展机器：通过提供模块化服务和API，支持软件开发和系统扩展。
3. 多道批处理系统的发展动力：
- 提高资源利用率：通过并发处理多个作业，减少CPU等待时间。
- 增加系统吞吐量：通过同时处理多个任务，提升系统处理能力。
4. 脱机I/O与联机I/O：
- 脱机I/O：通过外围设备将I/O操作提前完成，减少CPU空闲等待，提高效率。
- 联机I/O：在主机控制下进行，实时响应用户操作，适合交互式应用。
5. 分时系统的发展动力：
- 用户交互：满足用户对实时响应和交互的需求，提高用户体验。
- 主机共享：允许多个用户同时访问系统，提高资源使用率。
6. 实时任务与实时系统：
- 类型：周期性任务（如工业控制）和非周期性任务（如视频处理），硬实时（严格按时限）和软实时（放宽时间限制）。
- 类型：实时控制系统（控制任务）和实时信息处理系统（处理任务）。
7. 多道程序设计的问题：
- 处理机管理：调度算法，优先级设置等。
- 内存管理：内存分配和回收，页面置换策略。
- I/O设备管理：并发设备分配，缓冲区管理。
- 文件管理：文件存储结构，文件操作实现。
- 作业管理：作业的提交、执行、撤消和控制。
8. 单道与多道批处理系统比较：
- 单道批处理：效率较高，但资源利用率较低，无法满足交互需求。
- 多道批处理：增加并发性，提升系统效率，但调度复杂度增加，可能导致资源竞争。
学习这门课程并完成课后习题，有助于深入理解操作系统的核心概念，掌握操作系统设计和实现的基础知识，为后续的IT职业生涯打下坚实基础。
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