操作系统课后习题答案 - 汤子瀛版解析

"该文档包含了汤子瀛教授编著的操作系统教材的课后习题答案，涵盖了操作系统的基本概念、设计目标、系统类型及其发展动力等多个方面。内容包括批处理系统、分时系统、实时系统的基本原理，以及多道程序设计需要解决的问题和不同系统的特点比较。" 操作系统是计算机系统中的核心软件，它管理和协调计算机硬件和软件资源，为用户提供服务。汤子瀛教授的教材深入浅出地介绍了操作系统的基本理论和实践。课后习题的答案涵盖了以下几个关键知识点： 1. **操作系统设计目标**：主要包括方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性意味着用户可以轻松使用；有效性是指操作系统应最大化资源利用率；可扩充性意味着随着技术进步，操作系统应能适应新的硬件和软件；开放性则指操作系统允许第三方开发者扩展功能。 2. **OS的作用**：一是作为用户与硬件之间的接口，简化用户操作；二是作为资源管理者，分配和控制内存、处理器、I/O设备等；三是作为扩充机器，提供虚拟存储、进程管理等功能，使得计算机性能得到提升。 3. **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，通过在内存中同时加载多个作业，减少CPU空闲等待时间。 4. **脱机I/O与联机I/O**：脱机I/O在外围机控制下预输入/输出，减少了CPU等待时间；联机I/O则由主机直接控制输入输出，适合实时交互。 5. **分时系统的发展动力**：满足用户对人机交互、资源共享和便捷上机的需求，提升了用户体验。 6. **实时任务类型与实时系统类型**：实时任务分为周期性和非周期性，按截止时间要求又分为硬实时（严格期限）和软实时（灵活期限）。实时系统主要分为实时控制系统和实时信息处理系统。 7. **实现多道程序需解决的问题**：包括处理机调度、内存分配、I/O设备控制、文件管理和作业管理，以确保多个程序能高效并发执行。 8. **单道与多道批处理系统对比**：单道批处理仅有一个作业在内存中运行，优点是自动化，但资源利用率低；多道批处理系统通过作业调度提高资源利用率，但增加了系统复杂性。 这些知识点的掌握有助于理解操作系统的运作原理，对于学习计算机科学的学生和IT专业人士来说，都是至关重要的基础。通过学习和理解这些习题答案，可以深化对操作系统核心概念的理解，并为解决实际问题打下坚实的基础。