操作系统第三版习题解析-汤小丹梁红兵版

"计算机操作系统第三版课后习题答案，包含关于操作系统设计目标、作用、资源抽象、多道批处理系统、脱机I/O、联机I/O、分时系统的发展动力、实现关键及实时操作系统的引入原因等内容。" 操作系统是计算机系统的核心组件，其设计目标主要包括有效性、方便性、可扩充性和开放性。有效性指的是提高系统资源的使用效率，方便性是为用户提供友好的交互界面，可扩充性确保系统能够适应新技术的发展，开放性则意味着系统应支持各种应用和接口标准。 操作系统的作用主要体现在三个方面。首先，它作为用户与计算机硬件之间的接口，使得用户无需直接操作硬件，只需通过操作系统提供的用户界面即可进行工作。其次，操作系统是计算机系统资源的管理者，包括CPU、内存、外设等，通过调度算法管理和分配资源，保证多个任务的公平和高效执行。最后，操作系统实现了对计算机资源的抽象，通过软件层面对硬件操作进行封装，简化了资源的使用方式，隐藏了复杂的底层细节。 多道批处理系统的形成和发展主要受到提高资源利用率、方便用户、器件更新和技术进步四方面的影响。其中，通过批处理，多个任务可以同时在系统中运行，提高了计算机的工作效率。 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在没有主机参与的情况下，由外围设备完成数据的输入输出，而联机I/O则是在主机的直接控制下进行，更适用于实时性要求较高的场景。 分时系统的发展动力在于提高用户体验和资源共享。通过CPU的分时使用，可以缩短作业的周转时间，人机交互使得用户能够实时监控作业，而主机共享则降低了硬件成本，使得多个用户可以同时使用一台计算机。 实现分时系统的关键在于快速响应用户命令和保证处理速度。这需要系统具备多路通信能力，能够同时接收来自多个终端的输入，使用缓冲区存储数据，并通过时间片轮转的方式让每个作业都有机会运行。 实时操作系统（RTOS）的引入主要是为了应对那些需要在严格时间内完成特定任务的应用场景，例如工业控制、航空航天等领域。实时系统必须能够在规定的时间限制内响应并处理外部事件，保证操作的确定性和可靠性。 总结以上内容，我们可以看出操作系统在计算机系统中的核心地位，它不仅连接着用户与硬件，而且通过高效的管理策略和抽象机制，使得复杂的计算机资源变得易于使用。随着技术的发展，操作系统也在不断进化，以满足批处理、分时和实时等各种不同需求。