计算机操作系统是计算机系统的核心组成部分,负责管理和控制计算机硬件与软件资源。汤小丹梁红兵编著的《计算机操作系统》第三版课后习题涵盖了操作系统的重要概念和原理。以下是根据题目内容提炼的知识点:
1. **操作系统的目标**:
- 有效性:优化资源使用,提高系统效率。
- 方便性:提供用户友好的接口,简化用户操作。
- 可扩充性:适应硬件和软件的升级。
- 开放性:支持标准,允许与其他系统互操作。
2. **多道批处理系统的发展动力**:
- 提高资源利用率。
- 用户便利性。
- 硬件更新换代。
- 计算机体系结构进步。
3. **脱机I/O与联机I/O**:
- 脱机I/O:在主机外独立进行的输入输出操作,如通过外围设备预先输入数据到磁带。
- 联机I/O:主机直接控制的实时输入输出。
4. **分时系统的发展动力**:
- CPU的分时使用减少作业周转时间。
- 提供人机交互,增强用户体验。
- 共享主机资源,提高设备利用率。
5. **实现分时系统的关键**:
- 实时响应用户命令,通过多路卡和缓冲区提高处理速度。
- 时间片轮转,保证每个作业有机会运行。
6. **操作系统的特征**:
- 并发性:多个任务同时执行。
- 共享性:资源被多个进程共享。
- 虚拟性:通过软件手段模拟硬件资源。
- 异步性:进程执行的非顺序性。
7. **处理机管理**:
- 进程管理:创建、撤销进程,控制状态转换。
- 进程同步:协调多个进程协作。
- 进程通信:进程间信息交换。
- 处理机调度:作业调度和进程调度,分配处理机资源。
8. **存管理**:
- 存分配:为程序分配内存空间。
- 存保护:防止程序越界访问。
- 地址映射:逻辑地址到物理地址的转换。
- 存扩充:实现虚拟内存,提高内存使用效率。
9. **设备管理**:
- 缓冲管理:提高I/O效率。
- 设备分配:合理分配I/O设备给用户。
- 设备处理:处理I/O请求。
- 虚拟设备:实现I/O设备的仿真和共享。
10. **文件管理**:
- 存储空间管理:分配和回收文件存储空间。
- 目录管理:组织和检索文件。
- 文件读/写管理:控制文件的读写操作。
- 文件保护:保证文件的安全性和完整性。
11. **异步性的原因**:
- 进程执行的不确定性。
- 程序执行结果的不可再现性。
- 执行时间的不可预测性。
12. **微核结构的新技术**:
- 面向对象的程序设计,将操作系统组件模块化。
13. **微核技术**:
- 将操作系统核心最小化,仅保留基础功能,其余功能移至用户模式。
- 微核通常提供进程管理、内存管理、中断处理等功能。
这些知识点涵盖了操作系统设计的核心原理,对于理解和学习操作系统有重要作用。