操作系统概念课后答案

在操作系统概念领域，我们学习的不仅仅是操作系统本身，还包括如何在不同环境下进行有效的资源管理以及如何提高系统的安全性、可靠性和性能。本篇中涉及到的多个问题均围绕这些核心概念展开。 多道程序和分时环境下的安全问题。在这样的环境下，多个用户同时使用系统资源时会引发一系列安全问题，例如数据隐私泄露、数据被非法复制或删除、资源被滥用等。在一个分时系统中，尽管系统设计时试图保证安全，但因为技术总是有被破解的可能性，所以很难保证与专用机器上相同的绝对安全。 资源的管理问题在不同类型的操作系统中显得尤为重要。对于大型或迷你电脑系统，管理的资源包括内存、CPU、外存和网络带宽。对于与服务器连接的工作站，主要管理的资源是内存和CPU。而对于便携式或手持设备，因其性能和能源的限制，功率消耗成为重要管理对象。 第三，关于分时系统和单用户内存资源工作站的选择，取决于多种因素，比如任务大小、用户数量、硬件性能等。分时系统能够更好地处理多用户和重负载的情况，而个人计算机在任务相对较小、硬件性能足够时，可以提供更快速、更简便的用户体验。 第四个问题讨论了操作系统支持的三种功能。在实时系统中，虚拟存储器和分时系统是必需的，以保证系统的实时响应。在手持装置中，虚拟存储器是必需的，但分时系统不是。批处理程序在两种系统中都不是必需的。 在对称多处理（SMP）和非对称多处理（ASMP）的区别上，SMP系统中所有处理器地位平等，均可进行I/O操作；而ASMP系统中有一个主处理器控制整个系统，其他处理器作为从属。多处理系统的优点包括成本降低、资源共享、计算速度提高和系统可靠性增强。其缺点则是系统变得更加复杂。 集群系统与多道程序系统的主要区别在于集群的耦合度更低，通过消息传递进行通信，而非共享存储空间。集群系统为了提供高可靠性服务，必须实现状态的复制与持续更新，并保证故障时的无缝接管。 分布式系统中客户机-服务器模型与对等系统模型的区分在于，前者角色分明，服务器响应客户机请求；后者中所有节点都对等，每个节点既可以是服务请求者也可以是服务提供者。 集群系统管理存储磁盘数据的两种方法——非对称集群和并行集群，各有优缺点。非对称集群便于实现故障转移，但未能充分利用所有节点的处理能力。并行集群允许数据库在多个节点间同时运行，提高了性能和可靠性，但在实现复杂度和成本上也有所增加。 操作系统的核心概念包括多任务处理、资源管理、系统安全性、多处理器架构设计、集群系统的可靠性和效率、以及分布式系统的通信与管理方式。这些知识点是操作系统设计与应用中的重要组成部分，对于理解并高效运用操作系统有着重要的指导意义。