《现代操作系统》课后答案 打印版

《现代操作系统》是一本深入探讨操作系统核心概念和技术的教材，其课后答案提供了对课程内容的详尽解析。本文将围绕书中的关键知识点进行详细阐述。 1. 操作系统的虚拟机概念：操作系统的核心职责之一是为用户提供一个抽象的、扩展的（即虚拟）机器环境，使得用户无需关心底层硬件细节，而能够高效地执行任务。这包括内存管理、进程调度以及错误处理等。 2. 多道程序设计：多道程序设计是指在内存中同时保持多个进程，并通过快速切换CPU来使它们交替执行。这种方法旨在确保CPU在等待I/O操作完成时始终有工作可做，提高系统利用率。 3. 输入输出缓冲技术：输入缓冲（Input Spooling）是将数据从如卡片等源头读取并暂存到磁盘，以便在当前运行进程结束后，CPU能立即开始处理新工作。输出缓冲（Output Spooling）则是先将待打印文件复制到磁盘，而不是实时生成输出时直接打印。在个人计算机中，输出缓冲应用广泛，而输入缓冲则相对较少。 4. 多道程序设计的动机：主要目的是在I/O操作期间让CPU保持忙碌状态。如果没有直接存储器访问（DMA），CPU会忙于执行I/O操作，此时多道程序设计并不能提高CPU利用率。但如果I/O延迟主要在于数据传输，CPU可以进行其他工作。 5. 第二代计算机与操作系统保护：早期计算机缺乏硬件级别的保护机制，无法防止恶意用户程序破坏操作系统。随着技术发展，现代处理器引入了权限控制和内存保护等机制来保障系统安全。 6. 计算机家族理念：例如Intel的Pentium系列，尽管具有不同的性能和功耗，但它们都保持架构兼容性，允许用户根据需求选择价格和性能适中的型号，这是计算机家族设计理念的体现。 7. 显示缓冲区大小计算：一个25行×80列的单色文本屏幕需要2000字节的缓冲区；而一个1024×768像素、24位彩色的位图需要2,359,296字节。在1980年代，这两者的价格差距巨大，而现在由于内存成本的降低，这些计算量已不再是系统设计的主要考虑因素。 以上是《现代操作系统》一书中涉及的一些关键知识点，它们涵盖了操作系统设计的核心原则，包括资源管理、进程调度、I/O处理和硬件与软件的交互。理解这些概念对于深入掌握操作系统原理和实际操作至关重要。