现代操作系统习题 现代操作系统习题

操作系统是计算机系统的核心组件，它负责管理和控制计算机硬件及软件资源，为用户提供友好的接口和服务。现代操作系统具有并发性和共享性的特性，这些特性是多道程序设计引入的结果。多道程序设计使得多个程序可以在同一时间在系统中运行，提高了计算机系统的利用率和效率。 早期的操作系统主要关注系统的效率，而随着技术的发展，用户友好性、可移植性和可扩充性也成为了操作系统的重要目标。多道程序系统包括多道批处理系统、多用户分时系统和单用户多任务系统，其中，多道批处理系统和多用户分时系统都是多道程序系统，而单用户单任务系统则不具备这种并行性。 操作系统与硬件关系密切，尤其是中断机构，它是多道操作系统必不可少的硬件支持，因为它允许系统在执行任务时响应外部事件。特权指令只能在系统态下执行，这是为了保护系统的安全，防止非授权访问或修改关键系统资源。 在计算机启动过程中，操作系统是至关重要的，没有操作系统，计算机系统无法正常启动。操作系统还负责管理内存、处理机、设备以及文件系统，这些是其主要功能。处理机管理包括进程调度，存储器管理涉及内存分配和虚拟存储，设备管理处理I/O操作，如CPU与外设、内存与外设之间数据的传输，而文件系统则是用来组织和管理磁盘上的数据。 实时操作系统和分时操作系统有明显的区别，实时系统要求对外界请求能及时响应，适合于如航空订票系统、过程控制系统等应用，而分时系统强调交互性，允许多个用户通过终端同时使用计算机，如Windows 98这样的操作系统就是单用户多任务系统，提供了良好的用户交互体验。 分布式系统和网络系统虽然都涉及多台计算机的协作，但分布式系统更注重透明性，即用户感觉像是在单一系统上工作，而网络系统则侧重于资源共享和通信。 操作系统是一个复杂且关键的软件系统，它的设计和实现直接影响到计算机系统的性能、安全性以及用户使用体验。理解操作系统的基本概念、功能和分类对于学习和使用计算机至关重要。