批量处理系统
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1. 下列关于批处理系统的叙述中，正确的是( )。
I.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互
Ⅱ.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统
Ⅲ、中断技术使得多道批处理系统的I/0 设备可与CPU并行工作
A.仅Ⅱ、Ⅲ B. 仅Ⅱ C. 仅 I 、Ⅱ D. 仅 I 、Ⅲ
解析：
在计算机的早期，人们需要一种方式来高效地使用计算资源，因为那时候计算机非常昂贵且不像今天这样普及。批处理系统就是一种早期的解决方案，它允许用户编写作业（或任务），然后将这些作业集中起来，一次性提交给计算机处理。计算机会按顺序处理这些作业，每次处理一个或多个，而不是立即响应用户的每个单独请求。这种方式最大化了计算机的利用率，但牺牲了交互性。
批处理系统概念
- 批处理系统：一种早期的计算机使用方式，允许用户集中提交作业，计算机按顺序或同时处理多个作业，优化了资源使用但牺牲了交互性。
批处理系统的类型
- 单道批处理系统：一次处理一个作业，处理完一个再处理下一个。
- 多道批处理系统：可以同时处理多个作业，通过并行工作提高效率。
批处理系统的关键技术
- 中断技术：使得I/O设备和CPU可以并行工作，提高了多道批处理系统的效率。
根据以上分析，正确答案是A.仅Ⅱ、Ⅲ。这表明批处理系统包括了单道和多道两种形式，并且中断技术使得在多道批处理系统中，I/O设备可以与CPU并行工作，提高了系统的整体效率。
笔记：
批处理系统中，单道与多道并存，中断技术使效率高。
- 批处理 ≠ 实时交互：批处理系统处理作业是集中的和顺序的，不支持与用户的实时交互。
- 单道 vs. 多道：单道批处理一次一个任务，效率较低；多道批处理同时多个任务，效率更高。
- 中断技术：关键技术，允许CPU和I/O设备同时工作，是多道批处理系统效率提升的核心。
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2. 多道批处理的发展是建立在( )硬件支持上的。
A.集成电路 B. 高速缓存
C. 通道和中断机构 D. 大容量硬盘
解析：
多道批处理系统，是一种使计算机能同时处理多个作业的系统。它不是一次完成一个任务再移至下一个，而是通过有效地在不同作业之间切换，使得CPU（中央处理单元）和其他资源（如内存和输入/输出设备）可以更高效地利用。这种方式可以显著提高计算机的工作效率和吞吐量。
来看看选项：
- A. 集成电路：虽然集成电路的发展确实提高了计算机的性能和能力，但它并不是多道批处理直接依赖的技术。
- B. 高速缓存：高速缓存是用于提高计算机处理速度的技术，它通过存储临时数据来减少CPU和主内存之间的数据交换时间。虽然对提高性能有贡献，但它不是多道批处理的关键支持。
- C. 通道和中断机构：这个选项是核心。通道允许外部设备与内存进行直接数据交换，而不必通过CPU，从而提高数据处理速度。中断机构允许外部事件（如输入/输出操作完成）暂时中断CPU的当前任务，处理必要的服务程序，然后再返回原任务。这两种机制是多道批处理实现中，允许多个任务并行执行而不互相干扰的关键。
- D. 大容量硬盘：虽然存储容量的增加能够让计算机存储更多数据和程序，对于多道批处理系统来说也是有益的，但它不是该系统发展的直接硬件支持。
综上所述，C. 通道和中断机构是多道批处理系统发展的关键硬件支持。这些技术使得多个程序能够有效地在计算机上同时运行，通过提高资源利用率来提升整体的系统性能。
多道批处理系统简介
- 定义：一种操作系统技术，允许多个作业同时在计算机上运行，通过有效管理CPU和其他资源的使用来提高效率和吞吐量。
- 目的：最大化计算机资源利用率，减少CPU空闲时间，加快作业处理速度。
关键硬件支持
- 通道：允许输入/输出设备直接与内存交换数据，无需CPU介入，提高数据处理速度。
- 中断机构：当外部事件发生时（例如输入/输出操作完成），能够暂时停止当前CPU任务，处理该事件，然后返回继续之前的任务。
笔记
“多道批处理”就像一条繁忙的公路，通道和中断就是保持交通流畅的红绿灯和转弯道，它们确保数据和任务能高效、有序地流动。
- 多道批处理的“多道”：指的是同时处理多个作业，而非一个接一个。
- 核心硬件：通道和中断机构是使得多任务并行不互相干扰的关键。
- 通道+中断=效率：通道让数据直达内存，中断让CPU灵活响应，二者共同提升多道批处理系统的效率。
分时操作系统
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3. 引入分时操作系统的主要目的是( )。
A. 提高计算机系统的交互性 B.提高计算机系统的实时性
C. 提高计算机系统的可靠性 D. 提高软件的运行速度
解析：
分时操作系统（Time-Sharing Operating System）是一种允许多个用户通过各自的终端同时使用同一台计算机的系统。在分时系统中，计算机将它的时间分割成很小的片段，这些时间片轮流分配给每个用户。这种方式让每个用户都感觉自己似乎是独占了计算机，尽管实际上计算机在多个用户之间快速切换。这种系统的设计主要是为了最大化用户与计算机的交互效率。
现在，让我们来看看每个选项：
- A. 提高计算机系统的交互性：这个选项是准确的。分时操作系统的设计和实现，正是为了让多个用户可以几乎同时与计算机进行交互，大大提高了用户与计算机之间的交互性。
- B. 提高计算机系统的实时性：虽然分时操作系统确实可以提供更及时的响应给多个用户，但它的主要目的并不是为了处理实时任务。实时性更多是指系统能够在固定或保证的时间内完成任务的能力，这通常与实时操作系统（RTOS）相关。
- C. 提高计算机系统的可靠性：提高可靠性虽然是所有操作系统设计的目标之一，但它并不是分时操作系统引入的主要目的。
- D. 提高软件的运行速度：分时操作系统使多个用户能同时使用计算机，但它主要是提高了交互性而不直接是提高单个软件的运行速度。
综上所述，A. 提高计算机系统的交互性是引入分时操作系统的主要目的。通过允许多个用户同时使用计算机并提供及时的反馈，分时操作系统极大地增强了用户体验和交互效率。
分时操作系统概述
- 定义：分时操作系统是一种允许多用户通过终端同时与一台计算机进行交互的系统。
- 工作方式：它通过将CPU时间分割成小片段，并轮流分配给每个用户，实现了同时服务于多个用户的能力。
引入的主要目的
- 提高交互性：分时操作系统的核心目的是让多个用户能够几乎同时与计算机进行交互，从而大大提高了用户与计算机之间的交互效率和体验。
笔记
分时操作系统是通过时间共享机制，提高计算机系统的交互性，让多用户能够同时交互使用计算机。
- 交互性至上：分时系统的设计哲学是确保多用户能同时享受到与计算机交互的顺畅体验。
- 时间共享：想象将一台计算机的处理时间切成小片，每个用户轮流享有一小片，这就是分时操作系统的运作模式。
- 多用户并行：虽然物理上是同一台计算机，但分时系统让每个用户都感觉自己独占了计算机。
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4.引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有( )。
A. 分时功能 B.中断功能 C.多CPU技术 D.SPOOLing 技术
解析：
多道程序技术是一种计算机操作系统技术，它允许多个程序（或作业）同时在计算机内存中，通过操作系统的管理，使得这些程序可以轮流使用CPU执行，从而提高计算机资源的利用率和系统的吞吐量。这听起来有点像是计算机在做多个任务的“杂技”，同时保持多个球在空中而不让它们落下。
接下来，我们来看这个问题中的选项，以及它们与多道程序技术的关系：
- A. 分时功能：分时操作系统是一种允许多个用户通过终端同时使用计算机的系统。虽然它也涉及到多任务处理，但分时功能本身并不是实现多道程序技术的前提条件。
- B. 中断功能：中断功能允许计算机系统在执行程序时，如果发生了一些重要的或紧急的事件，可以暂时“中断”当前的任务，去处理这个事件（比如输入/输出操作完成的通知），然后再回到原来的任务继续执行。这对于多道程序技术是非常重要的，因为它使得系统可以更灵活地管理多个程序的执行，提高效率。
- C. 多CPU技术：多CPU（中央处理单元）技术涉及到多个处理器协同工作，虽然这可以提高执行多个程序的能力，但它不是实现多道程序技术的前提条件。
- D. SPOOLing 技术：SPOOLing（同时外围操作在线处理）是一种数据管理技术，用于输入/输出设备和计算机之间的数据缓冲。它确实可以提高处理效率，但也不是多道程序技术的必要前提。
综上所述，B. 中断功能是引入多道程序技术的一个关键前提条件。中断功能使得操作系统能够更有效地管理和调度多个程序，确保系统资源得到最大化的利用，同时也保证了系统对紧急事件的响应能力。
多道程序技术简介
- 多道程序技术：允许多个程序同时处于内存中，操作系统管理这些程序轮流使用CPU，提高资源利用率和系统效率。
关键前提条件
- 中断功能：允许系统在执行程序时，暂时停下来处理其他紧急的事件，然后返回继续之前的任务。这是实现多道程序技术的关键。
笔记：
多道程序的实现依赖于中断功能，它允许多个任务在计算机上轮流执行，就像轮转一样。
- 中断是关键：多道程序技术依赖于中断功能，使得计算机可以灵活地处理多任务，优化资源使用。
- 多任务杂技：想象计算机使用多道程序技术就像是在进行一场精彩的杂技表演，同时保持多个“任务球”在空中，而中断功能就是那个使表演可能的“魔法”。
实时操作系统
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5. 在 ( )的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应。
A.批处理操作系统 B.实时操作系统
C.分时操作系统 D. 多处理机操作系统
解析：
让我们来看这个问题中的选项：
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A. 批处理操作系统：这种类型的操作系统主要处理一批数据或作业。用户将作业提交给系统，系统将这些作业组织起来，然后一次性处理。批处理操作系统不是设计来及时响应外部事件的，它更侧重于作业的效率和吞吐量。
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B. 实时操作系统：实时操作系统（RTOS）设计用来处理实时任务，其中任务必须在指定或严格的时间内完成。这种类型的操作系统能够确保系统能够及时响应外部事件或数据，是控制或监视系统中常见的选择。
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C. 分时操作系统：分时操作系统允许多个用户同时使用计算机资源。它通过时间共享机制，将CPU时间分割成小片段，轮流分配给每个用户。分时操作系统重在用户的交互性，并不专注于及时处理特定的外部事件。
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D. 多处理机操作系统：这类操作系统在多个CPU或处理器上运行，能够处理更多的任务和更大的数据量。虽然多处理机系统可以提高处理能力，但它们并不专门设计来保证对外部事件的即时响应。
综上所述， 正确答案是B. 实时操作系统。这类系统通常用于需要高度可靠性和及时响应的场合，如嵌入式系统、工业控制系统等。
实时操作系统（RTOS）
- 定义：实时操作系统是设计来处理实时任务的，能够保证在指定或预定的时间内完成这些任务。
- 特点：快速响应外部事件，保证任务的及时完成，适用于对时间敏感的应用。
如何与其他操作系统区分
- 批处理操作系统：处理一批作业，重在效率和吞吐量，不保证即时响应。
- 分时操作系统：允许多用户同时使用，通过时间共享机制实现，侧重于用户交互。
- 多处理机操作系统：在多个CPU上运行，提高处理能力，但不专注于即时响应。
笔记：
实时操作系统的主要特征是及时处理和响应，每一秒都至关重要。
- 实时反应：实时操作系统的核心在于“实时”，即快速响应外部事件或数据，确保在严格时间限制内完成任务。
- 关键应用场景：适用于嵌入式系统、工业控制等场景，这些场合需要系统能够及时处理和反应。
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6.在下列系统中，( )是实时系统。
A.计算机激光照排系统 B. 军用反导弹系统
C.办公自动化系统 D.计算机辅助设计系统
解析：
实时系统是一类特定的计算机系统，它们能够在严格的时间限制内响应外部事件或数据的输入。这种系统需要保证任务的完成时间，因为任何延迟都可能导致不可接受的后果。实时系统通常用在那些对时间反应敏感的领域，比如自动控制和监测系统。
让我们来看这个问题中的选项：
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A. 计算机激光照排系统：这是一种用于印刷排版的系统。虽然它对速度有要求，但通常不被分类为实时系统，因为它不涉及对紧急事件的即时响应。
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B. 军用反导弹系统：这是一个典型的实时系统例子。军用反导弹系统必须在非常短的时间内检测到来袭导弹，并做出快速准确的反应，以拦截和摧毁这些威胁。任何处理上的延迟都可能导致灾难性的后果。
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C. 办公自动化系统：办公自动化系统旨在提高工作效率，比如文档管理、电子邮件等。虽然这类系统也需要相对迅速的处理能力，但它们不要求严格的时间限制，因此不属于实时系统。
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D. 计算机辅助设计系统：计算机辅助设计（CAD）系统用于帮助工程师和设计师创建精确的设计图和模型。这些系统需要高度的计算精度和一定的处理速度，但像办公自动化系统一样，并不要求实时响应，因此不被视为实时系统。
根据上述分析，B. 军用反导弹系统是实时系统的正确选项。这是因为军用反导弹系统需要在极短的时间内做出响应以保护人员和财产安全，这正是实时系统的典型应用场景。
实时系统概述
- 定义：实时系统是指能够在指定或预定的时间内完成特定任务的计算机系统，对时间反应极其敏感。
实时系统的关键特性
- 快速响应：能够迅速响应外部事件或数据输入，确保在严格时间限制内完成任务。
- 高可靠性：由于任务完成时间的重要性，实时系统必须非常可靠，以避免任何延迟或失败。
实时系统与其他系统的区别
- 非实时系统：如办公自动化系统和计算机辅助设计系统，这些系统虽然需要处理数据和响应用户指令，但不要求严格的时间限制完成任务。
- 实时系统示例：军用反导弹系统，必须在极短的时间内检测并响应威胁，任何延迟都可能导致严重后果。
笔记：
实时系统的关键特性——能够在极短时间内对紧急事件做出反应，如同在关键时刻挽救生命一样重要。
- 时间至上：实时系统的核心在于及时处理和响应，确保在限定时间内完成关键任务。
- 例子记忆：军用反导弹系统是实时系统的经典例子，因为它的工作依赖于即时反应和极高的准确性。
网络操作系统与分布式操作系统
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7.( )操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。
A. 网络 B. 分布式
C.分时 D.实时
解析：
操作系统是计算机上的一个软件，它管理计算机硬件资源，并为计算机程序提供公共服务。不同类型的操作系统设计来满足不同的需求，例如实时处理、资源共享、任务分布等。
-
A. 网络操作系统：网络操作系统主要设计用于控制网络中多个计算机之间的通信和资源共享。它们重在提供网络资源的访问和管理，而不是在单台计算机上连接多台终端。
-
B. 分布式操作系统：分布式操作系统管理一组独立的计算机，并使它们对用户来说像是一个单一的计算系统。虽然它支持多用户和资源共享，其核心是在物理上分开的多台计算机之间分配任务和管理资源。
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C. 分时操作系统：分时系统允许多个用户通过终端同时使用计算机资源。在分时系统中，CPU的时间被分成小的片段，并轮流分配给所有用户，使得每个用户感觉像是独占使用计算机。这种类型的操作系统正是为了允许多个用户能够同时交互地使用一台主机。
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D. 实时操作系统：实时操作系统设计用来处理实时任务，其中处理必须在指定的时间限制内完成。它们主要用于控制机械或工业系统等，而不特别针对多用户终端的交互使用。
综上所述，C. 分时是正确答案。分时操作系统使得一台主机能够同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机，满足题目的描述。
分时操作系统简介
- 定义：分时系统是一种操作系统，它允许多个用户通过终端同时使用一台计算机。它通过将CPU时间分割成小片段，依次分配给每个用户，实现了时间上的共享。
核心特点
- 时间共享：CPU时间被分割为小的时间片，轮流分配给每个用户，使得多个用户可以几乎同时使用计算机。
- 多用户交互：允许多个用户通过各自的终端与同一台计算机交互，适合教育、研究和商业环境。
- 交互性强：用户可以直接与计算机进行交流，提交命令并立即获取反馈，适合需要频繁用户输入和输出的应用场景。
笔记:
分时操作系统通过时间片的轮转实现多用户的同时使用和交互。
- 分时 = 时间上的分享：就像把一块蛋糕分成很多小片一样，每个人轮流得到一小片，每个用户都感觉自己正在“独享”计算机。
- 多用户并行交互：多个用户可以同时与计算机“对话”，每个人都可以独立使用，而计算机则轮流服务于每个用户。
- 适用场景：学校、实验室、公司等环境，其中需要多个用户同时接入和使用同一台计算机的场景。
网络操作系统主要设计用于控制网络中多个计算机之间的通信和资源共享。它们重在提供网络资源的访问和管理
分布式操作系统：分布式操作系统的核心是在物理上分开的多台计算机之间分配任务和管理资源。
其他操作系统
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8.与单道程序系统相比，多道程序系统的优点是( )。
I.CPU 利用率高 Ⅱ.系统开销小 Ⅲ.系统吞吐量大 IV.I/O设备利用率高
A. 仅I 、Ⅲ B. 仅I、IV C. 仅Ⅱ、Ⅲ D. 仅I、Ⅲ、IV
解析：
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单道程序系统：在任一时刻，内存中只有一个用户程序在运行。当这个程序等待如输入/输出操作时，CPU会处于空闲状态，这样就降低了CPU的利用率。
-
多道程序系统：允许多个程序同时驻留在内存中，当一个程序等待I/O操作时，CPU可以转而执行另一个程序。这种方式增加了CPU的利用率，并且提高了系统的吞吐量。
让我们来看这个问题中的选项：
-
I. CPU利用率高：这是多道程序系统的显著优点。因为当一个程序等待I/O时，CPU可以执行其他程序，避免了CPU空闲，因此CPU的利用率得到了显著提升。
-
Ⅱ. 系统开销小：实际上，多道程序系统由于需要管理和调度多个程序，相比单道程序系统，其系统开销是更大的，而不是更小。
-
Ⅲ. 系统吞吐量大：由于CPU和I/O设备可以更高效地并行工作，多道程序系统可以在单位时间内完成更多的工作，即系统吞吐量更大。
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IV. I/O设备利用率高：多道程序系统中，当一个程序等待CPU时，其他程序可能在进行I/O操作，这样I/O设备也可以得到更充分的利用，提高了I/O设备的利用率。
根据上述分析，D. 仅I、Ⅲ、IV是正确的选择。多道程序系统相比单道程序系统，主要优点是CPU利用率高、系统吞吐量大以及I/O设备利用率高，而不是系统开销小。
单道程序系统 vs. 多道程序系统
- 单道程序系统：一次只能运行一个程序，当程序等待如I/O操作时，CPU处于空闲状态，导致资源利用率低。
- 多道程序系统：允许多个程序同时驻留在内存中，当一个程序等待I/O时，CPU可以切换执行另一个程序，提高资源利用率。
多道程序系统的优点
- CPU利用率高：通过在一个程序等待时执行另一个程序，避免了CPU空闲，提高了CPU的工作效率。
- 系统吞吐量大：能够在单位时间内处理更多的程序，提高了工作的完成速率。
- I/O设备利用率高：在一些程序等待CPU处理时，其他程序可以使用I/O设备，从而充分利用了I/O资源，减少了等待时间。
笔记：
多道程序系统的三大优点——提高CPU利用率（多快）、增加系统吞吐量（多多）、提升I/O设备利用率（多强）。
- 提高资源利用：多道程序系统通过智能调度，确保所有的计算资源（如CPU、I/O设备）都尽可能地保持工作状态，从而提高整体效率。
- 减少等待时间：系统设计使得CPU和I/O设备可以并行工作，减少了程序的等待时间，提升了响应速度。
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9.下列对操作系统的叙述中，正确的是( )。
A.操作系统的程序都是在核心态下运行
B. 分时系统中常用的原则是使时间片越小越好
C. 批处理系统的主要缺点是缺少交互性
D.DOS是一个单用户多任务的操作系统
解析：
让我们来看这个问题中的选项：
A. 操作系统的程序都是在核心态下运行：操作系统工作在两种模式下：用户态和核心态（也称为超级用户态或系统态）。在用户态下，运行的是用户程序，而在核心态下，运行的是操作系统的核心部分，比如内核。不是所有操作系统的程序都在核心态下运行，用户程序通常在用户态下运行。因此，选项A是不正确的。
B. 分时系统中常用的原则是使时间片越小越好：在分时系统中，操作系统将CPU时间分配给多个用户，每个用户轮流使用一小段时间，这称为时间片。时间片的大小需要平衡：太小会导致过多的上下文切换，降低效率；太大则减少了系统的响应性。因此，并非“越小越好”，而是需要找到合适的平衡。所以，B也不是正确的选项。
C. 批处理系统的主要缺点是缺少交互性：批处理系统允许用户一次性提交多个作业给计算机处理，然后系统按顺序处理这些作业。在作业执行期间，用户无法与作业交互，这限制了用户对作业执行过程的控制，因此批处理系统的一个主要缺点确实是缺少交互性。因此，C是正确的。
D. DOS是一个单用户多任务的操作系统：DOS（磁盘操作系统）是一个早期的操作系统，它主要是单用户单任务的操作系统，意味着一次只能由一个用户运行一个程序。因此，D是不正确的。
根据以上分析，C. 批处理系统的主要缺点是缺少交互性是正确的选项。
操作系统基础
- 操作系统模式：分为用户态和核心态。用户程序在用户态运行，而操作系统的核心功能在核心态下运行，保障了系统的安全和稳定。
关键概念解析
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分时系统的时间片：分时系统通过分配时间片来实现多用户同时使用计算机资源，时间片太大或太小都不是理想状态，需要找到一个平衡点以优化系统性能和响应时间。
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批处理系统：一种早期的操作系统设计，允许用户提交一批作业后再一次性处理。它的主要缺点是在作业执行过程中缺乏与用户的交互性。
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DOS系统：DOS是单用户单任务的操作系统，一次只能由一个用户执行一个任务。
笔记：
- 用户态 vs. 核心态：用户程序在用户态运行，而操作系统的核心功能在核心态下运行。
- 分时系统时间片的平衡：记住时间片设置需要平衡，以确保系统既响应迅速又高效运行。
- 批处理系统的交互性限制：批处理系统处理作业的方式导致了其交互性的缺失，是其主要的缺点之一。
- DOS的单用户单任务特性：DOS操作系统的这一特性体现了早期计算机操作系统的限制。
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10.引入多道程序的目的在于( )。 【南京航空航天大学2017年】
A.充分利用CPU, 减少CPU等待时间
B. 提高实时响应速度
C.有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量
D.解放CPU 对外设的管理
解析：
多道程序设计是一种允许多个程序同时驻留在内存中并交替执行的技术，通过这种方式，当某个程序执行到需要等待I/O操作（如读写文件、网络通信等）时，CPU可以切换到另一个程序继续执行，从而避免CPU空闲，提高了资源利用率。
让我们来看这个问题中的选项：
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A. 充分利用CPU, 减少CPU等待时间：这正是多道程序设计引入的主要目的之一。通过允许多个程序交替执行，当一个程序等待I/O时，CPU可以执行其他程序，从而减少CPU的空闲时间，充分利用CPU资源。
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B. 提高实时响应速度：虽然多道程序设计可以间接影响系统的响应速度，但它本身并不专门设计来提高实时响应速度。实时响应通常与实时操作系统相关，这些系统确保特定任务能在预定时间内完成。
-
C. 有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量：多道程序设计主要是为了提高CPU和其他资源的利用率，并不直接关注于代码共享或减少存储交换量。代码共享更多是与程序设计和操作系统的内存管理机制相关的概念。
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D. 解放CPU 对外设的管理：虽然通过引入中断和DMA（直接内存访问）等技术，外设管理可以更高效，但多道程序设计的核心目的并不是解放CPU对外设的管理，而是提高CPU利用率和系统吞吐量。
根据以上分析，A. 充分利用CPU, 减少CPU等待时间最准确地描述了引入多道程序设计的主要目的。这种设计理念有效地提高了计算机系统的整体效率和资源利用率。
多道程序设计概念
- 多道程序设计：一种操作系统技术，允许多个程序同时存在于内存中，CPU在它们之间快速切换执行，以提高资源利用率。
主要目的
- 充分利用CPU：通过在一个程序等待I/O操作时执行另一个程序，减少CPU的空闲时间。
- 提高系统效率：使计算机系统的吞吐量增加，完成更多的工作。
笔记：
多道程序设计的核心——通过让CPU在多个程序间快速切换执行，最大限度地利用CPU资源，避免浪费。
- 避免CPU空闲：多道程序设计最重要的目标是确保CPU始终有任务执行，避免因等待I/O而空闲。
- 效率提升：通过优化CPU的使用，整个系统的工作效率和处理能力得到提升。
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11.某单CPU 系统中有输入和输出设备各1台，现有3个并发执行的作业，每个作业的输人、计算和输 出的时间均分别为2ms、3ms和4ms, 且都按输入、计算和输出的顺序执行，则执行完3个作业需要的时间最少是( )。
A.15ms B.17ms C.22ms D.27ms
解析：
这类调度题目最好画图。因 CPU、 输入设备、输出设备都只有一个，因此各操作步骤不能重叠，画出运行时的甘特图后就能清楚地看到不用作业的时序关系，如下表所示：
笔记：
CPU、 输入设备、输出设备都只有一个，因此各操作步骤不能重叠。
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12. 下列关于多道程序系统的叙述中，不正确的是( )。
A.支持进程的并发执行
B. 不必支持虚拟存储管理
C. 需要实现对共享资源的管理
D.进程数越多，CPU利用率越高
解析：
让我们来看这个问题中的选项：
- A. 支持进程的并发执行：多道程序系统的核心就是允许多个进程（或任务）并发（同时）执行。系统通过时间片或其他调度机制，在多个进程之间快速切换，使得它们看起来像是在同时运行。这个描述是正确的。
- B. 不必支持虚拟存储管理：虚拟存储管理是操作系统中的一项技术，它允许操作系统使用硬盘空间作为额外的虚拟内存使用，从而扩大了可用的内存空间。这项技术对于多道程序系统非常有用，因为它允许更多的程序同时加载到内存中。多道程序系统“不必支持虚拟存储管理”是准确的，理论上多道程序系统可以不使用虚拟存储技术，不过实践中，为了提高效率和系统的可扩展性，多道程序系统通常会支持虚拟存储管理。
- C. 需要实现对共享资源的管理：这是正确的。在多道程序系统中，多个进程可能需要访问CPU、内存、文件系统等共享资源。操作系统必须有效地管理这些资源，防止资源冲突和数据不一致，确保系统的稳定性和性能。这通过资源分配、同步和互斥机制实现。
- D. 进程数越多，CPU利用率越高：这个描述并不总是正确的。虽然在一定程度上增加进程数可以提高CPU利用率（因为当一些进程等待I/O时，其他进程可以继续使用CPU），但到达某个点后，过多的进程会导致过度的上下文切换，降低系统性能。上下文切换是指操作系统保存当前进程的状态并加载另一进程的状态的过程，这个过程本身需要消耗时间和资源。因此，进程数增多到一定程度会导致CPU利用率不再提高，甚至降低。
多道程序系统基本概念
- 并发执行：多道程序系统允许多个进程同时存在于内存中，通过操作系统的调度策略，实现进程的并发执行，提高资源利用率。
关键特性
- 进程并发：核心能力之一是支持多个进程或任务的并发执行，即同时运行，通过时间片或优先级调度等机制实现。
- 虚拟存储管理：虽然多道程序系统可以不依赖虚拟存储管理运行，但在实践中，虚拟存储对于支持更多进程并发执行和优化内存使用非常重要。
- 共享资源管理：必须有效管理CPU、内存、I/O设备等共享资源，确保资源分配的公平性和进程间数据的一致性。
常见误解
- 进程数与CPU利用率：增加进程数确实可以提高CPU利用率，但过多的进程会导致频繁的上下文切换，反而降低系统性能。因此，存在一个最优的进程数平衡点。
笔记：
- 并发 ≠ 效率：并发执行提高了效率，但过度并发（即进程数过多）可能降低效率。
- 虚拟内存的角色：虚拟存储技术是多道程序系统提高内存利用率和支持更多进程并发的关键技术。
- 资源管理的重要性：共享资源的管理对于操作系统的稳定性和性能至关重要。