操作系统第4次作业
一、单项选择题（选择正确答案的代号，填入括号中）
1．一个完整的计算机系统是由（）组成的。
A．硬件 B.软件 C. 硬件和软件 D.用户程序
2．操作系统的基本职能是（）。
A．控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行
B．提供用户界面，方便用户使用
C．提供方便的可视化编辑程序
D．提供功能强大的网络管理工具
3．下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（）。
A.就绪→运行
B.运行→就绪
C.就绪→阻塞
D.阻塞→就绪
4. 某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于阻塞状态。当系统完成了所需的读盘操作后，
此时该进程的状态将（）。
A．从就绪变为运行B．从运行变为就绪
C．从运行变为阻塞D．从阻塞变为就绪
5．进程状态从就绪态到运行态的转化工作是由（）完成的。
A．作业调度B．中级调度C．进程调度D．设备调度
6．把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（）。
A．编译B．连接C．运行D．重定位
7．在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过（）实现的。
A．段表B．页表C．PCB D．JCB
8．在UNIX系统中，目录结构采用（）。
A．单级目录结构B．二级目录结构
C．单纯树形目录结构D．带链接树形目录结构
9．使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（）功能实现的。
A．设备独立性B．设备分配C．缓冲管理D．虚拟设备
10．资源预先分配策略可以实现死锁的（）。
A．预防B．避免C．检测D．恢复
11．为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（）。
A．多道批处理系统B．分时系统C．实时系统D．网络系统12．SPOOLing技术可以实现设备的（）分配。
A．独占B．共享C．虚拟D．物理
13．以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（）。
A．动态分区法B．可重定位分区法C．请求分页技术D．对换技术
14．在以下的文件物理存储组织形式中，（）常用于存放大型的系统文件。
A．连续文件B．串连文件C．索引文件D．多重索引文件15．设备的打开、关闭、读、写等操作是由（）完成的。
A．用户程序B．编译程序C．设备分配程序D．设备驱动程序16．在计算机系统中，控制和管理各种资源、有效地组织多道程序运行的系统软件称作（）。
A．文件系统 B. 操作系统 C. 网络管理系统 D. 数据库管理系统
17．以下著名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是（）。
A. DOS系统
B. Windows NT系统
C. UNIX系统
D.OS/2系统
18．多个进程的实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。这种性质称作进程的（）。
A. 动态性
B. 并发性
C. 调度性
D. 异步性
19．进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（）。
A．可以有多个进程控制块B．可以和其他进程共用一个进程控制块
C．可以没有进程控制块D．只能有惟一的进程控制块
20．为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。这项工作是由（）完成的。
A．作业调度B．中级调度C．进程调度D．内存调度
21．通常，用户编写的程序中所使用的地址是（）。
A．逻辑地址B．物理地址C．绝对地址D．内存地址
22．当前目录是/usr/meng，其下属文件prog/file.c的绝对路径名是（）。
A．/usr/meng/file.c B．/usr/file.c
C．/prog/file.c D．/usr/meng/prog/file.c
23．引入缓冲技术的主要目的是（）。
A．改善用户编程环境B．提高CPU的处理速度
C．提高CPU与设备之间的并行程度D．降低计算机的硬件成本
24．计算机系统产生死锁的根本原因是（）。
A．资源有限B．进程推进顺序不当C．系统中进程太多D．A和B 25．虚拟存储管理策略可以（）。
A．扩大物理内存容量B．扩大物理外存容量
C．扩大逻辑内存容量D．扩大逻辑外存容量
26．请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（）。
A．增加B．减少C．不变D．可能增加也可能减少
27．避免死锁的一个著名的算法是（）。
A．先入先出法B．银行家算法C．优先级算法D．资源按序分配法28．如果进程PA对信号量S执行P操作，则信号量S的值应（）。
A．加1 B．减1 C．等于0 D．小于0
二、判断题（从下列叙述中选择正确的叙述，在括号中划上√；对于你认为是错误的叙述要划上?。）
1．UNIX操作系统是采用微内核方法实现结构设计的。
2．进程控制块（PCB）是专为用户进程设置的私有数据结构，每个进程仅有一个PCB。
（）
3．SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备。它由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入、输出井组成。（）
4．一般的文件系统都是基于磁盘设备的，而磁带设备可以作为转储设备使用，以提高系统的可靠性。（）
5．在虚拟存储系统中，操作系统为用户提供了巨大的存储空间。因此，用户地址空间的大小可以不受任何限制。（）
6. 操作系统是系统软件中的一种，在进行系统安装时可以先安装其它软件，然后再装操作
系统。（）
7．简单地说，进程是程序的执行过程。因而，进程和程序是一一对应的。（）
8．进程和程序是两个截然不同的概念。（）
9．系统发生死锁时，其资源分配图中必然存在环路。因此，如果资源分配图中存在环路，则系统一定出现死锁。（）
10．虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它并不是实际的内存，其大小比内存空间大得多。（）
三、填空题
1．操作系统的基本特征是_______________，_________________ 和_______________。2．进程创建工作主要完成的是创建进程控制块（PCB），并把它挂到队列中。3．进程调度的主要功能是______________________，_______________________和_________________________________________。
4．通常，线程的定义是__________________________________________。在现代操作系统中，资源的分配单位是__________________，而处理机的调度单位是________________，一个进程可以有___________线程。
5．从用户的源程序进入系统到相应程序在机器上运行，所经历的主要处理阶段有__________________，_______________，__________________，__________________和__________________。
6．虚拟存储器所具有的基本特征是_______________________，____________________，________________________________和_______________________________。
7．基本的文件物理存储组织形式有_____________________，______________________，_______________________________和_________________________________。
8．操作系统的设备管理应具备的主要功能是___________________________________，________________________，__________________和_________________________。9．在UNIX系统中，文件的类型主要包括_____________，______________，_____________。10．一般说来，操作系统有三种结构，它们分别是___________结构,_____________结构和_______________结构。传统的UNIX系统核心就采用_____________结构。
11．操作系统一般为用户提供了三种界面，它们是______________,__________________和______________________；在UNIX系统中，_____________________只能在C程序中使用。
12．进程最基本的特性是______________和______________；每个进程都有惟一的__________________，系统对进程的管理就是利用____________________实现的。13．处理机调度可分为三级，它们是_______________,________________和______________；
在一般操作系统中，必须具备的调度是_____________________。
14．一般说来，用户程序中所使用的地址是____________________,而内存中各存储单元的地址是________________________；将前者转变为后者的过程称作_______________。15．在UNIX文件系统中，文件的路径名有两种表示形式，它们是___________________和____________________；其中，以“/”开始的路径名表示___________________。16．产生死锁的必要条件有四个。如果在计算机系统中____________________它们，就一定发生死锁。
四、解答题
1．在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的？
2.什么是文件的逻辑组织和物理组织？文件的逻辑组织有几种形式？
3. 作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？
4. 什么是分页？什么是分段？二者主要有何区别？
五、应用题
1．假定在单
作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。
（1）用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些作业的情况：FCFS、RR（时间片＝1）和非抢占式优先级。
（2）对于上述每种算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？
（3）对于上述每种算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？
2．设UNIX文件系统中的目录结构如下图所示：
usr
bin dev etc lib lost+found mnt tmp …
mengqc liu
…
…
m1.c m2.c
file_a
(1)设当前工作目录是/usr，那么，访问文件file_a的绝对路径名和相对路径名各是什么？
(2)现在想把工作目录改到liu，应使用什么命令（写出完整命令行）？
(3)如果用ls –l /usr/mengqc命令列出指定目录的内容，其中有如下所示的一项：
- r w – r - - - - - 2 mengqc …… m2.c
那么，该文件m2.c对文件主、同组用户、其他用户分别规定了什么权限？
3．判断下面的同步问题的算法是否正确？若有错，请指出错误原因并予以改正。
设A、B两进程共用一个缓冲区Q，A向Q写入信息，B则从Q读出信息，算法框图如图所示。
B
向Q
V(S) 从Q读出信息
注：信号量S的初值为0
4．某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1kB，内存为16kB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：
则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？
5．有三个用户进程A、B和C，在运行过程中都要使用系统中的一台打印机输出计算结果。
(1)试说明A、B、C进程之间存在什么样的制约关系？
(2)为保证这三个进程能正确地打印出各自的结果，请用信号量和P、V操作写出各自的
有关申请、使用打印机的代码。要求给出信号量的含义和初值。
6．对于如下的页面访问序列：
1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5
当内存块数量分别为3和4时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断）
答案仅为参考 1.Which of the following scheduling alogrithms could result in starvation and why? (1)First-come,first-served (2)Shortest job first (3)Round robin (4)Priority【来自课后习题】 答：最短工作优先调度和优先级调度算法会引起饥饿。优先级调度算法会使某个低优先级进程无穷等待CPU，此时，可能发生两种情况，要么进程最终能进行，要么系统最终崩溃并失去所有未完成低优先级进程。 解决方式——老化，老化是一种技术，以逐渐增加在系统中等待很长时间的进程的优先级。（最短工作优先调度会使工作长度最大的进入无限等待CPU） 2.Can a resource allocation graph (资源分配图) have cycle without deadlock（死锁）? If so,state why and draw a sample graph（画一个死锁点的图）; if no,state why not? 答：有死锁，死锁部分为P2-R4-P5-R3。 3.What is the cause of thrashing(颠簸)? How dose the system detect（检测）thrashing? Once it detects thrashing,what can the system do to eliminate（消除）this problem?【来自课后习题】 答：分配的页数少于进程所需的最小页数时发生颠簸，并迫使它不断地页错误。该系统可通过对比多道程序的程度来估计CPU利用率的程度，以此来检测颠簸。降低多道程序的程度可以消除颠簸。 4.某Demand Paging system,拥有逻辑空间64页，每页2KB，拥有物理空间1MB。 (1)写出逻辑地址的格式。 解：11位页内地址，5位页号 (2)若不考虑访问权限等，进程的页表最多有多少项？每项至少有多少位？ 解：因为有32个逻辑页面，所以页表有32项。因为有1M/2K= 2的9次方物理块，所以每个页表项至少有9位 (3)如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？ 解：32项，每项至少需要8位
一、单项选择题 １．访管指令所引起的中断属于（ C ）中断。 A．外中断B．I/O中断C．软中断D．程序中断 ２．资源静态分配法破坏了死锁产生的（B）条件来预防死锁的发生。 A．互斥控制 B．保持和等待 C．不可剥夺控制 D．循环等待 ３．虚拟存储的基础是程序局部性理论，它的基本含义是（ B ）。 A．代码的顺序执行B．程序执行时对内存访问的不均匀性 C．变量的连续访问D．指令的局部性 ４．关于SPOOLING系统（D）的描述是错误的。 A．不需要独占设备 B．加快了作业执行的速度 C．使独占设备变成了共享设备 D．利用了处理器与通道并行工作的能力 ５．设系统中有m个同类资源数，n为系统中的并发进程数，当n个进程共享m个互斥资源时，每个进程的最大需求数是w，试问下列情况下系统会死锁的是（D）。 A．m=4，n=3，w=2 B．m=2，n=2，w=1 C．m=5，n=2，w=3 D．m=4，n=3，w=3 ６．文件系统中实现按名存取的功能是通过查找（B）来实现的。
A．磁盘空间B．文件目录C．磁盘控制器D．位示图 ７．下面的叙述中，（D）不是设备管理中引入缓冲机制的主要原因。 A．缓和CPU和I/O设备间的速度不匹配问题 B．减少对CPU的中断频率和放宽对CPU响应时间的限制 C．提高CPU和I/O设备间的并行性 D．节省系统内存 ８．下列操作系统强调交互性的系统是（B）。 A．批处理系统B．分时系统C．实时系统D．网络操作系统 ９．响应比高者优先作业调度算法是通过计算时间和（D）来实现的。 A．输入时间B．完成时间C．周转时间D．等待时间 １０．在可变分区管理方案中，若采用“最佳适应”分配算法，通常将空闲区按（A ）排列。 A．容量递增B．容量递减C．地址递增D．地址递减 二、填空题． 1.把作业装入内存时完成地址变换的方式称静态地址再定位，而在作业 执行期间（访问到指令或数据）才进行地址变换的方式称为动态地址再定位。 2．死锁产生的四个必要条件是互斥执行、保持和等待、不可剥夺和循环等待。
一填空 (每空1 分，共 20 分) 1.嵌入式微处理器一般可分为嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式微处理器和嵌入式片上系统四种类型。 2.嵌入式系统体系结构一般具有冯洛依曼和哈佛两种基本形式。 3.嵌入式存储系统一般由高速缓存、内存和外存组成。 4.嵌入式存储系统具有大端格式和小端格式两种数据存放格式。 5从编程的角度看，ARM微处理器的一般有ARM 和THUMB 两种工作状态。 6.嵌入式软件的开发一般分为生成、调试和固化运行三个步骤。 7.嵌入式LINUX的内核有五个组成部分，它们是进程调度、内存管理、 虚拟文件系统、网络接口和进程通信。 8.操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有： I/O资源管理。 9.从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为实时操作系统和分时操作系统，其中实 硬实时系统和软实时系统。 1.嵌入式系统是以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功 能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四部分组成. 2.在嵌入式系统设计过程中，需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 3.总线按照传输关系分类可分为：主从结构和对等结构。 4.RS-232C的帧格式由四部分组成，包括：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。 5.I/O接口电路数据传送方式有：查询、中断、DMA、I/O通道和I/O处理机方式。 6.实时系统的关键问题是保证系统的实时性；实时操作系统就是指具有实时性、能支持实 时系统工作的操作系统。 7.实时操作系统的评价指标有：任务调度算法、上下文切换时间、确定性、最小内存开销 和最大中断禁止时间。 8.Bootloader主要功能是系统初始化、加载和运行内核程序。 9.进程与线程：进程是①具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的独立单位。②可与其他程序并发执行的程序，在一个数据集合上的运行的过程。它是系统进行资源分配和调度的独立单位 10.嵌入式系统五层结构：硬件层、引导层、内核层、uI层(userinterface)和应用层 11.目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些:Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、 uCos、Symbian、QNX 12.ARM微处理器有7种工作模式，它们分为两类非特权模式和特权模式，其中用户模 式属非特权模式。 二简答 (每题5分，共 30 分) 1.简要叙述嵌入式系统的定义。 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。 2. 什么是嵌入式实时操作系统？简单叙述其特点。 实时操作系统就是“在给定的时间内提供某种程度的服务，如果在规定的时间内没有得到
习题二处理器管理 一、单项选择题 1、操作系统中的作业管理是一种（）。 A.宏观的高级管理 B.宏观的低级管理 C.系统刚开始加电 D.初始化引导完成 2、进程和程序的本质区别是（）． A.存储在内存和外存 B.顺序和非顺序执行机器指今 C.分时使用和独占使用计算机资源 D.动态和静态特征 3、处于后备状态的作业存放在（）中。 A.外存 B.内存 C.A和B D.扩展内存 4、在操作系统中，作业处于（）时，已处于进程的管理之下。 A.后备 B.阻塞 C.执行 D.完成 5、在操作系统中，JCB是指（）。 A.作业控制块 B.进程控制块 C.文件控制块 D.程序控制块 6、作业调度的关键在于（）。 A.选择恰当的进程管理程序 B.选择恰当的作业调度算法 C.用户作业准备充分 D.有一个较好的操作环境 7、下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（）。 A．先来先服务法 B. 短作业优先法 C. 优先数法 D. 时间片轮转法 8、按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（） 调度算法。 A.先来先服务法 B. 短作业优先法 C.时间片轮转法 D. 优先级法 9、在批处理系统中，周转时间是（）。 A.作业运行时间 B.作业等待时间和运行时间之和 C.作业的相对等待时间 D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间 10、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（）。 A.先来先服务法 B. 优先级法 C.短作业优先法 D. 时间片轮转法 11、操作系统中，（）负责对进程进行调度。 A.处理机管理 B. 作业管理 C.高级调度管理 D. 存储和设备管理 12、一个进程被唤醒意味着（）。 A.该进程重新占有了CPU B.进程状态变为就绪 C.它的优先权变为最大 D.其PCB移至就绪队列的队首 13、当作业进入完成状态，操作系统（）． A.将删除该作业并收回其所占资源，同时输出结果 B.将该作业的控制块从当前作业队列中删除，收回其所占资源，并输出结果
《操作系统》课程作业 （2013年春） 姓名： 学号： 专业： 年级： 学校： 日期：
作业一：作业管理 1、有三道程序A、B、C在一个系统中运行，该系统有输入、输出设备各1台。三道程序 A、B、C构成如下： A：输入32秒，计算8秒，输出5秒 B：输入21秒，计算14秒，输出35秒 C：输入12秒，计算32秒，输出15秒 问：（1）三道程序顺序执行的总时间是多少？ （2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需多少时间（不计系统开销）？并给出相应的示意图。 2、假设一个单CPU系统，以单道方式处理一个作业流，作业流中有2道作业，共占用CPU 计算时间、输入卡片数和打印输出行数如下： 其中，卡片输入机速度为1000张/分钟，打印机输出速度为1000行/分钟，试计算：（1）不采用spooling技术，计算这两道作业的总运行时间（从第1道作业输入开始到最后一个作业输出完毕）。 （2）如采用spooling技术，计算这2道作业的总运行时间（不计读/写盘时间），并给出相应的示意图。
作业二：进程管理 1、 请写出两程序S1和S2可并发执行的Bernstein 条件。 2、 有以下5条语句，请画出这5条语句的前趋图。 S1：y=x+1 R(x) W(y) S2：c=f-w R(f,w) W(c) S3：d=r-y R(r,y) W(d) S4：x=a+b R(a,b) W(x) S5：r=c+y R(c,y) W(r) 3、 设在教材第62页3.6.4节中所描述的生产者消费者问题中，其缓冲部分为m 个长度相等 的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。重新描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。 P P P i P .. .. 1 2 i k 4、 设有k 个进程共享一临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P ，V 操作写出有关互斥算法。 （1） 一次只允许一个进程进入临界区； （2） 一次允许m （m 1. 什么是多道程序技术，它带来了什么好处？ 答：多道程序技术即是指在内存中存放多道作业，运行结束或出错，自动调度内存中另一道作业运行。多道程序主要优点如下： （1）资源利用率高。由于内存中装入了多道程序，使它们共享资源，保持系统资源处于忙碌状态，从而使各种资源得以充分利用。 （2）系统吞吐量大。由于CPU和其它系统资源保持“忙碌”状态，而且仅当作业完成或运行不下去时才切换，系统开销小，所以吞吐量大。 2. 系统调用是OS与用户程序的接口，库函数也是OS与用户程序的接口，这句话对吗？为什么？ 答：不正确，系统调用可以看成是用户在程序一级请求OS为之服务的一种手段。而库函数则是在程序设计语言中，将一些常用的功能模块编写成函数，放在函数库中供公共选用。函数库的使用与系统的资源分配并无关系，仍属用户程序而非OS程序，其功能的实现并不由OS完成，且运行时仍在用户状态而非系统状态。 3. Which of the following components of program state are shared across threads in a multithreaded process? a. Register values b. Heap memory c. Global variables d. Stack memory 答：b、c 此处要简单说明原因 4. 下面哪种调度算法会导致饥饿？并说明原因。a. 先到先服务调 度(FCFS) b. 最短作业优先调度(SJF) c. 轮转调度(RR) d. 优先级调度(Priority) 答：b（长作业的可能饥饿）、d（低优先级的可能饥饿） 5. 有结构文件可分为哪几类，其特点是什么？ 答：有结构文件可分为以下三类，分别是： （1）顺序文件。它是指由一系列记录，按某种顺序排列所形成的文件。 窗体顶端 您的本次作业分数为：100分单选题 1.【第01~04章】以下描述中，（）并不是多线程系统的特长。 A 利用线程并行地执行矩阵乘法运算。 B web服务器利用线程请求http服务 C 键盘驱动程序为每一个正在运行的应用配备一个线程，用来响应相应的键盘输入。 D 基于GUI的debugger用不同线程处理用户的输入、计算、跟踪等操作。 正确答案:C 单选题 2.【第01~04章】现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和异步性。 A 多道程序设计 B 中断处理 C 实现分时与实时处理 D 程序的并发执行 正确答案:D 单选题 3.【第01~04章】操作系统的进程管理模块并不负责（）。 A 进程的创建和删除 B 提供进程通信机制 C 实现I/O设备的调度 D 通过共享内存实现进程间调度。 正确答案:C 单选题 4.【第01~04章】下列选择中，（）不是操作系统必须要解决的问题。 A 提供保护和安全机制 B 管理目录和文件 C 提供应用程序接口 D 提供C++语言编译器 正确答案:D 单选题 5.【第01~04章】用户在程序中试图读存放在硬盘中某文件的第10逻辑块，使用操作系统提供的接口是（）。 A 进程 B 系统调用 C 库函数 D 图形用户接口 正确答案:B 单选题 6.【第01~04章】操作系统的管理部分负责对进程进行调度。 A 主存储器 B 控制器 C 运算器 D 处理机 正确答案:D 单选题 7.【第01~04章】下面关于进程的叙述不正确的是（）。 A 进程申请CPU得不到满足时，其状态变为就绪状态。 B 在单CPU系统中，任一时刻有一个进程处于运行状态。 C 优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。 D 进程获得处理机而运行是通过调度而实现的。 正确答案:C 单选题 8.【第01~04章】下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（）。 A 系统调用 B 中断 C 库函数 3.1论述长期、中期、短期调度之间的区别。 答：短期调度：在内存作业中选择准备执行的作业，并未他们分配CPU。 中期调度：被用于分时系统，一个交换方案的实施，将部分运行程序移出内存，之后，从中断处继续执行。 长期调度：确定哪些作业调入内存以执行。 区别：它们区别在于执行频率。短期调度必须经常调用一个新进程，由于在系统中，长期调度处理移动的作业时，并不频繁被调用，可能在进程离开系统时才被唤起。 3.2描述内核在两个进程间进行上下文切换的过程。 答：进程关联是由进程的PCB来表示的，它包括CPU寄存器的值和内存管理信息等。当发生上下文切换时，内核会将旧进程的关联状态保存在其PCB中，然后装入经调度要执行的新进程的已保存的关联状态。上下文切换还必须执行一些确切体系结构的操作，包括刷新数据和指令缓存。 3.4使用图3.24所示的程序，说明LINE A可能输出什么。 答：输出：PARENT:value=5; 父进程中value初始值为5，,value+=15发生在子进程，输出发生在父进程中，故输出value 的值为5。 3.5下面设计的优点和缺点分别是什么？系统层次和用户层次都要考虑。 a.同步和异步通信 b．自动和显式缓冲 c.复制传送和引用传送 d.固定大小和可变大小信息 答：a.同步和异步通信：同步通信的影响是它允许发送者和接收者之间有一个集合点。缺点是阻塞发送时，不需要集合点，而消息不能异步传递。因此，消息传递系统，往往提供两种形式的同步。 b．自动和显式缓冲：自动缓冲提供了一个无限长度的队列，从而保证了发送者在复制消息时不会遇到阻塞，如何提供自动缓存的规范，一个方案也许能保存足够大的内存，但许多内存被浪费缓存明确指定缓冲区的大小。在这种状况下，发送者不能在等待可用空间队列中被阻塞。然而，缓冲明确的内存不太可能被浪费。 c.复制发送和引用发送：复制发送不允许接收者改变参数的状态，引用发送是允许的。引用发送允许的优点之一是它允许程序员写一个分布式版本的一个集中的应用程序。 d.固定大小和可变大小信息：一个拥有具体规模的缓冲可容纳及已知数量的信息缓冲能容纳的可变信息数量是未知的。信息从发送者的地址空间被复制至接受进程的地址空间。更大的信息可使用共享内存传递信息。 4.1举两个多线程程序设计的例子，其中多线程的性能比单线程的性能差。 答：a.任何形式的顺序程序对线程来说都不是一个好的形式。例如一个计算个人报酬的程序。 b.一个“空壳”程序，如C-shell和korn shell。这种程序必须密切检测其本身的工作空间。如打开的文件、环境变量和当前工作目录。 操作系统练习题 第一章引言 (一单项选择题 1操作系统是计算机系统的一种( 。A.应用软件 B.系统软件c.通用软件D.工具软件 2.操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境,因此它必须使计算机( A.使用方便 B.高效工作 C.合理使用资源 D.使用方便并高效工作 3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( 。A.分时操作系统 B.批处理单道系统 C.实时操作系统 D.批处理多道系统 4.下列系统中( 是实时系统。A.计算机激光照排系统 B.办公自动化系统 C.化学反应堆控制系统 D.计算机辅助设计系统 5.操作系统是一种系统软件,它( 。A.控制程序的执行 B.管理计算机系统的资源 C.方便用户使用计算机 D.管理计算机系统的资源和控制程序的执行 6.计算机系统把进行( 和控制程序执行的功能集中组成一种软件,称为操作系统 A.CPU管理 B.作业管理 C.资源管理 D.设备管理 7.批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,但( 。 A.不能自动选择作业执行 B.无法协调资源分配 c.不能缩短作业执行时间 D在作业执行时用户不能直接干预 8.分时操作系统适用于( 。A.控制生产流水线B.调试运行程序c.大量的数据处理D.多个计算机资源共享 9.在混合型操作系统中,“前台”作业往往是指( 。A.由批量单道系统控制的作业 B.由批量多道系统控制的作业 c.由分时系统控制的作业D.由实时系统控制的作业 10.在批处理兼分时的系统中,对( 应该及时响应,使用户满意。A.批量作业B.前台作业c.后台作业D.网络通信 11.实时操作系统对可靠性和安全性要求极高,它( 。A.十分注重系统资源的利用率B.不强调响应速度 c.不强求系统资源的利用率 D.不必向用户反馈信息 12.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( 。A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络个的资源 c.满足较大规模的应用 D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务 13.SPOOL技术用于( 。A.存储管理B.设备管理C.文件管理 D.作业管理 14.( 为用户分配主存空间,保护主存中的程序和数据不被破坏,提高主存空间的利用率。 A处理器管理 B.存储管理 c.文件管理 D.作业管理 (二填空题 1. 计算机系统是按用户要求接收和存储信息,自动进行_______并输出结果信息的系统。 2.计算机是由硬件系统和_______系统组成。 3.软件系统由各种_______和数据组成。 4.计算机系统把进行_______和控制程序执行的功能集中组成一种软件称为操作系统。 5.操作系统使用户合理_______,防止各用户间相互干扰。 6.使计算机系统使用方便和_______是操作系统的两个主要设计目标。 7.批处理操作系统、_______和实时操作系统是基本的操作系统。 8.用户要求计算机系统中进行处理的一个计算机问题称为_______。 大学计算机基础》试题题库及答案 一、单选题练习 1．完整的计算机系统由（C）组成。 A．运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备 B．主机和外部设备 C．硬件系统和软件系统 D．主机箱、显示器、键盘、鼠标、打印机 2．以下软件中，（D）不是操作系统软件。A．WindowsxpB．unixC．linuxD．microsoftoffice 3．用一个字节最多能编出（D）不同的码。 A.8个 B.16个 C.128个 D.256个 4．任何程序都必须加载到（C）中才能被CPU执行。 A.磁盘 B.硬盘 C.内存 D.外存 5．下列设备中，属于输出设备的是（A）。 A．显示器B．键盘C．鼠标D．手字板 6．计算机信息计量单位中的K代表（B）。 A.102 B.210 C.103 D.28 7．RAM代表的是（C）。 A.只读存储器 B.高速缓存器 C.随机存储器 D.软盘存储器 8．组成计算机的CPU的两大部件是（A）。 A．运算器和控制器B.控制器和寄存器C．运算器和内存D.控制器和内存 9．在描述信息传输中bps表示的是（D）。 A．每秒传输的字节数B．每秒传输的指令数 C．每秒传输的字数D．每秒传输的位数 10．微型计算机的内存容量主要指（A）的容量。 A.RAM B.ROM C.CMOS D.Cache 11．十进制数27对应的二进制数为(D)。 A．1011B.1100C.10111D.11011 12．Windows的目录结构采用的是（A）。 A．树形结构B．线形结构C．层次结构D．网状结构 13．将回收站中的文件还原时，被还原的文件将回到（D）。 A．桌面上B．“我的文档”中C．内存中D．被删除的位置 14．在Windows的窗口菜单中，若某命令项后面有向右的黑三角，则表示该命令项（A）。A．有下级子菜单B．单击鼠标可直接执行 C．双击鼠标可直接执行D．右击鼠标可直接执行 15．计算机的三类总线中，不包括（C）。 A．控制总线B．地址总线C．传输总线D．数据总线 16．操作系统按其功能关系分为系统层、管理层和（D）三个层次。 A．数据层B．逻辑层C．用户层D．应用层 17．汉字的拼音输入码属于汉字的（A）。 A．外码B．内码C．ASCII码D．标准码 18．Windows的剪贴板是用于临时存放信息的（C）。 A．一个窗口B．一个文件夹C．一块内存区间D．一块磁盘区间 习题一 1、举例说明为什么对并发执行的程序不加控制会产生与执行时间有关的错误？ 解：程序在并发执行时由于资源是共享的，而且常常资源数少于程序对这些资源的需求数，致使这些并发执行的程序之间因为竞争资源导致存在间接制约关系，这种间接制约使得并发执行的程序具有随机性（异步性），即“执行—暂停—执行”，它们何时启动、何时停止是未知的。例如：飞机售票系统、堆栈的存数与取数过程等（示例说明略）。 2、程序并发执行为什么会失去顺序执行时的封闭性和可再现性？ 解：所谓“封闭性”是指程序执行得到的最终结果由给定的初始条件决定，不受外界因素的影响。在程序并发执行时由于资源共享，导致这些资源的状态将由多个程序来改变，又由于存在程序执行的随机性，所以程序的运行失去封闭性。由于失去了封闭性，也将导致其失去可再现性。即虽然它们执行时的环境和初始条件相同，但得到的结果却可能各不相同。 习题二 1、试用加锁的方法解决飞机售票系统的问题。 例：民航售票系统，n个售票处 2、用机器指令（testAndset）解决飞机售票系统中任一进程的算法。 习题三 1、进程在做P、V操作时对自己和其他进程有何影响？ 进程在信号量上执行P操作后，若信号量的值为正，当前进程继续执行；若信号量的值为负，当前进程变为等待状态、放弃处理机，其它进程则有机会获得CPU。 进程在信号量上执行V操作后，不会对自己有任何影响，但当信号量的值不大于0时，需要唤醒在该信号量上所对应的等待队列中的进程。 2、设课程的前驱、后继关系如下，若每修一门课程看作进程Px（x∈1..6）试用P、V操作算法描述这种前驱与后继关系。 答： Semaphore：S1：=S2：=S3：=S4：=S5：=S6：=0； Begin Cobegin P1、P2、P3、P4、P5、P6 coend; end. P1（）P2（）P3（） Begin begin begin 修计算机导论；P（S1）；P（S2）； V（S1）；修高级语言程序设计修计算机组成原理； V（S2）；V（S3）V（S4）； End; End; End; P4（）P5（）P6（） Begin begin begin P（S3）；P（S4）；P（S5）； 修数据结构；修86汇编语言；P（S6）； V（S5）；V（S6）；修操作系统； End; End; End; 习题四 1、有三个进程R、W1、W2，进程R 从输入设备上读数据送缓冲区B，若是奇数由W1 进程从B 取数输出；若 15春学期《操作系统原理》在线作业 试卷总分：100 测试时间：-- 试卷得分100 一、单选题（共20 道试题，共40 分。）V 1. 文件系统采用多级目录结构可以() A. 节省存储空间 B. 解决命名冲突 C. 缩短文件传送时间 D. 减少系统开销 B 满分：2 分 2. 在下述存储管理技术中，只有()可提供虚拟存储基础 A. 动态分区法 B. 交换技术 C. 静态分页法 D. 动态分页 D 满分：2 分 3. 下列对于进程的描述哪项是错误的 A. 各进程之间的地址是相互独立的 B. 进程控制块PCB是在系统调用进程时随机生成的 C. 进程是静态的 D. 进程同程序相比具备并发和异步执行特征 C 满分：2 分 4. 程序执行时下一条执行指令的地址放在（）寄存器中 A. IR B. PSW C. PC C 满分：2 分 5. 一个进程从内存中换出到外存时，该进程被称作为（） A. 被阻塞 B. 被终止 C. 唤醒 D. 被挂起 D 满分：2 分 6. 在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过()实现的 A. 段表 B. 页表 C. PCB D. JCB B 满分：2 分 7. 在UNIX系统进程调度中，当计算的进程优先数越大时其优先级将（） A. 越大 B. 越小 B B 满分：2 分 8. 在文件管理中，使用链式结构可以实现() A. 磁盘驱动控制 B. 磁盘空间分配与回收 C. 文件目录查找 D. 页面置换 B 满分：2 分 9. 在时间片轮转（RR）法中，如果时间片过长，该算法会退化为()算法。 A. 短进程优先（SPN） B. 时间片轮转（RR） C. 先来先服务（FCFS） D. 优先级法（PS） C 满分：2 分 10. 当为一个新创建的进程分配资源和建立了PCB后，进程将进入（） A. 运行态 B. 阻塞态 C. 就绪态 D. 退出态 C 满分：2 分 11. 在系统中增加cache可以缓解（）之间的速度不匹配性。 A. 硬盘与内存 B. 内存与处理器 C. 内存与I/O设备 D. 硬盘与I/O设备 B 满分：2 分 12. 中断管理程序不包括下列哪项功能 A. 确定发生中断的特性 B. 将控制权切换到处理程序 C. 执行具体的处理过程 D. 将控制权切换到原执行程序 C 满分：2 分 13. 在时间片轮转（RR）法中，如果时间片过长，该算法会退化为()算法。 A. 短进程优先（SPN） B. 时间片轮转（RR） C. 先来先服务（FCFS） D. 优先级法（PS） C 满分：2 分 14. 下列分区管理的分配算法中，分配与释放时间性能最好的是() A. 最先匹配法 B. 最佳匹配法 C. 下次匹配法 D. 最坏匹配法 A 满分：2 分 15. 在下列的文件物理存储结构中最不便于进行文件扩充的结构是() A. 散列文件 B. 链接文件 第一章 1 ．设计现代OS 的主要目标是什么？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2 ．OS 的作用可表现在哪几个方面？ 答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）OS 作为计算机系统资源的管理者 （3）OS 实现了对计算机资源的抽象 4 ．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1）不断提高计算机资源的利用率； （2）方便用户； （3）器件的不断更新换代； （4）计算机体系结构的不断发展。 7 ．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 12 ．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。 答：（ 1 ）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100 微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度 的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13 ．OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 操作系统第一次作业 第一章 1.1在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。a. 列出此类的问题 b.在一个分时系统中，能否确保像在与用特殊用途系统中一样的安全度？并解释之。 （1）可能导致的安全问题有：由于多个用户同时使用资源，使得系统无法像对单个用户分配资源一样用合理的预算来分配资源，会导致资源分配上的问题；另一方面，如果某A用户熟练地掌握计算机系统原理，他可能通过底层反汇编代码来获取其他用户的信息，如账户、密码等信息。 （2）不可以 特殊用途系统（在本书19、20章有介绍）自己查阅了课本上的相关内容后发现，特殊用途系统包括实时系统和多媒体系统，实时系统的要求是不仅仅要保证计算结果的正确性，而且要将计算结果维持在特定的截止时间内，在特定截止时间外的结果，即使正确，也无任何意义，这对攻击系统者提出了更高的要求，而一般的分时系统并没有对计算结果有任何时限，导致攻击者可以任意修改代码结构而不至于被系统识破，上述的差异性使得实时系统无法实现特殊用途系统一样的安全性。 看了英文版课本后发现这个题目的翻译有误，原文为Can we ensure the same degree of security in a time-shared machine as in a dedicated machine? 翻译过来是分时机器能和专用机器保证相同的安全度吗，显然是不能的，比如军工方向专用的机器和一些保密的机器，不允许接入互联网，不允许插入U 盘，烧录文件必须通过软盘刻录，这样就能保证最高的安全度，这也是我们日常使用的机器所不能比拟的。 由于题目翻译与英文原文有偏差，所以以下我的答案均基于英文原版给出 1.10 What is the purpose of interrupts? What are thedifferences between a trap and an interrupt? Can traps begenerated intentionally by a user program? If so, for whatpurpose? （1）中断的目的：更好地调度CPU，因为如果没有中断技术，访问CPU内部的速度和访问硬件速度不匹配，短板效应会导致CPU和硬件同时工作的速度取决于硬件的速度，使得CPU长时间处于等待状态，导致其效率低下。 （2）自陷和中断的区别：中断主要由硬件如IO、时钟产生，是不可预期的。 而自陷可由软件主动产生，程序员可以通过int指令来可预期地产生自陷。（3）自陷是可以主动产生的，如汇编指令int 0x80，设置自陷的目的有多种，可能是等待IO响应，可能是基于用户态和管态的切换……等等 1.13 Give two reasons why caches are useful.What problemsdo they solve? What problems do they cause? If a cache canbe made as large as the device for which it is 操作系统原理在线作业 1.对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁改变动臂的移动方向的调度算法是（ C ）。 A 先来先服务 B 最短寻找时间优先 C 电梯调度 D 优先级高者优先 2.下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（ D ）。 A 时间片轮转调度算法 B 短进程优先调度算法 C 先来先服务调度算法 D 高响应比优先调度算法 3.I/O系统有三种常用方式来与主机交换数据，它们是程序轮询方式、中断方式和ＤＭＡ方式，其中ＤＭＡ方式主要由硬件来实现，此时高速外设和内存之间进行数据交换（ B ）。 A 不通过ＣＰＵ的控制，不利用系统总线 B 不通过ＣＰＵ的控制，利用系统总线 C 通过ＣＰＵ的控制，不利用系统总线 D 通过ＣＰＵ的控制，利用系统总线 4. 某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于等待状态.当系统完成了所需的读盘操作后,此时该进程的状态将（ D ）。 A 从就绪变为运行 B 从运行变为就绪 C 从运行变为阻塞 D 从等待变为就绪 5.在段页式存储管理系统中时，每次从主存中取指令或取操作数，至少要访问（ C ）主存。 A 1次 B 2次 C 3次 D 4次 6.设某进程的页访问串为：1、3、1、2、4，工作集为3块，问：按FIFO页面替换算法，当访问4号页面时，应淘汰（ C ）号页面。 A 1 B 2 C 3 D 4 7.假设一个正在运行的进程对信号量S进行了P操作后，信号量S的值变为-1，此时该进程将（ A ）。 A 转为等待状态 B 转为就绪状态 C 继续运行 D 终止 8. 下列选项中，降低进程优先级的合理时机是（ A ）。 A进程的时间片用完 B进程刚完成I/O，进入就绪队列 C进程长期处于就绪队列中 D进程从就绪态转为运行态9.两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（ A ）关系。 A 同步 B 互斥 C 竞争 D 合作 10. 当被阻塞进程所等待的事件出现时，如所需数据到达或者等待的I/O操作已完成，则调用唤醒原语操作，将等待该事件的进程唤醒。请问唤醒被阻塞进程的是（ D ）。 A 父进程 B 子进程 C 进程本身 D 另外的或与被阻塞进程相关的进程 11.文件系统接到用户给出的“打开”文件的操作命令后，文件系统要完成的工作之一是（C ） A 根据用户提供的参数在文件的目录项中填入文件名等文件属性 B 确定文件的存储结构 C 把存储介质上的文件有关属性（目录）读入内存 D 按照给定的该文件的记录号查找索引表 12.从使用的角度来分析设备的特性，可以把设备分成（ D ）。 A 物理设备和逻辑设备 B 字符设备和块设备 C 低速设备和高速设备 D 独占设备和共享设备 13.分段系统中信息的逻辑地址到物理地址的变换是通过（ A ）来实现的。 A 段表 B 页表 C 物理结构 D 重定位寄存器 14.在哲学家进餐问题中，若仅提供5把叉子，则同时要求进餐的人数最多不超过（ C ）时，一定不会发生死锁。 A 2 B 3 C 4 D 5 15. 下列选项中,导致创建新进程的操作是（C）。I.用户登录成功 II.设备分配 III.启动程序执行 A 仅I和II B 仅II和III C 仅I和III D I、II和III 16.在请求调页系统中有着多种置换算法，选择最先进入内存的页面予以淘汰的算法称为（ A ）。 A FIFO算法 B OPT算法 C LRU算法 D NRU算法 E LFU算法 17. 并行技术可使系统的各种硬件资源尽量并行工作，这样的程序执行环境具有独立性、随机性和（ D ）。 A 封闭性 B 多发性 C 顺序性 D 资源共享性 18.当处理机系统中，可并行的是（ D ）。Ⅰ. 进程与进程Ⅱ. 处理机与设备Ⅲ. 处理机与通道Ⅳ. 设备与设备 A Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ B Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ C Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ D Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 19.总体上说，请求分页是个很好的虚拟内存管理策略。但是，有些程序设计技术并不适合于这种环境。例如：（D ）。 A 堆栈 B 线性搜索 C 矢量运算 D 二分法搜索 20.使用银行家算法来避免死锁的操作系统是（ D ）。 A Windows XP B Linux C FreeBS D UNIX D A、B、C都不是 21. 现代操作系统的基本特征是（ D ）、资源共享和异步性。 答案仅供参考 1．How does the distinction between kernel mode and user mode function as a rudimentary form of protection (security) system? （内核态和用户态作为保护系统有什么区别） 答：内核态和用户态的区别有以下方式，某些指令只有当CPU处于内核态时才可以执行。同样地，某些硬件设备只有当程序在内核态下执行才能够被访问。只有在CPU处于内核态时，才能够控制中断。因此，CPU处于用户态时的能力有限，从而强制保护关键的资源。 2. Which of the following instructions should be privileged? （下列哪个指令是受保护的） a. Set value of timer.设置计时器的值 b. Read the clock.读时钟 c. Clear memory.清除内存 d. Issue a trap instruction.解决一个陷阱指令 e. Turn off interrupts.关中断 f. Modify entries in device-status table.修改设备状态表中的条目 g. Switch from user to kernel mode.从用户态转到内核态 h. Access I/O device.访问I/O设备 答：受保护的：a、c、e、f、h，剩下的可以在用户态执行。 3.Why should an application programmer prefer programming according to an API rather than invoking actual system call? （为什么应用程序设计者更喜欢根据API编程） 答：使用API编程的一个好处是程序的可移植性：程序员用API设计的程序可以在任何支持相同API的系统上编译和运行，并且，对于一个应用程序来说，实际系统调用比API更加复杂和困难，总之，API调用和与其相关的内核中的系统调用有着很强的相关性。 4. What resources are used when a thread is created? How do they differ from those used when a process is created? （当线程创建时需要哪些资源，当进程创建时又需要哪些） 答：因为一个线程小于一个进程，因此，创建线程所用的资源一般比创建进程所用的资源少。创建一个进程需要分配进程控制块(PCB)，一个相当大的数据结构，PCB包括了一个内存映射，打开文件的目录和外界变量。分配和管理内存映射通常是最费时的活动。创建一个用户或内核线程包括分配一个小的数据结构来控制寄存器的设置，堆栈和优先级。 5. Suppose that the following processes arrive for execution at the times indicated. Each process will run the listed amount of time. In answering the questions, use preemptive scheduling and base all decisions on the information you have at the time the decision must be made？（考点：调度算法） Process Arrival Time Burst Time P1 0 8 P2 1 4 P3 2 9 P4 3 5 What is the average turnaround time for these processes with the preemptive SJF scheduling algorithm（抢占、最短作业优先调度算法）？ 答：甘特图： 0 1 5 10 17 26 平均等待时间=（（10-1）+ 0 +（17-2）+（5-3））/4=6.5ms 6. Consider the following snapshot（快照）of a system：（考察银行家算法） 1. (20%) 简述进程的概念。画出进程的状态图，并就状态图中可能发生CPU 调度决策的四种情况进行说明。结合进程控制块PCB对内核在两个进程间进行上下文切换过程进行描述。 参考答案：进程，执行中的程序；执行一个程序所需要的资源集的系统抽象；一个程序的运行实例； 进程状态图： CPU调度决策可以如下四种情况下发生： 当一个进程从运行状态切换到等待状态 当一个进程从运行状态切换到就绪状态 当一个进程从等待状态切换到就绪状态 当一个进程终止时。 进程切换： 2. (10%) 简述系统调用（System call）、系统程序（System program）的用途。参考答案：系统调用，允许用户进程请求操作系统提供的服务。由OS内核实现并提供访问接口，由用户程序调用，程序员使用。 系统程序，给用户提供基本的功能，这样用户在解决公共问题的时候不用写自己的程序。提供程序开发和执行的环境，普通操作用户使用。 3. (15%) 线程通常可分为用户级线程和内核级线程，请回答两种线程之间的区别，并就两者之间的关系，对多线程模型的类型及其优缺点进行简要说明。参考答案：用户线程不受内核支持，无需内核管理，使用用户级的线程库完成线程的管理，对用户线程的支持通常处于内核之上，通过一个用户级线程库（thread library）实现。线程库提供了对线程的创建、调度和管理的支持，这无需来自内核的支持。因为内核并不知道用户级线程的存在，所有的线程创建和调度工作都在用户空间完成，而且整个过程不受内核的干涉。 内核线程由操作系统直接支持：内核在内核空间内实现了线程的创建、调度和管理。 常见的多线程模型包括以下三种： 多对一，优点线程管理由线程库在用户空间进行，效率较高，缺点一旦某个线程执行了阻塞，则整个进程也会被阻塞 一对一，允许线程并发的执行并且运行在多处理器系统上，不会导致单一线程阻塞进程的情况，缺点用户线程和内核线程一一对应，开销较大，限制了系统线程的数量。 多对多，多路复用了许多用户级线程到同样数量或更小数量的内核线程上，允许OS创建足够数量的内核线程，且在某个线程发生阻塞时，可调度其他线程执行。 4. (15%) 对于一个多任务的应用软件，分析比较采用多进程实现和多线程实现的优劣，并举例说明。 仅供参考：从资源或系统开销、维护、进程阻塞、崩溃、安全等情况分析。以web浏览器为例（360浏览器从多线程到多进程实现）。 5. (10%) 如下所示程序使用Pthread API实现，请将空白部分补充完整，并说明LINE C和LINE P将会输出的结果。 #include 湖南大学操作系统期末考试卷2014
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