第二章进程管理
1.操作系统主要是对计算机系统全部 (1) 进行管理，以方便用户、提高计算机使
用效率的一种系统软件。它的主要功能有：处理机管理、存储管理、文件管理、 (2) 管
理和设备管理等。Windows和Unix是最常用的两类操作系统。前者是一个具有图形界面的
窗口式的 (3) 系统软件，后者是一个基本上采用 (4) 语言编制而成的
的系统软件。在 (5) 操作系统控制下，计算机能及时处理由过程控制反馈的信息
并作出响应。
供选答案：
(1): A. 应用软件 B. 系统软硬件
C. 资源
D. 设备
(2): A. 数据 B. 作业
C. 中断
D. I/O
(3): A. 分时 B. 多任务
C. 多用户
D. 实时
(4): A. PASCAL B. 宏
C. 汇编
D. C
(5): A. 网络 B. 分时
C. 批处理
D. 实时
答案：CBBDD
2.操作系统是对计算机资源进行的 (1) 系统软件，是 (2) 的接口。
在处理机管理中，进程是一个重要的概念，它由程序块、 (3) 和数据块三部
分组成，它有3种基本状态，不可能发生的状态转换是 (4) 。
虚拟存储器的作用是允许程序直接访问比内存更大的地址空间，它通常使用 (5) 作为它的一个主要组成部分。
供选答案：
(1): A. 输入和输出 B. 键盘操作
C. 管理和控制
D. 汇编和执行
(2): A. 软件和硬件 B. 主机和外设
C. 高级语言和机器语言
D. 用户和计算机
(3): A. 进程控制块 B. 作业控制块
C. 文件控制块
D. 设备控制块
(4): A. 运行态转换为就绪态 B. 就绪态转换为运行态
C. 运行态转换为等待态
D. 等待态转换为运行态
(5): A. 软盘 B. 硬盘
C. CDROM
D. 寄存器
答案：CDADB
3.在计算机系统中，允许多个程序同时进入内存并运行，这种方法称为 D。
A. Spodling技术
B. 虚拟存储技术
C. 缓冲技术
D. 多道程序设计技术
4.分时系统追求的目标是 C。
A. 高吞吐率
B. 充分利用内存
C. 快速响应
D. 减少系统开销
5.引入多道程序的目的是 D。
A. 提高实时响应速度
B. 增强系统交互能力
C. 为了充分利用主存储器
D. 充分利用CPU，减少CPU等待时间
6.若把操作系统看作计算机系统资源的管理者，下列 D不属于操作系统所管理的资源。
A. 程序
B. 内存
C. CPU
D. 中断
7. A不属于多道程序设计的概念。
A. 多个用户同时使用一台计算机的打印设备
B. 多个用户同时进入计算机系统，并要求同时处于运行状态
C. 一个计算机系统从宏观上进行作业的并行处理，但在微观上仍在串行操作
D. 多个作业同时存放在主存并处于运行状态
8.操作系统的CPU管理主要是解决 C。
A. 单道程序对CPU的占用
B. 多道程序对CPU的占用
C. 多道程序对CPU的分配
D. 多道程序或单道程序对CPU的争夺
9.分时操作系统是指 B。
A. 多个用户分时使用同一台计算机的某一个终端
B. 多道程序分时共享计算机的软、硬件资源
C. 多道程序进入系统后的批量处理
D. 多用户的计算机系统
10. A不是实时系统的特征。
A. 很强的交互性
B. 具有对用户信息的及时响应性
C. 具有很强的可靠性
D. 有一定的交互性
11.工业过程控制系统中，运行的操作系统最好是 B 。
A. 分时系统
B. 实时系统
C. 分布式操作系统
D. 网络操作系统
12. 对处理事件有严格时间限制的系统是 B 。
A. 分时系统
B. 实时系统
C. 分布式操作系统
D. 网络操作系统
13.在下列操作系统中，强调吞吐能力的是 B。
A. 分时系统
B. 多道批处理系统
C. 实时系统
D. 网络操作系统
14.操作系统中，当 B 时，进程从执行状态转变为就绪状态。
A. 进程被进程调度程序选中
B. 时间片到
C. 等待某一事件
D. 等待的事件发生
15.进程和程序的根本区别在于 D 。
A. 是否具有就绪、运行和等待状态
B. 是否被调入内存中
C. 是否占有处理机
D. 静态与动态特点
16.在单处理机系统中，若同时存在有10个进程，则处于就绪队列中的进程最多为
C个。
A. 0
B. 6
C. 9
D. 10
128.下列不属于临界资源的是 A 。
A. CPU
B. 公共变量
C. 公用数据
D. 输入输出设备
17.下面关于进程同步的说法中，错误的是D。
A. 为使进程共享资源，又使它们互不冲突，因此必须使这些相关进程同步
B. 系统中有些进程必须合作，共同完成一项任务，因此要求各相关进程同步
C. 进程互斥的实质也是同步，它是一种特殊的同步
D. 由于各进程之间存在着相互依从关系，必须要求各进程同步工作
18.若S是P、V操作的信号量，当S<0时，其绝对值表示 A。
A. 排列在信号量等待队列中的进程数
B. 可供使用的临界资源数
C. 无资源可用
D. 无进程排队等待
19.信号量S的初始值为8，在S上调用10次P操作和6次V操作后，S的值为 D 。
A. 10
B. 8
C. 6
D. 4
20.系统中有两个进程A和B，每个进程都需使用1台打印机和扫描仪，但系统中现在只有一台打印机和1台扫描仪。如果当前进程A已获得1台打印机，进程B已获得了1台扫描仪，此时如果进程A申请扫描仪，进程B申请打印机，两个进程都会等着使用已经被另一进行占用的设备，则此时两个进程就进入到了 B状态。
A. 竞争
B. 死锁
C. 互斥
D. 同步
21.进程是D。
A. 一个程序段
B. 一个程序单位
C. 一个程序与数据的集合
D. 一个程序的一次执行
22. B不是引入进程的直接目的。
A. 多道程序同时在主存中运行
B. 程序需从头至尾执行
C. 主存中各程序之间存在着相互依赖，相互制约的关系
D. 程序的状态不断地发生变化
23.下面关于进程和程序的叙述中，错误的是 C 。
A. 进程是程序的执行过程，程序是代码的集合
B. 进程是动态的，程序是静态的
C. 进程可为多个程序服务，而程序不能为多个进程服务
D. 一个进程是一个独立的运行单位，而一个程序段不能作为一个独立的运行单位
24.下面进程状态的转换，不能实现的是 D 。
A. 运行状态转到就绪状态
B. 就绪状态转到运行状态
C. 运行状态转到阻塞状态
D. 就绪状态转到阻塞状态
25.下面关于进程控制块的说法中，错误的是 D 。
A. 进程控制块对每个进程仅有一个
B. 进程控制块记录进程的状态及名称等
C. 进程控制块位于主存储区内
D. 进程控制块的内容、格式及大小均相同
26.下面关于进程创建原语的说法中，错误的是 A 。
A. 创建原语的作用是自行建立一个进程
B. 创建原语的工作是为被创建进程形成一个进程控制块
C. 创建原语不能自己单独执行
D. 创建原语都是由进程调用执行
27.进程的同步与互斥的根本原因是 B 。
A. 进程是动态的
B. 进程是并行的
C. 进程有一个进程控制块
D. 进程是相互依存的
28.下面关于临界区的说法中，错误的是B。
A. 进程中，访问临界资源的程序是临界区
B. 同时进行临界区的进程必须互斥
C. 进入临界区内的两个进程访问临界资源时必须互斥
D. 在同一时刻，只允许一个进程进入临界区
29.V操作词V(S)，S为一信号量，执行V操作时完成以下操作：S=S+1
若S>0，则继续执行；若S<0则 C。
A. 将进程阻塞，插入等待队列
B. 将队列中的一个进程移出，使之处于运行状态
C. 将队列中的一个进程移出，使之处于就绪状态
D. 将进程变为挂起状态
30. 从工作的角度看操作系统,可以分为单用户系统、批处理系统、 B 和实时系统。
A. 单机操作系统
B. 分时操作系统
C. 面向过程的操作系统
D. 网络操作系统
31. 在下列系统中， B 是实时系统。
A. 计算机激光照排系统
B. 航空定票系统
C. 办公自动化系统
D. 计算机辅助设计系统
32. 操作系统是一种 B 。
A. 应用软件
B. 系统软件
C. 通用软件
D. 工具软件
33. 引入多道程序的目的在于 A 。
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. 充分利用存储器
34. 已经获得除Ｃ以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。
A. 存储器
B. 打印机
C. CPU
D. 内存空间
35. 在一段时间内只允许一个进程访问的资源，称为C。
A. 共享资源
B. 临界区
C. 临界资源
D. 共享区
36. 并发性是指若干事件在 B 发生。
A. 同一时刻
B. 同一时间间隔
C. 不同时刻
D. 不同时间间隔
37.在单一处理器上，将执行时间有重叠的几个程序称为 C。
A. 顺序程序
B. 多道程序
C. 并发程序
D. 并行程序
38.程序运行时，独占系统资源，只有程序本身能改变系统资源状态，这是指 B 。
A. 程序顺序执行的再现性
B. 程序顺序执行的封闭性
C. 并发程序失去封闭性
D. 并发程序失去再现性
39.引入多道程序技术后，处理器的利用率Ｃ。
A. 降低了
B. 有所改善
C. 大大提高
D. 没有变化，只是程序的执行方便了
40.在单一处理器上执行程序，多道程序的执行是在 B进行的。
A. 同一时刻
B. 同一时间间隔内
C. 某一固定时刻
D. 某一固定时间间隔内
41.在进程通信中，常Ｃ通过变量、数组形式来实现。
A. 高级通信
B. 消息通信
C. 低级通信
D. 管道通信
42.管道通信是以B进行写入和读出。
A. 消息为单位
B. 自然字符流
C. 文件
D. 报文
43.现代操作系统的两个基本特征是Ｃ和资源共享。
A. 多道程序设计
B. 中断处理
C. 程序的并发执行
D. 实现分时与实时处理
44.为了描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的Ｃ系统，根据它来感知进程的存在。
A. 进程状态字
B. 进程优先数
C. 进程控制块
D. 进程起始地址
45.顺序执行和并发程序的执行相比，Ｃ。
A. 基本相同
B. 有点不同
C. 并发程序执行总体上执行时间快
D. 顺序程序执行总体上执行时间快
46.进程是 D 。
A. 与程序等效的概念
B. 执行中的程序
C. 一个系统软件
D. 存放在内存中的程序
47.进程具有并发性和 A 两大重要属性。
A. 动态性
B. 静态性
C. 易用性
D. 封闭性
48.操作系统在控制和管理进程过程中，涉及到 D 这一重要数据结构，这是进程存在的唯一标志。
A. FCB
B. FIFO
C. FDT
D. PCB
49.在单处理机系统中，处于运行状态的进程 A 。
A. 只有一个
B. 可以有多个
C. 不能被挂起
D. 必须在执行完后才能被撤下
50.如果某一进程获得除CPU以外的所有所需运行资源，经调度，分配CPU给它，则该进程将进入B。
A. 就绪状态
B. 运行状态
C. 绪塞状态
D. 活动状态
51.如果某一进程在运行时，因IO中断而暂停，此时将脱离运行状态，而进入 C。
A. 就绪状态
B. 运行状态
C. 绪塞状态
D. 活动状态
52.在操作系统中同时存在多个进程，它们 C 。
A. 不能共享系统资源
B. 不能调用同一段程序代码
C. 可以共享允许共享的系统资源
D. 可以共享所有的系统资源
53.进程间的基本关系为 B 。
A. 相互独立与相互制约
B. 同步与互斥
C. 并行执行与资源共享
D. 信息传递与信息缓冲
54.操作系统对临界区调用的原则之一是A。
A. 当无进程处于临界区时
B. 当有进程处于临界区时
C. 当进程处于就绪状态时
D. 当进程开始创建时
55.两个进程合作完成一个任务，在并发发执行中，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
56. C 是一种能由P和V操作所改变的整型变量。
A. 控制变量
B. 锁
C. 整型信号量
D. 记录型信号量
57.在一单用户操作系统中，当用户编辑好一个程序要存放到磁盘上去的时候，他使用操作系统提供的 A 这一接口。
A. 键盘命令
B. 作业控制命令
C. 鼠标操作
D. 原语
58.下列四种操作系统，以“及时响应外部事件”为主要目标的是C。
A. 批处理操作系统
B. 分时操作系统
C. 实时操作系统
D. 网络操作系统
59.在操作系统初始化过程中，最重要的是建立有关 A的所有数据结构。
A. 进程
B. 作业
C. 程序
D. 文件
60.操作系统中，程序的运行从顺序转入并发，是在 A时。
A. 初始化完成PCB，并且打开系统中断
B. 初始引导开始，关闭中断系统
C. 系统刚开始上电
D. 初始化引导完成
60.信号量是操作系统中用作互斥和同步机制的一个共享的整数变量。信号量仅可以由初始化、唤醒(SIGNA1)和等待(WAIT)三种操作访问。
对于给定的信号量S，等待操作WAIT(S)(又称P操作)定义为
IF S＞0 THEN (1) ELSE 挂起调用的进程
唤醒操作SIGNA1(S)(又称V操作)定义为
IF（存在等待的进程）THEN（唤醒这个进程）ELSE (2) 给定信号量S，可以定义一个临界区来确保其互斥、即保证在同一时刻这个临界区只能够被一个进程执行。当S被初始化为1时，以下代码段定义了一个临界区
(3) ；
{临界区}
(4)
这样的临界区实际上是将共享数据和对这些数据的操作-起封装起来、通过其互斥机制一次只允许一个进程进入，这种临界区通常称为 (5) 。
供选择的答案：
(1)(2)(3)(4)：
A．S=0 B.S=S+1 C. S=S-1 D. S=1
E. V(S+1)
F. P(S-1)
G. V(S)
H. P(S)
(5) A. 模块 B. 类程
C. 管程
D. 线程
答案：CBHGD
操作系统第四版-课后习题答案
第一章 作者：佚名来源：网络 1、有一台计算机，具有IMB 内存，操作系统占用200KB ，每个用户进程各占200KB 。如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ，若增加1MB 内存，则CPU 的利用率提高多少？ 答：设每个进程等待I/O 的百分比为P ，则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ，当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的，故CPU 的利用率为1-Pn。由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4 个用户进程，由于每个用户进程等待I/O的时间为80 % , 故： CPU利用率＝l-（80%)4 = 0.59 若再增加1MB 内存，系统中可同时运行9 个用户进程，此时：cPu 利用率＝l-（1-80%)9 = 0.87 故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % : 87 ％/59 ％=147 % 147 ％-100 % = 47 % 2 一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A 先开始做，程序B 后开始运行。程序A 的运行轨迹为：计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ，结束。程序B 的运行轨迹为：计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ，结束。试说明（1 ）两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？( 2 ）程序A 、B 有无等待CPU 的情况？若有，指出发生等待的时刻。 答：画出两道程序并发执行图如下： （1）两道程序运行期间，CPU存在空闲等待，时间为100 至150ms 之间（见图中有色部分） （2）程序A 无等待现象，但程序B 有等待。程序B 有等待时间段为180rns 至200ms 间（见图中有色部分） 3 设有三道程序，按A 、B 、C优先次序运行，其内部计算和UO操作时间由图给出。
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 4．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？ 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。 12．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统迚行比较。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。 第二章 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a –b；S4=w：=c+1; 8．试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源 （2）执行状态→就绪状态：时间片用完 （3）执行状态→阻塞状态：I/O请求 （4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成
第2章操作系统用户界面 Page 36 2.1 什么是作业？什么是作业步？ 答：把在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次全部工作称为一个作业，从系统的角度看，作业则是一个比程序更广的概念。它由程序、数据和作业说明书组成，系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。而且，在批处理系统中，作业是抢占内存的基本单位。也就是说，批处理系统以作业为单位把程序和数据调入内存以便执行。作业由不同的顺序相连的作业步组成。 作业步是在一个作业的处理过程中，计算机所做的相对独立的工作。例如，编辑输入是一个作业步，它产生源程序文件；编译也是一个作业步，它产生目标代码文件。 2.2 作业由哪几部分组成？各有什么功能？ 答：作业由三部分组成：程序、数据和作业说明书。程序和数据完成用户所要求的业务处理工作，系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。 2.3 作业的输入方式有哪几种？各有什么特点？ 答：作业的输入方式有5种： （1）联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。
（2）脱机输入方式：利用低档个人计算机作为外围处理机进行输入处理，存储在后援存储器上，然后将此后援存储 器连接到高速外围设备上和主机相连，从而在较短的时 间内完成作业的输入工作。 （3）直接耦合方式：直接耦合方式把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接耦合起来，从而省去了在脱 机输入中那种依靠人工干预来传递后援存储器的过程。（4）SPOOLING系统：SPOOLING又可译作外围设备同时联机操作。在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA 器件和主机与外存连接起来。作业的输入输出过程由主 机中的操作系统控制。 （5）网络输入方式：网络输入方式以上述几种输入方式为基础。当用户需要把在计算机网络中某一台主机上输入的 信息传送到同一网中另一台主机上进行操作或执行时， 就构成了网络输入方式 2.4 试述 SPOOLING 系统的工作原理。 答：在SPOOLING系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来。作业的输入输出过程由主机中的操作系统控制。操作系统中的输入程序包含两个独立的过程，一个过程负责从外部设备把信息读入缓冲区；另一个是写过程, 负责把缓冲区的信息送到外存输入井中。
1.什么是操作系统？其主要功能是什么？ 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,有效组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户和计算机直接的程序接口. 2.在某个计算机系统中，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，程序A、B 同时运行，A略早于B。A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。B的运行轨迹为：计算50ms、输入80ms、再计算100ms，结束。试说明：（1）两道程序运行时，CPU是否空闲等待？若是，在那段时间段等待？ （2）程序A、B是否有等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时刻。 0 50 100 150 200 250 300 50 100 50 100 50 100 20 100 (1) cpu有空闲等待,在100ms~150ms的时候. (2) 程序A没有等待cpu,程序B发生等待的时间是180ms~200ms. 1.设公共汽车上，司机和售票员的活动如下： 司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车。 售票员的活动：关车门；售票；开车门。 在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，用信号量和P、V操作实现这两个活动的同步关系。 semaphore s1,s2; s1=0;s2=0; cobegin 司机();售票员(); coend process 司机() ｛ while(true) { P(s1) ; 启动车辆; 正常行车; 到站停车; V(s2); } ｝ process 售票员() { while(true) { 关车门; V(s1);
售票; P(s2); 开车门; 上下乘客; } } 2.设有三个进程P、Q、R共享一个缓冲区，该缓冲区一次只能存放一个数据，P进程负责循环地从磁带机读入数据并放入缓冲区，Q进程负责循环地从缓冲区取出P进程放入的数据进行加工处理，并把结果放入缓冲区，R进程负责循环地从缓冲区读出Q进程放入的数据并在打印机上打印。请用信号量和P、V操作，写出能够正确执行的程序。 semaphore sp,sq,sr; int buf;sp=1;sq=0;sr=0; cobegin process P() { while(true) { 从磁带读入数据; P(sp); Buf=data; V(sq); } } process Q() { while(true) { P(sq); data=buf; 加工data; buf=data; V(sr); } } process R() { while(true) { P(sr); data=buf; V(sp); 打印数据; } }
操作系统第二章复习题 一、选择最合适的答案 1. 用P、V 操作管理临界区时，信号量的初值一般应定义为（ C ）。 A.–1 B.0 C.1 D.任意值 2. 有m 个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则信号量的变化范围是（ A ）。 A.1 至–(m-1) B.1 至m-1 C.1 至–m D.1 至m 3.在下面的叙述中，正确的是（ C ）。 A.临界资源是非共享资源 B.临界资源是任意共享资源 C.临界资源是互斥共享资源 D.临界资源是同时共享资源 4.对进程间互斥地使用临界资源，进程可以（ D ） A.互斥地进入临界区 B.互斥地进入各自的临界区 C.互斥地进入同一临界区 D.互斥地进入各自的同类资源的临界区 5.设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝1 时表示（ B ）。 A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待 B.没有一个进程进入临界区 C.两个进程都进入了临界区 D.两个进程都在等待 6.设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝-1 时表示（ A ）。 A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待 B.没有一个进程进入临界区 C.两个进程都进入了临界区 D.两个进程都在等待 7．当一进程因在记录型信号量S 上执行P(S)操作而被阻塞后，S 的值为（ B ）。 A.>0 B.<0 C.≥0 D.≤0 8．当一进程因在记录型信号量S 上执行V(S)操作而导致唤醒另一进程后，S 的值为（ D ）。 A.>0 B.<0 C.≥0 D.≤0 9．如果信号量的当前值为-4，则表示系统中在该信号量上有（ A ）个进程等待。 A.4 B.3 C.5 D.0 10．若有 4 个进程共享同一程序段，而且每次最多允许 3 个进程进入该程序段，则信号量的变化范围是
一．名词解释 抢占式进程调度进程状态系统调用中断响应线程联想存储器死锁通道地址重定位高速缓存可再入程序 抖动索引文件作业控制块目录项设备驱动程序虚存逻辑空间物理空间 二．填空题 1．现代操作系统的两个最基本的特征是（），（），（）和（） 2．操作系统是计算机系统中的一个（），它管理和控制计算机系统中的（）3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为（），允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为（），计算机系统能及时处理过程控制数据并做出响应的操作系统称为（）。 4．用户与操作系统之间的接口主要分为（）和（）两类。 5．进程控制块的初始化工作包括（），（）和（）。 6．在操作系统中引入线程概念的主要目的是（）。 7．程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特性，分别是：（），（）和（）。 8．进程是一个程序对某个数据集的（）。 9．如果系统有N个进程，则在等待队列中进程的个数最多可为（）个。 10．在操作系统中，不可中断执行的操作称为（）。 11．如果信号量的当前值为-4，则表示（）。 12．在有M个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数K应该满足的条
件是（）。 13．不让死锁发生的策略可以分为静态和动态的两种，死锁避免属于（）。 14．若使当前运行进程总是优先级最高的，应选择（）进程调度算法。 15．在进程中，访问（）的代码称为临界区。为保证进程（）使用临界区，应在进程的临界区前设置（），在临界区后设置（）。 16．在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换可能会因为（），（），和（） 等原因而产生中断。 17．在可变分区存储管理中，分区的保护通常采用（）和（）两种方式。 18．在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用存中（）部分的空闲分区，从而保留了（）部分的大空闲区。 19．不让死锁发生的策略可以分为静态和动态的两种，死锁避免属于（）。 20．若使当前运行进程总是优先级最高的，应选择（）进程调度算法。 21．缓冲区由（）和（）组成？ 22．进行设备分配时所需的数据表格主要由（），（），（）和（）等。 23．设备管理中引入缓冲机制的主要原因由（），（）和（） 24．使用位示图（２０行，３０列）表示空闲盘块状态。当分配一个盘块号为１３２号时，其在位示图中的行，列数为（），（）。当释放一个盘块号为３１８时，其所在位示图中的行，列数位（），（）。（注：行为０－――１９，列为０－――２９，首盘块号为１）。
第二章进程管理 1.操作系统主要是对计算机系统全部 (1) 进行管理，以方便用户、提高计算机使 用效率的一种系统软件。它的主要功能有：处理机管理、存储管理、文件管理、 (2) 管 理和设备管理等。Windows和Unix是最常用的两类操作系统。前者是一个具有图形界面的 窗口式的 (3) 系统软件，后者是一个基本上采用 (4) 语言编制而成的 的系统软件。在 (5) 操作系统控制下，计算机能及时处理由过程控制反馈的信息 并作出响应。 供选答案： (1): A. 应用软件 B. 系统软硬件 C. 资源 D. 设备 (2): A. 数据 B. 作业 C. 中断 D. I/O (3): A. 分时 B. 多任务 C. 多用户 D. 实时 (4): A. PASCAL B. 宏 C. 汇编 D. C (5): A. 网络 B. 分时 C. 批处理 D. 实时 答案：CBBDD 2.操作系统是对计算机资源进行的 (1) 系统软件，是 (2) 的接口。 在处理机管理中，进程是一个重要的概念，它由程序块、 (3) 和数据块三部 分组成，它有3种基本状态，不可能发生的状态转换是 (4) 。 虚拟存储器的作用是允许程序直接访问比内存更大的地址空间，它通常使用 (5) 作为它的一个主要组成部分。 供选答案： (1): A. 输入和输出 B. 键盘操作 C. 管理和控制 D. 汇编和执行 (2): A. 软件和硬件 B. 主机和外设 C. 高级语言和机器语言 D. 用户和计算机 (3): A. 进程控制块 B. 作业控制块 C. 文件控制块 D. 设备控制块 (4): A. 运行态转换为就绪态 B. 就绪态转换为运行态 C. 运行态转换为等待态 D. 等待态转换为运行态 (5): A. 软盘 B. 硬盘 C. CDROM D. 寄存器 答案：CDADB 3.在计算机系统中，允许多个程序同时进入内存并运行，这种方法称为 D。 A. Spodling技术 B. 虚拟存储技术 C. 缓冲技术 D. 多道程序设计技术 4.分时系统追求的目标是 C。 A. 高吞吐率 B. 充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 5.引入多道程序的目的是 D。
前言 操作系统（Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。 操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源，控制程序运行，改善人机界面，为其它应用软件提供支持，让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，提供各种形式的用户界面，使用户有一个好的工作环境，为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。实际上，用户是不用接触操作系统的，操作系统管理着计算机硬件资源，同时按照应用程序的资源请求，分配资源，如：划分CPU时间，内存空间的开辟，调用打印机等。 操作系统的主要功能是资源管理，程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备，如中央处理器，主存储器，磁盘存储器，打印机，磁带存储器，显示器，键盘输入设备和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据，如系统软件和应用软件等。 操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。 本次课程设计我们将对上学期所学的知识进行系统的应用，而达到巩固知识的作用
目录 1问题概述 (2) 2需求分析 (2) 3 概要设计 (2) 3.1主要功能 (2) 3.2 模块功能结构 (3) 3.3 软硬件环境 (3) 3.4数据结构设计 (3) 4 详细设计 (4) 4.1“先来先服务（FCFS）调度算法” (4) 4.2“短进程调度算法（SPF）” (7) 4.3“高响应比优先调度算法” (10) 4.4“优先级调度（非抢占式）算法” (14) 5 系统测试及调试 (16) 5.1测试 (16) 5.2调试过程中遇到的问题 (17) 6 心得体会 (18) 7 参考文献 (19) 8 附录 (20)
2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数，主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。 另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行，包括资源分配、统计、保护和安全等。 这两类服务的区别在于服务的对象不同，一类是针对用户，另一类是针对系统本身。 2.6 优点：采用同样的系统调用界面，可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件，利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码，可以支持规范定义的API。 缺点：系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能，由于设备和文件读写速度不同，若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么，机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下，每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制，这样策略的改变只需要重定义一些系统参数，而不需要改变机制，提高了系统灵活性。 3.1、短期调度：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU； 中期调度：在分时系统中使用，进程能从内存中移出，之后，进程能被重新调入内存，并从中断处继续执行，采用了交换的方案。 长期调度：从缓冲池中选择进程，并装入内存以准备执行。 它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程，而长期调度程序执行地并不频繁，只有当进程离开系统后，才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时，value值不变，A行将输出：PARENT：value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说，单线程要比多线程的功能好，比如（1）输入三角形的三边长，求三角形面积；（2）从键盘输入一个大写字母，将它改为小写字母输出。
第二章作业 1.操作系统中为什么要引入进程的概念？为了实现并发进程中的合作和协调，以及保证系统的安全，操作系统在进程管理方面要做哪些工作？ 答：为了从变化角度动态地分析研究可以并发执行的程序，真实的反应系统的独立性、并发性、动态性和相互制约，操作系统中不得不引入进程的概念。 为了防止操作系统及其关键的数据结构如：PCB等，受到用户程序破坏，将处理机分为核心态和用户态。对进程进行创建、撤销以及在某些进程状态之间的转换控制。 2.试描述当前正在运行的进程状态改变时，操作系统进行进程切换的步骤。答：分为两种情况： （1）：运行状态就绪状态：根据进程的自身的情况插入到就绪队列的适当位置，系统收回处理及转入进程调度程序重新进行调度。 （2）：运行状态→阻塞状态：系统会调用进程调度程序重新选择一个进程投入运行。 3.现代操作系统一般都提供多任务的环境，是回答以下问题。 为支持多进程的并发执行，系统必须建立哪些关于进程的数据结构？ 答：系统必须建立PCB。 为支持进程的状态变迁，系统至少应该供哪些进程控制原语？ 答：阻塞、唤醒、挂起和激活原语。 当进程的状态变迁时，相应的数据结构发生变化吗？ 答：会根据状态的变迁发生相应的变化。例如：将进程PCB中进程的状态从阻塞状态改为就绪状态，并将进程从阻塞队列摘下，投入到就绪队列中。 4.什么是进程控制块？从进程管理、中断处理、进程通信、文件管理、设备管理及存储管理的角度设计进程控制块应该包含的内容。 答：PCB：描述进程本身的特征、状态、调度信息以及对资源占有情况等的数据结构，是进程存在的唯一标识。 进程控制块所包含的内容： ①进程信息描述；②CPU信息状态；③进程调度信息；④进程控制和资源占用信息。 5.假设系统就绪队列中有10个进程，这10个进程轮换执行，每隔300ms轮换一次，CPU在进程切换时所花费的时间是10ms，试问系统化在进程切换上的开销占系统整个时间的比例是多少？ 解：P=(10*10)/[(300+10)*10]=3.2% 6.试述线程的特点及其与进程之间的关系。 答：线程的特点：是被独立分派和调度的基本单位。线程与进程的关系：线程是进程的一部分，是进程内的一个实体；一个进程可以有多个线程，但至少必须有一个线程。
《计算机操作系统2》实验报告 实验一题目：操作系统的进程调度 姓名：学号：12125807 实验日期：2014.12 实验要求： 1.设计一个有n个进程工行的进程调度程序。每个进程由一个进程控制块（PCB）表示。 进程控制块通常应包含下述信息：进程名、进程优先数、进程需要运行的时间、占用CPU的时间以及进程的状态等，且可按调度算法的不同而增删。 2.调度程序应包含2～3种不同的调度算法，运行时可任意选一种，以利于各种算法的分 析比较。 3.系统应能显示或打印各进程状态和参数的变化情况，便于观察诸进程的调度过程 实验目的： 1.进程是操作系统最重要的概念之一，进程调度又是操作系统核心的主要内容。本实习要 求学生独立地用高级语言编写和调试一个简单的进程调度程序。调度算法可任意选择或自行设计。例如，简单轮转法和优先数法等。本实习可加深对于进程调度和各种调度算法的理解。 实验内容： 1.编制和调试示例给出的进程调度程序，并使其投入运行。 2.自行设计或改写一个进程调度程序，在相应机器上调试和运行该程序，其功能应该不亚 于示例。 3.直观地评测各种调度算法的性能。 示例： 1．题目 本程序可选用优先数法或简单轮转法对五个进程进行调度。每个进程处于运行R(run)、就绪W(wait)和完成F(finish)三种状态之一，并假设起始状态都是就绪状态W。为了便于处理，程序进程的运行时间以时间片为单位计算。各进程的优先数或轮转时间片数、以及进程需要运行的时间片数，均由伪随机数发生器产生。 进程控制块结构如下：
PCB 进程标识数 链指针 优先数/轮转时间片数 占用CPU时间片数 进程所需时间片数 进程状态 进程控制块链结构如下： 其中：RUN—当前运行进程指针； HEAD—进程就绪链链首指针； TAID—进程就绪链链尾指针。 2．算法与框图 (1) 优先数法。 进程就绪链按优先数大小从高到低排列，链首进程首先投入运行。每过一个时间片，运行进程所需运行的时间片数减1，说明它已运行了一个时间片，优先数也减3，理由是该进程如果在一个时间片中完成不了，优先级应该降低一级。接着比较现行进程和就绪链链首进程的优先数，如果仍是现行进程高或者相同，就让现行进程继续进行，否则，调度就绪链链首进程投入运行。原运行进程再按其优先数大小插入就绪链，且改变它们对应的进程状态，直至所有进程都运行完各自的时间片数。 (2) 简单轮转法。 进程就绪链按各进程进入的先后次序排列，进程每次占用处理机的轮转时间按其重要程度登入进程控制块中的轮转时间片数记录项（相当于优先数法的优先数记录项位置）。每过一个时间片，运行进程占用处理机的时间片数加1，然后比较占用处理机的时间片数是否与该进程的轮转时间片数相等，若相等说明已到达轮转时间，应将现运行进程排到就绪链末尾，调度链首进程占用处理机，且改变它们的进程状态，直至所有进程完成各自的时间片。(3) 程序框图如下图所示。
第一章操作系统引论 一、填空题 1~5 BCABA 6~8BCB 、填空题 处理机管理 计算机硬件 分时系统 单道批处理系统 、简答题 1. 什么叫多道程序？试述多道程序设计技术的基本思想 及特征。为什么对作业 进行多道批处理可以提高系统效率？ 多道程序设计技术是指在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序， 使它 们在管理程序控制下，相互穿插运行。 基本思想：在计算机的内存中同时存放多道相互独立的程序， 当某道程序因 某种原因不能继续运行下去时候，管理程序就将另一道程序投入运行，这样使几 道程序在系统内并行工作，可使中央处理机及外设尽量处于忙碌状态， 从而大大 提高计算机使用效率。 特征：多道性；无序性；调度性 在批处理系统中采用多道程序设计技术形成多道批处理系统， 多个作业成批送入 计算机，由作业调度程序自动选择作业运行，这样提高了系统效率。 2. 批处理系统、分时系统和实时系统各有什么特点？各适合应用于哪些方面？ 批处 理系统得特征：资源利用率高；系统吞吐量大；平均周转时间长；无交 互能力。适用于那些需要较长时间才能完成的大作业。 分时系统的特征：多路性；独立性；及时性；交互性。适合进行各种事务处 理，并为进行软件开发提供了一个良好的环境。 实时系统的特征：多路性；独立性；实时性；可靠性；交互性。适合对随机发生 的外部事件能做出及时地响应和处理的系统， 如实时控制系统，实时信息处理系 统。1、 2、 存储器管理 设备管理 计算机软件 实时系统 批处理系统 多道批处理系统 文件管理
第二章进程管理 一、填空题 1~6 CBABBB 7 ① A ② C ③ B ④ D 8 ① D ② B 9 ~10 CA 11~15 CBBDB 16~18 DDC 20~21 BB 22 ① B ② D ③ F 25 B 26~30 BDACB 31~32 AD 二、填空题 1、动态性并发性 2、可用资源的数量等待使用资源的进程数 3、一次只允许一个进程使用的共享资源每个进程中访问临界资源的那段代码 4、执行态就绪态等待态 5、程序数据进程控制块进程控制块 &同步关系 7、等待 8、进程控制块 9、P V 11、同步互斥同步互斥 12、P V P V P V 13、封闭性 14、-（m-1）~1 15、② 16、动静 17、4 0 18、s-1<0 19、①③ 三、简答题 1.在操作系统中为什么要引入进程的概念？进程和程序的关系？ 现代计算机系统中程序并发执行和资源共享的需要，使得系统的工作情况变得非常复杂，而程序作为机器指令集合，这一静态概念已经不能如实反映程序并发执行过程的动态性，因此，引入进程的概念来描述程序的动态执行过程。这对于我们理解、描述和设计操作系统具有重要意义。 进程和程序关系类似生活中的炒菜与菜谱。菜谱相同，而各人炒出来的菜的味道却差别很大。原因是菜谱基本上是一种静态描述，它不可能把所有执行的动态过程中，涉及的时空、环境等因素一一用指令描述清楚。 2.试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。 动态性：进程的实质是进程实体的一次执行过程。动态性是进程的基本特征。而程序只是一组有序指令的集合，其本身不具有动态的含义，因而是静态的。 并发性：并发性是进程的重要特征，引入进程的目的也正是为了使其进程实体能和其他进程实体并发执行，而程序是不能并发执行的。 独立性：进程的独立性表现在进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。而程序不能做为一个独立的单位参与运行。 3.何谓进程，进程由哪些部分组成？ 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位进程由程序段，数据段，进程控制块三部分组成。
第三章处理机调度与死锁 1，高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ 【解】（1）高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，并为它们创建进程，分配必要的资源，然后再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。（2）低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。（3）引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此，应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间，而将它们调至外存上去等待，称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件，且内存又稍有空闲时，由中级调度决定，将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上，等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流？ 【解】作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？ 【解】每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有：1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型（CPU 繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型）5)作业状态6)调度信息（优先级、作业已运行）7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？ 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入内存，取决于采用的调度算法。最简单的是先来服务调度算法，较常用的是短作业优先调度算法和基于作业优先级的调度算法。 7．试说明低级调度的主要功能。 【解】（1）保存处理机的现场信息（2）按某种算法选取进程（3）把处理机分配给进程。 8、在抢占调度方式中，抢占的原则是什么？ 【解】剥夺原则有：（1）时间片原则各进程按时间片运行，当一个时间片用完后，便停止该进程的执行而重新进行调度。这种原则适用于分时系统、大多数实时系统，以及要求较高的批处理系统。（2）优先权原则通常是对一些重要的和紧急的作业赋予较高的优先权。当这种作业到达时，如果其优先权比正在执行进程的优先权高，便停止正在执行的进程，将处理机分配给优先权高的进程，使之执行。（3）短作业（进程）优先原则当新到达的作业（进程）比正在执行的作业（进程）明显地短时，将剥夺长作业（进程）的执行，将处理机分配给短作业（进程），使之优先执行。 9、选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么？ 【解】应遵循的准则有（1）面向用户的准则：周转时间短，响应时间快，截止时间的保证，优先权准则。（2）面向系统的准则：系统吞吐量高，处理机利用率好，各类资源的平衡利用。 10、在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业）调度算法？ 【解】 批处理系统：FCFS算法、最小优先数优先算法、抢占式最小优先数优先算法 2 分时系统：可剥夺调度、轮转调度 实时系统：时间片轮转调度算法、非抢占优先权调度算法、基于时钟中断抢占的优先权调度算法、立即抢占的优先权调度。 11、何谓静态和动态优先权？确定静态优先权的依据是什么？ 【解】静态优先权是在创建进程时确定的，且在进程的整个运行期间保持不变。动态优先权是指，在创建进程时所赋予的优先权，是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得更好的调度性能。确定静态优先权的依据是：（1）进程类型，通常系统进程的优先权高于一般用户进程的优先权。（2）进程对资源的需要。（3）用户要求，用户进程的紧迫程度及用户所付费用的多少来确定优先权的。 12、试比较FCFS和SPF两种进程调度算法。 【解】FCFS算法按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序，分派CPU。当前作业或进程占有CPU，直到执行完或阻塞，才让出CPU。在作业或进程唤醒后，并不立即恢复执行，通常等到当前作业或进程让出CPU。FCFS比较有利于长作业，而不利于短作业；有利于CPU繁忙的作业，而不利于I/O繁忙的作业。SPF有利于短进程调度，是从就绪队列中选出一估计运行时间最短的进
第二章进程管理 2、试画出下面4条语句的前趋图: S2: b:=z+1; S3: c:=a-b; S4: w:=c+1; 3、 程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使 在这些并发执行的进程之间,形成了相互制约的关系,从而也就使得进程在执行期间出现间断性。 4、程序并发执行时为什么会失去封闭性与可再现性？ 因为程序并发执行时,就是多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态就 是由多个程序来改变,致使程序的运行失去了封闭性。而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。 5、在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响? 为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制与描述,从而在操作系统中引入了进程概念。 影响: 使程序的并发执行得以实行。 6、试从动态性,并发性与独立性上比较进程与程序? a、动态性就是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源 而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只就是一组有序指令的集合,就是静态实体。 b、并发性就是进程的重要特征,同时也就是OS的重要特征。引入进程的目的正就是为 了使其程序能与其它建立了进程的程序并发执行,而程序本身就是不能并发执行的。 c、独立性就是指进程实体就是一个能独立运行的基本单位,同时也就是系统中独立获得 资源与独立调度的基本单位。而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位来运行。 7、试说明PCB的作用?为什么说PCB就是进程存在的唯一标志? a、PCB就是进程实体的一部分,就是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记 录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。因而它的作用就是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能与其它进程并发执行的进程。 b、在进程的整个生命周期中,系统总就是通过其PCB对进程进行控制,系统就是根据进 程的PCB而不就是任何别的什么而感知到该进程的存在的,所以说,PCB就是进程存在的唯一标志。 8、试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因、 a、处于就绪状态的进程,当进程调度程序为之分配了处理机后,该进程便由就绪状态变 为执行状态。 b、当前进程因发生某事件而无法执行,如访问已被占用的临界资源,就会使进程由执行 状态转变为阻塞状态。 c、当前进程因时间片用完而被暂停执行,该进程便由执行状态转变为就绪状态。 9、为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？ a、引入挂起状态主要就是出于4种需要(即引起挂起的原因): 终端用户的请求,父进程 请求,负荷调节的需要,操作系统的需要。
设计性实验报告 一、实验目的 1.在Linux下用C语言编程模拟优先级进程调度算法和时间片轮转进程调度算法。 2.为了清楚地观察每个进程的调度过程，每次调度程序应将各个进程的情况显示出来。 二、总体设计（设计原理、设计方案及流程等） 1、优先级进程调度算法 采用动态优先级进程调度算法，其基本思想是每次调度总是把处理机分配给优先级最高的进程，同时在运行过程中进程的优先级随着执行或等待的时间而降低或增加。 在该实验中每个进程用一个进程控制块（ PCB）表示。进程控制块包含如下信息：进程号，进程名、优先数、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态。进程号，名字，优先数，运行的时间，事先人为地指定。每个进程的状态可以是就绪，执行，阻塞或完成4种状态之一。 就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。用已占用CPU时间加1来表示。就绪队列中的进程在等待一个时间片后，优先级增1。如果运行一个时间片后，进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运行时间，则撤消该进程，如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未达所需要的运行时间，也就是进程还需要继续运行，此时将进程的优先级减1，然后把它插入就绪队列等待CPU。 2、时间片轮转调度算法 采用简单时间片轮转调度算法，其基本思想是：所有就绪进程按 FCFS排成一个队列，总是把处理机分配给队首的进程，各进程占用CPU的时间片相同。如果运行进程用完它的时间片后还未完成，就把它送回到就绪队列的末尾，把处理机重新分配给队首的进程。直至所有的进程运行完毕。 三、实验步骤（包括主要步骤、代码分析等） 1.打开linux虚拟机，用vim编辑器打开代码进行修改和调整。用gcc编译器进行编译编译运行首先运行优先级算法，如图所示：
第一章 1、设计现代OS的主要目标就是什么？ 方便性,有效性,可扩充性与开放性。 2、OS的作用可表现在哪几个方面？ (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与发展的主要动力就是什么 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就是什么？应如何解决 关键问题就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。 (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,都就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,就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与资源共享等服务。(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,甚至就是灾难性后果,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？其最基本的特征就是什么？ 并发性、共享性、虚拟性与异步性四个基本特征。最基本的特征就是并发性。 14、处理机管理有哪些主要功能？它们的主要任务就是什么？ 处理机管理的主要功能就是:进程管理、进程同步、进程通信与处理机调度 (1)进程管理:为作业创建进程,撤销已结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换(2)进程同步:为多个进程(含线程)的运行进行协调(3)进程通信:用来实现在相互合作的进程之间的信息交换(4)处理机调度:①作业调度:从后备队里按照一定的算法,选出若干个作业,为她们分配运行所需的资源,首选就是分配内存②进程调度:从进程的就绪队列中,按照一定算法选出一个进程把处理机分配给它,并设置运行现场,使进程投入执行。 15、内存管理有哪些主要功能?她们的主要任务就是什么 内存管理的主要功能有:内存分配、内存保护、地址映射与内存扩充。 内存分配:为每道程序分配内存。
1、1在多道程序与分时环境中,多个用户同时共享一个系统,返种情冴导致多种安全问题。a、列出此类的问题b、在一个分时机器中,能否确保像在与用机器上一样的安全度？并解释乀。 Answer:a、窃叏戒者复制某用户癿程序戒数据;没有合理癿预算来使用资源(CPU,内存,磁盘空闱,外围设备)ｂ.应该丌行,因为人类设计癿仸何保护机制都会丌可避兊癿被另外癿人所破译,而丏径自信癿认为程序本身癿实现就是正确癿就是一件困难癿亊。 1、2资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例丼在下列的环境中哪种资源必须被严栺的管理。(ａ)大型电脑戒迷您电脑系统(ｂ)不服务器相联的工作站(ｃ)手持电脑 Answer: (ａ)大型电脑戒迷您电脑系统:内存呾CPU资源,外存,网络带宽(ｂ)不服务器相联癿工作站:内存呾CPU资源(ｃ)手持电脑:功率消耗,内存资源 1、3在什举情冴下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机戒单用户工作站更好？ Answer:当另外使用分时系统癿用户较少时,仸务十分巨大,硬件速度径快,分时系统有意丿。充分利用该系统可以对用户癿问题产生影响。比起个人电脑,问题可以被更快癿解决。迓有一种可能収生癿情冴就是在同一时闱有许多另外癿用户在同一时闱使用资源。当作业足够小,丏能在个人计算机上合理癿运行时,以及当个人计算机癿性能能够充分癿运行程序来达到用户癿满意时,个人计算机就是最好癿,。 1、4在下面丼出的三个功能中,哪个功能在下列两种环境下,(a)手持装置(b)实
时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 Answer:对二实时系统来说,操作系统需要以一种公平癿方式支持虚拟存储器呾分时系统。对二手持系统,操作系统需要提供虚拟存储器,但就是丌需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都就是非必需癿。 1、5描述对称多处理(ＳＭＰ)与非对称多处理乀间的区别。多处理系统的三个优点与一个缺点？ Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等,而丏I/O可以在仸何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统,不剩下癿处理器就是随从关系。主处理器为从处理器安排工作,而丏I/O也叧在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金,返就是因为她们能共享外设,大容量存储呾电源供给。它们可以更快速癿运行程序呾增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂(增加计算量、觃模经济、增加可靠性) 1、6集群系统不多道程序系统的区别就是什举？两台机器属二一个集群来协作提供一个高可靠性的服务器的要求就是什举？ Answer:集群系统就是由多个计算机耦合成单一系统幵分布二整个集群来完成计算仸务。另一方面,多道程序系统可以被瞧做就是一个有多个CPU组成癿单一癿物理实体。集群系统癿耦合度比多道程序系统癿要低。集群系统通过消息迕行通信,而多道程序系统就是通过共享癿存储空闱。为了两台处理器提供较高癿可靠性服务,两台机器上癿状态必项被复制,幵丏要持续癿更新。当一台处理器出现敀障时,另一台处理器能够接管敀障处理癿功能。 1、7试区分分布式系统(distribute system)的客户机-服务器(client-server)模型不对等系统(peer-to-peer)模型