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操作系统课程设计一、课程设计目的通过课程设计，加深学生对教材中的重要算法的理解,同时通过用C语言编程实现这些算法，并在LINUX或Windows平台上实现,让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法，提高学生综合运用各专业课知识的能力。
二、课程设计内容课题1 进程调度算法的模拟1．用语言来实现对n个进程采用不同调度算法的进程调度。
2．每个用来标识进程的进程控制块PCB用结构来描述，包括以下字段：（1）进程优先数ID，其中0为闲逛进程，用户进程的标识数为1，2，3…。
（2）进程优先级Priority，闲逛进程（idle）的优先级为0，用户进程的优先级大于0，且随机产生，优先数越大，优先级越高。
（3）进程占用的CPU时间CPUtime，进程每运行一次，累计值等于4。
（4）进程总共需要运行时间Alltime，利用随机函数产生。
（5）进程状态，0：就绪态；1：运行态；2：阻塞态。
（6）队列指针next，用来将多个进程控制块PCB链接为队列。
3．优先数改变的原则（1）进程在就绪队列中每呆一个时间片，优先数增加1。
（2）进程每运行一个时间片，优先数减3。
4．在调度前，系统中拥有的进程数PCB_number由键盘输入，经初始化后，所有的进程控制块PCB链接成就绪队列。
以下两题任选一题课题2.1 系统动态分配资源的模拟编程序模拟银行家算法,要求能体现算法的全过程课题2.2 进程同步模拟编写程序模拟实现五哲学家就餐问题。
以下两题任选一题课题3.1 设计一个虚拟存储区和内存工作区，编程序演示下述算法的具体实现过程,并计算访问命中率：1、先进先出的算法（FIFO）2、最近最少使用算法（LRU）3、最佳淘汰算法（OPT）4、最不经常使用算法（LFU）课题3.2 内存管理模拟使用Windows 2000／XP 的API 函数，编写一个包含两个线程的进程，一个线程用于模拟内存分配活动，一个线程用于跟踪第一个线程的内存行为，而且要求两个线程之间通过信号量实现同步。
第一章1.下面不属于操作系统的是（C ）A、OS/2B、UCDOSC、WPSD、FEDORA2.操作系统的功能不包括（B ）A、CPU管理B、用户管理C、作业管理D、文件管理3.在分时系统中，当时间片一定时，（B ），响应越快。
A、内存越大B、用户越少C、用户越多D、内存越小4.分时操作系统的及时性是指（ B ）A、周转时间B、响应时间C、延迟时间D、A、B和C5.用户在程序设计的过程中，若要得到系统功能，必须通过（D ）A、进程调度B、作业调度C、键盘命令D、系统调用6.批处理系统的主要缺点是（ C ）A、CPU使用效率低B、无并发性C、无交互性D、都不是第二章1、若信号量的初值为2，当前值为-3，则表示有（C ）个进程在等待。
A、1B、2C、3D、52、在操作系统中，要对并发进程进行同步的原因是（B ）A、进程必须在有限的时间内完成B、进程具有动态性C、并发进程是异步的D、进程具有结构性3、下列选项中，导致创进新进程的操作是（C ）I用户成功登陆II设备分配III启动程序执行A、仅I和IIB、仅II和IIIC、仅I和IIID、I，II，III4、在多进程系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区。
所谓的临界区是指（D ）A、一个缓冲区B、一个数据区C、一种同步机构D、一段程序5、进程和程序的本质区别是（B ）A、内存和外存B、动态和静态特征C、共享和独占计算机资源D、顺序和非顺序执行计算机指令6、下列进程的状态变化中，（A ）的变化是不可能发生的。
A、等待->运行B、运行->等待C、运行->就绪D、等待->就绪7、能从1种状态变为3种状态的是（D ）A、就绪B、阻塞C、完成D、执行8、下列关于进程的描述正确的是（A ）A、进程获得CPU是通过调度B、优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改变C、在单CPU系统中，任何时刻都有一个进程处于执行状态D、进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞9、CPU分配给进程的时间片用完而强迫进程让出CPU，此时进程的状态为（C ）。
操作系统试题及答案一、选择题1. 操作系统的主要功能是（）A. 实现计算机与外部设备的交互B. 管理计算机的硬件资源C. 控制计算机的运行流程D. 以上答案都正确答案：D2. 下列哪个不属于操作系统的基本功能（）A. 进程管理B. 文件管理C. 硬件管理D. 内存管理答案：C3. 操作系统的进程是指（）A. 计算机运行的一个程序B. 计算机运行的多个程序C. 计算机运行的最核心程序D. 计算机运行的最后一个程序答案：B4. 下列哪个不是进程状态（）A. 运行态B. 就绪态C. 阻塞态D. 结束态答案：D5. 操作系统的调度算法是指（）A. 确定进程的执行顺序B. 操作系统的启动顺序C. 进程与外设的交互顺序D. 确定进程的创建顺序答案：A二、填空题1. 操作系统内核是指（）。
答案：操作系统的核心部分，负责管理计算机的硬件资源和提供基本的系统调用接口。
2. 进程的状态包括（）。
答案：运行态、就绪态、阻塞态。
3. 进程调度算法的目标是（）。
答案：提高系统的吞吐量、减少响应时间、提高系统的公平性。
4. 死锁是指进程（）。
答案：由于竞争有限的资源而陷入无法继续执行的状态。
5. 虚拟内存是一种（）。
答案：将进程的部分或全部地址空间放在磁盘上，以此扩充实际内存的技术。
三、简答题1. 请简要说明进程和线程的区别。
答案：进程是计算机运行的一个程序，包括代码、数据和运行状态等；线程是进程的一部分，是程序执行的最小单位。
一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的资源，但拥有各自的执行路径和栈空间。
线程之间的切换开销较小，可以提高系统的并发性。
2. 简述死锁的条件以及解决死锁的方法。
答案：死锁的条件包括互斥、持有并等待、不可剥夺和循环等待。
解决死锁的方法有预防、避免、检测和恢复等。
预防死锁可以通过破坏死锁条件来实现，如破坏循环等待；避免死锁可以通过资源分配策略来避免产生死锁；检测死锁可以通过资源分配图等方法来检测死锁的发生；恢复死锁可以通过资源抢占和进程终止等方式来解除死锁。
《操作系统》课程设计学习完《操作系统》课程，通过一个具体的课程设计实践，可使学生对操作系统原理有更进一步的理解与应用，通过设计对操作系统有一个实现的尝试和创新的思维，同时发挥团队协作精神和个人创造能力。
选题：以下可任选一个。
分组：每组不可超过四人（包括四个），每组指定一个组长，每人设计系统中的一部分，集体协商整合。
组长能够在设计过程中，能有效的组织和协调各个阶段的任务及融合。
要求：界面自行设计，语言自行选择。
每组需写一份课程设计报告，内容包括：小组成员及分工，系统采用的语言、支撑平台、程序的模块功能分析、程序的流程图、程序功能段的说明及代码解释；实验体会与软件评价。
题目一：支持多个进程（线程）并发运行的简单进程（线程）管理模拟系统（1~2）1．实验内容学习进程管理的设计与实现，学习和运用操作系统原理，设计一个操作系统子系统的模拟系统。
通过该系统的设计调试可增加对操作系统实现的感知性。
设计一个允许n个进程并发运行的进程管理的模拟系统。
该系统包括简单的进程控制、同步及通信机构，其进程调度算法可任意选择。
分析系统所需的数据结构、算法的流程以及划分各个功能模块。
2．实验原理进程管理包括进程的创建、控制、阻塞、唤醒与撤消。
进程在运行过程中状态在不断的变化。
进程运行过程中，因为竞争资源而需对它们进行同步控制。
所有这些在操作系统中用数据结构PCB来记录，系统通过PCB控制进程的运行。
在单处理机系统中，多道程序的引入，需要进程的调度程序来选择一个进程进行运行。
比如常用的先来先服务、短进程优和优先级优先等等，也可以选择它们的结合调度算法。
题目二：文件系统设计（2~3）1．实验内容通过一个简单的二级文件系统设计，加深对文件系统的内部功能以及内部实现的理解。
要求模拟采用二级目录结构的磁盘文件系统的文件操作能实现以下几条命令，用输入命令来模拟用户程序中调用的文件操作：Login 用户登录Dir 列文件目录（列出文件名、物理地址、保护码和文件长度）Create 创建文件Delete 删除文件Open 打开文件Close 关闭文件Read 读文件Write 写文件源文件可以进行读写保护2．实验原理文件系统管理中用到的数据结构有：①首先应确定文件系统的数据结构：主目录、子目录及活动文件等。
操作系统习题（附参考答案）一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、下列存储器中，速度最快的是（）。
A、内存B、寄存器C、CacheD、磁盘正确答案：B2、时钟中断事件属于（）中断事件。
A、程序B、自愿性C、外部D、输入/输出正确答案：C3、可变分区存储管理系统中，若采用最佳适应分配算法，“空闲区表”中的空闲区可按（）顺序排列。
A、大小从大到小B、大小从小到大C、地址从大到小D、地址从小到大正确答案：B4、从静态的角度看，下列选项中哪一个是进程必须拥有而程序所没有的？（）A、常量数据B、全局变量C、进程控制块D、代码正文正确答案：C5、（）不是管程的组成部分。
A、对局部于管程内的数据结构设置初始值的语句B、对管程内数据结构进行操作的一组过程C、局部于管程的共享数据结构D、管程外过程调用管程内数据结构的说明正确答案：D6、下列关于父进程和子进程的叙述中，正确的是（）。
A、子进程执行完了，父进程才能执行B、父进程创建了子进程，因此父进程执行完了，子进程才能执行C、撤销子进程时，应该同时撤销父进程D、撤销父进程时，应该同时撤销子进程正确答案：D7、某计算机系统中有8台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。
该系统可能会发生死锁的K的最小值是（）。
A、3B、4C、2D、5正确答案：B8、分页虚拟存储管理系统中，若采用FIFO页面置换算法，则当分配的物理页面数增加时，缺页中断的次数（）。
A、减少B、可能增加也可能减少C、增加D、不变正确答案：B9、产生内存抖动的主要原因是（）。
A、内存空间太小B、CPU运行速度太慢C、CPU调度算法不合理D、页面置换算法不合理正确答案：D10、（）存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式在存储管理上方便的优点。
A、分页B、段页式C、可变分区D、分段正确答案：B11、发生死锁的必要条件有四个，要预防死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏（）条件是不太实际的。
操作系统试题（50分）（请将答案答在答题纸上，不要答在题签上）一、选择最合适的答案(0.5分*10)1. 进程自身决定( )。
A. 从执行状态到阻塞状态B.从执行状态到就绪状态C. 从就绪状态到执行状态D.从阻塞状态到就绪状态2．解除死锁时，可以通过（）方法实现系统的损失最少。
A. 撤消死锁进程B.剥夺发生死锁进程的资源C. 剥夺没有发生死锁进程的资源分配给发生死锁的进程D. 撤消没有发生死锁3．PCB与（）是一对一的关系。
A. 程序B. 进程C. 文件D.页表4．在磁盘上容易导致存储碎片发生的物理文件结构是（）。
A. 链接B. 连续C.索引D. 索引和链接5．在处理系统内进程过多时，系统最有可能使用的进程控制原语是（）。
A. DeleteB. SuspendC. BlockD. Wakeup6．操作系统实现( )存储管理的代价最小。
A. 分区B.分页C. 分段D.段页7．分时系统中，时间片用完的进程进入（）状态。
A.就绪B.阻塞C.执行D.挂起8.页的逻辑地址形式是:页号23位，页内地址10位,内存128M,辅存10G,那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。
A.8G+128MB.8GC.10GD.10G+128M9.一般用户只需要知道（）,就能使用文件中的信息。
A. 文件的符号名B. 文件的逻辑结构C. 文件的物理结构D. 文件的存取方法10．时间片太短会导致（）。
A. 系统效率下降B. 进程太多C.死锁D.交互性提高二、选择所有正确的答案(1分*5)1. 下面哪个特征是并发程序执行的特点（）。
A.程序执行的间断性B.相互通信的可能性C.产生死锁的可能性D.资源分配的动态性2．多道批处理系统具备（）的优势。
A. 交互性B.并发性C.共享性D.多任务3．在Windows系统中，( )需要用户安装驱动程序。
A. 打印机B. 鼠标C. 一般键盘D. 特殊专用设备4．（）有助于用户程序减少内存的占用。
《操作系统》考试练习题及参考答案一、单选题1. 在下列存储管理方案中，不适用于多道程序设计的是（）。
A 、单一连续分配B 、固定式分区分配C 、可变式分区分配D 、段页式存储管理答案：A2. 若系统中有五台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许（）个进程参于竞争，而不会发生死锁。
A 、5B 、2C 、3D 、4答案：D3. 主要由于（）原因，使UNIX易于移植。
A 、UNIX是由机器指令书写的B 、UNIX大部分由汇编少部分用C语言编写C 、UNIX是用汇编语言编写的D 、UNIX小部分由汇编大部分用C语言编写答案：D4. 一个计算机系统有7台可互换的磁带机供N个进程竞争使用。
每个进程在一段时间内需要占用2台磁带机。
N最多为（）不会发生死锁。
A 、5B 、12C 、6D 、2答案：C5. 虚拟设备是指（）。
A 、允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备B 、允许用户以标准化方式来使用物理设备C 、把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备D 、允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备答案：C6. 位示图方法可用于( )A 、盘空间的管理B 、盘的驱动调度C 、文件目录的查找D 、页式虚拟存储管理中的页面调度答案：A7. 任何两个并发进程之间( )A 、一定存在互斥关系B 、一定存在同步关系C 、一定彼此独立无关D 、可能存在同步或互斥关系答案：D8. 在UNIX系统中，请求调用是采用（）算法。
A 、LFUB 、FIFOC 、LRUD 、LIFO答案：C9. （）存储器管理方法可能使系统产生抖动。
A 、简单页式B 、请求页式C 、段式D 、可变连续分区答案：B10. 某系统采用固定分区分配存储管理，内存空间为640K，其中地址0到40K被系统占用，其他空间按分区大小相等的方法划为4个分区，则当有大小分别为7KB 、90KB 、30KB 、20KB的作业进入内存时，浪费的内存为（）。
题目1：时间片轮转调度算法模拟要求：用实验方法模拟单处理机系统的进程调度，并采用时间片轮转调度算法作为进程调度算法。
具体任务：1、理解掌握进程调度实现所涉及到的主要问题：如何组织进程、如何实现处理机调度。
进程控制块的作用和结构，进程控制块的链表组织。
进程调度程序包含从进程就绪队列选择并摘取进程、给该进程分配处理机。
2、设计进程控制块相关数据结构，进程状态跃迁的相关模拟；3、实现时间片进程调度算法模拟程序设计、编码及调试。
题目2：静态优先级调度算法模拟要求：用实验方法模拟单处理机系统的进程调度，并采用静态优先级调度算法作为进程调度算法。
具体任务：1、理解掌握进程调度实现所涉及到的主要问题：如何组织进程、如何实现处理机调度。
进程控制块的作用和结构，进程控制块的链表组织。
进程调度程序包含从进程就绪队列选择并摘取进程、给该进程分配处理机。
2、设计进程控制块相关数据结构，进程状态跃迁的相关模拟；3、实现静态优先级调度算法模拟程序设计、编码及调试。
题目3：最短剩余时间优先（动态优先）调度算法模拟要求：用实验方法模拟单处理机系统的进程调度，并采用最短剩余时间优先调度算法作为进程调度算法。
具体任务：1、理解掌握进程调度实现所涉及到的主要问题：如何组织进程、如何实现处理机调度。
进程控制块的作用和结构，进程控制块的链表组织。
进程调度程序包含从进程就绪队列选择并摘取进程、给该进程分配处理机。
2、设计进程控制块相关数据结构，进程状态跃迁的相关模拟；3、实现最短剩余时间优先调度算法模拟程序设计、编码及调试。
题目4 作业调度设计1、目的本实验的目的是通过模拟作业调度算法的设计加深对作业管理基本原理的理解。
2、内容⑴在后备作业队列中，输入5个作业各自运行所需要的时间及存储空间。
①按先来先服务的原则进行调度，输出作业调度的顺序及等待的时间。
②按最短作业（即运行时间最短）优先的原则进行调度，输出作业调度的顺序及等待时间。
③按最小作业（即存储空间最小）优先的原则进行调度，输出作业调度的顺序及等待的时间。
《操作系统》课程习题集一、单选题1.下面关于操作系统的叙述中正确的是（）。
A．从响应时间的角度来看，实时系统与分时系统无本质差别B．多道运行是现代操作系统的特征之一，它是指宏观和微观上都并行C．操作系统的特征是并行性、共享性、虚拟性和不确定性D．在分时系统中，响应时间≈时间片×用户数，因此只要时间片足够小其响应时间一定能改善。
2.在进程状态的转换中，（）是不可能的。
A．运行状态→就绪状态B．阻塞状态→运行状态C．运行状态→阻塞状态D．阻塞状态→就绪状态3.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（）。
A．m=4，n=3，w=2 B．m=2，n=2，w=1C．m=5，n=2，w=3 D．m=4，n=3，w=34.在有m个进程的系统中有死锁出现时，死锁进程的个数k应该满足的条件是（）。
A．1≤k≤m B．2≤k≤m C．k=m＝1 D．k和m没有关系5.在有n个进程共享一个互斥段，如果最多允许m个进程(m<n)同时进入互斥段，则信号量的变化范围是（）。
A．－m～1 B．－m～0 C．－m－1～n D．－m－1～n－16.下面有关管程的叙述中，正确的是（）A．管程是进程间互斥的机制，它保证进程互斥地访问共享变量，并方便地阻塞和唤醒进程。
B．管程和P.V一样，同步操作分散在各个进程中。
第 2 页，共4 页C．管程和P.V一样，使用不当就可能导致进程死锁。
D．一个管程定义了一个数据结构和能在该数据结构上并发执行进程所的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。
7.在存储管理的各种方法中，主要考虑程序是否需要一次性装入、程序是否被装入到连续的物理内存中、能否实现存储扩充等问题。
请问能够实现程序部分装入不连续物理内存便可运行的存储管理方法是（）。
A．分区存储管理B．纯分页存储管理C．请求分页存储管理D．请求分段存储管理8.文件系统采用二级目录结构，这样可以（）。
