操作系统第3章习题带答案
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第三章
一、问答题
1、用户级线程与内核级线程的区别是什么？
2、PCB中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？
3、什么是操作系统的内核？
4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。
5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法，某个时刻根据用户要求创建了一个进程P，进程P在其存在过程中依次经历了：进程调度选中了进程P占用处理机运行，进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到；进程等待一段时间后得到内存；进程调度再次选中了进程P占用处理机运行；进程P的时间片到；一段时间后，进程P再次占用处理机；有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q；进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P占用处理机运行；进程P运行完。请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。
进程调度选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行），进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到（运行→阻塞）；进程等待一段时间后得到内存（阻塞→就绪）；进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行）；进程P的时间片到（运行→就绪）；一段时间后，进程P再次占用处理机（就绪→运行）；有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q（运行→就绪）；进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行）；进程P运行完。请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。
6、试比较进程与程序的异同。
7、引起创建进程的事件通常有哪些？简述进程的创建过程。
8、简述进程的阻塞过程。
9、请完成进程创建和唤醒原语的流程。
10、进程控制块的作用是什么？它主要包括哪几部分内容？
11、简述操作系统的三级调度。 12、为什么要了解进程间的家族关系？
因为父进程和子进程之间是隶属关系，子进程可以继承使用父进程的资源；如果父进程被撤销，还应撤销其所有的子孙进程。
13、什么是进程？。
14、试比较进程和线程的区别。
15、简述进程的基本状态，画出其状态转换图。
二、计算题
1、若程序Pa，Pb和Pc单独执行时间分别Ta，Tb和Tc，Ta=1小时，Tb=1.5小时，Tc=2小时，其中处理机工作时间分别为Ta=10分钟，Tb=15分钟，Tc=35分钟。如果采用多道程序设计的方法，让Pa，Pb和Pc并行工作，假定处理机利用率达到60%，另加20分钟系统开销，请问系统效率能提高百分之几？
Ta,Tb和Tc并行工作共用CPU时间：
(10+15+35)/60%=100(3分)
系统效率提高: 为新进程分配资源
结 束 进程状态有阻塞变为就绪
结 束 [(60+90+120)-(100+20)]/(60+90+120)*100%
=(270-120)/270*100%
=55.6%
2、在单机系统中，系统中各个进程到达就绪队列的时刻、执行时间和优先级（越小者越高）如下表所示。假设进程的调度时间忽略不计。请分别给出采用剥夺式优先级调度算法时各个进程的调度次序，并计算平均周转时间：
进程 到达就绪队列的时刻 执行时间(ms) 优先级
P1 0 3 3
P2 2 6 5
P3 4 4 1
P4 6 5 2
P5 8 2 4
进程 开始时间 结束时间 周转时间(ms)
P1 0 3 3
P2 3 18 16
P3 4 7 3
P4 7 12 6
P5 12 14 6
平均周转时间6.8
忽略进行调度等所花费的时间，且进程执行过程中不会发生阻塞，请回答下列问题：分别写出采用时间片轮转调度算法（时间片为4秒）、响应比高者优先调度算法选中进程执行的次序。
时间片轮转调度算法：P1，P2，P3，P4 ，P1，P2，P4，P1，P2，P2
响应比高者优先调度算法：P3，P4，P1，P2
3、就绪队列中有4个进程P1，P2，P3，P4同时进入就绪队列，它们进入就绪队列10秒之后开始进程调度，它们需要的处理器时间如表所示。
进 程 处理器时间（秒） 进 程 处理器时间（秒）
P1
P2 10
15 P3
P4 4
5
忽略进行调度等所花费的时间，且进程执行过程中不会发生阻塞，请回答下列问题：分别写出采用时间片轮转调度算法（时间片为4秒）、响应比高者优先调度算法选中进程执行的次序。
4、假定有一个进程A，它的工作流程图如下所示，如果系统中进程只有三种状态（就绪、执行、阻塞），且进程被进程调度选中后就可投入运行，时间片q=200ms，请顺序列出其从开始到结束所经历的状态转化过程，并注明原因。 开始 磁盘I/O请求 磁带I/O请求 打印请求 结束
计算250ms 计算50ms 计算200ms 计算150ms
开始时，进程被调度程序选中立即投入运行，运行200ms后，时间片到时，进程由运行态转变成就绪态，发生进程切换，其他进程被调度运行；某时刻，该进程重新被调度程序调度投入运行，进程从就绪态变成运行态，运行50ms后，进程请求磁盘I/O，由运行态变为阻塞态；磁盘I/O完成后，进程由阻塞态变为就绪态，并在某时刻被调度程序调度得到CPU运行，从就绪态变成运行态；运行50ms后，进程因请求磁带I/O而阻塞；进程磁带I/O请求完成后，从阻塞态变成就绪态，某一时刻被调度程序选中执行，从就绪态变成运行态，运行200ms后时间片用完，进程从运行态变为就绪态；某一时刻，调度程序选中进程执行，但进程要执行打印请求，此时进程从就绪态变成阻塞态；打印请求结束后，进程由阻塞态变为就绪态，某一时刻进程又被重新调度执行，进程从就绪态变成运行态，运行150ms后进程结束。
三、应用题
请设计一种PCB的组织方式，画出示意图，并用文字进行简要描述。
可采用链接或索引方式，具体方案参考课本
