操作系统课程主要讲解什么内容

操作系统例题讲解

一、调度算法

对如下表所示的5个进程：

进程 P1 P2 P3 P4 P5 到达时间（ms） 2 0 4 0 5 优先级 3 1 4 2 5 CPU阵发时间（ms） 3 2 3 4 2 采用可剥夺的静态最高优先数算法进行调度（不考虑系统开销）。 问 题： ⑴ 画出对上述5个进程调度结果的Gantt图；

⑵ 计算5个进程的平均周转时间、平均带权周转时间。

解： ⑴ 调度结果的Gantt图如下： 0

P4 2

P1 4 P3 5 P5 7

P3 9 P1 10

P4 12

P2 14

(2) 时间计算： 进程 P1 P2 P3 P4 P5 到达时间 （ms） 2 0 4 0 5 优先级 3 1 4 2 5 运行时间 （ms） 3 2 3 4 2 开始时间 （ms） 2 12 4 0 5 完成时间 （ms） 10 14 9 12 7 周转时间（ms） 8 14 5 12 2 带权周转时间（ms） 8/3 7 5/3 3 1 平均周转时间=(8+14+5+12+2)/5=41/5=8.2 (ms) 平均带权周转时间=(8/3+7+5/3+3+1)/5=46/15≈3.07(ms)

二、存储管理

某系统采用虚拟页式存储管理方式

2． 基本原理和技术

（1）操作系统的基本特征是什么？

操作系统的基本特征是：并发、共享和异步性。并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。 （2）操作系统的主要功能是什么？

操作系统的主要功能包括：存储管理，进程和处理机管理，文件管理，设备管理以及用户接口管理。 （3）操作系统一般为用户提供了哪三种界面？各有什么特点？

操作系统一般为用户提供的三种界面是：图形用户接口、命令行接口和程序接口。

图形用户接口：用户利用鼠标、窗口、菜单、图标等图形界面工具，可以直观、方便、有效地使用系统服务和各种应用程序及实用工具。

命令行接口：在提示符之后用户从键盘上输入命令，命令解释程序接收并解释这些命令，然后把它们传递给操作系统内部的程序，执行相应的功能。

程序接口：也称系统调用接口。系统调用是操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口。 （4）操作系统主要有哪三种基本类型？各有什么特点？

操作系统主要有以下三种基本类型：多道批处理系统、分时系统和实时系统。 多道批处理系统的特点是多道和成批。

分时系统的特点是同时性、交互性、独立性和及时性。

实时系统一

设计内容二 虚拟存储管理（请求分页存储管理）

1．目的和要求

存储管理的主要功能之一是合理的分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是：通过编写和调试请求页式存储管理中页面置换算法的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式存储管理的页面置换方法；通过编写和调试地址转换过程的模拟程序以加强对地址转换过程的了解。

2．实验内容

阅读教材《计算机操作系统》，掌握存储器管理相关概念和原理。

（1）用C语言实现对分页式存储管理中的硬件的地址转换和产生缺页中断。 （2）设计页表。

分页式虚拟存储系统是把作业的副本存放在磁盘上，当作业被选中时，可把作业的开始几页先装入主存且启动执行。为此，在为作业建立页表时，应说明哪些页已在主存，哪些页尚未装入主存，页表的格式为：

页 号 标 志 主存块号 在磁盘上的位置

可根据页面置换算法的不同，页表构的内容可以作适当的增删。 （3）地址计算。

作业执行时，指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作数存放的页号和单元号，硬件的地址转换机构按页号查页表，若该页对应标志为“1”，则表示该页已在主存，这时根据关系式：

实验一

实验名称

Linux 安装实验

实验目的

在微机上安装Linux操作系统，后续的实验都将在此环境上进行。通过实验，要求： 1. 了解Linux对硬件资源的要求； 2. 学会安装Linux系统； 3. 学会启动、关闭Linux系统。

实验时间

3学时

实验内容

1. 了解Linux对硬件的最低要求 ? CPU:INTEL 386或以上型号

? 总线结构：ISA、EISA、VESA或PCI等 ? 内存：8MB以上 ? 硬盘容量：2GB以上 2. 安装步骤

? 如果BIOS支持光盘启动，则插入Linux安装盘，重新启动计算机。

? 或者准备启动软盘（Red Hat只要一张，SlackWare需要boot disk和rootdisk）。插

入启动盘，重新启动计算机。

? 对硬盘分区，留出交换空间和文件系统的空间。 ? 按提示分阶段装入系统。

1）用LINUX启动光盘启动计算机

2）选择安装语言、鼠标、键盘等

3）选择安装类型（服务器、工作站、自定、升级） 4）为磁盘划分LINUX分区与SWAP分区 5）选择引导装载程序与记录引导程序的位置 6）依次配置网络、防火墙、语言及时区

7）配置帐号与密码 8）选择合适的软件包 9）进行图形界面配置

第1章操作系统概论

1 早期操作系统设计的主要目标是什么?

主要目标是①方便性：方便用户使用计算机。用户通过操作系统来使用计算机。

②有效性：使计算机系统能高效可靠地运转，提高系统资源的利用率。

③便于操作系统的设计、实现和维护。

2 操作系统是资源管理程序，它管理系统中的什么资源？

处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理

3 为什么要引入多道程序系统?它有什么特点？

①引入多道程序设计技术的根本目的是提高CPU的利用率，充分发挥系统设备的并

行性。这包括程序之间、CPU与设备之间、设备与设备之间的并行操作。

②特点：主存有多道，宏观上并行，微观上串行

4 叙述操作系统的基本功能。

①处理机管理：解决处理机如何调度的问题：FCFS、优先级、时间片轮转

②存储器管理：存储分配、存储保护、主存扩充。

③设备管理：分配设备，控制设备传输数据。

④文件管理：将程序、数据、操作系统软件等组织成文件，存放在磁盘或磁带上，

方便用户访问。

5 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?

①批处理系统：●优点: 系统吞吐量大，资源利用率高；

●缺点: 用户与作业无法交互，作业平均周转时间较长。

适合计算量大、自动化程度高的成熟作业

②分时系统：特点：●同时性：若干用户同时

《操作系统》实验四内容要求YINHANGJIA

【实验题目】：预防进程死锁的银行家算法 【实验学时】：4学时 【实验目的】

通过这次实验，加深对进程死锁的理解，进一步掌握进程资源的分配、死锁的检测和安全序列的生成方法。 【实验内容】 问题描述：

设计程序模拟预防进程死锁的银行家算法的工作过程。假设有系统中有n个进程P1, … ,Pn，有m类可分配的资源R1, … ,Rm，在T0时刻，进程Pi分配到的j类资源为Allocationij个，它还需要j类资源Need ij个，系统目前剩余j类资源Workj个，现采用银行家算法进行进程资源分配预防死锁的发生。 程序要求如下：

1）判断当前状态是否安全，如果安全，给出安全序列；如果不安全给出理由。

2）对于下一个时刻T1，某个进程Pk会提出请求Request(R1, … ,Rm)，判断分配给P k进程请求的资源之后。 3）输入：进程个数n，资源种类m，T0时刻各个进程的资源分配情况（可以运行输入，也可以在程序中设置）；

4）输出：如果安全输出安全的进程序列，不安全提示信息。

源程序

#include using namespace std;

#define MAXPROCESS 50

操作系统习题：

一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分；在每小题列出的四个备选项中一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题前的括号内。错选、多选或未选均无分）。

1．操作系统是对( )进行管理的软件。 A、软件 B、硬件 C、计算机资源 D、应用程序 2．操作系统是一种( )。

A、系统软件 B、系统硬件 C、应用软件 D、支援软件

3．操作系统分配资源的基本单位是( )

A、程序； B、指令； C、作业； D、进程 4．资源的按序分配策略可以破坏( )条件。

A、互斥使用资源 B、占有切等待资源 C、不可剥夺资源 D、循环等待资源 5．作业经历的加工步骤，如编译、装配等，称为( )

A、作业的加工； B、作业的一次执行； C、作业步； D、作业的调用； 6．进程的并发执行是指若干个进程( )

A、共享系统资

操作系统课程试卷（7）

一、单项选择题（共20小题，每小题2分，共40分）

1．操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（ ）。 A．利用率 B．可靠性 C．灵活性 D．兼容性 2．分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是（ ）。

A．就绪状态 B．执行状态 C．阻塞状态 D．撤消状态

3．在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。但是，不适当的（ ）也可能产生死锁。

A．进程优先权 B．资源的线性分配 C．进程推进顺序 D．分配队列优先权 4．若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有（ ）等待进程。 A．3个 B．2个 C．1个 D．0个 5．存储管理的目的是（ ）。

A．方便用户 B．提高内存利用率 C．方便用户和提高内存利用率 D．增加内存实际容量 6．设内存的分配情况如右图1所示，若要申请一块40K字

0

占用 节的内存空间，采用最佳适应算法，则所得到的分区首址是

100K

（ ）

180K

A.

09年考研操作系统试题

21.假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成，某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是(D) A．5% B.9.5% C.50% D.95%

22.下列选项中，能引起外部中断的事件是(A)

A．键盘输入 B.除数为0 C.浮点运算下溢 D.访存缺页 23.单处理机系统中，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 24.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

25.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 C A．2 B.3 C.4 D.5

26．分区分配内存管理方式的主要保护措施是 A

A．界地址

JI A N G S U U N I V E R S I T Y

《操作系统》课程设计

题目：进程通信与进程同步机制实践

学院名称： 计算机科学与通信工程学院 班级学号： 学生姓名：

教师姓名： 教师职称：

2016年 1 月8日

目录

一 课程设计内容

二 开发环境 二 原理

五 主要数据结构和流程

六 原语对应的函数及算法

七 测试结果与分析 八 总结

九 源程序清单

一课程设计的内容

【设计内容】

某银行提供6个服务窗口(3个对私服务窗口，2个对公服务窗口，1个理财服务窗口、一台取号机和20个供顾客等待的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号机上领取一个号，等待叫号；若没有空座位，则在门外等待或离开。取号机每次仅允许一位顾客使用，有对公、对私和理财三类号，每位顾客只能选取其中一个。当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。 【说明】

(1)可模拟设立一个服务时间区间如9：00-17:00，也可限定最大服务人数； (2)顾客达到时间随机，办理对私、对公、理财业务随机，每位顾客服务时间可设定在一定范围内。这些都可通过随机数产生。

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