操作系统经典大题

第一章：

1-1设有三道程序A,B,C，它们共同使用一个设备进行I/O操作，并按照A,B,C的优先次序执行，这三个程序的计算和I/O操作时间表如下表所示，假设调度时间可忽略不计，分别画出单道程序环境和多道程序环境下，它们的运行的时间关系图。并比较运行时间。（抢占和非抢占）。（单位ms）

程 作 操 序 A 30 40 10 B 60 30 10 C 20 40 20 计算 I/O 计算

1-2.一个计算机系统，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后开始做。

程序A的运行轨迹是：计算50ms，打印100ms，再计算50ms，打印100ms，结束。 程序B的运行轨迹是：计算50ms,输入80ms，再计算100ms，结束。 试说明：

1.两道程序运行时，CPU有无空等待？若有，在哪段时间内等待？ 2.程序A,B有无等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时间 解：

解：1.有 100ms---150ms

2.程序A没有，程序B有，在180ms---200ms时程序B等待，由于此时程序A已经占用CPU。

第二章：

2-1 试画出下面四条语句的前驱图： S1: a∶=x+2

第一章：

1-1设有三道程序A,B,C，它们共同使用一个设备进行I/O操作，并按照A,B,C的优先次序执行，这三个程序的计算和I/O操作时间表如下表所示，假设调度时间可忽略不计，分别画出单道程序环境和多道程序环境下，它们的运行的时间关系图。并比较运行时间。（抢占和非抢占）。（单位ms）

程 作 操 序 A 30 40 10 B 60 30 10 C 20 40 20 计算 I/O 计算

1-2.一个计算机系统，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后开始做。

程序A的运行轨迹是：计算50ms，打印100ms，再计算50ms，打印100ms，结束。 程序B的运行轨迹是：计算50ms,输入80ms，再计算100ms，结束。 试说明：

1.两道程序运行时，CPU有无空等待？若有，在哪段时间内等待？ 2.程序A,B有无等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时间 解：

解：1.有 100ms---150ms

2.程序A没有，程序B有，在180ms---200ms时程序B等待，由于此时程序A已经占用CPU。

第二章：

2-1 试画出下面四条语句的前驱图： S1: a∶=x+2

操作系统原理复 习题一

1、 试对分时系统和实时系统进行比较。

可以从多路性、独立性、及时性、交互性和可靠性5个方面对分时系统和实时系统进行比

较。

（1）多路性。系统按分时原则为多个终端用户服务；而对实时控制系统，其多路性则

主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。（2）独立性。都有独立性。每个终端用户在向实时系统提出服务请求时，是彼此独立的操作，互不干扰；而在实时控制系统中信息的采集和对对象的控制，也彼此互不干扰。（3）及时性。实时信息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，则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（4）交互性。实时信息处理系统具有交互性，而分时系统能向终端用户提供数据处理服务、资源共享等服务。（5）可靠性。分时系统要求系统可靠，相比之下，实时系统则要求系统高度可靠。 2、有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求：

(1)、每次只能存放一种产品（A或B）; (2)、-N < A产品数量- B产品数量< M。

其中，N和M是正整数。试用P、V操作描述产品A与产品B的入库过程。

解：在本题中，我们可以设置两个信号量来控制A、B产品的存放数量，sa表示当前允许A

操作系统原理复 习题一

1、 试对分时系统和实时系统进行比较。

可以从多路性、独立性、及时性、交互性和可靠性5个方面对分时系统和实时系统进行比

较。

（1）多路性。系统按分时原则为多个终端用户服务；而对实时控制系统，其多路性则

主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。（2）独立性。都有独立性。每个终端用户在向实时系统提出服务请求时，是彼此独立的操作，互不干扰；而在实时控制系统中信息的采集和对对象的控制，也彼此互不干扰。（3）及时性。实时信息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，则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（4）交互性。实时信息处理系统具有交互性，而分时系统能向终端用户提供数据处理服务、资源共享等服务。（5）可靠性。分时系统要求系统可靠，相比之下，实时系统则要求系统高度可靠。 2、有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求：

(1)、每次只能存放一种产品（A或B）; (2)、-N < A产品数量- B产品数量< M。

其中，N和M是正整数。试用P、V操作描述产品A与产品B的入库过程。

解：在本题中，我们可以设置两个信号量来控制A、B产品的存放数量，sa表示当前允许A

1．什么是操作系统？它在计算机中的地位如何？其功能有哪些？ 参考答案：操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。

操作系统是计算机系统中最靠近硬件的一层软件，它支持和管理硬件，与具体的应用领域无关，在计算机系统的所有软件中，操作系统是基础，其它软件只有在操作系统的支持下，才能发挥作用。它是计算机硬件和其它软件以及计算机用户之间的联系纽带，如果没有操作系统，用户几乎无法使用计算机系统。

从资源管理的观点看，操作系统具有五个方面的功能：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和提供用户接口。这五大部分相互配合，协调工作，实现计算机系统的资源管理、控制程序的执行、并为用户提供方便的使用接口。

2．操作系统有哪几种类型？各有什么特点？ 参考答案：操作系统是随着计算机硬件技术的不断发展和用户的使用要求的提高而从无到有不断完善起来的，其主要类型及其特点如下：

（1） 批处理操作系统：具有很高的资源利用率和系统吞吐量，但作业的平均周转时

间较长，也没有交互性。

（2） 分时操作系统：具有多路性、独立性、及时性和交互性特征，而交互性是其最

重要的特征之一。

（3） 实时操作系统：实时操作系统

操作系统经典问题介绍

一 生产者-消费者问题扩展 1.扩展一

设有一个可以装A、B两种物品的仓库,其容量无限大，但要求仓库中A、B两种物品的数量满足下述不等式：-M≤（A物品数量－B物品数量）≤N其中M和N为正整数。试用信号量和PV操作描述A、B两种物品的入库过程。

问题分析：

若只放入A，而不放入B，则A产品最多可放入N次便被阻塞；若只放入B，而不放入A，则B产品最多可放入M次便被阻塞；每放入一次A，放入产品B的机会也多一次；同理，每放入一次B，放入产品A的机会也多一次。

The P,V code Using Pascal

Semaphore mutex=1，sa=N，sb=M; cobegin

procedure A: procedure B: while(TURE) while(TURE) begin begin p(sa); p(sb); p(mutex);

《操作系统原理》2015-2016 学年第2 学期考试复习题

一、选择题

1、 批处理系统是的主要缺点是________。

A、CPU利用率很低 B、不能支持作业的并发执行 C、缺少交互性 D、以上都不正确

2、 在支持多道程序设计的单处理机环境中，进程在多种状态下相互转换，以下 ________不是引起操作系统调度程序选择新进程分配处理机的直接原因。

A、运行进程的时间片用完 B、运行进程执行出错 C、运行进程需要等待某资源D、有新进程进入就绪队列 3、 作业周转时间为_________。

A、作业等待时间 B、作业执行时间 C、作业等待时间+作业执行时间 D、以上都不正确

4、 在下列的作业调度算法中与作业的估计运行时间有关的是_______算法。

A、先来先服务 B、短作业优先 C、优先级高者优先调度 D、时间片轮转调度 5、 操作系统是作为（ ）

A、用户与计算机软件之间的接口 B、用户与计算机硬件之间的接

习题：

1. 进程同步，信号量机制实现

设有6个程序s1,?, s6，它们在并发系统中执行时如图所示的制约关系，试用wait和signal原语来实现它们之间的同步。（10分）

S5 S2 S3 S4 S1

Var a, b, c, d, e, f, g, h; semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0; begin

parbegin

begin S1; signal(a); signal(b);signal(c); end; begin wait(a); S2; signal(d); end; begin wait(b); S3; signal(f); end; begin wait(c); S4; signal(g); end;

begin wait(d); S5; signal(e); end;

begin wait(e); wait(f); wait(g); S6; end;

parend end

S6 2. 进程同步，信号量机制实现。详见上课讲的例题 3. 有如下进程，后一个依次比前

v1.0 可编辑可修改

1、设有两个优先级相同的进程P1，P2如下所示。令信号量S1，S2的初值为0，试问P1，P2并发运行结束后，x= ,y= ,z=

进程P1 进程P2

y:=1; x:=1;

y:=y+2; x:=x+1;

V(S1); P(S1);

z:=y+1; x:=x+y;

P(S2); V(S2);

y:=x+y z:=x+z

X=5, y＝8， Z＝ 9.

2、在生产者-消费者问题中，假定在生产者和消费者之间的公用缓冲池中有n 个缓冲区，可利用互斥信号量mutexP使生产者进程实现对缓冲池的互斥使用，利用互斥信号量mutexC使消费者进程实现对缓冲池的互斥使用；利用资源信号量empty和full分别表示缓冲池中空缓冲区和满缓冲区的数量。又假定这些生产者和消费者相互等效，只要缓冲池未满，生产者便可将产品送入缓冲池；只要缓冲池未空，消费者便可从缓冲池中取走一个产品。试用记录型信号量正确实现生产者和消费者的同步。

Semapho

浅谈操作系统

摘要

随着科学技术的不断发展与创新，计算机得到了广泛的普及和应用，同时计算机的操作系统也在不断的发展和完善当中。21世纪是信息的时代，最重要的体现就是计算机技术的广泛应用及发展，操作系统作为计算机系统的基础是管理计算机软硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统，本文主要是通过对操作系统及其发展情况来进行分析，了解计算机操作系统发展的基本情况，阐述未来操作系统的发展趋势，从而促进计算机技术的不断的进步。

关键词：计算机；操作系统；发展； 一、计算机操作系统的发展史

操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。操作系统所处位置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。

原始的操作系统主要是从批次模式开始，然后逐渐的发展到分时机制的模式，后来由于多处理器时代的到来，整个操作系统也逐渐有多处理器的协调功能，继而出现了分布式的系统。操作系统主要发展可分为四个阶段：纯手工操作阶段、批次处理阶段、多道程序系统阶

段及