操作系统经典例题

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

一、选择题

1．当（ ）时，进程从执行状态转变为就绪状态。 A．进程被调度程序选中 B。时间片到 C．等待某一事件 D。等待的事件发生 2．操作系统中，wait、signal操作是一种（ ） A．机器指令 B．系统调用命令 C．作业控制命令 D．低级进程通信原语 3. 下面对进程的描述中，错误的是（ ）。

A.进程是动态的概念 B.进程执行需要处理机 C.进程是有生命期的 D.进程是指令的集合

4. 下列各项工作步骤中，（ ）不是创建进程所必需的步骤。 A.建立一个PCB B.作业调度程序为进程分配CPU C.为进程分配内存等资源 D. 将PCB链入进程就绪队列 5. 下列关于进程的叙述中，正确的是（ ）。 A.进程通过进程调度程序而获得CPU。

B.优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。 C.在单CPU系统中，任一时刻都有1个进程处于运行状态。 D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态。 6. 有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量

1．2例题精选

例1.1如何理解虚拟机的概念？

解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。

讨论 “虚拟”的概念体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4 MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。

例1.2什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？

解: 所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是：

（1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序

一、选择题

1．当（ ）时，进程从执行状态转变为就绪状态。 A．进程被调度程序选中 B。时间片到 C．等待某一事件 D。等待的事件发生 2．操作系统中，wait、signal操作是一种（ ） A．机器指令 B．系统调用命令 C．作业控制命令 D．低级进程通信原语 3. 下面对进程的描述中，错误的是（ ）。

A.进程是动态的概念 B.进程执行需要处理机 C.进程是有生命期的 D.进程是指令的集合

4. 下列各项工作步骤中，（ ）不是创建进程所必需的步骤。 A.建立一个PCB B.作业调度程序为进程分配CPU C.为进程分配内存等资源 D. 将PCB链入进程就绪队列 5. 下列关于进程的叙述中，正确的是（ ）。 A.进程通过进程调度程序而获得CPU。

B.优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。 C.在单CPU系统中，任一时刻都有1个进程处于运行状态。 D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态。 6. 有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量

1．2例题精选

例1.1如何理解虚拟机的概念？

解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。

讨论 “虚拟”的概念体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4 MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。

例1.2什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？

解: 所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是：

（1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序

1操作系统引论

1、什么是操作系统，它的主要功能是什么？

关于操作系统，至今沿无严格的统一的定义，对操作系统的定义有各种说法，不同的说法反映了人们从不同的角度所揭示的操作系统的本质特征。

（1）从资源管理的角度，操作系统是控制和管理计算的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程以及方便用户的程序集合。

（2）从硬件扩充的角度，操作系统是控制和管理计算机裸机之上的第一层软件，是对计算机硬件功能的一次扩充。

操作系统的主要功能有处理机管理、内存管理、设备管理文件管理等功能，以及用户接口。

2、什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？ 多道程序设计技术就是把多个程序同时放入内存，它们共享系统中的各种资源，并发地在处理机上运行。 特点如下：

（1）多道，即计算机内存中同时存入多道相互独立的程序。

（2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中。

（3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。

3、批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？

批处理系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批地输入到计算机中，然后在操作系统的控制下

1操作系统引论

1、什么是操作系统，它的主要功能是什么？

关于操作系统，至今沿无严格的统一的定义，对操作系统的定义有各种说法，不同的说法反映了人们从不同的角度所揭示的操作系统的本质特征。

（1）从资源管理的角度，操作系统是控制和管理计算的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程以及方便用户的程序集合。

（2）从硬件扩充的角度，操作系统是控制和管理计算机裸机之上的第一层软件，是对计算机硬件功能的一次扩充。

操作系统的主要功能有处理机管理、内存管理、设备管理文件管理等功能，以及用户接口。

2、什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？ 多道程序设计技术就是把多个程序同时放入内存，它们共享系统中的各种资源，并发地在处理机上运行。 特点如下：

（1）多道，即计算机内存中同时存入多道相互独立的程序。

（2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中。

（3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。

3、批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？

批处理系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批地输入到计算机中，然后在操作系统的控制下

1操作系统引论

1、什么是操作系统，它的主要功能是什么？

关于操作系统，至今沿无严格的统一的定义，对操作系统的定义有各种说法，不同的说法反映了人们从不同的角度所揭示的操作系统的本质特征。

（1）从资源管理的角度，操作系统是控制和管理计算的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程以及方便用户的程序集合。

（2）从硬件扩充的角度，操作系统是控制和管理计算机裸机之上的第一层软件，是对计算机硬件功能的一次扩充。

操作系统的主要功能有处理机管理、内存管理、设备管理文件管理等功能，以及用户接口。 2、什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？

多道程序设计技术就是把多个程序同时放入内存，它们共享系统中的各种资源，并发地在处理机上运行。 特点如下：

（1）多道，即计算机内存中同时存入多道相互独立的程序。

（2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中。

（3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。 3、批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？

批处理系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批地输入到计算机中，然后在操作系统的控制下

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);