第一章
1、有一台计算机，具有IMB 内存，操作系统占用200KB ，每个用户进程各占200KB 。如果用户进程等待I/O 的时间为80 % ，若增加1MB 内存，则CPU 的利用率提高多少？
答：设每个进程等待I/O 的百分比为P ，则n 个进程同时等待刀O 的概率是Pn ，当n 个进程同时等待I/O 期间CPU 是空闲的，故CPU 的利用率为1-Pn。由题意可知，除去操作系统，内存还能容纳4 个用户进程，由于每个用户进程等待I/O的时间为80 % , 故：
CPU利用率＝l-（80%)4 = 0.59
若再增加1MB 内存，系统中可同时运行9 个用户进程，此时：cPu 利用率＝l-（1-80%)9 = 0.87 故增加IMB 内存使CPU 的利用率提高了47 % :
87 ％/59 ％=147 %
147 ％-100 % = 47 %
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 后开始运行。程序A 的运行轨迹为：计算50ms 、打印100ms 、再计算50ms 、打印100ms ，结束。程序B 的运行轨迹为：计算50ms 、输入80ms 、再计算100ms ，结束。试说明（1 ）两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？( 2 ）程序A 、B 有无等待CPU 的情况？若有，指出发生等待的时刻。
答：画出两道程序并发执行图如下：
（1）两道程序运行期间，CPU存在空闲等待，时间为100 至150ms 之间（见图中有色部分）（2）程序A 无等待现象，但程序B 有等待。程序B 有等待时间段为180rns 至200ms 间（见图中有色部分）
3 设有三道程序，按A 、B 、C优先次序运行，其内部计算和UO操作时间由图给出。
试画出按多道运行的时间关系图（忽略调度执行时间）。完成三道程序共花多少时间？比单道运行节省了多少时间？若处理器调度程序每次进行程序转换化时lms , 试画出各程序状态转换的时
间关系图。
答：
1 ）忽略调度执行时间,多道运行方式（抢占式）:
?
抢占式共用去190ms ，单道完成需要260ms ，节省70ms 。
忽略调度执行时间，多道运行方式（非抢占式）:
非抢占式共用去180ms ，单道完成需要260ms ，节省80ms 。
2 ）调度执行时间1ms , 多道运行方式（抢占式）:
调度执行时间ITns ，多道运行方式（非抢占式）:
4在单CPU 和两台 I/O( I1 , 12 ）设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。它们的执行轨迹如下：
Jobl : I2 ( 30ms ）、CPU ( 10ms ）、I1 ( 30ms ）、CPU ( 10ms ）、I2 ( 20ms )
Job2 : I1 ( 20ms ）、CPU ( 20ms ）、I2 ( 40 ms )
JOb3 : CPU ( 30ms ）、I1 ( 20ms ）、CPU ( 10ms ）、I1 ( 10ms )
如果CPU 、I1 和I2 都能并行工作，优先级从高到低为Jobl 、Job2 和Job3 ，优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU ，但不抢占I1和I2 。试求：( l ）每个作业从投入到完成分别所需的时间。（2 ）从投入到完成CPU 的利用率。（3 ）I2设备利用率。
答：画出三个作业并行工作图如下（图中着色部分为作业等待时间）: ,
( 1 ) Job1 从投入到运行完成需110ms , Job2 从投入到运行完成需90ms , Job3 从投入到运行完成需110ms.
CPU 空闲时间段为：60ms 至70ms , 80ms 至90ms , 100ms 至110ms 。所以CPU 利用率为（110-30）/10 = 72.7 ％。
设备I1 空闲时间段为：20ms 至40ms , 90ms 至100ms,故I1的利用率为 (110-30)/l10 = 72 .
7 ％。
设备I2 空闲时间段为：30ms 至50ms，故I2的利用率为(110-20) / 110 = 81.8 ％。
5 在单CPU 和两台I/O( I1 , 12 ）设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。它们的执行轨迹如下：
Jobl : I2 ( 30ms ）、CPU ( 10rns ）、I1 ( 30ms ）、CPU ( 10ms )
Job2 : I1 ( 20ms ）、CPU ( 20ms ）、I2 ( 40ms )
Job3 : CPU ( 30ms ）、I1 ( 20ms )
如果CPU 、I1和I2 都能并行工作，优先级从高到低为Job1 、Job2和Job3 ，优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU 。
试求：( l ）每个作业从投入到完成分别所需的时间．
( 2 ）每个作业投入到完成CPU 的利用率。
（3 ）I/0设备利用率。
答：画出三个作业并行工作图如下（图中着色部分为作业等待时间）:
( 1 ) Job1从投入到运行完成需80ms , Job2 从投入到运行完成需90ms , Job3 从投入到运行完成需90ms 。
( 2 ) CPU 空闲时间段为：60ms 至70ms , 80ms 至90ms 。所以CPU利用率为( 90-20 ) / 90 = 77.78 ％。
( 3 ）设备I1 空闲时间段为：20ms 至40ms ，故I1 的利用率为（90-20 ) / 90 = 77 . 78 ％。设备I2 空闲时间段为：30ms 至50ms ，故I2 的利用率为（90-20 ) / 90=77.78 ％。
6 若内存中有3 道程序A 、B 、C ，它们按A 、B 、C 优先次序运行。各程序的计算轨迹为：
A ：计算（20 ）、I/O( 30 ）、计算（10 )
B ：计算（40 ）、I/O( 20 ）、计算（10 )
c ：计算（10 ）、I/O ( 30 ）、计算（20 )
如果三道程序都使用相同设备进行I/O（即程序用串行方式使用设备，调度开销忽略不计）。试分别画出单道和多道运行的时间关系图。两种情况下，CPU 的平均利用率各为多少？
答：分别画出单道和多道运行的时间图
( 1 ）单道运行时间关系图
单道总运行时间为190ms 。CPU 利用率为（190-80 ）/190 = 57.9 %
单道运行时间关系图
多道总运行时间为140ms 。CPU 利用率为（140-30 ) / 140 = 78.6 %
7 若内存中有3 道程序A 、B 、C ，优先级从高到低为A 、B 和C ，它们单独运行时的CPU 和I/O 占用时间为：
如果三道程序同时并发执行，调度开销忽略不计，但优先级高的程序可中断优先级低的程序，优先级与I/O 设备无关。试画出多道运行的时间关系图，并问最早与最迟结束的程序是哪个？每道程序执行到结束分别用了多少时间？计算三个程序全部运算结束时的CPU 利用率？
答：画出三个作业并发执行的时间图：
( l ）最早结束的程序为B ，最后结束的程序为C 。
( 2 ）程序A 为250ms 。程序B 为220ms 。程序C 为310ms 。
( 3 ) CPU 利用率为（310 -120 ) / 310 = 61.3 %
有两个程序，A 程序按顺序使用：( CPU)10 秒、（设备甲）5 秒、（CPU）5 秒、（设备乙）10 秒、（CPU）10 秒。B程序按顺序使用：（设备甲）10 秒、（CPU）10 秒、（设备乙）5 秒、( CPU)5 秒、（设备乙）10 秒。在顺序环境下先执行A ，再执行B ，求出总的CPU 利用率为多少？
答：程序A 执行了40 秒，其中CPU 用了25 秒。程序B 执行了40 秒，其中CPU 用了15 秒。两个程序共用了80 秒，CPU 化 40 秒。故CPU 利用率为40/80 =50 ％。
9、在某计算机系统中，时钟中断处理程序每次执行的时间为2ms （包括进程切换开销）。若时钟中断频率为60HZ ，试问CPU用于时钟中断处理的时间比率为多少？
答：因时钟中断频率为60HZ ，所以，时钟周期为：l / 60s = 50/3ms 。在每个时钟周期中，CPU 花2ms 执行中断任务。所以，CPU 用于时钟中断处理的时间比率为：2(50/3)=6/50 = 12％。
作者：佚名来源：网络
1.下列指令中哪些只能在核心态运行？
(l）读时钟日期；(2）访管指令；(3）设时钟日期；(4）加载PSW; (5）置特殊寄存器：(6）改变存储器映象图；(7）启动I/O指令。
答：( 3 ) , ( 4 ) , ( 5 ) , ( 6 ) , ( 7 ) .
2 假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行，试解释这种算法对“I/O 繁重”型作业有利，但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。
答：因为I/O繁忙型作业忙于I/O，所以它CPU 用得少，按调度策略能优先执行。同样原因一个进程等待CPU 足够久时，由于它是“最近使用处理器较少的进程”，就能被优先调度，故不会饥饿。
3 并发进程之间有什么样的相互制约关系？下列日常生活中的活动是属哪种制约关系：(1）踢足球，(2）吃自助餐，(3）图书馆借书，(4）电视机生产流水线工序。
答：并发进程之间的基本相互制约关系有互斥和同步两种。其中（1）、（3）为互斥问题．(2）、(4）为同步问题。
4 在按动态优先数调度进程的系统中，每个进程的优先数需定时重新计算。在处理器不断地在进程之间交替的情况下，重新计算进程优先数的时间从何而来？
答：许多操作系统重新计算进程的优先数在时钟中断处理例程中进行，由于中断是随机碰到哪个进程，就插入哪个进程中运行处理程序，并把处理时间记在这个进程的账上。
5 若后备作业队列中等待运行的同时有三个作业J1 、J2、J3 ，已知它们各自的运行时间为a 、
b 、c，且满足a < b ＜c，试证明采用短作业优先算法调度能获得最小平均作业周转时间。
答：采用短作业优先算法调度时，三个作业的总周转时间为：
Tl = = a + ( a +b ) + ( a + b + c ) = 3a + 2b + c ①
若不按短作业优先算法调度，不失一般性，设调度次序为：J2 、J1 、J3 。则三个作业的总周转时间为：
T2=b＋(b＋a ) ＋(b＋a + c ) = 3b + 2a + c ②
令②-① 式得到：
T2 - Tl = b- a> 0
可见，采用短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间。
6、若有一组作业J1 ，… ，Jn ，其执行时间依次为S1 ，… , Sn 。如果这些作业同时到试找出一种作业调度算法到达系统，并在一台单CPU 处理器上按单道方式执行。使得平均作业周转时间最短。
答：首先，对n 个作业按执行时间从小到大重新进行排序，则对n 个作业：J1 ' ，… ，Jn , 创门的运行时间满足：S1≤S2 ≤……≤S (n-l ) ≤ Sn ’。那么有：
由于任何调度方式下，S1' + S2' + S3'＋…＋Sn’为一个确定的数，而当S1 ’≤S2 ’≤…≤ S( n - 1 ) ’≤Sn ’时才有：0*S1+1*S2+2*S3+…（n-1）Sn的值最大，也就是说，此时T 值最小。所以，按短作业优先调度算法调度时，使得平均作业周转时间最短。
7、假定执行表中所列作业，作业号即为到达顺序，依次在时刻0 按次序1 、2 、3 、4 、5 进入单处理器系统。
（1）分别用先来先服务调度算法、时间片轮转算法、短作业优先算法及非强占优先权调度算法算出各作业的执行先后次序（注意优先权高的数值小）;
（2）计算每种情况下作业的平均周转时间和平均带权周转时间。
( 1 ）采用FCFS 算法调度作业，运作情况：
( 2 ）采用双算法调度作业，若令时间片长＝l ，各作业执行情况为：1 、2 、3 、4 、5 、l 、3 、5 、1 、5 、1 、5 、1 、5 、1 、l 、l 、1 、1 。
( 3 ）采用SJF 算法调度作业，运作情况：
( 4 ）采用非剥夺优先权算法调度作业，运作情况：
8 对某系统进行监测后表明平均每个进程在I/O 阻塞之前的运行时间为T 。一次进程‘切换的系统开销时间为S 。若采用时间片长度为Q 的时间片轮转法，对下列各种情况算出CPU 利用率。
9 有5 个待运行的作业，各自预计运行时间分别是：9 、6 、3 、5 和x ，采用哪种运行次序使得平均响应时间最短？
答：按照最短作业优先的算法可以使平均响应时间最短。x 取值不定，按照以下情况讨论：
10.有5 个批处理作业A 到E 均己到达计算中心，其运行时间分别2 、4 、6 、8 和10 分钟：各自的优先级分跳狠掀完为、、飞、飞、氏积5 、这里5 为最高级。对于1) 时间片轮转算法、2）优先数法、3）短作业优先算法、4）先来先服务调度算法（按到达次序C 、D 、B 、E 、A) ，在忽略进程切换时间的前提下，计算出平均作业周转时间。(对l）每个作业获得相同的2 分钟长的时间片；对2）到4）采用单道运行，直到结束。）
答：( l ) FCFS 调度算法
( 2 ）优先级调度算法
( 3 ）时间片轮转法
按次序ABCDEBCDECDEDEE 轮转执行。( 4 ) SJF调度算法
11、有5 个批处理作业A 到E 均已到达计算中心，其运行时间分别10 、6 、2 、4 和8 分钟；各自的优先级分别被规定为3 、5 、2 、1 和4 ，这里5 为最高级。若不考虑系统切换开销，计算出平均作业周转时间。（1) FCFs （按A 、B 、C 、D 、E ) ; (2) 优先级调度算法，(3）时间片轮转法（每个作业获得相同的2 分钟长的时间片）。
答：
( 1 ) FCFS 调度算法
( 2 ）优先级调度算法
( 3 ）时间片轮转法
按次序ABCDEABDEABEAEA 轮转执行。
12 (l）假定一个处理器正在执行两道作业，一道以计算为主，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予它们占有处理器的优先级？为什么？
(2）假定一个处理器正在执行三道作业，一道以计算为主，第二道以输入输出为主，第三道为计算与输入输出均匀。应该如何赋予它们占有处理器的优先级使得系统效率较高？
答：处理器调度算法会考虑以下因素：作业响应时间要求；让CPU 尽量和外围设备并行工作；限制一个计算进程长时间霸占处理器。因而，( 1 ) FO 为主作业优先级高。（2 ) 输入输出为主作业优先级最高，输入输出均匀的作业其次，而计算为主作业的优先级最低。
13 请你设计一种先进的计算机体系结构，它使用硬件而不是中断来完成进程切换，则CPU 需要哪些信息？请描述用硬件完成进程切换的工作过程。
答：该计算机有一个专用硬件寄存器，它始终存放指向当前运行进程的PCB 的指针。当系统中发生了一个事件，如FO 结束事件，CPU 便可把运行进程的上下文保存到专用硬件寄存器指针指向的PCB 中保护起来，然后，CPU 转向中断向量表，找到设备中断处理程序入口，让专用硬件寄存器指针指向（设备）中断服务例程，于是，便可启动中断服务例程工作。
14 设计一条机器指令和一种与信号量机制不同的算法，使得并发进程对共享变量的使用不会出现与时间有关的错误。
解：
( l ）设计机器指令。
设计一条如下的”测试、比较和交换”三地址指令，提供了一种硬件互斥解决方案：
该指令的功能如下：
l ) C 为一个共享变量，由地址2 、即变址（B2 ) + D2 给出，
（2 ）（Rl ）与（C ）比较，
（3 ）如果（Rl ) = ( C ）则（R3）→C ，并置条件码为"00" ,
如果（R1 ）≠（c ）则（C )→Rl ，并置条件码为"01 " .
( 2 ）编写进程访问共享变量的程序。
对每个访问共享变量C 的进程，编写访问共享变量的程序段为：
( 3 ）程序执行说明。
此解与互斥使用共享变量的思路绝然不同，并发运行的进程可不互斥地访问它们的共享变量。此方案认为造成共享变量C 值错误的原因在于：一个进程（Pl ）在改变C 值的过程中，另一个进程伊2 ）插进来也改变了C 的值，而本进程（Pl）却不知道，造成了c 值结果不正确。如果有办法使本进程口1 ）能知道C 值是否改变，改变的话在继承改变了的C 值的基础上，再作自己的改变操作，则就不会导致共享变量C 值的错误。为此，本解决方案中，当一个进程l）准备改变C 值时，先把C 的值保护在Rl 中，然后，通过R3 来改变共享变量C 的值。当要把新的值（即R3 内的值）送C之前，先要判断一下在本进程（P1 ）工作期间是否有别的进程口2 ）插进来也改变了C 的值（并发进程P1 、P2 的执行完全会造成这种情况），方法是：将扭1 ）中被保护的C 的原来值，与C 的当前值比较，若相等，说明C 值未被改变过，则将本进程（Pl ）修改过的新值送C （即（R3 ) 一C ) ；若不相等，说明C 值在工作期间被改变过，则应该继承C 的新值（即（C ）一Rl ）并且返回到loop2 处重新对C值计数，以此保证C值的最终结果的正确性。这里提及”进程工作期间”指的是一个进程从开始至结束对共享变量C 值的操作的这段时间，也就是执行进程，' I 晦界区”这段程序的时间。此外，在进程进入临界区之前，应等待直到C 为非。（即有资源可用）为止。
( 4 ）举例。
假定系统中有静态分配资源磁带机共3 台，被N 个进程共享，由共享变量C 来代表可用磁带机台数，其初值为3 。现有并发进程P1 和P2 均申请使用磁带机，执行临界区程序。
进程Pl 执行临界区程序
( C ）→R1 ；因（C）=3 ，故（R1) = 3 。
loop2: ( Rl ）→R3 因（R1 ) = 3 ，故（R3 ）当前也＝3 。
decrease R3 ：申请使用磁带机，做减1 操作，故（R3 ）=2.
TC & S 执行”测试、比较和交换，, TC & S 指令。
如果R1=（C ）则（R3 ）→C，即（C）=2 ，并置条件码为”00" , 跳出临界区程序，去使用磁带机。
如果(Rl ) ≠ (C) ，例如，( C ）=2 ，说明进程P2 抢先申请了磁带机，所以，C 与保护在R1 中的值不一样了（C 的值必
小于Rl 的值），应以C 的当前值为准，执行（C ) Rl ( R1 此时变为2 ) ，并置条件码为”01 " ，转向foopZ 。于是伍1 ) = 2 , 跟着（R3 卜2 。接着卿）减1 后应＝l 了。再执行TC & S 时，由于伍1 卜（C ) = 2 ，会使C 变为1 。
r ( conditio 二01 ) loop2 ;
巧单道批处理系统中，下列三个作业采用先来先服务调度算法和最高响应比优先算法进行调度，哪一种算法性能较好？请完成下表：
答：
可见HRRF 比FIFO 要好
16 若有如表所示四个作业进入系统，分别计算在FCFS 、S 开和HRR 卫算法下的平均周转时间与带权平均周转时间。（时间以十进制表示）
答：
17 Kleinrock 提出一种动态优先权算法：进程在就绪队列等待时，其优先权以速率a变化；当进程在处理器上运行，时其优先权以速率p 变化。给参数a,b 赋以不同值可得到不同算法。（l ）若a＞b＞c是什么算法？( 2 ）若a＜b＜c是什么算法
答：( l ）是先进先出算法。因为在就绪队列中的进程比在CPU 上运行的进程的优先数提高得快，故进程切换时，先进入就绪队列的进程优先权就越高。
( 2 ）是后进先出算法。因为在就绪队列中的进程比在CPU 上运行的进程的优先权下降得快，故后进入就绪队列的进程此先进入的进程的优先权高。
18 有一个四道作业的操作系统，若在一段时间内先后到达6 个作业，它们的提交和估计运行时间由下表给出：
系统采用SJF 调度算法，作业被调度进入系统后中途不会退出，但作业运行时可被更短作业抢占。（l ）分别给出6 个作业的执行时间序列、即开始执行时间、作业完成时间、作业周转时间。（2 ）计算平均作业周转时间。
答
说明：
( 1 ) J2 到达时抢占J1 ; J3 到达时抢占J2 。
( 2 ）但J4 到达时，因不满足SJF ，故J4 不能被运行，J3 继续执行5 分钟。
( 3 ）由于是4 道的作业系统，故后面作业不能进入主存而在后备队列等待，直到有作业结束。( 4 ）根据进程调度可抢占原则，J3 第一个做完。而这时J5 、J6 均己进入后备队列，而J5 可进入主存。
( 5 ）因J5 最短，故它第二个完成。这时J6 方可进入主存。因J6 最短，故它第三个完成。( 6 ）然后是：J4 、J2和J1
( 7 ) T =( 155 + 95 + 20 + 55 + 15 + 20 ) / 6 = 60
19、有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先的调度算法，进程调度采用以
优先数为基础的抢占式调度算法，在下表所示的作业序列，作业优先数即为进程优先数，优先数越小优先级越高。
( 1 ）列出所有作业进入内存时间及结束时间。
( 2 ）计算平均周转时间。
答：每个作业运行将经过两个阶段：作业调度（SJF 算法）和进程调度（优先数抢占式）。另外，批处理最多容纳2 道作业，更多的作业将在后备队列等待。
( l ) 10 : 00 ，作业A 到达并投入运行。
( 3 ) 10 : 2O ，作业B 到达且优先权高于作业A ，故作业B 投入运行而作业A 在就绪队列等待。
( 4 ) 10 : 30 ，作业C 到达，因内存中已有两道作业，故作业C 进入作业后备队列等待。( 5 ) 10 : 50 ，作业B 运行结束，作业D 到达，按SJF 短作业优先算法，作业D 被装入内存进入就绪队列。而由于作业A 的优先级高于作业D ，故作业A 投入运行
( 6 ) 11 : 10 ，作业A 运行结束，作业C 被调入内存，具作业c 的优先级高于作业D , 故作业C 投入运行。
( 7 ) 12 : 00 ，作业c 运行结束，作业D 投入运行。
( 8 ) 12 : 20 ，作业D 运行结束。
各作业周转时间为：作业A 70 ，作业B 30 ，作业C 90 ，作业D 90 。平均作业周转时间为70 分钟。
20 、某多道程序设计系统供用户使用的主存为100K ，磁带机2 台，打印机1 台。采用可变分区内存管理，采用静态方式分配外围设备，忽略用户作业FO 时间。现有作业序列如下：
作业调度采用FCFS 策略，优先分配主存低地址区且不准移动已在主存的作业，在主存中的各作业平分CPU 时间．现求：( l ）作业被调度的先后次序？( 2 ）全部作业运行结束的时间？( 3 ）作业平均周转时间为多少？( 4 ）最大作业周转时间为多少？
答：( l ）作业调度选择的作业次序为：作业1 、作业3 、作业4 、作业2 和作业5 .
( 2 ）全部作业运行结束的时间9 : 30 。
( 3 ）周转时间：作业1 为30 分钟、作业2 为55 分钟、作业3 为40 分钟、作业4 为40 分钟和作业5 为55 分钟。
( 4 ）平均作业周转时间＝44 分钟。
( 5 )最大作业周转时间为55 分钟。
分析：本题综合测试了作业调度、进程调度、及对外设的竞争、主存的竞争。8 : oo 作业1 到达，占有资源并调入主存运行。
8 : 20 作业2 和3 同时到达，但作业2 因分不到打印机，只能在后备队列等待。作业3 资源满足，可进主存运行，并与作业1 平分CPU 时间。
8 : 30 作业1 在8 : 30 结束，释放磁带与打印机。但作业2 仍不能执行，因不能移动而没有30KB 的空闲区，继续等待。作业4 在8 : 30 到达，并进入主存执行，与作业3 分享CPU
8 : 35 作业5 到达，因分不到磁带/打印机，只能在后备队列等待。
9 : 00 作业3 运行结束，释放磁带机。此时作业2 的主存及打印机均可满足，投入运行。作业5 到达时间晚，只能等待。
9 : 10 作业4 运行结束，作业5 因分不到打印机，只能在后备队列继续等待。
9：15巧作业2 运行结束，作业5 投入运行。
9 : 30 作业全部执行结束。
21、某多道程序设计系统采用可变分区内存管理，供用户使用的主存为200K ，磁带机5 台。采用静态方式分配外围设备，且不能移动在主存中的作业，忽略用户作业I/O时间。现有作业序列如下：
现求：( l ) FIFO 算法选中作业执行的次序及作业平均周转时间？( 2 ) SJF 算法选中作业执行的次序及作业平均周转时间？（进程调度也采用FCFS )
答：( 1 ) FIFO 算法选中作业执行的次序为：A 、B 、D 、C 和E 作业平均周转时间为63分钟( 2 ) SJF 算法选中作业执行的次序为：A 、B 、D 、E 和C 。作业平均周转时间为58分钟
详细说明：
1 ．先来先服务算法。说明：
( 1 ) 8 : 30 作业A 到达并投入运行。注意它所占用的资源。
( 2 ) 8 : 50 作业B 到达，资源满足进主存就绪队列等CPu 。
( 3 ) 9 : 00 作业C 到达，主存和磁带机均不够，进后备作业队列等待。
( 4 ) 9 : 05 作业D 到达，磁带机不够，进后备作业队列等待。后备作业队列有C 、D 。( 5 ) 9 : 10 作业A 运行结束，归还资源磁带，但注意主存不能移动（即不能紧缩）。作业B 投入运行。作业C 仍因主存不够而等在后备队列。这时作业E 也到达了，。也由于主存不够进入后备作业队列。此时作业D 因资源满足（主存磁带均满足），进主存就绪队列等待。后备作业队列还有C 、E 。
( 6 ) 9 : 35 作业B 运行结束，作业D 投入运行。这时作业C 因资源满足而调入主存进就绪队列等CPU 。而作业E 因磁带机不够继续在后备作业队列等待。
( 7 ) 9 : 55 作业D 运行结束，作业C 投入运行。这时作业E 因资源满足而调入主存进就绪队列等CPU 。
( 8 ) 10 : 30 作业C 运行结束，、作业E 投入运行。
( 9 ) 10 : 40 作业E 运行结束。
操作系统作业 （第一章—第四章） 一、单项选择 1 在计算机系统中配置操作系统的目的是【】。 A 增强计算机系统的功能 B 提高系统资源的利用率 C 合理组织工作流程以提高系统吞吐量 D 提高系统的运行速度 2 在操作系统中采用多道程序设计技术，能有效提高CPU、内存和I/O设备的【】。 A 灵活性 B 可靠性 C 兼容性 D 利用率 3 在操作系统中，并发性是指若干事件【】发生。 A 在同一时刻 B 一定不在同一时刻 C 在某一时间间隔内 D 依次在不同时间间隔内 4 以下不属于衡量操作系统性能指标的是【】。 A 作业的大小 B 资源利用率 C 吞吐量 D 周转时间 5 下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是【】。 A 系统调用 B 中断 C 函数 D 原语 6 在分时系统中，当用户数为50时，为了保证响应时间不超过1s，选取的时间片最大值为【】。 A 10ms B 20ms C 50ms D 100ms 7 假设就绪队列中有10个就绪进程，以时间片轮转方式进行进程调度，如果时间片为180ms，切换开销为20ms。如果将就绪进程增加到30个，则系统开销所占的比率为【】。 A 10% B 20% C 30% D 90% 8 中断系统一般由相应的【】组成。 A 硬件 B 软件 C 硬件和软件 D 固件 9 以下工作中，【】不是创建进程所必须的。 A 创建进程的PC B B 为进程分配内存 C 为进程分配CPU D 将PCB插入就绪队列 10 系统中有5个用户进程且CPU工作于用户态，则处于就绪状态或阻塞状态的进程数最多分别为【】。 A 5，4 B 4，0 C 0，5 D 4，5 11 如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为【】。 A 1 B n-1 C n D n+1
第一章绪论 1．什么是操作系统的基本功能? 答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算 机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。操作系统的基本功能包括： 处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理(文件系统管理)和用户接口等。 2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征? 答：批处理系统(batchprocessingsystem)：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序(monitor)自动依次处理。其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。 分时系统(timesharingoperationsystem)：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。 实时系统(realtimesystem)：在被控对象允许时间范围内作出响应。其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。 3．多道程序(multiprogramming)和多重处理(multiprocessing)有何区别? 答；多道程序(multiprogramming)是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时执行多个作业；而多重处理(multiprocessing)系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。 4．讨论操作系统可以从哪些角度出发，如何把它们统一起来? 答：讨论操作系统可以从以下角度出发： (1)操作系统是计算机资源的管理者； (2)操作系统为用户提供使用计算机的界面； (3)用进程管理观点研究操作系统，即围绕进程运行过程来讨论操作系统。
一、单项选择 1、在存储管理方案中，__D_____ 可与覆盖技术配合. A、页式管理 B、段式管理 C、段页式管理 D、可变分区管理 2、在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是___A______。 A、节省主存空间 B、物理上扩充准存容量 C、提高CPU效率 D、实现主存共享 3、动态重定位技术依赖于___B______。 A、重定位装入程序 B、重定位寄存器 C、地址机构 D、目标程序 4、虚拟存储器的最大容量____A______。 A、为内外存容量之和 B、由计算机的地址结构决定 C、是任意的 D、有作业的地址空间决定 5、在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块（开始时为空），采用先进先出页面淘汰算法，但执行访问页号序列为1、2、3、4、1、2、5、1、、2、3、4、5、6时，将产生___D___次缺页中断。 A、7 B、8 C、9 D、10 6、设内存的分配情况如下图所示。若要申请一块40K字节的内存空间，若采用最佳适应算法，则所得到的分区首址为____C___。 A、100K B、190K C、330K D、410K 7、很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是____A____。 A、页式存储管理 B、段式存储管理 C、多重分区管理 D、可变分区管理 8、系统“抖动”现象的发生是由___A___引起的。 A、置换算法选择不当 B、交换的信息量过大 C、内存容量不足 D、请求页式管理方案 9、在可变式分区存储管理中的拼接技术可以_____A___。 A、集中空闲区 B、增加主存容量 C、缩短访问周期 D、加速地址转换 10、分区管理中采用“最佳适应”分配算法时，宜把空闲区按____A__次序等记在空闲区表中。 A、长度递增 B、长度递减 C、地址递增 D、地址递减 11、在固定分区分配中，每个分区的大小是_C__。 A、相同 B、可以不同但根据作业长度固定 C、可以不同但预先固定 D、所作业长度变化
计算机操作系统考试试题 一、选择题（每空2分，共40分） 1（D）不是基本的操作系统。 A、批处理操作系统 B、分时操作系统 C、实时操作系统 D、网络操作系统 2．（C ）不是分时系统的基本特征： A、同时性 B、独立性 C、实时性 D、交互性 3．处理器执行的指令被分成两类，其中有一类称为特权指令，它只允许（C ）使用。 A、操作员 B、联机用户 C、操作系统 D、目标程序 4．当用户程序执行访管指令时，中断装置将使中央处理器（B ）工作。 A、维持在目态 B、从目态转换到管态 C、维持在管态 D、从管态转换到目态 5．进程所请求的一次打印输出结束后，将使进程状态从（D） A、运行态变为就绪态 B、运行态变为等待态 C、就绪态变为运行态 D、等待态变为就绪态 6．采用动态重定位方式装入的作业，在执行中允许（C ）将其移动。 A、用户有条件地 B、用户无条件地 C、操作系统有条件地 D、操作系统无条件地 7．分页式存储管理中，地址转换工作是由（A ）完成的。 A、硬件 B、地址转换程序 C、用户程序 D、装入程序 8．如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名，通常采用（D）来保证按名存取的安全。A、重名翻译机构B、建立索引表 C、建立指针 D、多级目录结构 9．对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（C ）。 A、字符 B、数据项 C、记录 D、文件 10．在操作系统中，进程的最基本的特征是( A )。 A．动态性和并发性B．顺序性和可再现性 C．与程序的对应性D．执行过程的封闭性 11．操作系统中利用信号量和P、V操作，( C)。 A．只能实现进程的互斥B．只能实现进程的同步 C．可实现进程的互斥和同步D．可完成进程调度 12.作业调度的关键在于( C)。 A．选择恰当的进程管理程序B．用户作业准备充分 C．选择恰当的作业调度算法D．有一个较好的操作环境 13．一作业进入内存后，则所属该作业的进程初始时处于（C ）状态。 A、运行 B、等待 C、就绪 D、收容 14．共享变量是指（D ）访问的变量。 A、只能被系统进程 B、只能被多个进程互斥 C、只能被用户进程 D、可被多个进程 15．临界区是指并发进程中访问共享变量的（D）段。 A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、程序 16．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（D）个进程参于竞争，而不会发生死锁。 A、5 B、2 C、3 D、4 17．产生系统死锁的原因可能是由于（C ）。 A、进程释放资源
应用题参考答案 第二章 1、下列指令中哪些只能在核心态运行? (1)读时钟日期；（2）访管指令；（3）设时钟日期；（4）加载PSW；（5）置特殊 寄存器；(6) 改变存储器映象图；(7) 启动I/O指令。 答：(3)，(4)，(5)，(6)，(7)。 2、假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行，试解释这种算法对“I/O繁重”型作业有利，但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。 答：因为I/O繁忙型作业忙于I/O，所以它CPU用得少，按调度策略能优先执行。同样原因一个进程等待CPU足够久时，由于它是“最近使用处理器较少的进程”，就能被优先调度，故不会饥饿。 6、若有一组作业J1，…，Jn，其执行时间依次为S1，…，Sn。如果这些作业同时到达系统，并在一台单CPU处理器上按单道方式执行。试找出一种作业调度算法，使得平均作业周转时间最短。 答：首先，对n个作业按执行时间从小到大重新进行排序，则对n个作业：J1’，…，J n’，它们的运行时间满足：S1’≤S2’≤…≤S(n-1)’≤S n’。那么有： T=[S1’+( S1’+S2’)+ (S1’ + S2’+ S3’)+…+(S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’)]/n =[n×S1’+( n-1)×S2’+ (n-3)×S3’]+…+ S n’]]/n =(S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’)-[0×S1’+1×S2 ’+2×S3’+…+(n-1) S n’]/n 由于任何调度方式下，S1’ + S2’+ S3’+…+ S n’为一个确定的数，而当S1’≤S2’≤…≤S(n-1)’≤S n’时才有：0×S1’+1×S2 ’+2×S3’+…+(n-1) S n’的值最大，也就是说，此时T值最小。所以，按短作业优先调度算法调度时，使得平均作业周转时间最短。 10、有5个待运行的作业，预计其运行时间分别是：9、6、3、5和x，采用哪种运行次序可以使得平均响应时间最短？ 答：按照最短作业优先的算法可以使平均响应时间最短。X取值不定，按照以下情况讨论： 1）x≤3 次序为：x，3，5，6，9 2）3 一、选择题 1 BCBCA 6 C BAAA 二、判断题TFTFT 三、填空题 1外部设备联机并行操作 2安全性和简明性 3内存、缺页 4作业 5执行和完成 6段、系统 7多用户、多任务 8就绪、执行 9虚拟 四、简答题 1．什么是系统调用？ 答：系统调用是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。每一个子功能称作一条系统调用命令。它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。 2．什么是临界资源？ 一次仅允许一个进程使用的资源。 3．什么是抖动（或称颠簸）？ 页面抖动是系统中频繁进行页面置换的现象。即如果一个进程没有一定数量的内存 块，它很快就发生缺页。此时，它必须淘汰某页。由于所有这些页面都正在使用，所以刚被淘汰出去的页很快又被访问，因而要把它重新调入。可是调入不久又再被 淘汰出去，这样再访问，再调入，如此反复，使得整个系统的页面替换非常频繁，以致大部分机器时间都用在来回进行的页面调度上，只有一小部分时间用于进程的 实际运算方面。 4.影响缺页中断率的因素有哪些？ 影响缺页中断率的因素有四个： ①分配给作业的主存块数多则缺页率低，反之缺页中断率就高。 ②页面大，缺页中断率低；页面小缺页中断率高。 ③程序编制方法。以数组运算为例，如果每一行元素存放在一页中，则按行处理各 元素缺页中断率低；反之，按列处理各元素，则缺页中断率高。 ④页面调度算法对缺页中断率影响很大，但不可能找到一种最佳算法。 五、应用题（每题10分，共20分） 1.在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题： （1）按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为多少，缺页中断率为多少。（2）按LRU调度算法将产生多少次缺页中断，依次淘汰的页号为多少，缺页中断率为多少。答： 页面走向为：1，2，1，0，4，1，3，4，2，1 （1）按FIFO调度算法将产生5次缺页中断；依次淘汰的页号为：0，1，2；缺页中断率为：5/10=50% (3’) 1 2 1 0 4 1 3 4 2 1 0 0 0 0 0 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 ×××××(2’) （2）按LRU调度算法将产生6次缺页中断；依次淘汰的页号为：2，0，1，3；缺页中断率为：6/10=60% (3’) 1 2 1 0 4 1 3 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 1 ××××××(2’) 2.有一个具有如下作业流的批处理处理系统，作业调度采用短作业优先，进程调度采用基于优先数的抢先式调度算法。下表给出的是作业序列和相应进程的优先数，优先数越小优先级越高。 作业名到达时间估计运行时间/min 优先数 1 8:00 40 4 2 8:20 30 2 3 8:30 50 3 4 8:50 20 5 (1)列出所有作业进入内存时间及完成时间 (2)计算作业的平均周转时间和平均带权周转时间 解答： (1)作业进入内存时间与结束时间如下所示：(`4’=1’*4) 作业名进入内存时间结束时间 1 8:00 9:10 2 8:20 8:50 3 9:10 10:00 4 8:50 10:20 (2)各作业的周转时间为：(`4’=1’*4) 作业A：9:10 – 8:00 = 70 min 作业B：8:50 – 8:20 = 30 min 作业C：10:00 – 8:30 = 90 min 操作系统（A卷） 一、单项选择题（20分，每题1分， 共20题） 1、操作系统是一种（B）。 A．通用软件 B．系统软件 C．应用软件 D．软件包 2、操作系统是对（C）进行管理的软件。 A．软件 B．硬件C．计算机资源 D．应用程序 3、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）。 A．利用率 B．可靠性 C．稳定性 D．兼容性 4、操作系统的基本类型主要有（B）。 A．批处理系统、分时系统、多任务系统 B．实时操作系统、批处理操作系统、分时操作系统 C．单用户系统、多用户系统、批处理系统 D．实时系统、分时系统、多用户系统 5、所谓（B）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A．多重处理B．多道程序设计 C．实时处理 D．共行执行 6、（C）操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。 A．单用户 B．分布式C．批处理 D．监督 7、下面6个系统中，必须是实时操作系统的有（C）个。计算机辅助设计系统；航空订票系统；过程控制系统；机器翻译系统；办公自动化系统；计算机激光照排系统。 A．1 B．2 C．3 D．4 8、在操作系统中，（C）是进行系统资源分配、调度和管理的最小单位。 A．程序 B．指令C．进程 D．作业 9、（D）不是操作系统关心得主要问题。 A．管理计算机裸机 B．设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面 C．管理计算机系统资源 D．高级程序设计语言的编译程序 10、批处理系统的主要缺点是（A）。 A．失去了交互性 B．CPU的利用率降低 C．不具备并行性 D．以上都错 11、系统调用的目的是（A）。 A．请求系统服务 B．终止系统服务 C．申请系统资源 D．释放系统资源 12、进程和程序的本质区别是（D）。 A．存储在内存和外存 B．顺序和非顺序执行机器指令 C．分时使用和独占使用计算机资源D．动态和静态的特征 13、在进程管理中，当（D）时进程从执行状态转换为就绪状态。 A．进程被进程调度选中 B．等待某一事件 C．等待的事件发生D．时间片用完 14、如果P、V操作S的初值为4，当前值为-2，那么表示有（B）个等待进程。 A．1 B．2 C．3 D．4 15、系统中有4个并发的进程都需要同类资源3个，系统不会发生死锁的最小资源数是（C）。 A．5 B．7 C．9 D．10 16、在下列（A）情况下，系统会出现死锁。 A．若干进程因竞争资源而无休止地互相等待它方释放已占有的资源 得分 2010―2011学年度第二学期 一、单项选择题（每题1分，共20分） 1．操作系统的发展过程是( ) A、原始操作系统，管理程序，操作系统 B、原始操作系统，操作系统，管理程序 C、管理程序，原始操作系统，操作系统 D、管理程序，操作系统，原始操作系统 2．用户程序中的输入、输出操作实际上是由( )完成。 A、程序设计语言 B、操作系统 C、编译系统 D、标准库程序 3．进程调度的对象和任务分别是( )。 A、作业，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU B、进程，从后备作业队列中按调度策略选择一个作业占用CPU C、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU D、作业，从后备作业队列中调度策略选择一个作业占用CPU 4．支持程序浮动的地址转换机制是( ) A、动态重定位 B、段式地址转换 C、页式地址转换 D、静态重定位 5．在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( )进行 排列。 A、地址从大到小 B、地址从小到大 C、尺寸从小到大 D、尺寸从大到小 6．设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( )。 A、灵活性和可适应性 B、系统效率和吞吐量 C、交互性和响应时间 D、实时性和可靠性 7．当进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( )状态。 A、等待 B、就绪 C、运行 D、完成 8．文件的保密是指防止文件被( )。 A、篡改 B、破坏 C、窃取 D、删除 9．若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A，则变量A的相关临界区是由 ( )临界区构成。 A、2个 B、3个 C、4个 D、5个 10．按逻辑结构划分，文件主要有两类：（）和流式文件。 A、记录式文件 B、网状文件 C、索引文件 D、流式文件 11．UNIX中的文件系统采用（）。 A、网状文件 B、记录式文件 C、索引文件 D、流式文件 12．文件系统的主要目的是（）。 A、实现对文件的按名存取 B、实现虚拟存贮器 C、提高外围设备的输入输出速度 D、用于存贮系统文档 13．文件系统中用（）管理文件。 A、堆栈结构 B、指针 C、页表 D、目录 14．为了允许不同用户的文件具有相同的文件名，通常在文件系统中采用 （）。 A、重名翻译 B、多级目录 C、约定 D、文件名 15．在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( )而产生死锁。 A、打印机 B、磁带机 C、CPU D、磁盘 16．一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( )。 A、先来先服务 B、轮转 C、最高响应比优先 D、均衡调度 17．两个进程合作完成一个任务。在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来 消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的（）。 A、互斥 B、同步 C、调度 D、伙伴 18．当每类资源只有一个个体时，下列说法中不正确的是（）。 A、有环必死锁 B、死锁必有环 C、有环不一定死锁 D、被锁者一定全在环中 19．数据文件存放在到存储介质上时，采用的逻辑组织形式是与( )有关的。 A、文件逻辑结构 B、存储介质特性 C、主存储器管理方式 D、分配外设方式 20．在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取 决于( )。 A、进程相应的程序段的长度 B、进程自身和进程调度策略 C、进程总共需要运行时间多少 D、进程完成什么功能 操作系统作业参考答案及其知识点 第一章 思考题： 10、试叙述系统调用与过程调用的主要区别？ 答： （一）、调用形式不同 （二）、被调用代码的位置不同 （三）、提供方式不同 （四）、调用的实现不同 提示：每个都需要进一步解释，否则不是完全答案 13、为什么对作业进程批处理可以提高系统效率？ 答：批处理时提交程序、数据和作业说明书，由系统操作员把作业按照调度策略，整理为一批，按照作业说明书来运行程序，没有用户与计算机系统的交互；采用多道程序设计，可以使CPU和外设并行工作，当一个运行完毕时系统自动装载下一个作业，减少操作员人工干预时间，提高了系统的效率。 18、什么是实时操作系统？叙述实时操作系统的分类。 答：实时操作系统（Real Time Operating System)指当外界事件或数据产生时，能接收并以足够快的速度予以处理，处理的结果又能在规定时间内来控制监控的生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。 有三种典型的实时系统： 1、过程控制系统(生产过程控制) 2、信息查询系统(情报检索) 3、事务处理系统(银行业务) 19、分时系统中，什么是响应时间？它与哪些因素有关？ 答：响应时间是用户提交的请求后得到系统响应的时间（系统运行或者运行完毕）。它与计算机CPU的处理速度、用户的多少、时间片的长短有关系。 应用题： 1、有一台计算机，具有1MB内存，操作系统占用200KB，每个用户进程占用200KB。如果用户进程等待I/0的时间为80％，若增加1MB内存，则CPU的利用率提高多少？ 答：CPU的利用率=1-P n，其中P为程序等待I/O操作的时间占其运行时间的比例1MB内存时，系统中存放4道程序，CPU的利用率=1－（0.8）4＝59％ 2MB内存时，系统中存放9道程序，CPU的利用率=1－（0.8）9＝87％ 所以系统CPU的利用率提高了28％ 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后开始运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms，打印100ms，再计算50ms，打印100ms，结束。程序B的运行轨迹为：计算50ms，输入80ms，再计算100ms，结束。 -- --- 2016 年 4 月高等教育自学考试全国统一命题考试 操作系统试卷 ( 课程代码 02326) 本试卷共7 页，满分l00 分，考试时间l50 分钟。 考生答题注意事项： 1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。 2．第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用 2B 铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。3．第二部分为非选择题。必须注明大、小题号，使用 0． 5 毫米黑色字迹签字笔作答。 4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。第一部分 选择题 ( 共 30 分 )一、单项选择题( 本大题共20 小题，每小题 l 分，共 20 分 )在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。错涂、多涂或来涂均无分。 1、能实现把一个计算问题分成若干个子计算，每个子计算可以在计算机网络中的各计算机上并行执行的操作系统是 A 、分布式操作系统 C 、多处理器操作系统B D 、网络操作系统、嵌入式操作系统 2、能使用户通过与计算机相连始终端来使用计算机系统，允许多个用户同时与计算机系统进行一系列交互的是 A 、网络操作系统 B 、分时操作系统 C 、实时操作系统 D 、批处理操作系统3、 IBM 公司在他们的 PC 机、工作站和大型机上都配置的UNIX 操作系统，被称为A 、 4BSD UNIX B 、Ultrix C 、AIX D 、XENIX 4、现代计算机系统的层次结构中，最内层是硬件系统，最外层是使用计算机系统的人，介于它们之间的是软件系统。软件系统的层次结构从内到外依次为 A 、应用软件、系统软件、支撑软件 B 、系统软件、支撑软件、应鼹软件 C 、系统软件、应用软件、支撑软件 D 、支撑软件、系统软件、应用软件 5、当操作系统退出执行，让用户程序执行时，处理器工作状态会 A 、继续保持目态 B 、继续保持管态 C 、从目态转换为管态 D 、从管态转换为目态 6、 UNIX 用于终止子进程执行的系统调用是 A 、 kill B 、 exec C 、exit D 、fork 7、进程在执行过程中其状态不断发生变化，这种特性称为进程的 A 、势发性 B 、动态幢 C 、同步性 D 、异步性8、程序状态字 PSW 中的“程序基本状态”信息不包括A 、中断码B 、指令地址C 、条件码D 、目态／管态 9、根据作监对资源的要求分类，作数调度从各类作业中去挑选作业，尽可能让使用不同资源的作业同时执行。这样的作业调度算法是 A 、先来先服务算法 B C 、均衡调度算法D 、计算时间最短的作业优先算法、优先级调度算法 操作系统试题第一套及答案 一、单项选择题 1.关于操作系统的叙述( )是不正确的。 A."管理资源的程序" B."管理用户程序执行的程序" C."能使系统资源提高效率的程序" D."能方便用户编程的程序" 2.操作系统的发展过程是( ) A.设备驱动程序组成的原始操作系统，管理程序，操作系统 B.原始操作系统，操作系统，管理程序 C.管理程序，原始操作系统，操作系统 D.管理程序，操作系统，原始操作系统 3.用户程序中的输入，输出操作实际上是由( )完成。 A.程序设计语言 B.编译系统 C.操作系统 D.标准库程序 4.计算机系统中判别是否有中断事件发生应是在( ) A.进程切换时 B.执行完一条指令后 C.执行P操作后 D.由用户态转入核心态时 5.设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( ) A.灵活性和可适应性 B.系统效率和吞吐量 C.交互性和响应时间 D.实时性和可靠性 6.若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( )状态。 A.就绪 B.等待 C.运行 D.完成 7.支持程序浮动的地址转换机制是( ) A.页式地址转换 B.段式地址转换 C.静态重定位 D.动态重定位 8.在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按( )进行排列。 A.地址从大到小 B.地址从小到大 C.尺寸从大到小 D.尺寸从小到大 9.逻辑文件存放在到存储介质上时，采用的组织形式是与( )有关的。 A.逻辑文件结构 B.存储介质特性 C.主存储器管理方式 D.分配外设方式 10.文件的保密是指防止文件被( ) A.篡改 B.破坏 C.窃取 D.删除 11.对磁盘进行移臂调度的目的是为了缩短( )时间。 A.寻找 B.延迟 C.传送 D.启动 12.启动外设前必须组织好通道程序，通道程序是由若干( )组成。 https://www.doczj.com/doc/4215155195.html,W B.CSW C.CAW D.PSW 13.一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( ) A.先来先服务 B.轮转 C.最高响应比优先 D.均衡调度 14.作业调度程序是从处于( )状态的作业中选取一个作业并把它装入主存。 A.输入 B.收容 C.执行 D.完成 15.在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取决于( ) A.进程相应的程序段的长度 B.进程总共需要运行时间多少 C.进程自身和进程调度策略 D.进程完成什么功能 《操作系统》课程作业 （2013年春） 姓名： 学号： 专业： 年级： 学校： 日期： 作业一：作业管理 1、有三道程序A、B、C在一个系统中运行，该系统有输入、输出设备各1台。三道程序 A、B、C构成如下： A：输入32秒，计算8秒，输出5秒 B：输入21秒，计算14秒，输出35秒 C：输入12秒，计算32秒，输出15秒 问：（1）三道程序顺序执行的总时间是多少？ （2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需多少时间（不计系统开销）？并给出相应的示意图。 2、假设一个单CPU系统，以单道方式处理一个作业流，作业流中有2道作业，共占用CPU 计算时间、输入卡片数和打印输出行数如下： 其中，卡片输入机速度为1000张/分钟，打印机输出速度为1000行/分钟，试计算：（1）不采用spooling技术，计算这两道作业的总运行时间（从第1道作业输入开始到最后一个作业输出完毕）。 （2）如采用spooling技术，计算这2道作业的总运行时间（不计读/写盘时间），并给出相应的示意图。 作业二：进程管理 1、 请写出两程序S1和S2可并发执行的Bernstein 条件。 2、 有以下5条语句，请画出这5条语句的前趋图。 S1：y=x+1 R(x) W(y) S2：c=f-w R(f,w) W(c) S3：d=r-y R(r,y) W(d) S4：x=a+b R(a,b) W(x) S5：r=c+y R(c,y) W(r) 3、 设在教材第62页3.6.4节中所描述的生产者消费者问题中，其缓冲部分为m 个长度相等 的有界缓冲区组成，且每次传输数据长度等于有界缓冲区长度以及生产者和消费者可对缓冲区同时操作。重新描述发送过程deposit(data)和接收过程remove(data)。 P P P i P .. .. 1 2 i k 4、 设有k 个进程共享一临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P ，V 操作写出有关互斥算法。 （1） 一次只允许一个进程进入临界区； （2） 一次允许m （m 1.什么是操作系统？其主要功能是什么？ 操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源,有效组织多道程序运行的系统软件(或程序集合),是用户和计算机直接的程序接口. 2.在某个计算机系统中，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，程序A、B 同时运行，A略早于B。A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。B的运行轨迹为：计算50ms、输入80ms、再计算100ms，结束。试说明：（1）两道程序运行时，CPU是否空闲等待？若是，在那段时间段等待？ （2）程序A、B是否有等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时刻。 0 50 100 150 200 250 300 50 100 50 100 50 100 20 100 (1) cpu有空闲等待,在100ms~150ms的时候. (2) 程序A没有等待cpu,程序B发生等待的时间是180ms~200ms. 1.设公共汽车上，司机和售票员的活动如下： 司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车。 售票员的活动：关车门；售票；开车门。 在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，用信号量和P、V操作实现这两个活动的同步关系。 semaphore s1,s2; s1=0;s2=0; cobegin 司机();售票员(); coend process 司机() ｛ while(true) { P(s1) ; 启动车辆; 正常行车; 到站停车; V(s2); } ｝ process 售票员() { while(true) { 关车门; V(s1); 售票; P(s2); 开车门; 上下乘客; } } 2.设有三个进程P、Q、R共享一个缓冲区，该缓冲区一次只能存放一个数据，P进程负责循环地从磁带机读入数据并放入缓冲区，Q进程负责循环地从缓冲区取出P进程放入的数据进行加工处理，并把结果放入缓冲区，R进程负责循环地从缓冲区读出Q进程放入的数据并在打印机上打印。请用信号量和P、V操作，写出能够正确执行的程序。 semaphore sp,sq,sr; int buf;sp=1;sq=0;sr=0; cobegin process P() { while(true) { 从磁带读入数据; P(sp); Buf=data; V(sq); } } process Q() { while(true) { P(sq); data=buf; 加工data; buf=data; V(sr); } } process R() { while(true) { P(sr); data=buf; V(sp); 打印数据; } } 注：所附答案为个人整理，不是标准答案，仅供参考。 2009年计算机专业考研真题——OS 一、试题 23. 单处理机系统中，可并行的是（）。 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（）。 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（）。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【解析】3k<8+k => k<4（n个进程共享m个同类资源，若每个进程都需要用该类资源，而且各进程对该类资源的最大需求量之和小于m+n。则该系统不会因竞争该类资源而阻塞。） 26. 分区分配内存管理方式的主要保护措施是（）。 A. 界地址保护 B. 程序代码保护 C. 数据保护 D. 栈保护 27. 一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则段长最大是（）。 A. 2的8次方字节 B. 2的16次方字节 C. 2的24次方字节 D. 2的32次方字节 28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（）。 A. 连续结构 B. 索引结构 C. 链式结构且磁盘块定长 D. 链式结构且磁盘块变长 29. 假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是（）。 A. 110，170，180，195，68，45，35，12 B. 110，68，45，35，12，170，180，195 C. 110，170，180，195，12，35，45，68 D. 12，35，45，68，110，170，180，195 30. 文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是（）。 A. 文件控制块 B. 文件分配表 C. 用户口令表 D. 系统注册表 31. 设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。此时，F2和F3的引用计数值分别是（）。 A. 0、1 B. 1、1 C. 1、2 D. 2、1 32. 程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标识是 A. 逻辑设备名 B. 物理设备名 C. 主设备号 D. 从设备号 45.（7分）三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。P1每 第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间 2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数，主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。 另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行，包括资源分配、统计、保护和安全等。 这两类服务的区别在于服务的对象不同，一类是针对用户，另一类是针对系统本身。 2.6 优点：采用同样的系统调用界面，可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件，利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码，可以支持规范定义的API。 缺点：系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能，由于设备和文件读写速度不同，若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么，机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下，每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制，这样策略的改变只需要重定义一些系统参数，而不需要改变机制，提高了系统灵活性。 3.1、短期调度：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU； 中期调度：在分时系统中使用，进程能从内存中移出，之后，进程能被重新调入内存，并从中断处继续执行，采用了交换的方案。 长期调度：从缓冲池中选择进程，并装入内存以准备执行。 它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程，而长期调度程序执行地并不频繁，只有当进程离开系统后，才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时，value值不变，A行将输出：PARENT：value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说，单线程要比多线程的功能好，比如（1）输入三角形的三边长，求三角形面积；（2）从键盘输入一个大写字母，将它改为小写字母输出。 单项选择题（每题 2 分 1?以下着名的操作系统中，属于多用户、分时系统的是（B） o A.DOS系统 B. UNIX系统 C. WindowsNT 系统 D . OS/2 系统 2.在操作系统中，进程的最基本的特征是（A） o A.动态性和并发性 B.顺序性和可再现性 C.与程序的对应性D .执行过程的封闭性 3.操作系统中利用信号量和 P、V操作，（C） o A.只能实现进程的互斥B .只能实现进程的同步 C.可实现进程的互斥和同步 D.可完成进程调度 4.作业调度的关键在于（C） o A.选择恰当的进程管理程序 B .用户作业准备充分 C.选择恰当的作业调度算法 D.有一个较好的操作环境 5.系统抖动是指（D） o A.使用机器时，屏幕闪烁的现象 B.由于主存分配不当，偶然造成主存不够的现象 C.系统盘有问题，致使系统不稳定的现象 D.被调出的页面又立刻被调入所形成的频繁调入调出现象 6.在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过（B）实现的。 A.段表B .页表 C.PCBD . JCB 7.在下述文件系统目录结构中，能够用多条路径访问同一文件（或目录）的目录结构是 （D） A.单级目录B .二级目录 C.纯树型目录 D.非循环图目录 8.SPOOLing技术可以实现设备的（C）分配。 A.独占 B.共享 C.虚拟 D.物理 9.避免死锁的一个着名的算法是（C） o A.先人先出算法B .优先级算法 C.银行家算法 D.资源按序分配法 10 .下列关于进程和线程的叙述中，正确的是（C） o A.一个进程只可拥有一个线程 B.一个线程只可拥有一个进程 习题一 1、举例说明为什么对并发执行的程序不加控制会产生与执行时间有关的错误？ 解：程序在并发执行时由于资源是共享的，而且常常资源数少于程序对这些资源的需求数，致使这些并发执行的程序之间因为竞争资源导致存在间接制约关系，这种间接制约使得并发执行的程序具有随机性（异步性），即“执行—暂停—执行”，它们何时启动、何时停止是未知的。例如：飞机售票系统、堆栈的存数与取数过程等（示例说明略）。 2、程序并发执行为什么会失去顺序执行时的封闭性和可再现性？ 解：所谓“封闭性”是指程序执行得到的最终结果由给定的初始条件决定，不受外界因素的影响。在程序并发执行时由于资源共享，导致这些资源的状态将由多个程序来改变，又由于存在程序执行的随机性，所以程序的运行失去封闭性。由于失去了封闭性，也将导致其失去可再现性。即虽然它们执行时的环境和初始条件相同，但得到的结果却可能各不相同。 习题二 1、试用加锁的方法解决飞机售票系统的问题。 例：民航售票系统，n个售票处 2、用机器指令（testAndset）解决飞机售票系统中任一进程的算法。 习题三 1、进程在做P、V操作时对自己和其他进程有何影响？ 进程在信号量上执行P操作后，若信号量的值为正，当前进程继续执行；若信号量的值为负，当前进程变为等待状态、放弃处理机，其它进程则有机会获得CPU。 进程在信号量上执行V操作后，不会对自己有任何影响，但当信号量的值不大于0时，需要唤醒在该信号量上所对应的等待队列中的进程。 2、设课程的前驱、后继关系如下，若每修一门课程看作进程Px（x∈1..6）试用P、V操作算法描述这种前驱与后继关系。 答： Semaphore：S1：=S2：=S3：=S4：=S5：=S6：=0； Begin Cobegin P1、P2、P3、P4、P5、P6 coend; end. P1（）P2（）P3（） Begin begin begin 修计算机导论；P（S1）；P（S2）； V（S1）；修高级语言程序设计修计算机组成原理； V（S2）；V（S3）V（S4）； End; End; End; P4（）P5（）P6（） Begin begin begin P（S3）；P（S4）；P（S5）； 修数据结构；修86汇编语言；P（S6）； V（S5）；V（S6）；修操作系统； End; End; End; 习题四 1、有三个进程R、W1、W2，进程R 从输入设备上读数据送缓冲区B，若是奇数由W1 进程从B 取数输出；若操作系统1(参考答案)
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