電大本科操作系統(tǒng)形考任務(wù)中的簡答題和應(yīng)用題

1、操作系統(tǒng)形考作業(yè) 1第1 章操作系統(tǒng)概述三、簡答題1、簡述操作系統(tǒng)的定義和主要功能。答：定義： 操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各種硬件和軟件資源、 有效地組織多道程序運(yùn) 行的系統(tǒng)軟件（或程序集合） ，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。主要功能：（ 1）存儲管理（ 2）進(jìn)程和處理機(jī)管理（ 3）文件管理（ 4）設(shè)備管理（ 5）用戶 接口管理。2、操作系統(tǒng)一般為用戶提供了哪三種界面？各有什么特點(diǎn)？ 答：操作系統(tǒng)一般為用戶提供的三種界面是：圖形用戶接口、命令行接口和程序接口。（1 ）圖形用戶接口：用戶利用鼠標(biāo)、窗口、菜單、圖標(biāo)等圖形界面工具，可以直觀、方便、 有效地使用系統(tǒng)服務(wù)和各種應(yīng)用程序及實(shí)用工具。（2

2、）命令行接口：在提示符之后用戶從鍵盤上輸入命令，命令解釋程序接收并解釋這些命 令，然后把它們傳遞給操作系統(tǒng)部的程序，執(zhí)行相應(yīng)的功能。（3 ）程序接口：也稱系統(tǒng)調(diào)用接口。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)核與用戶程序、應(yīng)用程序之間的 接口。在 UNIX/Linux 系統(tǒng)中，系統(tǒng)調(diào)用以 C 函數(shù)的形式出現(xiàn)。第2 章進(jìn)程管理三、簡答題1、在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程的概念？它與程序的區(qū)別和聯(lián)系是怎樣的？ 答：程序在并發(fā)執(zhí)行方式下，運(yùn)行時(shí)具有異步性的特征， “程序”這個(gè)靜態(tài)概念已經(jīng)不能如 實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過程中的特征了。 因此引入 “進(jìn)程”的概念來描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程的 性質(zhì)。區(qū)別：（ 1 ）動(dòng)態(tài)性。程序是指令的有

3、序集合，是靜態(tài)的、被動(dòng)的概念，可以作為一種軟件 資源長期保存；進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行過程，是動(dòng)態(tài)的、主動(dòng)的概念，有一定的生命期，會(huì) 動(dòng)態(tài)地產(chǎn)生和消亡。 （2 ）并發(fā)性。進(jìn)程是一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的單位，能與其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。 進(jìn)程是作為資源申請和調(diào)度單位存在的； 而程序是不能作為一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的單位而并發(fā)執(zhí)行 的。（3 ）非對應(yīng)性。程序和進(jìn)程無一一對應(yīng)的關(guān)系。一個(gè)程序可以被多個(gè)進(jìn)程共用；一個(gè)進(jìn)程 在其他活動(dòng)中又可以順序地執(zhí)行若干個(gè)程序。（4 ）異步性。各個(gè)進(jìn)程在并發(fā)執(zhí)行過程中會(huì)產(chǎn)生相互制約關(guān)系， 造成各自前進(jìn)速度的不可預(yù)測性。 而程序本身是靜態(tài)的， 不存在這種異 步特征。聯(lián)系： 程序是構(gòu)成進(jìn)程的組成部分之

4、一， 一個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行目標(biāo)是執(zhí)行它所對應(yīng)的程序。 如果 沒有程序，進(jìn)程就失去了其存在的意義。 進(jìn)程映像由程序、 數(shù)據(jù)集合、棧和進(jìn)程控制塊 （PCB） 四部分組成。2、進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么？答：如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入。任何時(shí)候，處于臨界區(qū)的進(jìn)程不可多于一個(gè)。 如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)， 則其它所有試圖進(jìn)入臨界區(qū) 的進(jìn)程必須等待。 進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限時(shí)間退出， 以便其它進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的 臨界區(qū)。如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進(jìn)程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。四、應(yīng)用題 1、用如圖 1 所示的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖能夠說明有關(guān)處理機(jī)管理的大量容

5、。圖1進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖試回答：(1 )什么事件引起每次顯著的狀態(tài)變遷？(2 )下述狀態(tài)變遷因果關(guān)系能否發(fā)生？為什么？2 t 124 t 1解: (1 )就緒t運(yùn)行：CPU空閑，就緒態(tài)進(jìn)程被調(diào)度程序選中。運(yùn)行t就緒：正在運(yùn)行的進(jìn)程用完了本次分配給它的CPU時(shí)間片。運(yùn)行t阻塞：運(yùn)行態(tài)進(jìn)程因某種條件未滿足而放棄對CPU的占用，如等待讀文件。阻塞T就緒：阻塞態(tài)進(jìn)程所等待的事件發(fā)生了，例如讀數(shù)據(jù)的操作完成。(2)2t1 ：可以。運(yùn)行進(jìn)程用完了本次分配給它的時(shí)間片，讓出CPU，從就緒隊(duì)列中選一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行。3t2 :不可以。任何時(shí)候一個(gè)進(jìn)程只能處于一種狀態(tài)，它既然由運(yùn)行態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)，就 不能再變?yōu)榫途w態(tài)。

6、4 t1 ：可以。某一阻塞態(tài)進(jìn)程等待的事件出現(xiàn)了，而且此時(shí)就緒隊(duì)列為空，該進(jìn)程進(jìn)入 就緒隊(duì)列后馬上又被調(diào)度運(yùn)行。2、判斷下列同步問題的算法是否正確？若有錯(cuò)，請指出錯(cuò)誤原因并予以改正。(1 )設(shè)A, B兩個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū) Q , A向Q寫入信息，B從Q讀出信息，算法框圖如圖2所示。（2 ）設(shè)A , B為兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程，它們共享一個(gè)臨界資源。其運(yùn)行臨界區(qū)的算法框圖如圖3 所示。AiS揮B庇程人倍號呈s的Off!為2的初值Ml*“圖2進(jìn)程A, B的算法框圖圖3兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程臨界區(qū)的算法框圖解:（1 ）圖2所示的算法不對。因?yàn)?A、B兩個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū) Q,如果A先運(yùn)行，且信息數(shù)量足夠多，那么緩沖

7、區(qū)Q中的信息就會(huì)發(fā)生后面的沖掉前面的，造成信息丟失，B就不能從Q中讀出完整的信息。改正： A、B兩進(jìn)程要同步使用緩沖區(qū)Q。為此，設(shè)立兩個(gè)信號量：empty表示緩沖區(qū)Q為空，初值為1 ； full表示緩沖區(qū)Q為滿，初值為0。算法框圖如圖4所示。（2 ）圖3所示的不對。因?yàn)?A、B兩個(gè)進(jìn)程是并發(fā)的，它們共享一個(gè)臨界資源，所以二者 應(yīng)互斥地使用該臨界資源，在進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)不存在先A后B的時(shí)序關(guān)系，而是哪個(gè)進(jìn)程先到一步就先進(jìn)入自己的臨界區(qū)。改正： A、B兩個(gè)進(jìn)程應(yīng)互斥地進(jìn)入臨界區(qū)。為此，設(shè)立一個(gè)信號量： 互斥信號量 mutex， 其初值為1。算法框圖如圖5所示。LB進(jìn)程A進(jìn)程B進(jìn)程*產(chǎn)rPfempK)P

8、(&1)P(tnutes)向Q寫入信息從Q中讀岀信息|醫(yī)界區(qū)代碼偽a臨界區(qū)代碼C Sbv(emptv)1 1vfmutes:)1VfmDtex)1圖4圖2改正后的算法框圖圖 5圖3改正后的的算法框圖操作系統(tǒng)形考作業(yè)2第3章處理機(jī)調(diào)度三、簡答題1、作業(yè)提交后是否馬上放在存中？為什么？答：不是。因?yàn)樽鳂I(yè)提交后被放在作業(yè)后備隊(duì)列上，只有被作業(yè)調(diào)度程序選中，進(jìn)行作業(yè)調(diào)度，作業(yè)才可能被放入存。2、作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度二者間如何協(xié)調(diào)工作？答：作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度是 CPU主要的兩級調(diào)度。作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它所選擇的作業(yè)只是具有獲得處理機(jī)的資格，但尚未占有處理機(jī)，不能立即在其上實(shí)際運(yùn)行。而進(jìn)程調(diào)度是 微觀調(diào)度

9、，它根據(jù)一定的算法， 動(dòng)態(tài)地把處理機(jī)實(shí)際地分配給所選擇的進(jìn)程， 使之真正活動(dòng) 起來。3、中斷響應(yīng)主要做哪些工作？由誰來做？答：中斷響應(yīng)主要做的工作是：中止當(dāng)前程序的執(zhí)行； 保存原程序的斷點(diǎn)信息 （主要是程序計(jì)數(shù)器PC和程序狀態(tài)寄存器 PS的容）；轉(zhuǎn)到相應(yīng)的處理程序。中斷響應(yīng)由硬件實(shí)施。四、應(yīng)用題很宦在ACPL條件卜冇卜列哩執(zhí)仃的作業(yè)M作業(yè)運(yùn)行時(shí)阿優(yōu)先數(shù)11032)1313414552作業(yè)到來的時(shí)閭是按作業(yè)編號頗序進(jìn)祁的（即后面作業(yè)依次比前-個(gè)作業(yè)遲到一個(gè)時(shí) 間單僮（1）采用-I 1 - : 1：.: =1算法時(shí)執(zhí)行這些作業(yè) 的情況。（2）（3） -解：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)渣（RR）件業(yè) i 114153

10Q 2斗 $ 6 7 # 3 】0 1112 13 H 15 R 17 18 19t時(shí)間片輸特法（RR作業(yè)到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間克成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間10)919L9211211.0322863.0431522.054516122.4平均周轉(zhuǎn)時(shí)同JS.0平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間2.062、佻定在單cpu條fl卜fi卜列腔執(zhí)tr的作業(yè):作牝運(yùn)行時(shí)阿優(yōu)先數(shù)11032)1323414552件業(yè)到來的時(shí)間是按作業(yè)編號頗序進(jìn)行的（即后面作業(yè)依次比前一個(gè)作業(yè)遲到一個(gè)時(shí) 間單也-（1） 證弓寅工采用忙r療為沁瑚：|（注意：優(yōu)先數(shù)大的優(yōu)先級高）算法時(shí)執(zhí)行這些作業(yè)的情況。（2） -（3）解：非搶占式優(yōu)光級；作業(yè)】作業(yè)4柞業(yè)3 杵詡汁 作業(yè)二0JO U U店 19t怵搶占式優(yōu)先級作業(yè)到達(dá)時(shí)聞迖廳時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)伺帶權(quán)周軟時(shí)冋101010101.021191818.0321311554311188.0545