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1、以下是形考作业中的主观题，完成后请提交辅导老师。形考作业1第1章 简答题（每题4分，从以下6题中选择1个完成）1. 简述操作系统的定义。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、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。2. 在计算机系统中操作系统处于什么地位？操作系统是为裸机配置的一种系统软件，是用户和用户程序与计算机之间的接口，是用户程序和其它系统程序的运行平台和环境。它有效地控制和管理计算机系统中的各种硬件和软件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，最大限度地方便用户使用机器，发挥资源的作用。操作系统是计算机系统的灵魂和代表。操作系统这个重要的系
2、统软件跟其它软件不同，其它软件可能来去匆匆，它必须从机器打开电门直到关机一直在运行。操作系统软件运行后可以控制和帮助其它软件运行。3. 操作系统的主要功能有哪些？操作系统（Operating System，简称OS）是一管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能：进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理4. 操作系统一般为用户提供了哪三种界面？各有什么特点？5. 图形界面，简单方便，但对机器要求高菜单界面，较方便，对机器要求低，功能不全文字界面，不方便，难操作，但对机器要求低，对于某些操作非常快捷。
3、6. 操作系统主要有哪三种基本类型？各有什么特点？多道批处理系统、分时系统、实时系统多道批处理系统的特点：多道和成批分时系统的特点：同时性、交换性、独立性呵呵及时性实时系统的特点：具有特殊用途的专用系统。交互能力较弱、响应时间更严格、对可靠性要求更高7. 使用虚拟机，有什么优势和不足？优点:运行在主机上，完全独立，虚拟机里面的所有操作不会影响主机，即使虚拟崩溃了，一般用来测试或与实验，当然它有这些优点想怎么就怎么。缺点：它就是建立在主机上，毕竟是虚拟机，也是文件，很容易被破坏。第2章 简答题（每题4分，从以下10题中选择2个完成）1. 在操作系统中为什么要引入进程概念？它与程序的区别和联系是什
4、么？因为无法看到程序运行时候具体的情况，所以引入进程一个程序执行的时候，就会在内存和CPU中处理信息，那么进程则是运行中的程序的显示也就是程序运行的时候才会有进程 ，进程就是反应程序运行的东西就如同杀毒软件，windows系统软件 刻在运行，那么进程中都有杀毒和系统软件若是一些病毒感染了电脑，那么病毒按道理来说是有进程的，但是由于其具有隐藏性和破坏性，所以很难看到，即使看到都不能简单的结束2. 进程的基本状态有哪几种？分别为运行态、就绪态、阻塞态3. PCB的作用是什么？它是怎样描述进程的动态性质的？进程控制块PCB是进程组成中最关键的部分。每个进程有唯一的进程控制块；操作系统根据PCB对进程
5、实施控制和管理，进程的动态、并发等特征是利用PCB表现出来的；PCB是进程存在的唯一标志。PCB中有表明进程状态的信息：该进程的状态是运行态、就绪态还是阻塞态，利用状态信息来描述进程的动态性质。4. PCB表的组织方式主要有哪几种？分别简要说明。 PCB表的组织方式主要有：线性方式、链接方式和索引方式。线性方式是把所有进程的PCB都放在一个表中。链接方式按照进程的不同状态把它们分别放在不同的队列中。索引方式是利用索引表记载相应状态进程的PCB地址5. 进程进入临界区的调度原则是什么？ 如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。 任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有
6、进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。 进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。 如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象6. 简述信号量的定义和作用。P、V操作原语是如何定义的？ 信号量一般是由两个成员组成的数据结构，其中一个成员是整型变量，表示该信号量的值，它是与相应资源的使用情况有关的；另一个是指向PCB的指针。当多个进程都等待同一信号量时，它们就排成一个队列，由信号量的指针项指出该队列的头。信号量通常可以简单反映出相应资源的使用情况，它与P、V操作原语一起使用可实现进程的同步和互斥。7. 计算机系统中
7、产生死锁的根本原因是什么？ 计算机系统中产生死锁的根本原因是：资源有限且操作不当。此外，进程推进顺序不合适也可以引发的死锁。8. 发生死锁的四个必要条件是什么？ 发生死锁的四个必要条件是：互斥条件，不可抢占条件，占有且申请条件，循环等待条件 9. 一般解决死锁的方法有哪三种？ 死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测与恢复。10. 是否所有的共享资源都是临界资源？为什么？ 不是所有的共享资源都是临界资源。因为临界资源是一次仅允许一个进程使用的资源，而系统中有很多资源可以让多个进程同时使用，例如硬盘、正文段等。应用题窗体顶端窗体顶端第2章 应用题（每题10分，从以下6题中选择1个完成）1. 用如图3-
8、23所示的进程状态转换图能够说明有关处理机管理的大量内容。图3-23 进程状态转换图试回答： 什么事件引起每次显著的状态变迁？ 下述状态变迁因果关系能否发生？为什么？（A）21 （B）32 （C）41.就绪运行:CPU空闲,就绪态进程被调度程序选中。运行就绪:正在运行的进程用完了本次分配给它的CPU时间片。运行阻塞:运行态进程因某种条件未满足而放弃对CPU的占用,如等待读文件。阻塞就绪:阻塞态进程所等待的事件发生了,例如读数据的操作完成。下述状态变迁:(A)21:可以。运行进程用完了本次分配给它的时间片,让出CPU,从就绪队列中选一个进程投入运行。(B)32:不可以。任何时候一个进程只能处于一
9、种状态,它既然由运行态变为阻塞态,就不能再变为就绪态。(C)41:可以。某一阻塞态进程等待的事件出现了,而且此时就绪队列为空,该进程进入就绪队列后马上又被调度运行。2. 系统中只有一台打印机，有三个用户的程序在执行过程中都要使用打印机输出计算结果。设每个用户程序对应一个进程。问：这三个进程间有什么样的制约关系？试用P、V操作写出这些进程使用打印机的算法。因为打印机是一种临界资源，所以这三个进程只能互斥使用这台打印机，即一个用户的计算结果打印完之后，另一个用户再打印。设三个进程分别为A、B和C。设一个互斥信号量mutex，其初值为1。进程A进程B进程C P(mutex)P(mutex)P(mut
10、ex)使用打印机使用打印机使用打印机V(mutex)V(mutex)V(mutex) 3. 判断下列同步问题的算法是否正确？若有错，请指出错误原因并予以改正。 设A，B两个进程共用一个缓冲区Q，A向Q写入信息，B从Q读出信息，算法框图如图3-24所示。 设A，B为两个并发进程，它们共享一个临界资源。其运行临界区的算法框图如图3-25所示。 图3-24 进程A, B的算法框图 图3-25 两个并发进程临界区的算法框图 这个算法不对。因为A、B两个进程共用一个缓冲区Q，如果A先运行，且信息数量4 足够多，那么缓冲区Q中的信息就会发生后面的冲掉前面的，造成信息丢失，B就不能从Q中读出完整的信息。 改
11、正： A、B两进程要同步使用缓冲区Q。为此，设立两个信号量： empty表示缓冲区Q为空，初值为1； full表示缓冲区Q为满，初值为0。 算法框图如图1所示。 这个算法不对。因为A、B两个进程是并发的，它们共享一个临界资源，所以二者应互斥地使用该临界资源，在进入临界区时不存在先A后B的时序关系，而是哪个进程先到一步就先进入自己的临界区。 改正： A、B两个进程应互斥地进入临界区。为此，设立一个信号量：互斥信号量mutex，其初值为1。 算法框图如图2所示。 4. 设有无穷多个信息，输入进程把信息逐个写入缓冲区，输出进程逐个从缓冲区中取出信息。设缓冲区是环形的，编号为0n-1，in和out分别
12、是输入进程和输出进程使用的指针，初值都是0。n 为使两类进程实行同步操作，设置了3个信号量：两个计数信号量full和empty，一个互斥信号量mutex。full：表示放有信息的缓冲区数，其初值为( 0 )。empty：表示可供使用的缓冲区数，其初值为( n )。mutex：表示互斥信号量，初值为（ 1 ）。n 填写相应的P、V操作。输入进程Input： while (TRUE) ; ; 信息送往buffer(in); in=(in+1)mod N; /*以N为模*/ ; ; 输出进程Output：while (TRUE) ; ;从buffer(out)中取出信息; out=(out+1)mo
13、d N; /*以N为模*/ ; ;1. P(empty) 2. V(empty) 3. P(mutex) 4. V(mutex) 5. P(full) 6. V(full)5. 设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后再搬到缓冲区B2中，并在打印机上打印结果。问： 系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？ 这些进程间有什么样的相互制约关系？ 用P、V操作写出这些进程的同步算法。答：系统可设三个进程来完成这个任务： R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息， 输入到缓冲区 B1中；C进程负责从缓冲区 B1中取出信息， 进行加工处理， 之后将结果送到缓冲区B2中； P进程负责从缓冲区 B2中取出信息，并在打印机上印出。R进程受 C进程影响， B1放满信息后 R进程要等待等 C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息； C进程受 R进程和 P进程的约束： B1中信息放满后 C进程才可从中取出它们，且 B2被取空
