操作系统作业题与答案.doc

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制系统的硬件和软件资源，以提供高效、可靠的服务。本题集主要涉及操作系统中的几个关键概念，包括作业管理、进程管理、进程同步与通信、死锁、作业调度和存储管理。 **作业管理** 1. 三道程序的执行时间计算： - 顺序执行时，总时间等于各个程序执行时间之和，即 A + B + C 的输入、计算和输出时间。 - 并行执行时，考虑设备的利用率，理想情况下三个程序可以同时进行输入、计算和输出。最短时间取决于最慢的程序，即 C，因为它的计算时间最长，所以最短时间为 C 的计算时间加上所有程序的输入和输出时间之和。 **进程管理** 1. Bernstein 条件是并发执行的条件，确保没有数据依赖导致错误。例如，S1 和 S2 可并发执行，当且仅当 S2 不依赖 S1 的结果（即不读取 S1 修改过的变量）。 2. 前趋图表示语句间的执行顺序，根据语句的读写操作，可以确定哪些语句不能并发执行，从而构建前趋关系。 3. 生产者消费者问题的 deposit 和 remove 过程涉及同步，可以通过信号量实现，比如互斥信号量用于保护缓冲区，计数信号量记录缓冲区中可用的空间。 **进程同步与通信** 1. 信号量用于实现进程间同步和互斥，不同场景下初始值和含义不同。例如，互斥信号量初值为 1，表示临界区空闲；允许 m 个进程进入临界区，信号量初值为 m，每次 P 操作减 1，V 操作加 1。 **死锁** 1. 当多个进程形成循环等待资源时，可能发生死锁。例如，街道交通问题中，车辆可能形成环路，导致无法继续前进。 2. 预防死锁的方法包括避免循环等待、资源预分配或设置超时机制。 **作业、进程调度** 1. 作业调度算法有先来先服务、短作业优先、优先级高者优先等，适合处理长时间运行的作业；进程调度则常用轮转法、优先级调度等，以保证系统响应速度。 2. 给定的调度算法结合等待时间和要求运行时间，体现了公平性和系统资源利用率，因为它既考虑了等待时间（避免长作业无限等待），也考虑了运行时间（短作业优先）。 **存储管理** 1. 页式虚拟存储管理中，页面大小和作业的内存分配策略影响性能。例如，通过计算缺页率和页面置换算法，分析不同调度算法下的性能。 以上内容涵盖了操作系统中的一些基础知识点，包括作业管理、进程管理、进程同步、死锁、调度和存储管理。实际解题时，需要根据具体问题细节进行深入分析和计算。