操作系统第三章作业答案

第三章

一、问答题

1、某系统采用响应比高者优先的处理机调度算法，某个时刻根据用户要求创建了一个进程P，进程P在其存在过程中依次经历了：

进程调度选中了进程P占用处理机运行（就绪—>运行），进程P运行中提出资源申请，要求增加主存使用量，没有得到（运行—>阻塞）；

进程等待一段时间后得到主存（阻塞—>就绪）；

进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪—>运行）；

有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q（运行—>就绪）；

进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪—>运行）；进程P运行完。

请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。

2、何谓进程，它与程序有哪些异同点？61

3、引起创建进程的事件通常有哪些？69

4、简述时间片轮转调度算的基本思想。大多数时间片轮转调度算法使用一个固定大小的时间片，请给出选择小时间片的理由。然后，再给出选择大时间片的理由。75

5、进程有哪几种基本状态？试举出使进程状态发生变化的事件并描绘它的状态转换图。63

6、进程创建、撤销、唤醒和阻塞原语的流程69、70、71

7、进程控制块的作用是什么？它主要包括哪几部分内容？65

8、用户级线程与内核级线程的区别是什么？81

9、PCB中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？65

10、列举引起进程创建和撤销的事件69、70

11、试比较进程和线程的区别。81

12、什么是操作系统的内核？67

13、简述操作系统的三级调度（简述其各级调度的基本功能即可）。72

二、计算题

1、就绪队列中有4个进程P1，P2，P3，P4同时进入就绪队列，它们进入就绪队列2秒之后开始进程调度，它们需要的处理器时间如表所示。

忽略进行调度等所花费的时间，且进程执行过程中不会发生阻塞，请回答下列问题：分别写出采用时间片轮转调度算法（时间片为4秒）、响应比高者优先调度算法选中进程执行的次序。

答：

时间片轮转调度算法：P1，P2，P3，P4 ，P1，P2，P4，P1，P2，P2

响应比高者优先调度算法：P3，P4，P1，P2

2、在某计算机系统中，时钟以固定的频率中断CPU，以增加日历计数或控制系统中的一些定时操作，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：

时钟中断频率为60Hz，所以时钟周期为：1/60s=50/3ms

在每个时钟周期中，CPU要用2ms时间执行中断程序，所以CPU用于时钟中断处理的时间比率为：2/（50/3）=6/50=12%

3、若程序Pa，Pb和Pc单独执行时间分别Ta，Tb和Tc，Ta=1小时，Tb=1.5小时，Tc=2小时，其中处理机工作时间分别为Sa=10分钟，Sb=15分钟，Sc=35分钟。如果采用多道程序设计的方法，让Pa，Pb和Pc并行工作，假定处理机利用率达到60%，另加20分钟系统开销，请问系统效率能提高百分之几？

答：

Ta,Tb和Tc并行工作共用CPU时间：

(10+15+35)/60%=100(3分)

系统效率提高:

[(60+90+120)-(100+20)]/(60+90+120)*100%

=(270-120)/270*100%

=55.6%

4、在单机系统中，系统中各个进程到达就绪队列的时刻、执行时间和优先级（越大者越高）如下表所示。假设进程的调度时间忽略不计。请分别给出采用剥夺式优先级调度算法时各个进程的调度次序，并计算平均周转时间：

平均周转时间6.8

三、设计题

请设计一种PCB的组织方式方案。（一定要画图，索引和链接答一个即可）