(完整版)操作系统第3章习题带答案

第三章

一、问答题

1、用户级线程与内核级线程的区别是什么？

2、PCB 中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？

3、什么是操作系统的内核？

4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。

5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法，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，进程P 运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到；进程等待一段时间后得到内存；进程调度再次选中了进程P 占用处理机运行；进程P 的时间片到；一段时间后，进程P 再次占用处理机；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；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；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。

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，要求增加内存使用量，没有得到（运行→阻塞）；进程等待一段时间后得到内存（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）；进程P 的时间片到（运行→就绪）；一段时间后，进程P 再次占用处理机（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。

6、试比较进程与程序的异同。

7、引起创建进程的事件通常有哪些？简述进程的创建过程。

8、简述进程的阻塞过程。

9

10、进程控制块的作用是什么？它主要包括哪几部分内容？

11、简述操作系统的三级调度。

12、为什么要了解进程间的家族关系？

因为父进程和子进程之间是隶属关系，子进程可以继承使用父进程的资源；如果父进程被撤销，还应撤销其所有的子孙进程。

13、什么是进程？。

14、试比较进程和线程的区别。

15、简述进程的基本状态，画出其状态转换图。

二、计算题

1、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 Ta=10 分钟，Tb=15 分钟，Tc=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？

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%

2、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（越小者越高）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

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。

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

3、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10 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。

4、假定有一个进程A，它的工作流程图如下所示，如果系统中进程只有三种状态（就绪、执行、阻塞），且进程被进程调度选中后就可投入运行，时间片

q=200ms，请顺序列出其从开始到结束所经历的状态转化过程，并注明原因。开始磁盘I/O 请求磁带I/O 请求打印请求结束

开始时，进程被调度程序选中立即投入运行，运行 200ms 后，时间片到时，进程由运行态转变成就绪态，发生进程切换，其他进程被调度运行；某时刻，该进程重新被调度程序调度投入运行，进程从就绪态变成运行态，运行 50ms 后，进程请求磁盘 I/O，由运行态变为阻塞态；磁盘 I/O 完成后，进程由阻塞态变为就绪态，并在某时刻被调度程序调度得到 CPU 运行，从就绪态变成运行态；运行50ms 后，进程因请求磁带 I/O 而阻塞；进程磁带 I/O 请求完成后，从阻塞态变成就绪态，某一时刻被调度程序选中执行，从就绪态变成运行态，运行200ms 后时间片用完，进程从运行态变为就绪态；某一时刻，调度程序选中进程执行，但进程要执行打印请求，此时进程从就绪态变成阻塞态；打印请求结束后，进程由阻塞态变为就绪态，某一时刻进程又被重新调度执行，进程从就绪态变成运行态，运行 150ms 后进程结束。

三、应用题

请设计一种 PCB 的组织方式，画出示意图，并用文字进行简要描述。

可采用链接或索引方式，具体方案参考课本