操作系统概念上的作业

1.os的作用表现在哪几个方面？

（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口

（2）OS作为计算机系统资源的管理者

（3）OS实现了对计算机资源的抽象

 

2.试说明操作系统与硬件、其他系统软件以及用户之间的关系。

（1）与硬件的关系：操作系统是位于硬件层上的第一层软件，它直接管理着计算机的硬件，合理组织计算机工作流程，并提高了硬件的利用率。

（2）与其他系统软件的关系：操作系统是系统软件，但它不同于其它系统软件和应用软件，它为其它系统软件和应用软件提供接口。应用软件要使用操作系统所提供的服务方可方便使用计算机。

（3）与用户之间的关系：操作系统是为改善人机界面、提供各种服务，为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。

 

3.OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？

并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。

 

4.有三个程序A、B、C，它们使用同一个设备进行I/O操作，并按A、B、C的优先次序执行。这三个程序的计算机和I/O操作时间如下表所示。假设调度时间可忽略不计，请分别画出单道程序环境和多道程序环境下（假设内存中可同时装入这三道程序），它们运行的时间关系图，并比较它们的总运行时间（单位：ms）。

程序      操作	A	B	C
计算	30	60	20
I/O	40	30	40
计算	10	10	20

 

 

5.在操作系统中为什么引入进程的概念？

程序在并发执行方式下，运行时具有异步性的特征，“程序”这个静态概念已经不足以描述程序的执行过程。这样，就需要一个数据结构PCB来记录程序的状态，以及控制其状态转换所需的一些信息。因此，将PCB、程序、数据三者组成一个完整的实体，就是进程实体。进程是程序的一次执行，引入进程的概念，便于操作系统对于程序的运行进行控制。

6.为什么说PCB是进程存在的唯一标志？

在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志

7.说明进程在三个基本状态之间转换的基本原因。并画出转换图

 

1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源

（2）执行状态→就绪状态：时间片用完

（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求

（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成

8.进程在运行时存在哪两种形式的制约？并举例说明之

（1）间接相互制约关系。例：有两进程A、B，如果A提出打印申请，但此时系统以纪念馆把唯一的一台打印机分配给了B，则此时A只能阻塞，只有当B释放了打印机，A才能就绪。

（2）直接相互制约关系。例：有一个输入进程A通过单缓冲区，向B提供数据，当缓冲区空时，计算进程因不能获得所需数据而阻塞，当进程A把数据输入缓冲区后，便唤醒进程B；反之，当缓冲区满时进程A阻塞，当B取走数据后，A就绪。

9.同步机构应遵循哪些基本准则？为什么

在多道程序环境下，当程序并发执行时，由于资源共享和进程合作，使同处于一个系统中的进程之间可能存在着以下两种形式的制约关系(1)间接相互制约关系，  同处于一个系统中的进程，通常都共享着某种资源。(2)直接相互制约关系，这种制约主要源于进程间的合作。所以使用系统中的临界资源时，诸进程应采取互斥方式，实现对资源的共享。为实现进程互斥的进入自己的临界区，可用软件方法，但更多的是在系统中设置专门的同步机制来协调各进程间的运行。所有的同步机制都应遵循以下四条准则: (1) 空闲让进:因为，  当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。(2)忙则等待:因为，当己有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其它试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。(3)有限等待:因为，对要求访问的临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。(4)让权等待:因为，当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，  以免进程陷入“忙等”状态