操作系统例题汇总

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1、1．2例题精选例1.1如何理解虚拟机的概念？解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。讨论“虚拟”的概念

2、体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。例1.2什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？解:所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是：（1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序等待I／O操作时CPU空闲，造成CPU资源的浪费。在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源，当某个程序等待I／O操作时，CPU可以执行其他程序，这大大地提高了CPU的利用率。（2）设备利用率高：在多道程序环

3、境下，内存和外设也由多个程序共享，无疑也会提高内存和外设的利用率。（3）系统吞吐量大：在多道程序环境下，资源的利用率大幅度提高，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。讨论多道程序在计算机中并发地运行是现代计算机系统的重要特征。早期的单道批处理系统与人工操作相比自动化程度大大提高，但系统中仍有较多的空闲资源，系统的性能较差。多遭批处理系统虽有很多优点，但这种系统交互能力差，作业的平均周转时间长。多道程序处理系统要解决的主要问题是，如何使多个程序合理、有序地共事处理机、内存、外设等资源。例1.3A，B两个程序，程序A按顺序使用CPU10S，使用设备甲5S，使用CPU5S，使用设备乙10S，最

4、后使用CPU10S。程序B按顺序使用设备甲10S，使用CPU10S，使用设备乙5S，使用CPU5S，使用设备乙10S。（忽略调度程序执行时间）试问：（1）在顺序环境下执行程序A和程序B，CPU的利用率是多少？（2）在多道程序环境下，CPU的利用率是多少？解（1）程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕，程序B才开始执行。两个程序共耗时80S，其中占用CPU时间为40S，顺序执行时CPU的利用率为50％。（2）在多道程序环境下，两个程序并发执行，其执行情况如图所示。可以看出，两个程序共耗时45S，其中占用CPU时间为40S，故此时CPU的利用率为40/45=88.89％。讨论(1)在单道程序环

5、境下，程序顺序执行，CPU被一道程序独占，即使CPU空闲，其他程序也不能使用，所以CPU的利用率低。（2）在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。当其中一个程序由于某种原因（例如进行1／O操作）而不能占用CPU时，其他程序就可以占用CPU，提高了CPU的利用率。（3）在该例中，当程序A使用完设备甲时，由于CPU正被程序B占用，所以程序A必须等待一段时间（如虚线所示）。同理，当程序B第二次使用完CPU准备使用设备动时，由于此时设备乙正被程序A占用，所以程序B也必须等待一段时间（如虚线所示），这时CPU将空闲（如虚线所示）。例1.4试述分时系统与实时系统，并比较它们的区别。解

6、:分时系统是指在一个系统中多个用户分时地使用同一计算机。实时系统是指计算机及时响应外部事件的请求，在规定时限内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地运行。实时系统与分时系统的主要区别有两点。(1)分时系统的目标是提供一种通用性很强的系统，有较强的交互能力，而实时系统则大都是具有特殊用途的专用系统，交互能力略差；（2）分时系统对响应时间虽有要求，但一般来说，响应时间由人所能承受的等待时间来确定；而实时系统对响应时间要求更高，一般由控制系统或信息处理系统所能接受的延迟时间来决定。1．3习题1.填空题：（1）当CPU执行操作系统代码时，称处理机处于（A）执行态（B）目态（C）管

7、态（D）就绪态（2）在下列性质中，不是分时系统的特征。（A）多路性（B）交互性（C）独占性（D）成批性（3）下列仅一条指令只能在管态下执行。（A）读取时钟指令（B）访管指令（C）屏蔽中断指令（D）取数指令2.何谓管态（系统态）和目态（用户态）？3.一般从哪几方面对操作系统的性能进行评价？4.试说出几种你所熟悉的操作系统名称，并说明其特征。5.试列举UNIX操作系统的特点。6.根据你使用计算机系统的经验，说明操