操作系统原理：习题解析与多道程序运行分析

"该资源提供了《操作系统原理》课程的相关习题及参考答案，涵盖了操作系统的基本概念、功能以及进程调度等核心知识点。" 操作系统原理是计算机科学中的基础学科，它研究如何高效、安全地管理计算机的硬件资源，提供给用户友好的接口。本资料主要讨论了操作系统的定义、基本功能以及在实际运行中的应用。操作系统的五大基本功能包括：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统管理和用户接口。处理机管理涉及到进程的创建、调度和销毁；存储器管理关注内存的分配和回收；设备管理负责I/O设备的控制；文件系统管理则涉及文件的存储、检索和保护；用户接口则是用户与操作系统交互的桥梁。 网络操作系统除了上述功能外，还需要实现网络通信，允许系统间的通信和数据交换；资源共享，使得网络中的设备和数据可以被多个用户访问；网络服务，提供如DNS、DHCP等网络服务；以及网络用户接口，提供给网络用户访问网络资源的工具。 在习题中，提到了进程调度的问题。例如，不同的进程顺序会影响到平均等待时间。在先来先服务（FCFS）调度算法中，进程的执行顺序直接影响到等待时间。例如，进程A、B、C在就绪队列中的顺序为ABC时，平均等待时间为6毫秒；而顺序为CBA时，平均等待时间为17毫秒。这展示了调度策略对系统性能的影响。 此外，习题还涉及了多道程序设计的概念。在内存中同时运行多个程序（A、B、C）可以减少总体的执行时间，通过在I/O操作期间切换到其他进程，可以有效利用处理机时间，减少了空闲时间。在忽略调度程序执行时间的情况下，三道程序的总执行时间为180ms，相比单道执行的260ms，节省了80ms。如果考虑程序状态转换的时间（每次1ms），总执行时间将增加到186ms。 最后，资料中还提到了系统调用的过程。系统调用是用户程序请求操作系统服务的方式，类似于中断，但由执行访管指令触发。系统调用处理过程包括检查响应条件、关闭中断、保存上下文、执行服务程序、恢复上下文和打开中断等步骤。 这份资料详细介绍了操作系统的核心概念，并通过习题的形式帮助学习者理解和应用这些知识，是学习操作系统原理的宝贵资源。