操作系统考试：批处理作业调度与资源分配问题分析

"操作系统学位考试(B)1" 操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理和控制计算机硬件及软件资源，提供用户界面，实现任务调度，保证系统安全与稳定。本考试涵盖了操作系统的重要概念和原理，包括批处理作业调度、死锁处理、虚拟存储管理、进程与线程的关系以及资源分配的安全性。 名词解释： 1. 内核：操作系统的核心部分，直接与硬件交互，负责系统调度、内存管理、设备驱动等基础功能。 2. PSW（Program Status Word）：程序状态字，存储处理器的状态信息，如条件标志、中断屏蔽位等。 3. 临界区：进程中访问共享资源的部分，同一时刻只允许一个进程执行。 4. 文件目录：用于组织和管理文件的结构，帮助系统快速定位和访问文件。 5. 进程：操作系统中表示独立执行的程序实例，拥有自己的内存空间和状态。 简答题： 1. 操作系统的功能主要包括：进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和作业调度。现代操作系统特征包括：并发性、共享性、虚拟化、异步性和安全性。 2. 死锁的四个必要条件是：互斥条件、请求与保持条件、不剥夺条件和循环等待。处理方法包括预防、避免、检测与恢复。 3. 虚拟存储管理与中级调度的对换技术不同在于，前者是根据程序执行的局部性原理，将暂时不用的数据或代码换出到磁盘，而对换技术主要针对内存不足的情况，将整个进程换出。 4. 进程间的关系包括：互斥、同步、通信和竞争。在生产者-消费者问题中，生产者与消费者是同步关系，生产者等待缓冲区空位，消费者等待缓冲区有数据。 5. 线程的实现机制包括：内核级线程、用户级线程和混合式线程。内核级线程调度灵活但开销大；用户级线程调度快但无法利用多处理器；混合式线程结合两者的优点。 综合题： 1. 作业调度算法比较了优先级调度和时间片轮转法。优先级调度保证高优先级作业先执行，平均带权周转时间较短，但可能导致长作业等待时间过长。时间片轮转法则保证每个作业都有机会执行，但平均周转时间较长。 2. 资源分配问题涉及安全性检查。通过安全序列判断系统状态，若能找到一个顺序执行所有进程且不会导致资源不足的安全序列，则系统安全。如果P2请求后没有安全序列，系统将进入不安全状态。 本考试通过这些题目，旨在考察学生对操作系统基本概念、调度策略、资源管理等方面的理解和应用能力。