操作系统期中考试试题解析

"操作系统试卷包含了2013-2014学年第一学期期中考试的试题，主要针对11级计算机各专业的学生。试卷包括闭卷考试，总时间为110分钟，涵盖操作系统的基本概念和高级主题，如进程状态变迁、调度策略、线程、进程通信、死锁以及作业调度等知识点。" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，负责管理和协调计算机硬件和软件资源的使用。试卷中的问题涉及到以下几个关键知识点： 1. **进程状态变迁**：进程在运行过程中可以经历新建、就绪、运行和终止等多个状态。题目中给出了一个进程状态图，要求解释状态变迁的原因，例如，状态2到3可能是因为进程完成了其CPU时间片，被操作系统调度器暂停；状态3到4可能是进程完成了它的任务，准备被终止。 2. **调度策略与效果**：非剥夺式调度是指一旦一个进程获得CPU，除非它自己完成或被强制停止，否则不会被抢占。分析状态变迁图可以推断出调度策略，比如按照FCFS（先来先服务）原则或者优先级调度，然后讨论这种调度策略对系统性能的影响。 3. **线程与进程**：线程作为调度单位，意味着处理器调度的对象细化到了线程级别，进程不再是基本的调度单元。线程允许并发执行，减少了上下文切换的开销，但依然存在线程阻塞的问题。 4. **进程通信**：进程间的通信用于交换信息，包括管道、消息队列、共享内存、信号量等方式。剪贴板可以视为一种轻量级的通信方式，而磁盘文件则常用于持久化存储数据，也可视为一种间接的通信手段。 5. **死锁**：死锁是多个进程相互等待对方释放资源导致无法继续执行的情况。处理死锁有多种策略，如预防、避免、检测和恢复。有序资源分配法是一种预防死锁的方法，但它可能导致资源利用率降低。 6. **作业调度**：作业调度决定哪些作业应当优先执行，以优化系统性能指标，如周转时间和响应时间。短作业优先策略通常能降低平均周转时间。题目中的J1、J2、J3作业，若按J1(2h)、J3(3h)、J2(5h)的顺序执行，将得到最小的平均周转时间。 7. **地址空间**：每个进程都有自己独立的地址空间，提供资源隔离和保护，防止一个进程访问或修改另一个进程的数据。地址空间的大小决定了程序可以使用多少内存。 这份试卷旨在检验学生对操作系统核心概念的理解和应用能力，涵盖的内容广泛且深入，对理解操作系统的运作机制具有重要作用。