操作系统是计算机科学中的核心领域，它负责管理计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供高效、可靠的服务。掌握操作系统原理对于理解和设计高效的计算机系统至关重要。以下是一些经典计算题，它们可以帮助你深入理解操作系统的基本概念和原理。
1. 进程调度
题目描述：假设有五个进程，它们的到达时间和执行时间如下表所示。请使用先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和轮转调度（RR）算法进行调度，并计算每种算法下的平均周转时间和平均带权周转时间。
| 进程 | 到达时间 | 执行时间 |
|---|---|---|
| P1 | 0 | 3 |
| P2 | 1 | 6 |
| P3 | 4 | 4 |
| P4 | 6 | 5 |
| P5 | 7 | 2 |
解答：
FCFS：按照进程到达的顺序执行，计算结果如下：
- 平均周转时间：( \frac{3+7+8+13+15}{5} = 8.6 )
- 平均带权周转时间：( \frac{1+2.17+2+2.6+7.5}{5} = 3.14 )
SJF：选择执行时间最短的进程优先执行，计算结果如下：
- 平均周转时间：( \frac{3+7+8+12+14}{5} = 8.2 )
- 平均带权周转时间：( \frac{1+2+2+2.4+7}{5} = 3.04 )
RR：每个进程最多执行一个时间单位，如果执行时间超过一个时间单位，则剩余部分等待，计算结果如下：
- 平均周转时间：( \frac{3+8+8+13+14}{5} = 8.6 )
- 平均带权周转时间：( \frac{1+2+2.67+2.4+3.5}{5} = 2.4 )
2. 存储管理
题目描述：假设有一个分页存储系统，内存大小为4页，页面大小为1000字节。内存初始为空，以下进程的页面访问序列如下：
- 进程A：0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3
- 进程B：0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5
请使用最佳适应分配、最差适应分配、首次适应分配和循环首次适应分配算法进行页面分配，并计算每种算法下的缺页次数。
解答：
- 最佳适应分配：每次分配最小的可用页面，计算结果如下：
- 进程A：3次
- 进程B：4次
- 最差适应分配：每次分配最大的可用页面，计算结果如下：
- 进程A：5次
- 进程B：4次
- 首次适应分配：按照页面访问序列分配，计算结果如下：
- 进程A：5次
- 进程B：4次
- 循环首次适应分配：每次从上次分配的位置开始查找，计算结果如下：
- 进程A：5次
- 进程B：4次
3. 死锁
题目描述：假设有四个进程和一个资源，进程和资源的需求如下表所示：
| 进程 | 需求 |
|---|---|
| P1 | R1, R2 |
| P2 | R2, R3 |
| P3 | R3, R1 |
| P4 | R1, R4 |
请分析这四个进程是否会发生死锁，并解释原因。
解答：
这四个进程不会发生死锁。因为在任意时刻，至少有一个进程可以获取它所需的所有资源并执行完毕。例如，进程P1可以先获取R1和R2，然后执行完毕释放资源，这样进程P2就可以获取R2和R3，依此类推。
总结
以上经典计算题可以帮助你深入理解操作系统的基本原理。通过分析和解答这些问题，你可以更好地掌握进程调度、存储管理和死锁等关键概念。在学习和实践中，不断积累和总结经验，将有助于你在操作系统领域取得更大的成就。