现代操作系统课后习题答案.pdf

第二章进程管理第一部分教材习题（P 8 1）3、为什么程序并发执行会产生间断性特征？（P 36）4、程序并发执行，为何会失去封闭性和可再现性？（P 37）【解】程序在并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态将由多个程序来改变，致使程序的运行已失去了封闭性。同时由于失去了封闭性，也将导致其再失去可再现性。程序在并发执行时，由于失去了封闭性，程序经过多次执行后，其计算机结果已与并发程序的执行速度有关，从而使程序的执行失去了可再现性。5、在操作系统中为什么要引入进程概念？（P 37）它会产生什么样的影响？【解】在操作系统中引入进程的概念，是为了实现多个程序的并发执行。传统的程序不能与其他程序并发执行，只有在为之创建进程后，才能与其他程序（进程）并发执行。这是因为并发执行的程 序（即进程）是“停停走走”地执行，只有在为它创建进程后，在它停下时，方能将其现场信息保存在它的P C B中，待下次被调度执行是，再 从P C B中恢复C P U现场并继续执行，而传统的程序却无法满足上述要求。建立进程所带来的好处是使多个程序能并发执行，这极大地提高了资源利用率和系统吞吐量。但管理进程也需付出一定的代价，包括进程控制块及协调各运行机构所占用的内存空间开销,以及为进行进程间的切换、同步及通信等所付出的时间开销。6、试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序？（P 37）【解】（1）动态性：进程既然是进程实体的执行过程，因此，动态性是进程最基本的特性。动态性还表现为：“它由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤消而消亡”。可见，进程有一定的生命期。而程序只是一组有序指令的集合，并存放在某种介质上，本身并无运动的含义，因此，程序是个静态实体。（2）并发性：所谓进程的并发，指的是多个进程实体，同存于内存中，能在一段时间内同时运行。并发性是进程的重要特征，同时也成为O S的重要特征。引入进程的目的也正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是无法并发执行的。（3）独立性：进程实体是一个能独立运行的基本单位，也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。凡未建立进程的程序，都不能作为一个独立的单位参加运行。试比较进程与程序的异同。【解】进程和程序是紧密相关而又完全不同的两个概念。（1）每个进程实体中包含了程序段和数据段这两个部分，因此说进程与程序是紧密相关的。但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即P C B。（2）进程是程序的一次执行过程，因此是动态的；动态性还表现在进程由创建而产生、由调度而执行、由撤消而消亡，即它具有一定的生命期。而程序则只是一组指令的有序集合，并可永久地存放在某种介质上，其本身不具有运动的含义，因此是静态的。(3)多个进程实体可同时存放在内存中并发地执行，其实这正是引入进程的目的。程序(在没有为它创建进程时)的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确地并发执行。(4)进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。程序(在没有为它创建进程时)因其不具有P C B,所以它是不可能在多道程序环境下独立运行的。(5)进程与程序不一一对应。同一个程序的多次运行，将形成多个不同的进程；同一个程序的一次执行也可以产生多个进程；一个进程在其生命期的不同时候也可以执行不同的程序。7、试说明P C B 的作用？为什么说P C B 是进程存在的惟一标志？(P 4 1)【解】P C B 是进程实体的一部分，是 O S 中最重要的记录型数据结构。它记录了 O S 所需的、用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。P C B 的作用，是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其他进程并发执行的进程。或者说，O S 是根据P C B 来对并发执行的进程进行控制和管理的。在进程的整个生命期中，系统总是通过P C B 对进程进行控制，也就是说，系统是根据进程的P C B 感知到该进程的存在的，所以说，P C B 是进程存在的标志。8、试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因？(P 3 8)【解】(1)处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程就由就绪状态变为执行状态(2)正在执行的进程因发生某事件而无法执行，如暂时无法取得所需资源，则由执行状态转变为阻塞状态。(3)正在执行的进程，如因时间片用完或被高优先级的进程抢占处理机而被暂停执行，该进程便由执行转变为就绪状态。某系统的进程状态转换图如图所示。（1）说明引起各种状态转换的典型事件。（2）分析下述状态转换是否可立即引起其他的状态转换：1,2,3,4。【解】（1）引起各种状态转换的典型事件如表所示。状态转换引起转换的典型事件转 换1C P U调度转 换2执行进程的时间片用完，或被其他优先权更高的进程抢占C P U转 换3等待某种事件（如I/O的完成，或被他人占用的临界资源变为可用状态转 换4进程所等待的事件发生（如I/O完成，或所等待的临界资源变为可用状态）（2）状态转换1不会立即引起其他状态转换。状态转换2必然立即引发状态转换1：状态转换2发生后，进程调度程序必然要选出一个新的就绪进程投入运行，该新进程可能是其他进程，也可能是刚从执行状态转换成就绪状态的那个进程。状态转换3可能立即引发状态转换1：状态转换3发生后，若就绪队列非空，则进程调度程序将选出一个就绪进程投入执行。状态转换4可能引发状态转换1：状态转换4发生后，若C PU空闲，并且没有其他进程竞争C PU,则该进程将被立即调度。另外，状态转换4还可能同时引发状态转换1和2：若系统采用抢占调度方式，而新就绪的进程具备抢占C PU的 条 件（如其优先权很高），则它可立即得到C PU转换成执行状态，而原来正在执行的进程则转换成就绪状态。某系统的进程状态变迁图，请说明:（1）引起各种状态转换的典型事件有哪些？（2）当我们观察系统中某些进程时,能够看到某一进程产生的一次状态转换能引起另一进程作一次状态转换。在什么情况下，当一个进程发生转换3时能立即引起另一个进程发生转换1?（3）试说明是否会发生下述因果转换：a）2 9 1b）3 9 2c）T解：（1）当进程调度程序从就绪队列中选取一个进程投入运行时引起转换1；正在执行的进程如因时间片用完而被暂停执行就会引起转换2;正在执行的进程因等待的事件尚未发生而无法执行（如进程请求完成I/O）则会引起转换3；当进程等待的事件发生时（如 I/O完成）则会引起转换4。（2）如果就绪队列非空，则一个进程的转换3 会立即引起另一个进程的转换1。这是因为一个进程发生转换3 意味着正在执行的进程由执行状态变为阻塞状态，这时处理机空闲，进程调度程序必然会从就绪队列中选取一个进程并将它投入运行，因此只要就绪队列非空，一个进程的转换3 能立即引起另一个进程的转换1。（3）所谓因果转换指的是有两个转换，一个转换的发生会引起另一个转换的发生，前一个转换称为因，后一个转换称为果，这两个转换称为因果转换。当然这种因果关系并不是什么时候都能发生，而是在一定条件下才会发生。a）2 1：当某进程发生转换2 时，就必然引起另一进程的转换1。因为当发生转换2 时，正在执行的进程从执行状态变为就绪状态，进程调度程序必然会从就绪队列中选取一个进程投入运行，即发生转换1。b）3 9 2：某个进程的转换3决不可能引起另一进程发生转换2。这是因为当前执行进程从执行状态变为阻塞状态，不可能又从执行状态变为就绪状态。c）4 9 1：当处理机空闲且就绪队列为空时，某一进程发生转换4,就意味着有一个进程从阻塞状态变为就绪状态，因而调度程序就会将就绪队列中的此进程投入运行。9、为什么要引入挂起状态？（P3 9）该状态具有哪些性质？1 0、在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息主要有那些？（P4 2）【解】保存的处理机状态信息主要由处理机中的各种寄存器内容组成。这些寄存器包括：通用寄存器，指令寄存器，程序状态字PS W,用户栈指针。1 1、试说明引起进程创建的主要事件。（P4 4）【解】（1）用户登录在分时系统中，用户在终端键入登录命令后，若是合法用户，系统将为该终端用户建立一个进程，并插入到就绪队列中。（2）作业调度批处理程序中，作业调度程序按一定的算法调度到某个作业时，就将该作业装入内存，为它分配必要的资源，并立即为其创建进程，插入就绪队列中。（3）提供服务 运行中用户程序提出某种请求，系统专门创建一个进程来提供用户所需服务。（4）应用请求 应用进程自己创建一个进程，使自己和新进程以并发运行方式完成特定任务。1 2、试说明引起进程被撤消的主要事件。1 3、在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么？（P 4 4）【解】需完成的主要工作有：(1)申请空白P CB ；(2)为新进程分配资源；(3)初始化P CB ,其中包括：初始化标识符信息。将系统分配的标识符、父进程标识符填入新P CB中；初始化处理机状态信息。使程序计数器指向程序入口地址，使栈指针指向栈顶；初始化处理机控制信息。将进程状态设置为就绪或静止就绪，对于优先级通常设置为最低，除非用户提出高优先级要求。(4)将新进程插入就绪队列。1 4、在撤消一个进程时所要完成的主要工作是什么？1 5、试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么？(P 4 6)1 6、进程在运行时，存在哪两种形式的制约？并举例说明之。1 7、为什么进程在进入临界区之前，应先执行“进入区”代码，在退出临界区后又执行 退出区”代码？(P 5 0)【解】为了保证诸进程互斥进入自己的临界区，便可实现它们对临界资源的互斥访问。为此,每个进程在进入临界区之前应先对欲访问的临界资源进行检查，看它是否正被访问。如果此刻临界资源没被访问，则该进程便可进入临界区，对该资源进行访问，并设置它正被访问的标志;如果此刻该临界资源正被某进程访问，则本进程不能进入临界区。因此，必须在临界区前增加一段用于上述检查的代码，把这段代码称为进入区。相应地，在临界区后面也要加上一段称为退出区的代码,用于将临界区正被访问的标志恢复为未被访问标志。1 8、同步机构应遵循哪些基本准则？为什么？(P 5 0)【解】同步机构应遵循的基本准则有：(1)空闲让进无进程处于临界区时，相应的临界资源处于空闲状态，因而可允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效利用临界资源。(2)忙则等待当已有进程进入自己的临界区时，意味着相应的临界资源正被访问，因而所有其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证诸进程互斥地访问临界资源。(3)有限等待对要求访问临界资源的进程，应保证该进程能在有限时间内进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。(4)让权等待当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”。19、试从物理概念上来说明记录型信号量w ai t和s i g nal操作？(P 5 1)【解】在记录型信号量机制中，S.v al u e的初值表示系统中某类资源的数H ,因而又称资源信号量，每次的w ai t操作，意味着进程请求一个单位的资源，因此描述为S.v al u e：=S.v al u e-1；当S.v al u e d时，表示资源已分配完毕，因而进程调用b l oc k原语，进行自我阻塞，放弃处理机，并插入到信号量链表S.L中。可见，该机制遵循了让权等待准则。此 时S.v al u e的绝对值表示在该信号量链表中已近塞进程的数口。每 次s i g nal操作，表示执行进程释放一个单位资源，故S.v al u e：=S.v al u e+1操作表示资源数目加1。若 加1后仍是S.v al u e =n then notfull.wait;buffer(in):=nextp;in:=(in+l)mod n;count:=count+l;if notempty.queue then notempty.signal;endprocedure entry get(item)beginif count 2）个进程，且当前不在执行进程调度程序，试考虑下述4 种情况，不可能发生的情况是A 。A.没有运行进程，有 2 个就绪进程，n 个进程处于等待状态。B.有 1 个运行进程，没有就绪进程，n-1 个进程处于等待状态。C.有 1 个运行进程，有 1 个就绪进程，n-2 个进程处理等待状态。D.有 1 个运行进程，n-1 个就绪进程，没有进程处于等待状态。5 .若 P、V 操作的信号量S 初值为2,当 前 值 为 则 表 示 有 B 等待进程。A.0 个 B.1 个 C.2个 D.3 个6 .进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的条件是P_A.时间片用完 B.等待某事件发生C.等待的某事件已发生 D.被进程调度程序选中7.进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由运行状态变为阻塞状态的条件是B 0A.时间片用完 B.等待某事件发生C.等待的某事件已发生 D.被进程调度程序选中8.下列的进程状态变化中，C变化是不可能发生的。A.运行少就绪 B.运行分就绪C.等待少运行D.等待分就绪9.一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为_ A _ oA.就绪 B.等待C.运行D.由用户自己确定1 0.用 V 操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为B oA.等待 B.就绪C.运行D.完成1 1.操作系统通过对进程进行管理。A.J C B B.P C BC.D C TD.C H C T1 2.用 P、V 操作可以解决A互斥问题。A.一切 B.某些C.正确D.错误1 3.一个进程被唤醒意味着D 。A.该进程重新占有了 C P UB.它的优先权变为最大C.其 P C B 移至等待队列队首D.进程变为就绪状态1 4 .多道程序环境下，操作系统分配资源以上为基本单位。A.程序 B.指令 C.进程 D.作业1 5 .从静态的角度看，进程是由（A）、（B）、（C）三部分组成的，其 中（C）是进程存在的唯一标志。当几个进程共享（A）时，（A）应当是可重入代码。A：程序段；B：数据段;C：P C B；1 6 .进程的三个基本状态是（A）、（B）、（C）o由（A）到（B）是由进程调度所引起的；由（B）到（C）是正在执行的进程发生了某事件，使之无法继续执行而引起的。A：就绪；B：执行;C：阻塞；1 7 .正在等待他人释放临界资源的进程处于（A）状态，已分配到除C P U外的所有资源的进程处 于（B）状态，已获得C P U的进程处于（C）状态。A：也塞；B：就绪;C：执行;1 8 .下列进程状态转换中，绝对不可能发生的状态转换是（A）；一般不会发生的状态转换是（B）。A：就绪少阻塞;B：阻塞少执行;1 9 .在一个单处理机系统中，存在5个进程，最多可有（A）个进程处于就绪队列；如果这5个进程中有一个系统进程I D L E （也叫空转进程，因为它只是不断循环地执行空语句），则最多可 有（B）个进程处于阻塞状态。A,B：（1）5；4；（3）3；（4）2；（5）1；（6）0。2 0 .正在执行的进程由于其时间片用完被暂停执行，此时进程应从执行状态变为（A）状态;处于静止阻塞状态的进程，在进程等待的事件出现后，应变为（B）状态；若进程正处于执行状态时，因终端的请求而暂停下来以便研究其运行情况，这时进程应转变为（C）状态，若进程已处于阻塞状态；则此时应转变为（D）状态。A：（1）静止阻塞;B：（1）静止阻塞;C：（1）静止阻塞;D：（1）静止阻塞;（2）活动阻塞;（2）活动阻塞;（2）活动阻塞;（2）活动阻塞;（3）静止就绪;（3）静止就绪;（3）静止就绪;（3）静止就绪;（4）活动就绪;（5）执行。（4）活动就绪；（5）执行。（4）活动就绪；（5）执行。（4）活动就绪；（5）执行。2 1.为使进程由活动就绪转变为静止就绪，应利用（A）原语丁为使进程由执行状态转变为阻塞状态，应利用（B）原语；为使进程由静止就绪变为活动就绪，应利用（C）原语；从阻塞状态变为就绪状态应利用（D）原语。A：(1)B：(1)C：(1)D：(1)c r e a t e；c r e a t e；c r e a t e；c r e a t e；(2)su sp e n d；(2)su sp e n d；(2)su sp e n d；(2)su sp e n d；(3)a c t i v e；(3)a c t i v e；(3)a c t i v e；(3)a c t i v e；(4)b l o c k；(4)b l o c k；(4)b l o c k；(4)b l o c k；(5)w a k e u p o(5)w a k e u p o(5)w a k e u p o(5)w a k e u p o2 2 .在分时系统中，导致进程创建的典型事件是（A）；在批处理系统中，导致进程创建的典型事件是（B）；由系统专门为运行中的应用进程创建新进程的事件是（C）。在创建进程时，（D）不是创建所必需的步骤。A：（1）用户注册;（2）用户登录；（3）用户记账；（4）用户通信。B：（1）作业录入；（2）作业调度;（3）进程调度；（4）中级调度。C：（1）分配资源；（2）进行通信；（3）共享资源；（4）提供服务。D：（1）为进程建立P C B；（2）为进程分配内存等资源；（3）为进程分配C P U；（4）将进程插入就绪队列。2 3 .从下面对临界区的论述中，选出一条正确的论述。（1）临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码。(2)临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码。(3)临界区是指进程中用于实现进程通信的那段代码。(4)临界区是指进程中用于访问共享资源的那段代码。(5)临界区是指进程中访问临界资源的那段代码。2 4.进程A和 B 共享同一临界资源，并且进程A正处于对应的临界区内执行。请从下列描述中选择一条正确的描述。CA.进程A的执行不能被中断，即临界区的代码具有原子性。B.进程A的执行能被中断，但中断A 后，不能将C P U 调度给进程B。C.进程A的执行能被中断，而且只要B 进程就绪，就可以将C P U 调度给进程B。D.进程A的执行能被中断，而且只要B 进程就绪，就必定将C P U 调度给进程B。2 5 .(A)是一种只能由w ai t 和 s i g n al操作所改变的整型变量，(A)可用于实现进程的(B)和(C),(B)是排他性访问临界资源。A：(1)控制变量；(2)锁；(3)整型信号量;(4)记录型信号量。B：(1)同步；(2)通信；(3)调度；(4)国至。C：(1)同步；(2)通信；(3)调度；(4)互斥。2 6 .对于记录型信号量，在执行一次w ai t 操作时，信号量的值应当(A),当其值为(B)时,进程阻塞。在执行s i g n al操作时，信号量的值应当为(C),当其值为(D)时，应唤醒阻塞队列中的进程。A：(1)不变；(2)加 1；(3)减1；(4)加指定数值；(5)减指定数值。B：(1)大于0；(2)小于0；(3)大于等于0；(4)小于等于0.C：(1)不变；(2)加上；(3)减 1；(4)加指定数值；(5)减指定数值。D：(1)大于0；(2)小于0；(3)大于等于0；(4)小于等于0.2 7 .用信号量S 实现对系统中4 台打印机的互斥使用，S.valu e 的初值应设置为(A),若S.valu e的初值为T，则表示S.L队列中有(B)个等待进程。A：(1)1；(2)0；(3)-1；(4)4；(5)-4B：(1)1；(2)2；(3)3；(4)4；(5)5；(6)6；(7)0。2 8 .设看1 0 个进程共享一个互斥段，如果最多允许有1 个进程进入互斥段，则所采用的互斥信号量初值应设置为(A),而该信号量的取值范围为(B)；如果最多允许有3 个进程同时进入互斥段，则所采用的互斥信号量初值应设置为(C)。A：(1)1 0；(2)；3；(3)1；(4)0 oB：(1)0 1；(2)-r o；(3)r-9；(4)0 -9。C：(1)1 0；(2)；3；(3)1；(4)0 o2 9 .在生产者-消寮者问题中，应设置互斥信号量m u t e x、资源信号量f u ll和 e m pt y。它们的初值应分别为(A)、(B)、(C)oA：(1)0；(2)1；(3)-1；(4)-n；(5)+n。B：(1)0；(2)1；(3)-1；(4)-n；(5)+n0C：(1)0；(2)1；(3)-1；(4)-n；(5)+no3 0 .对生产者-消费者问题的算法描述如下，请选择正确的答案编号填入方框中。Producer:beginRepeat(A);(B);Buffer(in):=m;In:=(in+l)mod n;(0;(D);Until falseEndConsumer:beginRepeat(E);(B);M:=buffer(out);Out:=(out+l)mod n;(C);(F);Until falseendA:(1)wait(mutex);(2)signal(mutex);wait(empty);(4)signal(full);(5)wait(full);(6)signal(empty)。B:wait(mutex);(2)signal(mutex);(3)wait(empty);(4)signal(full);(5)wait(full);(6)signal(empty)。C:(1)wait(mutex);signal(mutex);(3)wait(empty);(4)signal(full);(5)wait(full);(6)signal(empty)。D:(1)wait(mutex);(2)signal(mutex);(3)wait(empty);signal(full);(5)wait(full);(6)signal(empty)。E:(1)wait(mutex);(2)signal(mutex);(3)wait(empty);(4)signal(full);wait(full);(6)signal(empty)oF:(1)wait(mutex);(2)signal(mutex);(3)wait(empty);(4)signal(full);(5)wait(full);signal(empty)。3 1.试选择(A)(D),以便能正确地描述图2.12所示的前趋关系。Var a,b,c:semaphore:=0,0,0;BeginParbeginBegin SI;(A);end;Begin S2;(B);end;BeginWait(a);wait(b);S3;(C);EndBegin(D);S4 endParendEndA:s i g n al(a);(2)s i g n al(b);(3)w ai t (c);(4)s i g n al(c)oB:(1)s i g n al(a);(2)s i g n al(b);(3)w ai t(c);(4)s i g n al(c)oC:(1)s i g n al(a);(2)s i g n al(b);(3)w ai t (c);(4)s i g n al(c)。D:(1)s i g n al(a);(2)s i g n al(b);(3)w ai t (c);(4)s i g n al(c)()32.有两个程序：A程序按顺序使用C P U 1 0 秒、设备甲5 秒、C P U 5 秒、设备乙1 0 秒、C P U 1 0 秒；B 程序按顺序使用设备甲1 0 秒、C P U 1 0 秒、设备乙5 秒、C P U 5秒、设备乙1 0 秒。在顺序环境下，执行上述程序，C P U 的利用率约为(A)o若允许它们采用非抢占方式并发执行，并且不考虑切换等开销，则C P U 的利用率约为(B)oA (1)3 0%；(2)4 0%；(3)5 0%；(4)6 0%；(5)7 0%；(6)8 0%；(7)9 0%0B (1)3 0%；(2)4 0%；(3)5 0%；(4)6 0%；(5)7 0%；(6)8 0%；(7)9 0%o3 3.从下面的叙述中选出一条正确的叙述：(1)操作系统的一个重要概念是进程，不同的进程所执行的代码也不同。(2)操作系统通过P C B 来控制和管理进程，用户进程可从P C B 中读出与本身运行状态相关的信息。(3)当进程由执行状态变为就绪状态时，C P U 现场信息必须被保存在P C B 中。(4)当进程申请C P U 得不到满足时，它将处于阻塞状态。(5)进程是可与其他程序并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，所以程序段是进程存在的唯一标志。3 4.从下面的叙述中选出4 条正确的叙述:(1)一个进程的状态发生变化总会引起其它一些进程的状态发生变化。(2)进程被挂起(susp e n d)后，状态变为阻塞状态。(3)信号量的初值不能为负数。(4)线程是C P U 调度的基本单位，但不是资源分配的基本单位。(5)在进程对应的代码中使用w a i t、si gn a l 操作后，可以防止系统发生死锁。(6)管程每次只允许一个进程进入。(7)w a i l、si gn a l 操作可以解决-一切互斥问题。(8)程序的顺序执行具有不可再现性。3 5 .在引入线程的操作系统中，资源分配和调度的基本单位是(A),C P U 调度和分配的基本单位是(B)。A：(1)程序；(2)进程；(3)线程；(4)作业。B：(1)程序；(2)进程；(3)级程；(4)作业。3 6 .在三种基本类型的操作系统中，都设置了(A),在批处理系统中还应设置(B)；在分时系统中除了置(D)oA：(1)剥夺调度;机调度。B：(1)剥夺调度;机调度。C；(1)剥夺调度;机调度。D；(1)剥夺调度;以外，通常还设置了(C),作业调度；(3)进程调度;作业调度;(A)(2)(2)(2)作业调度;(2)作业调度;(3)进程调度;(3)进程调度;(3)进程调度;在多处理机系统中则还需设(4)中级调度;(4)中级调度;(4)中级调度;(4)中级调度;(5)多处理(5)多处理(5)多处理(5)多处理机调度。3 7 .在面向用户的调度准则中，（A）是选择实时调度算法的重要准则，（B）是选择分时系统中进程调度算法的重要准则，（C）是批处理系统中选择作业调度算法的重要准则，而（D）准则则是为了照顾紧急作业用户的要求而设置的。A：（1）响应时间快；（2）平均周转时间短；（3）截止时间的保证;（4）优先权高的作业能获得优先服务；（5）服务费低。B：（1）响应时间快;（2）平均周转时间短；（3）截止时间的保证；（4）优先权高的作业能获得优先服务；（5）服务费低。C；（1）响应时间快；（2）平均周转时间短;（3）截止时间的保证；（4）优先权高的作业能获得优先服务；（5）服务费低。D；（1）响应时间快；（2）平均周转时间短；（3）截止时间的保证；（4）优先权高的作业能获得优先服务;（5）服务费低。3 8 .支持多道程序设计的操作系统，在运行过程中不断地选择新进程运行来实现C P U 的共享，但其中（A）不是引起操作系统选择新进程的直接原因。A：（1）执行进程的时间片用完；（2）执行进程出错；（3）执行进程要等待某一事件发生；（4）有新进程进入就绪队列。3 9、一般情况下，互斥信号量的初值为 B。A.0 B.1 C.2 D.4第三部分是非题1 .进程是动态的概念（对）2 .进程执行需要处理机（对）3 .进程是有生命期的（对）4 .进程是指令的集合（错）5 .操作系统的一重要概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同（错）7 .操作系统用P C B 管理进程，用户进程可以从P C B 中读出与本身运行状况有关的信息（错）8 .进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系（对）9 .在一个只有单个C P U 的计算机中，进程不能并行操作。错。一个进程在利用C P U 运行，另一个进程可以同时进行I/O 操作，它们是并行的。1 0 .线程可以分为内核级（K e i t e l T h r e a d）和用户级（U s e r T h r e a d）两种，操作系统不可以直接调度用户级的线程。对。第四部分填空题1 .信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示可用资源的数目；当信号量值小于零时，其绝对值为因请求该资源而被阻塞的进程数目O2 .临界资源的概念是一次仅允许一个进程访问的资源，而临界区是指进程中访问临界资源的那段程序代码o3 .进程在运行过程中有三种基本状态，它们是运红、就绪、笠符。4 .进程主要由程序段、数据段、PCB三部分内容组成，其 中 P C B 是进程存在的唯一标志。而 程序段部分也可以为其他进程共享。5 .系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为进 程 同 步。6 .若一个进程已进入临界区，其他欲进入临界区的进程必须冷待。7 .将 进程的P C B 链接在一起就形成了进程队列。8 .用P、V操作管理临界区时，任何一个进程在进入临界区之前应调用P操作,退出临界区时应调用_ V操作。9 .在多道程序系统中，进程之间存在着的不同制约关系可以划分为两类：回步与 互 用。恒废指进程间具有的一定逻辑关系；互用 是指进程间在使用共享资源方面的约束关系。1 0 .程序顺序执行时有顺序性、封 闭 性 和可再现性的特点。1 1 .有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是1 -（mT）o1 2.在一个单处理机系统中，若 有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有上个，最少有_ Q _个。1 3、在单用户单任务环境下，用户独占全机，此时机内资源的状态，只能由运行程序的操作加以改变，此 时 的 程 序 执 行 具 有 封 闭 性 性 和 可 再 现 性 性特征。1 4、并发进程之间的相互制约，是 由 于 它 们 的 共 享 资 源 和相 互 合 作 而产生的，因而导致程序在并发执行时具有间 断 性 或 异 步 性 特征。1 5、程序并发 执 行 与 顺 序 执 行 时 相 比 产 生 了 一 些 新 特 征,分 别 是、和间断性、失去封闭性、不可再现性1 6、引入进程的目的是，而引入线程的目的是 o使程序能正确地并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量；减少并发执行的开销，提高程序执行的并发程度。1 7、进程由、和 组成，其中 是进程存在的唯一标志。P C B、程序段、数据段、P C B1 8、进程最基本的特征是和，除此之外，它还有、和 特征。动态性、并发性、独立特征、异步性、结构1 9、由于进程的实质是程序的一次执行，故进程有 的基本特征，该特征还表现在进程由而产生，由而执行，由而消亡，即进程具有一定的生命期。动态性，创建，调度，撤销2 0、引入进程带来的好处是和o提高资源利用率，增加系统吞吐量2 1、当前正在执行的进程由于时间片用完而暂停执行时，该进程应转变为状态；若因发生某种事件而不能继续执行时，应转为状态；若应终端用户的请求而暂停执行时，它应转为状态。就绪，阻塞，静止就绪2 2、用户为阻止进程继续运行,应利用 原语，若进程正在执行,应转为状态；以后，若用户要恢复其运行，应利用原语，此时进程应转为状态。挂起；静止就绪；激活；活动就绪2 3、系统中共有5个用户进程，且当前C P U在用户态下执行，则 最 多 可 有 一 个用户进程处于就绪状态，最多可有一个用户进程处于阻塞状态；若当前在核心态下执行，则最多可有 个用户进程处于就绪状态，最多可有 个用户进程处于阻塞状态。4,4,5,52 4、同步机制应遵循的准则：、和。空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待2 5、在记录型信号量机制中，S.val u e 0时 的 值 表 示；每 次w ai t操作意味着,因此应将S.v a lue,当S.val u e 时，进程应阻塞。可用的临界资源数量；申请一个临界资源；减1;小 于02 6、在 记 录 型 信 号 量 机 制 中，每 次s i g n al操作意味着，因此应将S.val u e _ _ _ _,当S.val u e =0 时，表示_ _ _ _,此时应_ _ _ _ _。释放一个临界资源,加 1，仍有请求该资源的进程被阻塞;丽加应阻塞队列中的首进程2 7、在利用信号量实现进程互斥时，应将置于和之间。临界区，w ai t操作，s i g n al 操作2 8、在每个进程中访问 的那段代码称为临界区。为实现对它的共享，应保证进程 进入自己的临界区，为此，在每个进程的临界区前应设置，临界区后 应 设 置-临界资源，互斥，进入区，退出区2 9、进程通信的类型有、三类，其中 利用共享文件进行通信。共享存储器、消息系统、管道通信、管道通信30、为实现消息缓冲队列通信，应在P CB 中增加、_、三个数据项。消息队列首指针m q；消息队列互斥信号量m u t e x;消息队列资源信号量s m31 .在直接通信方式中，系统通常提供的两条通信原语如下，请选择适当的参数填入。S e n d(A),(B);R e c e i ve(C),(B);A：(1)s e n d e r；(2)r e c e i ve r；(3)t e x t；(4)m e s s ag e；(5)m ai l b o xoB：(1)s e n d e r；(2)r e c e i ve r；(3)t e x t；(4)m e s s ag e；(5)m ai l b o x。C：(1)s e n d e r；(2)r e c e i ve r；(3)t e x t；(4)m e s s ag e；(5)m ai l b o xo32 .使用m ai l 命令的信箱通信属于(A),因为信息是被发送到接收方的(B)中；使用w r i t e 命令，实现的是(C)通信，因为信息是被发送到接收方的(D)中；使用共享文件进行通信的方式属于(E)通信。A：(1)共享存储器；(2)实时通信；(3)消息缓冲通信；(4)非实时通信;(5)管道通信。B：(1)消息缓冲队列；(2)内存；(3)值箱；(4)消息缓冲区；(5)屏幕；(6)共享存储器。C；(1)共享存储器；(2)实时通信;(3)消息缓冲通信；(4)非实时通信；(5)管道通信。D：(1)消息缓冲队列；(2)内存；(3)信箱；(4)消息缓冲区；(5)雇薨；(6)共享存储器。E：(1)共享存储器；(2)实时通信；(3)消息缓冲通信；(4)非实时通信；(5)管道通信。33、在采用用户级线程的系统中，0 S 进行CP U调度的对象是；在采用内核支持线程的系统中，CP U调 度 的 对 象 是。进程，线程34、线程之所以能减少并发执行的开销是因为o线程基本不拥有资源35、进程通信的常用方式有 直接通信 和间接通信 等。36、如果P(S 1)和 P(S 2)两个操作在一起，那么P操作的顺序至关重要，一个同步 P 操作与一个互斥P操作在一起时同步 P 操作在互斥 P操作前。而两个V 操作的次序无关紧要。37、P(S)：表示申请一个资源；V(S)表示释放一个资源。信号量的初值应该大于等于0 。38、P、V 操作当为互斥 操作时,它们同处于同一进程；当为同步 操作时,则不在同一进程中出现。39、临界资源是指系统中一次只允许一个进程使用的资源，而临界区是指涉及到临界资源的代码段。40、I/O 型进程是指 花 费 I/O 时间多于计算的进程，而 C P U 型进程是指花费计算多于I/O 时间的进程。41、当时间片轮转算法的时间片足够大时，这个算法就等同于F I F O 算法。42、P V 操作必须成对 出现,有一个P 操作就一定有一个V 操作。43、临界资源是指系统中一次只允许一个进程使用的资源，而临界区是指涉及到临界资源的代码段。第五部分解析题1 .进程的定义是什么？它最少有哪几种状态？2 .进程与线程的主要区别是什么？3、什么是进程的互斥与同步？同步和互斥这两个概念有什么联系和区别？解：(1)同步：两个事件的发生有着某种时序上的关系，进程间的同步关系是指系统中往往有几个进程共同完成一个任务；(2)互斥是进程间的另