第二章_進(jìn)程管理習(xí)題修改

1、一、選擇題1在進(jìn)程管理中，當(dāng) C 時(shí)，進(jìn)程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。A.進(jìn)程被進(jìn)程調(diào)度程序選中B.等待某一事件C.等待的事件發(fā)生D.時(shí)間片用完2分配到必要的資源并獲得處理機(jī)時(shí)的進(jìn)程狀態(tài)是 B 。A.就緒狀態(tài)B.執(zhí)行狀態(tài)C.阻塞狀態(tài)D.撤消狀態(tài)3進(jìn)程的三個(gè)基本狀態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)程由就緒狀態(tài)變?yōu)檫\(yùn)行狀態(tài)的條件是 D 。A.時(shí)間片用完B.等待某事件發(fā)生C.等待的某事件已發(fā)生D.被進(jìn)程調(diào)度程序選中4進(jìn)程的三個(gè)基本狀態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)程由運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的條件是 B 。A.時(shí)間片用完B.等待某事件發(fā)生C.等待的某事件已發(fā)生D.被進(jìn)程調(diào)度程序選中5下列的進(jìn)程狀態(tài)變化中， C 變

2、化是不可能發(fā)生的。A運(yùn)行à就緒B就緒à運(yùn)行C等待à運(yùn)行D等待à就緒6一個(gè)運(yùn)行的進(jìn)程用完了分配給它的時(shí)間片后，它的狀態(tài)變?yōu)?A 。A.就緒B.等待C.運(yùn)行D.由用戶自己確定7操作系統(tǒng)通過(guò) B 對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理。A. JCBB. PCBC. DCTD. CHCT8一個(gè)進(jìn)程被喚醒意味著 D 。A. 該進(jìn)程重新占有了CPUB. 它的優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽畲驝. 其PCB移至等待隊(duì)列隊(duì)首D. 進(jìn)程變?yōu)榫途w狀態(tài)9多道程序環(huán)境下，操作系統(tǒng)分配資源以 C 為基本單位。A. 程序B. 指令C. 進(jìn)程D. 作業(yè)10. 從下面的敘述中選出一條正確的敘述：（1）操作系統(tǒng)的一個(gè)重要概念是進(jìn)程

3、，不同的進(jìn)程所執(zhí)行的代碼也不同。（2）操作系統(tǒng)通過(guò)PCB來(lái)控制和管理進(jìn)程，用戶進(jìn)程可從PCB中讀出與本身運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的信息。（3）當(dāng)進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)時(shí)，CPU現(xiàn)場(chǎng)信息必須被保存在PCB中。（4）當(dāng)進(jìn)程申請(qǐng)CPU得不到滿足時(shí)，它將處于阻塞狀態(tài)。（5）進(jìn)程是可與其他程序并發(fā)執(zhí)行的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過(guò)程，所以程序段是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。11. 從下面的敘述中選出4條正確的敘述：（1）一個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)發(fā)生變化總會(huì)引起其它一些進(jìn)程的狀態(tài)發(fā)生變化。（2）進(jìn)程被掛起（suspend）后，狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)。（3）信號(hào)量的初值不能為負(fù)數(shù)。（4）線程是CPU調(diào)度的基本單位，但不是資源分配的基本單位

4、。（5）在進(jìn)程對(duì)應(yīng)的代碼中使用wait、signal操作后，可以防止系統(tǒng)發(fā)生死鎖。（6）管程每次只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入。（7）wait、signal操作可以解決一切互斥問(wèn)題。（8）程序的順序執(zhí)行具有不可再現(xiàn)性。二、 是非題1進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的概念 2進(jìn)程執(zhí)行需要處理機(jī) 3進(jìn)程是有生命期的 4進(jìn)程是指令的集合 5操作系統(tǒng)的一重要概念是進(jìn)程，因此不同進(jìn)程所執(zhí)行的代碼也一定不同7操作系統(tǒng)用PCB管理進(jìn)程，用戶進(jìn)程可以從PCB中讀出與本身運(yùn)行狀況有關(guān)的信息 8進(jìn)程同步是指某些進(jìn)程之間在邏輯上的相互制約關(guān)系 9.在一個(gè)只有單個(gè)CPU的計(jì)算機(jī)中，進(jìn)程不能并行操作。一個(gè)進(jìn)程在利用CPU運(yùn)行，另一個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)進(jìn)行I/

5、O操作，它們是并行的。10.線程可以分為內(nèi)核級(jí)（Kernel Thread）和用戶級(jí)（User Thread）兩種，操作系統(tǒng)不可以直接調(diào)度用戶級(jí)的線程。三、填空題1信號(hào)量的物理意義是當(dāng)信號(hào)量值大于零時(shí)表示 可用資源的數(shù)目 ；當(dāng)信號(hào)量值小于零時(shí)，其絕對(duì)值為 因請(qǐng)求該資源而被阻塞的進(jìn)程數(shù)目 。2臨界資源的概念是 一次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源，而臨界區(qū)是指 進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段程序代碼 。3進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中有三種基本狀態(tài)，它們是 就緒 、 執(zhí)行 、 阻塞。4進(jìn)程主要由 程序段 、 數(shù)據(jù)段 、 PCB 三部分內(nèi)容組成，其中 PCB 是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。而 程序段 部分也可以為其他進(jìn)程共享。5系統(tǒng)

6、中各進(jìn)程之間邏輯上的相互制約關(guān)系稱為 進(jìn)程同步。6若一個(gè)進(jìn)程已進(jìn)入臨界區(qū)，其他欲進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須 等待 。 7將進(jìn)程的 PCB 鏈接在一起就形成了進(jìn)程隊(duì)列。8用P、V操作管理臨界區(qū)時(shí)，任何一個(gè)進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前應(yīng)調(diào)用 P 操作，退出臨界區(qū)時(shí)應(yīng)調(diào)用 V 操作。9在多道程序系統(tǒng)中，進(jìn)程之間存在著的不同制約關(guān)系可以劃分為兩類： 互斥 與 同步 。 互斥 指進(jìn)程間具有的一定邏輯關(guān)系； 同步 是指進(jìn)程間在使用共享資源方面的約束關(guān)系。10程序順序執(zhí)行時(shí)有 順序性、 封閉性 和 可再現(xiàn)性 的特點(diǎn)。11有m個(gè)進(jìn)程共享同一臨界資源，若使用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源的互斥訪問(wèn)，則信號(hào)量值的變化范圍是 1至-（

7、m-1） 。12在一個(gè)單處理機(jī)系統(tǒng)中，若有5個(gè)用戶進(jìn)程，且假設(shè)當(dāng)前時(shí)刻為用戶態(tài)，則處于就緒狀態(tài)的用戶進(jìn)程最多有 4 個(gè)，最少有 0 個(gè)。13、在單用戶單任務(wù)環(huán)境下，用戶獨(dú)占全機(jī)，此時(shí)機(jī)內(nèi)資源的狀態(tài)，只能由運(yùn)行程序的操作加以改變，此時(shí)的程序執(zhí)行具有 封閉性 性和 可再現(xiàn)性 性特征。14、并發(fā)進(jìn)程之間的相互制約，是由于它們的 共享資源 和 相互合作 而產(chǎn)生的，因而導(dǎo)致程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)具有 間斷性或異步性 特征。15、程序并發(fā)執(zhí)行與順序執(zhí)行時(shí)相比產(chǎn)生了一些新特征，分別是 間斷性 、 失去封閉性 和 不可再現(xiàn)性 。16、引入進(jìn)程的目的是使程序能正確地并發(fā)執(zhí)行，以提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，而引入線程的

8、目的是 減少并發(fā)執(zhí)行的開(kāi)銷，提高程序執(zhí)行的并發(fā)程度 。17、進(jìn)程由 程序段 、 數(shù)據(jù)段 和 PCB 組成，其中 PCB 是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。18、進(jìn)程最基本的特征是 動(dòng)態(tài)性 和 并發(fā)性 ，除此之外，它還有 獨(dú)立特征 、 異步性 和 結(jié)構(gòu) 特征。19、由于進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是程序的一次執(zhí)行，故進(jìn)程有 動(dòng)態(tài)性 的基本特征，該特征還表現(xiàn)在進(jìn)程由 創(chuàng)建 而產(chǎn)生，由 調(diào)度 而執(zhí)行，由 撤銷 而消亡，即進(jìn)程具有一定的生命期。20、引入進(jìn)程帶來(lái)的好處是 提高資源利用率 和 增加系統(tǒng)吞吐量 。21、當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程由于時(shí)間片用完而暫停執(zhí)行時(shí)，該進(jìn)程應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)?就緒 狀態(tài)；若因發(fā)生某種事件而不能繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)為 阻

9、塞 狀態(tài)；若應(yīng)終端用戶的請(qǐng)求而暫停執(zhí)行時(shí)，它應(yīng)轉(zhuǎn)為 靜止就緒 狀態(tài)。22、用戶為阻止進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)利用 掛起 原語(yǔ)，若進(jìn)程正在執(zhí)行，應(yīng)轉(zhuǎn)為 靜止就緒 狀態(tài)；以后，若用戶要恢復(fù)其運(yùn)行，應(yīng)利用 激活 原語(yǔ)，此時(shí)進(jìn)程應(yīng)轉(zhuǎn)為 活動(dòng)就緒 狀態(tài)。23、系統(tǒng)中共有5個(gè)用戶進(jìn)程，且當(dāng)前CPU在用戶態(tài)下執(zhí)行，則最多可有 4 個(gè)用戶進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，最多可有 4 個(gè)用戶進(jìn)程處于阻塞狀態(tài)；若當(dāng)前在核心態(tài)下執(zhí)行，則最多可有 5 個(gè)用戶進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，最多可有 5 個(gè)用戶進(jìn)程處于阻塞狀態(tài)。24、同步機(jī)制應(yīng)遵循的準(zhǔn)則： 空閑讓進(jìn) 、 忙則等待 、 有限等待 和 讓權(quán)等待 。25、在記錄型信號(hào)量機(jī)制中，S.value&

10、gt;0時(shí)的值表示 可用的臨界資源數(shù)量 ；每次wait操作意味著 申請(qǐng)一個(gè)臨界資源 ，因此應(yīng)將S.value 減1 ，當(dāng)S.value <0 時(shí)，進(jìn)程應(yīng)阻塞。四、解析題1.進(jìn)程的定義是什么？它最少有哪幾種狀態(tài)？【解】進(jìn)程是一個(gè)具有一定功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)。一個(gè)進(jìn)程最少有就緒、執(zhí)行和阻塞三種狀態(tài)。就緒狀態(tài)是指進(jìn)程已獲得了除處理機(jī)以外的所有資源，一旦獲得處理機(jī)就可以立即執(zhí)行。執(zhí)行狀態(tài)是指進(jìn)程獲得必要的資源并正在處理機(jī)上執(zhí)行。阻塞狀態(tài)是指進(jìn)程由于發(fā)生某事件而暫時(shí)無(wú)法執(zhí)行下去，此時(shí)即使把處理機(jī)分配給該進(jìn)程，它也無(wú)法運(yùn)行。 2.進(jìn)程與線程的主要區(qū)別是什么？ 解1>線程是進(jìn)

11、程的一個(gè)組成部分 2>進(jìn)程的多線程都在進(jìn)程地址空間活動(dòng) 3>資源是分給進(jìn)程的 4>處理機(jī)的調(diào)度基本單位是線程 5>線程的執(zhí)行需要同步 3什么是進(jìn)程的互斥與同步？同步和互斥這兩個(gè)概念有什么聯(lián)系和區(qū)別？解：（1）同步：兩個(gè)事件的發(fā)生有著某種時(shí)序上的關(guān)系，進(jìn)程間的同步關(guān)系是指系統(tǒng)中往往有幾個(gè)進(jìn)程共同完成一個(gè)任務(wù)；（2）互斥是進(jìn)程間的另外一種關(guān)系。由于各進(jìn)程要共享資源。而有些資源往往要求排他性地使用；（3）互斥是一種特殊的同步關(guān)系。 4. 桌上有一空盤，允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子，兒子專等吃盤中的桔子，女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當(dāng)

12、盤空時(shí)一次只能放一只水果供吃者取用，請(qǐng)用P、V原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)爸爸、兒子、女兒三個(gè)并發(fā)進(jìn)程的同步。解：設(shè)置3個(gè)信號(hào)量S、SO、SA信號(hào)量S表示盤子是否為空，其初值為1；信號(hào)量SO表示盤中是否有桔子，其初值為0；信號(hào)量SA表示盤中是否有蘋果，其初值為0。同步描述：int S=1;int SA=0;int SO=0;main()father(); son(); daughter();father()while(1)p(S);/盤子是否空將水果放入盤中;if(放入的是桔子)v(SO);/變形else v(SA) /很少有學(xué)生如此做！而這卻是本題的關(guān)鍵son()while(1)p(SO);/盤子中有無(wú)桔子從盤

13、中取出桔子;v(S);吃桔子;daughter()while(1)p(SA);/盤子中有無(wú)蘋果從盤中取出蘋果;v(S);吃蘋果;  5. 請(qǐng)用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)對(duì)某數(shù)據(jù)庫(kù)的讀者寫者互斥。要求：（1）讀者與寫者之間互斥，寫者與寫者之間互斥。（2）讀者之間不互斥。解：本題是讀者寫者問(wèn)題。在本題中，允許讀進(jìn)程同時(shí)讀數(shù)據(jù)庫(kù)，但寫進(jìn)程正在寫數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)不允許其他進(jìn)程讀該數(shù)據(jù)庫(kù)，也不允許其他進(jìn)程寫該數(shù)據(jù)庫(kù)。為了解決讀、寫進(jìn)程之間的同步，應(yīng)該設(shè)置2個(gè)信號(hào)量和一個(gè)共享變量：讀互斥信號(hào)量rmutex，用于使讀進(jìn)程互斥地訪問(wèn)共享變量count，其初值為1；寫互斥信號(hào)量wmutex，用于實(shí)現(xiàn)寫進(jìn)程與讀進(jìn)程的

14、互斥及寫進(jìn)程與寫進(jìn)程的互斥，其初值為1；共享變量count，用于記錄當(dāng)前正在讀數(shù)據(jù)庫(kù)的讀進(jìn)程數(shù)目，初值為0。其工作過(guò)程描述如下：Semaphore rmutex=1;Semaphore wmutex=1;Int count=0;Main() CobeginReader();Writer(); CoendReader() While(true) P(rmutex);If(count=0) p(wmutex);Count +;V(rmutex);讀數(shù)據(jù)庫(kù)；P(rmutex);Count -;If (count=0) v(wmutex);V(rmutex); Writer() While(true)

15、P(wmutex); 寫數(shù)據(jù)庫(kù)；V(wmutex); 注意：正確理解信號(hào)量rmutex的意義是理解讀者寫者問(wèn)題的關(guān)鍵。Rmutex是一個(gè)互斥信號(hào)量，用于使讀進(jìn)程互斥地訪問(wèn)共享變量count。信號(hào)量rmutex并不表示讀進(jìn)程的數(shù)目，表示讀進(jìn)程數(shù)目的是共享變量count。當(dāng)一個(gè)讀進(jìn)程要讀數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，應(yīng)將讀進(jìn)程計(jì)數(shù)count增加1；如果此前（count加1以前）數(shù)據(jù)庫(kù)中無(wú)讀進(jìn)程，還應(yīng)對(duì)寫互斥信號(hào)量wmutex做p操作，這樣，若數(shù)據(jù)庫(kù)中無(wú)寫進(jìn)程則通過(guò)p操作阻止后續(xù)寫進(jìn)程寫，若數(shù)據(jù)庫(kù)中有寫進(jìn)程，則通過(guò)p操作讓讀進(jìn)程等待。同理，當(dāng)一個(gè)讀進(jìn)程完成讀數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí)，應(yīng)將讀進(jìn)程計(jì)數(shù)count減少1；如果此時(shí)（cou

16、nt減1以后）數(shù)據(jù)庫(kù)中已無(wú)讀進(jìn)程，還應(yīng)對(duì)寫互斥信號(hào)量wmutex做v操作，以允許寫進(jìn)程寫。 6. 就緒隊(duì)列中有10個(gè)進(jìn)程，系統(tǒng)將時(shí)間片設(shè)為200ms，CPU進(jìn)行進(jìn)程切換要花費(fèi)10ms，試問(wèn)系統(tǒng)開(kāi)銷所占的比率約為多少？解：因就緒隊(duì)列中有10個(gè)進(jìn)程，它們以時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式使用CPU，時(shí)間片長(zhǎng)度為200ms。當(dāng)一個(gè)時(shí)間片用完時(shí)，調(diào)度進(jìn)程將當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程設(shè)置為就緒狀態(tài)并放入就緒隊(duì)列尾，再?gòu)木途w隊(duì)列首選擇進(jìn)程投入運(yùn)行，這一過(guò)程（進(jìn)程切換）要花費(fèi)時(shí)間10ms。因此系統(tǒng)開(kāi)銷所占比率為：10/（200+10）=4.8% 7、在OS中引起進(jìn)程調(diào)度的主要因素有哪些？ 【解】在OS中引起進(jìn)程調(diào)度的

17、主要因素有：（1）缺乏資源。正在運(yùn)行的進(jìn)程因?yàn)槟硞€(gè)條件不能滿足，不得不進(jìn)入阻塞狀態(tài)，此時(shí)，運(yùn)行進(jìn)程被撤下，引起調(diào)度使另一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入運(yùn)行（2）時(shí)間片到。如果是分時(shí)系統(tǒng)或者以時(shí)間片作為激勵(lì)調(diào)度的系統(tǒng)，時(shí)間片是引起硬件激勵(lì)的主要因素，每當(dāng)時(shí)間片到，正在運(yùn)行的進(jìn)程被暫時(shí)停止，將它再次排入就緒隊(duì)列，引起調(diào)度使另一就緒進(jìn)程進(jìn)入運(yùn)行。（3）外部中斷。外部中斷信號(hào)也將引起調(diào)度，如打印機(jī)打印完成，通過(guò)打印通道或者信號(hào)線路傳送一激勵(lì)信號(hào)，將原等待進(jìn)程喚醒重新進(jìn)入運(yùn)行，或引起調(diào)度使另一進(jìn)程運(yùn)行。（4）進(jìn)程結(jié)束。進(jìn)程正常執(zhí)行完畢，退出并終止，此時(shí)將激勵(lì)系統(tǒng)調(diào)度另一進(jìn)程進(jìn)入運(yùn)行。 8. 假設(shè)有4道作

18、業(yè)，它們的提交時(shí)間及執(zhí)行時(shí)間已給出。         作業(yè)號(hào)     提交時(shí)刻(時(shí))     執(zhí)行時(shí)間(小時(shí))    1         10：  00         2    2         10：  20         1    3        &#