操作系統(tǒng)-習題-分章-詹煒(含答案)

1、操作系統(tǒng)-習題-分章-詹煒(含答案)第一章 OS概述操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)是控制和管理計算機硬件和軟件資源，合理地組織計算機的工作流程，以及方便用戶的程序的集合。其主要功能是實現(xiàn)處理機管理、內(nèi)存管理、I/O設(shè)備管理、文件管理和用戶接口。填空題1操作系統(tǒng)是運行在計算機裸機系統(tǒng)上的最基本的系統(tǒng)軟件。2. 操作系統(tǒng)目前有五大類型：批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。3現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個重要特征是并發(fā)和共享。4以多道程序設(shè)計為基礎(chǔ)的現(xiàn)代操作系統(tǒng)具有并發(fā)性、虛擬性、共享性、不確定性四個基本特征。5操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口是系統(tǒng)調(diào)用 。6現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩

2、個重要特征是并發(fā) 和共享。7計算機操作系統(tǒng)是方便用戶、管理和控制計算機 軟硬件資源 的系統(tǒng)軟件。8現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個重要特征是并發(fā)和 共享 。9對于系統(tǒng)的總體設(shè)計目標來說，批處理系統(tǒng)應注重提高系統(tǒng)的效率，盡量增加系統(tǒng)的 吞吐量 ，分時系統(tǒng)應保證用戶 響應時間 ；而實時系統(tǒng)則應在保證及時響應和可靠性的前提下，再考慮系統(tǒng)資源的利用率。吞吐率 響應時間10計算機操作系統(tǒng)是方便用戶、管理和控制計算機系統(tǒng)資源的系統(tǒng)軟件。11在操作系統(tǒng)中的異步性主要是指在系統(tǒng)中進程推進的順序是走走停停。12. 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征是并發(fā)、共享、虛擬和異步性。13.操作系統(tǒng)的五大功能是CPU管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)

3、和用戶接口。14操作系統(tǒng)是運行在計算機基本硬件（或：硬件）系統(tǒng)上的最基本的系統(tǒng)軟件。 15.操作系統(tǒng)的主要設(shè)計目標是方便用戶使用或界面友好和系統(tǒng)能高效工作或資源利用率高。16. 操作系統(tǒng)的基本類型有批處理操作系統(tǒng)，分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)三種。17在分時系統(tǒng)中，當用戶數(shù)目為100時，為保證響應時間不超過2秒，此時時間片最大應為20ms。分時系統(tǒng)采用的調(diào)度方法是時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。2秒/100=20ms選擇題1.  實時操作系統(tǒng)追求的目標是（ ）。 A.高吞吐率 B.充分利用內(nèi)存 C. 快速響應 D. 減少系統(tǒng)開銷 2.  操作系統(tǒng)是為了提高計算機的1利用率和方便用戶使用計

4、算機而配置的基本軟件。它負責管理計算機系統(tǒng)中的2資源，其中包括3處理機，4主存儲器，外部設(shè)備和系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)中的3處理機管理部分負責對進程進行管理。操作系統(tǒng)對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行管理的部分通常叫做5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 供選擇的答案： 1 A、速度 B、利用率 C、靈活性 D、兼容性 2 A、程序 B、功能 C、資源 D、進程 3 F4A A、主存儲器 B、虛擬存儲器 C、運算器 D、控制器 E、微處理器 F、處理機 5 A、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) B、文件系統(tǒng) C、檢索系統(tǒng) D、數(shù)據(jù)庫 E、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng) F、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) G、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 3.  批處理系統(tǒng)的主要缺點是（ ）。 的利用率不高 B.失

5、去了交互性 C.不具備并行性 D.以上都不是 4.  操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的核心軟件。按功能特征的不同，可把操作系統(tǒng)分為1、2、3、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)基本類型。其中1的主要目標是提高系統(tǒng)的吞吐率和效率，而2是一旦有處理請求和要求處理的數(shù)據(jù)時，CPU就應該立即處理該數(shù)據(jù)并將結(jié)果及時送回，例如4等。 供選擇的答案： 1B2E3C A、  單用戶系統(tǒng) B、批處理系統(tǒng) C、分時系統(tǒng) D、微機操作系統(tǒng) E、實時系統(tǒng) 4 A、計算機激光照排系統(tǒng) B、辦公自動化系統(tǒng) C、計算機輔助設(shè)計系統(tǒng) D、航空訂票系統(tǒng) 5.  現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩個基本特征是（ ） 和資源共享。 A

6、.多道程序設(shè)計 B. 中斷處理 C.程序的并發(fā)執(zhí)行 D. 實現(xiàn)分時與實時處理 6.  以下（ ）項功能不是操作系統(tǒng)具備的主要功能。A內(nèi)存管理 B中斷處理 C文檔編輯 DCPU調(diào)度7.  批處理系統(tǒng)的主要缺點是（ ）。 的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具備并行性 D.以上都不是 8. 在分時系統(tǒng)中，時間片一定時，( )響應時間越長A.內(nèi)存越多 B.用戶數(shù)越多 C.后備隊列 D.用戶數(shù)越少 9. 操作系統(tǒng)有多種類型：允許多個用戶以交互方式使用計算機的操作系統(tǒng)，稱為 B ；允許多用戶將若干個作業(yè)提交給計算機系統(tǒng)集中處理的操作系統(tǒng)，稱為 A ；在 C的控制下，計算機系統(tǒng)能及時

7、處理由過程控制反饋的數(shù)據(jù)，并作出響應；在IBMPC機上的操作系統(tǒng)稱為 D 。A：批處理操作系統(tǒng)； B：分時操作系統(tǒng)； C：實時操作系統(tǒng)；D：微機操作系統(tǒng)；E：多處理機操作系統(tǒng)； F：分布式操作系統(tǒng)10. 關(guān)于操作系統(tǒng)的敘述 是不正確的。 A“管理資源的程序”B“管理用戶程序執(zhí)行的程序” C“能使系統(tǒng)資源提高效率的程序”D“能方便用戶編程的程序”11（）不是分時系統(tǒng)的基本特征A 同時性 B獨立性 C實時性 D交互12實時系統(tǒng)應具有兩個基本特征: 及時性和_.。A、虛擬性 B、同步性 C、可靠性 D、有效性13分時系統(tǒng)采用時間片輪轉(zhuǎn)算法，主要是為了解決_A、減小CPU空閑 B、縮短響應時間 C、增

8、加人機交互 D、提高吞吐率14分時系統(tǒng)追求的目標是（ ）.A、提高系統(tǒng)吞吐量 B、緩沖設(shè)備速度差異 C、提供設(shè)備獨立性 D、縮短響應時間15以下（ ）項功能是操作系統(tǒng)具備的主要功能A、內(nèi)存管理 B、中斷處理 C、文檔編輯 D、CPU調(diào)度16在操作系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)中，（ ）是操作系統(tǒng)的核心部分，它位于最內(nèi)層。A存儲管理 B處理機管理 C設(shè)備管理 D作業(yè)管理17 UNIX操作系統(tǒng)是一個( )A交互式分時操作系統(tǒng) B多道批處理操作系統(tǒng) C實時操作系統(tǒng) D分布式操作系統(tǒng)18以下著名的操作系統(tǒng)中，屬于多用戶、分時系統(tǒng)的是( )。 ADOS系統(tǒng) BUNIX系統(tǒng) CWindows NT系統(tǒng) DOS2系統(tǒng)判斷題

9、操作系統(tǒng)提供了大量的服務，在最高層是系統(tǒng)調(diào)用，它允許正在運行的程序直接得到系統(tǒng)的服務（對）雖然分時系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但實時系統(tǒng)對可靠性的要求更高。（對）操作系統(tǒng)是整個計算機系統(tǒng)的控制管理中心，它對其它軟件具有支配權(quán)利。因而，操作系統(tǒng)建立在其它軟件之上。（錯）第二章 進程管理填空題1當一個進程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：封閉性和可再現(xiàn)性。 2進程由程度、數(shù)據(jù)和FCB組成。 3對信號量S的操作只能通過原語操作進行，對應每一個信號量設(shè)置了一個等待隊列。 4. 在操作系統(tǒng)中，進程是一個資源分配的基本單位，也是一個獨立運行和調(diào)度的基本單位。5. 在信號量機制中，信號量S > 0時的值表示

10、可用資源數(shù)目；若S < 0，則表示等待該資源的進程數(shù)，此時進程應阻塞。6. 常用的進程通信方式有管道、共享存儲區(qū)、消息機制和郵箱機制。7. 正在執(zhí)行的進程等待I/O操作，其狀態(tài)將由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)。8若干個事件在同一時刻發(fā)生稱為并行，若干個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生稱為并發(fā)。9進程間通信的方式有管道、共享存儲區(qū)和消息傳遞方式。10進程由程序、數(shù)據(jù)和PCB組成。11在生產(chǎn)者消費者問題中，消費者進程的兩個wait原語的正確順序為Wait(full)；和wait(mutex);。12進程間通信的類型有：共享存儲區(qū)、管道機制、消息隊列和信箱機制。13進程和線程都是系統(tǒng)進行 資源分配和調(diào)度 的基

11、本單位，它們最大的區(qū)別在于 進程是具有一定獨bai立功能的程序關(guān)于某du個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動zhi,進程是系dao統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位.線程是進程的一個實體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位.一個進程可以包含多個線程 。14如果信號量的當前值為3，表示可用的資源數(shù)目為3，如果信號量的當前值為-3，則表示示 3 個進程進入阻塞狀態(tài)。15如果信號量的當前值為4，則表示 可用的資源數(shù)目為4 ，如果信號量的當前值為-4，則表示4 個進程進入阻塞狀態(tài) 。16在操作系統(tǒng)中進程是一個擁有資源的單位，也是一個調(diào)度和執(zhí)行的基本單位。17.一次只允許一個進程訪

12、問的資源叫臨界資源。18操作系統(tǒng)中，進程可以分為系統(tǒng)進程和用戶進程兩類。19當一個進程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：封閉性和可再現(xiàn)性。 20對信號量S的操作只能通過P、V操作進行，對應每一個信號量設(shè)置了一個等待隊列。 21進程由程度、數(shù)據(jù)集合、進程控制塊及相關(guān)表格組成。 22.當一個進程完成了特定的任務后，系統(tǒng)收回這個進程所占的工作區(qū)或主存空間或資源和取消該進程的進程控制塊(PCB)就撤消了該進程。23.在操作系統(tǒng)中進程和線程的區(qū)別是：擁有資源。24進程由程序、數(shù)據(jù)和 數(shù)據(jù)處理模塊 組成。25當一個進程獨占處理器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：封閉性 可再現(xiàn)性26在單CPU系統(tǒng)中有n(n>

13、;1)個進程,在任一時刻處于就緒的進程最多是_n-1_個，最少是_0_個。27進程通信中的消息通信是通過_發(fā)送原語_和_接收原語_兩個原語來實現(xiàn)的。28在消息緩沖通信方式中通信的基本方式是 消息_。選擇題1共享變量是指（ ）訪問的變量。 A、只能被系統(tǒng)進程 B、只能被多個進程互斥 C、只能被用戶進程 D、可被多個進程 2臨界區(qū)是指并發(fā)進程中訪問共享變量的（ ）段。 A、管理信息 B、信息存儲 C、數(shù)據(jù) D、程序 3若系統(tǒng)中有五臺繪圖儀，有多個進程均需要使用兩臺，規(guī)定每個進程一次僅允許申請一臺，則至多允許（ ）個進程參于競爭，而不會發(fā)生死鎖。 A、5 B、2 C、3 D、4 4 .我們把在一段時

14、間內(nèi)，只允許一個進程訪問的資源，稱為臨界資源，因此，我們可以得出下列論述，正確的論述為 。A：對臨界資源是不能實現(xiàn)資源共享的。B：只要能使程序并發(fā)執(zhí)行，這些并發(fā)執(zhí)行的程序便可對臨界資源實現(xiàn)共享。C：為臨界資源配上相應的設(shè)備控制塊后，便能被共享。D：對臨界資源，應采取互斥訪問方式，來實現(xiàn)共享。5. 對于記錄型信號量，在執(zhí)行一次P操作時，信號量的值應當 C ；在執(zhí)行V操作時，信號量的值應當 B 。A：不變； B：加1； C：減1； D：加指定數(shù)值； E：減指定數(shù)值。6.  引入多道程序的目的在于（ ）。 A.    充分利用CPU，減少CPU等待時間 B.&

15、#160;    提高實時響應速度 C.    有利于代碼共享，減少主、輔存信息交換量 D 充分利用存儲器 7 在消息緩沖通信方式中通信的基本方式是_。 A、文件 B、消息 C、記錄 D、字段8 進程是程序的執(zhí)行過程，可以處于不同的狀態(tài)，這種性質(zhì)稱作進程的（ ）。A、動態(tài)性 B、并發(fā)性 C、調(diào)度性 D、異步性9如果信號量S的值是0，此時進程A執(zhí)行wait（S）操作，那么，進程A會（ ）A、繼續(xù)運行 B、進入阻塞態(tài)，讓出CPUC、進入就緒態(tài)，讓出CPU D、繼續(xù)運行，并喚醒S隊列頭上的等待進程10原語是一種特殊的系統(tǒng)調(diào)用命令，它的特點是

16、（ ）A、功能強 B、自己調(diào)用自己 C、可被外層調(diào)用 D、執(zhí)行時不可中斷11程序在運行時需要很多系統(tǒng)資源，如內(nèi)存、文件、設(shè)備等，因此操作系統(tǒng)以程序為單位分配系統(tǒng)資源。（對12原語是一種特殊的系統(tǒng)調(diào)用命令，它的特點是（ ）A、功能強 B、自己調(diào)用自己 C、可被外層調(diào)用 D、執(zhí)行時不可中斷13在操作系統(tǒng)中，進程的最基本的特征是( )。A動態(tài)性和并發(fā)性 B順序性和可再現(xiàn)性 C與程序的對應性 D執(zhí)行過程的封閉性14下面關(guān)于線程的敘述中，正確的是（ ）。A.不論是系統(tǒng)支持線程還是用戶級線程，其切換都需要內(nèi)核的支持。 B.線程是資源的分配單位，進程是調(diào)度和分配的單位。C.不管系統(tǒng)中是否有線程，進程都是擁有

17、資源的獨立單位。 D.在引入線程的系統(tǒng)中，進程仍是資源分配和調(diào)度分派的基本單位。15處于運行狀態(tài)的操作系統(tǒng)程序應放在( )A寄存器中 B高速緩沖存儲器中 C主存儲器中 D輔助存儲器中16引入進程的原因是( ) A提高資源的利用率和控制程序的執(zhí)行 B提高資源的利用率和正確描述程序的執(zhí)行情況 C提高程序的執(zhí)行速度和控制程序的執(zhí)行 D提高程序的執(zhí)行速度和正確描述程序的執(zhí)行情況判斷題（×）1并發(fā)性是指若干事件在同一時刻發(fā)生。（×）2用戶為每個自己的進程創(chuàng)建PCB，并控制進程的執(zhí)行過程。（）3原語是一種不可分割的操作。（×）4線程是最小的擁有資源的單位。（×）5進

18、程可以刪除自己的PCB表。（）6執(zhí)行原語時不會響應任何中斷。（）7對臨界資源應采取互斥訪問方式來實現(xiàn)共享。（×）8并發(fā)性是指若干事件在同一時刻發(fā)生。（對） 9并發(fā)性是指若干進程在一段時間內(nèi)都往前推進了一段，給用戶同時執(zhí)行的感覺，但微觀上還是串行的。（對 ）10進程是最小的擁有資源的單位。（）11執(zhí)行原語時不會響應任何中斷。（×）12用戶為每個自己的進程創(chuàng)建PCB，并控制進程的執(zhí)行過程。（錯 ）13 PCB是由操作系統(tǒng)初啟時在一次創(chuàng)建的，它形成PCB池，由進程創(chuàng)建原語分配使用（×）14執(zhí)行原語時有跟高優(yōu)先級的進程要執(zhí)行時它將被中斷。（ 對 ）15在進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，

19、從就緒態(tài)轉(zhuǎn)換到阻塞態(tài)是不可能實現(xiàn).（ 錯 ）16進程之間的互斥，主要源于進程之間的資源競爭，從而實現(xiàn)多個相關(guān)進程在執(zhí)行次序上的協(xié)調(diào)。（ 錯 ）17進程從運行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的原因是輸入或輸出事件發(fā)生。（ 錯 ）18進程A和進程B都要使用系統(tǒng)中同一臺打印機，為了保證打印結(jié)果的正確性，兩個進程要先后分別使用打印機，這屬于進程的同步關(guān)系。簡答題1.原語：它是由若干條機器指令所構(gòu)成，用以完成特定功能的一段程序，為保證其操作的 正確性，它應當是原子操作，即原語是一個不可分割的操作。2.進程:進程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立的基本單位。：系統(tǒng)中存放進程的管理和控制信

20、息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為進程控制塊（PCB Process Control Block），它是進程實體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它是進程管理和控制的最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每一個進程均有一個PCB，在創(chuàng)建進程時，建立PCB，伴隨進程運行的全過程，直到進程撤消而撤消4.簡述進程的幾種狀態(tài)和引起狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因，以及相關(guān)的操作原語。進程的基本狀態(tài)有：新、就緒，阻塞，執(zhí)行、掛起和終止六種。新到就緒：交換，創(chuàng)建原語就緒到執(zhí)行：進程調(diào)度 執(zhí)行到阻塞：I/O請求，阻塞原語阻塞到就緒：I/O完成，喚醒原語執(zhí)行到就緒：時間片完阻塞到掛起：掛起原語掛起到就緒：喚醒原語執(zhí)行到終止：進程執(zhí)行完畢6在生產(chǎn)者消

21、費者問題中，能否將生產(chǎn)者進程的wait(empty)和wait(mutex)語句互換，為什么？不能。（2分）因為這樣可能導致系統(tǒng)死鎖。當系統(tǒng)中沒有空緩沖時，生產(chǎn)者進程的wait(mutex)操作獲取了緩沖隊列的控制權(quán)，而wait(empty) 導致生產(chǎn)者進程阻塞，這時消費者進程也無法執(zhí)行。（3分）7不同用戶的不同任務之間的進程是有臨界區(qū)為什么請舉例說明。答：完全可能有臨界區(qū)，如打印程序是可以由不同用戶的不同進程使用，但是只能有一個進程在某一時刻進入。8.什么是進程什么是線程線程與進程有什么關(guān)系 答：進程是程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集的一次運行，一個程序多次運行可以形成多個進程。線程是系統(tǒng)處理機調(diào)度的單元

22、，是進程為了爭奪處理機而產(chǎn)生一個進程至少有一個主線程，隨著業(yè)務的需要，它可以創(chuàng)建多個線程，它們是進程的多個線程，共享進程的資源，但替進程爭取處理機9.信號量一般是由哪些成員組成的它的值表示什么含義組成：一個整數(shù)：表示資源量的數(shù)目 一個隊列：存放等待資源而阻塞的進程隊列的隊首進程同步程序題1 假設(shè)有三個進程R、W0、W1共享一個緩沖區(qū)B，而B中一次只能存放一個數(shù)據(jù)。進程R從輸入設(shè)備上讀數(shù)據(jù)送緩沖區(qū)B，若存放的數(shù)是偶數(shù)，則允許W0將其取出并打印；若存放的數(shù)是奇數(shù)，則允許W1將其取出并打印。試利用信號量和wait、signal操作寫出實現(xiàn)這三個進程能同步工作的程序。（要求說明所設(shè)信號量的作用及初值）

23、解：Var empty , full1 , full2 := semaphore := 1 , 0 , 0 ; 進程 A1，A2，An 通過 K 個緩沖區(qū)向進程 B1，B2，Bm 不斷地發(fā)送消息。發(fā)送和接收工作遵循如下規(guī)則：每個發(fā)送進程一次發(fā)送一個消息，寫入緩沖區(qū)，緩沖區(qū)大小與消息長度一致；對每個消息，B1，B2，Bm 都需接收一次，讀入各自的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)；K 個緩沖區(qū)都滿時，發(fā)送進程等待，沒有可讀的消息時，接收進程等待。試用 wait 和 signal 原語操作組織正確的發(fā)送和接收操作。（10分）解：BEGIN Integer Mutex, Availn, Fullm; Integer I;Mu

24、tex:=1;FOR i:=1 TO m DOBEGIN AvailI := k; FullI := 0;ENDPROCEDURE Send(K)Integer I;BEGIN7. Jruassic 公園有一個恐龍博物館和一個公園.有m個旅客和n輛車,每輛車只能容納一個旅客。旅客在博物館逛了一會兒，然后排隊乘坐旅行車。當一輛車可用時，它載入一個旅客，然后繞公園行駛?cè)我忾L的時間。如果n輛車都已被旅客乘坐游玩，則想坐車的旅客需要等待；如果一輛車已經(jīng)就緒，但沒有旅客等待，那么這輛車等待。使用信號量同步m個旅客和n輛車的進程。（10分）解：visitors=m;cars=n;mutex=1;Pvi()

25、Pci() repeat repeat wait(cars);wait(visitors); wait(mutex); wait(mutex); get on;start; travell;run; get off;stop; signal(cars); signal(visitors); wait(mutex); wait(mutex); until false; until false;8.讀者與寫者問題 (reader - writer problems ) （10分） 在計算機體系中，對一個共享文件進行操作的進程可分為兩類：讀操作和寫操作，它們分別被稱為讀者和寫者。訪問該文件時讀者和寫

26、者，寫者和寫者間必須實現(xiàn)互斥。只有在沒有讀者訪問文件時，寫者才允許修改文件?；蛘邔懻咴谛薷奈募r不允許讀者去讀，否則會造成讀出的文件內(nèi)容不正確。試寫出算法描述讀者和寫者的問題。解： 為了實現(xiàn)讀者與寫者的同步和互斥，我們設(shè)置一個信號量S，用于讀者與寫者之間或?qū)懻吲c讀者之間的互斥，初值為“1”。用一個變量rc 表示當前正在讀的讀者個數(shù)，當進程可以去讀或讀結(jié)束后都要改變rc 的值，因此rc 又成為若干讀進程的共享變量，它們必須互斥地修改rc。故必須定義另一個用于互斥的信號量Sr，初值也是“1”。讀者-寫者問題可描述如下： S, Sr：semaphore； int rc = 0; S=Sr=1;pro

27、cess Reader I (i=1,2,.,m) process Writer j (j=1,2,.,k)begin begin P(Sr); rc = rc+1; P(S); if (rc=1) P(S); Write file F; V(Sr); V(S); read file F; end P(Sr); rc = tc-1; if (rc=0) V(S); V(Sr);end9、生產(chǎn)者和消費者問題 （10分）有一組生產(chǎn)者P1，P2，PM和一組消費者C1，C2，CK，他們通過由n個環(huán)形緩沖區(qū)構(gòu)成的緩沖池進行通信，生產(chǎn)者把產(chǎn)品放入緩沖區(qū)，消費者從緩沖區(qū)取產(chǎn)品來消費。請用wait和signa

28、l原語實現(xiàn)他們的同步操作。解：生產(chǎn)者和消費者問題begin Var mutex,empty,full:semaphore:=1,n,0; buffer:array0,n-1 of item; in,out:integer := 0,0;parbegin producer: beginrepeatproduce next product ;wait (empty);wait (mutex);buffer(in):=nextp ;in := (in+1) mod n ;signal (full);signal (mutex);until false ;endconsumer: begin repe

29、atwait (full);wait (mutex);nextc := buffer(out);out := (out+1) mod n;signal (empty);signal (mutex);consume the item in nextc;until false ;endparendend10、請用信號量描述哲學家進餐問題。（15分）解：哲學家進餐問題（15分）public void philosopher (int i) while (true) think();wait (forki);wait (fork (i+1) % 5);eat();signal(fork (i+1) %

30、 5);signal(forki);11今有三個并發(fā)進程R，M，P，它們共享了一個可循環(huán)使用的緩沖區(qū)B，緩沖區(qū)B共有N個單元。進程R負責從輸入設(shè)備讀信息，每讀一個字符后，把它存放在緩沖區(qū)B的一個單元中；進程M負責處理讀入的字符，若發(fā)現(xiàn)讀入的字符中有空格符，則把它改成“，”；進程P負責把處理后的字符取出并打印輸出。當緩沖區(qū)單元中的字符被進程P取出后，則又可用來存放下一次讀入的字符。請用PV操作為同步機制寫出它們能正確并發(fā)執(zhí)行的程序。 （10分）解：（10分）begin Var mutex,input,calculate,output:semaphore:=1,n,0,0; buffer:arra

31、y0,n-1 of item; in,mid,out:integer := 0,0,0;proR() do wait (input);wait (mutex);buffer(in):=input data;in := (in+1) mod n ;signal (calculate);signal (mutex);while true ; proM() do wait (calculate);wait (mutex);buffer(middle):=calculate data ;mid := (mid+1) mod n ;signal (output);signal (mutex); whil

32、e true ; proP() do wait (output);wait (mutex);buffer(out):=calculate data ;out := (out+1) mod n ;signal (input);signal (mutex); while true ; 12.理發(fā)店里有一位理發(fā)師、一把理發(fā)椅子和五把供等候理發(fā)的顧客坐的椅子。如果沒有顧客，理發(fā)師便在理發(fā)椅上睡覺。當一個顧客到來時，他必須先叫醒理發(fā)師，如果理發(fā)師正在理發(fā)時又有顧客來到，而如果有空椅子可坐，他們就坐下來等，如果沒有空椅子，他就離開。這里的問題是為理發(fā)師和顧客各編寫一段程序來描述他們行為，并用wait和si

33、gnal原語操作實現(xiàn)其同步。（10分）解：理發(fā)師問題 #define CHAIRS 5 /*為等候的顧客準備椅子數(shù)*/ typedef int semaphore; /* 運用你的想像力*/ semphore customers=0; /*等候服務的顧客數(shù)*/ semaphore barbers=0 /*等候服務的理發(fā)師數(shù)*/ semaphore mutex=1; /*用于互斥*/int waiting=0; /*還沒理發(fā)的等候顧客*/ void barber (void) while(TRUE) wait(customers); /*如果顧客數(shù)是0，則睡覺*/ wait(mutex); /*

34、要求進程等候*/ waiting=waiting-1; /*等候顧客數(shù)減1*/ signal(barbers); /*一個理發(fā)師現(xiàn)在開始理發(fā)*/ signal(mutex); /*釋放等候*/cut_hair(); /*理發(fā)（非臨界區(qū)操作）*/ void customers (void) wait(mutex);if (waiting<CHAIRS) waiting=waiting+1;signal(customers);signal(mutex);wait(barbers); else signal(mutex); 13、根據(jù)如下的前趨圖寫出可并發(fā)執(zhí)行的程序：（10分）1234567解

35、：（10）評分：變量、進程、程序主體每項一分。var a,b,c,d,e,f,g,h,i:semaphore := 0,0,0,0,0,0,0,0;beginparbegin begin S1;signal(a); signal(b); end begin wait(a); S2; signal(c);signal(d); end begin wait(c); S3; signal(e);signal(f); end begin wait(b); S4; signal(g); end begin wait(d);wait(e) S5; signal(h); end begin wait(f);

36、 wait(g); S6 ; signal(i); end begin wait(h); wait(i); S7; endparendend14、某車站售票廳，任何時刻最多可容納20名購票者進入，當售票廳中少于20名購票者時，則廳外的購票者可立即進入，否則需在外面等待。若把一個購票者看作一個進程，請回答下列問題：(1)用wait和signal操作管理這些并發(fā)進程時，應怎樣定義信號量，寫出信號量的初值以及信號量各種取值的含義。(2)根據(jù)所定義的信號量，加上wait和signal原語，寫出購票者進程的算法，以保證進程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。 (3)若欲購票者最多為n個人，寫出信號量可能的變化范圍(最大

37、值和最小值)。解：(1)定義一信號量S，初始值為20。意義：S>0S的值表示可繼續(xù)進入售 票廳的人數(shù)S=0表示售票廳中已有20名顧 客(購票者) S<0|S|的值為等待進入售票 廳的人數(shù)(2) int S=20; COBEGINPROCESSPI(I=1，2，) begin進入售票廳； wait(S)；購票；signal(S);退出； end； COEND(3)S的最大值為20 S的最小值為20n第三章 處理解調(diào)度與死鎖1死鎖：指多個進程因競爭資源二造成的一種僵局，若無外力的作用，這些進程將永遠不能再向前推進。2在響應比最高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當各個作業(yè)等待時間相同時，運行時間

38、短的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度；當各個作業(yè)要求運行的時間相同時，等待時間長的作業(yè)得到優(yōu)先調(diào)度。 3有三個同時到達的作業(yè)J1，J2和J3，它們的執(zhí)行時間分別是T1，T2和T3，且T1<T2<T3。系統(tǒng)按單道方式運行且采用短作業(yè)優(yōu)先算法，則平均周轉(zhuǎn)時間是(3*T1+2*T2+T3)/3。4一個作業(yè)從進入系統(tǒng)到運行結(jié)束，一般要經(jīng)歷“后備”、“執(zhí)行”和“完成”三個 不同狀態(tài)。 5在批處理兼分時的系統(tǒng)中，往往由分時系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為前臺作業(yè)，而由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為后臺作業(yè)。 6.一個理想的作業(yè)調(diào)度算法應該是既能提高系統(tǒng)效率或吞吐量高 及時得到計算結(jié)果又能使進入系統(tǒng)的作業(yè)周轉(zhuǎn)時間短等_。7產(chǎn)生死

39、鎖的四個必要條件是互斥條件和請求和保持，不剝奪條件和環(huán)路條件。8在響應比最高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當各個作業(yè)等待時間相同時，運行時間短的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度；當各個作業(yè)要求運行的時間相同時，等待時間長的作業(yè)得到優(yōu)先調(diào)度。9設(shè)單CPU環(huán)境下，有三道作業(yè)，它們的提交時間及運行時間如下表：作業(yè)提交時間(單位：基本時間單位)運行時間(單位：基本時間單位)J1J2J3023742若采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度策略，作業(yè)單道串行運行時的調(diào)度次序為J1,J3,J2，平均周轉(zhuǎn)時間=8。10系統(tǒng)為一個有6頁的進程分配4個物理塊，其頁表如下所示（時間單位：滴答），頁的大小為1K，請計算邏輯地址為0x17C8的物理地址。頁號

40、塊號裝入時間 上次引用時間 R(讀) M(修改)0 7126279 0014230 2601 022120 272 1 139160 280 1 111按CLOCK算法為0x03C8；按FIFO算法為0x0BC8；按LRU算法為0x07C8。12用戶要求計算機系統(tǒng)所做的工作的集合稱為作業(yè)。 13一作業(yè)進入內(nèi)存后，則所屬該作業(yè)的進程初始時處于（ ）狀態(tài)。 A、運行 B、等待 C、就緒 D、收容 14運行時間最短的作業(yè)被優(yōu)先調(diào)度，這種企業(yè)調(diào)度算法是（ ） A 優(yōu)先級調(diào)度 B 響應比高者優(yōu)先 C 短作業(yè)優(yōu)先 D 先來先服務 15產(chǎn)生死鎖的主要原因是進程運行推進的順序不合適（ ） A 系統(tǒng)資源不足和系

41、統(tǒng)中的進程太多 B 資源的獨占性和系統(tǒng)中的進程太多 C 進程調(diào)度不當和資源的獨占性 D 資源分配不當和系統(tǒng)資源不足16 B 是指從作業(yè)進入系統(tǒng)到作業(yè)完成所經(jīng)過的時間間隔； D 是從作業(yè)進入后備隊列起，到被調(diào)度程序選中時的時間間隔。A：響應時間；B：周轉(zhuǎn)時間；C：運行時間；D：等待時間；F：觸發(fā)時間。17產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是互斥條件和 (1) ，不剝奪條件和 (2) 。(1) A：請求和阻塞條件； B：請求和釋放條件；C：請求和保持條件； D：釋放和阻塞條件；E：釋放和請求條件。(2) A：線性增長條件； B：環(huán)路條件；C：有序請求條件； D：無序請求條件。18CPU的調(diào)度分為高級、中級和低

42、級三種，其中低級調(diào)度是指 調(diào)度。A：作業(yè)B：交換C：進程19為了對緊急進程或重要進程進行調(diào)度，調(diào)度算法應采用（ ）。 A.先進先出調(diào)度算法 B. 優(yōu)先數(shù)法 C.最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度 D. 定時輪轉(zhuǎn)法 20我們?nèi)绻麨槊恳粋€作業(yè)只建立一個進程，則為了照顧短作業(yè)用戶，應采用 B ；為照顧緊急作業(yè)用戶，應采用 E ，為能實現(xiàn)人機交互作用應采用 C ，而能使短作業(yè)，長作業(yè)及交互作業(yè)用戶都比較滿意時，應采用 D 。A： FCFS調(diào)度算法；B：短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法；C：時間片輪轉(zhuǎn)法；D：多級反饋隊列調(diào)度算法；E：基于優(yōu)先權(quán)的剝奪調(diào)度算法；F：響應比優(yōu)先算法。21 產(chǎn)生死鎖的基本原因是 (1) 和 (2) 。(1)

43、 A：資源分配不當；B：系統(tǒng)資源不足；C：作業(yè)調(diào)度不當；D：資源的獨占性。(2) A：進程推進順序非法；B：進程調(diào)度不當；C：系統(tǒng)中進程太多；D：CPU運行太快。22 產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是互斥條件和 (1) ，不剝奪條件和 (2) 。(1) A：請求和阻塞條件； B：請求和釋放條件；C：請求和保持條件；D：釋放和阻塞條件；E：釋放和請求條件。(2) A：線性增長條件；B：環(huán)路條件；C：有序請求條件；D：無序請求條件。23一作業(yè)8：00到達系統(tǒng)，估計運行時間為1小時，若10：00開始執(zhí)行該作業(yè)，其響應比是 。產(chǎn)生系統(tǒng)死鎖的原因可能是由于（ ）。 A、進程釋放資源 B、一個進程進入死循環(huán) C、

44、多個進程競爭，資源出現(xiàn)了循環(huán)等待 D、多個進程競爭共享型設(shè)備 25一個作業(yè)從提交開始到完成，往往要經(jīng)歷_高級_、_中級_和_低級_三級調(diào)度。26在響應比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當各個作業(yè)等待時間相同時， 的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度；當各個作業(yè)要求運行的時間相同時， 的作業(yè)得到優(yōu)先調(diào)度。運行時間短 等待時間長27引起死鎖的四個必要條件是_互斥_、保持和等待、_不剝奪_、循環(huán)等待。28對待死鎖，一般應考慮死鎖的預防、避免、檢測和解除四個問題。典型的銀行家算法是屬于_避免_，破壞環(huán)路等待條件是屬于預防，而剝奪資源是_解除_ 的基本方法。 29避免死鎖的一個著名算法是（ ）A、先入先出算法 B、銀行家算法

45、 C、優(yōu)先級算法 D、資源按序分配法（ T ）確定作業(yè)調(diào)度算法時應主要考慮系統(tǒng)資源的均衡使用，使I/O繁忙型作業(yè)和CPU繁忙型作業(yè)搭配運行。（ T ）動態(tài)優(yōu)先級算法允許進程的優(yōu)先級在運行期間不斷改變。（ T ）作業(yè)調(diào)度往往選擇對資源需求不同的作業(yè)進行合理搭配，使得系統(tǒng)中個部分資源都得到均衡利用。（ T ）時間片輪轉(zhuǎn)法主要用于分時系統(tǒng)中的進程調(diào)度。優(yōu)先數(shù)是進程調(diào)度的重要依據(jù), 一旦確定不能改變。（ T ）在進行作業(yè)調(diào)度時，要想兼顧作業(yè)等待時間和計算時間，應選取響應比高者優(yōu)先算法。（ T ）作業(yè)調(diào)度選擇一個作業(yè)裝入主存后，該作業(yè)能否占用處理器必須由作業(yè)控制來決定。（ F ）進程申請CPU得不到滿足

46、時, 其狀態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài)。（ T ）進程得不到處理機，則進入到就緒隊列，等待進程調(diào)度進程所請求的一次打印輸出結(jié)束后，將使進程狀態(tài)從（ ） A、運行態(tài)變?yōu)榫途w態(tài) B、運行態(tài)變?yōu)榈却龖B(tài) C、就緒態(tài)變?yōu)檫\行態(tài) D、等待態(tài)變?yōu)榫途w態(tài) 運行時間最短的作業(yè)被優(yōu)先調(diào)度，這種作業(yè)調(diào)度算法是（ ） A 優(yōu)先級調(diào)度 B 響應比高者優(yōu)先 C 短作業(yè)優(yōu)先 D先來先服務 CPU的調(diào)度分為高級、中級和低級三種，其中低級調(diào)度是指（    ） 調(diào)度。A.作業(yè) B.交換 C.進程 D. 線程產(chǎn)生系統(tǒng)死鎖的原因可能是由于（ ）。 A、進程釋放資源 B、一個進程進入死循環(huán) C、多個進程競爭，資源出現(xiàn)了循

47、環(huán)等待 D、多個進程競爭共享型設(shè)備1進程的優(yōu)先級調(diào)度中經(jīng)常考慮哪些因素它們與優(yōu)先級的關(guān)系是什么答：進程優(yōu)先級調(diào)度中需要考慮如何確定優(yōu)先級。靜態(tài)優(yōu)先級與進程類型、進程對資源的請求、用戶要求三者相關(guān)，系統(tǒng)進程比用戶進程擁有更高的優(yōu)先級，對資源需求少的進程具有更高的優(yōu)先級，用戶付費高的具有高優(yōu)先級。動態(tài)優(yōu)先級的高低與等待時間和需要服務的時間有關(guān)，等待時間越長、要求服務時間越短，優(yōu)先級越高；反之越低。2假定有四個作業(yè)，它們到達后備隊列的時間和估計運行時間如下圖所示：作業(yè)到達時間估計運行時間18:00 小時28:30 小時39:00 小時49:30 小時回答下列問題（要求給出過程） 采用FCFS調(diào)度算法

48、時，作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間是多少？ 采用最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法時，作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間是多少？FCFS：作業(yè)到達運行開始完成周轉(zhuǎn)帶權(quán)周轉(zhuǎn)18:008:009:15128:309:1510:4539:0010:4511:1549:3011:1513:15平均周轉(zhuǎn)時間 t=平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 w=SJF：作業(yè)到達運行開始完成周轉(zhuǎn)帶權(quán)周轉(zhuǎn)18:008:009:15128:309:4511:1539:009:159:4549:3011:1513:15平均周轉(zhuǎn)時間 t=平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 w=3處理機調(diào)度分為哪三級？各自的主要任務是什么？答：作業(yè)調(diào)度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進程，掛

49、入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。進程調(diào)度：從就緒進程隊列中根據(jù)某個策略選取一個進程，使之占用CPU。交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進程交換到外存交換區(qū)中。4什么是高級調(diào)度、中級調(diào)度和低級調(diào)度？答：作業(yè)調(diào)度：從一批后備作業(yè)中選擇一個或幾個作業(yè)，給它們分配資源，建立進程，掛入就緒隊列。執(zhí)行完后，回收資源。進程調(diào)度：從就緒進程隊列中根據(jù)某個策略選取一個進程，使之占用CPU。交換調(diào)度：按照給定的原則和策略，將外存交換區(qū)中的進程調(diào)入內(nèi)存，把內(nèi)存中的非執(zhí)行進程交換到外存交換區(qū)中。5什么是死鎖產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是什么死鎖：當某進程提出資源申請后，使得系統(tǒng)中

50、一些進程處于無休止的阻塞狀態(tài)，在無外力作用下，永遠不能再繼續(xù)前進。產(chǎn)生死鎖的必要條件：互斥條件：某段時間內(nèi)某資源只能由一個進程使用。不剝奪條件：資源在未使用完前，不能被剝奪，由使用進程釋放。部分分配（請求和保持）：進程因請求資源而阻塞時，對已分配給它的資源保持不放。環(huán)路條件：發(fā)生死鎖時，有向圖必構(gòu)成一環(huán)路。6設(shè)系統(tǒng)有三種類型的資源，數(shù)量為(4，2，2)，系統(tǒng)中有進程A，B，C按如下順序請求資源： 進程A申請(3，2，1) 進程B申請(1，0，1) 進程A申請(0，1，0) 進程C申請(2，0，0)請你給出一和防止死鎖的資源剝奪分配策略，完成上述請求序列，并列出資源分配過程，指明哪些進程需要等待，哪些資源被剝奪。(10分)解：(10分