蘇州大學(xué)操作系統(tǒng)原理期中考試試卷軟工含答案

1、蘇州大學(xué)操作系統(tǒng)原理期中考試試卷 共6頁(yè)學(xué)院 專業(yè)成績(jī)年級(jí) 學(xué)號(hào)姓名日期考試形式： 閉卷 時(shí)間： 120分鐘 一、 填空題（10分，每空1分）1、在有m個(gè)進(jìn)程的系統(tǒng)中出現(xiàn)死鎖時(shí)，死鎖進(jìn)程的個(gè)數(shù)k應(yīng)該滿足的條件是 1k=m 。2、操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有多種，其中采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的有 Windows XP Mach QNX 等；采用模塊化結(jié)構(gòu)有 Solaris Linux Mac 等。3、操作系統(tǒng)的最基本的設(shè)計(jì)目標(biāo)是 使應(yīng)用程序能夠順利運(yùn)行 ，在此基礎(chǔ)上，還需要考慮 高效 （面向系統(tǒng)）和 易用 （面向用戶）。4、互斥資源是 多個(gè)進(jìn)程不能同時(shí)使用的資源 ；共享資源則是多個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)使用的資源 。5、周轉(zhuǎn)時(shí)

2、間等于運(yùn)行時(shí)間加 等待時(shí)間 。一般情況下響應(yīng)時(shí)間不大于等待時(shí)間。二、選擇題（20分，每題2分）1、以下不屬于操作系統(tǒng)部件的是 B 。（A）進(jìn)程管理（B）數(shù)據(jù)庫(kù)管理（C）保護(hù)系統(tǒng)（D）命令解釋器系統(tǒng)2、當(dāng)記錄型信號(hào)量S的初值為 C 時(shí)，表示只允許一個(gè)進(jìn)程訪問臨界資源，此時(shí)的信號(hào)量轉(zhuǎn)化為互斥信號(hào)量。（A）-1（B）0（C）1（D）23、信箱通信是一種 B 通信方式。（A）直接通信（B）間接通信（C）信號(hào)量（D）低級(jí)通信4、在操作系統(tǒng)中，可運(yùn)行的最小單位是 C 。（A）作業(yè)（B）進(jìn)程（C）線程（D）超線程5、一個(gè)阻塞進(jìn)程被喚醒意味著 D 。（A）該進(jìn)程重新占有了CPU（B）它的優(yōu)先權(quán)變?yōu)樽畲螅–）其

3、PCB移至等待隊(duì)列隊(duì)首（D）進(jìn)程變?yōu)榫途w狀態(tài)6、對(duì)于給定的一組進(jìn)程， C 算法可以獲得最小的平均等待時(shí)間。（A）先到先服務(wù)調(diào)度（B）優(yōu)先權(quán)調(diào)度（C）最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度（D）輪轉(zhuǎn)法調(diào)度7、分布式系統(tǒng)又被稱為 D 。（A）緊耦合系統(tǒng)（B）松耦合系統(tǒng)（C）對(duì)等系統(tǒng)（D）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)8、進(jìn)程在就緒隊(duì)列中等待調(diào)度的時(shí)間片總和稱為 B 。（A）運(yùn)行時(shí)間（B）等待時(shí)間（C）響應(yīng)時(shí)間（D）周轉(zhuǎn)時(shí)間9、銀行家算法是一種 B 算法。（A）死鎖解除（B）死鎖避免（C）死鎖預(yù)防（D）死鎖檢測(cè)10、分時(shí)系統(tǒng)中，當(dāng)用戶數(shù)目為100時(shí)，為保證響應(yīng)不超過1秒；此時(shí)的時(shí)間片最大應(yīng)為 A 。(A)10ms (B)20ms (C)5

4、0ms (D)100ms 三、（10分）CPU調(diào)度可發(fā)生在哪些情況下？哪些情況是可搶占式調(diào)度？哪些是非搶占式調(diào)度？（1）正在執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行完畢。（2）執(zhí)行中進(jìn)程自己調(diào)用阻塞原語(yǔ)。（3）執(zhí)行中進(jìn)程調(diào)用了P原語(yǔ)操作，從而因資源不足而被阻塞；或調(diào)用了V原語(yǔ)操作激活了等待資源的進(jìn)程隊(duì)列。（4）執(zhí)行中進(jìn)程提出I/O請(qǐng)求后被阻塞。（5）在分時(shí)系統(tǒng)中時(shí)間片已經(jīng)用完。（6）在執(zhí)行完系統(tǒng)調(diào)用，在系統(tǒng)程序返回用戶進(jìn)程時(shí)，可認(rèn)為系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行完畢，從而可調(diào)度選擇一新的用戶進(jìn)程執(zhí)行。（7）就緒隊(duì)列中的某進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)變的高于當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，從而也將引發(fā)進(jìn)程調(diào)度?？蓳屨际秸{(diào)度：（7）非搶占式調(diào)度：（1）、（2）、（3

5、）、（4）、（5）、（6）四、（10分）什么是用戶態(tài)線程和核心態(tài)線程？它們之間的映射關(guān)系有哪些？用戶態(tài)線程：用戶態(tài)線程的管理過程全部由用戶程序完成，操作系統(tǒng)內(nèi)核只對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理。核心態(tài)線程：核心態(tài)線程由操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行管理。操作系統(tǒng)內(nèi)核給應(yīng)用程序提供相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用和應(yīng)用程序接口API，以使用戶程序可以創(chuàng)建、執(zhí)行、撤銷進(jìn)程。用戶態(tài)線程與和心態(tài)線程之間的映射關(guān)系有1對(duì)1、多對(duì)1、多對(duì)多。五、（10分）請(qǐng)從資源共享、進(jìn)程創(chuàng)建和進(jìn)程結(jié)束三個(gè)方面談?wù)劯高M(jìn)程和子進(jìn)程的關(guān)系。資源共享方面：父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程時(shí)，子進(jìn)程可能從操作系統(tǒng)那里直接獲得資源，也可以從父進(jìn)程那里獲得。父進(jìn)程可能必須在子進(jìn)程之間共享資源。進(jìn)

6、程創(chuàng)建方面：子進(jìn)程被父進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)，除了得到各種物理和邏輯資源外，初始化數(shù)據(jù)（或輸入）由父進(jìn)程傳遞給子進(jìn)程。進(jìn)程結(jié)束方面：子進(jìn)程使用了超過它所分配的資源，或者分配給子進(jìn)程的任務(wù)已不再需要，父進(jìn)程將終止子進(jìn)程。父進(jìn)程退出，如果父進(jìn)程終止，那么操作系統(tǒng)（處特殊的操作系統(tǒng)）不允許子進(jìn)程繼續(xù)。六、（10分）假設(shè)系統(tǒng)中共有3種資源，并且同時(shí)有5個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行，T0時(shí)刻的狀態(tài)如下圖，請(qǐng)問：MaxAllocationAvailableR1R2R3R1R2R3R1R2R3P1864121222P2433311P3923413P4323322P5546113（1） 當(dāng)前狀態(tài)是安全狀態(tài)嗎？如果是，請(qǐng)給出安全序列。（2

7、） 如果P5對(duì)資源的請(qǐng)求量是Requests(1,2,1)，這個(gè)請(qǐng)求可以被滿足嗎？為什么？（1）是安全狀態(tài)。安全序列P2P3P4P5P1。（2）可以。按照上面的安全序列，在執(zhí)行到P4時(shí)available中的資源數(shù)為12，6，8，P5的請(qǐng)求時(shí)1，2，1，小于available中的資源數(shù)，可以滿足。七、（15分）有四個(gè)進(jìn)程S1、S2、R1和R2，其中S1、S2向緩沖區(qū)BUFF發(fā)送消息，R1和R2從緩沖區(qū)中接收消息。發(fā)送和接收的規(guī)則如下：(1) 緩沖區(qū)BUFF任何時(shí)候只能存放2個(gè)消息；(2) R1、R2每次同時(shí)取S1和S2存放在緩沖區(qū)中的消息；(3) 每個(gè)存放在緩沖區(qū)中的消息必須被R1和R2均接收后

8、才能清除；(4) 緩沖區(qū)BUFF不能同時(shí)存放2個(gè)S1的消息或2個(gè)S2的消息。請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制來實(shí)現(xiàn)這4個(gè)進(jìn)程間的同步。EmptyS1R1=EmptyS1R2=EmptyS2R1=EmptyS2R2=1;FullS1RI=FullS1R2=FullS2R1=FullS2R2=0;Process(S1): Process(R1): While(1) while(1) P(EmptyS1R1);P(FullS1R1); P(EmptyS1R2);P(FullS2R1); 發(fā)送消息；接受消息； V(FullS1R1);V(EmptyS1R1) V(FullS1R2);V(EmptyS2R1); Proc

9、ess(S2):Process(R2): While(1)while(1) P(EmptyS2R1);P(FullS1R2); P(EmptyS2R2);P(FullS2R2); 發(fā)送消息；接受消息；V(FullS2R1);V(EmptyS1R2);V(FullS2R2);V(EmptyS2R2);八、（15分）考慮以下的一個(gè)基于優(yōu)先級(jí)（優(yōu)先數(shù)高優(yōu)先級(jí)低）的調(diào)度算法，此算法采用根據(jù)等待時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間對(duì)優(yōu)先數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)老化算法，具體算法如下：(1) 處于等待隊(duì)列中的進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)p根據(jù)等待時(shí)間t（單位秒）進(jìn)行變化，p=p-t，當(dāng)p=0時(shí)不再變化；(2) 處于運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)p根據(jù)運(yùn)行時(shí)間t（單位秒）進(jìn)行變化，p=p+t，當(dāng)p=0時(shí)不再變化；(3) 優(yōu)先數(shù)p每隔1秒重新計(jì)算；(4) 采用搶占式調(diào)度策略。根據(jù)下表給出的5個(gè)進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間、執(zhí)行時(shí)間回答下面的問題。（時(shí)間以秒為單位）進(jìn)程執(zhí)行時(shí)間達(dá)到時(shí)間優(yōu)先級(jí)pP1508P2614P3326P4432P52410（1） 請(qǐng)畫出5個(gè)進(jìn)程執(zhí)行的甘特圖。（2） 根據(jù)以上的調(diào)度算法，分別計(jì)算出每個(gè)進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間。（1）調(diào)度序列為P1P2P2P4P4P3P2