2016年秋操作系統(tǒng)半期考試及參考答案

1、第 頁/共10頁第 頁/共10頁課程名稱操作系統(tǒng)考試時間20分鐘課程代碼Dlpi$信號量的變化范圍是（）oA.1-(mT)B.1m-1C.1一mD.1m一個進(jìn)程被喚醒意味著（)oA.進(jìn)程重新占有了CPUB.優(yōu)先數(shù)變?yōu)樽畲笾礐.PCB移到等待隊列對首D.進(jìn)程變?yōu)榫途w狀態(tài)*6.對進(jìn)程的管理和控制常使用)oA.信號量B.信箱C.原語D.指令某系統(tǒng)中有3個并發(fā)進(jìn)程,都需要同類資源4個,試問該系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖的最少資源數(shù)是（)oA.9B.10C.11D.12西南交通大學(xué)2016-2017學(xué)年第（1）學(xué)期半期考試題號三四五六總成績得分2100503i閱卷人簽字：i注意：請將各題答案寫在答題卷上。|一、單項(xiàng)

2、選擇題（每小題1分，共20分）!i.（）是多道程序系統(tǒng)的硬件支持。!A.RISC技術(shù)B.通道和中斷技術(shù)C.集成電路D.高速內(nèi)存操作系統(tǒng)中采用多道程序設(shè)計技術(shù)提高了CPU和外部設(shè)備的（）jA.利用率B.可靠性C.穩(wěn)定性D.兼容性0.配置了操作系統(tǒng)的計算機(jī)是一臺比原來的物理計算機(jī)功能更強(qiáng)的計算機(jī)，這樣的一臺計-算機(jī)只是一臺邏輯上的計算機(jī)，稱為（）計算機(jī)。-A.并行B.真實(shí)C.虛擬D.共享*有m個進(jìn)程共享同一個臨界資源，若使用信號量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對一臨界資源的互斥訪問，則b.當(dāng)一進(jìn)程因在記錄型信號量s上執(zhí)行v（s）操作而導(dǎo)致喚醒另一個進(jìn)程后，s的值為)00B-O=C.D.第 頁/共10頁第3頁/共1D頁9

3、.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.通道是一種（）oA-傳輸信息的電子線路B.通用處理器C保存I/O信息的部件D.專用處理器CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于打印機(jī)的打印速度，為了解決這一矛盾，可采用（）A.并行技術(shù)B通道技術(shù)C.緩沖技術(shù)D.虛存技術(shù)如果進(jìn)程PA對信號量S執(zhí)行P操作,則信號量S的值應(yīng)（A.加1B.減1C.等于0D.小于0避免死鎖的一個著名的算法是（).A.先進(jìn)先出算法B.銀行家算法C.優(yōu)先級算法D.資源按序分配法操作系統(tǒng)是一種提供了處理機(jī)管理.（）、設(shè)備管理和信息管理的軟件。A.用戶B.軟件C.數(shù)據(jù)D.存儲器允許在一臺主機(jī)上連接多個終端，各個用戶可以通

4、過自己的終端交互使用計算機(jī)，這樣的操作系統(tǒng)是（）;這樣的操作系統(tǒng)常采用（）策略為用戶服務(wù)。A.分布式操作系統(tǒng)；短作業(yè)優(yōu)先B.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；先來先服務(wù)C.分時操作系統(tǒng)；時間片輪轉(zhuǎn)D.批處理操作系統(tǒng)；優(yōu)先級在下面給出的幾個操作系統(tǒng)中，交互性最強(qiáng)的是（），交互性最弱的是（）。A.分時系統(tǒng)；批處理系統(tǒng)B.實(shí)時系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)C.分時系統(tǒng)；實(shí)時系統(tǒng)D.實(shí)時系統(tǒng)；批處理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上的一個服務(wù)器上安裝的操作系統(tǒng)，它應(yīng)該是（）。A.單用戶、單任務(wù)操作系統(tǒng)B.單用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)C.多用戶、單任務(wù)操作系統(tǒng)D.多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)在單處理機(jī)系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)中有n個進(jìn)程并發(fā)，則處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程至多有（）個。

5、A.nB.n-1C.1D.不一定以下的（）機(jī)制是操作系統(tǒng)用來解決進(jìn)程的同步與互斥問題的。A.管道B.管程C.通道D.DMA設(shè)有3個作業(yè)，它們同時到達(dá)，運(yùn)行時間分別為Tl、T2和T3,且TKT25個。資源分配矩陣如下:ABCP0010P1200P2303P3222第 頁/共10頁第 頁/共10頁資源請求矩陣如下:ABCP0000P1202P2000P3100可用資源向量為：ABC020請問：目前是否存在死鎖？如果不存在死鎖，請給出一個能夠讓所有進(jìn)程執(zhí)行完的安全序列（4*）假設(shè)此時又來一個進(jìn)程P4,申請資源（2,2,0）,請問如果把2個資源B的實(shí)例分配給P4,假設(shè)除已經(jīng)獲得和正在請求的資源外，所有

6、進(jìn)程不再請求其它資源，是否處于安全狀態(tài)（為什么）？（6）答題卷一、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共20分）1521011-1516-20二、判斷題（正確的劃“，錯誤的劃“X”，每小題1分，共10分）15210三、填空題（每空1分，共20分）1234567891011121314151617181920四、簡答題（20）參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共20分）15BACAD210CBDDC11-15BBDCA1620DCBDB二、判斷題（正確的劃“J”，錯誤的劃“X”，每小題1分，共10分）15XVXXV210XVXXV三、填空題（每空1分，共20分）1JCB2PCB3TCB4原語5進(jìn)程6進(jìn)程7

7、線程8數(shù)據(jù)段9PCB10lift界資源11臨界區(qū)代碼12可用資源數(shù)13阻塞隊列中的進(jìn)程數(shù)14用戶態(tài)15核心態(tài)16實(shí)時操作系統(tǒng)17分時操作系統(tǒng)18批處理操作系統(tǒng)19虛擬性20異步性四、簡答題（20）試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點(diǎn)。（5分）答：作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度之間的差別主要是：作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它所選擇的作業(yè)只是具有獲得處理機(jī)的資格，但尚未占有處理機(jī)，不能立即在其上實(shí)際運(yùn)行。而進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，動態(tài)地把處理機(jī)實(shí)際地分配給所選擇的進(jìn)程，使之真正活動起來。另外，進(jìn)程調(diào)度相當(dāng)頻繁，而作業(yè)調(diào)度執(zhí)行的次數(shù)一般很少。試說明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因。（4分）答：資源靜態(tài)分配策略要求每個進(jìn)程在開

8、始執(zhí)行前申請所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為之分配了所需的全部資源后，該進(jìn)程才開始執(zhí)行。這樣，進(jìn)程在執(zhí)行過程中不再申請資源，從而破壞了死鎖的四個必要條件之一“請求和保持條件”，從而防止死鎖的發(fā)生。什么是線程？線程和進(jìn)程有哪些區(qū)別和聯(lián)系？（5分）答：線程是進(jìn)程內(nèi)的一個相對獨(dú)立的、可調(diào)度的執(zhí)行單元。從卜面四個方面比較線程和進(jìn)程的區(qū)別和聯(lián)系：a調(diào)度性。在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，擁有資源的基本單位和獨(dú)立調(diào)度、分派的基本單位都是進(jìn)程，在引入線程的OS中，則把線程作為調(diào)度和分派的基本單位，而把進(jìn)程作為資源擁何的基本單位：第7頁/共1D頁第7頁/共1D頁并發(fā)性。在引入線程的OS中，不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個進(jìn)

9、程中的多個線程之間，亦可并發(fā)執(zhí)行，因而使OS具有更好的并發(fā)性；擁有資源。無論是傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)，還是引入了線程的操作系統(tǒng)，進(jìn)程始終是擁有資源的一個基本單位,而線程除了擁有一點(diǎn)在運(yùn)行時必不可少的資源外，本身基本不擁有系統(tǒng)資源，但它可以訪問其隸屬進(jìn)程的資源：d開銷。由于創(chuàng)建或撤銷進(jìn)程時，系統(tǒng)都要為之分配和回收資源，如內(nèi)存空間等，進(jìn)程切換時所要保存和設(shè)置的現(xiàn)場信息也要明顯地多于線程，因此，操作系統(tǒng)在創(chuàng)建、撤消和切換進(jìn)程時所付出的開銷將顯著地人于線程。在進(jìn)程的整個生命周期中，可能要經(jīng)歷哪幾種狀態(tài)，其中進(jìn)程的三種基本狀態(tài)是什么？這三種基本狀態(tài)在什么情況下會發(fā)生什么樣的變遷？請畫出三狀態(tài)模型圖。（6分）答：

10、在進(jìn)程的整個生命周期中，可能要經(jīng)歷：創(chuàng)建狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)、就緒狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)、掛起狀態(tài)、激活狀態(tài)。進(jìn)程的三種基本狀態(tài)是：就緒狀態(tài)（Ready）,存在于處理機(jī)調(diào)度隊列中的那些進(jìn)程，它們已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，一旦得到CPU,就立即可以運(yùn)行，這些進(jìn)程所處的狀態(tài)為就緒狀態(tài)（有多個進(jìn)程處于此狀態(tài)）。O運(yùn)行狀態(tài)（Runnmg）,當(dāng)進(jìn)程由調(diào)度/分派程序分派后，得到CPU控制權(quán)，它的程序正在運(yùn)行，該進(jìn)程所處的狀態(tài)為運(yùn)行狀態(tài)（在系統(tǒng)中，總只有一個進(jìn)程處于此狀態(tài)）。阻塞狀態(tài)（blocked）,若一個進(jìn)程正在等待某個事件的發(fā)生（如等待I/O的完成），而暫停執(zhí)行，這時，即使給它CPU時間，它也無法執(zhí)行，則稱該進(jìn)程處于

11、阻塞狀態(tài)。就緒T運(yùn)行：處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序?yàn)橹峙淞颂幚頇C(jī)后，該進(jìn)程便由就緒狀態(tài)變?yōu)閳?zhí)行狀態(tài)。運(yùn)行T阻塞：當(dāng)前進(jìn)程因發(fā)生某事件而無法執(zhí)行，如訪問已被占用的臨界資源，就會使進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)。阻塞T就緒：等待的事件已經(jīng)發(fā)生（如I/O完成，消息已到達(dá)）運(yùn)行T就緒：在可剝奪調(diào)度方式中，更高優(yōu)先級的進(jìn)程到達(dá)；在時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度方式中，進(jìn)程運(yùn)行的時間片到。五、綜合題(30分)設(shè)有一個最多可有兩道作業(yè)同時裝入內(nèi)存執(zhí)行的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法(假設(shè)時間片為100ms),今有如下純計算型作業(yè)序列：(10分)作業(yè)名到達(dá)時間估計運(yùn)行時間J

12、I10:1020分鐘J210:2030分鐘J310:3025分鐘J410:5020分鐘列出所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時間及各作業(yè)的結(jié)束時間。計算平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。解：各作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時間及結(jié)束時間如下表所示。作業(yè)名調(diào)入時間結(jié)束時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間J110:1010:4030分鐘1.5J210:2011:2060分鐘2J310:4011:3060分鐘2.4J411:2011:4555分鐘2.75(2)平均周轉(zhuǎn)時間=(30+60+60+55)/4=51.25(分鐘)平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間=(1.5+2+2.4+2.75)/4=2.1625桌上有一個空盤，只允許存放一個水果，爸爸只向盤中放蘋果，媽媽

13、只向盤中放橘子，兒子專吃盤中的橘子，女兒專等著吃盤中的蘋果，規(guī)定當(dāng)盤中空時一次只能放一個水果供吃者取用，請問哪兒個進(jìn)程之間存在同步關(guān)系，并用P、V原語實(shí)現(xiàn)，各進(jìn)程之間的關(guān)系。(10分)解：在本題中，應(yīng)設(shè)置3個信號量S、So.Sa,信號量S表示盤子是否為空，其初值為1；信號量So表示盤中是否有桔子，其初值為0;信號量Sa表示盤中是否有蘋果，其初值為0。同步描述如下：intS=l，So=OjS$i=0;maiii()cobegin第s頁/共io頁第10頁/共10頁第9頁/共ID頁father();motlierO；son();daughter();coendfather()wliHe(l)P(S)；將蘋果放入盤中;v(Sa);mother()whHe(l)P(S)；將桔子放入盤中;v(So);son()wliile(l)P(So);從盤中取出桔子;v(S);吃桔子；daugliter()wliile(l)P(Sa);從盤中取出蘋果;v(S);吃蘋果；3.現(xiàn)有四個進(jìn)程P0,Pl,P2,P3,三類資源A,E,C,各有7、5、5個。資源分配矩陣如下:ABCP0010P1200P2303P3222資源請求矩陣如下：ABCP0000P1202P2000P3100可用資源向量為：ABC0201.請問：目