操作系統(tǒng)習題

第三章

進程及處理機管理習

題

課

一、填空題(1)在計算機系統(tǒng)中配置操作系統(tǒng)的主要目的是___________________，操作系統(tǒng)的主要功能是管理計算機系統(tǒng)中的_____，其中包括_______管理、_______管理，以及設備管理和文件管理，這里的_______管理主要是對進程進行管理。提高系統(tǒng)資源利用率資源存儲處理機處理機一、填空題(1)對于一個可執(zhí)行程序文件，該程序與執(zhí)行它的進程是__________的關(guān)系。(2)在單CPU系統(tǒng)中實現(xiàn)并發(fā)技術(shù)后____________。A.進程在一個時間段內(nèi)并行執(zhí)行，CPU與外設并行工作。B.進程在一個時刻并行執(zhí)行，CPU與外設并行工作。C.進程在一個時間段內(nèi)并行執(zhí)行，CPU與外設串行工作。D.進程在一個時刻并行執(zhí)行，CPU與外設串行工作。一對多A一、填空題(3)從靜態(tài)角度上看，進程是由______、_______、_______三部分組成。(4)正在執(zhí)行的進程由于用完其時間片而被暫停執(zhí)行，此時進程應從執(zhí)行狀態(tài)變成為_________。(5)引入進程，可帶來________________和________________的好處，但卻增加了系統(tǒng)的_____和_____開銷。(6)臨界區(qū)是指進程中用于_____________的那段代碼。PCB程序段數(shù)據(jù)段就緒狀態(tài)資源利用率的提高系統(tǒng)吞吐量的增加時間空間訪問臨界資源一、填空題(8)設有6個進程共享同一互斥段，若最多允許有3個進程進入互斥段，則所采用的互斥信號量的初值為____。3一、填空題(9)有3個進程共享同一程序段，而每次最多允許兩個進程進入該程序段，若用P、V操作作同步機制，則信號量S的取值范圍為__________。(10)若信號量S的初值為2，當前值為-1，則表示有___等待進程。A.0個 B.1個 C.2個 D.3個2,1,0,-1B一、填空題(12)當______時，進程從執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。A.進程被調(diào)度程序選中 B.有高優(yōu)先級進程到來C.等待某一事件 D.等待的事件發(fā)生(13)在進程轉(zhuǎn)換時，下列______轉(zhuǎn)換是不可能發(fā)生的。A.就緒態(tài)→執(zhí)行態(tài) B.執(zhí)行態(tài)→就緒態(tài)C.執(zhí)行態(tài)→阻塞態(tài) D.阻塞態(tài)→執(zhí)行態(tài)BD一、填空題(14)下列各項工作步驟中，______不是創(chuàng)建進程所必須的步驟。A.建立一個PCB C.為進程分配內(nèi)存等必要資源B.阻塞進程 D.將PCB連接入進程就緒隊列(15)在操作系統(tǒng)中，死鎖出現(xiàn)指的是______。A.計算機發(fā)生了重大故障 B.資源數(shù)遠遠少于進程數(shù)C.若干進程因競爭資源而無限等待其他進程釋放已占有的資源D.進程同時申請的資源數(shù)超過資源總數(shù)BC二、應用題1.設有無窮多個緩沖區(qū)和無窮多個信息，A進程把信息逐個的寫入每個緩沖區(qū)，B進程則逐個地從緩沖區(qū)中取出信息。試問：(1)兩個進程之間的制約關(guān)系； (2)用P、V操作寫出兩進程的同步算法，并給出信號量的初值； (3)指出信號量的值的變化范圍和其值的含義。二、應用題1.設有無窮多個緩沖區(qū)和無窮多個信息，A進程把信息逐個的寫入每個緩沖區(qū)，B進程則逐個地從緩沖區(qū)中取出信息。試問：(1)兩個進程之間的制約關(guān)系； B進程不能超前A進程，但A進程不受B進程的約束。

(2)用P、V操作寫出兩進程的同步算法，并給出信號量的初值；

VarS:semaphore:=0;

processA:i:=0;L:i:=i+1;

寫入第i個緩沖區(qū)； V(S); gotoL;

processB:j:=0;M:j:=j+1; P(S);

讀出第j個緩沖區(qū)信息； gotoM;二、應用題1.設有無窮多個緩沖區(qū)和無窮多個信息，A進程把信息逐個的寫入每個緩沖區(qū)，B進程則逐個地從緩沖區(qū)中取出信息。試問：

(3)指出信號量的值的變化范圍和其值的含義。

信號量S的值域為[-1,∞]中的整數(shù)，當S=-1時，表示緩沖區(qū)從未寫入或B讀空，且B要求進一步讀出，也即B超前A欲讀取信息。第二章

習題課二、應用題2.購物問題。某超級市場，可容納100個人同時購物，入口處備有籃子，每個購物者可持一個籃子入內(nèi)購物。出口處結(jié)賬，并歸還籃子（出、入口僅容納一人通過）。請用P、V操作完成購物同步算法。VarS,mutex1,mutex2:semaphore;S:=100;mutex1:=1;mutex2:=1processPi:P(S);P(mutex1);

進入口處，取一只籃子； V(mutex1);

選購商品; P(mutex2);

進出口處，結(jié)賬，并歸還籃子； V(mutex2); V(S);第二章

習題課二、應用題3.獨木橋問題。某條河上只有一座獨木橋，以便行人過河?，F(xiàn)在河的兩邊都有人要過橋，按照下面的規(guī)則過橋。為了保證過橋安全，請用P、V操作分別實現(xiàn)正確的管理。

過橋的規(guī)則是：同一方向的可連續(xù)過橋，某方向有人過橋時另一方向的人要等待。process(E-W)i:

P(S1); rc1:=rc1+1; ifrc1=1thenP(S); V(S1);

過橋； P(S1); rc1:=rc1-1; ifrc1=0thenV(S); V(S1);VarS,S1,S2:semaphore;rc1,rc2:integer;S,S1,S2:=1;rc1,rc2:=0;process(W-E)j:

P(S2); rc2:=rc2+1; ifrc2=1thenP(S); V(S2);

過橋； P(S2); rc2:=rc2-1; ifrc2=0thenV(S); V(S2);二、應用題3.獨木橋問題。某條河上只有一座獨木橋，以便行人過河?，F(xiàn)在河的兩邊都有人要過橋，按照下面的規(guī)則過橋。為了保證過橋安全，請用P、V操作分別實現(xiàn)正確的管理。

過橋的規(guī)則是：每次只有一個人通過橋。process(E-W)i: P(mutex);

過橋； V(mutex);

Varmutex:semaphore;process(W-E)j:

P(mutex);

過橋； V(mutex);第三章

習題課一、選擇題(2)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______；為照顧緊急作業(yè)的用戶，應采用______；為能實現(xiàn)人機交互作用采用______；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______。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)調(diào)度算法BECD第三章

習題課一、選擇題(3)產(chǎn)生死鎖的基本原因是_______和_______，產(chǎn)生死鎖的四個必要條件是互斥條件，_______，不剝奪條件和_______。①A.資源分配不當 B.競爭資源

C.作業(yè)調(diào)度不當 D.資源的獨占性②A.進程推進順序不當 B.進程調(diào)度不當

C.系統(tǒng)中進程太多 D.CPU運行不快③A.請求和阻塞條件 B.請求和釋放條件

C.占有和等待條件 D.釋放和阻塞條件④A.線性增長條件 B.環(huán)路等待條件

C.無序釋放條件 D.有序請求條件①②③④BACB第三章

習題課一、選擇題(4)實際操作系統(tǒng)，要兼顧資源的使用效率和安全可靠，對資源的分配策略，往往采用______策略。A.預防死鎖 B.避免死鎖 C.恢復死鎖 D.三者的混合(5)在下列死鎖的解決辦法中，屬于預防死鎖策略的是____。A.銀行家算法 B.資源有序分配法

C.死鎖檢測法 D.資源分配圖化簡法DB第三章

習題課二、填空題(1)資源的一次分配法和有序分配法分別破壞了產(chǎn)生死鎖的必要條件中的______________和______________，它們屬于__________，而銀行家算法屬于__________。(2)作業(yè)調(diào)度是從_____________中選出一____作業(yè)，為它們分配______，并為它們創(chuàng)建______。占有和等待條件環(huán)路等待條件預防死鎖避免死鎖后備作業(yè)隊列批資源進程第三章

習題課二、填空題(3)最有利于提高系統(tǒng)吞吐量的作業(yè)調(diào)度算法是__________；能對緊急作業(yè)進行及時處理的調(diào)度算法是______________；能較好的滿足短作業(yè)用戶要求，又能適當?shù)恼疹欓L作業(yè)，以及照顧作業(yè)到達次序的調(diào)度算法是__________________。(4)在高響應比優(yōu)先的調(diào)度算法中，當各個作業(yè)的等待時間相同時，________將得到優(yōu)先調(diào)度；當各個作業(yè)要求的運行時間相同時，________________將得到優(yōu)先調(diào)度。響應比=1+（作業(yè)等待時間／估計的運行時間）短作業(yè)優(yōu)先算法高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先算法高響應比優(yōu)先算法短作業(yè)最先到達者等待時間最長者第三章

習題課三、應用題1.設有三道作業(yè)，它們的提交時間和運行時間如下表：作業(yè)號

提交時刻(時) 運行時間(小時)1 10.00 22 10.10 13 10.25 0.25求：試給出下面兩種調(diào)度算法下，作業(yè)的執(zhí)行順序、平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。(1)先來先服務FCFS調(diào)度算法(2)短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度算法第三章

習題課5.32.63平均12313.2513.000.2510.2532.92.9013.0012.00110.1021212.0010.00210.001帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間周轉(zhuǎn)時間完成時刻開始時刻運行時間提交時刻作業(yè)號(1)先來先服務FCFS調(diào)度算法第三章

習題課4.052.38平均8212.2512.000.2510.2533.153.1513.2512.25110.1021212.0010.00210.001帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間周轉(zhuǎn)時間完成時刻開始時刻運行時間提交時刻作業(yè)號(2)短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度算法第三章

習題課三、應用題2.設有四道作業(yè)，它們的提交時間和運行時間如下表：作業(yè)號

提交時刻(時) 運行時間(小時)1 8:00 2.02 8:50 0.53 9:00 0.14 9:50 0.2求：試給出下面三種調(diào)度算法下，作業(yè)的執(zhí)行順序、平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。(1)先來先服務FCFS調(diào)度算法(2)短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度算法(3)高響應比優(yōu)先調(diào)度算法第三章

習題課(1)先來先服務FCFS調(diào)度算法6.291.6474.835810:4810:360.29:50416.009610:3610:300.19:0033.3410010:3010:000.58:5021.0012010:008:002.08:001帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間周轉(zhuǎn)時間完成時間開始時間運行時間提交時間作業(yè)號第三章

習題課(2)短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度算法4.571.382.342810:1810:060.29:50411.006610:0610:000.19:0033.9311810:4810:180.58:5021.0012010:008:002.08:001帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間周轉(zhuǎn)時間完成時間開始時間運行時間提交時間作業(yè)號第三章

習題課(3)高響應比優(yōu)先調(diào)度算法5.091.3754.835810:4810:360.29:50411.006610:0610:000.19:0033.5310610:3610:060.58:5021.0012010:008:002.08:001帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間周轉(zhuǎn)時間完成時間開始時間運行時間提交時間作業(yè)號2:(70+30)/0.5=2003:(60+6)/0.1=6604:(10+12)/0.2=1102:(76+30)/0.5=2124:(16+12)/0.2=140第三章

習題課三、應用題3.假設某系統(tǒng)中有3種資源(R1,R2,R3)，在某時刻系統(tǒng)中共有4個進程，進程(P1,P2,P3,P4)的最大資源需求數(shù)向量和此時已分配的資源數(shù)向量分別為：進程最大資源需求當前已分配到資源P1(3,2,2)(1,0,0)P2(6,1,3)(5,1,1)P3(3,1,4)(2,1,1)P4(4,2,2)(0,0,2)第三章

習題課三、應用題系統(tǒng)中當前可用資源向量為(1,1,2)，問：(1)計算還需要資源數(shù)組；(2)系統(tǒng)此時是否安全？(4,2,0)(0,0,2)(4,2,2)P4(1,0,3)(2,1,1)(3,1,4)P3(1,0,2)(5,1,1)(6,1,3)P2(1,1,2)(2,2,2)(1,0,0)(3,2,2)P1AvailableNeedAllocationMax第三章

習題課truetruetruetrueFinish(1,0,0)(0,0,2)(2,1,1)(5,1,1)Allocation(8,3,6)(8,3,4)(6,2,3)(1,1,2)Work(9,3,6)(2,2,2)P1(8,3,6)(4,2,0)P4(8,3,4)(1,0,3)P3(6,2,3)(1,0,2)P2Work+AllocationNeed三、應用題系統(tǒng)中當前可用資源向量為(1,1,2)，問：(1)計算還需要資源數(shù)組；(2)系統(tǒng)此時是否安全？(4,2,0)(0,0,2)(4,2,2)P4(1,0,3)(2,1,1)(3,1,4)P3(1,0,2)(5,1,1)(6,1,3)P2(1,1,2)(2,2,2)(1,0,0)(3,2,2)P1AvailableNeedAllocationMax第三章

習題課(3)如果進程P2發(fā)出資源請求向量(1,0,1)，系統(tǒng)能否將資源分配給它？①Request2(1,0,1)≤Need2(1,0,2)②Request2(1,0,1)≤Available2(1,1,2)(6,1,2)(0,1,1)(0,0,1)第三章

習題課truetruetruetrueFinish(1,0,0)(0,0,2)(2,1,1)(6,1,2)Allocation(8,3,6)(8,3,4)(6,2,3)(0,1,1)Work(9,3,6)(2,2,2)P1(8,3,6)(4,2,0)P4(8,3,4)(1,0,3)P3(6,2,3)(0,0,1)P2Work+AllocationNeed三、應用題④再利用安全性算法檢查此時系統(tǒng)是否安全。

存在一個安全序列：P2,P3,P4,P1(4,2,0)(0,0,2)(4,2,2)P4(1,0,3)(2,1,1)(3,1,4)P3(1,0,2)(5,1,1)(6,1,3)P2(1,1,2)(2,2,2)(1,0,0)(3,2,2)P1AvailableNeedAllocationMax第三章

習題課(4)如果進程P1發(fā)出資源請求向量(1,0,1)，系統(tǒng)能否將資源分配給它？①Request1(1,0,1)≤Need1(2,2,2)②Request1(1,0,1)≤Available1(1,1,2)(2,0,1)(0,1,1)(1,2,1)不安全狀態(tài)第三章

習題課三、應用題4.假設某系統(tǒng)中有4種資源，在某時刻系統(tǒng)中共有5個進程，進程(P0,P1,P2,P3,P4)的最大資源需求數(shù)向量和此時已分配的資源數(shù)向量分別為：進程最大資源需求當前已分配到資源P0(0,0,1,2)(0,0,1,2)P1(2,7,5,0)(2,0,0,0)P2(6,6,5,6)(0,0,3,4)P3(4,3,5,6)(2,3,5,4)P4(0,6,5,2)(0,3,3,2)第三章

習題課三、應用題系統(tǒng)中當前可用資源向量為(2,1,0,0)，問：(1)計算進程還需要請求的資源向量；(2)系統(tǒng)當前是處于安全狀態(tài)么？(2,1,0,0)Available(0,3,2,0)(2,0,0,2)(6,6,2,2)(0,7,5,0)(0,0,0,0)Need(0,3,3,2)(0,6,5,2)P4(2,3,5,4)(4,3,5,6)P3(0,0,3,4)(6,6,5,6)P2(2,0,0,0)(2,7,5,0)P1(0,0,1,2)(0,0,1,2)P0AllocationMax第三章

習題課三、應用題系統(tǒng)中當前可用資源向量為(2,1,0,0)，問：(1)計算進程還需要請求的資源向量；(2)系統(tǒng)當前是處于安全狀態(tài)么？truetruetruetruetrueFinish(0,0,3,4)(2,0,0,0)(0,3,3