操作系统习题

第三章

进程及处理机管理习

题

课

一、填空题(1)在计算机系统中配置操作系统的主要目的是___________________，操作系统的主要功能是管理计算机系统中的_____，其中包括_______管理、_______管理，以及设备管理和文件管理，这里的_______管理主要是对进程进行管理。提高系统资源利用率资源存储处理机处理机一、填空题(1)对于一个可执行程序文件，该程序与执行它的进程是__________的关系。(2)在单CPU系统中实现并发技术后____________。A.进程在一个时间段内并行执行，CPU与外设并行工作。B.进程在一个时刻并行执行，CPU与外设并行工作。C.进程在一个时间段内并行执行，CPU与外设串行工作。D.进程在一个时刻并行执行，CPU与外设串行工作。一对多A一、填空题(3)从静态角度上看，进程是由______、_______、_______三部分组成。(4)正在执行的进程由于用完其时间片而被暂停执行，此时进程应从执行状态变成为_________。(5)引入进程，可带来________________和________________的好处，但却增加了系统的_____和_____开销。(6)临界区是指进程中用于_____________的那段代码。PCB程序段数据段就绪状态资源利用率的提高系统吞吐量的增加时间空间访问临界资源一、填空题(8)设有6个进程共享同一互斥段，若最多允许有3个进程进入互斥段，则所采用的互斥信号量的初值为____。3一、填空题(9)有3个进程共享同一程序段，而每次最多允许两个进程进入该程序段，若用P、V操作作同步机制，则信号量S的取值范围为__________。(10)若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有___等待进程。A.0个 B.1个 C.2个 D.3个2,1,0,-1B一、填空题(12)当______时，进程从执行状态转变为就绪状态。A.进程被调度程序选中 B.有高优先级进程到来C.等待某一事件 D.等待的事件发生(13)在进程转换时，下列______转换是不可能发生的。A.就绪态→执行态 B.执行态→就绪态C.执行态→阻塞态 D.阻塞态→执行态BD一、填空题(14)下列各项工作步骤中，______不是创建进程所必须的步骤。A.建立一个PCB C.为进程分配内存等必要资源B.阻塞进程 D.将PCB连接入进程就绪队列(15)在操作系统中，死锁出现指的是______。A.计算机发生了重大故障 B.资源数远远少于进程数C.若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源D.进程同时申请的资源数超过资源总数BC二、应用题1.设有无穷多个缓冲区和无穷多个信息，A进程把信息逐个的写入每个缓冲区，B进程则逐个地从缓冲区中取出信息。试问：(1)两个进程之间的制约关系； (2)用P、V操作写出两进程的同步算法，并给出信号量的初值； (3)指出信号量的值的变化范围和其值的含义。二、应用题1.设有无穷多个缓冲区和无穷多个信息，A进程把信息逐个的写入每个缓冲区，B进程则逐个地从缓冲区中取出信息。试问：(1)两个进程之间的制约关系； B进程不能超前A进程，但A进程不受B进程的约束。

(2)用P、V操作写出两进程的同步算法，并给出信号量的初值；

VarS:semaphore:=0;

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

写入第i个缓冲区； V(S); gotoL;

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

读出第j个缓冲区信息； gotoM;二、应用题1.设有无穷多个缓冲区和无穷多个信息，A进程把信息逐个的写入每个缓冲区，B进程则逐个地从缓冲区中取出信息。试问：

(3)指出信号量的值的变化范围和其值的含义。

信号量S的值域为[-1,∞]中的整数，当S=-1时，表示缓冲区从未写入或B读空，且B要求进一步读出，也即B超前A欲读取信息。第二章

习题课二、应用题2.购物问题。某超级市场，可容纳100个人同时购物，入口处备有篮子，每个购物者可持一个篮子入内购物。出口处结账，并归还篮子（出、入口仅容纳一人通过）。请用P、V操作完成购物同步算法。VarS,mutex1,mutex2:semaphore;S:=100;mutex1:=1;mutex2:=1processPi:P(S);P(mutex1);

进入口处，取一只篮子； V(mutex1);

选购商品; P(mutex2);

进出口处，结账，并归还篮子； V(mutex2); V(S);第二章

习题课二、应用题3.独木桥问题。某条河上只有一座独木桥，以便行人过河。现在河的两边都有人要过桥，按照下面的规则过桥。为了保证过桥安全，请用P、V操作分别实现正确的管理。

过桥的规则是：同一方向的可连续过桥，某方向有人过桥时另一方向的人要等待。process(E-W)i:

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

过桥； 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);

过桥； P(S2); rc2:=rc2-1; ifrc2=0thenV(S); V(S2);二、应用题3.独木桥问题。某条河上只有一座独木桥，以便行人过河。现在河的两边都有人要过桥，按照下面的规则过桥。为了保证过桥安全，请用P、V操作分别实现正确的管理。

过桥的规则是：每次只有一个人通过桥。process(E-W)i: P(mutex);

过桥； V(mutex);

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

P(mutex);

过桥； V(mutex);第三章

习题课一、选择题(2)我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用______；为照顾紧急作业的用户，应采用______；为能实现人机交互作用采用______；而能使短作业、长作业及交互作业用户都比较满意时，应采用______。A.FCFS调度算法 B.短作业优先调度算法

C.时间片轮转法 D.多级反馈队列调度算法E.基于优先权调度算法BECD第三章

习题课一、选择题(3)产生死锁的基本原因是_______和_______，产生死锁的四个必要条件是互斥条件，_______，不剥夺条件和_______。①A.资源分配不当 B.竞争资源

C.作业调度不当 D.资源的独占性②A.进程推进顺序不当 B.进程调度不当

C.系统中进程太多 D.CPU运行不快③A.请求和阻塞条件 B.请求和释放条件

C.占有和等待条件 D.释放和阻塞条件④A.线性增长条件 B.环路等待条件

C.无序释放条件 D.有序请求条件①②③④BACB第三章

习题课一、选择题(4)实际操作系统，要兼顾资源的使用效率和安全可靠，对资源的分配策略，往往采用______策略。A.预防死锁 B.避免死锁 C.恢复死锁 D.三者的混合(5)在下列死锁的解决办法中，属于预防死锁策略的是____。A.银行家算法 B.资源有序分配法

C.死锁检测法 D.资源分配图化简法DB第三章

习题课二、填空题(1)资源的一次分配法和有序分配法分别破坏了产生死锁的必要条件中的______________和______________，它们属于__________，而银行家算法属于__________。(2)作业调度是从_____________中选出一____作业，为它们分配______，并为它们创建______。占有和等待条件环路等待条件预防死锁避免死锁后备作业队列批资源进程第三章

习题课二、填空题(3)最有利于提高系统吞吐量的作业调度算法是__________；能对紧急作业进行及时处理的调度算法是______________；能较好的满足短作业用户要求，又能适当的照顾长作业，以及照顾作业到达次序的调度算法是__________________。(4)在高响应比优先的调度算法中，当各个作业的等待时间相同时，________将得到优先调度；当各个作业要求的运行时间相同时，________________将得到优先调度。响应比=1+（作业等待时间／估计的运行时间）短作业优先算法高优先权优先算法高响应比优先算法短作业最先到达者等待时间最长者第三章

习题课三、应用题1.设有三道作业，它们的提交时间和运行时间如下表：作业号

提交时刻(时) 运行时间(小时)1 10.00 22 10.10 13 10.25 0.25求：试给出下面两种调度算法下，作业的执行顺序、平均周转时间和平均带权周转时间。(1)先来先服务FCFS调度算法(2)短作业优先SJF调度算法第三章

习题课5.32.63平均12313.2513.000.2510.2532.92.9013.0012.00110.1021212.0010.00210.001带权周转时间周转时间完成时刻开始时刻运行时间提交时刻作业号(1)先来先服务FCFS调度算法第三章

习题课4.052.38平均8212.2512.000.2510.2533.153.1513.2512.25110.1021212.0010.00210.001带权周转时间周转时间完成时刻开始时刻运行时间提交时刻作业号(2)短作业优先SJF调度算法第三章

习题课三、应用题2.设有四道作业，它们的提交时间和运行时间如下表：作业号

提交时刻(时) 运行时间(小时)1 8:00 2.02 8:50 0.53 9:00 0.14 9:50 0.2求：试给出下面三种调度算法下，作业的执行顺序、平均周转时间和平均带权周转时间。(1)先来先服务FCFS调度算法(2)短作业优先SJF调度算法(3)高响应比优先调度算法第三章

习题课(1)先来先服务FCFS调度算法6.291.6474.835810:4810:360.29:50416.009610:3610:300.19:0033.3410010:3010:000.58:5021.0012010:008:002.08:001带权周转时间周转时间完成时间开始时间运行时间提交时间作业号第三章

习题课(2)短作业优先SJF调度算法4.571.382.342810:1810:060.29:50411.006610:0610:000.19:0033.9311810:4810:180.58:5021.0012010:008:002.08:001带权周转时间周转时间完成时间开始时间运行时间提交时间作业号第三章

习题课(3)高响应比优先调度算法5.091.3754.835810:4810:360.29:50411.006610:0610:000.19:0033.5310610:3610:060.58:5021.0012010:008:002.08:001带权周转时间周转时间完成时间开始时间运行时间提交时间作业号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

习题课三、应用题3.假设某系统中有3种资源(R1,R2,R3)，在某时刻系统中共有4个进程，进程(P1,P2,P3,P4)的最大资源需求数向量和此时已分配的资源数向量分别为：进程最大资源需求当前已分配到资源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

习题课三、应用题系统中当前可用资源向量为(1,1,2)，问：(1)计算还需要资源数组；(2)系统此时是否安全？(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

习题课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、应用题系统中当前可用资源向量为(1,1,2)，问：(1)计算还需要资源数组；(2)系统此时是否安全？(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

习题课(3)如果进程P2发出资源请求向量(1,0,1)，系统能否将资源分配给它？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

习题课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、应用题④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。

存在一个安全序列：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

习题课(4)如果进程P1发出资源请求向量(1,0,1)，系统能否将资源分配给它？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)不安全状态第三章

习题课三、应用题4.假设某系统中有4种资源，在某时刻系统中共有5个进程，进程(P0,P1,P2,P3,P4)的最大资源需求数向量和此时已分配的资源数向量分别为：进程最大资源需求当前已分配到资源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

习题课三、应用题系统中当前可用资源向量为(2,1,0,0)，问：(1)计算进程还需要请求的资源向量；(2)系统当前是处于安全状态么？(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

习题课三、应用题系统中当前可用资源向量为(2,1,0,0)，问：(1)计算进程还需要请求的资源向量；(2)系统当前是处于安全状态么？truetruetruetruetrueFinish(0,0,3,4)(2,0,0,0)(0,3,3