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文档简介
第一章操作系统引论
本章教学目标
•了解操作系统的发展过程
•掌握操作系统的作用
•熟悉操作系统的主要功能
本章主要内容
•操作系统定义:操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效组织多道程序运行的系统软件(或
程序集合),是用户与计算机之间的接口。
•操作系统的三种基本类型,各自的特征。
批处理系统:多道;成批;用户脱机使用计算机。
分时系统:同时性;交互性;独立性;及时性。
实时系统:及时性;可靠性。
•操作系统的特征:并发性;共享性;虚拟性;不确定性。
•操作系统的五大功能:处理机管理;存储器管理;设备管理;文件管理;用户接口。
•用户接口:命令接口;程序接口(又称系统调用)和图形接口(命令接口的图形化)。
本章练习题
一、单项选择题
1.操作系统是一种()。
A、应用软件B、系统软件C、通用软件D、工具软件
2.在下列性质中,哪一个不是分时系统的特征。()
A、交互性B、多路性C、成批性D、独占性
3.实时操作系统追求的目标是()。
A、高吞吐率B、充分利用内存C、快速响应D、减少系统开销
4.现代操作系统的两个基本特征是()和资源共享。
A、多道程序设计B、中断处理C、程序的并发执行D、实现分时与实时处理
5.以下()项功能不是操作系统具备的主要功能。
A、内存管理B、中断处理C、文档编辑D、CPU调度
6.批处理系统的主要缺点是()。
A、CPU的利用率不高B、失去了交互性
C、不具备并行性D、以上都不是
7.()没有多道程序设计的特点。
A、UNIXB、DOSC、WINDOWSD、OS/2
8.下列四个操作系统中,是分时系统的为()。
A、CP/MB、MS-DOSC、UNIXD、WINDOWSNT
9.在分时系统中,时间片一定,(),响应时间越长。
A、内存越多B、用户数越多C、后备队列D、用户数越少
10.用户要在程序•级获得系统帮助,必须通过()。
A、进程调度B、作业调度C、键盘命令D、系统调用
11.操作系统是一组()。
A、文件管理程序B、中断处理程序C、资源管理程序D、设备管理程序
12.()不是操作系统关心的主要问题。
A、管理计算机裸机B、设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面
C、管理计算机系统资源D、高级程序设计语言的编译器
13.操作系统是为了提高计算机的[1]()和方便用户使用计算机而配置的基本软件。它负责管理计算机系统中的[2]
(),其中包括[3](),[4](),外部设备和系统中的数据。操作系统中的[3]()管理部分负责对
进程进行管理。操作系统对系统中的数据进行管理的部分通常叫做[5]()供选择答案:
[1]A,速度B、利用率C、灵活性D、兼容性
0A、程序B、功能C、资源D、进程
[3][4]A,主存储器B、虚拟存储器C、运算器D、控制器E、微处理器F、处理机
[5]A、数据库系统B、文件系统C、检索系统D、数据库
E、数据存储系统F、数据结构G、数据库管理系统
14.下面关于系统调用的描述中,正确的是()和()。
A、系统调用可以直接通过键盘交互方式使用
B、系统调用中被调用的过程运行在“用户态”下
C、利用系统调用能得到操作系统提供的多种服务
D、是操作系统提供给编程人员的接口
15.()不是基本的操作系统。
A、批处理操作系统B、分时操作系统C、实时操作系统D、网络操作系统
16.()不是分时系统基本特征:
A、同时性B、独立性C、实时性D、交互性
17.处理器执行的指令被分成两类,其中有一类称为特权指令,它只允许()使用。
A、操作员B、联机用户C、操作系统D、目标程序
18.计算机系统的层次结构(自下而上)是()。
A、编译系统、操作系统、支撑软件和应用软件
B、支撑软件、操作系统、编译系统和应用软件
C、应用软件、操作系统、编译系统和支撑软件
D、操作系统、编译系统、支撑软件和应用软件
19.关于操作系统的叙述()是正确的。
A、批处理系统不需要作业控制说明书B、批处理系统需要作业控制说明/
C、分时系统需要作业控制说明书D、实时系统需要作业控制说明书
20.Windows3.1是一个()位的操作系统。
A、16B、32C、48D、64
21.操作系统的主要功能是()o多选
A、设备管理B、文件管理C、处理器和作业管理
D、控制器管理E、存储管理
22.()是与交互作业的控制有关的术语。多选
A、操作使用接口B、操作捽制命令C、菜单技术
D、窗口技术E、作业控制语言
23.MS-DOS热启动的字符组合是()。
A、<Ctrl>+<Break>B、<Ctrl>+<Shift>+<Del>
C、<Ctrl>+<Alt>+<Del>D、<Alt>+<Shift>+<Del>
24.交互作业的操作系统使用接口不包含()。
A、菜单技术B、窗口技术
C、操作控制命令D、作业控制语言
25.设计实时操作系统的主要目标是()»多选
A、方便用户与计算机系统交互B、及时相应和处理外部信号
C、提高计算机系统的利用率D、增强计算机系统的可靠性
E、提高软件的运行速度
26."()”是采用批处理方式控制作业运行的特点。多选
A、用户根据上一条命令的执行结果决定下一条要输入的命令的内容
B、一切由系统自动的控制作业的执行
C、作业说明书连同该作'也的源程序和初始数据起输入计算机
D、用户必须在计算机前干预作业的运行
E、适合终端用户使用
27.操作系统是一种(1),在操作系统中采用多道程序设计方式能提高CPU和外部设备
的(2)。操作系统有多种类型:允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统,称为(3);
允许多用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为(4):在(5)的控
制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并做出响应。
(1)A、通用软件B、系统软件C、应用软件D、软件包
(2)A、利用效率B、可靠性C、稳定性D、兼容性
(3)(4)(5)A、批处理操作系统B、分时操作系统
C、实时操作系统D、微机操作系统
28.关于多道程序设计技术,下列说法中正确的是()。多选
A、多道程序设计是指多个程序同时装入内存并运行
B、多道程序系统中,并行工作道数总是与系统效率成正比
C、引进多道程序设计技术,每道程序的执行效率都会缩短
D、多道程序设计提高了CPU的利用率
E、在多道程序系统中,应采用存储保护方法保证各道程序在内存中不相互干扰
29.个人计算机中的操作系统主要是()。
A、单道单用户操作系统B、网络操作系统
C、单用户操作系统D、单任务操作系统
30.操作系统的基本职能是()。
A、控制和管理系统内各种资源,有效地组织多道程序的运行
B、提供用户界面,方便用户使用
C、提供方便的可视化编辑程序
D、提供功能强大的网络管理工具
31.系统调用是通过()进入操作系统的。
A、访管中断B、系统中断C、外部中断D、I/O中断
32.一个完整的计算机系统是由()组成的。
A、硬件B、软件C、硬件和软件D、用户程序
33.在计算机系统中,控制和管理各种资源、有效地组织多道程序运行的系统软件称作()。
A、文件系统B、操作系统C、网络管理系统D、数据库管理系统
34.设计操作系统的主要目的是()。
A、增强计算机硬件的功能B、提高系统资源的利用率
C、提高用户软件的运行速度D、提高系统软件的运行速度
35.用户程序是通过()请求操作系统服务的。
A、转移指令B、子程序调用指令
C、访管指令D、以上三种都可以
36.为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应,该操作系统应该是()。
A、多道批处理系统B、分时系统C、实时系统D、网络系统
37.以下著名的操作系统中,属于多用户、分时系统的是()。
A、DOS系统B、WindowsNT系统
C、UNIX系统D、OS/2系统
38.关于操作系统,正确的叙述是(
A、“运算器区分目态和管态”B、“管态时不可执行特权指令”
C、“目态时可执行特权指令”D、“管态时可执行特权指令”
39.分时操作系统追求的目标是()。
A、高吞吐率B、充分利用内存C、快速响应D、减少系统开销
40.下列关于网络操作系统和分布式操作系统的叙述中,()是正确的
I.它们都通过消息实现通信
II.它们都运行相同的操作系统
IH.它们都有网络的支持
A、只有IB、只有HC、只有IIID,都不正确
41.以下有关操作系统的叙述中,()是错误的?
A、操作系统管理着系统中的各种资源
B、操作系统应为用户提供良好的界面
C、操作系统是资源的管理者和仲裁者
D、操作系统是计算机系统中的一个应用软件
42.操作系统具有进程管理、存储管理、文件管理和设备管理的功能,在以下有关的描述中,()是错误的?
A、进程管理主要是对程序进行管理
B、存储管理主要管理内存资源
C、文件管理可以有效地支持对文件的操作,解决文件共享、保密和保护问题
D、设备管理是指计算机系统中除了CPU和内存以外的所有输入、输出设备的管理
43.就资源管理和用户接口而言,操作系统的主要功能包括:处理器管理、存储管理、设备管理和()。
A、时间管理B、文件管理C、事务管理D、数据库管理
44.以下()不属于目前流行的网络操作系统.
A、LinuxB、NetWareC、WindowsXPD、WindowsNTServer
45.在下列软件中,不是系统软件的是()。
A、DBMSB、Windows2000C、PhotoShopD、编译软件
46.引入多道程序设计技术的目的是()。
A、增强系统的用户友好性B、提高系统实时性
C、充分利用处理器资源D、扩充内存容量
47.批处理操作系统提高了计算机的工作效率。下列关于批处理操作系统的叙述中,()是正确的?
A、用户不能直接干预其作业的执行
B、批处理操作系统的系统资源利用率不高
C、批处理操作系统的系统吞吐最小
D、批处理操作系统不具备并行性
48.用户使用操作系统通常有三种方式,它们是终端命令、系统调用命令和()。
A、计算机指令B、宏命令C、作业控制语言D、汇编语言
49.以下()不是网络操作系统提供的服务?
A、文件服务B、打印服务C、通信服务D、办公自动化服务
50.在网络操作系统的发展过程中,最早出现的是()。
A、对等结构操作系统B、非对等结构操作系统
C、客户机/服务器操作系统D、浏览器/服务器操作系统
51.从总体上说,采用多道程序设计技术可以()单位时间的算题量,但对每一个算题,从算题开始到全部完成
所需的时间比单道执行所需的时间可能要()。
A、增加减少B、增加延长C、减少延长D、减少减少
52.当处理器处于管态时,处理器可以执行的指令应该是()0
A、非特权指令B、仅限于特权指令C、一切指令D、访管指令
53.当操作系统退出执行,让用户执行时,系统会()«
A、继续保持管态B、继续保持目态
C、从管态变为目态D、从目态变为管态
54.CPU状态分为系统态和用户态,从用户态转换到系统态的唯一途径是()o
A、运行进程修改程序状态字B、中断屏蔽
C、系统调用D、进程调度程序
55.系统调用的目的是()。
A、请求系统服务B、终止系统服务
C、申请系统资源D、释放系统资源
56.系统调用是由操作系统提供的内部调用,它()。
A、直接通过键盘交互方式使用
B、只能通过用户程序间接使用
C、是命令接口中的命令使用
D、与系统的命令一样
二、填空题
1.计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机()的系统软件。
2.操作系统基本类型有三种:()、()、(),兼具这三种或其中两
种的操作系统称为()。
3.操作系统的五大功能是()、()、()、()、
)。
4.DOS是()的缩写。
5.面对一般用户,通过()方式控制操作系统;面对编程人员,通过()控制。
6.计算机系统一般都设计有两种运行状态:()和()。
7.传统操作系统提供编程人员的接口称为()。
8.三代人机界面的发展是指:()、()和()。
9.及时响应是()和实时操作系统的特征。
10.操作系统有两个重要的作用,一个是管理系统中的各种软硬件资源;另一个是向用户提供良好的
()。
11.赫尔辛基大学设计了一个著名的、开放源代码的操作系统,这种操作系统被称为()o
12.计算机配置了操作系统后不仅可以提高效率而且()。
13.MS-DOS启动的方式有两种:()和(
14.网络操作系统的主要功能是实现各台计算机之间的()以及网络中各种资源的
()。
15.操作系统管理计算机系统的资源,这些资源包括()和()o
16.允许用户把若干个作业提交计算机系统集中处理的操作系统称为批处理操作系统,衡量这种系统性能的一个重要
指标是系统的()。
17.交互式作业的特点主要表现在交互性上,它采用()的方式工作。
18.设计实时操作系统必须先考虑系统的实时性和(),其次才考虑()等。
19.操作系统的基本特征是()和()
20.让多个算题同时进入一个计算机系统的主存储器并行执行,这种程序设计方法称()O
三、判断题
()1、操作系统的“生成”、安装或配置,使用户可以在操作系统提供的一定范围内任意装配成核心工作。
()2、系统调用是操作系统和用户进程的接口,库函数也是操作系统和用户的接口。
()3、一般的分时操作系统无法应用于快速实时控制工作要求。
()4、只有一个终端的计算机无法安装多用户操作系统。
()5、具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。
()6、一般的分时操作系统无法做实时控制用。
()7、多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作。
()8、在计算机系统中配置操作系统的主要目的是管理系统中的资源。
()9、批处理系统中,对作业的控制意图是靠作业说明书来实现的,当作业运行后,用户不能控制作业的执行。
()10、系统调用的目的是请求系统服务。
四、简答题
1、什么是操作系统?它的五大主要功能是什么?
2、解释以下术语:多道程序设计、并发、分时、吞吐量。
3、实时系统与分时系统的区别是什么?
4、什么是多道程序设计?多道程序设计的特点是什么?
5、把下面左右两列词用线连起来,形成恰当的搭配。
(1)LINUX⑴C语言
⑵UNIX⑵网络操作系统
(3)WINDOWSNT⑶个人机操作系统
(4)DOS(4)自由软件
6、我们通常将操作系统分为哪几种类型?各自有什么特点?
7、系统调用的用途是什么?为什么需要系统调用?
第二章进程描述与控制
本章教学目标
•掌握进程的基本概念
•理解进程的状态以及状态之间进行转换的原因。
•熟悉进程控制原语的步骤
•了解线程的基本概念
本章主要内容
•进程的定义:进程是一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
•进程的特征:动态性;并发性;独立性;异步性;结构性。
•进程控制块的作用。
进程控制块(PCB)是进程实体的一部分,是进程存在的惟一标志;
每个进程有惟一的PCB;
系统通过进程控制块感知进程的存在、对进程进行调度、控制和管理;
进程的动态、并发的等特征是利用PCB表现出来的。
•进程的基本状态及其转换。
运行态:此时正用CPU
就绪态:可运行,但未分到CPU
阻塞态:不能运行,等待某个外部事件发生
在一定条件下,进程状态才发生转换。
•原语的定义:原语是由若干条机器指令构成的一段程序,用以完成特定功能,这段程序在执行期间不可分割。
•进程控制原语:进程创建原语;进程撤消原语;进程阻塞原语;进程唤醒原语。
进程创建原语的操作过程:
向系统申请一个空闲PCB;
为新进程分配资源:
初始化新进程的PCB;
将新进程的PCB插入就绪队列。
•进程与线程的区别:
一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程;
资源分配给进程,同•进程的所有线程共享该进程的所有资源;
处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程;
线程在运行过程中,需要协作同步。
本章练习题
一、选择题
1.已经获得除()以外的所有运行所需资源的进程处理于就绪状态。
A、存储器B、打印机C、CPUD、磁盘空间
2.某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据,此时该进程的状态是()。
A、从就绪变为运行B、从运行变为就绪C、从运行变为阻塞D、从阻塞变为就绪
3.进程和程序的一个本质区别是()。
A、前者分时使用CPU,后者独占CPUB、前者存储在内存,后者存储在外存
C、前者在一个文件中,后者在多个文件中D、前者为动态的,后者为静态的
4.操作系统中,可以并行工作的基本单位是口](),[1]也是系统核心调度及资源分配的基本单位,它是由[2]()
组成的,它与程序的主要区别是[3]()»
供选择的答案:
[1]:A、作业B、函数C、进程D、过程
[2]:A、程序、数据和PCBB、程序、数据和标识符
C、程序、标识符和PCBD、数据、标识符和PCB
[3]:A、程序有状态,而它没有B、它有状态,而程序没有
C、程序可占用资源,而它不可D、它可占用资源,而程序不可
5,下列进程状态的转换中,哪一个是不正确的()。
A、就绪一执行B、执行一就绪C、就绪f等待D、等待一就绪
6.下列各项步骤中,哪一个不是创建进程所必须的步骤()。
A、建立一个进程控制块PCBB、由CPU调度程序为进程调度CPU
C、为进程分配内存等必要的资源D、将PCB链入进程就绪队列
7.在下列特性中,哪一个不是进程的特性()。
A、异步性B、并发性C、静态性D、动态性
8.进程就是可与其他程序共行执行的程序段的一次执行过程,它是系统进行资源分配和调度的一个基本单位。进程
具有[1]()、[0(卜调度性、异步性和结构性5个基本特征。进程是一次执行过程,具有生命期体现了进程的
⑴特征。进程由程序段、[3]()、[4]()组成,其中[4]是进程在系统中存在的唯一标识。
供选择的答案:
[1][2]A,动态性B、静态性C、共行性D、并发性E、可执行性F、易用性
[3]A、过程B、数据C、进程标识符D、函数
[4]A、FCBB、FIFOC、PCBD、JCB
9.进程执行时的间断性,决定了进程可能具有多种状态。进程的基本状态有三种,在分时系统中,当一个进程拥有
的时间片到时,则该进程即由[1]()进入[2]()。如果出现因某种原因使得处理机空闲时,则需要从就绪队列中
选择一进程,并将处理机分配给它,此时该进程进入[3](),这个过程是由[4]()来完成。
供选择的答案:
[1][2][3]A,就绪状态B、静止状态C、等待状态D、执行状态
[4]A、进程控制程序B、资源分配程序C、进程调度程序D、处理机分配程序
10.为了描述进程的动态变化过程,采用了一个与进程相联系的()系统,根据它而感知进程的存在。
A、进程状态字B、进程优先数C、进程控制块D、进程起始地址
11.顺序程序和并发程序的执行相比,()。
A、基本相同B、有点不同
C、并发程序执行总体上执行时间快D、顺序程序执行总体上执行时间快
12.在单一处理机上,将执行时间有重叠的几个程序称为()。
A、顺序程序B、多道程序C、并发程序D、并行程序
13.引入多道程序技术后,处理机的利用率().
A、降低了B、有所改善C、大大提高D、没有变化,只是程序的执行方便了
14.在单一处理机上执行程序,多道程序的执行是在()进行的。
A、同一时刻B、同一时间间隔内C、某一固定时刻D、某一固定时间间隔内
15.在单处理机系统中,处于运行状态的进程()。
A、只有一个B、可以有多个C、不能被挂起D、必须在执行完后才能被撤F
16.如果某一进程获得除CPU外的所有所需运行资源,经调度,分配给它CPU,该进程将进入()。
A、就绪状态B、运行状态C、等待状态D、活动状态
17.如果某一进程在运行时,因某种原因暂停,此时将脱离运行状态,而进入()。
A、自由状态B、停止状态C、等待状态D、静止状态
18.一个进程被唤醒意味着()。
A、该进程重新占有了CPUB、进程状态变为就绪
C、它的优先权变为最大D、其PCB移至就绪队列的队首
19.进程从运行状态变为等待状态的原因是()。
A、输入或输出事件发生B、时间片到
C、输入或输出事件完成D、某个进程被唤醒
20.在操作系统中同时存在多个进程,它们()。
A、不能共享系统资源
B、不能调用同一段程序代码
C、可以共享允许共享的系统资源
D、可以共享所有的系统资源
21.操作系统中有一组常称为特殊系统调用,它不能被系统中断,在操作系统中称为()。
A、初始化程序B、原语C、子程序D、控制模块
22.进程和程序的本质区别是()。
A、存储在内存和外存B、顺序和非顺序执行机器指令
C、分时使用和独占使用计算机资源D、动态和静态特征
23.并发性是指若干事件在()发生。
A、同书寸刻B、同一时间间隔内C、不同时刻D、不同时间间隔内
24.多道程序设计是指()。
A、在实时系统中并发运行多个程序
B、在分布系统中同时刻运行多个程序
C、在一台处理机上同一时刻运行多个程序
D、在一台处理机上并发运行多个程序
25.进程控制块中的现场信息是在()保存的。
A、创建进程时B、处理器执行指令忖
C、中断源申请中断时D、中断处理程序处理中断前
26.一个已经具备运行条件,但由于没有获得CPU而不能运行的进程处于()。
A、就绪状态B、睡眠状态C、等待状态D、挂起状态
27.某计算机系统中若同时存在五个进程则处于等待状态的进程最多可有()个。
A、0B、1C、4D、5
28.当输入输出操作正常结束时,操作系统将请求该操作的进程的状态设置成()。
A、等待状态B、运行状态C、就绪状态D、挂起状态
29.进程控制块记录了进程执行时的情况,它的内容可由(A)进行修改。
A、操作系统B、进程自己
C、中断装置D、新程序状态字
30.当一个进程()就要退出等待队列而进入就绪队列。
A、启动了外设B、用完了规定的时间片
C、获得了所有等待的资源D、能得到所有等待的处理器
31.操作系统引入进程后,能()。多选
A、提高资源的利用率
B、正确描述程序的执行情况
C、使处理器与外设之间有效地并行工作
D、允许一个程序同时被多个用户调用
E、提高用户编程能力
32.为使进程由阻塞状态变为就绪状态应利用()原语。
A、创建B、撤消C、阻塞D、唤醒
33.作业调度选中一个作业后,与作业相关的进程就处于()状态。
A、就绪B、执行C、阻塞D、挂起
34.一个进程可以包含多个线程,各个线程之间()。
A、必须串行工作B、共享分配给进程的主存地址空间
C、共享进程的PCBD、是资源分配的独立单位
35.以下关于进程的描述中,()是错误的。
A.进程执行的指令序列称作进程的轨迹
B.应用程序进程不能产生其它进程
C.进程的基本功能是执行驻留在主存中的机器指令
D.操作系统的基本职责是控制进程的执行,这包括确定交替执行的方式和给进程分配资源
36.某进程由于需要从磁盘上读入数据而处于阻塞状态。当系统完成了所需的读盘操作后,此时该进程的状态将
()。
A、从就绪变为运行B、从运行变为就绪
C、从运行变为阻塞D、从阻塞变为就绪
37.以下是一些关于进程的定义,相比较而言,其中()是最不合理的。
A、一个正在执行的程序
B、可以分配给处理器并由处理器执行的一个实体
C、可分派的最小工作单元
D、由一个顺序的执行线程、一个当前状态和一组相关的系统资源所刻画的活动单元
38.当外围设备工作结束后,将使等待该外围设备传输信息的进程变为()状态。
A、等待B、运行C、就绪D、结束
39.正在执行的进程由于其时间片用完而被暂停运行,此时其进程应从运行态变为()态。
A、就绪B、等待C、运行D、后备
40.进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构,一个进程()。
A、可以有多个进程控制块
B、可以和其他进程共用一个进程控制块
C、可以没有进程控制块
D、只能有惟一的进程控制块
41.下列关于进程控制块PCB的叙述中,哪些是正确的?()
I.系统利用PCB描述进程的基本静态特征
II.PCB可用于描述进程的运动变化过程
III.一个进程唯一对应一个PCB
A、I和nB、II和HIC、I和HID、全都正确
42.各进程向前推进的速度是不可预知的,体现出“走走停停”的特征,称为进程的()。
A、动态性B、并发性C、调度性D、异步性
43.某进程所要求的一次打印输出结束后,其进程状态将从()。
A、运行态到就绪态B、运行态到等待态
C、等待态到就绪态D、就绪态到等待态
44.原语是()。
A、一条机器指令B、若干条机器指令组成
C、一条特定指令D、中途能打断的指令
45.进程是()。
A、与程序等效的概念B、并发环境中程序的执行过程
C、一个系统软件D、存放在内存中的程序
46.关于进程,下列叙述不正确的是()»
A、进程包含了数据和运行其上的程序
B、同个程序运行在不同的数据集合上时,构成了不同的进程
C,一个被创建了的进程,在它消亡之前,总是处于3种基本状态之一
D、若干个进程在单CPU系统中必须依次执行,即一个进程完成后,另一个进程才能开始工作。
二、填空题
1.程序的()执行是现代操作系统的基本特征之一,为了更好地描述这一特征而引入了()这一概
念。
2.进程存在的标志是()。
3.进程的静态实体由(),()和()三部分组成。
4.用于进程控制的原语主要有()、(),()和()。
5.进程被创建后,最初处于()状态,然后经()选中后进入()状态。
6.进程创建工作主要完成的是创建进程控制块(PCB),并把它挂到()队列中。
7.进程的三个基本状态是:()、()和()。
8.把一个程序在一个数据集合上的一次执行称为一个()。
9.一个等待分配处理器的进程其状态为()态。
10.通常,线程的定义是()。在现代操作系统中,资源的分配单位是进
程,而处理机的调度单位是线程,一个进程可以有()线程。
11.一个进程可以包含多个线程,线程()分配给进程的主存地址空间。
12.进程是一个()的实体,它有自己的生命周期。它因()而产生,因()而运行,因
()而被阻塞(进入等待态),最后由撤消而消亡。
13.一个进程完成自己的任务后,操作系统则要收回该进程占有的()和撤消该进程的()。
14.如果系统中有N个进程,则在就绪队列中进程的个数最多为()。
15.进程有两种基本队列:()和()。
三、判断题
()1.一个进程是由伪处理机执行的一个程序。
()2.进程在运行过程中,进入等待状态只是因为等待I/O操作。
()3.内存中进程的数量越多越能提高系统的并发度和效率。
()4.PCB是进程存在的唯•标志,而程序是系统感知进程存在的唯一实体。
()5.进程的相对速度不能由自己来控制。
()6.进程的并发执行是指同一时刻有两个以上的程序,它们的指令在同一个处理器上执行。
()7.并发是并行的不同表述,其原理相同。
四、简答题
1.什么是进程?它与程序相比有哪些特征?
2.在一个单CPU的多道程序设计系统中,若在某一时刻有N个进程同时存在,那么处于运行态、等待态和就绪态
进程的最小和最大值分别可能是多少?
3.操作系统为什么要引入进程?进程与程序的关系是怎样的?
4.如何理解进程的顺序性与并发性?
5.什么叫原语?
6.什么是线程?它与进程有什么关系?
7.进程控制块(PCB)
8.请简述用户线程与内核线程的差异,并分别说明两者在什么状况下使用时会比另一种合适。
五、综合题
(1)引起各种状态转换的典型事件有哪些?
⑵当我们观察系统中某些进程时,能够看到某一进程产生的一次状态转换能引起另一个进程作一次状态转换。在
什么情况下,当一个进程发生转换3时,能立即引起另一进程发生转换1?试说明是否会发生这些因果转换:2一1;
3—2;4-1。
2.某分时系统的进程出现如下图所示的状态变化。
a
试问:⑴你认为该系统采用的是何种进程调度算法?
⑵把图中所示的每一个状态变化的原因填写在下表中。
变化原因
①
②
③
④
⑤
⑥
第三章进程同步与通信
本章教学目标
•掌握临界资源和临界区的概念,进入临界区的原则
•掌握同步和互斥的概念及其区别
•理解信号量和PV操作及其应用
•了解管程的基本概念
•熟悉进程高级通信
本章主要内容
•临界资源的定义:一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。
临界区的定义:进程中访问临界资源的那段程序代码称为临界区。
•同步定义:进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系,是种相互合作关系。互斥定义:逻辑上本
来完全独立的进程由于竞争同一物理资源而产生的相互制约关系,是一种相互竞争的关系。
•信号量定义:又叫信号灯,是由两个成员组成的数据结构,其中一个成员是整型变量,表示该信号量的值,另•
个是指向等待该信号量的进程的PCB的指针。
•信号量物理意义:
S>0,S值表示可用资源的数量;
s=o,表示既没有可用资源,也没有等待该资源的进程;
S<0,S的绝对值表示等待该资源的进程的数量。
•P操作的定义
①S值减1;
②如果S20,则该进程继续执行;
如果S<0,则把该进程的状态置为阻塞态,把相应的PCB插入该信号量队列的队尾。
•V操作的定义
①S值加1;
②如果S>0,则该进程继续运行;
如果S<0,则释放该信号量队列的第一个PCB所对应的进程,将其变为就绪态,插入就绪队列的队尾。而执
行V操作的进程继续执行。
•进程通信的类型:低级通信(PV操作);高级通信。
高级通信:共享存储系统;消息传递系统;管道通信系统。
消息传递系统:直接通信(消息缓冲)和间接通信(信箱通信)。
•利用PV操作实现进程的同步与通信(应用题)
本章练习题
一、选择题
1.若P、V操作的信号量S初值为2,当前值为-1,则表示有()个等待进程。
A、0B,1C、2D、3
2.在操作系统中,对信号量S的P原语操作定义中,使进程进入相应等待队列等待的条件是()。
A、S>0B、S=0C、S<0D、S#0
3.在一段时间内,只允许一个进程访问的资源称为()。
A、共享资源B、临界区C、临界资源D、共享区
4.进程间的基本关系为()。
A、相互独立与相互制约B、同步与互斥
C、并行执行与资源共享D、信息传递与信息缓冲
5.进程间的同步与互斥,分别表示了各进程间的()。
A、相互独立与相互制约B、协调与竞争
C、不同状态D、动态性与独立性
6.两个进程合作完成一个任务,在并发执行中,一个进程要等待其合作伙伴发来信息,或者建立某个条件后再向前
执行,这种关系是进程间的()关系。
A、同步B、互斥C、竞争D、合作
7.共享变量是指()访问的变量。
A、只能被系统进程B、只能被多个进程互斥
C、只能被用户进程D、可被多个进程
8.临界区是指并发进程中访问共享变量的()段。
A、管理信息B、信息存储C、数据D、程序
9.对具有相关临界区的n个并发进程采用PV操作实现进程互斥时,信号量的初值应定义为()。
A、0B>1C、nD、n-1
10.临界区是指()。
A、与共享变量有关的程序段B、公共数据区
C、系统管理区D、临时的工作区
11.有n个并发进程竞争必须互斥使用的共享资源时,若某进程调用P操作后成为第一个等待使用资源者,则这时
信号量的值为()。
A、0B、1C、-1D、n-1
12.我们把在一段时间内,只允许一个过程访问的资源,称为临界资源,因此,我们可以得出下列论述,正确的论述
是()。
A、对临界资源是不能实现资源共享的
B、为临界资源配上相应的设备控制块后,便能被共享
C、对临界资源应采取同时访问方式,来实现共享
D、对临界资源,应采取互斥访问方式,来实现共享
13.在操作系统中,若PV操作的信号量S的初值为3,当前值为-2。则表示系统中等待信号量S的进程共有()
个。
A、5个B、3个C、2个D、0个
14.同一程序运行在不同的数据集上,创建了()的进程。
A、互斥B、同步C、相同D、不同
15.如果进程PA对信号量S执行P操作,则信号量S的值应()。
A、加1B、减1C、等于0D、小于0
16.PV操作是在信号量上的操作,当信号量的值为()时,若有进程调用P操作,则该进程在调用P操作
后必定可以继续执行。
A、=0B、#0C、>0D、<0
17.如果一组并发进程是无关的,则它们()。
A、各自包含的程序都是不同的
B、可以包含相同的程序但没有共享变量
C、可以使用共享变量但各自有独立的工作区
D、不能同时执行
18.下列关于进程间通信的叙述中,不正确的是()o
A、进程互斥是指每次只允许一个进程使用临界资源
B、进程控制是通过原语实现的
C、P,V操作是一种进程同步机制
D、管道不是一种进程高级通信机制
19.在信号量P、V操作中,对信号量执行一次P操作,意味着要求()。
A、使用一个资源B、分配一个资源
C、释放一个资源D、共享一个资源
20.操作系统中设置的-一个统的机制,对进程的运行有效地管理和控制,该机制称为()。
A、进程调度B、系统核心C、信号量机制D、中断机制
21.用P、V操作可以解决进程间的各种同步和互斥问题,下列说法中()是正确的?
I,两个P操作的顺序无关紧要
II.用于互斥的P操作应在用于同步的P操作之前
III.用于同步的P操作应用于互斥的P操作之前
A、只用IB、只有nc、只有niD、都不正确
22.两个旅行社甲和乙为旅客到某航空公司订飞机票,形成互斥的资源是()。
A、飞机票B、旅行社
C、航空公司D、旅行社和航空公司
23.与时间有关的错误是指()。
A、与进程执行的时间长短有关B、与CPU的速度有关
C、与进程被打断的时间有关D、与超时有关
24.临界区是指()。
A、并发进程中用于实现进程互斥的程序段
B、并发程序中用于实现进程同步的程序段
C、并发程序中用于实现进程通信的程序段
D、并发程序中与共享变量有关的程序段
25.PV操作是()0
A、两条低级进程通信原语B、两组不同的机器指令
C、两条系统调用命令
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