操作系統(tǒng)習(xí)題

第三章

進(jìn)程及處理機(jī)管理習(xí)

題

課

一、填空題(1)在計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的_____，其中包括_______管理、_______管理，以及設(shè)備管理和文件管理，這里的_______管理主要是對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理。提高系統(tǒng)資源利用率資源存儲(chǔ)處理機(jī)處理機(jī)一、填空題(1)對(duì)于一個(gè)可執(zhí)行程序文件，該程序與執(zhí)行它的進(jìn)程是__________的關(guān)系。(2)在單CPU系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)并發(fā)技術(shù)后____________。A.進(jìn)程在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)并行執(zhí)行，CPU與外設(shè)并行工作。B.進(jìn)程在一個(gè)時(shí)刻并行執(zhí)行，CPU與外設(shè)并行工作。C.進(jìn)程在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)并行執(zhí)行，CPU與外設(shè)串行工作。D.進(jìn)程在一個(gè)時(shí)刻并行執(zhí)行，CPU與外設(shè)串行工作。一對(duì)多A一、填空題(3)從靜態(tài)角度上看，進(jìn)程是由______、_______、_______三部分組成。(4)正在執(zhí)行的進(jìn)程由于用完其時(shí)間片而被暫停執(zhí)行，此時(shí)進(jìn)程應(yīng)從執(zhí)行狀態(tài)變成為_(kāi)________。(5)引入進(jìn)程，可帶來(lái)________________和________________的好處，但卻增加了系統(tǒng)的_____和_____開(kāi)銷(xiāo)。(6)臨界區(qū)是指進(jìn)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(shí)間空間訪問(wèn)臨界資源一、填空題(8)設(shè)有6個(gè)進(jìn)程共享同一互斥段，若最多允許有3個(gè)進(jìn)程進(jìn)入互斥段，則所采用的互斥信號(hào)量的初值為_(kāi)___。3一、填空題(9)有3個(gè)進(jìn)程共享同一程序段，而每次最多允許兩個(gè)進(jìn)程進(jìn)入該程序段，若用P、V操作作同步機(jī)制，則信號(hào)量S的取值范圍為_(kāi)_________。(10)若信號(hào)量S的初值為2，當(dāng)前值為-1，則表示有___等待進(jìn)程。A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)2,1,0,-1B一、填空題(12)當(dāng)______時(shí)，進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。A.進(jìn)程被調(diào)度程序選中 B.有高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程到來(lái)C.等待某一事件 D.等待的事件發(fā)生(13)在進(jìn)程轉(zhuǎn)換時(shí)，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(xiàng)工作步驟中，______不是創(chuàng)建進(jìn)程所必須的步驟。A.建立一個(gè)PCB C.為進(jìn)程分配內(nèi)存等必要資源B.阻塞進(jìn)程 D.將PCB連接入進(jìn)程就緒隊(duì)列(15)在操作系統(tǒng)中，死鎖出現(xiàn)指的是______。A.計(jì)算機(jī)發(fā)生了重大故障 B.資源數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于進(jìn)程數(shù)C.若干進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而無(wú)限等待其他進(jìn)程釋放已占有的資源D.進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)的資源數(shù)超過(guò)資源總數(shù)BC二、應(yīng)用題1.設(shè)有無(wú)窮多個(gè)緩沖區(qū)和無(wú)窮多個(gè)信息，A進(jìn)程把信息逐個(gè)的寫(xiě)入每個(gè)緩沖區(qū)，B進(jìn)程則逐個(gè)地從緩沖區(qū)中取出信息。試問(wèn)：(1)兩個(gè)進(jìn)程之間的制約關(guān)系； (2)用P、V操作寫(xiě)出兩進(jìn)程的同步算法，并給出信號(hào)量的初值； (3)指出信號(hào)量的值的變化范圍和其值的含義。二、應(yīng)用題1.設(shè)有無(wú)窮多個(gè)緩沖區(qū)和無(wú)窮多個(gè)信息，A進(jìn)程把信息逐個(gè)的寫(xiě)入每個(gè)緩沖區(qū)，B進(jìn)程則逐個(gè)地從緩沖區(qū)中取出信息。試問(wèn)：(1)兩個(gè)進(jìn)程之間的制約關(guān)系； B進(jìn)程不能超前A進(jìn)程，但A進(jìn)程不受B進(jìn)程的約束。

(2)用P、V操作寫(xiě)出兩進(jìn)程的同步算法，并給出信號(hào)量的初值；

VarS:semaphore:=0;

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

寫(xiě)入第i個(gè)緩沖區(qū)； V(S); gotoL;

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

讀出第j個(gè)緩沖區(qū)信息； gotoM;二、應(yīng)用題1.設(shè)有無(wú)窮多個(gè)緩沖區(qū)和無(wú)窮多個(gè)信息，A進(jìn)程把信息逐個(gè)的寫(xiě)入每個(gè)緩沖區(qū)，B進(jìn)程則逐個(gè)地從緩沖區(qū)中取出信息。試問(wèn)：

(3)指出信號(hào)量的值的變化范圍和其值的含義。

信號(hào)量S的值域?yàn)閇-1,∞]中的整數(shù)，當(dāng)S=-1時(shí)，表示緩沖區(qū)從未寫(xiě)入或B讀空，且B要求進(jìn)一步讀出，也即B超前A欲讀取信息。第二章

習(xí)題課二、應(yīng)用題2.購(gòu)物問(wèn)題。某超級(jí)市場(chǎng)，可容納100個(gè)人同時(shí)購(gòu)物，入口處備有籃子，每個(gè)購(gòu)物者可持一個(gè)籃子入內(nèi)購(gòu)物。出口處結(jié)賬，并歸還籃子（出、入口僅容納一人通過(guò)）。請(qǐng)用P、V操作完成購(gòu)物同步算法。VarS,mutex1,mutex2:semaphore;S:=100;mutex1:=1;mutex2:=1processPi:P(S);P(mutex1);

進(jìn)入口處，取一只籃子； V(mutex1);

選購(gòu)商品; P(mutex2);

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

習(xí)題課二、應(yīng)用題3.獨(dú)木橋問(wèn)題。某條河上只有一座獨(dú)木橋，以便行人過(guò)河?，F(xiàn)在河的兩邊都有人要過(guò)橋，按照下面的規(guī)則過(guò)橋。為了保證過(guò)橋安全，請(qǐng)用P、V操作分別實(shí)現(xiàn)正確的管理。

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

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

過(guò)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(guò)橋； P(S2); rc2:=rc2-1; ifrc2=0thenV(S); V(S2);二、應(yīng)用題3.獨(dú)木橋問(wèn)題。某條河上只有一座獨(dú)木橋，以便行人過(guò)河?，F(xiàn)在河的兩邊都有人要過(guò)橋，按照下面的規(guī)則過(guò)橋。為了保證過(guò)橋安全，請(qǐng)用P、V操作分別實(shí)現(xiàn)正確的管理。

過(guò)橋的規(guī)則是：每次只有一個(gè)人通過(guò)橋。process(E-W)i: P(mutex);

過(guò)橋； V(mutex);

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

P(mutex);

過(guò)橋； V(mutex);第三章

習(xí)題課一、選擇題(2)我們?nèi)绻麨槊恳粋€(gè)作業(yè)只建立一個(gè)進(jìn)程，則為了照顧短作業(yè)用戶，應(yīng)采用______；為照顧緊急作業(yè)的用戶，應(yīng)采用______；為能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互作用采用______；而能使短作業(yè)、長(zhǎng)作業(yè)及交互作業(yè)用戶都比較滿意時(shí)，應(yīng)采用______。A.FCFS調(diào)度算法 B.短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法

C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法 D.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法E.基于優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法BECD第三章

習(xí)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(gè)必要條件是互斥條件，_______，不剝奪條件和_______。①A.資源分配不當(dāng) B.競(jìng)爭(zhēng)資源

C.作業(yè)調(diào)度不當(dāng) D.資源的獨(dú)占性②A.進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng) B.進(jìn)程調(diào)度不當(dāng)

C.系統(tǒng)中進(jìn)程太多 D.CPU運(yùn)行不快③A.請(qǐng)求和阻塞條件 B.請(qǐng)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(zhǎng)條件 B.環(huán)路等待條件

C.無(wú)序釋放條件 D.有序請(qǐng)求條件①②③④BACB第三章

習(xí)題課一、選擇題(4)實(shí)際操作系統(tǒng)，要兼顧資源的使用效率和安全可靠，對(duì)資源的分配策略，往往采用______策略。A.預(yù)防死鎖 B.避免死鎖 C.恢復(fù)死鎖 D.三者的混合(5)在下列死鎖的解決辦法中，屬于預(yù)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(cè)法 D.資源分配圖化簡(jiǎn)法DB第三章

習(xí)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(yù)防死鎖避免死鎖后備作業(yè)隊(duì)列批資源進(jìn)程第三章

習(xí)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(duì)緊急作業(yè)進(jìn)行及時(shí)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(dāng)?shù)恼疹欓L(zhǎng)作業(yè)，以及照顧作業(yè)到達(dá)次序的調(diào)度算法是__________________。(4)在高響應(yīng)比優(yōu)先的調(diào)度算法中，當(dāng)各個(gè)作業(yè)的等待時(shí)間相同時(shí)，________將得到優(yōu)先調(diào)度；當(dāng)各個(gè)作業(yè)要求的運(yùn)行時(shí)間相同時(shí)，________________將得到優(yōu)先調(diào)度。響應(yīng)比=1+（作業(yè)等待時(shí)間／估計(jì)的運(yùn)行時(shí)間）短作業(yè)優(yōu)先算法高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先算法高響應(yīng)比優(yōu)先算法短作業(yè)最先到達(dá)者等待時(shí)間最長(zhǎng)者第三章

習(xí)題課三、應(yīng)用題1.設(shè)有三道作業(yè)，它們的提交時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間如下表：作業(yè)號(hào)

提交時(shí)刻(時(shí)) 運(yùn)行時(shí)間(小時(shí))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(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。(1)先來(lái)先服務(wù)FCFS調(diào)度算法(2)短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度算法第三章

習(xí)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(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間完成時(shí)刻開(kāi)始時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間提交時(shí)刻作業(yè)號(hào)(1)先來(lái)先服務(wù)FCFS調(diào)度算法第三章

習(xí)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(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間完成時(shí)刻開(kāi)始時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間提交時(shí)刻作業(yè)號(hào)(2)短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度算法第三章

習(xí)題課三、應(yīng)用題2.設(shè)有四道作業(yè)，它們的提交時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間如下表：作業(yè)號(hào)

提交時(shí)刻(時(shí)) 運(yùn)行時(shí)間(小時(shí))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(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。(1)先來(lái)先服務(wù)FCFS調(diào)度算法(2)短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度算法(3)高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法第三章

習(xí)題課(1)先來(lái)先服務(wù)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(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間完成時(shí)間開(kāi)始時(shí)間運(yùn)行時(shí)間提交時(shí)間作業(yè)號(hào)第三章

習(xí)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(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間完成時(shí)間開(kāi)始時(shí)間運(yùn)行時(shí)間提交時(shí)間作業(yè)號(hào)第三章

習(xí)題課(3)高響應(yīng)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(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間完成時(shí)間開(kāi)始時(shí)間運(yùn)行時(shí)間提交時(shí)間作業(yè)號(hào)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(xí)題課三、應(yīng)用題3.假設(shè)某系統(tǒng)中有3種資源(R1,R2,R3)，在某時(shí)刻系統(tǒng)中共有4個(gè)進(jìn)程，進(jìn)程(P1,P2,P3,P4)的最大資源需求數(shù)向量和此時(shí)已分配的資源數(shù)向量分別為：進(jìn)程最大資源需求當(dāng)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(xí)題課三、應(yīng)用題系統(tǒng)中當(dāng)前可用資源向量為(1,1,2)，問(wèn)：(1)計(jì)算還需要資源數(shù)組；(2)系統(tǒng)此時(shí)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(xí)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(yīng)用題系統(tǒng)中當(dāng)前可用資源向量為(1,1,2)，問(wèn)：(1)計(jì)算還需要資源數(shù)組；(2)系統(tǒng)此時(shí)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(xí)題課(3)如果進(jìn)程P2發(fā)出資源請(qǐng)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(xí)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(yīng)用題④再利用安全性算法檢查此時(shí)系統(tǒng)是否安全。

存在一個(gè)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(xí)題課(4)如果進(jìn)程P1發(fā)出資源請(qǐng)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(xí)題課三、應(yīng)用題4.假設(shè)某系統(tǒng)中有4種資源，在某時(shí)刻系統(tǒng)中共有5個(gè)進(jìn)程，進(jìn)程(P0,P1,P2,P3,P4)的最大資源需求數(shù)向量和此時(shí)已分配的資源數(shù)向量分別為：進(jìn)程最大資源需求當(dāng)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(xí)題課三、應(yīng)用題系統(tǒng)中當(dāng)前可用資源向量為(2,1,0,0)，問(wèn)：(1)計(jì)算進(jìn)程還需要請(qǐng)求的資源向量；(2)系統(tǒng)當(dāng)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(xí)題課三、應(yīng)用題系統(tǒng)中當(dāng)前可用資源向量為(2,1,0,0)，問(wèn)：(1)計(jì)算進(jìn)程還需要請(qǐng)求的資源向量；(2)系統(tǒng)當(dāng)前是處于安全狀態(tài)么？truetruetruetruetrueFinish(0,0,3,4)(2,0,0,0)(0,3,3