操作系统复习题2016.docx

1、 操作系统复习题 复习题一 一、选择题 1下列选择中，哪个不是操作系统关心的主要问题。（ D ） A管理计算机裸机； B设计提供用户与计算机硬件系统间的界面； C管理计算机系统资源； D高级程序设计语言的编译器。 2从用户角度看，操作系统是（ C ）。 A计算机资源的管理者； B计算机工作流程的组织者； C 用户与计算机之间的接口 ； D由按层次结构组成的软件模块的集合。 3引入多道程序技术的前提条件之一是系统具有（ D ） A多个 cpu； B多个终端； C中断功能； D 分时功能 4分时系统的一个重要性能是响应时间，能改善响应时间的因素是（ B ）。 A进程数目减少； B CPU 速度加快

2、； C优先数 +非抢占式调度算法； D进程数目增加。 5在单处理机系统中实现并发技术后，下述说法正确的是（ C ）。 A各进程在某一时刻并行运行 ， cpu 与外设间并行工作； B各进程在一个时间段内并发运行， cpu 与外设间串行工作； C各进程在一个时间段内并发运行， cpu 与外设间并行工作； D各进程在某一时刻并行运行， cpu 与外设间串行工作。 6用户程序向系统提出使用外设的请求方式是（ C ）。 A作业申请； B原语； C系统调用； D I/O 指令。 7用户进程调用系统调提出使用外设的请求，在执行系统调用前，用户进程运行在（ B ）；在执行系统调用过程中，用户进程运行在（ A

3、）。 A系统态； B用户态； C系统态或用户态； D内部态 二、填空题 1多道程序设计是指 每个时间段内有若干个进程在执行，但每一时刻只有一个进程执行。 2在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过终端同时交互使用计算机资源，这种操作系统称为 分时操作系统 ；允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为 批处理操作系统 ；计算机系统能及时处理过程控制数据并做出响应的操作系统称为 实时操作系统 。 3操作系统的主要性能参数有 系统资源利用率 、 系统吞吐量 。 4并发性是指 在同一个时间间隔内，存在多个已经开始但还 未结束的进程 。 5现代操作系统的两个最基本的特征是 并发性 和

4、 共享性 。另外还有两个基本特性分别是 虚拟性和异步性。 三、应用题 1设某计算机系统有一个 cpu、一台输入设备、一台打印机。现有两个进程同时进入就绪状态，且进程 A 先得到 cpu 运行，进程 B 后运行。进程 A 的运行轨迹为：计算 50ms，打印信息 100ms，再计算 50ms，打印信息 100ms。进程 B 的运行轨迹为：计算 50ms，输入数据 80ms，再计算 100ms，结束。试画出它们的时序关系图（可用甘特图）并说明：（ 1）运行过初中， cpu 有无空闲等待？计算 cpu 利用率。（ 2）进程 A 和 B 运行过程中有无等待现象？ 解：时序关系图如下： 输 入 设 备打

5、印 机C P UA B2 0 05 01 0 0ABAAB1 5 0 1 8 0 3 0 0（ 1） CPU有空闲，从 100 时刻到 150 时刻， CPU空闲， CPU的利用率为 250/300*100%=83.3%。 （ 2）进程 B 在 050 时刻等待 CPU。 复习题二 一、选择题 1 关于进程状态，下述说法正确的是（ D ）。 A 进程一旦形成，首先进入的是运行状态。 B 一个进程必须经过进程的三个基本状态才能结束。 C 进程可能同时处于某几种基本状态中。 D 分时系统中 ，一个正在运行的进程的时间片到且该进程还未运行结束，该进程将转入就绪状态。 2 能从 1 种状态转变为 3

6、种状态的进程状态是（ D ）。 A就绪； B阻塞； C完成； D执行 3 系统有 n（ n 2）个进程，且当前不再执行进程调度程序，下述哪种情况不可能发生？（ D ） A 有一个运行进程，没有就绪进程， n-1 个阻塞进程。 B 有一个运行进程，有一个就绪进程， n-2 个阻塞进程。 C 有一个运行进程， n-1 个就绪进程，没有阻塞进程。 D 没有运行进程，有 2 个就绪进程， n-2 个阻塞进程。 4所谓临界区是指访问临界资源的（ D ）。 A一个缓冲区； B一段数据区； C同步机制； D程序段 5用 V 操作唤醒一个阻塞进程时，被唤醒进程的状态变为（ C ）。 A运行； B等待； C就绪

7、； D完成 6关于进程同步与互斥的说法错误的是（ B ）。 A进程的同步与互斥都涉及到并发进程访问共享资源的问题。 B进程的同步是进程互斥的一种特殊情况。 C进程的互斥是进程同步的特例，互斥进程是竞争共享资源的使用，而同步进程之间必然存在依赖关系。 D进程互斥和进程同步有时候也称为进程同步 。 7关于进程通信的说法正确的是（ A ）。 A进程通信有两种方式，直接通信和间接通信。 B直接通信固定在一对进程之间。 C间接通信是通过第三个进程转发信件的，不必在两个进程间直接相互通信。 D间接通信方式以信箱为媒介实现通信，信箱由接收信件的进程设置。 8若一个进程拥有 100 个线程，这些线程属于用户级

8、线程，则该进程在系统调度执行时间上占用（ A ）个时间片 A 1； B 100； C 1/100； D 0 9关于进程和线程的说法正确的是（ C ）。 A线程是进程 中可独立执行的子任务，一个进程可以包含一个或多个线程，一个线程可以属于一个或多个进程。 （错误，一个线程只能属于一个进程） B线程又称为轻型进程，因为线程都比进程小。 C多线程技术具有明显的优越性，如速度快、通信简便、并行性高等。 D由于线程不作为资源分配单位，线程之间可以无约束地并发执行。 10.下列各项步骤中，哪一个不是创建进程所必须的步骤（ B ）。 A. 分配一个进程控制块 PCB B. 由 CPU调度程序为进程调度 CP

9、U 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 二、填空题 1进程申请打印输出完成向系统发出中断后，进程的状态由阻塞态变化为 就绪态 。 2一个正在执行的进程可能会因某种原因变为 阻塞态 、 就绪态 或 终止态 。 3 如果一个单处理机系统中有 N 个进程，运行进程最多 1 个，最少 0 个；就绪进程最多N-1 个，最少 0 个；等待进程最多 N 个，最少 0 个。 4 进程申请 CPU 得不到满足时，其状态变为 就绪态 。 5 当进程由执行状态变为就绪状态时， CPU 现场信息必须被保存在 PCB 中。 6对临界资源的访问应采用 互斥 方式。 7若信号量初值为 3，

10、当前值为 -3，则表示有 3 个进程在该信号量上等待。 8在具有 N 个进程的系统中，只允许 1 个进程（ N 1）进入它们的临界区，其信号量 S 的值的变化范围是 1-N1，处于等待状态的进程数最多是 N-1 个。 9若有 3 个进程共享一个互斥段，每次最多允许 1 个进程进入互斥段，则信号量的变化范围是 -21。 三、应用题 1 设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是： 司机的活动：启动车辆； 正常行车； 到站停车； 售票员的活动： 关车门； 售票； 开车门； 在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？用 wait、 signal操作实现它们的同步。 解： Semaph

11、ore S1=0,S2=0; 司机的进程： while(true) wait(S1) 启动车辆； 正常行车； 到站停车； signal(S2) 售票员的进程： while(true) 关车门； signal(S1) 售票； wait(S2) 开车门； 2 桌子上有一个空盘子，允许存放一只水果，爸爸可以向盘中放苹果，妈妈向盘子中放橘子，女儿专门吃盘子中的苹果，儿子专门吃盘子中的橘子。规定当盘子空的时候一次只能放一只水果，请用信号量实现他们之间的同步与互斥。 解：设置三个信号量 S,So,Sa 分别表示可否向盘中放水果，可否取桔子，可否取苹果。 初值分别为 1， 0， 0。 Father() wh

12、ile(1) wait(S); 将苹果放入盘中 ; signal(Sa); Mother() while(1) wait(S); 将橘子放入盘中 ; signal(So); Son() while(1) wait(So) 取桔子 ; signal(S); 吃桔子 ; Daughter() while(1) wait(Sa) 取苹果 ; signal(S); 吃苹果 ; Cobegin Father(); Mother(); Son(); Daughter(); Coend 3 桌上有一空盘，最多允许存放一只水果。爸爸可向盘中放一个苹果或放一个桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃苹果。试用 w

13、ait、 signal 操作实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。 解 设置三个信号量 S,So,Sa ，初值分别为 1， 0， 0。分别表示可否向盘中放水果，可否取桔子，可否取苹果。 Father() while(1) wait(S); 将水果放入盘中 ; if( 是 桔 子 ) signal( (So); else signal(Sa); Son() while(1) wait (So) 取桔子 signal( (S); 吃桔子 ; Daughter() while(1) wait (Sa) 取苹果 signal( (S); 吃苹果 ; /并发执行 Cobegin Father(); S

14、on(); Daughter(); Coend 4有 4 个进程 A,B,C,D 共享一个缓冲区，进程 A负责循环地从文件读一个整数放入缓冲区，进程 B 从缓冲区取出 MOD 3 为 0 的整数并累计求和；进程 C 从缓冲区取出 MOD 3 为 1 的整数并累计求和；进程 D 从缓冲区取出 MOD 3 为 2 的整数并累计求和 .请用 wait、 signal 操作写出能够正确执行的程序。 解： Semaphore mutex=1,S0=0,S1=0,S2=0; int buffer=0,sumA=0,sumB=0,sumC=0,y=0 进程 A while（ true） 从文件读入一个整数

15、x; wait(mutex) buffer=x; signal( (mutex) if buffer mod 3=0 signal(S0) else if buffer mod 3 =1) signal(S1) else signal(S2) 进程 B while（ true） wait(S0); wait(mutex); y=buffer; signal( (mutex) sumB=sumB+y; 进程 C while（ true） wait(S1); wait(mutex); y=buffer; signal( (mutex) sumC=sumC+y; 进程 D while（ true）

16、wait(S2); wait(mutex); y=buffer; signal( (mutex) sumD=sumD+y; Cobegin 进程 A；进程 B；进程 C；进程 D； Coend 复习题三 一、选择题 1既考虑作业的执行时间又考虑作业的等待时间的调度算法是（ C ）。 A短作业优先； B先来先服务； C响应比高者优先； D优先级调度 2一个实时系统使用了 4 个周期事件，其周期分别为 50ms， 100ms， 200ms， 250ms。假设这 4 个周期事件分别需要 35ms， 20ms， 10ms 和 x ms 的 CPU 时间。保持系统可调度的最大x 值是（ C ） A 12

17、 B 11 C 12.5 D 13 3设系统有一类数量为 M 的独占性资源，系统中 N 个进程竞争该类资源，每个进程对资源的最大需求为 W。当 M,N,W 分别取下列哪个值时，系统不会发生死锁的是（ B ）。 A M=2;N=2;W=2; B M=3;N=2;W=2; C M=3;N=2;W=3; D M=6;N=3;W=3; 4.关于安全状态的说法正确的是（ B ） A.系统处于不安全状 态一定会发生死锁。 B.系统处于不安全状态可能发生死锁。 C.不安全状态是死锁状态的一个特例。 D.系统处于安全状态时也可能发生死锁。 5操作系统中，（ A ）负责对进程进行控制。 A.处理机管理功能 B.

18、文件管理功能 C. 设备管理功能 D.存储管理功能 6为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ B ）。 A.先来先服务法 B. 优先级法 C.短作业优先法 D. 时间片轮转法 7避免死锁的一个著名的算法是（ B ）。 A先入先出法 B银行家算法 C优先级算法 D资源按序分配法 二、填空题 1就绪队列中有 n 个就绪进程等待 cpu 调度，如果采用不同的调度算法，总共可能有 n!种调度顺序。 2有 m(m2)个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数范围是 2m。 3进程调度的方式有 抢占式调度 和 非抢占式调度 。 4资源的有序分配策略可以破坏死锁的 环路等待 条件。 5一个进程执行

19、前必须获得所需要的所有资源，在只执行的过程中不在申请资源，这种策略可以破坏死锁的 请求和保持条件 。 6产生死锁的四个必要条件是 互斥条件 、 不抢占条件 、 请求和保持条件 、 环路等待条件 。 7 作业从进入系统到最后完成，可能要经历三级调度，分别是 ： 高级调度 ， 中级调度 和 进程调度 。 三、应用题 1有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业的调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，有如下表所示的作业序列（表中所列作业优先数为进程优先数，数值越小，优先级越高）。 （ 1）列出所有作业进入内存的时刻及结束时刻。 （ 2）计算平均周转时间 解答：（ 1） 10：

20、 00 A 到达，无竞争， A 进入内存 ，开始运行； 10： 20 B 到达， B 进入主存 ，优先数为 3，优于 A， B 开始运行； 10： 30 C 到达，由于内存中已经有两个进程，故不可进入； 10： 50 B 结束 ，同时 D 到达，同 C 争夺内存， D 运行时间短， D 被调度进入内存 ； A的优先数高，开始运行； 11： 10 A 结束 ， C 进入内存 ， C 的优先数高于 D， C 开始运行； 12： 00 C 结束 ， D 开始运行； 作业名 到达时刻 估计运行时间 优先数 A B C D 10： 00 10： 20 10： 30 10： 50 40 30 50 20

21、5 3 4 6 12： 20 D 结束 。 （ 2）平均周转时间 =280/4=70 分钟 2假设有 4 道作业，它们的提交时刻及执行时间由下表给出： 作 业 号 提交时刻 执行时间 1 10.00 2 2 10.20 1 3 10.40 0.5 4 10.50 0.3 计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。 解答： 先来先服务 ：调度顺序 1， 2， 3， 4 平均周转时间： （ 2+2.8+3.1+3.3)/4=2.8 平均带权周转时间： (1+2.8/1+31/5+11)/4=5.25 最短作业优先 ：

22、调度顺序 1， 4， 3， 2 平均周转时间（ 2+1.8+2.4+3.6)/4=2.45 平均带权周转时间 （ 2/2+3.6/1+2.4/0.5+18/3)/4=3.85 3.设有 P1、 P2、 P3、 P4 共 4 个进程同时依次进入就绪队列中，它们需要的处理器时间和优先级别如下所示： 进程 使用处理器时间（秒） 优先级 P1 20 3 P2 30 5 P3 10 2 P4 5 4 忽略调度所花费的时间，请回答下列问题： （ 1）写出分别采用“先来先服务”和“非抢占式的优先数”调度算法选中的进程执行的次序。 （ 2）在上述两种算法下，分别算出每个进程在就绪队列的等待时间和平均等待时间。

23、 解答：解答： （ 1） 用先来先服务的调度算法时， 4 个进程的调度次序是 P1、 P2、 P3、 P4。 用非抢占式的优先数调度算法时， 4 个进程的调度次序是 P2、 P4、 P1、 P3。 （ 2） 用先来先服务调度算法，每个进程在就绪队列中的等待时间分别为： P1： 0 秒 P2： 0+20=20 秒 P3： 0+20+30=50 秒 P4： 0+20+30+10=60 秒 平均等待时间为： (0+20+50+60) 4=32.5 秒 用非抢占式的优先数调度算法，每个进程在就绪队列中的等待时间分别为； P1： 30+5=35 秒 P2： 0 秒 P3： 20+30+5=55 秒 P4

24、： 30 秒 平均等待时间为： (35+0+55+30) 4=30 秒 4有一个多道批处理系统，作业调度采用“短作业优先”调度算法；进程调度采用“优先数抢占式”调度算法，且优先数越小优先级越高。如系统拥有打印机一台，采用静态分配（一旦分配，不能抢，直到进程使用完毕释放），忽略系统的调度开销。现有如下作业序列到达系统： 作业名 到达系统时间 CPU 运行时间 打印机需求 优先数 J1 14： 00 40min 1 4 J2 14： 20 30min 0 2 J3 14： 30 50min 1 3 J4 14： 50 20min 0 5 J5 15： 00 10min 1 1 回答：（ 1）按作业

25、运行结束的次序排序；（ 2）作业的平均周转时间和平均带权周转时间是多少？ 提示：作业调度与内存大小有关，本题没有给条件，所以只需考虑进程调度，得出结束次序为： J2,J1,J5,J3,J4. 解： (1)14:00 无竞争， J1 进入内存 ，调度 J1 运行 20min (2)14:20 资源满足， J2 进入内存 ，由于 J2 的优先级高，调度 J2， J2 运行 10min (3)14:30 J3 到达，由于打印机不满足，故不能进入内存就绪， J2 继续运行 20min (4)14:50 J2 结束 ， J4 到达，资源满足， J4 进入内存 ，由于 J1 的优先级高，调度J1， J1 运行 10min (5) 15:00 J5 到达，由于打印机不满足，故不能进入内存就绪， J1 继续运行。