操作系统自考题模拟3.docx

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操作系统自考题模拟3

操作系统自考题模拟3

（总分：

100.00，做题时间：

90分钟）

一、第Ⅰ部分选择题

单项选择题（总题数：

20，分数：

20.00）

1.P、V操作是______

（分数：

1.00）

 A.两条低级进程通信原语 √

 B.两条高级进程通信原语

 C.两条系统调用命令

 D.两组不同的机器指令

解析：

[考点]P、V操作

[解析]P、V操作是由P操作和V操作组成。

它们是两个不可中断的过程，通常把这种不可中断的过程称为原语。

因此，P操作和V操作也可称为P操作原语和V操作原语，简称PV操作。

2.当一个进程独占处理器顺序执行时，它具有______

（分数：

1.00）

 A.封闭性和交互性

 B.封闭性和并发性

 C.封闭性和动态性

 D.封闭性和可再现性 √

解析：

[考点]进程独占处理器顺序执行时具有的属性

[解析]封闭性是指进程执行的结果只取决于进程本身，不受外界影响。

可再现性是指进程重复执行时，必定获得相同的结果。

3.对于并发进程之间哪项不能由进程本身来控制，当它们在共享某些资源时，可能会产生与时间有关的错误______

（分数：

1.00）

 A.分配外部设备

 B.外部设备的启动

 C.占用存储器的位置

 D.执行的相对速度 √

解析：

[考点]并发进程交替使用共享资源时可能产生与时间有关的错误

[解析]对于两个有关的进程，其中一个进程对另一个进程的影响常常是不可预期的，甚至是无法再现的，这是因为两个并发进程执行的相对速度无法相互控制。

交互进程的速率不仅受到进程调度的影响，而且还受到与这两个交互的并发进程无关的其他进程的影响。

所以一个进程的执行速度通常无法为另一个进程所知，导致各种与时间有关的错误有可能出现。

4.临界区是指并发进程中访问共享变量的哪个段______

（分数：

1.00）

 A.管理信息

 B.信息存储

 C.数据

 D.程序 √

解析：

[考点]临界区定义

[解析]把并发进程中与共享变量有关的程序段称为临界区。

5.在间接通信时，用receive（N，X）原语发送信件，其中N表示______

（分数：

1.00）

 A.信件内容

 B.发送信件的进程名

 C.接收信件的进程名

 D.信箱名 √

解析：

[考点]间接通信原语

[解析]间接通信总是以信箱为媒体来实现通信的，send和receive原语中应给出信箱名，形式如下：

send（N，M）把信件M送入信箱N中，receive（N，X）从信箱N中取出一封信存入X中。

6.把在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为临界资源，下列论述中，正确的是______

（分数：

1.00）

 A.对临界资源是不能实现资源共享的

 B.只要能使程序并发执行，这些并发执行的程序便可对临界资源实现共享

 C.为临界资源配上相应的设备控制块后，便能被共享

 D.对临界资源，应采取互斥访问方式来实现共享 √

解析：

[考点]临界资源定义

[解析]临界资源是一种共享资源，因此A项错误。

前后没有因果关系，因此B项错误。

临界资源无须配置设备控制块，因此C项错误。

为避免发生与时间有关的错误，才引入临界区，所以临界资源应采用互斥访问方式，因此D项正确。

7.临界区是如果进程PA对信号量S执行P操作，则信号量S的值应______

（分数：

1.00）

 A..加1

 B..减1 √

 C.等于0

 D.小于0

解析：

[考点]PV操作定义

[解析]P操作：

将信号量S减去1，若结果小于0，则把调用P（S）的进程置成等待信号量S的状态；V操作：

将信号量S加1，若结果不大于0，则释放一个等待信号量S的进程。

8.共享资源互斥使用的目的是______

（分数：

1.00）

 A.使进程的执行速度一致

 B.使并发进程同步地进入相关临界区

 C.使并发进程互斥地进入相关临界区 √

 D.使进程同时启动外围设备

解析：

[考点]进程互斥定义

[解析]进程互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用该资源，其他要使用它的进程必须等待，直到该资源的占用者释放了该资源。

9.PV操作和哪项是两种典型的同步机制______

（分数：

1.00）

 A.进程

 B.线程

 C.并发进程

 D.管程 √

解析：

[考点]同步机制

[解析]两种典型的同步机制分别是：

PV操作和管程。

10.在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争哪项而产生死锁______

（分数：

1.00）

 A.打印机

 B.磁带机

 C.磁盘 √

 D.CPU

解析：

[考点]产生死锁原因

[解析]在多进程的并发系统中，磁盘不是竞争资源，所以不会因竞争磁盘而产生死锁。

11.下面关于系统安全状态的描述中正确的是______

（分数：

1.00）

 A.不安全状态是死锁状态的一个特例

 B.系统处于安全状态时不会发生死锁

 C.系统处于不安全状态可能会发生死锁 √

 D.系统处于不安全状态一定会发生死锁

解析：

[考点]系统的安全状态的定义

[解析]如果操作系统能保证所有进程在有限的时间得到需要的全部资源，则称系统处于安全状态，否则说系统是不安全的。

显然，处于安全状态的系统不会发生死锁，而处于不安全状态的系统可能会发生死锁。

12.有关资源分配图中存在环路和死锁关系的说法正确的是______

（分数：

1.00）

 A.以下说法都不对

 B.图中有环路则系统可能存在死锁，也可能不存在死锁 √

 C.图中有环路则系统肯定存在死锁

 D.图中无环路则系统可能存在死锁

解析：

[考点]资源分配图中存在环路与死锁的关系

[解析]资源分配图中存在环路与死锁的关系如下：

（1）如果资源分配图中无环路，则系统一定没有死锁发生。

（2）如果资源分配图中有环路，且每个资源类中只有一个资源，则环路的存在就意味着死锁的形成，环路中的进程就处于死锁状态。

（3）如果资源分配图中有环路，但涉及的资源类中有多个资源，则环路的存在未必就形成死锁。

13.产生死锁的主要原因是进程运行推进的顺序不合适和______

（分数：

1.00）

 A.系统资源不足和系统中的进程太多

 B.资源的独占性和系统中的进程太多

 C.进程调度不当和资源的独占性

 D.资源分配不当和系统资源不足 √

解析：

[考点]产生死锁的原因

[解析]计算机系统中有限的资源与众多的请求分配资源的作业和进程间会存在矛盾。

如果管理和分配不当，则会引起进程相互等待资源的情况，使这些进程都既占有某些资源又要等待另一些资源而无法继续执行，并且不能归还已经占有的资源。

若干个进程要求的资源总数大于系统能提供的资源数。

这时，进程间就会出现竞争资源的现象，对进程竞争的资源如果管理或分配不当，就会引起死锁。

14.用银行家算法避免死锁时，检测到哪项时才分配资源______

（分数：

1.00）

 A.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过对资源的最大需求量，但现存资源不能满足本次申请量

 B.进程首次申请资源时对资源的最大需求量超过系统现存的资源量

 C.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和不超过资源的最大需求量，且现存资源能满足尚需的最大资源量 √

 D.进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和超过对资源的最大需求量

解析：

[考点]银行家算法

[解析]银行家算法是通过动态地检测系统中的资源分配情况和进程对资源的需求情况来决定如何分配资源的，在能确保系统处于安全状态时才把资源分配给申请者，从而避免系统发生死锁。

15.实际的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，往往采用哪个策略______

（分数：

1.00）

 A.死锁的避免

 B.死锁的防止、避免和检测的混合 √

 C.死锁的防止

 D.死锁的检测

解析：

[考点]死锁的解决办法

[解析]在一个实际的操作系统中，要兼顾资源的使用效率和安全性、可靠性，对不同的资源可采用不同的分配策略，如采用死锁的防止、避免和检测的混合策略，以使整个系统处于安全状态，不出现死锁。

16.资源的有序分配策略破坏哪个条件，是一种死锁预防策略______

（分数：

1.00）

 A.互斥条件

 B.保持和请求条件

 C.不剥夺条件

 D.环路等待条件 √

解析：

[考点]死锁防止策略

[解析]资源的有序分配策略是指在执行过程中不再申请资源，故不可能出现占有了某些资源再等待其他资源的情况，即使环路等待条件不成立，也可防止死锁的发生。

17.产生死锁的必要条件，分别是：

互斥使用、占有并等待、不可抢夺和______

（分数：

1.00）

 A.请示并释放

 B.循环等待 √

 C.请示并阻塞

 D.系统调用

解析：

[考点]死锁产生的必要条件

[解析]产生死锁的4个必要条件为：

互斥的使用资源、占有且等待资源、不可抢夺资源和循环等待资源。

18.某系统中有同类资源10个，每个进程的资源需求量为3个，则不会发生死锁的最大并发进程数为______

（分数：

1.00）

 A.2

 B.3

 C.4 √

 D.5

解析：

[考点]银行家算法

[解析]n*（x-1）+1≤m，其中m表示某系统中同类资源的个数，n表示可并发且共享该类资源的进程的最大数，x表示每个进程申请该类资源的最大量。

19.下列有关死锁检测的说法错误的是______

（分数：

1.00）

 A.死锁检测的结果能知道系统当前是否存在死锁

 B.死锁检测的结果能知道系统是否能预防死锁 √

 C.系统可定时运行死锁检测程序进行死锁的检测

 D.死锁检测用于对系统资源的分配不加限制的系统

解析：

[考点]死锁检测

[解析]如果系统对资源的分配不加限制，则可定时运行一个死锁检测程序，该程序按一定的算法去检测系统中是否有死锁。

20.避免死锁的一个著名的算法是______

（分数：

1.00）

 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

解析：

[考点]避免死锁的算法

[解析]银行家算法是避免死锁的一个算法。

二、多项选择题（总题数：

5，分数：

10.00）

21.有关并发进程的下列描述中，哪项是不正确的______

（分数：

2.00）

 A.进程执行的相对速度是由进程自己来控制的 √

 B.进程执行的相对速度与进程调度策略无关 √

 C.P操作和V操作都是原语操作

 D.利用P、V操作可以防止死锁 √

 E.同步是指并发进程之间存在的一种制约关系

解析：

[考点]进程的并发性

[解析]一个进程运行时，由于自身或外界的原因而可能被中断，且断点是不固定的。

一个进程被中断后，哪个进程可以运行，被中断的进程什么时候能再去占用处理器，这都是与进程调度策略有关的。

所以，进程执行的速度不能由进程自己来控制。

因此，AB项都是错误的。

PV操作是由两个操作：

P操作和V操作组成。

它们是两个不可中断的过程，通常把这种不可中断的过程称为原语。

因此C项是正确的，D项是错误的。

进程的同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。

因此E项正确。

22.UNIX中，管道机制有两种类型，即______

（分数：

2.00）

 A.pipe √

 B.FIFO √

 C.mknod

 D.shell

 E.fork

解析：

[考点]UNIX系统中通信管道机制类型

[解析]管道机制有两种类型，一种是pipe的无名管道，另一种是FIFO的命名管道。

23.有关进程同步与互斥的正确阐述是______

（分数：

2.00）

 A.进程同步是进程互斥的特例

 B.进程同步与互斥都是对涉及共享变量的并发进程进行管理 √

 C.必须互斥的进程在逻辑上没有必然的联系 √

 D.必须同步的进程在逻辑上有必然的依赖关系 √

 E.实现进程的同步与互斥都是为了避免发生与时间有关的错误 √

解析：

[考点]进程同步与互斥的定义

[解析]进程的互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用该资源，其他要使用该资源的进程必须等待，直到该资源的占用者释放了该资源。

进程同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。

因此A项错误，BCDE项正确。

24.解决死锁问题的3种方式是______

（分数：

2.00）

 A.死锁的消除

 B.死锁的防止 √

 C.死锁的检测 √

 D.死锁的避免 √

 E.死锁的运行

解析：

[考点]解决死锁问题的方式

[解析]解决死锁问题有3种方式：

（1）死锁的防止。

预想确定一些资源的分配策略，进程按规定申请资源，系统按预定的策略进行分配，这些分配策略均能使4个必要条件之一不成立，从而使系统不发生死锁。

（2）死锁的避免。

当进程提出资源申请时，系统动态检测资源分配情况，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程。

银行家算法虽然很保守，但可以保证系统时时刻刻都处于安全状态。

（3）死锁的检测。

对资源的申请和分配不加限制，只要有剩余的资源就可把资源分配给申请者，这样就可能出现死锁。

于是系统要定时运行一个“死锁检测程序”。

若检测时没有发现死锁，则系统可继续工作，否则必须先解除死锁，然后再继续工作。

25.如果3个进程共享某类资源时每个进程最多申请两个资源，则系统能提供的资源数为哪个时就一定不会死锁______

（分数：

2.00）

 A.2

 B.3

 C.4 √

 D.5 √

 E.6 √

解析：

[考点]银行家算法

[解析]n*（x-1）+1≤m，其中m表示某系统中同类资源的个数，n表示可并发且共享该类资源的进程的最大数，x表示每个进程申请该类资源的最大量。

由此可知，CDE项正确。

三、第Ⅱ部分非选择题

填空题（总题数：

7，分数：

14.00）

26.并发进程之间的制约关系有1和2。

（分数：

2.00）

解析：

同步互斥[考点]进程的同步和互斥

[解析]进程的互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用该资源，其他要使用该资源的进程必须等待，直到该资源的占用者释放了该资源。

进程同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。

27.进程通信有1和2两种通信方式。

（分数：

2.00）

解析：

直接通信间接通信[考点]进程通信

[解析]进程通信有直接通信和间接通信两种方式。

28.线程的主要属性是：

每个线程有1，同一进程中的各个线程共享2。

（分数：

2.00）

解析：

一个唯一的标识符和线程描述表分配给进程的主存地址空间[考点]线程属性

[解析]线程具有如下属性：

（1）每个线程有一个唯一的标识符和一张线程描述表。

线程描述表记录了线程执行时寄存器和栈等现场状态。

（2）不同的线程可以执行相同的程序，即同一个服务程序被不同的用户调用时，操作系统为它们创建成不同的线程。

（3）同一进程中的各个线程共享分配给进程的主存地址空间。

（4）线程是处理器的独立调度单位，多个线程是可以并发执行的。

在单处理器的计算机系统中，各线程可交替占用处理器。

在多处理器的计算机系统中，各线程可同时占用不同的处理器。

若各个处理器同时为一个进程内的各线程服务，则可缩短该进程的处理时间。

（5）一个线程被创建后，便开始了他的生命周期，直至终止。

线程在生命周期内会经历等待态，就绪态和运行态等各种状态变化。

29.对信号量S的操作只能通过1操作进行，对应每一个信号量设置了一个2。

（分数：

2.00）

解析：

原语等待队列[考点]信号量机制

[解析]信号量操作只能通过原语操作，对应一个信号量设置了一个等待队列。

30.若系统中存在一组进程，它们中的每一个进程都占用了某种资源而又都在等待其中另一个进程所占用的资源，这种等待永远不能结束，则说系统出现了1，或说这组进程处于2。

（分数：

2.00）

解析：

死锁死锁状态[考点]死锁定义

[解析]计算机系统中有限的资源与众多的请求分配资源的作业和进程间会存在矛盾，使这些进程都既占有了某些资源，又要等待另一些资源而无法继续执行，并且不能归还已经占有的资源，这就说明系统出现了死锁。

31.产生死锁的必要条件有1条件、2条件、保持和请求、环路等待条件。

（分数：

2.00）

解析：

互斥不可抢夺[考点]产生死锁的必要条件

[解析]产生死锁的必要条件分别是：

互斥使用资源、占有且等待资源、不可抢夺资源和循环等待资源。

32.操作系统能保证所有的进程1，则称系统处于“安全状态”，不会产生2。

（分数：

2.00）

解析：

在有限时间内得到所需全部资源死锁[考点]安全状态

[解析]如果操作系统能保证所有进程在有限的时间内得到需要的全部资源，则称系统处于安全状态，否则说系统是不安全的。

四、简答题（总题数：

5，分数：

20.00）

33.简述进程的顺序性和并发性。

（分数：

4.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

目前使用的计算机基本上都是冯·诺依曼式的结构，其基本特点是处理器顺序执行指令。

进程在顺序处理器上执行时是严格按顺序进行的，这就是进程的顺序性。

当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特点：

（1）封闭性，进程执行的结果只取决于进程本身，不受外界影响。

（2）可再现性，当进程再次重复执行时，必定获得相同的结果。

进程具有并发性。

也就是说，在一个进程的工作没有全部完成之前，另一个进程就可以开始工作。

并发进程相互之间可能是无关的，也可能是有交互的。

这些有交互的进程共享某些资源。

34.在生产者一消费者问题中，能否将生产者进程的wait（empty）和wait（mutex）语句互换，为什么?

（分数：

4.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

不能。

因为这样可能导致系统死锁。

当系统中没有空缓冲时，生产者进程的wait（mutex）操作获取了缓冲队列的控制权，而wait（empty）导致生产者进程阻塞，这时消费者进程也无法执行。

35.简述进程互斥和进程同步的区别。

（分数：

4.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

进程的互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用该资源，其他要使用它的进程必须等待，直到该资源的占用者释放了该资源。

进程的同步是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息。

当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。

36.在死锁的防止中，若要使占有并等待资源的条件不成立，有哪些方法?

试说明各自的分配策略。

（分数：

4.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

要使占有并等待资源的条件不成立，经常使用以下两种方法。

（1）静态分配资源：

进程必须在开始执行前就申请自己所要的全部资源，仅当系统能满足进程的全部资源申请要求且把资源分配给进程后，该进程才开始执行。

（2）释放已经占有的资源：

仅当进程没有占用资源时，才允许它去申请资源。

因此，如果进程已经占用了某些资源而又要再申请资源，那么按此策略的要求，它应先归还所占的资源，归还后才允许申请新资源。

37.若系统只有一个进程，它会被卷入死锁吗?

请说明理由。

（分数：

4.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

若系统中只有一个进程，无论该进程涉及多少资源的使用，只要使用得当，就不会产生死锁。

这里采用反正法来说明。

证明：

假设系统中只有一个进程时出现死锁，则根据产生死锁的必要条件可知，此时系统进程同时具备以下4个必要条件，即互斥使用资源、占有并等待资源、不可抢夺资源和循环等待资源。

其中，第4个条件“循环等待资源”要求必须至少存在两个（或两个以上）进程才可能产生，而题设中说明系统只有一个进程。

因此，必不会构成循环等待的条件。

这样，死锁的4个必要条件中没有完全成立，即与证明开始做的假设是相互矛盾的。

所以，若系统中只有一个进程。

则不会产生死锁的现象。

五、综合题（总题数：

4，分数：

36.00）

假定一个阅览室最多可容纳100人，读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室门口的一个登记表上标志（进入时登记，离开时去掉登记项），而且每次只允许一人登记或去掉登记，问：

（分数：

9.00）

（1）.用P、V操作管理并发进程时，应如何定义信号量?

写出信号量的初值并说明其含义。

（分数：

4.50）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

设置资源信号量Empty:

=100，表示阅览室中最初有100个空位；

设置互斥信号量Mutex：

=1，表示登记表初始是可用的。

[考点]PV操作

[解析]P操作：

将信号量S减去1，若结果小于0，则把调用P（S）的进程设置成等待信号量S的状态。

V操作：

将信号量S加1，若结果不大于0，则释放一个等待信号量S的进程。

（2）.根据所定义的信号量，把应执行的P、V操作填入以下程序中，从而保证进程能够正确地并发执行。

COBEGIN

PROCEDUREEnter

Begin

______

登记；

______

进入阅览室；

阅读；

End；

PROCEDURELeave

Begin

______

去掉登记项；

______

离开；

End；

COEND；（分数：

4.50）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

按顺序填入P（Empty）；P（Mutex）；V（Empty）；

38.某系统有同类互斥资源m个，供n个进程共享使用，如果每个进程最多申请使用z个资源（其中1≤z≤m）。

证明：

当n（z-1）+1≤m时，系统不会发生死锁。

（分数：

9.00）

____________________________________