最新OS第二章习题2123答案资料.docx
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最新OS第二章习题2123答案资料
第二章进程管理（2.1-2.3）
一、选择题
1程序的顺序执行通常在（A）的工作环境中，具有（C）特征；程序的并发执行在（B）的工作环境中，具有（D）特征。
A.单道程序B．多道程序
C．程序的可再现性D．资源共享
2．下面对进程的描述中，错误的是（）。
A.进程是动态的概念B．进程执行需要处理机
C．进程是有生命周期的D.进程是指令的集合
3．在操作系统中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集上的一次（）。
A．等待活动B．动态运行
C．单独操作D．关联操作
4．（）是进程存在的唯一标识。
A.数据段B．进程控制块
C.程序段D．进程控制区
5.多道程序环境下，操作系统分配资源以（）为基本单位。
A．程序B．指令C进程D．作业
6.当进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为（）状态。
A、等待B、就绪C、运行D、完成
7．一个进程被唤醒意味着（）。
A.该进程重新占有了CPUB．它的优先权变为最大
C.其PCB移至等待队列队首D．进程变为就绪状态
8．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的
条件是（D）；由运行状态变为阻塞状态的条件是（B）。
A.时间片用完B．等待某事件发生
C．等待的某事件已发生D．被进程调度程序选中
9．下列的进程状态变化中，（）变化是不可能发生的，
A．运行→就绪B．运行→等待
C．等待→运行D．等待→就绪
10．一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为（）。
A．就绪B．等待
C.运行D．由用户自己确定
11．设系统中有n（n>2）个进程，且当前不在执行进程调度程序，试考虑下述4种情况：
A没有运行进程，有2个就绪进程，n个进程处于阻塞状态。
B有1个运行进程，没有就绪进程，n-1进程处于阻塞状态。
C有1个运行进程，有1个就绪进程，n-2进程处于阻塞状态。
D有1个运行进程，n-1个就绪进程，没有进程处于阻塞状态；
上述情况中，不可能发生的情况是（）。
12．通常，用户进程被建立后（）。
A.便一直存在于系统中，直到被操作人员撒消
B．随着作业运行正常或不正常结束而撒消
C．随着时间片轮转而撒消与建立
D．随着进程的阻塞或唤醒而撒消与建立
13．进程控制一般是通过（）来实现的。
A.指令B．原语
C.信号量D．信箱通信
14．下面所述步骤中，（）不是创建进程所必需的。
A.由调度程序为进程分配CPUB．建立一个进程控制块
C．为进程分配内存D．将进程控制块链入就绪队列
15．将进程的（PCB）链接在一起就形成了进程队列。
16，操作系统通过（）对进程进行管理。
A．JCBB．PCBC．DCTD．CHCT
17．进程间的同步是指进程间在逻辑上的相互（）关系。
A.联接B．制约C.继续D．调用
18．在多道程序系统中，进程之间存在着两种不同的制约关系：
一是直接相互制约（同步关系），源于进程间的合作；二是间接相互制约（互斥关系），源于进程对资源的共享。
以下活动属于同步关系的活动为（②），属于互斥关系的活动为（①）。
①两队举行篮球比赛
②流水线生产的各道工序
19．两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消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为（）关系。
A.同步B．互斥C.调度D．执行
20．下面的叙述中正确的是（）。
A.操作系统的一个重要概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同
B．为了避免发生进程死锁，各进程只能逐个申请资源
C.操作系统用PCB管理进程，用户进程可以从PCB中读出与本身运行状况有关的信息
D．进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系
21．（）是一种只能进行P操作和V操作的特殊变量。
A.调度B．进程C.同步D．信号量
22当对信号量进行V原语操作之后（）。
A、当S<0，进程继续执行
B、当S>0，要唤醒一个就绪进程
C、当S<=0，要唤醒一个等待进程
D、当S<=0，要唤醒一个就绪进程
23.下列选项中，（ ）是信号量S的P原语操作过程：
A.beginS:
=S-1;ifS>0thenblock（S）;end;
B.beginS:
=S+1;ifS>0thenwakeup（S）;end;
C.beginS:
=S+1;ifS<0thenwakeup（S）;end;
D.beginS:
=S-1;ifS<0thenblock（S）;end;
24．若P、V操作的信号量S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
25．用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为（）。
A.-1B．0C．1D．任意值
26．用V操作唤醒一个阻塞进程时，被唤醒进程的状态变为（）。
A.运行B．等待C就绪D．完成
27．对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则（）。
A.表示没有进程进入临界区
B.表示有一个进程进入临界区，
C.表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入
D.表示有两个进程进入临界区
二、填空题
1.进程的基本特征有____、____、、、。
结构特征、动态性、并发性、独立性、异步性
2.进程是一个___态概念，而程序是一个__态概念。
动、静
3.进程主要由___、__、___三部分内容组成。
其中___是进程存在的唯一标志。
而____部分也可以为其他进程共享。
程序段数据段PCBPCB程序段
4.如果单处理机系统中有n个进程，则处于执行状态的进程最多有1个，最少有0个；就绪进程最多有n-1个，最少有0个；阻塞进程最多有n个，最少有0个。
5.临界区是指__进程中访问临界资源的那段程序代码__。
若一个进程已进入临界区，其他欲进入临界区的进程必须__等待_______。
6．用P、V操作管理临界区时，任何一个进程在进入临界区之前应调用_P_操作，退出临界区时应调用__V__操作。
7.有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是____1至-（m-1）__。
三、简答题：
1.简述进程与程序的区别和关系。
答：
①程序是静态的，进程是动态的：
程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态的概念；而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态概念。
②程序是永久的，进程是暂时的：
程序的存在是永久的；而进程则是有生命期的：
进程创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤销而消亡。
3程序与进程的组成不同：
程序仅是指令的有序集合；而进程则由程序、数据和进程控制块组成。
4进程具有创建其他进程的功能：
父进程创建子进程而形成进程树，而程序不能。
5进程与程序之间不是一一对应的，即同一程序同时运行于若干不同的数据集合上，它将属于若干个不同的进程；而一个进程可以执行多个程序。
2.简述进程的特征。
略
3.进程的三种基本状态是什么？
请画出进程状态转换图，并对各状态转换关系进行简要描述。
在引入挂起后，增加了几个进程状态转换关系？
答：
进程的三种基本状态是执行状态、就绪状态、阻塞状态。
进程状态转换图如下图所示：
1.就绪->执行，若当前运行进程阻塞，则调度程序选一个优先权最高的进程占有处理机；
2.执行->就绪，若当前运行进程的时间片用完，则进入就绪状态；
3.执行->阻塞，若当前运行进程提出I/O请求（例：
等待键盘输入），则进入阻塞状态。
4.阻塞->就绪，若I/O操作完成，则被中断处理程序唤醒，进入就绪状态。
（或者）
3.执行->阻塞，若当前运行进程申请使用打印机但打印机正忙，则进入了阻塞状态。
4.阻塞->就绪，若打印机已被释放，则被“释放打印机的进程”唤醒。
在引入挂起后，增加了6个进程状态转换关系：
（1）活动就绪→静止就绪。
（2）活动阻塞→静止阻塞。
（3）执行→静止就绪。
（4）静止就绪→活动就绪。
（5）静止阻塞→活动阻塞。
（6）静止阻塞→静止就绪
4.什么是原语？
简述原语的执行特点。
答：
原语是指由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序。
特点：
①原语是指原子操作：
即该操作是一个不可分割的基本单位，在执行过程中不允许中断
②在管态下执行，常驻内存
5.PCB的作用是什么？
PCB中包括的信息有哪些？
常用的PCB组织方式有哪些？
答：
PCB的作用:
PCB是进程存在的唯一标志；OS根据PCB来对并发执行的进程进行管理和控制。
PCB中包括的信息有：
进程标识符信息、处理机状态信息、进程调度信息、进程控制信息。
常用的PCB组织方式有：
链接方式、索引方式
6.简述进程的创建过程和终止过程。
答：
进程创建的过程：
⑴申请空白PCB⑵为新进程分配资源⑶初始化PCB⑷插入就绪进程队列
进程终止的过程：
⑴根据待终止进程标示符，从PCB集合检索该进程（PCB），读出进程当前状态
⑵（若当前进程处于执行状态）立即终止，并置调度标志
⑶（若进程还有子孙进程）撤销其所有的子孙进程
⑷归还所有资源（给父进程或系统）
⑸将被终止进程PCB从所在队列移出
7.简述进程阻塞的过程和进程唤醒的过程。
答：
进程阻塞的过程：
⑴停止进程的执行、修改PCB中的状态信息，并将PCB插入到相应的阻塞队列
⑵转调度程序进行重新调度，将处理机分配给另一待调入的就绪进程，并进行处理机的状态切换
进程唤醒的过程：
（当阻塞进程所期待的事件出现，由有关进程调用唤醒原语wakeup（），将阻塞进程唤醒。
）把被阻塞的进程从等待该事件的阻塞队列中移出，将其PCB中的状态信息由阻塞改为就绪，并将该PCB插入到就绪队列中。
8.进程同步的主要任务是什么？
答：
对多个相关进程在执行次序上进行协调,使并发执行的诸进程之间有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。
9.同步机制应遵循的规则是什么？
答：
空闲让进（资源空闲，允许一个立即进入）
忙则等待（资源被访问，其他进程必须等待）
有限等待（保证等待访问的进程能在有限时间内进入）
让权等待（不能进入临界区的进程应立即释放CPU）
四、综合题
1.请利用信号量机制写出相应的程序，描述课本P82图2-17（a）所示的前趋关系。
解：
在图上标出信号量并用语言描述：
设S1→S2,S1→S3,S2→S4,S2→S5,S3→S6,S4→S7,S5→S7,S6→S7对应的信号量依次为a,b,c,d,e,f,g,h。
（Pascal语言描述）
vara,b,c,d,e,f,g,h,f:
semaphore:
=0,0,0,0,0,0,0,0;
begin
parbegin//（Pascal语言中）表示并发执行
BeginS1;signal（a）;sigan（b）;end;
Beginwait（a）;S2;signal（c）;signal（d）;end;
Beginwait（b）;S3;signal（e）;end;
Beginwait（c）;S4;signal（f）;end;
Beginwait（d）;S5;signal（g）;end;
Beginwait（e）;S6;signal（h）;end;
Beginwait（f）;wait（g）;wait（h）;S7;end;
parend
end
（C语言描述）
Structsemaphorea=0,b=0,c=0,d=0,e=0,f=0；
voidmain（）
{
cobegin//（C语言中）表示并发执行
P1（）;P2（）;P3（）;P4（）;P5（）;P6（）;P7（）;
coend
}
P1（）
{S1;signal（a）;sigan（b）;}
P2（）
{wait（a）;S2;signal（c）;signal（d）;}
P3（）
{wait（b）;S3;signal（e）;}
P4（）
{wait（c）;S4;signal（f）;}
P5（）
{wait（d）;S5;signal（g）;}
P6（）
{wait（e）;S6;signal（h）;}
P7（）
{wait（f）;wait（g）;wait（h）;S7;}
2.在公共汽车上，司机的活动如下：
启动车辆
车辆正常运行
到站停车
售票员的活动如下：
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?
用信号量和wait、signal原语操作实现它们的同步。
解：
设置两个信号量:
Sbus,Sdoor
Sbus表示是否允许司机启动汽车，其初始值为0；
Sdoor表示是否允许售票员开门，其初始值为0。
用wait,signal原语描述如下：
（C语言完整描述）
StructsemaphoreSbus=0,Sdoor=0;
voidmain（）
{
cobegin//（C语言中）表示并发执行
driver（）;
busman（）;
coend
}
dirver（）
{
while
（1）
{
wait（Sdoor）;
启动车辆；
正常行车；
到站停车；
signal（Sbus）;
}
}
busman（）
{
while
（1）
{
关车门;
signal（Sdoor）;
售票;
wait（Sbus）;
开车门;
上下乘客;
}
}
用wait,signal原语描述如下：
（简要描述）
司机进程：
while
（1）
{
wait（Sdoor）;
启动车辆；
正常行车；
到站停车；
signal（Sbus）;
}
售票员进程：
while
（1）
{
关车门;
signal（Sdoor）;
售票;
wait（Sbus）;
开车门;
上下乘客;
}
3.桌上有一只空盘子，每次只允许放入一只水果；爸爸专向盘子中放苹果（apple），妈妈专向盘子中放桔子（orange），一个女儿专等吃盘子里的苹果，一个儿子专等吃盘子中的桔子。
试利用信号量和wait、signal原语操作描述这几个人的活动。
解：
在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa。
信号量S表示盘子是否为空，其初值为1；信号量So表示盘中是否有橘子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。
同步描述如下：
（C语言简要描述）
爸爸进程：
while
（1）{
wait（S）;
将苹果放入盘中；
signal（Sa）;
}
妈妈进程：
while
（1）{
wait（S）;
将桔子放入盘中；
signal（So）;
}
在上海，随着轨道交通的发展，地铁商铺应运而生，并且在重要的商业圈已经形成一定的气候，投资经营地铁商铺逐渐成为一大热门。
在人民广场地下“的美”购物中心，有一家DIY自制饰品店---“碧芝自制饰品店”。
女儿进程：
while
（1）{
wait（Sa）;
加拿大ｂｅａｄｗｏｒｋｓ公司就是根据年轻女性要充分展现自己个性的需求，将世界各地的珠类饰品汇集于“碧芝自制饰品店”内，由消费者自选、自组、自制，这样就能在每个消费者亲手制作、充分发挥她们的艺术想像力的基础上，创作出作品，达到展现个性的效果从盘中取出苹果；
小饰品店往往会给人零乱的感觉，采用开架陈列就会免掉这个麻烦。
“漂亮女生”像是个小超市，同一款商品色彩丰富地挂了几十个任你挑，拿上东西再到收银台付款。
这也符合女孩子精挑细选的天性，更保持了店堂长盛不衰的人气。
signal（S）;
吃苹果;
据调查统计，有近94%的人喜欢亲戚朋友送给自己一件手工艺品。
无论是送人，个人兴趣，装饰还是想学手艺，DIY手工制作都能满足你的需求。
下表反映了同学们购买手工艺制品的目的。
如图（1-4）}
儿子进程：
我们大学生没有固定的经济来源，但我们也不乏缺少潮流时尚的理念，没有哪个女生是不喜欢琳琅满目的小饰品，珠光宝气、穿金戴银便是时尚的时代早已被推出轨道，简洁、个性化的饰品成为现代时尚女性的钟爱。
因此饰品这一行总是吸引很多投资者的目光。
然而我们女生更注重的是感性消费，我们的消费欲望往往建立在潮流、时尚和产品的新颖性上，所以要想在饰品行业有立足之地，又尚未具备雄厚的资金条件的话，就有必要与传统首饰区别开来，自制饰品就是近一两年来沿海城市最新流行的一种。
while
（1）{
（一）大学生的消费购买能力分析wait（So）;
（一）对“漂亮女生”饰品店的分析从盘中取出桔子；
中式饰品风格的饰品绝对不拒绝采用金属，而且珠子的种类也更加多样。
五光十色的水晶珠、仿古雅致的嵌丝珐琅珠、充满贵族气息的景泰蓝珠、粗糙前卫的金属字母珠片的材质也多种多样。
signal（S）;
吃桔子;
上海市劳动和社会保障局所辖的“促进就业基金”，还专门为大学生创业提供担保，贷款最高上限达到５万元。
}
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