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。
}