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1、操作系统复习资料习题 4 第2章 进程控制与同步一、单项选择题1. 在进程管理中，当_时，进程从阻塞状态变为就绪状态。A. 进程被进程调度程序选中 B. 等待某一事件C. 等待的事件发生 D. 时间片用完2. 分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是_。A. 就绪状态 B. 执行状态C. 阻塞状态 D. 撤消状态3. P、V操作是_。A. 两条低级进程通信原语 B. 两组不同的机器指令C. 两条系统调用命令 D. 两条高级进程通信原语4. 进程的并发执行是指若干个进程_。A.同时执行 B.在执行的时间上是重叠的C.在执行的时间上是不可重叠的 D.共享系统资源5. 若P、V操作的信号量S初值为

2、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6. 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7. 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 8. 用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为_。A. 1 B. 0 C. 1 D. 任意值9. 用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为_。A. 等待 B. 就绪 C.

3、 运行 D. 完成10. 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. 进程是有生命期的 D. 进程是指令的集合11. 进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用_、进程撤消、进程阻塞、进程唤酲等进程控制原语实现。A. 进程运行 B. 进程管理C. 进程创建 D. 进程同步12. 信箱通信是一种_通信方式。A. 直接通信 B. 间接通信C. 低级通信 D. 信号量13. 操作系统通过_对进程进行管理。A. JCB B. PCB C. DCT D. CHCT14. 某系统的进程状态如下图所示：a是 B 状态，b是 D 状态，c是 C 状态。1表示

4、B ，2表示 A ，3表示发生了等待事件，4表示等待事件结束。下列情况中，当发生前者的状态转换时， AB 会导致发生后者的状态转换。：A. 挂起 B. 运行 C. 等待 D. 就绪 E. 睡眠： A. 落选 B. 选中 C. 等待 ： A. 21 B. 4215. 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. 运行活动C. 单独操作 D. 关联操作16. 一个进程被唤醒意味着_。A. 该进程重新占有了CPU B. 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17. 下面所述步骤中，_不是创建进程所必需的。A.由调度程序为

5、进程分配CPU B.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18. 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19. 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 动态 、 并发 、独立、异步及结构特征。2. 信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示 有资源可用 ；当信号量值小于零时，其绝对值为 等待资源的进程个数 。3.

6、临界资源的概念是 一段时间内只允许一个进程使用的资源 ，而临界区是指 使用临界资源的代码 。4. 进程在运行过程中有三种基本状态，它们是 、 、 。5. 进程主要由 PCB 、 代码段 、 数据段 三部分内容组成，其中 PCB 是进程存在的惟一标志。而 代码段 部分也可以为其他进程共享。6. 系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为_同步_。7. 对于信号量可以做 操作和 操作， P 操作用于阻塞进程， V 操作用于释放进程。程序中的 P 和 V 操作应谨慎使用，以保证其使用的正确性，否则执行时可能发生死锁。8. 程序顺序执行时有顺序性、_封闭性_和可再现性的特点。9. 有m个进程共享同一临界

7、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_11-m_。10. 设系统中有n（n2）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： 没有运行进程，有2个就绪进程，n-2个进程处于等待状态。 有1个运行进程，没有就绪进程，n1进程处于等待状态。 有1个运行进程，有个就绪进程，n2进程处于等待状态。 有1个运行进程，n1个就绪进程，没有进程处于等待状态。上述情况中，不可能发生的情况是_。11. 下面关于进程的叙述不正确的是_。 进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态。 在单CPU系统中，任一时刻有一个进程处于运行状态。 优先级是进行进程调度的重要依据，

8、一旦确定不能改变。 进程获得处理机而运行是通过调度而实现的。12. 信箱逻辑上分成 信箱头 和 信箱体 两部分。 信箱头 中存放有关信箱的描述。 信箱体 由若干格子组成，每格存放一信件，格子的数目和大小在创建信箱时确定。13. 在操作系统中引入线程概念的主要目的是 _减少进程调度的时空开销和提高系统的并发性_ 。解 析 题 1. 叙述进程和程序的主要区别。解：进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，它们的主要区别如下：（1）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）程序的存在是永久的。而进程则是有生命期的，

9、它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤消而消亡。（3）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. 图2.7给出了四个进程合作完成某一任务的前趋图，试说明这四个进程间的同步关系，并用P、V操作描述它。解：说明任务启动后S1先执行。当S1结束后，S2、S3可以开始执行。S2、S3完成后，S4才能开始执行。为了确保这一执行顺序，设三个同步信号量b2、b3、b4分别表示进程S2、S3、S4是否可以开始执行，其初值均为0。这四个进程的

10、同步描述如下：int b2=； /* 表示进程S2是否可以开始执行 */int b3=； /* 表示进程S3是否可以开始执行 */int b4=； /* 表示进程S4是否可以开始执行 */main（ ） cobegin S1（ ）； S2（ ）； S3（ ）； S4（ ）； coendS1（ ） v（b2）； v（b3）；S2（ ） p（b2）； v（b4）； S3（ ） p（b3）； v（b4）；S4（ ） p（b4）； p（b4）； 3. 某系统的进程状态转换图如图所示，请说明：（1）引起各种状态转换的典型事件有哪些?（2）当我们观察系统中某些进程时，能够看到某一进程产生的一次状态转换能引

11、起另一进程作一次状态转换。在什么情况下，当一个进程发生转换3时能立即引起另一个进程发生转换1？（3）试说明是否会发生下述因果转换：2 13 24 1解：（1）在本题所给的进程状态转换图中，存在四种状态转换。当进程调度程序从就绪队列中选取一个进程投入运行时引起转换1；正在执行的进程如因时间片用完而被暂停执行就会引起转换2；正在执行的进程因等待的事件尚未发生而无法执行（如进程请求完成I/O）则会引起转换3；当进程等待的事件发生时（如I/O完成）则会引起转换4。（2）如果就绪队列非空，则一个进程的转换3会立即引起另一个进程的转换1。这是因为一个进程发生转换3意味着正在执行的进程由执行状态变为阻塞状态

12、，这时处理机空闲，进程调度程序必然会从就绪队列中选取一个进程并将它投入运行，因此只要就绪队列非空，一个进程的转换3能立即引起另一个进程的转换1。（3）所谓因果转换指的是有两个转换，一个转换的发生会引起另一个转换的发生，前一个转换称为因，后一个转换称为果，这两个转换称为因果转换。当然这种因果关系并不是什么时候都能发生，而是在一定条件下才会发生。21：当某进程发生转换2时，就必然引起另一进程的转换1。因为当发生转换2时，正在执行的进程从执行状态变为就绪状态，进程调度程序必然会从就绪队列中选取一个进程投入运行，即发生转换1。32：某个进程的转换3决不可能引起另一进程发生转换2。这是因为当前执行进程从

13、执行状态变为阻塞状态，不可能又从执行状态变为就绪状态。41：当处理机空闲且就绪队列为空时，某一进程的转换4就会引起该进程的转换1。因为此时处理机空闲，一旦某个进程发生转换4，就意味着有一个进程从阻塞状态变为就绪状态，因而调度程序就会将就绪队列中的此进程投入运行。4. 在单处理机的分时系统中，分配给进程P的时间片用完后，系统进行切换，结果调度到的仍然是进程P。有可能出现上述情形吗?如果可能请说明理由。解：有可能出现上述情况。例如，若在进程P时间片用完后，被迫回到就绪队列时，就绪队列为空，这样进程P就是就绪队列中惟一的一个进程，于是调度程序选中的进程必然是进程P；又如在按优先级调度的系统中，就绪队

14、列按进程优先级排列，在进程P时间片用完之后回到就绪队列时，若其优先级高于当前就绪队列中的其他进程，则它将排在就绪队列之首，从而再次被调度程序选中并投入运行。5.（北京大学1990年试题） 写出P、V操作的定义。 有三个进程PA、PB和PC合作解决文件打印问题：PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录大小。请用P、V操作来保证文件的正确打印。解： P、V操作是两条原语，它们的定义如下：P操作 P操作记为P（S），其中S为一信号量，它执行时

15、主要完成下述动作：S = S1若S0，则进程继续运行。若S0，则该进程被阻塞，并将它插入该信号量的等待队列中。V操作 V操作记为V（S），S为一信号量，它执行时主要完成下述动作：S = S1若S0，则进程继续执行。若S0，则从信号量等待队列中移出队首进程，使其变为就绪状态。 在本题中，进程PA、PB、PC之间的关系为：PA与PB共用一个单缓冲区，而PB又与PC共用一个单缓冲区，其合作方式可用图2.12表示。当缓冲区1为空时，进程PA可将一个记录读入其中；若缓冲区1中有数据且缓冲区2为空，则进程PB可将记录从缓冲区1复制到缓冲区2中；若缓冲区2中有数据，则进程PC可以打印记录。在其他条件下，相应

16、进程必须等待。事实上，这是一个生产者-消费者问题。为遵循这一同步规则。应设置四个信号量empty1、empty2、full1、full2，信号量empty1及empty2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否为空，其初值为1；信号量full1及full2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否有记录可供处理，其初值为0。其同步描述如下：int empty1=1；int empty2=1； int full1=0；int full2=0；main（ ） cobegin PA（ ）； PB（ ）； PC（ ）； coendPA（ ） while （1） 从磁盘读一个记录； p（empty1）； 将记录存入缓冲区1；

17、 v（full1）； PB（ ） while（1） p（full1）； 从缓冲区1中取出记录； v（empty1）； p（empty2）； 将记录存入缓冲区2； v（full2）； PC（ ） while（1） p（full2）； 从缓冲区2中取出记录； v（empty2）； 打印记录； 6.有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求：（1）每次只能存入一种产品（A或B）；（2）NA产品数量B产品数量M。其中，N和M是正整数。试用P、V操作描述产品A与产品B的入库过程。 本题给出的第一个条件是临界资源的访问控制，可用一个互斥信号量解决该问题。第二个条件可以分解为：NA产品数量B产品数量A产品数

18、量B产品数量M也就是说，A产品的数量不能比B产品的数量少N个以上，A产品的数量不能比B产品的数量多M个以上。解：在本题中，我们可以设置两个信号量来控制A、B产品的存放数量，sa表示当前允许A产品比B产品多入库的数量，即在当前库存量和B产品不入库的情况下，还可以允许sa个A产品入库；sb表示当前允许B产品比A产品多入库的数量，即在当前库存量和A产品不入库的情况下，还可以允许sb个B产品入库。初始时，sa为M1，sb为N1。当往库中存放入一个A产品时，则允许存入B产品的数量也增加1；当往库中存放入一个B产品时，则允许存入A产品的数量也增加1。产品A、B的入库过程描述如下：int mutex=1； /*互斥信号量*/int sa=M1； int sb=N1；main（ ） while（1） 取一个产品； if（取的是A产品） p（sa）； p（mutex）； 将产品入库； v（mutex）； v（sb）； else /*取的产品是B*/ p（sb）； p（mutex）； 将产品入库； v（mutex）； v（pa）； 从本题的解法可以看出，当有比较复杂条件出现时，可以把复杂条件分解成一组简单条件，这样就能很容易地写出对应的程序流程了。