第3章-进程管理-习题

第第 3 章章进程管理进程管理 一 单项选择题 1 在多进程的系统中 为了保证公共变量的完整性 各进程应互斥进入临界 区 所谓临界区是指 清华大学 1996 年研究生试题 a 一个缓冲区 b 一段数据区 c 同步机制 d 一段程序 2 一个进程是 清华大学 1996 年研究生试题 a 由协处理机执行的一个程序 b 一个独立的程序 数据集 c PCB 结构与程序和数据的组合 d 一个独立的程序 3 在操作系统中 信号量表示资源实体 是一个与队列有关的 变量 其 值仅能用 P V 操作来改变 陕西省 1995 年自考题 a 实型 b 整型 c 布尔型 d 记录型 4 设有 5 个进程共享一个互斥段 如果最多允许有 3 个进程同时进入互斥段 则所采用的互斥信号量的初值应是 陕西省 1996 年自考题 a 5 b 3 c 1 d 0 5 并发进程之间 陕西省 1997 年自考题 a 彼此无关 b 必须同步 c 必须互斥 d 可能需要同步或互斥 6 实现进程之间同步与互斥的通信工具为 a P V 操作 b 信箱通信 c 消息缓冲 d 高级通信 7 N 个进程共享某一临界资源 则互斥信号量的取值范围为 a 0 1 b 1 0 c 1 N 1 d 0 N 1 8 设 m 为同类资源数 n 为系统中并发进程数 当 n 个进程共享 m 个互斥资源 时 每个进程的最大需求是 w 则下列情况会出现系统死锁的是 a m 2 n 1 w 2 b m 2 n 2 w 1 c m 4 n 3 w 2 d m 4 n 2 w 3 9 是进程调度算法 a 时间片轮转法 b 先来先服务 c 响应比高者优先 d 均衡调度算法 10 当 时 进程从执行状态转变为就绪状态 西北工业大学 1999 年研究生试题 a 进程被调度程序选中 b 时间片到 b 等待某一事件 d 等待的事件发生 11 对两个并发进程 其互斥信号量为 mutex 若 mutex 0 则表明 a 没有进程进入临界区 b 有一个进程进入临界区 c 一个进程进入临界区而另一个进程正处于等待进入临界区状态 d 有两个进程进入临界区 12 用 P V 操作可以解决 互斥问题 A 某些 b 一个 c 一切 d 大多数 13 系统中有 n n 2 个进程 并且当前没有执行进程调度程序 则 不 可能发生 A 有一个运行进程 没有就绪进程 剩下的 n 1 个进程处于等待状态 B 有一个运行进程和 n 1 个就绪进程 但没有进程处于等待状态 C 有一个运行进程和 1 个就绪进程 剩下的 n 2 个进程处于等待状态 D 没有运行进程但有 2 个就绪进程 剩下的 n 2 个进程处于等待状态 14 下面临界区概念论述正确的是 a 临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段程序代码 b 临界区是指进程中用于实现进程同步的那段程序代码 c 临界区是指进程中用于实现进程通信的那段程序代码 d 临界区是指进程中用于访问临界资源的那段程序代码 15 支持多道程序设计的操作系统在运行过程中 不断地选择新进程运行来实 现 CPU 的共享 但其中 不是引起操作系统选择新进程的直接原因 复旦大学 1999 年研究生试题 a 运行进程的时间片用完 b 运行进程出错 c 运行进程要等待某一事件的发生 d 有新进程进入就绪状态 二 填空题 1 进程的队列组织 通常采用 和 的形式 陕西省 1995 年自考题 2 法和 法是接触死锁的两种常用方法 陕西省 1997 年自 考题 3 当系统创建一个进程时 系统就为其建立一个 当进程被撤消时就将其回 收 陕西省 1998 年自考题 4 死锁产生的主要原因是 和 5 死锁产生的 4 个必要条件是 互斥条件 和 6 当多个进程等待分配处理机时 系统按一种规定的策略从多个处于 状态 的进 程中选择一个进程 让它占有处理机 被选中的进程就进入了 状态 7 临界区是指 8 如果系统中有 N 个进程 则在等待队列中进程的个数最多为 个 9 在 P V 操作中 信号量 S 的物理意义是当信号量 S 值大于零时表示 当信号量 S 值小于零时 其绝对值为 10 若使当前运行的进程总是优先级最高的进程 应选择 进程调度算法 11 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 操作 在临界区时应调用 操作 12 如果信号量的当前值为 4 则表示系统在该信号量上有 个等待进程 13 实现一个进程时必须考虑的 3 个主要问题包括 三 问答题 运行 就绪 等待 1 操作系统中为什么要引入进程的概念 为了实现并发进程间的合作和协调工作 以及 保证系统的安全 操作系统在进程管理方面应做哪些工作 南京大学 1997 年研究生试题 2 试比较进程和程序的区别 哈尔滨工业大学 2000 年研究生试题 3 进程和线程的主要区别是什么 西北工业大学 1999 年研究生试题 4 试比较管程和进程的异同点 5 进程之间存在哪几种相互制约的关系 各是什么原因引起的 下列活动分别属于哪种 制约关系 北京理工大学 1996 年研究生试题 1 若干同学去图书借书 2 两队举行篮球比赛 3 流水线生产的各道工序 4 商品生产和社会消费 6 进程基本状态变迁如图 3 8 所示 问 1 在什么情况下将发生下述状态的因果变迁 a 2 1 b 3 2 c 4 1 d 3 1 2 在什么情况下 下述状态变迁不会立即引起其他变迁 a 1 b 2 c 3 d 4 1 2 3 4 图 3 8 进程基本状态变迁图 7 下述程序是解决两个进程互斥访问临界区问题的一种方法 试从 互斥 有空即进 有限等待 3 个方面讨论它的正确性 如果它是正确的 则证明之 如果它不正确 请 说明理由 Program sample Var c1 c2 integer Procedure p1 第一个进程 p1 Begin Repeat Other section 1 Repeat C1 1 c2 Until c2 0 Critical section 临界区 Prog1 Prog4 Prog3 Prog7 Prog5 Prog8 Prog2 Prog6 C1 1 Until false End Procedure p2 Begin Repeat Other section 2 Repeat C2 1 c1 Until c1 0 Critical section 临界区 C2 1 Until false End Begin C1 1 C2 1 Cobegin P1 P2 Coend End 1 8 产生死锁的必要条件是什么 解决死锁问题常用哪几种措施 9 要使一个系统不发生死锁 一般可采用哪些方法 简述它们的实现原理 10 10 Dijkstra 1965 年提出的银行家算法其主要思想是什么 它能够用来解决实际 中的死锁问题吗 为什么 四 解答题四 解答题 1 1 设有 8 个程序 prog1 prog2 prog8 它们在并发系统中执行时有如图 4 1 所示的制约关系 试用 P V 操作实现这些程序间的同步 图 4 1 prog1 prog8 执行关系图 2 两个可以并发执行的程序都分别包含输入 计算的打印 个程序段 即 I1 C1 P1 和 I2 C2 和 P2 两程序的前趋关系如图 3 12 所示 试用 P 操作实现它们的同步关系 3 有 个并发进程 它们共享同一缓冲区 进程 负责从输入设备 读信息 每读入一个记录后 就把它放进缓冲区中 进程 在缓冲区中加工读 入的记录 进程 把加工后的记录打印输出 读入的记录经加工输出后 缓冲 区又可以存放下一个记录 试写出它们能够正确执行的关发程序 4 设有进程 A B C 分别调用过程 get copy put 对缓冲区 S 和 T 进行操作 其 中 get 负责把数据块输入缓冲区 S COPY 负责从缓冲区 S 中提取数据块复制到 缓冲区 T 中 PUT 负责从缓冲区 S COPY 负责从缓冲区 T 中提取信息打印 如图 3 15 所示 试描述 get copy put 的操作过程 Get 缓冲区 S COPY 缓冲区 T PUT 图 三进程工作示意图 5 进程 A1 A2 An1 通过 m 个缓冲区向进程 B1 B2 Bn2 不断发送 消息 发送和接受工作遵循如下规则 1 每个发送进程一次发送一个消息 写如一个缓冲区 缓冲区大小与消息长 度一样 2 对每一个消息 B1 B2 Bn2 都需要各接受一次 读入各自的数据 区内 3 m 个缓冲区都满时 发送进程等待 没有可读的消息时 接受进程等待 试用 P V 操作组织正确的发送和接受操作 6 有一个仓库 可以存放 A 和 B 两种产品 仓库的存储空间足够大 但要求 1 一次只能存入一种产品 A 或 B 2 N A 产品数量 B 产品数量 M 其中 N 和 M 是正整数 试用 存放 A 和 存放 B 以及 P V 操作描述产品 A 与产品 B 的入库过程 北京大学 1991 年研究生试题 7 有一个仓库存放两种零件 A 和 B 最大库容量各为 m 个 有一车间不断地取 A 和 B 进 行装配 每次各取一个 为避免零件锈蚀 遵循先入库者先出库的原则 有两组供应商分 别不断地供应 A 和 B 为保证齐套和合理库存 当某种零件的数量比另一种的数量超过 n n m 个时 暂时对数量大的零件进货 集中补充数量少的零件 试用 P V 操作正确的 实现之 8 设有一个具有 N 个信息元素的环形缓冲区 A 进程顺序把信息写入缓冲区 B 进程依次 地从缓冲区读出信息 回答下列问题 I1I2 C1 C2 P1 P2 1 叙述 A B 两进程的相互制约关系 2 判别下列用 P V 操作表示的同步算法是否正确 如不正确 试说明理由 并 修改成正确算法 VAR buffer ARRAY 0 N 1 OF T in out 0 N 1 VAR S1 S2 Semaphore S1 0 S2 N in 0 out 0 PROCEDURE A BEGIN REPEAT 生产数据 m P S2 buffer in m in in 1 mod N V S1 forever END PROCEDURE B BEGIN REPEAT V S2 m buffer out 消费 m out out 1 mod N P S1 forever END 9 多个进程共享一个文件 其中只读文件的称之为读者 其余只写文件的称为写者 读者 可以同时读 但是写者只能独立地写 1 说明进程间的相互制约关系 应设哪些信号量 2 用 P V 操作写出其同步算法 3 修改上述的同步算法 使得它对写者优先 即一旦有写者到达 后续的读者都必 须等待 而无论是否有读者在读文件 10 设有 P1 P2 P3 3 个进程共享某一资源 F P1 对 F 只读不写 P2 对 F 只写不读 P3 对 F 先读后写 当一个进程写 F 时 其他进程对 F 不能进行读写 但多个进程同时读 F 是允许的 试用 P V 操作正确实现 P1 P2 P3 的同步与互斥 要求 1 正常运行时不产生死锁 2 使用 F 的并发度要高 11 设有 5 个哲学家 共享一张放有 5 把椅子和桌子 每人分得一把椅子 但是 桌上总共只有 5 支筷子 在每人两边各放一支 哲学家只有在肚子饥饿时方可 分两次从两边抢占筷子就餐 就餐的条件是 1 哲学家想吃饭时 先提出吃饭要求 1 2 3 4 5 2 提出吃饭要求 并拿到两支筷子后 方可吃饭 3 如筷子已被他人获得 则必须等待此人吃完饭后才能获取该筷子 4 任一哲学家在自己未拿到两支筷子吃饭之前 决不放下手中的筷子 5 刚开始就餐时只允许两个哲学家请求吃饭 试问 1 描述一个保证不会出现两个邻座同时要求吃饭的算法 2 描述一个既没有两邻座同时吃饭 又没有人饿死的算法 3 在什么情况下 5 个哲学家全部吃不上饭 12 图 3 23 所示的是高级通信原语 SEND 和 RECEIVE 不完整的框图 请填充适当的 P V 操作 并说明所用信号量的意义和初值 申请一消息区 消息送消息区 从消息链上摘下一消息 消息区挂入消息 消息送接受区 V S2 释放消息区 a SEND 框图 a RECEIVE 框图 图 3 23 SEND 和 RECEIVE 不完整框图 13 复旦大学 1997 研究生试题 用 P V 操作实现下述问题的解 桌上有一个盘子 可以存放一个水果 父亲总是放苹果到盘子中 而母亲则总是放香 蕉到盘子中 一个儿专等吃盘中的香蕉 而一个女儿专等吃盘中的苹果 14 南京大学 南京大学 2000 年研究生试题 年研究生试题 桌上有一只盘子 最多可容纳两个水果 每次只能放入或取出一个水果 爸爸专向盘 子放苹果 apple 妈妈专向盘子中放桔子 orange 两个儿子专等吃盘子中的桔子 两 个 女儿专等吃盘中的苹果 请用 p v 操作来实现爸爸 妈妈 儿子 女儿之间的同步与互 斥关系 15 例题例题 3 47 南京大学 南京大学 2000 年试题年试题 兄弟两共同使用一个帐号 每次限存或去 10 元 存钱与取钱的进程如下所示 begin amount integer amount 0 cobegin process SAVE m1 integer begin m1 amount m1 m1 10 amount m1 end process TAKE m2 integar begin m2 amount m2 m2 10 amount m2 end coend end 由于兄弟俩可能同时存钱或取钱 因此两个进程是并发的 若哥哥先存了两次钱 但 在第三次存钱的时候 弟弟在取钱 请问最后账号 amount 上面可能出现的值 如何用 PV 操作实现两并发进程的互斥执行 16 北京邮电大学 北京邮电大学 1998 年研究生试题 年研究生试题 某寺庙 有小和尚 老和尚若干 有一水缸 由小和尚提水入缸老和尚饮用 水缸可 容 10 桶水 水取自同一井中 水井径窄 每次只能容一个桶取水 水桶总数为 3 个 每次 入 取缸水仅为 1 桶 且不可同时进行 试给出有关取水 入水的算法描述 17 某工厂有两个生产车间和一个装配车间 两个生产车间分别生产 A B 两种零件 装 配车间的任务是把 A B 两种零件组装成产品 两个生产车间每生产一个零件后都要分别 把它们送到装配车间的货架 F1 F2 上 F1 存放零件 A F2 存放零件 B F1 和 F2 的容量 均为可以存放 10 个零件 装配工人每次从货架上取一个 A 零件和一个 B 零件然后组装成 产 请用 P V 操作进行正确管理 南京大学 南京大学 1999 年研究生题 年研究生题 18 上海交大上海交大 1999 年研究生试题年研究生试题 设系统仅有一类数量为 M 的独占型资源 系统中 N 个进程竞争该类资源 其中各进程对 该类资源的最大需求为 W 当 M N W 分别取下列值时 试判断下列哪些情形会发生死 锁 为什么 1 M 2 N 2 W 1 2 M 3 N 2 W 2 3 M 3 N 2 W 3 4 M 5 N 3 W 2 5 M 6 N 3 W 3 19 北京大学 北京大学 1997 年研究生试题 年研究生试题 设系统中有 3 种类型的资源 A B C 和五个进程 P1 P2 P3 P4 P5 A 资 源的数量为 17 B 资源的数量为 5 C 资源的数量为 20 在 T0时刻系统状态如表所示 表 3 1 T0时刻系统状态 最大资源需求量已分配资源数进程 ABCABC