苏州大学操作系统原理期中考试试卷2012软工(含答案)

苏州大学操作系统原理期中考试试卷 共6页学院 专业成绩年级 学号姓名日期考试形式： 闭卷 时间： 120分钟 一、 填空题（10分，每空1分）1、在有m个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数k应该满足的条件是 1k=m 。2、操作系统的结构有多种，其中采用微内核结构的有 Windows XP Mach QNX 等；采用模块化结构有 Solaris Linux Mac 等。3、操作系统的最基本的设计目标是 使应用程序能够顺利运行 ，在此基础上，还需要考虑 高效 （面向系统）和 易用 （面向用户）。4、互斥资源是 多个进程不能同时使用的资源 ；共享资源则是多个进程可以同时使用的资源 。5、周转时间等于运行时间加 等待时间 。一般情况下响应时间不大于等待时间。二、选择题（20分，每题2分）1、以下不属于操作系统部件的是 B 。（A）进程管理（B）数据库管理（C）保护系统（D）命令解释器系统2、当记录型信号量S的初值为 C 时，表示只允许一个进程访问临界资源，此时的信号量转化为互斥信号量。（A）-1（B）0（C）1（D）23、信箱通信是一种 B 通信方式。（A）直接通信（B）间接通信（C）信号量（D）低级通信4、在操作系统中，可运行的最小单位是 C 。（A）作业（B）进程（C）线程（D）超线程5、一个阻塞进程被唤醒意味着 D 。（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6、对于给定的一组进程， C 算法可以获得最小的平均等待时间。（A）先到先服务调度（B）优先权调度（C）最短作业优先调度（D）轮转法调度7、分布式系统又被称为 D 。（A）紧耦合系统（B）松耦合系统（C）对等系统（D）网络操作系统8、进程在就绪队列中等待调度的时间片总和称为 B 。（A）运行时间（B）等待时间（C）响应时间（D）周转时间9、银行家算法是一种 B 算法。（A）死锁解除（B）死锁避免（C）死锁预防（D）死锁检测10、分时系统中，当用户数目为100时，为保证响应不超过1秒；此时的时间片最大应为 A 。(A)10ms (B)20ms (C)50ms (D)100ms 三、（10分）CPU调度可发生在哪些情况下？哪些情况是可抢占式调度？哪些是非抢占式调度？（1）正在执行的进程执行完毕。（2）执行中进程自己调用阻塞原语。（3）执行中进程调用了P原语操作，从而因资源不足而被阻塞；或调用了V原语操作激活了等待资源的进程队列。（4）执行中进程提出I/O请求后被阻塞。（5）在分时系统中时间片已经用完。（6）在执行完系统调用，在系统程序返回用户进程时，可认为系统进程执行完毕，从而可调度选择一新的用户进程执行。（7）就绪队列中的某进程的优先级变的高于当前执行进程的优先级，从而也将引发进程调度。可抢占式调度：（7）非抢占式调度：（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）四、（10分）什么是用户态线程和核心态线程？它们之间的映射关系有哪些？用户态线程：用户态线程的管理过程全部由用户程序完成，操作系统内核只对进程进行管理。核心态线程：核心态线程由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API，以使用户程序可以创建、执行、撤销进程。用户态线程与和心态线程之间的映射关系有1对1、多对1、多对多。五、（10分）请从资源共享、进程创建和进程结束三个方面谈谈父进程和子进程的关系。资源共享方面：父进程创建子进程时，子进程可能从操作系统那里直接获得资源，也可以从父进程那里获得。父进程可能必须在子进程之间共享资源。进程创建方面：子进程被父进程创建时，除了得到各种物理和逻辑资源外，初始化数据（或输入）由父进程传递给子进程。进程结束方面：子进程使用了超过它所分配的资源，或者分配给子进程的任务已不再需要，父进程将终止子进程。父进程退出，如果父进程终止，那么操作系统（处特殊的操作系统）不允许子进程继续。六、（10分）假设系统中共有3种资源，并且同时有5个进程在执行，T0时刻的状态如下图，请问：MaxAllocationAvailableR1R2R3R1R2R3R1R2R3P1864121222P2433311P3923413P4323322P5546113（1） 当前状态是安全状态吗？如果是，请给出安全序列。（2） 如果P5对资源的请求量是Requests(1,2,1)，这个请求可以被满足吗？为什么？（1）是安全状态。安全序列P2P3P4P5P1。（2）可以。按照上面的安全序列，在执行到P4时available中的资源数为12，6，8，P5的请求时1，2，1，小于available中的资源数，可以满足。七、（15分）有四个进程S1、S2、R1和R2，其中S1、S2向缓冲区BUFF发送消息，R1和R2从缓冲区中接收消息。发送和接收的规则如下：(1) 缓冲区BUFF任何时候只能存放2个消息；(2) R1、R2每次同时取S1和S2存放在缓冲区中的消息；(3) 每个存放在缓冲区中的消息必须被R1和R2均接收后才能清除；(4) 缓冲区BUFF不能同时存放2个S1的消息或2个S2的消息。请用信号量机制来实现这4个进程间的同步。EmptyS1R1=EmptyS1R2=EmptyS2R1=EmptyS2R2=1;FullS1RI=FullS1R2=FullS2R1=FullS2R2=0;Process(S1): Process(R1): While(1) while(1) P(EmptyS1R1);P(FullS1R1); P(EmptyS1R2);P(FullS2R1); 发送消息；接受消息； V(FullS1R1);V(EmptyS1R1) V(FullS1R2);V(EmptyS2R1); Process(S2):Process(R2): While(1)while(1) P(EmptyS2R1);P(FullS1R2); P(EmptyS2R2);P(FullS2R2); 发送消息；接受消息；V(FullS2R1);V(EmptyS1R2);V(FullS2R2);V(EmptyS2R2);八、（15分）考虑以下的一个基于优先级（优先数高优先级低）的调度算法，此算法采用根据等待时间和运行时间对优先数进行动态老化算法，具体算法如下：(1) 处于等待队列中的进程的优先数p根据等待时间t（单位秒）进行变化，p=p-t，当p=0时不再变化；(2) 处于运行状态的进程的优先数p根据运行时间t（单位秒）进行变化，p=p+t，当p=0时不再变化；(3) 优先数p每隔1秒重新计算；(4) 采用抢占式调度策略。根据下表给出的5个进程的到达时间、执行时间回答下面的问题。（时间以秒为单位）进程执行时间达到时间优先级pP1508P2614P3326P4432P52410（1） 请画出5个进程执行的甘特图。（2） 根据以上的调度算法，分别计算出每个进程的周转时间和响应时间。（1）调度序列为P1P2P2P4P4P3P2P