习题2123答案

1、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，

2、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 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

3、 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

4、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 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。 AJCB BPCB CDCT DCHCT 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

5、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( )，属于互斥关系的活动为( )。 两队举行篮球比赛 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

6、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. begin S:=S-1; if S>0 then block(S); end; B. begin S:=S+1; if S>0 then wa

7、keup(S); end; C. begin S:=S+1; if S<0 then wakeup(S); end; D. begin S:=S-1; if S<0 then block(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。 A0个 B1个 C2个 D3个 25用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为( )。 A. -1 B0 C1 D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，

8、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 PCB PCB 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

9、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： 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

10、的一次执行过程，它是一个动态概念。 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。 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。 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。 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

11、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

12、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： 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 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

13、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：申请空白PCB 为新进程分配资源 初始化PCB 插入就绪进程队列进程终止的过程： 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（若当前进程处于执行状态）立即终止，并置调度标志（若进程还有子孙进程）撤销其所有的子孙进程 归还所有资源（给父进程或系统） 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： 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 转调

14、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

15、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。baS1edS3S2cS6S5S4ghfS7解：在图上标出信号量并用语言描述：设S1àS2, S1àS3, S2àS4, S2àS5, S3àS6, S4àS7, S5àS7, S6àS7对应的信号量依次为a,b,c,d,e,f,g,h。( Pascal语言描述)var a,b,c,d,e,f,g,h,f:semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0

16、; begin parbegin /（Pascal语言中）表示并发执行 Begin S1; signal(a); sigan(b); end; Begin wait(a); S2; signal(c); signal(d); end; Begin wait(b); S3; signal(e); end;Begin wait(c); S4; signal(f); end;Begin wait(d); S5; signal(g); end;Begin wait(e); S6; signal(h); end; Begin wait(f); wait(g); wait(h); S7; end; par

17、endend( C 语言描述 )Struct semaphore a=0, b=0, c=0, d=0, e=0, f=0； void main( ) 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;

18、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, SdoorSbus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）Struct semaphore Sbus=0, Sdoor=0;void main ( ) cobegin /（C语言中）表示并发执行 driver ( ); busman ( ); coenddirver ( ) while(1) wait (Sdoor); 启动车辆； 正常行车； 到站停车； signal(S