2014计算机联考操作系统考研过关必做习题

《操作系统》考点过关必做习考点内重要等考试题复习提考点１多道程序设选择掌握多道程序设计放到的基本调度思考点２中断系选择掌握中断系统的各种分类，理解不同类型断处理的流程及成考点３计算机效应用理解计算机效率的计算方~、单项选择１．下面命题中，对操作系统的作用描述比较全面的是 Ａ．操作系统是管理程序的集合，它以中断驱动的形式执行Ｂ．操作系统是计算机设备管理程序的集合，通过对设备的管理为用户提供服务Ｃ．操作系统提供计算机抽象，为用户安全地使用计算机提供高效支持Ｄ．操作系统协调多用户对计算机的使用，为它们提供独占式的使用方式２．在操作系统中，并发性是指 Ａ．若干个事件在同一时刻发生 Ｂ．若干个事件的发生时间是随机的Ｃ．若干个事件在同一时间间隔内发生Ｄ．若干个事件的发生是时间驱动的３．下列选项中，不属于多道程序设计的基本特征的是 Ａ．制约 Ｂ．间断Ｃ．顺序 Ｄ．共享４．当计算机区分了管态（系统态）和目态（用户态）指令之后，从管态到目态的转换是由操作系统程序执行后完成的，而目态到管态的转换则是由 完成的。Ａ．硬 Ｂ．管态程１考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统Ｃ．用户程 Ｄ．中断处理程５．作业的执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行的指令是 Ａ．被中断的前一条 Ｂ．被中断的后一条Ｃ．作业的第一条 Ｄ．作业的最后一条６．操作系统的基本类型主要有 Ａ．批处理系统、分时系统及多任务系Ｂ．实时操作系统、批处理系统及分时系统Ｃ．单用户系统、多用户系统及批处理系统Ｄ．实时系统、分时系统和多用户系统７．实时操作系统对可靠性和安全性的要求极高，它 Ａ．追求系统资源的利用率 Ｂ．不强调相应速度Ｃ．不强求系统资源的利用率 Ｄ．不必向用户反馈信息８．操作系统是一种 Ａ．通用软 Ｂ．系统软Ｃ．应用软 Ｄ．软件９．如果分时操作系统的时间片一定，那么 ，则响应时间越长。Ａ．用户数越少 Ｂ．用户数越多Ｃ．内存越 Ｄ．内存越１０．下述有关中断和系统调用之间的叙述中，不正确的是 Ａ．中断保持了现场之后，系统调用处理程序就不需要保存现场了Ｂ．系统调用是一种中断Ｃ．中断会保存系统调用处理程序的地Ｄ．系统调用处理程序有时设置中断优先１１．操作系统的主要功能是管理计算机系统中的 Ａ．程序 Ｂ．数据Ｃ．文 Ｄ．资１２．当计算机提供了管态和目态时，必须在管态下执行的指令是 Ａ．从内存中取数 Ｂ．将运算结果装入内存Ｃ．算术运 Ｄ．输入／输１３．在操作系统中，只能在系统态（管态）下执行的指令 ２学习“考试点《操作系统》考点过关必做习Ａ．读时 Ｂ．寄存器清Ｃ．广义指 Ｄ．取１４．用户及其应用程序和应用系统是通过 提供的支持和服务来使用系统资源完成其操作的。Ａ．读时 Ｂ．寄存器清Ｃ．广义指 Ｄ．取１５．在中断发生后，进入中断处理的程序属 Ａ．用户程 Ｂ．可能是应用程序，可能是操作系统程Ｃ．操作系统程 Ｄ．既不是应用程序，也不是操作系统程二、综合应用１．为了让用户进程互斥使用临界资源，可以将整个临界（区）段实现为不可中断的过程，即用户屏蔽所有中断的能力：当用户程序执行临界（区）段时，屏蔽所有中断；当用户程序离开临界（区）段时，再开放所有中断。你认为这种方法有什么缺点？２．叙述操作系统在计算机系统中的位置３．操作系统的接口有哪几种？它们分别适用于哪种情况４．什么是系统调用？系统调用与一般用户程序有什么区别？与库函数和使用程序又有什么区别？５．操作系统中引入多道程序设计技术，带来了哪些好处６．处理机为什么要区分核心态（管态或者系统态）和用户态（目态）两种操作方式？在什么情况下进行两种方式的转换？７．若程序ＰＡ和ＰＢ单独执行分别使用了ＴＡ和ＴＢ时间，设ＴＡ＝１，ＴＢ＝１．５ｈ，其中处理器工作时间分别为ＴＡ＝１８ｎ，ＴＢ＝２７ｍｉｎ。如果使用多道程序设计方法，让ＰＡ和ＰＢ并发工作，假定处理器利用率达到５０％，另外有１５ｍｉｎ的系统程序运行开销，请问系统效率可以提高百分之几？８．计算机中断系统中，断点、恢复点和ＰＣ寄存器之间的关系是什么？特殊的中断处理程序不一定从恢复点位置开始执行，请举一个这样的例子简单说明为什么。９．Ａ和Ｂ两个程序，程序Ａ顺序执行情况如下：计算２０ｓ，使用设备１０ｓ，计算１０ｓ，使用设备２０ｓ，计算１０ｓ；程序Ｂ顺序执行情况如下：使用设备２０ｓ，计算２０ｓ，使用设备１０ｓ，计算１０ｓ，使用设备２０ｓ。比较单道和多道程序（不考虑管理开销，设备和ＣＰＵ都必须互斥使用）情况下ＣＰＵ和设备各自的利用率是多少３考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统~、单项选择１．【答案】【解题思路】操作系统首先是一层接口，对上提供服务，对下进行抽象。只要是层次系统，除了最高层次和最低层次之外，这样的定义都是合适的，因此计算机操作系统必须对计算机的所有硬件进行抽象（例如，文件是磁盘等非易失存储硬件的抽象，进程和线程主要是对ＣＰＵ的抽象，页是对内存的抽象，等等）；这样抽象的目的是为上层用户（程序或者终端用户）提供更好的计算机使用方法。之所以称为抽象（或者高级抽象），其主要目的是方便上层的使用，例如使用文件要比使用磁盘的扇区、磁道等方便得多。操作系统除了一些基本层次的功能要求之外，还有两个主要的任务，即共享和安全。因为操作系统提供的多用户环境，势必需要为它们提供一种策略，使得计算机资源的利用率最高（所谓高效）。因为多用户对资源的使用并不均衡，因此他们在共享计算机，即共享计算机资源（因为用户是分时使用ＣＰＵ，所以这样的共享又称为时分多路复用；而内存可以存放多个用户的信息，所以这样的共享又称为空分多路复用）；同时，由于多个用户之间要求有一定的保密性，因此操作系统还具备安全性设计要求。２．【答案】【解题思路】这个题目主要考查并发概念。除了Ｂ和Ｄ是两个生造的叙述之外，Ａ的叙述是指“并行性”。可以注意到，“并行性”是“并发性”的特例，当时间间隔趋向于０时，“并发性”表现为“并行性”。３．【答案】【解题思路】多道程序的运行环境比单道程序的运行环境更加复杂。引入多道程序设计概念后，程序的执行就失去了封闭性和顺序性。程序执行因为共享资源以及相互协同的原因产生了竞争，相互制约。考虑到竞争的公平性，程序的执行是断续的。４．【答案】【解题思路】这是一个计算机系统的常识，但是也可以分享得到如果用户程序将机器状态从目态转换到管态，那么用户程序中就可以使用管态指令，也就会威胁计算机安全，因此不可能是Ｃ。如果是Ｂ（因为众多处理程序一般也在管态执行，因此Ｄ是Ｂ的一种特例），即管４学习“考试点《操作系统》考点过关必做习程序完成目态到管态的转换，那么管态程序一旦将计算机状态转换到目态后，将永远法得到执行的机会◦那么只能是由硬件完成目态到管态的转换，而其是怎样转换的呢只能是中断机制◦—旦发生中断事件（有可能是用户程序发出的系统调用），触发中后，硬件中断机制将计算机状态置为管态。５．【答案】Ａ【解题思路】这是个中断的问题，必须注意的是中断处理的一般性和特殊性显然Ｃ和Ｄ是错误的。按照中断处理的一般方法，应该是Ｂ。但是缺页中断是一个特殊的中断，因为发生缺页中断时，访问存储器操作没有完成，必须在操作系统调入页后重新进行访问存储器，因此引起缺页中断的指令需要执行两次———一次触发调页，一次进行访问存储器。读者在这个问题上必须注意，有一些操作系统习题和解答的书籍在这样的问题中发生了很多错误。６．【答案】【解题思路】考查操作系统的基本类型分类，及各类型操作系统的特点。这部分的考查重点在于单项选择题。本题中，从操作系统的功能出发，主要分成：实时操作系统、批处理系统及分时系统，网络操作系统、分布式操作系统。７．【答案】【解题思路】本题中，Ａ，Ｂ，Ｄ都是实时系统应该实现的，而资源的利用率相对比较次要。题８９答ＢＢＤＤＡＣＡＣ二、综合应用１．【解答 这种方法存在的主要问题是可能引起错误，并且会损失系统性能首先，如果在临界（区）段内屏蔽中断，那么临界资源发生的中断无法得到处理，系统会发生状态的不一致，引起错误。其次，如果屏蔽中断，那么临界（区）段内发生的系统调用无法得到执行，会引起程序逻辑错误。再次，如果临界（区）段发生了死循环，整个系统就处于一种活锁状态最后，因为无法响应中断，仅仅是互斥使用临界资源的代码就演变成了互斥使用５考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统个计算机的代码，这会让这一时间内的计算机退化为单道程序系统，严重影响了系统效率。２．【解答】操作系统是运行在计算机硬件系统上的最基本的系统软件。它控制和管理着所有的系统硬件（ＣＰＵ、内存、各种硬件部件和外部设备等），也控制和管理着所有的系统软件（系统程序和用户进程等），操作系统为计算机使用者提供了一种良好的操作环境，也为其他各种应用系统提供了最基本的支撑环境。现代操作系统是一个复杂的软件系统，它与计算机硬件系统有着千丝万缕的联系，也与用户有着密不可分的关系。它在计算机系统中，位于计算机机和计算机用户之间，紧挨着硬件的就是操作系统。它通过系统核心程序，对计算机系统中的资源进行管理，如处理机、存储器、Ｉ／Ｏ设备、数据与文档资源、用户作业等，并向用户提供若干服务，通过这些服务将所有对硬件的复杂操作隐藏起来用户提供一个透明的操作环境。在操作系统的外层是其他系统软件，操作系统是最基本的系统软件，用户可以直接通过系统软件层与计算机打交道，也可以建立各类应用软件和应用系统，通过它们来解决用户的问题。由此可见，操作系统是介于计算机硬件和用户之间的一个接口。３．【解答】操作系统提供的接口主要有：（１）命令接口。它包括脱机命令接口和联机命令接口，其中前者适用于批处理作业用户“间接”地控制自己的作业，后者适用于联机用户通过终端命令，直接控制自己的作业和管理系统资源。（２）程序接口。程序接口即系统调用，它适用于用户在编程时请求操作系统提供的服务，如申请和释放内存、打开和关闭文件等。（３）图形用户接口。它也适用于联机用户直接控制自己的作业，而且，它比联机命令接口显示更直观，操作更简便。４．【解答】系统调用是操作系统提供给编程人员的唯一接口。编程人员利用系统调用，在源程序一级动态请求和释放系统资源，调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作，以及控制程序的执行速度等。因此，系统调用像一个黑箱子那样，对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。它与一般用户程序、库函数和实用程序的区别是：系统调用程序是在核心态执行，调用它们需要一个类似于硬件中断处理的中断处理机制来提供系统服务。５．【解答】（１）提高ＣＰＵ的利用率。但内存中仅存放一道程序时，每逢该程序运６学习“考试点《操作系统》考点过关必做习过程中发出Ｉ／Ｏ请求时，ＣＰＵ空闲，必须在其Ｉ／Ｏ完成后才继续运行。尤其是Ｉ／Ｏ设备的低速性，更使ＣＰＵ的利用率显著降低。在引入多道程序设计技术后，由于可同时把若干道程序装入内存，并可使他们交替地执行，这样当正在运行的程序因Ｉ／Ｏ而暂停执行时，系统可调度，另一道程序运行，从而可保持ＣＰＵ处于忙碌状态。（２）可提高内存和Ｉ／Ｏ设备利用率。为了能运行较大作业，通常内存都具有较大容量。但由于８０％以上的作业都属于中小型，因此在单道程序环境下也必定造成内存的浪费。类似地，系统中所配置的多种类型的Ｉ／Ｏ设备，在单道程序环境下，也不能充分利用。如果允许在内存中装入多道程序，并允许它们并发执行，则无疑会大大提高内存利用率和Ｏ设备的利用率。（３）增加系统吞吐量。在保持ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ设备不断忙碌的同时，也必然会大幅度地提高系统的吞吐量，从而降低作业加工所需费用。６．【解答】区分执行态的主要目的是保护系统程序；用户态到核心态的转换发生在中断产生时，而核心态到用户态的转换则发生在中断返回到用户程序时。７．【解答】在串行情况下，程序总的执行时间为９０ｍｉｎ，并行房事下作业运行的方式可以是ＴＡ执行１８ｍｉｎ→ＴＢ执行２７ｍｉｎ（ＴＡ同时进行Ｉ／Ｏ）→ＴＡ继续Ｉ／Ｏ（共需４２ｍｉｎ）、系统程序运行１５ｎＢ进行Ｏ（共需６３ｍｉｎ），总的执行时间为１２３ｍｉｎ，提高）的效率为（１）８．【解答】断点是发生中断时ＰＣ寄存器指向的指令的前一条指令地址；恢复点是发生中断时ＰＣ寄存器指向的指令地址。恢复点一般是中断恢复后执行的第一条指令，但是在一些操作系统中的缺页中断的断点作为恢复执行的第一条指令。９．【解答 单道程序情况下，ＣＰＵ和设备利用率均为７多道程序情况下，ＣＰＵ和备利用率均为６７７考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统考点内重要等考试题复习提考点１作业、进程和线选择轨迹调线程的法绘调运算法，可实体考点２互斥与同步方选择掌在握性互能斥和与同便利方上法的的差现理，理他们考点３Ｐ操作、Ｖ操选择斥问题的作、方作的基作解本各理，熟练不同同考点４死锁处选择掌同握方死法锁解处理决死相问关算题，练运用种不考点５调度性能指应用计算运行调度的各种不同性能指标~、单项选择１．在优先级调度中， 类进程可能被“饿死”，即长时间得不到调度。Ａ．短进程 Ｂ．长进程Ｃ．低优先级进程 ２．下面关于线程的叙述中正确的是 Ａ．线程包含ＣＰＵ现场，可以独立执行程序Ｂ．每个线程有自己独立的地址空间Ｃ．进程只能包含一个线Ｄ．线程之间的通信必须使用系统调用函８学习“考试点《操作系统》考点过关必做习３．核心级线程是 Ａ．内核创建的核心线 Ｂ．内核创建的用户线Ｃ．在核心态下运行的线程 Ｄ．在用户态下运行的线程４．在下面的系统调用中，不会导致进程阻塞的是 Ａ．读／写文 Ｂ．获得进程Ｃ．申请内 Ｄ．发送消５．进程Ａ和进程Ｂ通过共享缓冲区协作完成数据处理，进程Ａ负责产生数据并放入缓冲区，进程Ｂ从缓冲区读数据并输出。进程Ａ和进程Ｂ之间的制约关系 Ａ．互斥关 Ｂ．同步关Ｃ．互斥和同步关系 ６．下面关于临界区的叙述中正确的是 Ａ．临界区可以允许规定数目的多个进程同时执行Ｂ．临界区只包含一个程序段Ｃ．临界区是必须互斥地执行的程序段Ｄ．临界区的执行不能被中断７．资源顺序分配法破坏了死锁发生的 必要条件。Ａ．互斥占用 Ｂ．占用等待Ｃ．非剥 Ｄ．循环等８．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 Ｄ．时间片用９．下列的进程状态变化中不可能发生的变化是 Ａ．等待→运行 Ｂ．运行→等待Ｃ．运行→就绪 Ｄ．等待→就绪１０．下面关于进程的叙述中正确的是 Ａ．进程获得ＣＰＵ运行是通过调度得到Ｂ．优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改Ｃ．在单ＣＰＵ的系统中，任何时刻都有一个进程处于运行状态Ｄ．进程申请ＣＰＵ得不到满足时，其状态变为阻塞１１．能转变到其他３种状态的进程状态 ９考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统Ａ．就 Ｂ．阻Ｃ．结 Ｄ．运１２．当一进程运行时，系统可基于某种原则强行将其撤下，把处理器分配给其他进程，这种调度方式是 Ａ．非剥夺方 Ｂ．剥夺方Ｃ．中断方 Ｄ．查询方１３．在操作系统中引入并发可以提高系统效率。若有两个程序Ａ和Ｂ，Ａ程序执行时所做的工作按次序需要用：ＣＰＵ（１０ｓ）；ＤＥＶ１（５ｓ）；ＣＰＵ（５ｓ）；ＤＥＶ２（１０ｓ）；ＣＰＵ（１０ｓ）。Ｂ程序执行时所做的工作按次序需要用：ＤＥＶ１（１０ｓ）；ＣＰＵ（１０ｓ）；ＤＥＶ２（５ｓ）；ＣＰＵ（５ｓ）；ＤＥＶ２（１０ｓ）。如果在顺序环境下执行Ａ、Ｂ两个程序，ＣＰＵ的利用率为。Ａ． Ｂ．Ｃ． Ｄ．如果在并发环境下执行Ａ、Ｂ两个程序，假设Ａ程序先执行，则ＣＰＵ的利用率◦Ｅ． Ｆ．Ｇ． Ｈ．１４．若信号量的初值为２，当前值为 ３，则表示等待进程有 Ａ．１个 Ｂ．２个Ｃ．３ Ｄ．５１５．关于临界问题的一个算法（假设只有进程能会进入该临界区）如下（为０或１），该算 Ａ．不能保证进程互斥进入临界区，且会出现“饥饿Ｂ．不能保证进程互斥进入临界区，但不会出现“饥饿”Ｃ．保证进程互斥进入临界区，但会出现“饥饿”Ｄ．保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿ｒｅｔｒｙ：ｉｆ（ｎ１）ｔｕｒｎ：＝１；ｉｆ（ｎ≠ｉ）ｇｏｔｏｒｅｔｒｙ；ｔｕｒｎ：＝临界学习“考试点《操作系统》考点过关必做习ｔｕｒｎ：＝０；其他区域ｕｎｔｉｌｆａｌｓｅ；１６．Ｐ操作可能导 Ａ．进程就 Ｂ．进程结Ｃ．进程阻塞（等待 Ｄ．新进程创１７．进程和程序的本质区别 Ａ．内存和外 Ｂ．动态和静态特Ｃ．共享和独占使用计算机资源 Ｄ．顺序和非顺序执行机器指令１８．在操作系统中，为避免系统的死锁采用 Ａ．银行家算 Ｂ．破坏保持和等待条Ｃ．死锁检测和恢复 Ｄ．破坏非剥夺条件１９．解除死锁通常不采用的方法是 Ａ．终止一个死锁进 Ｂ．终止所有死锁进Ｃ．从死锁进程处抢夺资源 Ｄ．从非死锁进程处抢夺资源２０．在消息缓冲通信中，消息队列属于 资源。Ａ．临 Ｂ．共Ｃ．永 Ｄ．可剥２１．对进程的管理和控制使 Ａ．指 Ｂ．原Ｃ．信号 Ｄ．信箱通２２．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 Ｃ．２ Ｄ．３ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。Ａ．周转时间 Ｂ．响应时间Ｃ．等待时 Ｄ．运行时２４．下述作业调度算法中， 调度算法与作业的估计运行时间有关。Ａ．先来先服务 Ｂ．短作业优先Ｃ．均 Ｄ．时间片轮考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统２５．一作业８：００到达系统，估计运行时间为１小时。若１０：００开始执行该作业，其响应比是 Ａ． Ｂ．Ｃ． Ｄ．０．２６．下面关于优先权大小的论述中，正确的论述是 Ａ．计算型作业的优先权，应高于Ｉ／Ｏ型作业的优先权Ｂ．用户进程的优先权，应高于系统进程的优先Ｃ．资源要求多的作业，其优先权应高于资源要求少的作Ｄ．在动态优先权时，随着进程执行时间的增加，其优先权降２７．从下面关于安全状态和非安全状态的论述中，正确的论述是 Ａ．安全状态是没有死锁的状态，非安全状态是有死锁的状态Ｂ．安全状态是可能有死锁的状态，非安全状态也是可能有死锁的状态Ｃ．安全状态是可能没有死锁的状态，非安全状态是有死锁的状态Ｄ．安全状态是没有死锁的状态，非安全状态是可能有死锁的状态２８．采用资源剥夺法可解除死锁，还可以采用 方法解除死锁。Ａ．执行并行操作 Ｂ．撤销进程Ｃ．拒绝分配新资 Ｄ．修改信号二、综合应用１．什么是内核支持线程和用户级线程？并对它们进行比较。２．什么是线程？进程和线程是什么关系？３．进程和程序之间可以形成一对一、一对多、多对一、多对多的关系，请分别举例说明在什么情况下会形成这样的关系。４．为什么进程之间的通信必须借助于操作系统内核功能？简单说明进程通信的集中主要方式。５．线程和进程有什么区别？举例说明它们分别适用的系统环境。６．下面的进程状态转换可能吗？为什么？①阻塞—运行；②就绪—阻塞；③就绪—退出７．ｎｄＸＰ采用了动态优先级的调度算法对下面的进程提高优先级。试分析这样做的原因和结果，由此说明ｉｎｄｏｓＸＰ的调度策略。完成Ｏ操作的进程学习“考试点《操作系统》考点过关必做习信号量或事件等待结束的进程前台进程（线程）完成一个等待操作由于窗口活动而唤醒的应用程序进程进程（线程）在就绪队列中的等待时间过长８．实现多进程并行程序的好处是什么？多线程并行程序对于多进程并行程序有哪些优势？原因是什么？９．为什么说ＵＬＴ不能实现在多个ＣＰＵ上的真正并行，而混合实现线程则可以？１０．在多处理机调度中，为什么需要让进程中的多个线程同时被调度执行？１１．设系统中有下述解决死锁的办法：银行家算法；检测死锁，终止处于死锁状态的进程，释放该进程所占有的资源；资源预分配。简述哪种办法允许对待的并发性，也即哪种办法允许更多的进程无等待地向前推进？请按“并发性”从大到小对上述３种办法进行排序。１２．什么是饥饿？死锁和饥饿的主要差别是什么１３．假设某操作系统采用ＲＲ调度策略，分配给Ａ类进程的时间片为１００ｓ，分配给Ｂ类进程的时间片为４００ｓ就绪进程队列的平均长度为５（包括正在运行的进程），其中Ａ类进程由４个，Ｂ类进程由１个，所有进程的平均服务时间为２ｓ，问Ａ类进程和Ｂ类进程的平均周转时间各为多少？（不考虑Ｏ情况）。１４．某多道程序设计系统中配有一台处理器ＣＰＵ和两台输入／输出设备ＩＯ１、ＩＯ２，现有优先级由高到的３个进程Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３同时存在，它们使用资源的先后顺序和占用时间分别是：进程Ｐ１：ＩＯ２（３０ｓ），ＣＰＵ（１０ｓ），ＩＯ１（３０ｓ），ＣＰＵ（１０ｓ），ＩＯ２（１０ｓ）。进程（２０ｓ），ＣＰＵ（２０ｓ），（４０ｓ）。进程ＣＰＵ（３０ｓ），（２０ｓ）若进程调度采用“可抢占的最高优先级”调度算法，且忽略调度等所需的时间，请回答下列问题：（１）进程Ｐ３＋从开始到完成所用的时间分别是多少？（要求用坐标画出进程工作过程，其中横坐标表示时间，纵坐标表示ＣＰＵ和Ｏ设备）。（２）这三个进程从开始到全部完成 ＣＰＵ的利用率为多少？ＩＯ１、ＩＯ２的利用率考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统多少１５．许多操作系统采用动态优先级调度算法，当一个“阻塞”进程变成“就绪”时提高该进程的优先级。为什么采用这种方法？１６．论述一下解决双进程临界区问题的软件算法是错误的。ｄｏｆｌａｇ［０］＝ｔｒｕｅ；ｗｈｉｌｅ（ｆｌａｇ［１］）；临界Ｆｌａｇ［ ＝ｄｏｆｌａｇ［１］＝ｔｒｕｅ；ｗｈｉｌｅ（ｆｌａｇ［０］）；临界Ｆｌａｇ［ ＝｝ｗｈｉｌｅ（１）１７．在具有Ｎ个进程的系统中，允许Ｍ个进程（Ｎ≥Ｍ１同时进入他们的共享区，其信号量ｓ的值的变化范围是 １，处于等待状态的进程数最多是 ２个。１８．有３个并发进程通过使用缓冲区 ｂｕｆ１、ｂｕｆ２以及信号量ｎｏｎｅ１、ｎｏｎｆ１、ｎｏｎｅ２、ｎｏｎｆ２，协作完成如下图的任务，ｂｕｆ１、ｂｕｆ２的大小分别为ｎ１、ｎ２、ｓ１和ｓ２的初值都为１。ｎ２）

这３个进程的程序如下，试补充完整（初值：ｎｏｎｅ１＝ｎｏｎｅ２＝０；ｎｏｎｆ１＝ｎ１，ｎｏｎｆ２输入进程： Ｐ（ｓ１）学习“考试点《操作系统》考点过关必做习输入一个字符到ｂｕｆ１；（ｓ１） ｝加工进程：Ｐ（ｎｏｎｅｌ） 从ｂｕｆ１中取一个字符到 Ｖ（ｎｏｎｆ１）；Ｐ（ｎｏｎｆ２）；Ｐ（ｓ２）；ｃｈ送Ｖ（ｓ２）Ｖ（ｎｏｎｅ２）｝输出进程： 从ｂｕｒ２取一个字符到打印口 ｝１９．在一个仓库中可以存放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）Ａ产品数 Ｂ产品数量＜（３）Ｂ产品数 Ａ产品数量＜其中，Ｍ、Ｎ是正整数，试用Ｐ操作、Ｖ操作描述产品Ａ与产品Ｂ的入库过程考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统２０．今有一个文件Ｐ供多个进程共享，现把这些进程分成Ａ、Ｂ两组，规定同组进程可以同时读文件Ｐ，但当有Ａ组（或Ｂ组）进程在读文件Ｐ时，就不允许Ｂ组（或Ａ组）进程读文件Ｐ。试用Ｃ语言实现两组进程的读文件过程。２１．有座东西方向架设、可双向通行的单车道简易桥，最大载重负荷为４辆汽车。请定义合适的信号量，正确使用Ｐ操作、Ｖ操作，实现双向车辆的过桥过程。２２．若系统中有５台绘图仪，有多个进程均需要使用２台，规定每个进程一次仅允许申请１台，则至多允许多少个进程参与竞争而不会发生死锁？２３．假设系统中有三类资源（Ａ，Ｂ，Ｃ）和三个进程（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３），假设在某时刻系统有如下状态： ＡＢＣＡＢＣＡＢＣ Ｃ１２４２５８１２１ ３０３３４４４３００４１１５４４１２２请求为了使系统保持完全状态，应该如何处理资源请求？说明理由２４．著名的“哲学家就餐问题”指：５位哲学家围圆桌就座，桌上每两人之间放一根筷子，任一哲学家修学中饿了便可且只能拿起左右两边的筷子吃饭，餐后将两根筷子各放回原处，自己也继续做学问，如此往复，即对哲学家Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４）有循环进程ＳｉＰｉ学问Ｐｉ左手的第ｉ号筷子Ｐｉ右手的第（ｉ＋１）ｍｏｄ５号筷子；Ｐｉ餐；Ｐｉ两根筷子分别放回原处哲学家就餐问题是由这样５个进程组成的系统（１）请说明此系统是个会死锁的系统（２）请分别用死锁预防、死锁避免、死锁检测与恢复来改造系统（３）将上述情况之一编写程序２５．某分时系统中的进程可能出现如下图所示的状态变化，回答下列问题（１）根据图示，该系统采用的是什么进程调度策略（２）把图示中的每一个状态变化的原因填在下表相应的栏中学习“考试点《操作系统》考点过关必做习变原１２３４５６２６．假设一个计算机系统具有如下性能特征：处理一次中断，平均耗用１ｓ；一次进程调度，平均需要２ｓ；将ＣＰＵ分配给选中的进程，平均需要１ｍｓ。再假设其定时器芯片每秒产生１００次中断。请回答：（１）操作系统将百分之几的ＣＰＵ时间用于时钟中断处理（２）如果操作系统采用轮转法调度，１０个时钟中断位１个时间片，那么，操作系统将百分之几的ＣＰＵ时间用于进程调度（包括调度、分配ＣＰＵ和引起调度的时钟中断处理时间）？２７．有以下的经常需要调度执行进程到达时间／运行时０．９０．４１．１５．４７２（１）如果采用非抢占的短进程优先调度算法，请问这５个进程的平均周转时间和平均响应时间分别是多少？（２）如果采用抢占的短进程优先调度算法，请问这５个进程的平均周转时间和平均响应时间分别是多少？（３）采用非抢占的短进程优先调度算法存在平均周转时间较大的问题。为了降低考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统均周转时间，有这样一种解决方案：依旧采用非抢占的短进程优先调度算法，但当就绪队列中只有一个进程等待运行时，不马上运行这个进程，而是让这个进程等待１个单位的时间，然后再选择一个运行时间短的进程投入运行。请问采用这种方法这５个进程的平均周转时间和平均响应时间分别是多少？２８．设某计算机系统有一块ＣＰＵ、一台输入设备、一台打印机。现有两个进程同时进入就绪状态，且进程Ａ先得到ＣＰＵ运行，进程Ｂ后运行。进程Ａ的运行轨迹为：计算５０ｓ，打印信息１００ｓ再计算５０ｓ，打印信息１００ｓ结束。进程Ｂ的运行轨迹为：计算５０ｓ，输入数据８０ｓ再计算１００ｓ，结束。试画出它们的时序关系图，并说明：（１）开始运行后，ＣＰＵ有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？计算 用率。（２）进程Ａ运行时有无等待现象？若有，在什么时候发生等待现象（３）进程Ｂ运行时有无等待现象？若有，在什么时候发生等待现象２９．桌子上有一只盘子，每次只能放任或取出一个水果。现有许多苹果和橘子。一家４口人各行其职。爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放橘子，而在专等吃盘子中的橘子，女儿专等吃盘子中的苹果。请用Ｐ操作、Ｖ操作来实现４人之间的同步算法。３０．８为哲学家围坐一方桌，桌子每边坐２位，每位哲学家面前放一盘面条，桌子四角和每一边（中间）各放着一把叉子。哲学家只从事两种获得：吃饭和思考问题。当一位哲学家感到饥饿时，先取自己边上的叉子，拿到之后，再取自己角上的叉子，两把叉子到手才能用餐，吃完后把两把叉子放回原处。写一段程序描述哲学家的行为，并讨论这种安排是否可能导致死锁。３１．下面是两个并发执行的进程。它们能正确运行吗？若不能请举例说明，并改正之。Ｖａｒｘ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｓｓＰ１ＰｒｏｃｅｓｓＶａｒｙ，ｚ：Ｖａｒｔ，ｕ：ｘ：＝①ｘ：＝②ｙ：＝③ｔ：＝⑥ｉｆｘ＞＝１ｔｈｅｎｙ：＝ｙ＋④ｉｆｘ＜＝１ｔｈｅｎｔ：＝ｔ＋⑦学习“考试点《操作系统》考点过关必做习ｚ：＝ ｕ：＝ ３２．兄弟俩共同使用一个账号，每次限存或取１０元，存钱与取钱的进程分别如下所示：ｕｎｔ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ａｍｏｕｎｔ：＝０；ｃｏｂｅｇｉｎＰｒｏｃｅｓｓＳＡＶＥ１Ｐｒｏｃｅｓｓ

１＝ｕｎｔ１＝ｍ１＋１０；ｕｎｔ＝１２２＝ｕｎｔ２＝ｍ２１０；ｕｎｔ＝２ｃｏｅｎｄ；由于兄弟俩可能同时存钱和取钱，因此两个进程是并发的。若哥哥先存了两次钱，但在第３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Ｐ操作、Ｖ操作实现两并发进程的互斥执行？３３．战地指挥官通过无线电不断地向他的３个士兵下达作战指令，但是他必须在得到所有士兵对前一条指令的“ｋｎｌｄｇｅｎｔ之后才能下达新的指令。请使用Ｐ操作、Ｖ操作进行指挥官和士兵之间的协同管理，并对解题思路进行简要解释。考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统３４．假定一个阅览室最多可容纳１００人，读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室门口的一个登记表上进行登记，而且每次只允许一人进行登记操作。用信号量实现该过程。３５．用Ｐ操作、Ｖ操作解决读者／写者问题的正确程序如下：ｈｅ：Ｓ，ｓｒ；ｉｎｔＳ＝１；Ｓｒ＝１；ｒｃ＝０；Ｒｅａｄｅｒ（）｛Ｐ（Ｓｒ）ｒｃ＝ｒｃ＋ｉｆ（ｒｃ＝＝１）ｔｈｅｎＰ（Ｓ）Ｖ（Ｓｒ）；ｒｅａｄｆｉｌｅ（）；Ｐ（Ｓｒ）ｒｃ＝ Ｖ（Ｓｒ）；｝Ｗｉｔｅｒ（）Ｐ（Ｓ）ｗｒｉｔｅｆｉｌｅ（）；Ｖ（Ｓ）；｝请回答（１）信号量Ｓｒ的作用（２）程序中什么语句用于读、写互斥，写、写互斥（３）若规定仅允许５个进程同时读，怎样修改程序３６．用信号量和Ｐ操作、Ｖ操作编写程序：多个读进程和多个写进程共享一个文件。要求：（１）写操作只能互斥、独立进行学习“考试点《操作系统》考点过关必做习（２）读操作可以同时共享读文件（３）当有写操作请求时，禁止新的读操作：有正在读文件的进程时，在读操作完成后进行写文件操作。３７．假设具有５个进程的集合Ｐ＝｛｝，系统中有３类资源Ａ、Ｂ、Ｃ，假设在某时刻有如下状态：请问当前系统是否处于安全状态？如果系统中的可利用资源Ａｖａｉｌａｂｌｅ为（０，６，２），系统是否安全？如果系统处在安全状态，请给出安全序列；如果系统处在非安全状态，说明原因。３８．一个系统中存在某类资源ｍ个，被ｎ（ｎ≤个进程共享，即每个进程至少需要一个资源。资源的分配和释放必须一个一个地进行，请证明在以下两个条件下系统是否会发生死锁：（１）每个进程需要资源的最大数在１～ｍ之间（２）所有进程需要的资源总数小于ｍ＋ｎ３９．某银行计算机系统要实现一个电子转账系统，基本的业务流程是首先对转出方和转入方的账号进行加锁，然后进行转账业务，最后对转出方和转入方的账号进行解锁。如果不采取任何措施，系统会不会发生死锁？为什么？请设计一种能够避免死锁的方法。４０．系统有同类资源ｍ个，供ｎ个进程共享，如果每个进程对资源的最大需求量为ｋ，问ｍｎ，ｋ的值分别是下列情况时，是否会发生死锁？序ｍｎｋ是否会死说１６３３２９３３３６３４１．有３个进程发工作。进程用自已进程用资源考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课程电话：４００６８８５３６５2014专业课配套讲义（统和进程用资源问（１）若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么（２）为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略？列举出所有可能的方法４２．有一阅览室，读者进入时必须先在一张表上进行登记。该表为每一座位列出一个表目。（包括座号、姓名、阅览时间），读者离开时要撤销登记信息。阅览室有１００个座位。（１）为描述读者的动作，应编写几个程序，应设置几个进程？程序和进程之间的对应关系如何？（２）试用Ｐ，Ｖ操作描述这些进程间的同步关系４３．有一只铁笼子，每次只能放人一只动物。猎手向笼中放人老虎，农民向笼中放人猪，动物园等待取笼中的老虎，饭店等待取笼中的猪，试用Ｐ，Ｖ操作写出能同步执行的程序。４４．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。４５．某数据库有一个写进程，多个读进程，它们之间读、写操作的互斥要求是：写进程正在写该数据库时不能有其他进程读该数据库，也不能有其他进程写该数据库；读进程之间不互斥，可以同时读该数据库。请用信号量及Ｐ、Ｖ操作描述这一组进程的工作过程。４６．抽烟问题：有一个烟草代理和三个抽烟者。抽烟者若要抽烟，必须具有烟草、烟纸和火柴。三个抽烟者中，一个缺烟叶、一个缺烟纸、一个缺火柴。烟草代理会源源不断地分别供应烟叶、烟纸和火柴，并将它们放在桌上。如果他放的是烟叶，则缺烟叶的抽烟者会拾起烟叶，制作香烟，然后抽烟；其他类推。试用信号量同步烟草代理和三个抽烟者。４７．今有三个批处理作业。第一个作业１０：００到达，需要执行２小时。第二个作业１０：１０到达，需要执行１小时。迪桑作业１０：２５到达，需要执行２５分钟。分别采取如下三种作业调度算法：学习“考试点《操作系统》考点过关必做习算法作业到达时开始执行时执行结束时１１０：１０：１２：２１０：１２：１３：３１０：１３：１３：算法作业到达时开始执行时执行结束时１１０：１１：１２：２１０：１０：１３：３１０：１０：１３：算法作业到达时开始执行时执行结束时１１０：１０：１２：２１０：１２：１３：３１０：１２：１２：（１）计算各调度算法下的作业平均周转时间（２）调度算法一、三分别是什么作业调度算法４８．在单ＣＰＵ和两台输入／输出设备（Ｉ１，Ｉ２）的多道程序设计环境下，同时投入三个作业Ｊｏｂ１，Ｊｏｂ２，Ｊｏｂ３运行。这三个作业对ＣＰＵ和输入／输出设备的使用顺序和时间如下所示：ｓｓｓｓｓＪｏｂ２：Ｉ１（２０ｓ）；ＣＰＵ（２０ｓ）；Ｉ２（４０ｓ）Ｊｏｂ３：ＣＰＵ（３０ｓ）；Ｉ１（２０ｓ）；ＣＰＵ（１０ｓ）；Ｉ１（１０假定ＣＰＵ，能并行工作，Ｊｏｂ先级最高，Ｊｏｂ之，Ｊｏｂ先级最低，优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的ＣＰＵ，但不抢占试求：（１）三个作业从投入到完成分别需要的时间（２）从投入到完成的ＣＰＵ利用率（３）Ｏ设备利用率４９．３中资源Ａ（１７）、Ｂ（５）、Ｃ（２０），５个进程始时刻的系统状态考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课 电话：４００６８８５ 2014专业课配套讲义（统进最大资源需求已经分配的数剩余的数ＡＢＣＡＢＣＡＢＣ５５９２１２２３３５３６４０２４０４０５４２５２０４４２４３１４（１）初始时刻是否是安全状态？给出安全序列（２）如果Ｐ２请求资源（０，３，４）能否实施资源分配（３）在（２）的条件下，Ｐ４请求（２，０，１）能否实现资源分配？为什么~、单项选择１．【答案 个优【解题思路 优先级调度算法（ＰＲＩ）的基本思想是：内核为每个进程先级，进程按照优先级的大小顺序在就绪队列中排队，内核 ＣＰＵ分配予就—绪队列头部的第一个进程———优先级最大的进程 因此，进程的优先级越低，就绪队列中的排队位置就越靠近队列尾，获得运行之前的等待时间就越长 低优级的进程必须等待所有高优先级进程运行结束后才会被调度运行 如果不断有优先进程加入就绪队列，那么低优先级进程就会一直等待下去。 这就是所谓的现象。２．【答案 “饿【解题思路】进程管理机制存在一个明显的局限性，就是进程的创建、通信和调度开销比较大，影响了并行程序的执行效率。为此，操作系统引入了线程概念和线程管理机制。线程是进程中的一个程序执行单程序执行单元。进程中的多个线程共享进程的地址空间和其他资源，包括程序、数据、文件、通信端口等。因此，线程之间可以直接交换数据。３．【答案】【解题思路】线程的实现方法有三种：在用户空间中实现、在内核中实现和前面两种方法的混合实现。在用户空间中实现线程时不需要操作系统内核的支持，通过用户空间中的多线程库实现线程的创建、管理和调度。而在内核中实现线程时，需要操作系学习“考试点《操作系统》考点过关必做习统在已有的进程管理机制下实现线程的管理和调度机制。在用户空间中实现的线程称为用户级进程（ＵＬＴ）；在内核中实现的线程称为核心级线程（ＫＬＴ）。线程像进程一样，在用户态下执行用户程序，在核心态下执行内核程序。为了提高内核的执行效率，操作系统也会创建一些线程专门完成内核的特定功能，如电源管理、缓冲区刷新等。这些专门执行内核程序的线程称为核心线程。４．【答案】【解题思路】当正在执行的进程需要使用某种资源或等待某个事件时，如果资源已被其他进程占用或事件尚未出现，该进程不能获得所需的资源而无法继续运行，于是，进程将被阻塞。进程在阻塞状态中等待资源被释放，或等待事件的发生。所以，进程在执行系统调用时，如果需要使用某种资源，就可能导致进程阻塞。“读／写文件”需要使用设备和文件缓冲区；“申请内存”需要分配内存资源；“发送消息”需要使用消息缓冲区。５．【答案】【解题思路】本题中两个进程之间的制约关系是同步关系，进程Ｂ必须在进程Ａ将数据放入缓冲区之后才能从缓冲区中读出数据。６．【答案】临界段（）①临界资源指必须互斥访问的资源。例如，需要独占使用的硬件资源，多个进程共享的变量、结构、队列、栈、文件件资源。②临界区指访问临界资源的必须互斥地执行的程序段。某个临界段中执行时他进程不能进入相同临界资源的任何临界段。７．【答案】【解题思路】资源顺序分配方法是：给系统中的每类资源赋予一个自然数的序号，限制进程只能严格按照资源序号由小到大的顺序申请资源。该方法避免“循环等待”的情况发生。因为，若出现循环等待，则必会有进程在获得大序号资源后申请小序号资源。８．【答案】【解题思路】本题主要考查进程之间状态的转换。进程各种状态的转换如下图考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课程电话：４００６８８５３６５2014专业课配套讲义（统题９答ＡＡＤＢＣＤＡＣＢＡ题答ＢＡＢＢＡＢＣＡＤＢ二、