计算机操作系统题库及答案(编辑修改稿)

计算机操作系统题库及答案(编辑修改稿)内容摘要：

20．操作系统中用于完成一些特定功能的、不可中断的过程称为。 答：原语 三．简答题 1． 在操作系统中为什么要引入进程概念 ?它与程序的关系是怎样的 ? 答： 在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。 这些都是在程序执行的动态过程中发生的。 用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中 的这些特征。 为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。 进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。 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；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，它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤销而消亡。 (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)在传统的操作系统中，进程是资源分配和调度运行的基本单位，而程序不是。 (5)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；而一个进程至少对应执行一个程序。 2．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 ? 答： (1)进程控制：系统必须设置一套控制机构来实现进程创建、进程撤消以及进程在运行过程中的状态转换。 (2)进程同步：系统必须设置同步机制来实现对所有进程的运行进行协调，协调的方式包括进程的互斥和进程 的同步。 (3)进程通信：多道程序环境下可能需要诸进程合作完成一个任务，这些进程相互间需要通过交换信息来协调各自工作的进度。 因此系统必须具有进程之间通信 (交换信息 )的能力。 (4)进程调度：系统必须能够在处理机空闲时，按一定算法从就绪进程队列中选择一个就绪进程，把处理机分配给它，并为之设置运行的现场使其投入运行。 3．在操作系统中引入线程概念的主要目的是什么。 答：减少程序并发执行时所需付出的时空开销，提高程序执行的并发度。 特别有利于共享存储器的多处理机系统，和更加适合 c／ s 模型。 4．在一个单 CPU 的多道 程序设计系统中，若在某一时刻有 N 个进程同时存在，那么处于运行态、等待态和就绪态进程的最小和最大值分别可能是多少。 答：若多道程序设计系统中，在某一时刻有 N 个进程同时存在，则处于运行态的进程最少 0 个，最大 1 个；处于就绪态的进程最少 0个，最大 N— 1个；处于等待态的进程最少0 个，最大 N 个。 5．设有 n 个进程共享一个互斥段，对于如下两种情况： (1)如果每次只允许一个进程进入互斥段； (2)如果每次最多允许 m 个进程（ mn）同时进入互斥段。 试问：所采用的互斥信号量初值是否相同 ?信号量的变化范围如何 ? 答： (1)信号量的初值为 1。 信号量的变化范围是 1， 0，－ 1，„，－ (n－ 1)。 (2)信号量的初值为 m。 信号量的变化范围是： m， m－ 1，„ ,1,0,„ ,－ (n－ m)。 四．应用题 1．在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区；计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。 试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。 解：在本题中，应设置两个信号童 sf， se，信号量 sf 表示缓冲区中是否有可供打印的 计算结果，其初值为 o；信号量 se用于表示缓冲区有无空位置存放新的信息，其初值为 1。 本题的同步 描述如下： int se=1。 int sf=0。 main( ) { cobegin get ( )。 pute ( )。 coend } get ( ) { while (采集工作未完成 ) { 采集一个数据； p(se)。 将数据送入缓冲区； v(sf)。 } } pute ( ) { while (计算工作未完成 ) { p(sf)。 从缓冲区中取出数据； v(se)。 进行数据计算； } } 2．下图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：上图说明任务启动后 Sl先执行。 当 S1 结束后， S S3 可以开始执行。 S 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 b b b4分别表示进程 S S S4 是否可以开始执行，其初值均为 0。 这四个进程的同步描述如下： int b2=0。 int b3=0。 int b4=0。 main ( ) { cobegin s1 ( )。 s2 ( )。 s3 ( )。 s4 ( )。 coend } s1 ( ) { „ v(b2)。 v(b3)。 } s2 ( ) { p(b2)。 „ v(b4)。 } s3 ( ) { p(b3)。 „ v(b4)。 } s4 ( ) { p(b4)。 p(b4)。 /*因在 s2 和 s3 完成后均对 b4 作了 v 操作，因此这里要用两个 p 操作 */ „ } 3． 用 PV 操作解决读者写者问题的正确程序如下： begin S, Sr: Semaphore。 rc: integer。 S:=1。 Sr:=1。 rc:=0。 cobegin PROCESS Reader i ( i=1,2...) begin P(Sr) rc:=rc+1。 if rc=1 then P(S)。 V(Sr)。 read file。 P(Sr)。 rc:=rc1 if rc=0 thenV(S)。 V(Sr)。 end。 PROCESS Writer j (j=1,2...) begin P(S)。 Write file。 V(S) end。 coend。 end。 请回答：（ 1）信号量 Sr 的作用； (1) 程序中什么语句用于读写互斥，写写互斥； (2) （ 3）若规定仅允许 5 个进程同时读怎样修 改程序。 答： （ 1） Sr 用于读者计数 rc 的互斥信号量； （ 2） if rc=1 then P（ S）中的 P（ S）用于读写互斥，写者进程中的 P（ S）用于写写互斥，读写互斥。 （ 3）程序中增加一个信号量 S5，初值为 5， P（ S5）语句加在读者进程 P（ Sr）之前， V（ S5）语句加在读者进程第 2 个 V（ Sr）之后。 4. 设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是： 司机的活动： 启动车辆； 正常行车； 到站停车； 售票员的活动：关车门； 售票； 开车门； 在汽车不断的到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系。 用信号量和 P、 V操作实现他们的同步。 解：在汽车行驶过程中，司机活动与售票员活动之间的同步关系为：售票员关车门后， 向司机发开车信号，司机接到开车信号后启动车辆，在汽车正常行驶过程中售票员售票，到站时司机停车，售票员在车停后开车门让乘客上下车。 因此司机启动车辆的动作必须与售票员关车门的动作取得同步；售票员开车门的动作也必须与司机停车取得向步，在本题中，应设置两个信号量： s s2， s1表示是否允许司机启动汽车，其初值为 0： s2表示是否允许售票员开门，其初值为 0。 用 P、 v原语描述如下： int s1=0。 int s2=0。 main ( ) { cobegin driver ( )。 busman ( )。 coend } driver ( ) { while(1) { p(s1)。 启动车辆； 正常行车； 到站停车； v(s2)。 } } busman ( ) { while(1) { 关车门； v(s1)。 售票； p(s2)。 开车门； 上下乘客； } } 第三章 处理机调度与死锁 一．选择题 1．在为多道程序所提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。 但是，不适当的 也可能产生死锁。 A．进程优先权 C. 进程推进顺序 答： C 2．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．撤消进程 C．拒绝分配新资源 D. 修改信号量 答： B 4．产生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这 四个必要条件之一，但破坏 条件是不大实际的。 A．互斥 B．不可抢占 C．部分分配 D. 循环等持 答： A 5．在分时操作系统中，进程调度经常采用 算法 . A．先来先服务 B．最高优先权 C. 时间片轮转 D．随机 答： C 6．资源的按序分配策略可以破坏 条件。 A．互斥使用资源 B. 占有且等待资源 C. 非抢夺资源 D．循环等待资源 答： D 7．在 情况下，系统出现死锁。 A．计算机系统发生了重大故障 B．有多个封锁的进程同时存在 C．苦干进程因竞争资源而无休止地相互等持他方释放已占有的资源 D．资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数 答： C 8．银行家算法是一种 算法。 A．死锁解除 B．死锁避免 C. 死锁预防 D. 死锁检测 答： B 9. 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 先来先服务 B．静态 C．动态 D．短作业 答： B 10. 某系统中有 3 个并 发进程，都需要同类资源 4个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是 . A． 9 B． 10 C． 11 D． 12 答： B 11．在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是。 A. 银行家算法 B．资源有序分配法 C．死锁检测法 D．资源分配图化简法 答： B 12．以下叙述中正确的是。 A．调度原语主要是按照一定的算法，从阻塞队列中选择一个进程，将处理机分配给它。 B．预防死锁的发生可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一来实现 ,但破坏互斥 条件的可能性不大。 C．进程进入临界区时要执行开锁原语。 D．既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是先来先服务算法 答： B 13． 是作业存在的惟一标志。 A. 作业名 B. 进程控制块 C. 作业控制块 D．程序名 答： C 14．作业调度算法的选择常考虑因素之一是使系统有最高的吞吐量，为此应。 A. 不让处理机空闲 B．能够处理尽可能多的作业 C. 使各类用户都满意 D．不使系统过于复杂 答： B 15．用户使用操作系统通常有三种 手段，它们是终端命令、系统调用命令和。 A．计算机高级指令 B．宏命令 C. 作业控制语言 D．汇编语言 答： C 16．在分时操作系统环境下运行的作业通常称为。 A．后台作业 B．长作业 C. 终端型作业 D．批量型作业 答： C 17. 当作业进入完成状态，操作系统。 A. 将删除该作业并收回其所占资源，同时输出结果 B．将该作业的控制块从当前作业队列中剔除，收回其所占资源 C. 将收回 该作业所占资源并输出结果 D．将输出结果并删除内存中的作业 答： B 18. 在各种作业调度算法中，若所有作业同时到达，则平均等待时间最短的算法是。 A．先来先服务 B．优先权调度 C. 最高响应比优先 D．短作业优先 答： D 19. 既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是。 A. 响应比高者优先 B．短作业优先 C. 优先级调度 D．先来先服务 答： A 20．作业调度程序从处于 状态的队列中选取适当的作业投入运行。 A．运行 B．提交 C 完成 D．后备。