孝感学院10—11学年操作系统期末试卷2010

?????? 孝 感 学 院

2010—2011学年度第一学期期末试试卷

考核课程： 操作系统 考核类型： 考试 考核形式： 闭卷 学生所在院系： 年 级： 试 卷： ? ? ? ? 线： ?号 ? 学 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 封 ? ：?名? ?姓? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 密 ?：?级? 班????????????? 题号 一 二 三 四 五 总分 得分 得分 阅卷人 一、单项选择题（请将正确答案的选项填在下面的表格中，否则不计分） （共40分，每小题2分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1、操作系统是一种（ D ）。

A通用软件 B应用软件 C软件包 D系统软件 2、下面关于操作系统的叙述中正确的是（ B ）。

A 批处理作业必须具有作业控制信息 B 分时系统不一定都具有人际交互功能

C 从响应时间的角度看，实时系统与分时系统差不多 D 由于采用了分时技术，用户可以独占计算机的资源

3、操作系统有多种类型，允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统，称为（ A）。

A分时操作系统 B批处理操作系统 C 实时操作系统 D 多处理机操作系统 4、从下面对临界区的论述中，选择一条正确的论述。（ D） A 临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码。 B 临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码。 C 临界区是指进程中用于实现共享资源的那段代码。 D 临界区是指进程中访问临界资源的那段代码。

5、用signal操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态为（B ）。 A 等待 B 就绪 C 运行 D 由用户自己确定

命题教师 张学敏 院系负责人签字

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6、任何两个并发进程之间（A ）。

A 可能存在同步或互斥关系 B 一定存在同步关系 C 一定彼此独立无关 D 一定存在互斥关系

7、进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用（A ）、进程撤销、进程阻塞、进程唤醒等进程控制原语实现。

A 进程创建 B 进程管理 C 进程创建 D 进程同步 8、下列选项中，操作系统提供的给应用程序的接口是（ A）。

A、系统调用 B、中断 C、库函数 D、原语 9、下列选项中，导致创进新进程的操作是（A ）。

I用户登陆成功 II设备分配 III启动程序执行

A、仅I和II B、仅II和III C、仅I和III D、I、II、III

10、设与某资源相关联的信号量初值为3，当前值为-1，若M表示该资源的可用个数，N表示等待该资源的进程数，则M，N分别是（D）

A、0，1 B、1，0 C、1，2 D、2，1 11、下列选项中，降低进程优先权级的合理时机是（A）

A、进程的时间片用完 B、进程刚完成I/O，进入就绪列队 C、进程长期处于就绪列队 D、进程从就绪状态转为运行状态 12、进程PO和P1的共享变量定义及其初值为： booleam flag[2]; int turn=0;

flag[0]=false; flag[1]=false;

若进行P0和P1访问临界资源的类C代码实现如下： void p0() // 进程p0 void p1 () // 进程p1 { {

while （TRUE）{ while （TRUE）{ flag[0]=TRUE; turn=1; flag[1]=TRUE; turn=0; While (flag[1]&&(turn==1)) ; While (flag[0]&&(turn==0)); 临界区； 临界区； flag[0]=FALSE; flag[1]=FALSE; } } } }

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则并发执行进程PO和P1时产生的情况是（ ）

A、不能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象 B、不能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象 C、能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象 D、能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象 13、并发进程失去封闭性特征，是指（ B ）。

A 多个相互独立的进程以各自的速度向前推进 B 并发进程的执行结果与速度无关

C 并发进程执行时，在不同时刻发生的错误 D 并发进程共享公共变量，其执行结果与速度有关 14、（ B ）是进程存在的唯一标志。

A DCB； B FCB； C JCB； D PCB

15、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（ D）。

A 先来先服务 B 优先级高者优先 C 最高响应比优先 D 短作业优先

16、（ C）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 动态 C 静态 D 短作业 17、并发性是指若干事件在（B）发生。

A同一时刻 B同一时间间隔内 C不同时刻 D 不同时间间隔内 18、资源静态分配法破坏了死锁产生的（B ）条件来预防死锁的发生。

A 互斥条件 B请求和保持 C 不可剥夺条件 D环路条件 19、作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、（B ）和完成。

A 就绪 B 执行 C 等待 D 开始

20、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（C ）也可能产生死锁。

A 进程优先权 B 资源的线性分配 C 进程的推进顺序 D 分配队列优先权 得分

阅卷人

二、判断题（共10分，每小题1分）

1、（ T）操作系统完成的主要功能是与硬件相关的。

2、（F）当计算机系统没有用户程序执行时，处理机完全处于空闲状态。 3、（F）在多道程序系统，进程需要等待某种事件的发生时，进程一定进入阻塞状态。

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4、（T）进程是基于多道程序技术而提出的，其基本的特征是动态性；进程的执行是在多个状态 间多次转换的过程，但只有处于就绪和执行状态的进程位于内存。 5、（F ）进程A、B共享变量x，需要互斥执行；进程B、C共享变量y，B、C也需要互斥执行， 因此，进程A、C必须互斥执行。 6、（T）引入管程是为了让系统自动处理临界资源的互斥使用问题。 7、（F）进程调度算法各种各样，但是如果选择不当，就会造成死锁。 8、（T）进程调度方式有剥夺式和非剥夺式。 9、（F）单道程序系统中程序的执行也需要同步和互斥。 10、（F）在银行家算法中，对某时刻的资源分配情况进行安全分析，如果该时刻状态是安全的， 则存在一个安全序列，且这个安全序列是唯一的。

三、简答题（共20分，每小题5分） 1、什么是操作系统? 操作系统的主要功能是什么? 答：

操作系统的任务是为多道程序提供良好的运行环境，以保证多道程序能顺利运行，并能最大程度地提高系统中各种资源的利用率和方便用户使用。

操作系统的主要功能是：处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理和用户接口管理。

2、试说明进程和程序之间的区别和联系。

答：进程是一个具有独立功能程序在某一个数据集合上的一个执行过程，是动态的，而程序是静态的。 在传统的操作系统中，程序不能独立运行，作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。

得分 阅卷人 3、 什么是进程？给出进程的状态转换图，并标明转换原因。

答：进程是一个具有独立功能程序在某一个数据集合上的一个执行过程。

就绪状态到执行状态：调度程序为就绪队列程序分配了处理机

执行状态到就绪状态：正在运行的程序分配给它的时间片用完，进程暂停执行，由执行转为就绪。

执行状态到阻塞状态：正在执行的程序因合作事件未发生，进程由执行转为阻塞。 阻塞状态到就绪状态：处于阻塞状态的进程的等待事件发生，进程由阻塞转为就绪。

4、简述死锁的必要条件和处理死锁的基本方法。

答：死锁的必要条件：互斥条件、不剥夺条件、请求和保持条件、环路等待条件 处理死锁的基本方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁 得分 阅卷人 四、综合应用题（共30分,每小题10分） 1、有5个任务A，B，C，D，E，它们几乎同时到达，预计它们的运行时间为10，6，2，4，8min(分钟)。其优先级分别为3，5，2，1和4，这里5为最高优先级。对于下列每一种调度算法，计算其平均进程周转时间（进程切换开销可不考虑）。（10分） (1) 先来先服务（按A，B，C，D，E）算法。 (2) 优先级调度算法。

(3) 时间片轮转算法（时间片设为2min）。

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答：1）先来先服务FCFS 作业号 到达时间 开始时间 执行时间 完成时间 带权时间 周转时间 A B C D E 0 0 0 0 0 0 10 16 18 22 10 6 2 4 8 10 16 18 22 30 1 8/3 9 5.5 3.75 10 16 18 22 30 平均周转时间=（10+16+18+22+30）/5=19.2 2）优先级调度算法

作业号 优先级 到达时间 开始时间 执行时间 完成时间 周转时间 带权时间 A B C D E 3 5 2 1 4 0 0 0 0 0 14 0 24 26 6 10 6 2 4 8 24 6 26 30 14 24 6 26 30 14 2.4 1 13 7.5 7/4 平均周转时间=（24+6+26+30+14）/5=20

3）时间片轮转算法

A运行2min时间片用完，让出处理机并送往就绪队列末尾，进程B开始运行2min，C进程抢占处理机运行一个时间片且C进程运行完成，C进程的周转时间是6。D运行一个时间片后E开始执行。一轮后剩余进程为A 8，B 4，D 2，E 6。A进程继续运行一个时间片，在第二轮后D进程运行完成，周转时间是14，剩余进程情况：Ａ 6，Ｂ 2，Ｅ 4．第三轮中Ｂ进程运行完成，周转时间是18，剩余进程：A 4，E 2。第四轮过后E进程运行完成，周转时间22。A进程继续运行一个时间片耶运行完成，周转时间24。

平均周转时间=（6+14+18+22+24）/5=16.8

2、三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。P1每次使用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区某一空单元中；P2每次用getodd()从该缓冲区取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数；P3每次用geteven()从该缓冲区取出一个偶数并用counteven()统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。要求用伪代码描述。（10分）

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3、在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：

Max 进程 R1 R2 R3 P1 P2 P3 P4 3 2 2 6 1 3 3 1 4 4 2 2 R1 R2 R3 1 0 0 5 1 1 2 1 1 0 0 2 R1 R2 R3 2 2 2 1 0 2 1 0 3 4 2 0 R1 R2 R3 1 1 2 Allocation Need Available

试问：

（1）银行家算法是避免死锁，试简述死锁避免的含义。（2分）

（2）如果T0时刻P1提出请求Request1(0,1,1)，能否把资源分配给它，为什么？？（3分） （3）如果T0时刻P2提出请求向量Request1(1,0,1)，能否把资源分配给它，为什么？（5分）

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