一. 名词解释题1. 进程控制块(PCB)2. 通道3. 多道程序设计4. 死锁5. 进程调度二、判断题()1、在分时系统中,为使多个用户能够同时与系统交互,最关键的问题是系统能及时接收所个用户的输入。
()2、在进程对应的代码中使用wait、signal操作后,可以防止系统发生死锁。
()3、竞争可同时共享的资源,不会导致系统进入死锁状态。
()4、请求分段存储管理中,分段的尺寸要受主存空间的限制。
()5、属于同一个进程的多个线程可共享进程的程序段、数据段。
()6、设备独立性是指每类设备有自己的设备驱动程序。
()7、信号量的初值不能为负数。
()8、最佳适应算法比首次适应算法具有更好的内存利用率。
()9、为提高对换空间的利用率,一般对其使用离散的分配方式。
()10、文件系统中,所有文件的目录信息集中存放在内存的一个特定区域中。
三. 填空题1. 分时系统追求的目标是_____.2. 从静态的观点看, 操作系统中的进程是由程序段、数据和____三部分组成.3. 在操作系统设计时确定资源分配算法, 以消除发生死锁的任何可能性, 这种解决死锁的方法是____.4. 实时系统应具有两个基本特征: 及时性和______.5. 进程获得了除CPU外的所有资源, 一旦获得CPU即可执行, 这时进程处于_____状态.6. 为实现CPU与外部设备的并行工作, 系统必须引入_____硬件基础.7. 在存储管理中, 为进程分配内存时, 取满足申请要求且长度最大的空闲区域, 这一算法称为_____.8. 产生死锁的四个必要条件是_____、_____、_____和_____.9. 解决死锁问题的基本方法有、、和。
10.进程最基本的特征是,因为进程的实质是程序的一次执行过程,而且该特征还表现在进程由而产生,由而执行,由而消亡,即进程具有一定的生命期。
四. 简答下列问题1.简述操作系统的五大管理功能。
2. 说明进程的结构、特征和基本状态。
3. 试说明进程互斥、同步和通信三者之间的关系。
4. 为什么要引入动态重定位?如何实现?5. 存储管理的主要功能是什么?五.分析计算1. 设系统中有三类资源A、B和C,又设系统中有5个进程P1,P2,P3,P4和P5.在T0时刻系统状态如下:最大需求量已分配资源量剩余资源量A B C A B C A B CP1 8 6 4 1 2 1 2 1 1P2 4 3 3 3 1 1P3 10 1 3 4 1 3P4 3 3 3 3 2 2P5 5 4 6 1 1 3(1) 系统是否处于安全状态?如是,则给出进程安全序列.(2) 如果进程P5申请1个资源类A、1个资源类B和1个资源类C,能否实施分配?为什么?2. 在一个两道的批处理操作系统中,有6个作业进入系统,它们的进入时刻、估计运行时间和优先级如下表所示.作业号进入时刻估计运行时间优先级JOB1 8:00 90分钟 5JOB2 8:10 30分钟 6JOB3 8:30 20分钟 3JOB4 8:50 15分钟 8JOB5 9:20 10分钟 2JOB6 9:40 5分钟 4系统采用短作业优先作业调度算法,作业一旦被调度运行就不再退出.但当有新的作业投入运行时,可以按照优先级进行进程调度.(1)试给出各个作业的运行时间序列.(例如:JOB1:8:00-8:30,9:10-9:20,…)(2)试计算出作业的平均周转时间.3.在一个请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5,目前它还没有任何页装入内存,当分配给该作业的物理块数目M分别为3和4时,请分别计算采用OPT、LRU和FIFO页面淘汰算法时访问过程中所发生的缺页次数和缺页率,并比较所得的结果。
4.请用信号量解决“过独木桥”问题:同一方向的行人可连续过桥,当某一方向有人过桥时,另一方向的行人必须等待;当某一方向无人过桥时,另一方向的行人可以过桥。
复习题答案一. 名词解释题1. 进程控制块(PCB):(Process Control Block)这是为使多个程序能并发执行而为每个程序所配置的一个数据结构,其中存放了用于描述该进程情况和控制进程运行所需的全部信息。
2. 通道:通道是一个独立于CPU的专管输入/输出控制的处理机,它控制设备与内存直接进行数据交换。
它有自己的通道指令,这些通道指令受CPU启动,并在操作结束时向CPU 发中断信号。
通道方式进一步减轻了CPU的工作负担,增加了计算机系统的并行工作程度。
3. 多道程序设计:在计算机内存中同时存放若干道已开始运行且尚未结束的程序,它们交替运行,共享系统中的各种硬、软资源,从而使处理机得到充分利用。
提高 CPU利用率,改善内存和I/O设备的利用情况。
4. 死锁:指多个进程因竞争共享资源而造成的一种僵局,若无外力作用,这些进程都将永远不能再向前推进。
5. 进程调度:在多道程序环境下,进程数目往往多于处理机数目,致使它们争用处理机。
这就要求系统能按某种算法,动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程,使之执行。
分配处理机的任务是由进程调度程序完成的。
它是操作系统设计的中心问题之一。
二、判断题1、×2、×3、√4、√5、√6、×7、√8、×9、×10、×三. 填空题1.(及时响应)2. 进程控制块PCB3.(死锁预防)4.(可靠性)5.(就绪)6.(通道)7.(最坏适配算法)8.(互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件、环路等待条件)9.(预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁)10.(动态性、创建、调度、撤销)四. 简答下列问题1. 进程管理:又称处理机管理,实质上是对处理机执行“时间”的管理,即如何将 CPU 真正合理地分配给每个任务存储管理:实质是对存储“空间”的管理,主要指对内存的管理。
设备管理:实质是对硬件设备的管理,其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收。
作业管理:包括任务管理、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等。
文件管理:又称为信息管理。
2.结构: PCB (进程控制块)+程序+数据集合。
特征:动态性、并发性、独立性、制约性、结构性。
基本状态:就绪态、执行态、阻塞态。
3.进程的同步与互斥是指进程在推进时的相互制约关系。
在多道程序系统中,由于资源共享与进程合作,这种进程间的制约成为可能。
为了保证进程的正确运行以及相互合作的进程之间交换信息,需要进程之间的通信。
进程之间的制约关系体现为:进程的同步和互斥。
4.静态重定位是在链接装入时一次集中完成的地址转换,但它要求连续的一片区域,且重定位后不能移动,不利于内存空间的有效使用。
所以要引入动态重定位,它是靠硬件地址变换部分实现的。
通常采用重定位寄存器等实现。
5.⑴、内存区域的分配和管理:通过建表、查表、改表和回收登录内存使用情况,系统或用户申请内存时按选定的分配算法确定分区等,保证分配和回收;⑵、内存的扩充技术:使用虚拟存储或自动覆盖技术提供比实际内存更大的空间;⑶、内存的保护技术:各道作业、任务或进程在自己所属区域中运行,不破坏别的作业或不被“别人”破坏,更不要破坏整个系统工作。
五.分析计算1.答案:(1)最大需求量已分配资源量剩余资源量尚需要量A B C A B C A B C A B CP1 8 6 4 1 2 1 2 1 1 7 4 3P2 4 3 3 3 1 1 1 2 2P3 10 1 3 4 1 3 6 0 0P4 3 3 3 3 2 2 0 1 1P5 5 4 6 1 1 3 4 3 3系统是处于安全状态,安全序列为:P4,P2,P1,P3,P5(2)P5申请(1,1,1)最大需求量已分配资源量剩余资源量尚需要量A B C A B C A B C A B CP1 8 6 4 1 2 1 1 0 0 7 4 3P2 4 3 3 3 1 1 1 2 2P3 10 1 3 4 1 3 6 0 0P4 3 3 3 3 2 2 0 1 1P5 5 4 6 2 2 4 3 2 2不能实施分配,因为分配后找不到安全序列,系统将处于不安全状态.2.(1)各个作业的运行时间序列为:JOB1 8:00-8:10,8:40-10:00JOB2 8:10-8:40JOB3 10:05-10:25JOB4 10:25-10:50JOB5 10:50-11:00JOB6 10:00-10:05(2)根据公式计算(略).3.(1)OPT 算法,M=3 7/12=0.58M=4 6/12=0.5块增加,减少缺页次数,从而降低缺页率。
(2)LRU算法,M=3 10/12=0.83M=4 8/12=0.67块增加,减少缺页次数,从而降低缺页率。
(3)FIFO算法,M=3 9/12=0.75M=4 10/12=0.83块增加,增加缺页次数,从而提高了缺页率。
4.将独木桥的两个方向分别标记为A和B,并用整形变量countA、countB分别表示A、B 方向上已在独木桥上的行人数,它们的初值为0;再设置三个初值都为1的互斥信号量:SA 用来实现对countA的互斥访问,SB用来实现对countB的互斥访问,mutex用来实现两个方向的行人对独木桥的互斥访问。
则可将A方向行人的动作描述为:wait(SA);if(countA==0)then wait(mutex);countA=countA+1;通过独木桥;wait(SA);countA=countA-1;if(countA==0)then signal(mutex);signal(SA);B方向行人算法A方向类似,只需将SA换成SB,countA换成countB即可。