计算机操作系统期末复习题

计算机操作系统期末复习题

注：1-简单 2-一般 3-较难 4-难 第一部分 操作系统基本概念

一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中) 1、操作系统是一种（ ）。

A、 应用软件 B、 系统软件 C、 通用软件 D、 工具软件 答案-1：B

2、 计算机系统的组成包括（ ）。

A、程序和数据 B、处理器和内存

C、计算机硬件和计算机软件 D、处理器、存储器和外围设备 答案-1：C 3、下面关于计算机软件的描述正确的是（ ）。

A、它是系统赖以工作的实体 B、它是指计算机的程序及文档

C、位于计算机系统的最外层 D、分为系统软件和支撑软件两大类 答案-2：B 4、财务软件是一种（ ）。

A、系统软件 B、接口软件 C、应用软件 D、用户软件 答案-2：C 5、世界上第一个操作系统是（ ）。

A、分时系统 B、单道批处理系统 C、多道批处理系统D、实时系统 答案-1：B

6、批处理操作系统提高了计算机的工作效率，但（ ）。

A、系统资源利用率不高 B、在作业执行时用户不能直接干预 C、系统吞吐量小 D、不具备并行性 答案-3：B 7、引入多道程序的目的是（ ）。

A、为了充分利用主存储器 B、增强系统的交互能力

C、提高实时响应速度 D、充分利用CPU，减少CPU的等待时间 答案-3：D

8、在多道程序设计的计算机系统中，CPU（ ）。

A、只能被一个程序占用 B、可以被多个程序同时占用 C、可以被多个程序交替占用 D、以上都不对 答案-2：C 9、多道程序设计是指（ ）。

A、有多个程序同时进入CPU运行 B、有多个程序同时进入主存并行

运行

C、程序段执行不是顺序的 D、同一个程序可以对应多个不同的

进程

答案-3：B 10、 从总体上说，采用多道程序设计技术可以（ ）单位时间的算题量，但对每一个算题，从算题开始到全部完成所需的时间比单道执行所需的时间可能要（ ）。

A、增加 减少 B、增加 延长 C、减少 延长 D、减少 减少 答案-4：B 11、 允许多个用户以交互使用计算机的操作系统是（ ）。

A、分时系统 B、单道批处理系统 C、多道批处理系统 D、实时系统 答案-2：A 12、 下面关于操作系统的叙述正确的是（ ）。

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机交互功能

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 答案-3：A 13、 操作系统是一组（ ）。

A、文件管理程序 B、中断处理程序 C、资源管理程序 D、设备管理程序 答案-1：C

14、 现代操作系统的两个基本特征是（ ） 和资源共享。

A、多道程序设计 B、 中断处理

C、程序的并发执行 D、 实现分时与实时处理 答案-1：C 15、 （ ）不是操作系统关心的主要问题。

A、 管理计算机裸机

B、 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面 C、 管理计算机系统资源

D、 高级程序设计语言的编译器 答案-2：D

16、 （ ）没有多道程序设计的特点。

A、DOS B、UNIX C、WINDOWS D、OS/2 答案-2：A 17、 下列四个操作系统中，是分时系统的为（ ）。

A、MS-DOS B、WINDOWS 98 C、UNIX D、OS/2系统 答案-1：C 18、 在分时系统中，时间片一定，（ ），响应时间越长。

A、内存越多 B、用户数越多 C、后备队列 D、用户数越少 答案-2：B

19、 当处理器处于管态时，处理器可以执行的指令应该是（ ）。

A、非特权指令 B、仅限于特权指令 C、一切指令 D、访管指令 答案-3：C 20、 当操作系统退出执行，让用户执行时，系统会（ ）。

A、继续保持管态 B、继续保持目态 C、从管态变为目态 D、从

目态变为管态

答案-3：C 21、 批处理系统的主要缺点是（ ）。

A、CPU的利用率不高 B、失去了交互性 C、不具备并行性 D、以上都不是 答案-2：B

22、 在下列性质中，哪一个不是分时系统的特征。（ ）

A、 交互性 B、 多路性 C、 成批性 D、 独占性 答案-2：C

23、 实时操作系统追求的目标是（ ）。

A、高吞吐率 B、充分利用内存 C、 快速响应 D、 减少系统开销 答案-2：C 24、 UNIX命令的一般格式是（ ）。

A、命令名 [选项] [参数] B、[选项] [参数] 命令名 C、[参数] [选项] 命令名 D、[命令名] [选项] [参数]

答案-2：A

25、 以下（ ）项功能不是操作系统具备的主要功能。

A、内存管理 B、中断处理 C、文档编辑 D、CPU调度 答案-1：C

26、 用户在一次计算过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（ ）。

A、进程 B、程序 C、作业 D、系统调用 答案-2：C 27、 操作系统程序结构的主要特点是( )。

A、 一个程序模块 B、分层结构 C、 层次模块化 D、子程序结构 答案-4：C

28、 操作系统负责为方便用户管理计算机系统的（ ）。

A、 程序 B、 文档资料 C、 资源 D、 进程 答案-1：C

29、 计算机在接受用户请求后处理数据以及在数据处理结束时，将结果送到终端显示器。例如，导弹控制系统应选择安装( )；计算机订票系统应选择安装( )。

A、批处理操作系统 B、分时操作系统 C、实时操作系统 D、网络操作系统 E、分布式操作系统 答案-3：C，D 30、 CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（ ）。

A、运行进程修改程序状态字 B、中断屏蔽 C、系统调用 D、进程调度程序 答案-2：C 31、 系统调用的目的是（ ）。

A、请求系统服务 B、终止系统服务 C、申请系统资源

D、释放系统资源

答案-2：A 32、 系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（ ）。

A、直接通过键盘交互方式使用 B、只能通过用户程序间接使用 C、是命令接口中的命令使用

D、与系统的命令一样

答案-2：B

33、 为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率的是（ ）。

A、处理器管理 B、存储器管理 C、文件管理 D、作业管理 答案-1：B

二、填空题

1、 计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机__ 资源______的系统软件。

2、 采用多道程序设计技术能充分发挥 处理器与外围设备 与 外围设备之间 并行工作的能力。

3、 操作系统目前有五大类型：_ 批处理操作系统_、__分时操作系统__、_实时操作系统__、__网络操作系统__和__分布式操作系统__。 4、 操作系统的五大功能是：__ 处理机管理功能______、__ 存储器管理功能______、_设备管理功能_、 文件管理功能______和_ 用户接口_______。

5、 DOS是_ Disk Operating System_（磁盘操作系统）______的缩写。 6、 UNIX系统是 分时 操作系统，DOS系统是 单用户单任务 操作系统。

7、 计算机中的CPU的工作分为系统态和用户态两种，系统态运行 操作系统 程序，用户态运行 应用 程序。

三、简答题

1、什么是操作系统？它的五大主要功能是什么？

答：操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。

操作系统作为计算机基本的系统软件，具有五大功能，分别是：存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理和用户接口管理。

2、解释以下术语：资源、多道程序设计、并发、分时、吞吐量。 答：资源：计算机中硬件和软件的总称。

多道程序设计：在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替地执行。这些作业共享CPU和系统中的其他资源。

并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行，是宏观上的概念。

分时是指多个用户分享使用同一台计算机。多个程序分时共享硬件和软件资源。

吞吐量：在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。 3、实时系统与分时系统的区别是什么？

B、 临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源；

C、 信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。信号量只能由P-V操作来改变；

D、 V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为等待状态，否则现进程继续进行；

E、 消息通信、信箱通信都属于高级通信方式；

F、 死锁是指因相互竞争资源使得系统中有多个阻塞进程的情况； G、 若系统中并发运行的进程和资源之间满足互斥使用、保持和等待、非剥夺性和循环等待，则可判定系统中发生了死锁；

H、 在对付死锁的策略中，解除死锁通常都是和检测死锁配套使用； I、 产生死锁的原因可归结为竞争资源和进程推进顺序不当；

J、 在死锁的解决方法中，由于避免死锁采用静态分配资源策略，所以对资源的利用率不高。

32、 并发性是指若干事件在（ ）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

33、 引入多道程序技术后，处理机的利用率（ ）。

A、降低了 B、 有所改善

C、大大提高 D、 没有变化，只是程序的执行方便了 34、 在单一处理机上执行程序，多道程序的执行是在（ ）进行的。

A、同一时刻 B、 同一时间间隔内

C、某一固定时刻 D、 某一固定时间间隔内 35、 如果某一进程获得除CPU外的所有所需运行资源，经调度，分配给它CPU，该进程将进入（ ）。

A、就绪状态 B、运行状态 C、等待状态 D、活动状态 36、 如果某一进程在运行时，因某种原因暂停，此时将脱离运行状态，而进入（ ）。

A、自由状态 B、停止状态 C、等待状态 D、静止状态 37、 进程从运行状态变为等待状态的原因是（ ）。

A、输入或输出事件发生 B、时间片到

C、输入或输出事件完成 D、某个进程被唤醒 38、 在操作系统中同时存在多个进程，它们（ ）。

A、不能共享系统资源

B、不能调用同一段程序代码 C、可以共享允许共享的系统资源 D、可以共享所有的系统资源

39、 操作系统中有一组常称为特殊系统调用，它不能被系统中断，在操作系统中称为（ ）。

A、初始化程序 B、原语 C、子程序 D、控制模块 40、 进程间的基本关系为（ ）。

A、相互独立与相互制约 B、同步与互斥

C、并行执行与资源共享 D、 信息传递与信息缓冲 41、 进程间的同步与互斥，分别表示了各进程间的（ ）。

A、相互独立与相互制约 B、协调与竞争 C、不同状态 D、 动态性与独立性

42、 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信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（ ）关系。

A、同步 B、互斥 C、竞争 D、合作 答案：A 43、 PV操作是（ ）。

A、两条低级进程通信原语 B、两组不同的机器指令 C、两条系统调用命令 D、两条高级进程通信原语 答案-4：A

44、 信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（ ）。

A、10 B、8 C、6 D、4 45、 利用PV操作可以（ ）。

A、实现进程同步 B、检测死锁 C、解除死锁 D、防止死锁 答案-2：A 46、 系统出现死锁的原因是（ ）。

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、 若干进程因竞争资源而无休止地等待着，不释放已占有的资源 D、 资源数大大少于进程数，或进程同时申请的资源数大大超过资源总数

47、 两个进程争夺同一个资源（ ）。

A、一定死锁 B、不一定死锁 C、不会死锁 D、以上说法都不对 48、 解决死锁的途径是（ ）。

A、立即关机排除故障 B、立即关机再重新开机

C、不要共享资源，增加独占资源

D、设计预防死锁方法，运行检测并恢复

49、 进程P1使用资源情况：申请资源S1，申请资源S2，释放资源S1；进程P2使用资源情况：申请资源S2，申请资源S1，释放资源S2，系统并发执行进程P1，P2，系统将（ ）。

A、必定产生死锁 B、 可能产生死锁

C、会产生死锁 D、 无法确定是否会产生死锁 50、 在进程通信中，使用信箱方式交换信息的是（ ）。

A、低级通信 B、高级通信 C、共享存储器通信 D、管道通信 答案：B（普通） 51、 关于进程，下列叙述不正确的是（ ）。

A、进程包含了数据和运行其上的程序

B、同一个程序运行在不同的数据集合上时，构成了不同的进程

C、一个被创建了的进程，在它消亡之前，总是处于3种基本状态之一 D、若干个进程在单CPU系统中必须依次执行，即一个进程完成后，另一个进程才能开始工作。

答案：D（难） 52、 多道程序环境下，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 答案：C（较难）

二、是非题(正确的划“√”，错误的划“×”)

（ × ）1、多用户操作系统离开了多终端硬件支持，则无法使用。 （ × ）2、具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。

（ √ ）3、多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作。 （ √ ）4、多用户操作系统一定是具有多道功能的操作系统。 （ √ ）5、进程的相对速度不能由自己来控制。

（ × ）6、进程的并发执行是指同一时刻有两个以上的程序，它们的指令在同一个处理器上执行。

（ × ）7、并发进程在访问共享资源时，不可能出现与时间有关的错误。 （ × ）8、并发是并行的不同表述，其原理相同。

（ √ ）9、临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。

（ × ）10、进程的互斥和同步是进程通信的基本内容。

（ × ）11、进程的互斥和同步的相互制约一般不会同时发生。 （ × ）12、进程的互斥和同步总是因相互制约而同时引起。

（ √ ）13、作业同步面向用户而进程同步面向计算机内部资源管理控制。 （ × ）14、进程之间的同步，主要源于进程之间的资源竞争，是指对多个相关进程在执行次序上的协调。

（ √ ）15、P操作和V操作都是原语操作。

（ × ）16、利用信号量的PV操作可以交换大量的信息。

（ √ ）17、信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。信号量只能由PV操作来改变。

（ × ）18、V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为等待状态，否则现进程继续进行。。

（ × ）19、死锁是指因相互竞争资源使得系统中有多个阻塞进程的情况。 （ √ ）20、产生死锁的原因可归结为竞争资源和进程推进顺序不当。 （ √ ）21、死锁是指两个或多个进程都处于互等状态而无法继续工作。 （ × ）22、计算机的死锁俗称“死机”。

三、填空题

1、 进程的三个基本状态是 运行态 、 就绪态 和 阻塞态 。 2、 程序的___并发_____执行是现代操作系统的基本特征之一，为了更好地描述这一特征而引入了 ___进程_____这一概念。

3、 进程存在的标志是__PCB__。

4、 一个程序运行在不同的数据集上就构成了不同的 进程 ，分别得到不同的结果。

5、 进程是一个 动态 的实体，它有自己的生命周期。它因创建 而产生，因 调度 而运行，因 等待某一件事情 而被阻塞（进入等待态），因 执行完毕 而被撤消。

6、 进程在运行过程中不断 变化 ，但在某一时刻，进程当且仅当处于3种基本状态之一。

7、 进程的静态实体由___程序段_____、__相关数据段__和__PCB__三部分组成。

8、 用于进程控制的原语主要有建立原语、撤消原语、挂起原语和_激活原语。

9、 进程被创建后，最初处于__就绪__状态，然后经_进程调度程序______选中后进入___执行_____状态。

10、 进程在运行中申请资源得不到满足，则它从___执行_____态变成___等待__态。

11、 处于等待态的进程，其外围设备工作结束，则它变成__就绪__态。

12、 进程从运行态变成就绪态，主要原因是_运行时间到_和__出现更高优先权进程_。

13、 有多个进程等待分配CPU时，系统按一定的_ 优先级_______，从处于就绪态的进程中选择_ 第一_ 个进程，让它占有CPU，并把它的状态变成__运行__态。

14、 进程的特征主要有_并发性_、_异步性_、独立性，制约性和结构性。 15、 PCB的含义是_操作系统用于记录和刻画进程状态及有关信息数据结构 。

16、 操作系统依据___PCB_____对进程控制和管理。

17、 进程创建工作主要完成的是创建进程控制块，并把它挂到__就绪__队列中。

18、 一个进程完成自己的任务后，操作系统则要收回该进程占有的___地址空间__和撤消该进程的__控制块__。

19、 如果系统中有N个进程，则在就绪队列中进程的个数最多为___N-1_____。

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_原语_。 21、 用于控制进程的原语有创建原语、撤消原语、_挂起原语_和__激活原语______。

22、 进程有两种基本队列：__就绪队列__和__等待队列__。 23、 进程调度程序负责CPU的分配，它按照某种__算法___，从 就绪 的进程中选择一个进程，将其__PCB__中的有关现场信息送入处理器相应的寄存器中，使它占有处理器运行。

24、 常用的进程调度算法有先来先服务、时间片轮转法和 优先级法 。 25、 先来先服务调度算法是按照进程进入就绪列队的__先后次序__来选择其占用的CPU，在进程调度时总是把CPU分配给就绪列队的__队首__进程。

26、 时间片是指允许进程一次性占用处理器的__CPU__。时间片轮转算法常用于___分时_____操作系统。

27、 我们把一个进程让出CPU，由另一个进程占用CPU的过程称为___进程切换_____。

28、 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有__封闭性__和_可再现性 。 29、 并发进程执行时，执行结果与它执行的_初始条件_有关；进程的并发执行会破坏___封闭性_____和__可再现性___。

30、 我们把并发过程中与_临界资源进行操作_有关的程序段称为临界区。

31、 对__共享资源__的若干临界区必须互斥执行，而对__非共享资源______的临界区是不必互斥的。

32、 一次至多___一____个进程能够进入临界区，当有进程在临界区__执行___时，其他想进入临界区的进程必须___等待_____。

33、 任一个进入临界区的进程必须在__有限___时间内___进入_ 临界

区。

34、 每执行一次V操作，信号量的数值S加1。若__S>=0______，则该进程继续执行；否则，从对应的___就绪_____队列中移出一个进程并将_执行状态赋予该进程。

35、 利用信号量实现进程的_互斥与同步_，应为临界区设置一个信号量MUTEX，其初值为1，表示该资源尚未使用，临界区应置于_P(mutex)_和____V(mutex)____原语之间。

36、 操作系统中信号量的值与_相应资源_的使用情况有关，它的值仅能由_P、V操作_来改变。

37、 _PV操作_能够实现临界区的管理要求。

38、 PV操作由___P操作__和__V操作__组成，是对__资源__进行操作。 39、 P操作信号的值__S：=S-1__，若结果小于0，则该进程值为__等待__状态。V操作将信号量的值__ S：=S+1___，若结果_ 大于0__，则释放一个等待信号量的进程。

40、 当并发进程存在竞争关系时必须 排它 地使用资源；当并发进程存在协作关系时必须_共享资源_。分别称为__进程的互斥__和_进程的同步_。

41、 __互斥__是指当有若干个进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许___一_____个进程去使用，其他要只用该资料的进程必须_等待_，直到占用资源者__释放__该资源。

42、 进程的同步是指并发进程之间的一种__直接的协同工作__关系，一个进程的执行依赖另一个进程的__信息或信号___，当一个进程没有得到它时应__等待__，直到被___唤醒_____。

43、 进程的同步和互斥反映了进程间__同步__和__互斥__的关系。 44、 用PV操作是实现___同步__ 和__互斥__的有效工具，但若使用不当则不仅__会出现与时间相关的错误__而且会___产生死锁____。

45、 并发进程之间通过___信号量_____交换的是少量的信息，这是一种_低级_通信方式；而大量信息的传递要__消息传递__来实现，这是一种__高级__的通信方式，称为___消息传递机制___。

46、 实际上，_进程互斥_是进程同步的一种特例。

47、 目前常用的高级通信方式有共享存储器、_消息传递通信机制_、管道通信_等。

48、 形成死锁的起因是_竞争资源_和_进程间推进顺序非法_。 49、 避免死锁的一个著名的算法是__银行家算法___。

50、 死锁产生的四个必要条件是__互斥条件_、_请求和保持条件、_不剥夺条件_和_循环等待条件_四种。

51、 检测死锁后可采用剥夺进程占有的资源、_进程回退_、__进程撤销_和_系统重启_等办法来解除死锁。

52、 在实际使用中，为了操作系统的安全和可靠，往往采用死锁的__预防__、___避免_____和____检测与解除____的混合策略，这样既可保证整个系

统不出现死锁，又可以尽可能地提高资源利用率。

53、 通常，线程的定义是__是进程中执行运算的最小单位__。在现代操作系统中，资源的分配单位是_进程_，而处理机的调度单位是__线程__，一个进程可以有___多个___线程。

54、 利用优先级调度算法进行进程调度时，即从就绪队列中选择优先级高的进程有两种不同的处理方式： 非抢占式优先权算法 和 抢占式优先权算法 。 四、简答题

1、 什么是进程？它与程序相比有哪些特征？

答：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。 进程与程序的主要区别：（1）程序是永存的；进程是暂时的，是程序在数据集上的一次执行，有创建有撤销，存在是暂时的；（2）程序是静态的观念，进程是动态的观念；（3）进程具有并发性，而程序没有；（4）进程是竞争计算机资源的基本单位，程序不是。（5）进程和程序不是一一对应的： 一个程序可对应多个进程即多个进程可执行同一程序； 一个进程可以执行一个或几个程序

2、 一个进程进入临界区的调度原则是什么？ 答：进程进入临界区的调度原则是：①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。

3、 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：状态 最大值 最小值 运行态 1 1 等待态 N-1 0 就绪态 N-1 0

4、 为什么并发进程执行时可能会产生与时间有关的错误，如何避免？ 答：由于进程运行时会随时被中断（包括时间片到、申请资源等），不仅断点不固定，而且中断多长时间也不固定，即进程是走走停停且它向前推进的相对速度无法由自身控制。

有交往的并发进程可能会同时使用共享资源，如果对这种情况不加控制，由于进程占用处理器的时间、执行的速度和外界的影响等，就会引起与时间有关的错误。只要使若干并发进程的相关临界区互斥执行，就可避免造成这类错误。

5、 什么是PV操作，它有什么作用？

答：PV操作能够实现对临界区的管理要求。它由P操作原语和V操作原语组成，对信号量进行操作，具体定义如下： P（S）：①将信号量S的值减1，即S=S-1；

②如果S?0，则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列。 V（S）：①将信号量S的值加1，即S=S+1；

②如果S>0，则该进程继续执行；否则释放队列中第一个等待信号量的进程。

6、 假设PV操作用信号量管理某个共享资源，请问当S>0，S=0和S<0时，它们的物理意义是什么？

答：一般来说，信号量S?0时，S表示可用资源的数量。执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源，因此S的值减1；当S<0时，表示已经没有可用资源，请求者必须等待别的进程释放该类资源，它才能运行下去。而执行一个V操作意味着释放一个单位资源，因此S的值加1；若S?0，表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程，使之运行下去。 7、 什么是死锁？死锁的四个必要条件是什么？ 答：死锁是两个或两个以上的进程中的每一个都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁，它们都无法向前推进，称这种现象为死锁现象。产生死锁的四个必要条件是资源互斥使用、保持和等待、非剥夺性、循环等待。 8、 操作系统为什么要引入进程？进程与程序的关系是怎样的？

答：现代计算机系统中程序并发执行和资源共享的需要，使得系统的工作情况变得非常复杂，而程序作为机器指令集合，这一静态概念已经不能如实反映程序并发执行过程的动态性，因此，引入进程的概念来描述程序的动态执行过程。这对于我们理解、描述和设计操作系统具有重要意义。

进程定义为程序在并发环境中的执行过程，它与程序是完全不同的概念。主要区别是：（1）程序是静态概念，是永久性软件资源；而进程是动态概念，是动态生亡的暂存性资源。（2）进程是一个能独立运行的单位，能与其他进程并发执行，系统是以进程为单位分配CPU的；而程序则不能作为一个能独立运行单位。（3）程序和进程没有一一对应关系。一个程序在工作时可以由多个进程工作，一个进程在工作时至少对应有一个程序。（4）各个进程在并发执行时会产生制约关系，使各自推进的速度不可预测；而程序作为静态概念，不存在这种异步特征。

进程和程序关系类似生活中的炒菜与菜谱。菜谱相同，而各人炒出来的菜的味道却差别很大。原因是菜谱基本上是一种静态描述，它不可能把所有执行的动态过程中，涉及的时空、环境等因素一一用指令描述清楚。

9、如何理解进程的顺序性与并发性？ 答：进程的顺序性与并发性：

1、顺序性

顺序性包括两层含义：（1）内部顺序性，对于一个进程来说，它的所有指令是按序执行的；（2）外部顺序性，对于多个进程来说，所有进程是依次执行的。

例如，假如有P1和P2两个进程，其活动分别为： P1活动：A1 A2 A3 A4 P2活动：B1 B2 B3 B4

顺序执行时，有如下两种情形： 情形1：A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 情形2：B1 B2 B3 B4 A1 A2 A3 A4 2、并发性

并发性包括如下两层含义：（1）内部顺序性，对于一个进程来说，它的所有指令是按序执行的；（2）外部并发性，对于多个进程来说，所有进程是交叉执行的。

例如，对于上面P1和P2两个进程来说，并发执行有许多情形，如： 情形1：A1 B1 B2 A2 A3 B3 A4 B4 情形2：B1 B2 A1 A2 A3 B3 B4 A4

并发进程在其执行过程中，出现哪种交叉情形是不可预知的，这就是并发进程的不确定性，操作系统应当保证：无论出现何种交叉情形，每个进程运行的结果都应当是唯一的，正确的。

10、什么是进程的同步与互斥？ 答：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，由于进程合作与资源共享，这种进程间的制约称为可能。我们把前者称为进程同步，后者称为进程互斥。

进程同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。为进程之间的直接制约关系。在多道环境下，这种进程间在执行次序上的协调是必不可少的。同步进程之间的关系如同接力赛跑中的运动员，或生产流水线的每一道工序。

进程互斥是进程之间的间接制约关系。在多道系统中，每次只允许一个进程访问的资源称为临界资源，进程互斥就是保证每次只有一个进程使用临界资源。互斥进程之间的关系如同汽车在交叉路口争用车道，篮球比赛中双方争抢篮板球。

11、什么叫原语？

答：在操作系统中，往往设计一些完成特定功能的、不可中断的过程，这些不可中断的过程称为原语。如P、V操作原语。

12、什么是线程？它与进程有什么关系？

答：线程是进程中执行运算的最小单位，即处理机调度的基本单位。它与进程的关系是：一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程；资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源；处理机分给线程，即

真正在处理机上运行的是线程；线程在运行过程中，需要协作同步，不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。

特别注意的是：传统操作系统中的进程概念与现代操作系统中的进程概念不同——简单说，传统操作系统中进程具有分配资源、调度运行两大功能，而现代操作系统中进程只作为分配资源单位，线程才作为调度运行单位。

13、试以生产者—消费者问题说明进程同步问题的实质。

答：一个生产者，一个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S为仓库内产品，P-V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放入仓库后通知消费者可用；消费者进程在得知仓库有产品时取走，然后告诉生产者可继续生产。

14、用PV操作实现进程间的同步与互斥应该注意什么？

答：用PV操作实现进程间的同步与互斥，应该注意以下四个方面：

⑴ 对每一个共享资源都要设立信号量。互斥时对一个共享资源设立一个信号量；同步时对一个共享资源可能要设立两个或多个信号量，要视由几个进程来使用该共享变量而定；

⑵ 互斥时信号量的初值一般为1；同步时至少有一个信号量的初值大于等于1；

⑶ PV操作一定要成对调用。互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作；同步时则对不同的信号量作PV操作，PV操作的位置一定要正确。

⑷ 对互斥和同步混合问题，PV操作可能会嵌套，一般同步的PV操作在外，互斥的PV操作在内。

五、综合题

1、某系统的进程状态转换图如下图所示，请回答：

执行态 1 2 3 就绪态 4 等待态 ⑴ 引起各种状态转换的典型事件有哪些？ 答：1，就绪→运行：CPU空闲，就绪态进程被调度程序选中。

2，运行→就绪：正在运行的进程用完了本次分配给它的CPU时间片。 3，运行→阻塞：运行态进程因某种条件未满足而放弃对CPU的占用，如等待读文件。

4，阻塞→就绪：阻塞态进程所等待的事件发生了，例如读数据的操作完成。

⑵ 当我们观察系统中某些进程时，能够看到某一进程产生的一次状态转换能引起另一个进程作一次状态转换。在什么情况下，当一个进程发生转换3

时，能立即引起另一进程发生转换1？试说明是否会发生这些因果转换：2→1；3→2；4→1。

答：2—1：可以。运行进程用完了本次分配给它的时间片，让出CPU，从就绪队列中选一个进程投入运行。

3—2：不可以。任何时候一个进程只能处于一种状态，它既然由运行态变为阻塞态，就不能再变为就绪态。 4—1：可以。某一阻塞态进程等待的事件出现了，而且此时就绪队列为空，该进程进入就绪队列后马上又被调度运行。

⑤ 运行 等待磁盘读文件 ③ 等待打印机输出结果 ② ⑥ ① 就绪进程队列 ④ 2、某分时系统的进程出现如上图所示的状态变化。

试问 ⑴ 你认为该系统采用的是何种进程调度算法？ 答：该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。

⑵ 把图中所示的每一个状态变化的原因填写在下表中。

变 化 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 原 因 进程被选中，变成运行态 时间片到，运行的进程排入就绪队列尾部 运行的进程启动打印机，等待打印 打印工作结束，等待的进程排入就绪队列尾部 等待磁盘读文件工作 磁盘传输信息结束，等待的进程排入就绪队列尾部

3、四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读文件F。但限制是进程A和进程C不能同时读文件F，进程B和进程D也不能同时读文件F。为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件，现用PV操作进行管理，请回答下面的问题：

⑴ 如何定义信号量及初值；

答：两个信号量m和s，s和m的初值均为1。

⑵ 在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作：

进程A 进程B 进程C 进程D

? [1] read F [2] ? [3] read F [4] ? [5] read F [6] ?

[7] read F [8]

答：进程A 进程 B 进程 C 进程 D

P（m） P(s) P(m) P(s)

read F read F read F read F V（m） V(s) V(m) V(s) 4、判断下面的同步问题的算法是否正确？若有错，请指出错误原因并予以改正。

⑴ 设A、B两进程共用一个缓冲区Q，A向Q写入信息，B则从Q读出信息，算法框图如图所示。

⑵ 设A、B为两个并发进程，它们共享一临界资源。其运行临界区的算法框图如图所示。

答：这个算法不对。因为A、B两进程共用一个缓冲区Q，如果A先运行，且信息数量足够多，那么缓冲区Q中的信息就会发生后面的冲掉前面的，造成信息丢失，B就不能从Q中读出完整的信息。

进行改正：A、B两进程要同步使用缓冲区Q。为此，设立两个信号量： empty表示缓冲区Q为空，初值为1；

full表示缓冲区Q为满，初值为0。 算法框图如图所示。

A进程 B进程 P(empty) P(full) 向Q写入信息 从Q中读出信息 V(full) V(empty)

5、设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台输入机和一台打印机。输入机把一批数据逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后再搬到B2中，并在打印机上打印，请问：

⑴ 系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？ ⑵ 这些进程间有什么样的相互制约关系？ ⑶ 用P、V操作写出这些进程同步算法。 答：（1）系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中；C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。

②R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待——等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进程受R进程和P进程的约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，且B2被取空后C进程才可将加工结果送入其中；P进程受C进程的约束：B2中信息放满后P进程才可从中取出它们,进行打印。

③信号量含义及初值：

B1full­—— 缓冲区B1满，初值为0； B1empty——缓冲区B1空，初值为0； B2full­—— 缓冲区B2满，初值为0； B2empty——缓冲区B2空，初值为0；

R进程 C进程 P进程

输入信息写入缓冲区B1 P(B1full) P(B2full)

V(B1full) 从B1中取出信息 从B2中取出信息进行打印 P(B1empty) 加工信息 V(B2empty) 结果送入B2 V(B1empty) V(B2full) P(B2empty)

6、桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放橘子，儿子专等吃盘中的橘子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P，V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。

答：Var dish,apple,banana:Semaphore:=1,0,0;

Main() { cobegin

Father(); son();daugher(); Coend } Father()

{ while (true) { p(dish);

if 放的是苹果 v(apple); else V(banana)}

}

son()

{ while (true)

{ p(banana);从盘子取香蕉；v(dish); 吃香蕉；} }

daugher()

{ while (true)

{ p(apple);从盘子取苹果；v(dish); 吃苹果；} } 第三部分 作业管理

一、选择题(选择最确切的一个答案，将其代码填入括号中)

1、 操作系统作业管理的主要功能是（ ）。 A、作业调度与控制 B、作业提交 C、作业准备 D、编制程序

2、 在操作系统中，JCB是指（ ）。 A、作业控制块 B、进程控制块 C、文件控制块 D、程序控制块

3、 处于后备状态的作业存放在（ ）中。

A、外存 B、内存 C、A和B D、扩展内存

4、 作业调度程序从处于（ ）状态的队列中选取适当的作业调入主存运行。

A、执行 B、提交 C、完成 D、后备

5、 在批处理方式下，操作员把一批作业组织成（ ）向系统成批输入。 A、作业流 B、程序组 C、子程序 D、作业步 答案-2：A 6、 作业在系统中存在与否的唯一标志是（ ）。 A、源程序 B、作业说明书 C、作业控制块 D、目的程序 7、 操作系统中的作业管理是一种（ ）。

A、宏观的高级管理 B、宏观的低级管理 C、系统刚开始加电 D、初始化引导完成

8、 作业调度的关键在于（ ）。

A、选择恰当的进程管理程序 B、选择恰当的作业调度算法 C、用户作业准备充分 D、有一个较好的操作环境 9、 作业调度是（ ）。

A、从输入井中选取作业进入输入井 B、从读卡机中选取作业进入输入井 C、从主存中选取作业进程占有CPU

D、从等待设备的队列中选取一个作业进程

10、 按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指（ ）调度算法。

A、先来先服务 B、 最短作业优先 C、定时轮转法 D、 优先数法

11、 通过直接命令方式提供用户作业的方式是（ ）。 A、联机作业方式 B、脱机作业方式 C、单独作业方式 D、连续作业方式

12、 操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是（ ）。

A、 SHELL命令 B、 图形界面 C、 系统调用 D、 C语言函数

13、 为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配，这项工作是由（ ）完成的。

A、作业调度 B、中级调度 C、进程调度 D、内存调度 14、 用户在一次计算过程中，或者一次事物处理中，要求计算机完成所做的工作的集合，这是指（ ）。

A、进程 B、程序 C、作业 D、系统调用 15、 作业调度又称为[1]，它决定将那些在外存储器上的处于[2]状态的作业调入主机内存。系统经作业调度程序选中一个或多个作业后，就为它们分配必要的内存、设备及软资源。然后控制权就交给了[3]，由[3]将它们变为一个或一组[4]，并[5]。

供选择的答案：

[1]： A、高级调度 B、低级调度 C、中级调度 D、进程调度

[2]： A、就绪 B、阻塞 C、提交 D、后备 [3]： A、存储管理模块 B、处理机管理模块 C、文件管理模块 D、设备管理模块

[4]： A、指令 B、子程序 C、进程 D、程

序段

[5]： A、把它们挂到就绪队列上 B、为它们分配处理机 C、把它们挂到后备队列上 D、为它们分配设备 16、 用户在自己的用户终端上连续键入组成作业的若干命令，无需等待一条命令是否执行完毕。所键入的命令形成了一道命令串，存储在一个系统缓冲区中，由操作系统自动地对这些命令逐步提取并解释进行，最后向用户提供处理结果。在这样的多用户、多作业、多命令串的系统中，前后台作业的执行调度（ ）。

A、完全由操作系统自动完成，无需用户干预 B、由用户干预完成

C、由系统和用户干预结合完成 D、全由用户完成

17、 在操作系统中，JCB是指（ ）。

A、作业控制块 B、进程控制块 C、文件控制块 D、程序控制块 18、 下列作业调度算法中，最短的作业平均周转时间是（ ）。 A、先来先服务法 B、短作业优先法 C、优先数法 D、时间片轮转法 19、 按照作业到达的先后次序调度作业，排队等待时间最长的作业被优

先调度，这是指（ ）调度算法。

A、先来先服务法 B、短作业优先法 C、时间片轮转法 D、优先级法

20、 在进行作业调度时，要想兼顾作业等待时间和计算时间，应选取（ ）。

A、均衡调度算法 B、响应比高者优先算法 C、先来先服务算法 D、优先数调度算法 21、 在批处理系统中，周转时间是（ ）。

A、作业运行时间 B、作业等待时间和运行时间之和 C、作业的相对等待时间 D、作业被调度进入内存到运行完

毕的时间

22、 从系统的角度出发，希望批处理控制方式下进入输入井的作业（ ）尽可能小。

A、等待装入主存时间 B、周转时间 C、执行时间 D、平均周转时间

23、 作业调度算法提到的响应比是指（ ）。 A、作业计算时间与周转时间之比 B、作业周转时间与计算时间之比 C、系统调度时间与作业等待时间之比 D、作业等待时间与系统调度时间之比 答案-2：B

24、 为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ ）。 A、先来先服务法 B、优先级法

C、短作业优先法 D、时间片轮转法 25、 时间片轮转调度算法是为了（ ）。

A、多个终端都能得到系统的及时响应 B、先来先服务 C、优先级高的进程先使用CPU D、紧急事件优先使用CPU 答案-4：A 26、 （ ）优先数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 答案-3：B

27、 在操作系统中，作业处于（ ）时，已处于进程的管理之下。 A、后备 B、阻塞 C、执行 D、完成 28、 操作系统中，（ ）负责对进程进行调度。

A、处理机管理 B、作业管理

C、高级调度管理 D、存储和设备管理

29、 有三个作业同时到达，J1，J2，J3的执行时间分别为T1，T2，T3，且T1

A、T1+T2+T3 B、（T1+T2+T3）/3

C、T1+2×T2/3+T3/3 D、T1/3+2×T2/3+T3 答案-3：C 30、 一个作业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、0.5 B、1 C、2 D、3 答案-2：D

二、是非题(正确的划“√”，错误的划“×”)

（ √ ）1、一个作业或任务在运行，可以对应多个进程执行。 （ × ）2、作业一旦被作业调度程序选中，即占有了CPU。

（ √ ）3、设有3个作业J1，J2，J3，其运行时间分别是1，2，3小时。假设这些作业同时到达，并在一台处理机上按单道运行，采用短作业优先调度算法，则平均周转时间由小到大的执行序列是J1，J2，J3。

（ × ）4、操作系统的作业管理是一种微观的低级管理。

（ √ ）5、确定作业调度算法时应主要考虑系统资源的均衡使用，使I/O繁忙作业和CPU繁忙作业搭配运行。

（ × ）6、一个作业由若干个作业步组成，在多道程序设计的系统中这些作业步可以并发执行。（作业可以并发进行）

（ × ）7、通用操作系统中，通常把终端作业称为后台作业，批处理作业称为前台作业。(在分时兼批处理的计算机系统中 √)

（ × ）8、作业控制语言是供用户编写程序以实现某项计算任务的语言。 作业控制语言是对用户作业的进行组织和管理的各种控制命令的集合 （ √ ）9、交互式作业不存在作业调度问题。 （ √ ）10、作业调度与进程调度相互配合才能实现多道作业的并发执行。

三、填空题

1、 作业的输入方式主要有三种：联机输入方式 、脱机输入方式和直接耦合方式。

2、 作业从进入系统到最后完成，可能要经历三级调度：高级调度、中级调度和低级调度。

3、 作业的状态分为四种：提交、后备、执行和完成 4、 作业调度完成作业状态从 就绪 态到 运行 态的转化。 5、 从计算机系统的角度看，作业由程序、数据、作业说明书组成。

6、 在分时批处理系统中，如果有终端作业和批处理作业混合同时执行，则 终端作业应优先占有处理机。

7、 操作系统中用以表征“作业”的数据结构是 作业控制块(JCB) 。 8、 某作业的提交时间为10：30，需要运行的时间为1小时，假设11：00开始调度，它的响应比是 2/3 。

9、 在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时， 作业要求运行时间最短的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时， 作业等待时间最大 的作业得到优先调度。

10、 设有一组作业，它们的提交时间及运行时间如下所示。

作业号 1 2 3 4 提交时间（分钟） 9：00 9：40 9：50 10：10 运行时间（分钟） 60 30 10 5 在单道方式下，采用短作业优先调度算法，作业的执行顺序是 1 3 4 2 。

四、简答题

1、 多道程序设计系统中，评价作业调度算法好坏的准则是什么？ 2、 为什么响应比高者优先调度算法对大作业和小作业都有利？ 3、 作业调度的功能有哪些？

4、 现有两道作业同时执行，一道以计算为主，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予作业进程占有处理机的优先级？为什么？

五、综合题

1、设有三个批作业JOB1、JOB2、JOB3，其到达时间、处理时间及完成时间如下：

作业 作业到达时间（时） 开始处理时间（时） 处理完成时间（时） JOB1 15 18 22 JOB2 18 21 23 JOB3 17 19 21

试计算：

（1）各个作业的周转时间； （2）所有作业的平均周转时间；

解： 作业 周转时间 等待时间 JOB1 7 3 JOB2 5 3 JOB3 4 2 所有作业的平均周转时间5.33

2、假定在单CPU条件下有下列要执行的作业：

作业号 运行时间 优先级 1 2 3 10 4 3 2 3 5 作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。

（1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。

（2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少 （3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？

答:：（1）非抢占式优先级算法

作业1 作业3 作业2 10 3 4

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mlvh.html