中州大學(xué)2017-2018學(xué)年第一學(xué)期《操作系統(tǒng)》期末考試試卷

院別：院別：____________專業(yè)：____________姓名：____________學(xué)號：____________―――――――――――密――――――――――――封――――――――――――線―――――――――――院別：院別：____________專業(yè)：____________姓名：____________學(xué)號：____________―――――――――――密――――――――――――封――――――――――――線―――――――――――試卷第=2*13頁（共=2*NUMPAGES36頁）試卷第=2*PAGE24頁（共=2*NUMPAGES36頁）試卷第=2*11頁（共=2*NUMPAGES36頁）試卷第=2*PAGE12頁（共=2*NUMPAGES36頁）院別：院別：____________專業(yè)：____________姓名：____________學(xué)號：____________―――――――――――密――――――――――――封――――――――――――線―――――――――――中州大學(xué)２０17——２０18學(xué)年第一學(xué)期《操作系統(tǒng)》期末考試試卷（B）卷班級：信管、軟件人數(shù)：79人考試時間：90分鐘出題人：教研室主任簽字：院長簽字：題號一二三四五總分得分一、選擇題（共30分，每題2分）1、進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行是指若干個進(jìn)程（C）。A.同時執(zhí)行 B.在執(zhí)行的時間上是重疊的C.在執(zhí)行的時間上是不可重疊的 D.共享系統(tǒng)資源2、通常進(jìn)程是由（B）、（E）、（F）三部分組成的。其中（B）是進(jìn)程的唯一標(biāo)志。A.JCB B.PC C.DCB D.FCBE.程序段 F.數(shù)據(jù)段 G.緩沖區(qū)3、下列幾種關(guān)于進(jìn)程的敘述，（A）最不符合操作系統(tǒng)對進(jìn)程的理解。A.進(jìn)程是在多程序并行環(huán)境中的完整的程序。B.進(jìn)程可以由程序、數(shù)據(jù)、進(jìn)程控制塊描述。C.線程（Thread）是一種特殊的進(jìn)程。D.進(jìn)程是程序在一個數(shù)據(jù)集合上運行的過程，它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。4、建立多進(jìn)程的主要目的是提高（B）的利用率。A.文件 B.CPU C.內(nèi)存 D.外設(shè)5、進(jìn)程具有的特征有（ACE）。A.動態(tài)性 B.共享性 C.并發(fā)性D.靜態(tài)性 E.獨立性 F.不確定性6、當(dāng)（B）時，進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。A.進(jìn)程被調(diào)度程序選中 B.時間片到C.等待某一事件 D.等待的事件發(fā)生7、當(dāng)一個進(jìn)程處于這樣的狀態(tài)（A）時，成為等待狀態(tài)。A.它正等著輸入一批數(shù)據(jù) B.它正等著被調(diào)度程序選中執(zhí)行C.它正等著分給它一個時間片 D.它正等著進(jìn)入內(nèi)存8、在一般情況下，下列進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，（B）和（E）是不可能的。A.運行態(tài)到就緒態(tài)B.等待態(tài)到運行態(tài)C.等待態(tài)到就緒態(tài)D.運行態(tài)到等待態(tài)E.就緒態(tài)到等待態(tài)9、在操作系統(tǒng)中，PV操作是一種（D）。A.機器指令 B.系統(tǒng)調(diào)用命令C.作業(yè)控制命令 D.低級進(jìn)程通信原語10、若PV操作的信號量S初值為2，當(dāng)前值為-1，則表示有（B）個等待進(jìn)程。A.0個 B.1個 C.2個 D.3個11、用PV操作管理臨界區(qū)時，信號量的初值應(yīng)定義為（C）。A.-1 B.0 C.1 D.任意值12、用V操作喚醒一個等待進(jìn)程時，被喚醒進(jìn)程的狀態(tài)變?yōu)椋˙）。A.等待 B.就緒 C.運行 D.完成13、（D）是一種只能進(jìn)行P操作和V操作的特殊變量。A.調(diào)度 B.進(jìn)程 C.同步 D.信號量14、設(shè)并發(fā)進(jìn)程關(guān)于同一共享變量臨界區(qū)的互斥信號量為mutex，若mutex＝-1，則（C）。A.表示沒有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)B.表示有一個進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)C.表示有一個進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)，另一個進(jìn)程等待進(jìn)入D.表示有兩個進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)15、臨界區(qū)是（C）。A.一個緩沖區(qū) B.一段共享數(shù)據(jù)區(qū)C.一段程序 D.一個互斥資源二、名詞解釋（共20分，每題4分）1.操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)：位于硬件層之上、所有其他軟件層之下的一個系統(tǒng)軟件，是管理系統(tǒng)中各種軟件和硬件資源、使其得以充分利用并方便用戶使用計算機系統(tǒng)的程序集合。2.進(jìn)程和進(jìn)程控制塊.進(jìn)程：一個具有獨立功能的程序關(guān)于一個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動。進(jìn)程控制塊：進(jìn)程控制塊標(biāo)志進(jìn)程存在的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含系統(tǒng)對進(jìn)程管理所需要的全部信息3.中斷中斷：在程序運行過程中，出現(xiàn)了某種緊急事件，必須中止當(dāng)前正在運行的程序，轉(zhuǎn)去處理此事件，然后再恢復(fù)原來運行的程序，這個過程稱作中斷。4.死鎖死鎖：一組進(jìn)程中的每個進(jìn)程均等待此進(jìn)程中某一其他進(jìn)程所占有的、因而永遠(yuǎn)無法得到的資源，這種現(xiàn)象稱作進(jìn)程死鎖。5.文件和文件系統(tǒng)文件：是具有符號名而且在邏輯上具有完整意義的信息項的有序序列。文件系統(tǒng)：文件與管理信息資源的程序集合稱作文件系統(tǒng)。三、簡答題（共30分，每題6分）1.簡要說明顛簸現(xiàn)象以及其產(chǎn)生的原因和避免措施？顛簸：又稱抖動，是指頁面在內(nèi)存與外存之間頻繁地調(diào)度，以至于系統(tǒng)用于調(diào)度頁面所需要的時間比進(jìn)程實際運行所占用的時間還要多。產(chǎn)生原因：（1）分給進(jìn)程的頁架數(shù)過少；（2）頁面置換算法不合理；（3）程序結(jié)構(gòu)。避免措施：（1）增加分給進(jìn)程的頁架數(shù)；（2）改進(jìn)頁面置換算法2.什么是多道程序設(shè)計？多道程序設(shè)計的特點是什么？多道程序設(shè)計是指允許多個程序同時存在于主存中，由中央處理器以切換方式為之服務(wù)，使得多個程序可以同時執(zhí)行，計算機資源不再被某一個用戶所獨占。其特點：1）提高了CPU的利用率；2）提高了內(nèi)存和I/O設(shè)備的利用率；3）改進(jìn)了系統(tǒng)的吞吐率；4）充分發(fā)揮了系統(tǒng)的并發(fā)性。但是延長了作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間。3.什么是進(jìn)程？它與程序相比有哪些特征？進(jìn)程：是一個具有獨立功能的程序關(guān)于一個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動。其特征：1）進(jìn)程反映的是一個動態(tài)概念，而程序是一個靜態(tài)概念。程序是指令的有序集合，沒有任何執(zhí)行的含義；而進(jìn)程則強調(diào)的是執(zhí)行過程，它動態(tài)被創(chuàng)建、執(zhí)行和消亡。2）進(jìn)程是一個能獨立運行的單位，能與其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，進(jìn)程是作為資源申請和調(diào)度單位存在的；而程序則沒有，因為程序不反映執(zhí)行過程。3）程序和進(jìn)程并不一定具有一一對應(yīng)的關(guān)系。不同的進(jìn)程可以來自于同一程序，只要該進(jìn)程所對應(yīng)的數(shù)據(jù)集相同。4.一個進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么？原則：1）有空讓進(jìn)：當(dāng)無進(jìn)程在臨界區(qū)時，任何有權(quán)使用臨界區(qū)的進(jìn)程可進(jìn)入。2）無空等待：不允許兩個以上的進(jìn)程同時進(jìn)入臨界區(qū)。3）多中選一：當(dāng)沒有進(jìn)程在臨界區(qū)，而同時有多個進(jìn)程要求進(jìn)入臨界區(qū)，只能讓其中之一進(jìn)入臨界區(qū)，其它進(jìn)程必須等待。4）有限等待：任何進(jìn)入臨界區(qū)的要求應(yīng)在有限的時間內(nèi)得到滿足。5）讓權(quán)等待：處于等待狀態(tài)的進(jìn)程應(yīng)放棄占用CPU，以使其它進(jìn)程有機會得到CPU使用權(quán)。5.假設(shè)PV操作用信號量管理某個共享資源，請問當(dāng)S>0，S=0和S<0時，它們的物理意義是什么？1）若信號量S為正值，則該值等于在封鎖進(jìn)程之前對信號量S可施行的P操作數(shù)、亦等于S所代表的實際還可以使用的物理資源數(shù)。2）若信號量S為負(fù)值，則其絕對值等于登記排列在該信號量S隊列之中等待的進(jìn)程個數(shù)、亦即恰好等于對信號量S實施P操作而被封鎖起來并進(jìn)入信號量S隊列的進(jìn)程數(shù)。四、(10分)設(shè)有周期性實時任務(wù)集如下表所示，用最早截止期優(yōu)先算法EDF和速率單調(diào)算法RMS算法是否可以調(diào)度?如可調(diào)度，畫出相應(yīng)的任務(wù)調(diào)度Gantt圖。任務(wù)發(fā)生周期處理時間A3010B4015C505解：對EDF算法，∑(Ci/Ti)＝（10/30＋15/40＋5/50）≈0.808＜1。所以，對給定條件，EDF算法可調(diào)度。EDF調(diào)度算法Gantt圖如下：A1B1C1A2B2C2A3B3A4C3…102530405560708095105110而RMS算法，∑(Ci/Ti)＝（10/30＋15/40＋5/50）≈0.808＞3(21/3-1)≈0.78。所以，對給定條件，RMS不能調(diào)度五、（10分）某系統(tǒng)有R1，R2和R3共3種資源，在T0時刻P1、P2、P3和P4這4個進(jìn)程對資源的占用和需求情況見表，此刻系統(tǒng)的可用資源向量為（2，1，2）。問題：（1）當(dāng)前狀態(tài)是否安全？（2）如果此時P2發(fā)出資源請求向量Request（1，0，1），能否分配？說明原因。ClaimAllocationR1R2R3R1R2R3P1P2P3P43226133144221004