操作系统第二次作业(含答案)

操 作 系 统 第 二 次 作 业 参 考 解 答 （ 第 三 章 ）一 选 择 题1 进 程 从 运 行 态 转 换 成 阻 塞 态 的 条 件 是 C 。A 进 程 的 时 间 片 用 完 B 被 进 程 调 度 程 序 选 中C 等 待 某 一 事 件 D 等 待 的 事 件 已 发 生 2 进 程 从 运 行 状 态 变 成 就 绪 状 态 的 原 因 是 ： A 。 A 该 进 程 的 时 间 片 用 完 B 该 进 程 等 待 输 入 输 出 操 作C 该 进 程 输 入 输 出 操 作 完 成 D 该 进 程 已 完 成 3 用 P、 V操 作 管 理 临 界 区 时 ， 信 号 量 的 初 值 应 定 义 为 C 。A -1 B 0 C 1 D n （ n1 ）4 在 引 入 线 程 的 操 作 系 统 中 ， 资 源 分 配 的 基 本 单 位 是 D 。A 作 业 B 程 序 C 线 程 D 进 程5 进 程 与 线 程 的 根 本 区 别 是 A 。A 进 程 是 资 源 分 配 单 位 ， 而 线 程 是 调 度 和 执 行 单 位 。B 线 程 是 资 源 分 配 单 位 ， 而 进 程 是 调 度 和 执 行 单 位 。C 进 程 是 并 发 执 行 的 ， 而 线 程 是 串 行 执 行 的 。D 线 程 是 并 发 执 行 的 ， 而 进 程 是 串 行 执 行 的 。6 用 信 箱 实 现 通 信 时 ， 使 用 B 两 条 基 本 原 语 。A 打 开 与 关 闭 B 发 送 与 接 收 C P操 作 与 V操 作 D同 步 与 互 斥7 在 应 对 死 锁 问 题 中 ， 银 行 家 算 法 是 用 于 B 的 。A 预 防 死 锁 B 避 免 死 锁 C 检 测 死 锁 D 解 除 死 锁 8 某 系 统 中 仅 有 4 个 并 发 进 程 竞 争 某 类 资 源 ， 并 都 需 要 该 类 资 源 3 个 ，那 么 该 类 资 源 至 少 有 A 个 ， 这 个 系 统 不 会 发 生 死 锁 。A 9 B 1 0 C 1 1 D 1 2 二 判 断 题 （ 你 认 为 正 确 的 写 T， 错 误 的 写 F）1 （ F ） 在 多 道 程 序 环 境 下 ， 程 序 和 机 器 执 行 程 序 的 活 动 是 严 格 一一 对 应 的 。F ） 当 一 进 程 在 运 行 中 需 等 待 某 一 事 件 发 生 时 ， 便 调 用 阻 塞 原 语 ， 将 自己 从 运 行 态 改 变 为 就 绪 态 。3 （ F ） 一 组 同 步 的 并 发 进 程 均 可 对 自 己 的 私 用 信 号 量 进 行 P操 作 和 V操作 。T ） 消 息 缓 冲 通 信 和 信 箱 通 信 是 进 程 通 信 的 高 级 形 式 。5 （ F ） 银 行 家 算 法 可 以 预 防 死 锁 。T ） Windo wsNT采 用 多 线 程 机 制 。三 简 答 题1 画 图 表 示 进 程 的 三 个 基 本 状 态 及 其 转 换 条 件 。 运 行 进 程 调 度时 间 片 等 待 某 事 件 用 完阻 塞就 绪等 待 事 件 已 发 生2 什 么 是 原 语 ？ 属 于 进 程 控 制 方 面 的 原 语 有 哪 些 ？ 解 答 ： 原 语 是 指 由 若 干 条 机 器 指 令 构 成 的 并 用 以 完 成 特 定 功 能 的 一段 程 序 ， 这 段 程 序 执 行 期 间 不 可 分 割 ， 不 可 中 断 。 操 作 系 统 内 核 的各 项 功 能 是 通 过 执 行 原 语 来 实 现 的 。 属 于 进 程 控 制 方 面 的 原 语 有 进程 创 建 原 语 、 进 程 撤 消 原 语 、 进 程 挂 起 原 语 、 进 程 激 活 原 语 、 进 程阻 塞 原 语 和 进 程 唤 醒 原 语 。3 引 起 进 程 调 度 的 时 机 有 哪 几 种 情 况 ？解 答 ： 引 起 进 程 调 度 的 时 机 有 以 下 几 种 情 况 ：(1)现 运 行 进 程 正 常 结 束 或 异 常 结 束 ；(2)现 运 行 进 程 因 某 种 原 因 （ 如 I/O请 求 ） ， 从运 行 态 进 入 阻 塞 态 ；(3)现 运 行 进 程 执 行 某 原 语 操 作 (如 P操 作 、 阻 塞原 语 等 )， 进 入 阻 塞 态 ；(4)在 优 先 级 调 度 且 抢 占 方 式 情 况 下 ， 一 具 有 更高 优 先 级 的 进 程 进 入 就 绪 队 列 要 求 运 行 ；(5)在 分 时 系 统 中 ， 分 给 进 程 运 行 的 时 间 片 用完 。当 出 现 以 上 情 况 之 一 时 ， 现 运 行 进 程 使 用 的 处理 机 被 收 回 ， 并 引 起 新 一 轮 进 程 调 度 。4 简 述 公 用 信 号 量 和 私 用 信 号 量 的 用 法 及 其 初 值 。解 答 ： 在 操 作 系 统 中 ， 信 号 量 表 示 资 源 的 实体 ， 其 值 仅 能 由 P、 V操 作 改 变 。公 用 信 号量 通 常 用 于 实 现 进 程 之 间 的 互 斥 ， 是 被 一 组 互 斥的 进 程 所 公 用 的 ， 初 值 为 1 , 它 所 联 系 的 一 组 并 发进 程 均 可 对 其 实 施 P、 V操 作 (在 进 入 各 自 临 界 区前 实 施 P操 作 ， 离 开 临 界 区 时 实 施 V操 作 );私 用 信号 量 一 般 用 于 实 现 进 程 之 间 的 同 步 ， 初 值 为 0 或某 个 正 整 数 n, 仅 允 许 拥 有 该 信 号 量 的 进 程 对 其 实施 P操 作 ， 与 它 同 步 的 进 程 对 其 实 施 V操 作 。5 什 么 是 死 锁 ？ 产 生 死 锁 的 必 要 条 件 是 什 么 ？解 答 ： 一 组 进 程 中 的 每 个 进 程 ， 都 无 限 期 等待 被 该 组 进 程 中 的 另 一 进 程 所 占 有 的 资源 ， 因 而 无 法 得 到 满 足 ， 永 远 不 能 继 续 前进 ， 这 种 现 象 称 为 死 锁 ， 这 组 进 程 就 称 为死 锁 的 进 程 。产 生 死 锁 有 四 个 必 要 条 件 ： （ 1 ） 互 斥 控 制条 件 ， 一 个 资 源 仅 能 被 一 个 进 程 独 占 ；（ 2 ） 非 剥 夺 控 制 条 件 ， 进 程 所 获 得 的 资 源在 未 释 放 之 前 ， 不 能 被 其 它 进 程 剥 夺 ；（ 3 ） 逐 次 请 求 条 件 ， 进 程 不 是 集 中 性 的 一次 请 求 资 源 ， 而 是 逐 次 取 得 资 源 ； （ 4 ） 环路 条 件 ， 进 程 之 间 对 资 源 的 请 求 和 占 用 构成 了 环 路 。四 应 用 题1 某 剧 院 售 票 厅 ， 任 何 时 刻 最 多 可 容 纳 1 0 0 名 购 票 者 进 入 ， 当 售 票厅 中 少 于 1 0 0 名 购 票 者 时 ， 则 厅 外 的 购 票 者 可 立 即 进 入 ， 否 则 需 在 外 面等 待 。 若 把 一 个 购 票 者 看 作 一 个 进 程 ， 请 回 答 下 列 问 题 ：（ 1 ） 这 是 同 步 还 是 互 斥 问 题 ？ 如 用 P、 V操 作 管 理 这 些 并 发 进 程 ， 写出 信 号 量 的 初 值 。答 ： 这 是 互 斥 问 题 ， 设 一 公 用 信 号 量 S， 初 值 为 1 0 0 。（ 2 ） 在 下 面 程 序 的 适 当 位 置 上 添 加 信 号 量 的 P、 V操 作 ， 以 保 证 能 正确 地 并 发 执 行 。Co beg in pro cess pi ( i = 1 ,2 , )beg inP（ S） ；进 入 剧 院 售 票 厅 ； 排 队 购 票 ； 退 出 剧 院 售 票 厅 ；V（ S） ； end; co end; （ 3 ） 若 购 票 者 最 多 为 n（ n 1 0 0 ） 个 人 ， 请 写 出 信 号 量 的 变 化 范 围（ 最 大 值 和 最 小 值 ） 。答 ： 从 -（ n-1 0 0 ） 变 化 到 1 0 0 。 2 某 系 统 中 有 四 类 资 源 ， 五 个 进 程 。 当 前 资 源 分 配 情 况 如 下 ： Allo ca tio n Need Av a ila ble A B C D A B C D A B C DP0 ： 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 3P1 ： 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 ： 1 3 5 4 2 3 5 6P3 ： 0 3 3 2 0 6 5 2 P4 ： 0 0 1 4 0 6 5 6试 问 ： (1 ) 当 前 状 态 是 否 安 全 ？ 若 是 安 全 状 态 ， 请 给 出 进 程 安 全 序列 。(2 ) 如 果 进 程 P2 提 出 请 求 Request2 =（ 1 ， 2 ， 2 ， 2 ） ， 系 统 能否 将 资 源 分 配 给 它 ？ 说 明 原 因 解 答 ： （ 1 ） 当 前 状 态 是 安 全 的 。 找 出 进 程 安 全 序 列 的 分 析 过 程 如下 ：Pi P0 P3 P1 P4 P2A B CD A B C D A B C D A B C D A B C DNeedi 0 0 1 2 0 6 5 2 1 7 5 0 0 6 5 6 2 3 5 6Available 1 6 2 1 6 5 5 1 9 8 7 2 9 8 7 2 9 9 3 1 1从 分 析 过 程 ， 可 得 出 进 程 安 全 序 列 是 ： P0 ， P3 ， P1 ， P4 ，P2 。（ 2 ） 按 照 银 行 家 算 法 ， 因 Request2 (1 , 2 ， 2 ，2 ) Need2 (2 ， 3 ， 5 ， 6 ), 且 Request2 (1 , 2 ， 2 ， 2 )Available(1 ， 6 ， 3 ， 2 ),试 探 性 地 将 请 求 的 资 源 分 给 进 程 P2 ,并 修 改 有 关数 据 结 构 的 数 值 :Available= Available(1 ， 6 ， 3 ， 2 )-Request2 (1 , 2 ， 2 ， 2 ) = Available(0 ， 4 ， 1 ， 0 )Need2 = Need2 (2 ， 3 ， 5 ， 6 )-Request2 (1 ,2 ， 2 ， 2 )=Need2 (1 ， 1 ， 3 ， 4 )Allocation2 = Allocation2 (1 ， 3 ， 5 ， 4 )+Request2 (1 , 2 ， 2 ， 2 ) = Allocation2 (2 ， 5 ， 7 ， 6 ) 此 时 系 统 可 用 资 源 Available(0 ， 4 ， 1 ， 0 )均 不