作系統(tǒng)引論試題

第一章操作系統(tǒng)引論

一.選擇題

1.操作系統(tǒng)是一種一系統(tǒng)軟件

A.通用軟件B.

C.應(yīng)用軟件D.軟件包

答：B

2.操作系統(tǒng)的處理機(jī)—管理部分負(fù)責(zé)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行調(diào)度。

A.主存儲(chǔ)器B.控制器

C.運(yùn)算器D.

答：D

3.操作系統(tǒng)是對(duì)—計(jì)算機(jī)資源—進(jìn)行管理的軟件。

A.軟件B.硬件

C.D.應(yīng)用程序

答：C

4.從用戶的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)是—用戶與計(jì)算機(jī)之間的接

口O

A.

B.控制和管理計(jì)算機(jī)資源的軟件

C.合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程的軟件

D.由若干層次的程序按一定的結(jié)構(gòu)組成

答：A

5.操作系統(tǒng)的功能是進(jìn)行處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、

設(shè)備管理及信息管理。

A.進(jìn)程B.

C.硬件D.軟件

答:B

6.操作系統(tǒng)中采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)提高CPU和外部設(shè)備

的—利用率—O

A.B.可靠性

C.穩(wěn)定性D.兼容性

答：A

7.操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的組成部分，是為

了提高計(jì)算機(jī)的利用率—和方便用戶使用計(jì)算機(jī)而配

備的一種系統(tǒng)軟件。

A.速度B.

C.靈活性D.兼容性

答：B

8.操作系統(tǒng)的基本類型主要有—實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、批處理操

作系統(tǒng)及分時(shí)操作系統(tǒng)

A.批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)及多任務(wù)系統(tǒng)

B.

C.單用戶系統(tǒng)、多用戶系統(tǒng)及批處理系統(tǒng)

D.實(shí)時(shí)系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和多用戶系統(tǒng)

答：B

9.所謂—多道程序設(shè)計(jì)—是指將一個(gè)以上的作業(yè)放入主

存，并且同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)，這些作業(yè)共享處理機(jī)的時(shí)間和

外圍設(shè)備等其他資源。

A.多重處理B.

C.實(shí)時(shí)處理D.共行執(zhí)行

答：B

10.下面關(guān)于操作系統(tǒng)的敘述中正確的是一批處理作業(yè)必

須具有作業(yè)控制信息―O

A.o

B.分時(shí)系統(tǒng)不一定都具有人機(jī)交互功能。

C.從響應(yīng)時(shí)間的角度看，實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)差不多。

D.由于采用了分時(shí)技術(shù)，用戶可以獨(dú)占計(jì)算機(jī)的資源.

答：A

11.如果分時(shí)操作系統(tǒng)的時(shí)間片一定，那么—用戶數(shù)越

多，則響應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)。

A.用戶數(shù)少B.

C.內(nèi)存越少D.內(nèi)存越多

答：B

12.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)必須在—規(guī)定時(shí)間—內(nèi)完成來自外部的

事件。

A.響應(yīng)時(shí)間B.周轉(zhuǎn)時(shí)間

C.D.調(diào)度時(shí)間

答：c

13.分時(shí)系統(tǒng)中為了使多個(gè)用戶能夠同時(shí)與系統(tǒng)交互，最關(guān)

鍵的問題是—系統(tǒng)能夠及時(shí)接收多個(gè)用戶的輸入O

A.計(jì)算機(jī)具有足夠快的運(yùn)算速度B.能快速進(jìn)行內(nèi)

外存之間的信息交換

C.D.短時(shí)間內(nèi)所有用戶程序都能運(yùn)行

答：C

14.分時(shí)操作系統(tǒng)通常采用—時(shí)間片輪轉(zhuǎn)—策略為用戶服

務(wù)。

A.可靠性和靈活性B.

C.時(shí)間片加權(quán)分配D.短作業(yè)優(yōu)先

答：B

15.在—實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)控制下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能及時(shí)處理

由過程控制反饋的數(shù)據(jù)并作出響應(yīng)。

A.B.分時(shí)

C.分布式D.單用戶

答：A

16.下面6個(gè)系統(tǒng)中，必須是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的有—3—個(gè)。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)

航空訂票系統(tǒng)

過程控制系統(tǒng)

機(jī)器翻譯系統(tǒng)

辦公自動(dòng)化系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)激光照排系統(tǒng)

A.1B.2C.D.4

答：C

17.若把操作系統(tǒng)看作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者，下列的

中斷不屬于操作系統(tǒng)所管理的資源。

A.程序B.內(nèi)存C.CPUD.

答：D

18.在下列操作系統(tǒng)的各個(gè)功能組成部分中，進(jìn)程調(diào)度

不需要硬件的支持。

A.B.時(shí)鐘管理

C.地址映射D.中斷系統(tǒng)

答：A

19.設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)時(shí)\首先應(yīng)考慮系統(tǒng)的—實(shí)時(shí)性和可

靠性—0

A.可靠性和靈活性B.

C.多路性和可靠性D.優(yōu)良性和分配性

答：B

20.分時(shí)系統(tǒng)需要使用下面哪些成分？

⑴多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)（3）終端命令解釋程序（4）中斷

處理（6）系統(tǒng)調(diào)用

答：⑴、(3)、(4)、(6)

21.時(shí)間片概念一般用于—分時(shí)操作系統(tǒng)—。

A.批處理操作系統(tǒng)B.

C.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)D.都不是

答：B

22.批處理系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是—無交互性—o

A.CPU使用效率低B.無并行性

C.D.都不是

答：C

23.下面—用戶管理—不屬于操作系統(tǒng)功能。

A.B.CPU和存儲(chǔ)管理

C.設(shè)備管理D.文件和作業(yè)管理

答：A

24.當(dāng)CPU執(zhí)行系統(tǒng)程序時(shí)，CPU處于—管態(tài)\_系統(tǒng)態(tài)—o

A.B.目態(tài)

C.D.A和C

答：D

25.能直接對(duì)系統(tǒng)中各類資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配和管理，控制、

協(xié)調(diào)各任務(wù)的并行執(zhí)行且系統(tǒng)中主機(jī)無主次之分，并向用戶

提供統(tǒng)一的、有效的軟件接口的系統(tǒng)是—分布式操作系

統(tǒng)O

A.B.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

C.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)D.批處理操作系統(tǒng)

答：A

26.下列選擇中，—高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言的編譯器—不是操作

系統(tǒng)關(guān)心的主要問題。

A.管理計(jì)算機(jī)裸機(jī)B.設(shè)計(jì)、提供用戶程序與計(jì)算

機(jī)硬件系統(tǒng)的界面

C.管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源D.

答：D

27.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)可靠件和安全性的要求極高，它—不強(qiáng)

求系統(tǒng)資源的利用率—o

A.十分注意系統(tǒng)資源的利用率B.不強(qiáng)調(diào)響應(yīng)速度

C.D.不必向用戶反饋信息

答：C

28.火車站的售票系統(tǒng)屬于實(shí)時(shí)—系統(tǒng)。

A.單道批處理B.多道批處理

C.D.分時(shí)

答：C

29.在分時(shí)系統(tǒng)中，通常的時(shí)間片是—幾十毫秒—o

A.幾分鐘B.幾十秒

C.D.幾十微秒

答：C

30.用于控制生產(chǎn)流水線、進(jìn)行工業(yè)處理控制的操作系統(tǒng)是

實(shí)時(shí)系統(tǒng)O

A.分時(shí)系統(tǒng)B.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

C.D.批處理系統(tǒng)

答：C

31.分時(shí)操作系統(tǒng)適用于—調(diào)試運(yùn)行程序―。

A.控制生產(chǎn)流水線B.

C.大量的數(shù)據(jù)處理D.多個(gè)計(jì)算機(jī)資源共享

答：B

32.下列系統(tǒng)中，屬于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的是—飛機(jī)訂票系統(tǒng)—o

A.辦公自動(dòng)化系統(tǒng)B.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)

C.D.計(jì)算機(jī)激光照排系統(tǒng)

答：C

33.目前個(gè)人計(jì)算機(jī)中的操作系統(tǒng)主要是—單用戶操作系

統(tǒng)0

A.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)B.批處理操作系統(tǒng)

C.D.單道單用戶操作系統(tǒng)

答：C

34.下列操作系統(tǒng)中強(qiáng)調(diào)并行計(jì)算的操作系統(tǒng)是分布式

操作系統(tǒng)—o

A.分時(shí)系統(tǒng)B.實(shí)時(shí)系統(tǒng)

C.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)D

答：D

35.能夠?qū)崿F(xiàn)通信及資源共享的操作系統(tǒng)是—網(wǎng)絡(luò)操作系

統(tǒng)o

A.批處理操作系統(tǒng)B.分時(shí)操作系統(tǒng)

C.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)D.

答：D

36.UNIX操作系統(tǒng)是一種—分時(shí)操作系統(tǒng)o

A.B.批處理操作系統(tǒng)

C.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)D.分布式操作系統(tǒng)

答：A

37.以下操作系統(tǒng)中屬于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的是

WindowsNT。

A.MS-DOSB.Windows98C.UNIXD.

答：D

二.填空題

i.操作系統(tǒng)的基本功能包括g管理、②管理、&

管理、④管理。除此之外還為用戶使用操作系統(tǒng)提供了用

戶接口。

答：①處理機(jī)②存儲(chǔ)器③設(shè)備④信息（或文件）

2.如果一個(gè)操作系統(tǒng)兼有批處理、分時(shí)處理和實(shí)時(shí)處理操

作系統(tǒng)三者或其中兩者的功能，這樣的操作系統(tǒng)稱

為。

答：通用操作系統(tǒng)

3.在分時(shí)和批處理系統(tǒng)結(jié)合的操作系統(tǒng)中引入了“前臺(tái)”

和“后臺(tái)”作業(yè)的概念，其目的是O

答：為了提高CPU的利用率

4.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與分時(shí)操作系統(tǒng)的主要區(qū)別是o

答：及時(shí)性和高可靠性

5.在主機(jī)控制下進(jìn)行的輸入/輸出操作稱為操作。

答：聯(lián)機(jī)輸入輸出

6.按內(nèi)存中同時(shí)運(yùn)行程序的數(shù)目可以將批處理系統(tǒng)分為兩

類:2L和②。

答：①單道批處理系統(tǒng)②多道批處理系統(tǒng)

7.系統(tǒng)不允許用戶隨時(shí)干預(yù)自己程序的運(yùn)行。

答：批處理

8.多道程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是多道、和。

答：宏觀上的并行、微觀上的串行

9.單道批處理系統(tǒng)是在解決和的矛盾中發(fā)展

起來的。

答：人機(jī)矛盾、CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配

10.對(duì)操作系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)來說，批處理操作系統(tǒng)應(yīng)注

重提高計(jì)算機(jī)的效率，盡量增加系統(tǒng)的，分時(shí)操作系

統(tǒng)應(yīng)保證用戶;而實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)則應(yīng)在保證及時(shí)響應(yīng)

和處

理有關(guān)事件的前提下，再考慮O

答：平均吞吐量、所能忍受的響應(yīng)時(shí)間、系統(tǒng)資源的利用率

11.分時(shí)系統(tǒng)中的是衡量一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)性能的重要指

標(biāo)。

答：響應(yīng)時(shí)間

12.導(dǎo)彈飛行控制系統(tǒng)屬于系統(tǒng)。

答：實(shí)時(shí)

13.在操作系統(tǒng)的發(fā)展過程中，多道程序設(shè)計(jì)和的出

現(xiàn)，標(biāo)志了操作系統(tǒng)的正式形成。

答：分時(shí)系統(tǒng)

14.實(shí)時(shí)系統(tǒng)按應(yīng)用的不同分為和兩種。

答：過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

15.分時(shí)操作系統(tǒng)的用戶通過與計(jì)算機(jī)相連的來使用

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，允許多個(gè)用戶同時(shí)上機(jī)。

答：終端

16.個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)每次只允許一個(gè)用戶使用計(jì)算機(jī)，

稱為0

答：?jiǎn)斡脩舨僮飨到y(tǒng)

17.為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置的操作系統(tǒng)稱o

答：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

18.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)以及o

答：各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信、網(wǎng)絡(luò)中各種資源的共享

19.近年來，適合開放系統(tǒng)的操作系統(tǒng)成為一個(gè)重要的研究

課題，IEEE把它命名為,

即計(jì)算機(jī)環(huán)境可移植操作系統(tǒng)。

答：POSIX

20.在控制下，用戶在終端設(shè)備上可以直接輸入、調(diào)

試和運(yùn)行自己的程序，能直接修改程序中的錯(cuò)誤，并直接獲

得結(jié)果。

答：分時(shí)系統(tǒng)

21.根據(jù)服務(wù)對(duì)象不同，常用的單處理機(jī)OS可以分為如下

三種類型：

允許多個(gè)用戶在其終端上同時(shí)交互地使用計(jì)算機(jī)的OS稱為

系統(tǒng)，它通常采用策略為用戶服務(wù)；

允許用戶把苦干個(gè)作業(yè)提交計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集中處理的OS稱為

系統(tǒng)，衡量這種系統(tǒng)性能的一個(gè)主要指標(biāo)是系統(tǒng)的;

在系統(tǒng)控制下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能及時(shí)處理由過程控制反

饋的數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)。設(shè)計(jì)這種系統(tǒng)時(shí)應(yīng)首先考慮系統(tǒng)

的O

答：分時(shí)、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、批處理、吞吐量、實(shí)時(shí)、及時(shí)性和

可靠性

三.簡(jiǎn)答題

1.敘述操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置。

答：操作系統(tǒng)是運(yùn)行在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)上的最基本的系

統(tǒng)軟件。它控制和管理著所有的系統(tǒng)硬件（CPU、主存、各種

硬件部件和外部設(shè)備等），也控制和管理著所有的系統(tǒng)軟件

（系統(tǒng)程序和用戶進(jìn)程等），操作系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)使用者提供了

一種良好的操作環(huán)境，也為其他各種應(yīng)用系統(tǒng)提供了最基本

的支撐環(huán)境。

現(xiàn)代操作系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，它與計(jì)算機(jī)硬件

系統(tǒng)有著千絲萬縷的聯(lián)系，也與

用戶有著密不可分的關(guān)系，它在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中位于計(jì)算機(jī)裸

機(jī)和計(jì)算機(jī)用戶之間，如下圖所示（圖1.1）,緊挨著硬件的

就是操作系統(tǒng)，它通過系統(tǒng)核心程序?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)中的幾類

資源進(jìn)行管理，如處理機(jī)、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)與

文檔資源、用戶作業(yè)等，并向用戶提供若干服務(wù)，通過這些

服務(wù)將所有對(duì)硬件的復(fù)雜操作隱藏起來，為用戶提供一個(gè)透

明的操作環(huán)境。

在操作系統(tǒng)的外層是其他系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)是最基本

的系統(tǒng)軟件。用戶可以直接通

過系統(tǒng)軟件層與計(jì)算機(jī)打交道，也可以建立各類應(yīng)用軟件和

應(yīng)用系統(tǒng)，通過它們來解決用

戶的問題。

由此可見，操作系統(tǒng)是介于計(jì)算機(jī)硬件和用戶之間的一個(gè)

接口。

2.怎樣理解“由于計(jì)算機(jī)上裝有操作系統(tǒng)，從而擴(kuò)展了原

計(jì)算機(jī)的功能”？

答：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和機(jī)器一級(jí)的操作包含了諸

如指令集、存儲(chǔ)器組織、總線結(jié)構(gòu)和輸入輸出部件等的操作

與控制，這些最基本的操作恰恰又是最復(fù)雜和最難以由用戶

直接進(jìn)行的操作。例如：用戶要進(jìn)行文件讀寫，而文件是以

二進(jìn)制代碼的方式存放在磁盤、磁帶等存儲(chǔ)裝置中，需要有

一種途徑把用戶的要求轉(zhuǎn)換成對(duì)具體的硬件部件、電路信

號(hào)、選擇開關(guān)等的細(xì)微操作，用戶自己不可能完成這些操作,

但操作系統(tǒng)把用戶的高級(jí)操作轉(zhuǎn)換成一系列的低級(jí)操作，最

終完成文件的讀寫。所有的低級(jí)操作對(duì)用戶來講都是透明

的，即無需用戶關(guān)心的、看不見的，操作系統(tǒng)把硬件全部隱

藏起來，給用戶提供了一個(gè)友好的、易于操作的界面。止匕外,

操作系統(tǒng)還要進(jìn)行大量的系統(tǒng)事務(wù)處理。如響應(yīng)中斷的發(fā)

生、處理定時(shí)操作、管理存儲(chǔ)器及其他低級(jí)操作。所以，可

以說操作系統(tǒng)是硬件系統(tǒng)的擴(kuò)展，從而擴(kuò)展了原計(jì)算機(jī)的功

能，它比直接對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)進(jìn)行操作要容易得多。

3.試對(duì)分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行比較。

答：我們可以從以下幾個(gè)方面對(duì)這兩種操作系統(tǒng)進(jìn)行比

較：

(1)實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)與分時(shí)操作系統(tǒng)一樣都能為多個(gè)用

戶服務(wù)，系統(tǒng)按分時(shí)原則為多個(gè)終端用戶服務(wù)；而對(duì)實(shí)時(shí)控

制系統(tǒng)，則表現(xiàn)為經(jīng)常對(duì)多路現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行采集以及對(duì)多個(gè)

對(duì)象或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。

(2)實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)與分時(shí)操作系統(tǒng)一樣，每個(gè)用戶各

占一個(gè)終端，彼此獨(dú)立操作，互不干擾。因此用戶感覺就像

他一人獨(dú)占計(jì)算機(jī)；而在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中信息的采集和對(duì)對(duì)

象的控制也都是彼此互不干擾的。

(3)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求與分時(shí)操作系統(tǒng)類似,

都是以人所能接受的等待時(shí)間來確定的；而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的

響應(yīng)時(shí)間則是以控制對(duì)象所能接受的延時(shí)來確定的。

(4)分時(shí)操作系統(tǒng)是一種通用系統(tǒng)，主要用于運(yùn)行終端用

戶程序，因此它具有較強(qiáng)的交互能力。而實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)雖然

也有交互能力，但其交互能力不及前者。

(5)分時(shí)操作系統(tǒng)要求系統(tǒng)可靠，相比之下，實(shí)時(shí)操作系

統(tǒng)則要求系統(tǒng)高度可靠。

4.設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要困難是什么？

答：設(shè)計(jì)適用于實(shí)時(shí)環(huán)境的操作系統(tǒng)的主要困難是：在

實(shí)時(shí)環(huán)境規(guī)定的時(shí)間限額內(nèi)對(duì)用戶作出相應(yīng)的反應(yīng)。如果系

統(tǒng)不能在規(guī)定的時(shí)間限額內(nèi)完成指定的任務(wù)，那么就可能導(dǎo)

致整個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的崩潰。因此，在設(shè)計(jì)這類操作系統(tǒng)時(shí)，設(shè)

計(jì)者必須保證所采用的調(diào)度策略及相關(guān)技術(shù)不會(huì)使響應(yīng)時(shí)

間超過實(shí)時(shí)環(huán)境所規(guī)定的時(shí)間限額。

5.采用多道程序設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？

答:多道程序設(shè)計(jì)考慮到作業(yè)的運(yùn)行規(guī)律是交替使用CPU

和I/O,故將多道程序同時(shí)保存于系統(tǒng)中，使各作業(yè)對(duì)CPU

與I/O的使用在時(shí)間上重疊，提高了CPU和I/O設(shè)備的

利用率。

6.一個(gè)分層結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)由裸機(jī)，用戶，CPU管理，文件

管理，作業(yè)管理，內(nèi)存管理，設(shè)備管理，命令管理等部分組

成。試按層次結(jié)構(gòu)的原則從內(nèi)到外將各部分重新排列。

答：按層次結(jié)構(gòu)原則從內(nèi)到外依次為：裸機(jī)，CPU管理,

內(nèi)存管理，設(shè)備管理，文件管理，作業(yè)管理，命令管理，用

戶。

7.什么是操作系統(tǒng)？它有什么基本特征?

答：操作系統(tǒng)是指控制和管理計(jì)算機(jī)的軟、硬件資源，

合理組織計(jì)算機(jī)的工作流程、方便用戶使用的程序集合。操

作系統(tǒng)具有4個(gè)基本特征：

(1)并發(fā)性：宏觀上在一段時(shí)間內(nèi)有多道程序在同時(shí)運(yùn)行，而

微觀上這些程序是在交替執(zhí)行。

⑵共享性：因程序的并發(fā)執(zhí)行而使系統(tǒng)中的軟、硬件資源不

再為某個(gè)程序獨(dú)占，而是由多個(gè)程序共同使用。

⑶虛擬性：多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)把一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)虛擬為多臺(tái)

邏輯上的計(jì)算機(jī)，使得每個(gè)用戶都感覺自己是“獨(dú)占”計(jì)算

機(jī)。

(4)異步性(不確定性)：多道程序系統(tǒng)中，各程序之間存在著

直接或間接的聯(lián)系，程序的推進(jìn)速度受到其他程序的影響，

這樣，程序運(yùn)行的順序、程序完成的時(shí)間以及程序運(yùn)行的結(jié)

果都是不確定的。

8.操作系統(tǒng)是隨著多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的出現(xiàn)逐步發(fā)展起來

的，要保證多道程序的正常運(yùn)行，

在技術(shù)上需要解決哪些基本問題？

答：(1)在多道程序之間應(yīng)如何分配被它們共享的處理

機(jī)使得CPU既能滿足各程序運(yùn)行的需要.又有較高的利用

率；此外，一旦將CPU分配給某程序后，應(yīng)何時(shí)收回。

(2)如何為每道程序分配必要的內(nèi)存空間，使它們各得其所但

又不會(huì)因相互重疊而丟失信息；此外，應(yīng)如何防止因某道程

序出現(xiàn)異常情況而破壞其他程序。

(3)系統(tǒng)中可能有多種類型的I/O設(shè)備供多道程序共享，應(yīng)如

何分配這些I/O設(shè)備，如何做到既方便用戶的使用，又能提

高設(shè)備的利用率。

(4)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常都存在著大量的程序和數(shù)據(jù)，應(yīng)

如何組織它們才便于用戶使用；止匕外，還有信息保存的安全

性和一致性問題。

(5)對(duì)于系統(tǒng)中的各種應(yīng)用程序，它們有的屬于計(jì)算型，有的

屬于I/O型，有些既重要又緊迫，

有些又要求系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)，這時(shí)系統(tǒng)應(yīng)如何組織和安排這

些作業(yè)(程序)的工作流程。

實(shí)際上，這些問題的全體就是操作系統(tǒng)的核心內(nèi)容。

9.如何理解操作系統(tǒng)的不確定性？

答：在單道程序環(huán)境下，由于程序獨(dú)占全機(jī)軟、硬件資

源且完全是在一個(gè)封閉環(huán)境下運(yùn)行，所以，如果使用相同的

輸入，則多次運(yùn)行的結(jié)果必然相同。

引入多道程序技術(shù)后，由于多道程序共享全機(jī)軟、硬件

資源，即各程序之間存在著直接

或間接的聯(lián)系。此時(shí)程序的運(yùn)行就不是在一個(gè)封閉的環(huán)境

下，程序的運(yùn)行要受到其他程序和

系統(tǒng)資源的影響，這會(huì)引起程序運(yùn)行的結(jié)果、程序運(yùn)行的順

序和完成的時(shí)間不確定。此外，

在多道程序環(huán)境下，外部設(shè)備的中斷、輸入輸出的請(qǐng)求等出

現(xiàn)的時(shí)間都是不確定的。這些不

確定因素給操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了很大的復(fù)雜性。對(duì)于程序執(zhí)

行結(jié)果的不確定是絕不允許的，

這是操作系統(tǒng)必須解決的主要問題；而程序運(yùn)行順序及完成

時(shí)間的不確定是多道程序環(huán)境所

決定的，因此，操作系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)運(yùn)行順序進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理。

至于外部設(shè)備的中斷、輸入輸出

請(qǐng)求甚至程序運(yùn)行故障等不確定性，操作系統(tǒng)應(yīng)在出現(xiàn)的時(shí)

刻及時(shí)響應(yīng)并予以解決，如果操

作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮不周，也可能造成系統(tǒng)的混亂和崩潰。

第二章進(jìn)程管理

一.選擇題

1.在進(jìn)程管理中，當(dāng)—等待的事件發(fā)生時(shí)進(jìn)程從阻塞

狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài).

A.進(jìn)程被進(jìn)程調(diào)度程序選中B.等待某一事件

C.D.時(shí)間片用完

答：C

2.分配到必要的資源并獲得處理機(jī)時(shí)的進(jìn)程狀態(tài)是—執(zhí)

行狀態(tài)—。

A.就緒狀態(tài)B.

C.阻塞狀態(tài)D.撤消狀態(tài)

答：B

3.P、V操作是—兩條低級(jí)進(jìn)程通信原語—o

A.B.兩組不同的機(jī)器指令

C.兩條系統(tǒng)調(diào)用命令D.兩條高級(jí)進(jìn)程通信原語

答：A

4.對(duì)進(jìn)程的管理和控制使用—原語—o

A.指令B.

C.信號(hào)量D.信箱通信

答：B

5.進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行是指若干個(gè)進(jìn)程—在執(zhí)行的時(shí)間上是

重疊的O

A.同時(shí)執(zhí)行B.

C.在執(zhí)行的時(shí)間上是不可重疊的D.共享系統(tǒng)資源

答：B

6.若P、V操作的信號(hào)量S初值為2,當(dāng)前值為一1,則表

示有—B.1個(gè)—等待進(jìn)程。

A.0個(gè)C.2個(gè)D.3個(gè)

答：B

7.進(jìn)程的三個(gè)基本狀態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)程

由就緒狀態(tài)變?yōu)檫\(yùn)行狀態(tài)的條件是—被進(jìn)程調(diào)度程序選中

①—;由運(yùn)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)的條件是—等待某事件發(fā)

生②O

A.時(shí)間片用完B.

C.等待的某事件己發(fā)生D.

答，①D②B

8.下列的進(jìn)程狀態(tài)變化中，—等待一運(yùn)行—變化是不可能

發(fā)生的。

A.運(yùn)行一就緒B.運(yùn)行一等待

C.D.等待一■就緒

答：C

9.一個(gè)運(yùn)行的進(jìn)程用完了分配給它的時(shí)間片后，它的狀態(tài)

變?yōu)椤途wJ

A.B.等待

C.運(yùn)行D.由用戶自己確定

答：A

10.用P、V操作管理臨界區(qū)時(shí)，信號(hào)量的初值應(yīng)定義為

1O

A.~1B.0C.D.任意值

答：C

11.用V操作喚醒一個(gè)等待進(jìn)程時(shí)，被喚醒進(jìn)程的狀態(tài)變?yōu)?/p>

B.就緒.

A.等待C.運(yùn)行D.完成

答：B

12,進(jìn)程間的同步是指進(jìn)程間在邏輯上的相互—制約—關(guān)

系。

A.聯(lián)接B.C.繼續(xù)D.調(diào)用

答：B

13.—信號(hào)量—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.

答：D

14.下面對(duì)進(jìn)程的描述中，錯(cuò)誤的是—進(jìn)程是指令的集

入口。

A.進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的概念B.進(jìn)程執(zhí)行需要處理機(jī)

C.進(jìn)程是有生命期的D.

答：D

15.下面的敘述中正確的是—進(jìn)程同步是指某些進(jìn)程之間在

邏輯上的相互制約關(guān)系

A.操作系統(tǒng)的一個(gè)重要概念是進(jìn)程，因此不同進(jìn)程所執(zhí)行

的代碼也一定不同。

B.為了避免發(fā)生進(jìn)程死鎖，各進(jìn)程只能逐個(gè)申請(qǐng)資源。

C.操作系統(tǒng)用PCB管理進(jìn)程，用戶進(jìn)程可以從此PCB中讀

出與本身運(yùn)行狀況有關(guān)的信息

D.

答：D

16.進(jìn)程控制就是對(duì)系統(tǒng)中的進(jìn)程實(shí)施有效的管理，通過使

用—進(jìn)程創(chuàng)建、進(jìn)程撤銷、進(jìn)程阻塞、進(jìn)程喚醒等

進(jìn)程控制原語實(shí)現(xiàn)。

A.進(jìn)程運(yùn)行B.進(jìn)程管理

C.D.進(jìn)程同步

答：C

17.操作系統(tǒng)通過—PCB—對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理。

A.JCBB.C.DCTD.CHCT

答：B

18.用P、V操作可以解決一切互斥問題。

A.B.某些C.正確D.錯(cuò)誤

答：A

19.通常，用戶進(jìn)程被建立后，—隨著作業(yè)運(yùn)行正?；虿徽?/p>

常結(jié)束而撤消—O

A.便一直存在于系統(tǒng)中，直到被操作人員撤消

B.

C.隨著時(shí)間片輪轉(zhuǎn)而撤消與建立

D.隨著進(jìn)程的阻塞或喚醒而撤消與建立

答：B

20.一個(gè)進(jìn)程被喚醒意味著—進(jìn)程變?yōu)榫途w狀態(tài)—o

A.該進(jìn)程重新占有了CPUB.它的優(yōu)先權(quán)變

為最大

C.其PCB移至等待隊(duì)列隊(duì)首D.

答：D

21.下面所述步驟中，—由調(diào)度程序?yàn)檫M(jìn)程分配CPU不

是創(chuàng)建進(jìn)程所必需的。

A.B.建立一個(gè)進(jìn)程控制塊

C.為進(jìn)程分配內(nèi)存D.將進(jìn)程控制塊鏈

入就緒隊(duì)列

答：A

22.多道程序環(huán)境下，操作系統(tǒng)分配資源以—進(jìn)程—為基本

單位。

A.程序B.指令C.D.作業(yè)

答：C

23.對(duì)于兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程，設(shè)互斥信號(hào)量為mutex,若mutex=O,

則o

A.表示沒有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)

B.表示有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)

C.表示有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)，另一個(gè)進(jìn)程等待進(jìn)入

D.表示有兩個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)

答：B

24.兩個(gè)進(jìn)程合作完成一個(gè)任務(wù)，在并發(fā)執(zhí)行中，一個(gè)進(jìn)程

要等待其合作伙伴發(fā)來消息，或者建立某個(gè)條件后再向前執(zhí)

行，這種制約性合作關(guān)系被稱為進(jìn)程的o

A.同步B.互斥C.調(diào)度D.執(zhí)行

答：A

25.為了進(jìn)行進(jìn)程協(xié)調(diào)，進(jìn)程之間應(yīng)當(dāng)具有一定的聯(lián)系，這

種聯(lián)系通常采用進(jìn)程間交換數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行，這種方式稱

為。

A.進(jìn)程互斥B.進(jìn)程同步C.進(jìn)程制約D.進(jìn)程通

信

答：D

26.設(shè)有5個(gè)進(jìn)程共享一個(gè)互斥段，如果最多允許有3個(gè)進(jìn)

程同時(shí)進(jìn)入互斥段，則所采用

的互斥信號(hào)量的初值應(yīng)是O

A.5B.3C.1D.0

答：B

27.支持多道程序設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，不斷地選

擇新進(jìn)程運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)CPU的共享，但其中不是引起操

作系統(tǒng)選擇新進(jìn)程的直接原因。

A.運(yùn)行進(jìn)程的時(shí)間片用完B.運(yùn)行進(jìn)程

出錯(cuò)

C.運(yùn)行進(jìn)程要等待某一事件的發(fā)生D.有新進(jìn)程

進(jìn)入就緒狀態(tài)

答：D

28.在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，多個(gè)計(jì)算問題同時(shí)裝入計(jì)算機(jī)

系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器o

A.并發(fā)執(zhí)行B.順序執(zhí)行

C.并行執(zhí)行D.同時(shí)執(zhí)行

答：A

29.引入多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)后，處理器的利用率o

A.有所改善B.極大地提高

C.降低了D.無變化，僅使程序執(zhí)行方便

答：B

30.從總體上說，采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)可單位時(shí)

間的算題量，但對(duì)每一個(gè)算

題，從算題開始到全部完成所需的時(shí)間比單道執(zhí)行所需的時(shí)

間可能要O

A.增加，減少B.增加，延長(zhǎng)

C.減少，延長(zhǎng)D.減少，減少

答：B

31.同一程序運(yùn)行在不同的數(shù)據(jù)集上，創(chuàng)建了的進(jìn)程。

A.同步B.互斥

C.相同D.不同

答：D

32.關(guān)于進(jìn)程，下列敘述不正確的是o

A.進(jìn)程包含了數(shù)據(jù)和運(yùn)行其上的程序

B.同一程序運(yùn)行在不同的數(shù)據(jù)集合上時(shí)，構(gòu)成不同的進(jìn)程

C.一個(gè)被創(chuàng)建了的進(jìn)程，在它消亡之前，總是處于三種基

本狀態(tài)之一

D.若干個(gè)進(jìn)程在單CPU系統(tǒng)中必須依次執(zhí)行，即一個(gè)進(jìn)程

完成后，另一個(gè)進(jìn)程才能

開始工作

答：D

33.對(duì)于一個(gè)單CPU系統(tǒng)，允許若干進(jìn)程同時(shí)執(zhí)行，輪流占

用CPU稱它們?yōu)榈摹?/p>

A.順序執(zhí)行B.同時(shí)執(zhí)行

C.并行執(zhí)行D.并發(fā)執(zhí)行

答：D

34.一個(gè)程序與和它有關(guān)的進(jìn)程的對(duì)應(yīng)關(guān)系是o

A.一對(duì)一B.多對(duì)一

C.一對(duì)多D.多對(duì)多

答：C

35.在操作系統(tǒng)中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，保

證系統(tǒng)正常工作的機(jī)制是o

A.中斷B.查詢

C.同步D.互斥

答：A

二.填空題

1.進(jìn)程的基本特征有①、②、獨(dú)立性、異步性及結(jié)

構(gòu)特征。

答：①動(dòng)態(tài)性②并發(fā)性

2.信號(hào)量的物理意義是當(dāng)信號(hào)量值大于零時(shí)表示①；當(dāng)

信號(hào)量值小于零時(shí)其絕對(duì)值表示

②。

答：①可用資源的數(shù)目②因請(qǐng)求該資源而被阻塞的進(jìn)程

數(shù)目

3.臨界資源的概念是.①，而臨界區(qū)是指②o

答：①一次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源

②進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序代碼

4.進(jìn)程在運(yùn)行過程中有三種基本狀態(tài)，它們是①、

②、③。

答：①運(yùn)行②就緒③等待（阻塞）

5.進(jìn)程主要由3、②、③三部分內(nèi)容組成,其中

缸是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志，而⑤部分也可以為其他

進(jìn)程共享。

答：①程序段②數(shù)據(jù)段③PCB@PCB⑤程序段

6.系統(tǒng)中各進(jìn)程之間邏輯上的相互制約關(guān)系稱為o

答：進(jìn)程同步

7：若一個(gè)進(jìn)程己進(jìn)入臨界區(qū)，其他欲進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必

須。

合：寺付

8.將進(jìn)程的鏈接在一起就形成了進(jìn)程隊(duì)列。

答：PCB

9.用P、V操作管理臨界區(qū)時(shí)?，任何一個(gè)進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)

之前應(yīng)調(diào)用①操作,在退出臨界區(qū)時(shí)應(yīng)調(diào)用②操

作。

答：①P②V

10.用信箱實(shí)現(xiàn)通信時(shí)，應(yīng)有①和②兩條基本原語。

答：①發(fā)送②接收

11.在多道程序系統(tǒng)中，進(jìn)程之間存在著的不同制約關(guān)系可

以劃分為兩類：①與②。③指進(jìn)程間具有的一定

邏輯關(guān)系；④是指進(jìn)程間在使用共享資源方面的約束關(guān)

系。

答：①同步②互斥③同步④互斥

12.有m個(gè)進(jìn)程共享同一臨界資源，若使用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)

對(duì)臨界資源的互斥訪問，則信號(hào)量值的變化范圍

是O

答：1至一(m—1)

13.設(shè)系統(tǒng)中有n(n>2)個(gè)進(jìn)程，且當(dāng)前不再執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度程

序，試考慮下述4種情況：

①?zèng)]有運(yùn)行進(jìn)程，有2個(gè)就緒進(jìn)程，n個(gè)進(jìn)程處于等待狀態(tài)。

②有1個(gè)運(yùn)行進(jìn)程，沒有就緒進(jìn)程，n一1進(jìn)程處于等待狀

態(tài)。

⑨有1個(gè)運(yùn)行進(jìn)程，有1個(gè)就緒進(jìn)程，n-2進(jìn)程處于等待

狀態(tài)。

④有1個(gè)運(yùn)行進(jìn)程，n—1個(gè)就緒進(jìn)程，沒有進(jìn)程處于等待

狀態(tài)。

上述情況中，不可能發(fā)生的情況是—0

答：①

14.在一個(gè)單處理機(jī)系統(tǒng)中，若有5個(gè)用戶進(jìn)程，且假設(shè)當(dāng)

前時(shí)刻為用戶態(tài)，則處于就緒狀態(tài)的用戶進(jìn)程最多有⑷

個(gè)，最少有②個(gè)。

答：①4②0

15.操作系統(tǒng)中，對(duì)信號(hào)量S的P原語操作定義中，使進(jìn)程

進(jìn)入相應(yīng)等待隊(duì)列等待的條件是O

答：S<0

16.下面關(guān)于進(jìn)程的敘述不正確的是。

①進(jìn)程申請(qǐng)CPU得不到滿足時(shí)，其狀態(tài)變?yōu)榈却隣顟B(tài)。

②在單CPU系統(tǒng)中，任一時(shí)刻至多有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀

Tiixo

③優(yōu)先級(jí)是進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度的重要依據(jù)，一旦確定不能改變。

④進(jìn)程獲得處理機(jī)而運(yùn)行是通過調(diào)度而實(shí)現(xiàn)的。

答：③

17.信箱邏輯上分成①和②兩部分。①中存放有關(guān)信

箱的描述。②由若干格子組成,

每格存放一信件，格子的數(shù)目和大小在創(chuàng)建信箱時(shí)確定。

答：①信箱頭②信箱體

18.當(dāng)多個(gè)進(jìn)程等待分配處理機(jī)時(shí)，系統(tǒng)按一種規(guī)定的策略

從多個(gè)處于狀態(tài)的進(jìn)

程中選擇一個(gè)進(jìn)程，讓它占有處理機(jī)，被選中的進(jìn)程就進(jìn)入

了狀態(tài)。

答：就緒、執(zhí)行

19.若使當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程總是優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程，應(yīng)選擇

進(jìn)程調(diào)度算法。

答：搶占式（剝奪式）

20.操作系統(tǒng)中用于完成一些特定功能的、不可中斷的過程

稱為。

答：原語

三.簡(jiǎn)答題

1.在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念?它與程序的關(guān)系是

怎樣的？

答：在操作系統(tǒng)中，由于多道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)共享系統(tǒng)

資源，共同決定這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行

過程中就出現(xiàn)了相互制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走

停停”的新狀態(tài)。這些都是在程序執(zhí)行的動(dòng)態(tài)過程中發(fā)生的。

用程序這個(gè)靜態(tài)概念已不能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過程中

的這些特征。為此，人們引入“進(jìn)程”這一概念來描述程序

動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)。

進(jìn)程和程序是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)概念，進(jìn)程不能

脫離具體程序而虛設(shè)，程序規(guī)定了相應(yīng)進(jìn)程所要完成的動(dòng)

作。它們的主要區(qū)別如下：

⑴程序是指令的有序集合，其本身沒有任何運(yùn)行的含義，它

是一個(gè)靜態(tài)的概念；進(jìn)程是程序在處理機(jī)上的一次執(zhí)行過

程，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念。

⑵程序的存在是永久的，而進(jìn)程則是有生命期的，它因創(chuàng)建

而產(chǎn)生，因調(diào)度而執(zhí)行，因得不到資源而暫停，因撤銷而消

亡。

(3)程序僅是指令的有序集合。而進(jìn)程則由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程

控制塊組成。

(4)在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，進(jìn)程是資源分配和調(diào)度運(yùn)行的基本

單位，而程序不是。

(5)進(jìn)程與程序之間不是一一對(duì)應(yīng)的，即同一程序同時(shí)運(yùn)行于

若干不同的數(shù)據(jù)集合上，它將屬于若干個(gè)不同的進(jìn)程；而一

個(gè)進(jìn)程至少對(duì)應(yīng)執(zhí)行一個(gè)程序。

2.為了實(shí)現(xiàn)并發(fā)進(jìn)程間的合作和協(xié)調(diào)工作，以及保證系統(tǒng)

的安全，操作系統(tǒng)在進(jìn)程管理方面應(yīng)做哪些工作？

答：(1)進(jìn)程控制：系統(tǒng)必須設(shè)置一套控制機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)進(jìn)

程創(chuàng)建、進(jìn)程撤消以及進(jìn)程在運(yùn)行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

⑵進(jìn)程同步：系統(tǒng)必須設(shè)置同步機(jī)制來實(shí)現(xiàn)對(duì)所有進(jìn)程的運(yùn)

行進(jìn)行協(xié)調(diào)，協(xié)調(diào)的方式包括進(jìn)程的互斥和進(jìn)程的同步。

⑶進(jìn)程通信：多道程序環(huán)境下可能需要諸進(jìn)程合作完成一個(gè)

任務(wù)，這些進(jìn)程相互間需要通過交換信息來協(xié)調(diào)各自工作的

進(jìn)度。因此系統(tǒng)必須具有進(jìn)程之間通信(交換信息)的能力。

(4)進(jìn)程調(diào)度：系統(tǒng)必須能夠在處理機(jī)空閑時(shí)，按一定算法從

就緒進(jìn)程隊(duì)列中選擇一個(gè)就緒進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它，并

為之設(shè)置運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)使其投入運(yùn)行。

3.在操作系統(tǒng)中引入線程概念的主要目的是什么？

答：減少程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)所需付出的時(shí)空開銷，提高程

序執(zhí)行的并發(fā)度。特別有利于共享存儲(chǔ)器的多處理機(jī)系統(tǒng)，

和更加適合c/s模型。

4.在一個(gè)單CPU的多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，若在某一時(shí)刻有

N個(gè)進(jìn)程同時(shí)存在，那么處于運(yùn)行態(tài)、等待態(tài)和就緒態(tài)進(jìn)程

的最小和最大值分別可能是多少？

答：若多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，在某一時(shí)刻有N個(gè)進(jìn)程同

時(shí)存在，則處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程最少。個(gè)，最大1個(gè)；處于就

緒態(tài)的進(jìn)程最少。個(gè)，最大N—1個(gè)；處于等待態(tài)的進(jìn)程最

少0個(gè)，最大N個(gè)。

5.進(jìn)程之間存在哪幾種相互制約關(guān)系?各是什么原因引起的?

下列活動(dòng)分別屬于哪種制約關(guān)系？

(1)若干同學(xué)去圖書館借書；

⑵兩隊(duì)舉行籃球比賽；

(3)流水線生產(chǎn)各道工序；

(4)商品生產(chǎn)和社會(huì)消費(fèi)

答：進(jìn)程之間的制約關(guān)系分為直接制約關(guān)系(即同步)和

間接制約關(guān)系(即互斥)。同步是因合作進(jìn)程之間協(xié)調(diào)彼此的

工作而控制自己的執(zhí)行速度，即因相互合作、相互等待而產(chǎn)

生的制約關(guān)系；而互斥是進(jìn)程之間競(jìng)爭(zhēng)臨界資源而禁止兩個(gè)

以上的進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)所發(fā)生的制約關(guān)系。

(1)屬于互斥關(guān)系，因?yàn)橐槐緯荒芙杞o一個(gè)同學(xué)。

(2)屬于互斥關(guān)系，籃球只有一個(gè)，兩隊(duì)都要爭(zhēng)奪。

(3)居于同步關(guān)系，各道工序的開始都依賴前一道工序的

完成。

(4)屬于同步關(guān)系，商品沒生產(chǎn)出來則消費(fèi)無法進(jìn)行，商

品沒有消費(fèi)完則無須再生產(chǎn)。

6.為了讓用戶進(jìn)程互斥地進(jìn)入臨界區(qū)，可以把整個(gè)臨界區(qū)

實(shí)現(xiàn)成不可中斷的過程，即讓用戶具有屏蔽所有中斷的能

力。每當(dāng)用戶程序進(jìn)入臨界區(qū)的時(shí)候，屏蔽所有中斷；當(dāng)出

了臨界區(qū)的時(shí)候，再開放所有中斷。你認(rèn)為這種方法有什么

缺點(diǎn)。

答：用戶進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)屏蔽所有中斷，應(yīng)當(dāng)也包括

系統(tǒng)程序。若屏蔽的是用戶進(jìn)程，的確可以保護(hù)臨界資源，

但若系統(tǒng)所發(fā)出的中斷也被屏蔽，則會(huì)引起錯(cuò)誤，因?yàn)橄到y(tǒng)

的中斷往往與當(dāng)前運(yùn)行的程序無關(guān)，卻可能是一些重要的硬

件中斷，如電源故障等，故不可盲目屏蔽所有中斷；又或者

當(dāng)時(shí)發(fā)出故障中斷的中斷源恰好是該臨界資源，則更應(yīng)該及

時(shí)響應(yīng)處理。

7.設(shè)有n個(gè)進(jìn)程共享一個(gè)互斥段，對(duì)于如下兩種情況：

⑴如果每次只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入互斥段；

⑵如果每次最多允許m個(gè)進(jìn)程(m<n)同時(shí)進(jìn)入互斥段。

試問：所采用的互斥信號(hào)量初值是否相同?信號(hào)量的變化范

圍如何？

答：(1)信號(hào)量的初值為1。信號(hào)量的變化范圍是1,0,

—1,…，—(n—l)o

⑵信號(hào)量的初值為mo信號(hào)量的變化范圍是：m,m-

1,…,1,0,…,一（n—m）。

四.應(yīng)用題

1.若程序A和B單獨(dú)執(zhí)行時(shí)分別需要1小時(shí)和1.5小時(shí)，

其中CPU工作時(shí)間分別為18分鐘和27分鐘。若采用多道

程序設(shè)計(jì)方法，讓A和B并行工作，假定CPU利用率達(dá)到

50%,另加15分鐘系統(tǒng)開銷，請(qǐng)問系統(tǒng)效率能提高多少？

解：在多道系統(tǒng)中，程序A和B共用的CPU時(shí)間為：

（18十27）/50%=90分鐘

系統(tǒng)效率提高=（A和B單獨(dú)執(zhí)行的時(shí)間總和一多道方式下

總時(shí)間）/A和B單獨(dú)執(zhí)行的時(shí)間總和，即（（60十90）-（90

十15））/（60十90）=45/150=30%

2.在測(cè)量控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集任務(wù)把所采集的數(shù)據(jù)送入

一單緩沖區(qū)；計(jì)算任務(wù)從該單緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

試寫出利用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)兩者共享單緩沖區(qū)的同步算法。

解：在本題中，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)信號(hào)童sf,se,信號(hào)量sf表

示緩沖區(qū)中是否有可供打印的

計(jì)算結(jié)果，其初值為。；信號(hào)量se用于表示緩沖區(qū)有無空位

置存放新的信息，其初值為lo

本題的同步描述如下：

intse=l;

intsf=O;

main()

cobegin

get();

compute();

coend

)

get()

(

while(采集工作未完成)

(

采集一個(gè)數(shù)據(jù)；

P(se);

將數(shù)據(jù)送入緩沖區(qū)；

v(sf);

}

)

compute()

(

while(計(jì)算工作未完成)

P（sf）；

從緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)；

v(se);

進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算；

)

)

3.下圖給出了四個(gè)進(jìn)程合作完成某一任務(wù)的前趨圖，試說

明這四個(gè)進(jìn)程間的同步關(guān)系并用P、V操作描述它。

解：上圖說明任務(wù)啟動(dòng)后S1先執(zhí)行。當(dāng)S1結(jié)束后，S2、

S3可以開始執(zhí)行。S2、S3完成后，S4才能開始執(zhí)行。為了

確保這一執(zhí)行順序，設(shè)三個(gè)同步信號(hào)量b2、b3、b4分別表

示進(jìn)程S2、S3、S4是否可以開始執(zhí)行，其初值均為0。這四

個(gè)進(jìn)程的同步描述如下：

intb2=0;

intb3=0;

intb4=0;

main()

cobegin

si()；

s2();

s3();

s4();

coend

}

sl()

v(b2);

v(b3);

}

s2()

(

P(b2);

???

v(b4);

)

s3()

P(b3);

v(b4);

)

s4()

(

P(b4);

p(b4);/*因在s2和s3完成后均對(duì)b4作了v操乍，因

此這里要用兩個(gè)p操作*/

}

4.某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下，請(qǐng)說明:

(1)引起各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型事件有哪些？

(2)當(dāng)我們觀察系統(tǒng)中某些進(jìn)程時(shí)，能夠看到某一進(jìn)程產(chǎn)生

的一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換能引起另一進(jìn)程作一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在什么情

況下，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換3時(shí)能立即引起另一個(gè)進(jìn)程發(fā)生

轉(zhuǎn)換1?

(3)試說明是否會(huì)發(fā)生下述因果轉(zhuǎn)換：

~21

3f2

41

答（1）在本題所給的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中.存在四種狀

態(tài)轉(zhuǎn)換。當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入

運(yùn)行時(shí)引起轉(zhuǎn)換1;正在執(zhí)行的進(jìn)程如因時(shí)間片用完而被暫

停執(zhí)行就會(huì)引起轉(zhuǎn)換2；正在執(zhí)行的進(jìn)程因等待的事件尚未

發(fā)生而無法執(zhí)行（如進(jìn)程請(qǐng)求完成I/O）則會(huì)引起轉(zhuǎn)換3；當(dāng)進(jìn)

程等待的事件發(fā)生時(shí)（如I/O完成）則會(huì)引起轉(zhuǎn)換4o

（2）如果就緒隊(duì)列非空，則一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3會(huì)立即引起另一

個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換lo這是因?yàn)橐粋€(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換3意味著正在

執(zhí)行的進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，這時(shí)處理機(jī)空閑，進(jìn)

程調(diào)度程序必然會(huì)從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程并將它投入

運(yùn)行，因此只要就緒隊(duì)列非空，一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3能立即引

起另一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。

（3）所謂因果轉(zhuǎn)換指的是有兩個(gè)轉(zhuǎn)換，一個(gè)轉(zhuǎn)換的發(fā)生會(huì)引起

另一個(gè)轉(zhuǎn)換的發(fā)生，前一個(gè)轉(zhuǎn)換稱為因，后一個(gè)轉(zhuǎn)換稱為果,

這兩個(gè)轉(zhuǎn)換稱為因果轉(zhuǎn)換。當(dāng)然這種因果關(guān)系并不是什么時(shí)

候都能發(fā)生，而是在一定條件下才會(huì)發(fā)生。

2*1：發(fā)生轉(zhuǎn)換2時(shí)，就必然引起另一進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。

因?yàn)楫?dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)換2時(shí)，正在執(zhí)行的進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w

狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度程序必然會(huì)從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入

運(yùn)行，即發(fā)生轉(zhuǎn)換1。

3一2：某個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3決不可能引起另一進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)

換2o這是因?yàn)楫?dāng)前執(zhí)行進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪?/p>

態(tài).不可能又從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。

4-1：當(dāng)處理機(jī)空閑且就緒隊(duì)列為空時(shí)，某一進(jìn)程的轉(zhuǎn)

換4就會(huì)引起該進(jìn)程的轉(zhuǎn)換lo因?yàn)榇藭r(shí)處理機(jī)空閑，

一旦某個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換4,就意味著有一個(gè)進(jìn)程從阻

塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，因而調(diào)度程序就會(huì)將就緒隊(duì)列

中的此進(jìn)程投入運(yùn)行。

5.某車站售票廳，任何時(shí)刻最多可容納20名購(gòu)票者進(jìn)入，

當(dāng)售票廳中少于20名購(gòu)票者時(shí)，廳外的購(gòu)票者可立即進(jìn)入,

否則需在外面等待。若把一個(gè)購(gòu)票者看作一個(gè)進(jìn)程，請(qǐng)回答

下列問題：

⑴用PV操作管理這些并發(fā)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)怎樣定義信號(hào)量，寫

出信號(hào)量的初值以及信號(hào)量各種取值的含義。

⑵根據(jù)所定義的信號(hào)量，把應(yīng)執(zhí)行的p、V操作填入下面橫

線上，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。

⑶若欲購(gòu)票者最多為n個(gè)人，寫出信號(hào)量可能的變化范圍

（最大值和最小值）。

答：（1）定義一信號(hào)量S,初始值為20,其意義如下：

S>0S的值表示可繼續(xù)進(jìn)入售票廳的人數(shù)

S=0表示售票廳中已有20名顧客（購(gòu)票者）

S<0|S|的值為等待進(jìn)入售票廳的人數(shù)

⑵根據(jù)所定義的信號(hào)量，把應(yīng)執(zhí)行的P、V操作填入下面橫

線上，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。

COBEGINPROCESSPi(i=l,2,)

begin；

P(S)

進(jìn)入售票廳；

購(gòu)票；

退出；

V(S)

end；

COEND

(3)S的最大值為20；S的最小值為20—n

6.理發(fā)店里有一位理發(fā)師,一把理發(fā)椅和N把供等候理發(fā)的

顧客坐的椅子.如果沒有顧客,則理發(fā)師便在理發(fā)椅上睡覺.

當(dāng)一個(gè)顧客到來時(shí),他必須先喚醒理發(fā)師.如果顧客到來時(shí)

理發(fā)師正在理發(fā)，則如果有空椅子，可坐下來等；否則離開。

解：定義信號(hào)量如下：

VarSn:semaphore;｛位子數(shù)目，初值為n｝

S:semaphore;｛理發(fā)師睡覺，初值為1｝

mutex:semaphore;｛初值為1｝

用P、V操作實(shí)現(xiàn)如下：

顧客進(jìn)程i：

P(Sn);｛門外觀望｝

P(mutex);

進(jìn)門；

V(mutex);

V(S);{if(sn==n-l)v(s);}

等候；

理發(fā)；

V(Sn)

P(mutex);

出門；

V(mutex);

理發(fā)師進(jìn)程：

Repeat

P(S);

P(mutex);

叫人理發(fā)；

V(mutex);

理發(fā)；

Untilfalse;

7.試寫出用加鎖原語和開鎖原語實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程關(guān)于臨界資

源的操作的描述。

答：Programtest

begin

s:=0(表示該資源可用)

cobegin(1)

A:begin

加鎖原語；

臨界區(qū)A;

開鎖原語；

I

I

I

end

B:begin

I

I

I

加鎖原語；

臨界區(qū)B;

開鎖原語；

I

I

I

end

conend

end

8.桌子上有一只盤子，每次只能放入一只水果。爸爸專向

盤中放蘋果，媽媽專向盤中放桔子，一個(gè)兒子專等吃盤中的

桔子，一個(gè)女兒專等吃盤中的蘋果。請(qǐng)利用P、V操作實(shí)現(xiàn)

他們之間的同步。

解：在本題中，應(yīng)設(shè)置三個(gè)信號(hào)量s、so、sa,信號(hào)量s

表示盤子是否為空，其初值為1;信號(hào)量so表示盤中是否有

桔子，其初值為0;信號(hào)量sa表示盤中是否有蘋果，其初值

為0。同步描述如下：

ints=l;

intsa=0;

intso=0;

main()

(

cobegin

father();

son();

daughter();

coend

}

father()

]

p(s);

將水果放入盤中；

if(放入的是桔子)V(so);

elsev(sa);

son()

p(so);

從盤中取出桔子；

v(s);

吃桔子；

}

daughter()

{

p(sa);

從盤中取出蘋果；

v(s);

吃蘋果；

)

9.桌子上有一只盤子，最多可容納兩個(gè)水果，每次只能放

人或取出一個(gè)水果。爸爸專向盤子中放蘋果(apple),媽媽專

向盤子中放桔子(orange),兩個(gè)兒子專等吃盤子中的桔子，

兩個(gè)女兒專等吃盤子中的蘋果。請(qǐng)用Pv操作來實(shí)現(xiàn)爸爸、

媽媽、兒子、女兒之間的同步與互斥關(guān)系。(類似生產(chǎn)者-消

費(fèi)者問題)

解：盤子為互斥資源，因可以放兩個(gè)水果，empty初值

為2；再設(shè)信號(hào)量mutex初值為1,控制對(duì)盤子的互斥訪問；

apple表示盤中蘋果個(gè)數(shù)，orange表示盤中桔子個(gè)數(shù)，初值均

為Oo

parbegin

Father:begin

LI:p(empty);

P(mutex);

放蘋果；

V(mutex);

V(apple);

GotoLI;

End;

Mother:begin

L2:P(empty);

P(mutex);

放桔子；

V(mutex);

V(orange);

GotoL2;

End;

Daughter:begin

L3:p(apple);

P(mutex);

取蘋果；

V(mutex);

V(empty);

GotoL3;

End;

Son:begin

L4:P(orange);

P(mutex);

取桔子；

V(mutex);

V(empty);

GotoL4;

End;

Parend

10.現(xiàn)為某臨界資源設(shè)一把鎖w,當(dāng)w=l時(shí)，表示關(guān)鎖，w

=0時(shí)，表示鎖已打開，試寫出開鎖和關(guān)鎖的原語，并說明

如何利用它們?nèi)タ刂茖?duì)該臨界資源的互斥訪問？

解：①開鎖原語unlock(w)如下：

unlock(w)：w：=0

關(guān)鎖原語lock(w)如下：

Lock(w)：whilew=1doskip；w：=1；

②可設(shè)臨界段cs放在兩者之間來實(shí)現(xiàn)互斥，即

Lock(w)；

cs；

unlock(w)

11.用PV操作解決讀者寫者問題的正確程序如下:

beginS,Sr:Semaphore;rc:integer;

S:=l;Sr:=l;rc:=0;

cobeginPROCESSReaderi(i=l,2...)

beginP(Sr)

rc:=rc+l;

ifrc=lthenP(S);

V(Sr);

readfile;

P(Sr);

rc:=rc-l

ifrc=0thenV(S);

V(Sr);

end;

PROCESSWriterj(j=l,2…)

beginP(S);

Writefile;

V(S)

end;

coend;

end;

請(qǐng)回答：(1)信號(hào)量Sr的作用；

(1)程序中什么語句用于讀寫互斥，寫寫互斥；

(2)(3)若規(guī)定僅允許5個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀怎樣修改程序？

答：(1)Sr用于讀者計(jì)數(shù)rc的互斥信號(hào)量；

(2)ifrc=lthenP(S)中的P(S)用于讀寫互斥，寫者進(jìn)

程中的P(S)用于寫寫互斥，讀寫互斥。

(3)程序中增加一個(gè)信號(hào)量S5,初值為5,P(S5)語句加

在讀者進(jìn)程P(Sr)之前，V(S5)語句加在讀者進(jìn)程第2

個(gè)V(Sr)之后。

12.哲學(xué)家甲請(qǐng)哲學(xué)家乙、丙、丁到某處討論問題，約定全

體到齊后開始討論；在討論的間隙四位哲學(xué)家進(jìn)餐，每人進(jìn)

餐時(shí)都需使用刀、叉各一把，餐桌上的布置如下圖所示。請(qǐng)

用信號(hào)量及P、v操作說明這四位哲學(xué)家的同步、互斥過程。

(其中b表示刀，w表示叉)

解：在本題中，應(yīng)設(shè)置四個(gè)信號(hào)量fOrkl、fork2.knifek

knife2,其初值均為1,分別

表示資源叉1、叉2、刀1、刀2是否可用。同步描述如下：

intforkl=l;

intfork2=l;

intknife1=1;

intknife2=1;

main()

(

cobegin

pa()；

Pb()；

pc()；

pd()；

coend;

)

pa()

(

while(1);

(

p(knifel);

p(forkl);

進(jìn)餐；

v(knifel);

v(forkl);

討論問題;

pb()

(

while(1);

(

p(knife2);

p(forkl);

進(jìn)餐；

v(knife2);

v(forkl);

討論問題;

pc()

while(1);

p(knife2);

p(fork2);

進(jìn)餐；

v(knife2);

v(fork2);

討論問題;

}

)

pd()

(

while(1);

(

p(knifel);

p(fork2);

進(jìn)餐；

v(knifel);

v(forkl);

討論問題;

)

}

13.某數(shù)據(jù)庫(kù)有一個(gè)寫進(jìn)程，多個(gè)讀進(jìn)程，它們之間讀、寫

操作的互斥要求是：寫進(jìn)程正在寫該數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)不能有其他進(jìn)

程讀該數(shù)據(jù)庫(kù)，也不能有其他進(jìn)程寫該數(shù)據(jù)庫(kù)；讀進(jìn)程之間

不互斥，可以同時(shí)讀該數(shù)據(jù)庫(kù)。請(qǐng)用信號(hào)量及P、V操作描

述這一組進(jìn)程的工作過程。

解：在本題中，允許讀進(jìn)程同時(shí)讀數(shù)據(jù)庫(kù)，但寫進(jìn)程正

在寫數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)不允許其他進(jìn)程讀數(shù)據(jù)庫(kù)，也不允許其他進(jìn)程

寫該數(shù)據(jù)庫(kù)。為了解決讀、寫進(jìn)程之間的同步，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)

信號(hào)量和一個(gè)共享變量：讀互斥信號(hào)量rmutex,用于使讀進(jìn)

程互斥地訪問共享變量count,其初值為1;寫互斥信號(hào)量

wmutex,用于實(shí)現(xiàn)寫進(jìn)程與讀進(jìn)程的互斥及寫進(jìn)程與寫進(jìn)程

的互斥，其初值為1,共享變量count,用于記錄當(dāng)前正在讀

數(shù)據(jù)庫(kù)的讀進(jìn)程數(shù)目，初值為0。

其工作過程如下：

intrmutex=l;

intwmutex=l;

intcount=0;

main()

i

cobegin

reader();

write();

coend

reader()

while(1)

(

p(rmutex);

if(count=0)p(wmutex);

count++;

v(rmutex);

讀數(shù)據(jù)庫(kù)；

p(rmutex);

count——

if(count=0)v(wmutex);

v(rmutex);

)

write()

(

whi1e(1)

(

p(wmutex);

寫數(shù)據(jù)庫(kù)；

v(wmutex);

14.設(shè)公共汽車上，司機(jī)和售票員的活動(dòng)分別是：

司機(jī)的活動(dòng)：?jiǎn)?dòng)車輛；

正常行車；

到站停車；

售票員的活動(dòng)：關(guān)車門；

售票；

開車門；

在汽車不斷的到站、停車、行駛過程中，這兩個(gè)活動(dòng)有什么

同步關(guān)系？用信號(hào)量和P、V操作實(shí)現(xiàn)他們的同步。

解：在汽車行駛過程中，司機(jī)活動(dòng)與售票員活動(dòng)之間的

同步關(guān)系為：售票員關(guān)車門后，

向司機(jī)發(fā)開車信號(hào)，司機(jī)接到開車信號(hào)后啟動(dòng)車輛，在汽車

正常行駛過程中售票員售票，到站時(shí)司機(jī)停車，售票員在車

停后開車門讓乘客上下車。因此司機(jī)啟動(dòng)車輛的動(dòng)作必須與

售票員關(guān)車門的動(dòng)作取得同步；售票員開車門的動(dòng)作也必須

與司機(jī)停車取得向步，在本題中，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)信號(hào)量