1、进程管理模拟试卷 6 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 出现下列的情况可能导致死锁的是（ ）。（A）进程释放资源（B）一个进程进入死循环（C）多个进程竞争资源出现了循环等待（D）多个进程竞争使用共享型的设备2 在操作系统中，死锁出现是指（ ）。（A）计算机系统发生重大故障（B）资源个数远远小于进程数（C）若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源（D）进程同时申请的资源数超过资源总数3 一次分配所有资源的方法可以预防死锁的发生，它破坏的死锁四个必要条件中的（ ）。（A）互斥（B）占有并请求（C）非剥夺（D）循环等待4 系统产生死锁的可能原因：黾
2、（ ）。（A）共享资源分配不当（B）系统资源不足（C）进程运行太快（D）CPU 内核太多5 死锁的避免是根据（ ）采取措施实现的。（A）配置足够的系统资源（B）使进程的推进顺序合理（C）破坏死锁的四个必要条件之一（D）防止系统进入不安全状态6 以下不是存储管理处理的功能有( )。（A）为每个程序安排内存空间（B）决定哪个进程的程序和数据切换到内存中（C）保护运行程序不受干扰（D）将运行中程序的地址转换成物理地址7 属于共享设备的是( ) 。（A）打印机（B）磁盘（C）用户终端（D）鼠标器8 设备的打开、关闭、读、写等操作是由( )完成的。（A）用户程序（B）编译程序（C）设备分配程序（D）设备
3、驱动程序9 系统的资源分配图在下列情况中，无法判断是否处于死锁的情况有（ ）。I，出现了环路 II，没有环路，每种资源只有一个，并出现环路，每个进程节点至少有一条请求边（A）I、II、III、（B） I、III、（C） I、（D）以上答案都不正确10 下列关于死锁的说法正确的有（ ）。I，死锁状态一定是不安全状态 II，产生死锁的根本原因是系统资源分配不足和进程推进顺序非法 III，资源的有序分配策略可以破坏死锁的循环等待条件，采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用撤销进程方法解除死锁（A）I、III（B） II（C） （D）四个说法都对11 下面是一个并发进程的程序代码，正确的是（ ）。（A
4、）进程不会死锁，也不会“饥饿”（B）进程不会死锁，但是会“饥饿”（C）进程会死锁，但是不会“饥饿”（D）进程会死锁，也会“饥饿”12 有两个并发进程，对于这段程序的运行，正确的说法是（ ）。（A）程序能正确运行，结果唯一（B）程序不能正确运行，可能有两种结果（C）程序不能正确运行，结果不确定（D）程序不能正确运行，可能会死锁13 一个进程在获得资源后，只能在使用完资源后由自己释放，这属于死锁必要条件的（ ）。（A）互斥条件（B）请求和释放条件（C）不剥夺条件（D）防止系统进入不安全状态14 死锁定理是用于处理死锁的（ ）方法。（A）预防死锁（B）避免死锁（C）检测死锁（D）解除死锁15 假设具
5、有 5 个进程的进程集合 P=P0，Pl，P2 ，P3 ，P4 ，系统中有三类资源A、B、C ，假设在某时刻有如下状态，见表 2-20；请问当 x、y、z 取下列哪些值时，系统是处于安全状态的?I，1，4，0II，0，6，2III，1，1，1，0，4，7（A）II、III（B） I、II（C）只有 I（D）I、III16 某时刻进程的资源使用情况见表 2-21。此时的安全序列是（ ）。（A）P1，P2，P3，P4（B） P1，P3 ，P2，P4（C） P1，P4 ，P3，P2（D）不存在17 某系统中预计有 50 个用户同时上机，为使每个用户能在 2 秒内得到响应，时间片最大限度为( ) 。（
6、A）20ms（B） 30ms（C） 40ms（D）50ms18 以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是( )。（A）动态分区法（B）可重定位分区法（C）请求分页技术 （D）对换技术19 磁盘访问中把数据从磁盘读出，或向磁盘写入数据所花费的时间叫做( )。（A）寻找指定柱面的时间（B）旋转延时间（C）周转时间（D）传输时间二、综合题20 试修改下面消费者生产者问题解法中的错误：producer：beginrepeatproduce an item in nextp；wait(mutex)；wait(empty)；buffer(in)：=nextp；signal(mutex)；until fa
7、lse；endconsumer：beginrepeatwait(mutex)；wait(full)；nextc：=buffer(out)；out：=out+1；signal(mutex)；consume item in nextc；until false；end20 假设有两个线程(编号为 0 和 1)需要去访问同一个共享资源，为了避免竞争状态的问题，我们必须实现一种互斥机制，使得在任何时候只能有一个线程在访问这个资源。假设有如下的一段代码：当一个线程想要访问临界资源时，就调用上述的这两个函数。例如，线程 0 的代码可能是这样的：21 以上的这种机制能够实现资源互斥访问吗?为什么?22 如果把
8、 EnterCritiCalSeCtion（ ）函数中的两条语句互换一下位置，结果会如何?23 设自行车生产线上有一只箱子，其中有 N 个位置 (N3)，每个位置可存放一个车架或一个车轮；又设有三个工人，其活动分别为：试分别用信号量与 PV操作实现三个工人的合作，要求解中不含死锁。24 设 P、Q、R 共享一个缓冲区，P 、Q 构成一对生产者消费者， R 既为生产者又为消费者。使用 P、V 操作实现其同步。25 理发店理有一位理发师、一把理发椅和 n 把供等候理发的顾客坐的椅子。如果没有顾客，理发师便在理发椅上睡觉，一个顾客到来时，顾客必须叫醒理发师，如果理发师正在理发时又有顾客来到，则如果有
9、空椅子可坐，就坐下来等待，否则就离开。26 假设一个录像厅有 1、2、3 三种不同的录像片可由观众选择放映，录像厅的放映规则为：任一时刻最多只能放映一种录像片，正在放映的录像片是自动循环放映的，最后一个观众主动离开时结束当前录像片的放映；选择当前正在放映的录像片的观众可立即进入，允许同时有多位选择同一种录像片的观众同时观看，同时观看的观众数量不受限制；等待观看其他录像片的观众按到达顺序排队，当一种新的录像片开始放映时，所有等待观看该录像片的观众可依次序进入录像厅同时观看。用一个进程代表一个观众，要求：用信号量方法 PV 操作实现，并给出信号量定义和初始值。27 在南开大学至天津大学间有一条弯曲
10、的路，每次只允许一辆自行车通过，但中间有小的安全岛 M(同时允许两辆车)，可供两辆车在已进入两端小车错车，如图 2-13 所示。设计算法并使用 P、V 操作实现。28 设公共汽车上，驾驶员和售票员的活动分别如下(见图 2-14)驾驶员的活动：启动车辆，正常行车，到站停车；售票员的活动：关车门，售票，开车门。在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系?用信号量和 P、V 操作实现它们的同步。29 银行有 n 个柜员，每个顾客进入银行后先取一个号，并且等着叫号，当一个柜员空闲后，就叫下一个号。试用信号量方法 Pv 操作实现此过程，并给出信号量定义和初始值。30 什么是抢占式调度，
11、什么是非抢占式调度?31 试说明页面替换算法中的 clock 算法的基本思想。32 试说明 SPOOLing 系统的原理。33 假设有 6 个作业正在等待运行，它们所需的运行时间分别是：10，8，6，4，2和 X。不考虑并行、基于 X、在追求最小平均响应时间(Minimal average response time)的前提下，请给出它们的运行顺序。(提示：共有六种顺序，先确定运行方法)34 试修改下面消费者生产者问题解法中的错误：producer：beginrepeatproduce an item in nextp；wait(mutex)；wait(empty)；buffer(in)：=n
12、extp；signal(mutex)；until false；endconsumer：beginrepeatwait(mutex)；wait(full)；nextc：=buffer(out)；out：=out+1；signal(mutex)；consume item in nextc；until false；end35 什么是抢占式调度，什么是非抢占式调度?36 试说明页面替换算法中的 clock 算法的基本思想。37 试说明 SPOOLing 系统的原理。38 请简要比较进程(process)与程序(programs) 。39 请简要比较进程(process)与线程(threads)。40
13、请简要比较请求实存管理(actual memory management)与虚存管理(virtual memory management)。41 请简要比较请求页面调度(demand paging)与请求分段调度(demand segmenta-tion)。42 理发店有一位理发师、一把理发椅及三把供等候理发的顾客做的椅子。如果没有顾客，理发师就去睡觉。如果顾客来时所有的椅子都有人，那么顾客就离去。如果理发师在忙而有空闲的椅子，那么顾客就回坐在其中的一个空闲的椅子上。如果理发师在睡觉，顾客会唤醒他。请利用信号量(semaphores)，写个程序来协调理发师和顾客进程。进程管理模拟试卷 6 答案
14、与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 C【试题解析】 引起死锁的四个必要条件是：互斥、占有并等待、非剥夺和循环等待。本题中，出现了循环等待的现象，意味着可能导致死锁的出现。进程释放资源不会导致死锁，进程自己进入死循环只能产生“饥饿”，不涉及别的进程。共享型设备允许多个进程申请使用，故不会造成死锁。【知识模块】 进程管理2 【正确答案】 C【试题解析】 死锁是指多个进程因竞争系统资源或相互通信而处于永久阻塞状态，若无外力作用，这些进程都将无法推进。【知识模块】 进程管理3 【正确答案】 B【试题解析】 发生死锁的四个必要条件：互斥、占有并请求、非剥夺和
15、循环等待。一次分配所有资源的方法是当进程需要资源时，一次性提出所有的请求，若请求的所有资源均满足则分配，只要有一项不满足，那么不分配任何资源，该进程阻塞，直到所有的资源空闲后，满足了进程的所有需求时再分配。【知识模块】 进程管理4 【正确答案】 A【试题解析】 系统死锁的可能原因主要是时间上和空间上的。时间上由于进程运行中推进顺序不当，即调度时机不合适，不该切换进程时进行了切换，可能会造成死锁；空间上的原因是对共享资源分配不当，互斥资源部分分配又不可剥夺，极易造成死锁。那么，为什么系统资源不足不是造成死锁的原因呢?系统资源不足只会对进程造成“饥饿”。例如，某系统只有三台打印机，若进程运行中要申
16、请四台，显然不能满足，该进程会永远等待下去。如果该进程在创建时便声明需要四台打印机，那么操作系统立即就会拒绝，这实际上是资源分配不当的一种表现。不能以系统资源不足来描述剩余资源不足的情形。【知识模块】 进程管理5 【正确答案】 D【试题解析】 死锁避免是在资源动态分配过程中用某些算法加以限制，防止系统进入不安全状态从而避免死锁的发生。【知识模块】 进程管理6 【正确答案】 B【知识模块】 进程管理7 【正确答案】 B【知识模块】 进程管理8 【正确答案】 D【知识模块】 进程管理9 【正确答案】 C【试题解析】 本题难点主要在于区分资源分配图中的环路和系统状态的环路之间的关系。资源分配图中的环
17、路通过分配资源，是可以消除的，即消边。而系统状态图中的环路其实就是死锁。两者的关系其实可以理解为资源分配图通过简化(消边)后就是系统状态图。如果资源分配图中不存在环路，则系统状态图无环路，则无死锁；故 II 确定不会发生死锁。反之，如果资源分配图中存在环路，经过简化(消边)后，则系统状态图中可能存在环路，也可能不存在环路。根据资源分配图算法，如果每一种资源类型只有一个实例且出现环路，那么无法简化(消边)，死锁发生，故III 可以确定死锁发生。剩下 I 和都不能确定，因为它们的资源分配图中虽然存在环路，但是不能确定是否可以简化成无环路的系统状态图。所以选择 C 选项。【知识模块】 进程管理10
18、【正确答案】 D【试题解析】 I 正确：根据银行家算法可以得出这个结论。不安全状态有可能产生死锁，在进程往前推进中，某些进程可能会释放部分资源，使另一些进程得到资源后能顺利执行完成。【知识模块】 进程管理11 【正确答案】 B【试题解析】 仔细考察程序代码，可以看出是一个扩展的单行线问题。【知识模块】 进程管理12 【正确答案】 C【知识模块】 进程管理13 【正确答案】 C【试题解析】 一个进程在获得资源后，只能在使用完资源后由自己释放，也就是说它的资源不能被系统剥夺，答案为 C 选项。【知识模块】 进程管理14 【正确答案】 C【试题解析】 死锁定理是用于检测死锁的方法。【知识模块】 进程
19、管理15 【正确答案】 C【知识模块】 进程管理16 【正确答案】 D【试题解析】 使用银行家算法知，不存在安全序列。【知识模块】 进程管理17 【正确答案】 C【知识模块】 进程管理18 【正确答案】 C【知识模块】 进程管理19 【正确答案】 D【知识模块】 进程管理二、综合题20 【正确答案】 producer：beginrepeatproduce an item in nextp；wait(mutex)；(wait(empty)；)wait(empty)；(wait(mutex)；)buffer(in)：=nextp；(in：=(in+1)rood n：)signal(mutex)；(
20、signal(full)：)until false；endconsumer：beginrepeatwait(mutex)；(wait(full) ； )wait(full)；(wait(mutex)；)nextc：=buffer(out)；out：=out+1；(out ：=(out+1)mod n；)signal(mutex)；(signal(empty)consume itern in nextc：until false；end【知识模块】 进程管理【知识模块】 进程管理21 【正确答案】 这种机制不能实现资源的互斥访问，考虑如下的情形：初始化时，flag 数组的两个元素值均为 FASE；
21、线程 0 先执行，在执行 while 循环语句时，由于 flag1=FALSE，所以顺利结束，不会被卡住。假设这个时候来了一个时钟中断，打断它的运行；线程 1 去执行，在执行while 循环语句的时候，由于 flag0=FALSE，所以顺利结束，不会被卡住，然后就进入了临界区；后来当线程 0 再执行的时候，也进入了临界区，这样就同时有两个线程在临界区。总结：不能成功的根本原因是无法保证 EnterCritiCalSeCtion（）函数执行的原子，我们从上面的软件实现方法中可以看出，对于两个进程间的互斥，最主要的问题就是标志的检查和修改不能作为一个整体来执行，因此容易导致无法保证互斥访问的问题。
22、【知识模块】 进程管理22 【正确答案】 可能会出现死锁，考虑如下的情形：初始化时，flag 数组的两个元素值均为 FALSE；线程 0 先执行， flago可 RuE，假设这个时候来了一个时钟中断，打断它的运行；线程 1 去执行， flag1=TRuE，在执行 while 循环语句时，由于 flag0=TRuE，所以在这个地方被卡住，直到时间片用完；线程 0 再执行的时候，由于，它也在 while 循环语句的地：疗被卡住，这样，这两个线程都无法执行下去，从而死锁。【知识模块】 进程管理23 【正确答案】 用信号量与 PV 操作实现三个工人的合作。首先不考虑死锁问题，工人 1 与工人 3、工人
23、 2 与工人 3 构成生产者与消费者关系，这两对生产消费关系通过共同的缓冲区相联系。从资源的角度来看，箱子中的空位置相当于工人 1 和工人 2 的资源，而车架和车轮相当于工人 3 的资源。分析上述解法易见，当工人 l推进速度较快时，箱中空位置可能完全被车架占满或只留有一个存放车轮的位置，而当此时工人 3 同时取 2 个车轮时将无法得到，而工人 2 又无法将新加工的车轮放入箱中；当工人 2 推进速度较快时，箱中空位置可能完全被车轮占满，而当此时工人 3 取车架时将无法得到，而工人 1 又无法将新加工的车架放入箱中。上述两种情况都意味着死锁。为防止死锁的发生，箱中车架的数量不可超过 N 一 2，车
24、轮的数量不可超过 N-1，这些限制可以用两个信号量来表达。【知识模块】 进程管理24 【正确答案】 【知识模块】 进程管理25 【正确答案】 【知识模块】 进程管理26 【正确答案】 【知识模块】 进程管理27 【正确答案】 【知识模块】 进程管理28 【正确答案】 【知识模块】 进程管理29 【正确答案】 【知识模块】 进程管理30 【正确答案】 采用抢占式调度方式时，当一进程正在处理机上执行时，系统可根据某种原则暂停它的执行，并将已分配给它的处理机重新分配给另一个进程。采用非抢占式调度方式时，一旦进程获得 CPU，它将一直执行，直至该进程完成或发生某事件而阻塞时，才将 CPU 分配给其他进
25、程。【知识模块】 进程管理31 【正确答案】 在 clock 算法中，为每个页设置一位访问位，再将内存中的所有页面通过链接指针链成一个循环队列。当某页被访问时，其访问位由硬件置 1。置换算法从替换指针开始顺序检查循环队列中的各个页，如果其访问位为 0 就选择该页换出并将替换指针指向下一个页面；若访问位为 1，则将它置 0，并继续向下查找。【知识模块】 进程管理32 【正确答案】 SPOOLing 的意思是外部设备同时联机操作，又称为假脱机输入输出操作，是操作系统中采用的一项将独占设备改造成共享设备的技术。SP00Ling 系统主要有三部分组成：(1)输入井和输出井：在磁盘上开辟出来的两个存储区
26、域。输入进模拟脱机输入时的磁盘，用于收容 IO 设备输入的数据。输出井模拟脱机输出时的磁盘，用于收容用户程序的输出数据。(2)输入缓冲区和输出缓冲区：在内存中开辟两个缓冲区。输入缓冲区用于暂存由输入设备送来的数据，以后再传送到输入井。输出缓冲区用于暂存从输出井送来的数据，以后再传送给输出设备。(3)输入进程和输出进程：输入进程模拟脱机输入时的外围控制机，将用户要求的数据从输入机通过输入缓冲区再送到输入井。当 CPU 需要输入数据时，直接将数据从输入井读入内存。输出进程模拟脱机输出时的外围控制机，把用户要求输出的数据先从内存送到输出井，等输出设备空闲时，再将输出井中的数据经过输出缓冲区送到输出设
27、备上。【知识模块】 进程管理33 【正确答案】 设有一组作业 J1，J2，Jn，其运行时间为T1，T2，T3 ， Tn，假定 J1，J2就是按短作业优先的顺序排列的，即T10，由此推导交换任意两项都会使平均响应时间变大，所以需要采用最短作业优先调度算法。假设此 6 个作业为别为：A，B，C，D，E，F。AE 的运行时间依次为10，8，6，4，2，F 的运行时间为 X：当 x10 时，运行顺序为：E，D，C，B，A，F。【知识模块】 进程管理34 【正确答案】 producer：beginrepeatproduce an item in nextp；wait(mutex)；(wait(empty
28、)；)wait(empty)；(wait(mutex)；)buffer(in)：=nextp；(in：=(in+1)rood n：)signal(mutex)；(signal(full)：)until false；endconsumer：beginrepeatwait(mutex)；(wait(full) ； )wait(full)；(wait(mutex)；)nextc：=buffer(out)；out：=out+1；(out ：=(out+1)mod n；)signal(mutex)；(signal(empty)consume itern in nextc：until false；end【
29、知识模块】 进程管理35 【正确答案】 采用抢占式调度方式时，当一进程正在处理机上执行时，系统可根据某种原则暂停它的执行，并将已分配给它的处理机重新分配给另一个进程。采用非抢占式调度方式时，一旦进程获得 CPU，它将一直执行，直至该进程完成或发生某事件而阻塞时，才将 CPU 分配给其他进程。【知识模块】 进程管理36 【正确答案】 在 clock 算法中，为每个页设置一位访问位，再将内存中的所有页面通过链接指针链成一个循环队列。当某页被访问时，其访问位由硬件置 1。置换算法从替换指针开始顺序检查循环队列中的各个页，如果其访问位为 0 就选择该页换出并将替换指针指向下一个页面；若访问位为 1，则
30、将它置 0，并继续向下查找。【知识模块】 进程管理37 【正确答案】 SPOOLing 的意思是外部设备同时联机操作，又称为假脱机输入输出操作，是操作系统中采用的一项将独占设备改造成共享设备的技术。SP00Ling 系统主要有三部分组成：(1)输入井和输出井：在磁盘上开辟出来的两个存储区域。输入进模拟脱机输入时的磁盘，用于收容 IO 设备输入的数据。输出井模拟脱机输出时的磁盘，用于收容用户程序的输出数据。(2)输入缓冲区和输出缓冲区：在内存中开辟两个缓冲区。输入缓冲区用于暂存由输入设备送来的数据，以后再传送到输入井。输出缓冲区用于暂存从输出井送来的数据，以后再传送给输出设备。(3)输入进程和输
31、出进程：输入进程模拟脱机输入时的外围控制机，将用户要求的数据从输入机通过输入缓冲区再送到输入井。当 CPU 需要输入数据时，直接将数据从输入井读入内存。输出进程模拟脱机输出时的外围控制机，把用户要求输出的数据先从内存送到输出井，等输出设备空闲时，再将输出井中的数据经过输出缓冲区送到输出设备上。【知识模块】 进程管理38 【正确答案】 进程与程序的主要区别如下：(1)进程是程序在处理机上的一次执行过程，是一个动态的概念；而程序是代码的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是静态的概念。(2)进程是一个状态变化的过程，是有生命周期的(因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停等，因撤消而消亡)；
32、而程序是永久的可以长久保存。(3)进程与程序的组成不同。进程是由程序、数据和进程控制块组成的；程序仅是代码的有序集合。(4)进程与程序之间不是一一对应的。通过多次运行，同一个程序可以对应多个进程；通过调用关系，一个进程可以包含多个程序。【知识模块】 进程管理39 【正确答案】 进程与线程可以从四个方面来考察区别：(1)调度方面：线程作为调度和分派的基本单位。(2)并发性方面：进程之间可以并发执行，一个进程中的若干线程也可以并发执行。(3)拥有资源方面：进程作为拥有资源的基本单位，线程除少量必不可少的资源外，基本上不拥有资源，但它可以访问其隶属进程的资源。(4)系统开销：进程间切换时，要涉及进程
33、环境的切换，开销比较大。而线程间切换只需保存和设置少量的寄存器内容，因此进程切换的系统开销远大于线程间切换的开销。【知识模块】 进程管理40 【正确答案】 实存管理与虚存管理主要区别如下：(1)在实存管理中，作业一次性调入内存运行；虚存管理中不需要一次全部调入内存。而是被分成多次调入内存运行。(2)在实存管理中，作业一次性调入内存，直到运行完毕才被调出；虚存管理中允许在作业的运行过程中进行换进换出。(3)在实存管理中，只能调入小于实际内存容量的作业；在虚存管理中可运行任何大小的作业。(4)虚存管理在实存管理的基础上添加了请求调入功能和置换功能。【知识模块】 进程管理41 【正确答案】 请求页面
34、和请求分段的区别如下：(1)页是信息的物理单位，是为了系统管理的需要；段是信息的逻辑单位，是为了用户的需要。(2)页的大小固定且由系统决定；段的长度不固定，决定于用户编写的程序。(3)请求页面调度管理的地址空间是一维的；请求分段调度管理的地址空间是二维的。(4)请求页面调度具有产生缺页中断和实现页面置换的功能，请求分段调度具有产生缺段中断和实现段的置换功能。【知识模块】 进程管理42 【正确答案】 semaphore customers=0；semaphore mutex=1：semaphore R=O；main()cobegin理发师：beginrepeatP(customers)；有顾客等待P(mutex)；R=R-l；等待顾客数减-V(mutex)：理发；until false；顾客：beginrepeatP(mutex)； 检查是否有空椅子可是坐jf(R3)thenbeginR-R+1；V(customers)；有则坐下，等候顾客数加 lV(mutex)；等待理发；endelse V(mutex)；无空位离开until false；【知识模块】 进程管理
