院別：院別：____________專業：____________姓名：____________學號：____________―――――――――――密――――――――――――封――――――――――――線―――――――――――院別：院別：____________專業：____________姓名：____________學號：____________―――――――――――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：____________姓名：____________學號：____________―――――――――――密――――――――――――封――――――――――――線―――――――――――中州大學２０17——２０18學年第一學期《操作系統》期末考試試卷（B）卷班級：信管、軟件人數：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、進程的并發執行是指若干個進程（C）。A.同時執行 B.在執行的時間上是重疊的C.在執行的時間上是不可重疊的 D.共享系統資源2、通常進程是由（B）、（E）、（F）三部分組成的。其中（B）是進程的唯一標志。A.JCB B.PC C.DCB D.FCBE.程序段 F.數據段 G.緩沖區3、下列幾種關于進程的敘述，（A）最不符合操作系統對進程的理解。A.進程是在多程序并行環境中的完整的程序。B.進程可以由程序、數據、進程控制塊描述。C.線程（Thread）是一種特殊的進程。D.進程是程序在一個數據集合上運行的過程，它是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。4、建立多進程的主要目的是提高（B）的利用率。A.文件 B.CPU C.內存 D.外設5、進程具有的特征有（ACE）。A.動態性 B.共享性 C.并發性D.靜態性 E.獨立性 F.不確定性6、當（B）時，進程從執行狀態轉變為就緒狀態。A.進程被調度程序選中 B.時間片到C.等待某一事件 D.等待的事件發生7、當一個進程處于這樣的狀態（A）時，成為等待狀態。A.它正等著輸入一批數據 B.它正等著被調度程序選中執行C.它正等著分給它一個時間片 D.它正等著進入內存8、在一般情況下，下列進程狀態的轉換中，（B）和（E）是不可能的。A.運行態到就緒態B.等待態到運行態C.等待態到就緒態D.運行態到等待態E.就緒態到等待態9、在操作系統中，PV操作是一種（D）。A.機器指令 B.系統調用命令C.作業控制命令 D.低級進程通信原語10、若PV操作的信號量S初值為2，當前值為-1，則表示有（B）個等待進程。A.0個 B.1個 C.2個 D.3個11、用PV操作管理臨界區時，信號量的初值應定義為（C）。A.-1 B.0 C.1 D.任意值12、用V操作喚醒一個等待進程時，被喚醒進程的狀態變為（B）。A.等待 B.就緒 C.運行 D.完成13、（D）是一種只能進行P操作和V操作的特殊變量。A.調度 B.進程 C.同步 D.信號量14、設并發進程關于同一共享變量臨界區的互斥信號量為mutex，若mutex＝-1，則（C）。A.表示沒有進程進入臨界區B.表示有一個進程進入臨界區C.表示有一個進程進入臨界區，另一個進程等待進入D.表示有兩個進程進入臨界區15、臨界區是（C）。A.一個緩沖區 B.一段共享數據區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.操作系統操作系統：位于硬件層之上、所有其他軟件層之下的一個系統軟件，是管理系統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的程序集合。2.進程和進程控制塊.進程：一個具有獨立功能的程序關于一個數據集合的一次運行活動。進程控制塊：進程控制塊標志進程存在的數據結構，其中包含系統對進程管理所需要的全部信息3.中斷中斷：在程序運行過程中，出現了某種緊急事件，必須中止當前正在運行的程序，轉去處理此事件，然后再恢復原來運行的程序，這個過程稱作中斷。4.死鎖死鎖：一組進程中的每個進程均等待此進程中某一其他進程所占有的、因而永遠無法得到的資源，這種現象稱作進程死鎖。5.文件和文件系統文件：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：文件與管理信息資源的程序集合稱作文件系統。三、簡答題（共30分，每題6分）1.簡要說明顛簸現象以及其產生的原因和避免措施？顛簸：又稱抖動，是指頁面在內存與外存之間頻繁地調度，以至于系統用于調度頁面所需要的時間比進程實際運行所占用的時間還要多。產生原因：（1）分給進程的頁架數過少；（2）頁面置換算法不合理；（3）程序結構。避免措施：（1）增加分給進程的頁架數；（2）改進頁面置換算法2.什么是多道程序設計？多道程序設計的特點是什么？多道程序設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，使得多個程序可以同時執行，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）提高了內存和I/O設備的利用率；3）改進了系統的吞吐率；4）充分發揮了系統的并發性。但是延長了作業的周轉時間。3.什么是進程？它與程序相比有哪些特征？進程：是一個具有獨立功能的程序關于一個數據集合的一次運行活動。其特征：1）進程反映的是一個動態概念，而程序是一個靜態概念。程序是指令的有序集合，沒有任何執行的含義；而進程則強調的是執行過程，它動態被創建、執行和消亡。2）進程是一個能獨立運行的單位，能與其他進程并發執行，進程是作為資源申請和調度單位存在的；而程序則沒有，因為程序不反映執行過程。3）程序和進程并不一定具有一一對應的關系。不同的進程可以來自于同一程序，只要該進程所對應的數據集相同。4.一個進程進入臨界區的調度原則是什么？原則：1）有空讓進：當無進程在臨界區時，任何有權使用臨界區的進程可進入。2）無空等待：不允許兩個以上的進程同時進入臨界區。3）多中選一：當沒有進程在臨界區，而同時有多個進程要求進入臨界區，只能讓其中之一進入臨界區，其它進程必須等待。4）有限等待：任何進入臨界區的要求應在有限的時間內得到滿足。5）讓權等待：處于等待狀態的進程應放棄占用CPU，以使其它進程有機會得到CPU使用權。5.假設PV操作用信號量管理某個共享資源，請問當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程之前對信號量S可施行的P操作數、亦等于S所代表的實際還可以使用的物理資源數。2）若信號量S為負值，則其絕對值等于登記排列在該信號量S隊列之中等待的進程個數、亦即恰好等于對信號量S實施P操作而被封鎖起來并進入信號量S隊列的進程數。四、(10分)設有周期性實時任務集如下表所示，用最早截止期優先算法EDF和速率單調算法RMS算法是否可以調度?如可調度，畫出相應的任務調度Gantt圖。任務發生周期處理時間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算法可調度。EDF調度算法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不能調度五、（10分）某系統有R1，R2和R3共3種資源，在T0時刻P1、P2、P3和P4這4個進程對資源的占用和需求情況見表，此刻系統的可用資源向量為（2，1，2）。問題：（1）當前狀態是否安全？（2）如果此時P2發出資源請求向量Request（1，0，1），能否分配？說明原因。ClaimAllocationR1R2R3R1R2R3P1P2P3P43226133144221004