操作系统(谌卫军-王浩娟)课后习题参考答案

第1章概述

一、单项选择题

D、A、B、A、C、D、C、A、C、B

二、填空题

Windows、linux

用户态、内核态

PSW

中断

同步中断

系统调用

I/O设备管理、文件系统

实时性、可靠性

第2章进程管理

一、单项选择题

D、D、C、D、B、A、B、D、C、C

B、B、B、D、B、A、B、A

二、填空题

PCB

运行、就像、阻塞

4、5

时间片用完

进程管理、存储管理

PCB

进程

CPU寄存器的值、栈

竞争状态

运行、就绪

I/O繁忙

SJF

FCFS

短进程、I/O繁忙进程

三、简答题

1、运行状态、阻塞状态、就绪状态

运行->阻塞：如进行I/O操作、进程间同步关系；

运行->就绪：时间片用完、被高优先级进程所打断；

阻塞->就绪：等待的I/O操作、信号量等事件发生；

就绪->运行：调度程序选中该进程运行；

2、

(1)进程是资源分配单位，拥有一个完整的资源平台，而线程只独享必不可少的资源，如寄存器和栈；

(2)线程能减少并发执行的时间和空间开销，包括创建时间、终止时间、切换时间；

(3)线程之间可以共享同一个地址空间，可以进行不通过内核的通信，而进程不行；

(4)线程＝轻量级进程；

(5)线程是CPU调度单位；

3、

(1)当一个新的进程被创建时；

(2)当一个进程运行完毕时；

(3)当一个进程由于I/O、信号量或其他的某个原因被阻塞时；

(4)当一个I/O中断发生时，表明某个I/O操作已经完成，而等待该I/O操作的进程转入就绪状态；

(5)在分时系统中，当一个进程的时间片用完时；

4、

RR算法的基本思路：

(1)将所有的就绪进程按照FCFS原则，排成一个队列；

(2)每次调度时将处理器分派给队首进程，让其执行一小段CPU时间；

(3)在一个时间片结束时，如果进程还没有执行完的话，将发生时钟中断，在时钟中断中，进程调度程序将暂停当前进程的执行，并将其送到就绪队列的末尾，然后执行当前的队首进程；

(4)如果进程在它的时间片用完之前就已结束或被阻塞，那么立即让出CPU。

RR算法的主要缺点：时间片q的大小难以确定。

5、

(1)时间片用完，高优先级进程就绪

(2)不会发生切换

(3)PCB

(4)不需要

(5)不能

四、应用题

1、

(1)CPU空闲：100ms～150ms

(2)A无等待，B有等待，180ms～200ms

2、

(1)Job1从投入到运行完成需要110ms，Job2从投入到运行完成需要90ms，Job3从投入到运行完成需要110ms：

(2)CPU的利用率：(110－30)/110 = 72.7%；

(3)设备I1的利用率：(110-30)/110 = 72.7%，设备I2的利用率：(110-20)/110 = 81.8%。

3、

(1)这种机制不能实现资源的互斥访问

考虑如下的情形：

(a)初始化的时候，flag数组的两个元素值均为FALSE

(b)线程0先执行，在执行while循环语句的时候，由于flag[1]=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；

(c)线程1去执行，在执行while循环语句的时候，由于flag[0]=FALSE，所以顺利结束，不会被卡住，然后就进入了临界区；

(d)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

(2)可能会出现死锁

考虑如下的情形：

(a)初始化的时候，flag数组的两个元素值均为FALSE

(b)线程0先执行，flag[0]=TRUE，假设这个时候来了一个时钟中断，打断它的运行；

(c)线程1去执行，flag[1]=TRUE，在执行while循环语句的时候，由于flag[0]=TRUE,所以在这个地方被卡住了，直到时间片用完；

(d)线程0再执行的时候，由于flag[1]=TRUE，它也在while循环语句的地方被卡住了，这样，这两个线程都无法执行下去，从而死锁。

4、

(1)最后打印了3个字符'D'

(2)最少可能打印了0个字符'A'，例如，P1连续执行了3次，然后P3连续执行了3次。P2一次也没有执行。

(3)不可能，因为当打印出前面的“CABAB”的时候，信号量R的值等于1，此时，不可能连续打印两个D。

(4)可能。相当于进程P2在打印完第二个A的时候被中断了。

5、

(1)信号量的定义：

int boys_waiting = 0, girls_waiting = 0, using = 0;

Semaphore S_mutex = 1, S_boys = 0, S_girls = 0;

(2)

void boy_wants_to_use_bathroom()

{

P(S_mutex);

if((using == 0) && (girls_waiting == 0))

{

using = 1;

V(S_mutex);

}

else

{

boys_waiting ++;

V(S_mutex);

P(S_boys);

}

}

(3)

void boy_leaves_bathroom()

{

P(S_mutex);

if(girls_waiting > 0)

{

girls_waiting --;

V(S_girls);

}

else if(boys_waiting > 0)

{

boys_waiting --;

V(S_boys);