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 （n>1）
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．10 C．11 D．12
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。

2．（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。

4．（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。

6．（T）WindowsNT采用多线程机制。

1．画图表示进程的三个基本状态及其转换条件。

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。

1．某剧院售票厅，任何时刻最多可容纳100名购票者进入，当售票厅中少于100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100。

（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。

Cobegin process pi ( i = 1,2,… )
begin
P（S）；
进入剧院售票厅；
排队购票；
退出剧院售票厅；
V（S）；
end;
coend;
（3）若购票者最多为n（n＞100）个人，请写出信号量的变化范围（最大值和最小值）。

答：从-（n-100）变化到100。

2．某系统中有四类资源，五个进程。

当前资源分配情况如下：
Allocation Need Available
A B C D A B C D A B C D
P0：0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 3
P1： 1 0 0 0 1 7 5 0
P2： 1 3 5 4 2 3 5 6
P3：0 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：
从分析过程，可得出进程安全序列是：{ P 0，P 3，P 1，P 4，P 2
（2）按照银行家算法， 因Request 2(1, 2，2，2)≤ Need 2(2，3，5，6), 且Request 2(1, 2，2，2)≤ Available(1，6，3，2),
试探性地将请求的资源分给进程P 2,并修改有关数据结构的数值:
Available= Available(1，6，3，2)- Request 2(1, 2，2，2)
= Available(0，4，1，0)
Need 2= Need 2(2，3，5，6)-Request 2(1, 2，2，2)=Need 2(1，1，3，4) Allocation 2= Allocation 2(1，3，5，4)+ Request 2(1, 2，2，2)
= Allocation 2(2，5，7，6)
此时系统可用资源Available(0，4，1，0)均不能满足这五个进程还需要的资源数量,分别是(0，0，1，2)、(1，7，5，0)、(1，1，3，4)、(0，6，5，2)和(0，6，5，6)。

系统将进入不安全状态，恢复Need 2、Allocation 2及Available 原来的值。

结论是:对进程P 2的请求不予分配，进程P 2阻塞等待。

（完）。