苏州大学操作系统原理期中考试试卷2012软工(含答案)

苏州大学操作系统原理期中考试试卷共6页
学院专业成绩
年级学号姓名日期
考试形式：闭卷时间： 120分钟
一、填空题（10分，每空1分）
1、在有m个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数k应该满足的条件是
1<k<=m 。

2、操作系统的结构有多种，其中采用微内核结构的有Windows XP Mach QNX 等；采用模块化结构有Solaris Linux Mac等。

3、操作系统的最基本的设计目标是使应用程序能够顺利运行，在此基础上，还需要考虑高效（面向系统）和易用（面向用户）。

4、互斥资源是多个进程不能同时使用的资源；共享资源则是多个进程可以同时使用的资源。

5、周转时间等于运行时间加等待时间。

一般情况下响应时间不大于等待时间。

二、选择题（20分，每题2分）
1、以下不属于操作系统部件的是 B 。

（A）进程管理（B）数据库管理
（C）保护系统（D）命令解释器系统
2、当记录型信号量S的初值为C时，表示只允许一个进程访问临界资源，此时的信号量转化为互斥信号量。

（A）-1 （B）0 （C）1 （D）2
3、信箱通信是一种 B 通信方式。

（A）直接通信（B）间接通信（C）信号量（D）低级通信
4、在操作系统中，可运行的最小单位是 C 。

（A）作业（B）进程（C）线程（D）超线程
5、一个阻塞进程被唤醒意味着 D 。

（A）该进程重新占有了CPU
（B）它的优先权变为最大
（C）其PCB移至等待队列队首
（D）进程变为就绪状态
6、对于给定的一组进程， C 算法可以获得最小的平均等待时间。

（A）先到先服务调度（B）优先权调度
（C）最短作业优先调度（D）轮转法调度
7、分布式系统又被称为D。

（A）紧耦合系统（B）松耦合系统
（C）对等系统（D）网络操作系统
8、进程在就绪队列中等待调度的时间片总和称为 B 。

（A）运行时间（B）等待时间（C）响应时间（D）周转时间
9、银行家算法是一种 B 算法。

（A）死锁解除（B）死锁避免
（C）死锁预防（D）死锁检测
10、分时系统中，当用户数目为100时，为保证响应不超过1秒；此时的时间片最大应为A。

(A)10ms (B)20ms (C)50ms (D)100ms
三、（10分）CPU调度可发生在哪些情况下？哪些情况是可抢占式调度？哪些是非抢占式调度？
（1）正在执行的进程执行完毕。

（2）执行中进程自己调用阻塞原语。

（3）执行中进程调用了P原语操作，从而因资源不足而被阻塞；或调用了V 原语操作激活了等待资源的进程队列。

（4）执行中进程提出I/O请求后被阻塞。

（5）在分时系统中时间片已经用完。

（6）在执行完系统调用，在系统程序返回用户进程时，可认为系统进程执行完毕，从而可调度选择一新的用户进程执行。

（7）就绪队列中的某进程的优先级变的高于当前执行进程的优先级，从而也将引发进程调度。

可抢占式调度：（7）
非抢占式调度：（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）
四、（10分）什么是用户态线程和核心态线程？它们之间的映射关系有哪些？
用户态线程：用户态线程的管理过程全部由用户程序完成，操作系统内核只对进程进行管理。

核心态线程：核心态线程由操作系统内核进行管理。

操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API ，以使用户程序可以创建、执行、撤销进程。

用户态线程与和心态线程之间的映射关系有1对1、多对1、多对多。

五、（10分）请从资源共享、进程创建和进程结束三个方面谈谈父进程和子进程的关系。

资源共享方面：父进程创建子进程时，子进程可能从操作系统那里直接获得资源，也可以从父进程那里获得。

父进程可能必须在子进程之间共享资源。

进程创建方面：子进程被父进程创建时，除了得到各种物理和逻辑资源外，初始化数据（或输入）由父进程传递给子进程。

进程结束方面：子进程使用了超过它所分配的资源，或者分配给子进程的任务已不再需要，父进程将终止子进程。

父进程退出，如果父进程终止，那么操作系统（处特殊的操作系统）不允许子进程继续。

六、（10分）假设系统中共有3种资源，并且同时有5个进程在执行，T0时刻
Available
R 1 R 2 R 3
2 2 2
（1）
（2） 如果P 5对资源的请求量是Requests(1,2,1)，这个请求可以被满足吗？为
什么？
（1） 是安全状态。

安全序列 P2 P3 P4 P5 P1。

（2） 可以。

按照上面的安全序列，在执行到P4时available 中的资源数为12，6，8， P5的请求时1，2，1，小于available 中的资源数，可以满足。

七、（15分）有四个进程S1、S2、R1和R2，其中S1、S2向缓冲区BUFF 发送消息，R1和R2从缓冲区中接收消息。

发送和接收的规则如下：
(1)缓冲区BUFF任何时候只能存放2个消息；
(2)R1、R2每次同时取S1和S2存放在缓冲区中的消息；
(3)每个存放在缓冲区中的消息必须被R1和R2均接收后才能清除；
(4)缓冲区BUFF不能同时存放2个S1的消息或2个S2的消息。

请用信号量机制来实现这4个进程间的同步。

EmptyS1R1=EmptyS1R2=EmptyS2R1=EmptyS2R2=1;
FullS1RI=FullS1R2=FullS2R1=FullS2R2=0;
Process(S1): Process(R1):
{ {
While(1) while(1)
{ {
P(EmptyS1R1); P(FullS1R1);
P(EmptyS1R2); P(FullS2R1);
发送消息；接受消息；
V(FullS1R1); V(EmptyS1R1)
V(FullS1R2); V(EmptyS2R1);
} }
} }
Process(S2): Process(R2):
{ {
While(1) while(1)
{ {
P(EmptyS2R1); P(FullS1R2);
P(EmptyS2R2); P(FullS2R2);
发送消息；接受消息；
V(FullS2R1); V(EmptyS1R2);
V(FullS2R2); V(EmptyS2R2);
} }
} }
八、（15分）考虑以下的一个基于优先级（优先数高优先级低）的调度算法，此算法采用根据等待时间和运行时间对优先数进行动态老化算法，具体算法如下：
(1)处于等待队列中的进程的优先数p根据等待时间t（单位秒）进行变
化，p=p-t，当p=0时不再变化；
(2)处于运行状态的进程的优先数p根据运行时间t（单位秒）进行变化，
p=p+t，当p=0时不再变化；
(3)优先数p每隔1秒重新计算；
(4)采用抢占式调度策略。

根据下表给出的5个进程的到达时间、执行时间回答下面的问题。

（时间以秒为单位）
（1）
（2）根据以上的调度算法，分别计算出每个进程的周转时间和响应时间。

（1）调度序列为
P1 P2 P2 P4 P4 P3 P2 P4 P1 P3 P2 P4 P1 P2 P1 P2 P1 P3 P5 P5
（2）周转时间：P1=17s-1s=16s;P2=16s-1s=15s;P3=18s-2s=16s;P4=12s-3s=9s; P5=20s-4s=16s;
响应时间：P1=0s;P2=0s;P3=5s-2s=3s;P4=0s;P5=18s-4s=14s;。