操作系统期中考试试题参考答案)

P(mutex);
If(waiter<=30)
{
Waiter++;
V(students);
V(mutex)
P(teacher);
学生询问；
}
ElseV(mutex)
}
3、设系统中有3种类型的资源（A、B、C）和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统的状态见表1所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。（10分）
4、批处理操作系统不允许用户随时干预自己程序的运行。
5、一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源，一个进程访问这种资源的那段程序代码就称为临界区。
6、操作系统的基本功能有处理器管理、存储器管理、作业管理、文件管理、设备管理。
7、进程主要由进程段、数据段、进程控制块三部分组成，其中PCB是进程存在的唯一标志，而进程段部分也可以为其它进程共享。
8、两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来的消息，或者某个条件成立后再继续向前执行，这种逻辑上的相互制约关系称为进程的同步。
9、死锁产生的四个必要条件是互斥条件、占有并请求条件、不可剥夺条件、循环等待。
10、程序顺序执行时有顺序性、封闭性、可在现性三个特征。
三、简答题（40分，每题5分，共8题）
A．表示没有进程进入临界区
B．表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入
C．表示有一个进程进入临界区
D．表示有两个进程进入临界区
二、填空题（20分，每空1分，共20空）
1、计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成。
2、分时操作系统的主要特征有三个，即交互性、及时性、独占性。
3、并发和共享是操作系统的两个最基本的特征，两者之间互为存在条件。
（2）同步算法：
Students=0;//没有个学生提问
teacher=0;//没有答疑
mutex=1;
waiter=0;
教师答疑：
While(1){
P(students);
P(mutex);
Waiter--;
V(mutex);
V(teacher);
教师答疑；
}
学生提问：
While(1)
{
学生准备进入教室；
（1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。
（2）在T0时刻若进程P2请求资源request2（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？
表1T0时刻系统状态
最大需求max
已分配allocation
需求量need
可用资源availbale
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
P1
5
5
9
2
1
2
3
4
7
2
3
3
P2
操作系统（A卷）
（本试卷共 页，满分100分，120分钟完卷)
题号
一
二
三
四
总分
累分人
累分复查人
得分
一、单项选择题（20分，每题1分，共20题）
1、操作系统是一种（B）。
A．通用软件B．系统软件C．应用软件 D．软件包
2、操作系统是对（C）进行管理的软件。
A．软件 B．硬件C．计算机资源D．应用程序
3、操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（A）。
A．银行家算法 B．死锁检测法
C．资源有序分配法D．进程的解除
18、5个进程共享2台同类打印机，则与打印机对应的互斥信号量的初值应是（B）。
A．1B．2C．3 D．5
19、分配到必要的资源并获得处理机的进程状态是（A）。
A．执行B．就绪 C．阻塞 D．撤销
20、对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则（C）。
A．多重处理B．多道程序设计
C．实时处理 D．共行执行
6、（C）操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。
A．单用户 B．分布式C．批处理D．监督
7、下面6个系统中，必须是实时操作系统的有（C）个。计算机辅助设计系统；航空订票系统；过程控制系统；机器翻译系统；办公自动化系统；计算机激光照排系统。
13、在进程管理中，当（D）时进程从执行状态转换为就绪状态。
A．进程被进程调度选中 B．等待某一事件
C．等待的事件发生D．时间片用完
14、如果P、V操作S的初值为4，当前值为-2，那么表示有（B）个等待进程。
A．1B．2C．3 D．4
15、系统中有4个并发的进程都需要同类资源3个，系统不会发生死锁的最小资源数是（C）。
（2）根据所定义的信号量，用P、V操作实现司机进程和售票员进程的同步算法。
2、有一个教室，只有一个教师，有30张可供学生等待答疑的椅子，如果没有学生，则教师睡觉；如果有一学生进入教室发现教师睡觉，则把他叫醒，教师答疑时，学生进来后要么坐下等待（有空位的情况），要么离开（没有空位的情况）。
（1）用P、V操作管理教师进程和学生进程，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值含义。
A．1 B．2C．3D．4
8、在操作系统中，（C）是进行系统资源分配、调度和管理的最小单位。
A．程序 B．指令C．进程D．作业
9、（D）不是操作系统关心得主要问题。
A．管理计算机裸机
B．设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面
C．管理计算机系统资源
D．高级程序设计语言的编译程序
10、批处理系统的主要缺点是（A）。
5
3
6
4
0
2
1
3
4
P3
4
0
11
4
0
5
0
0
6
P4
4
2
5
2
0
4
2
2
1
P5

1
1
0
A．5 B．7C．9D．10
16、在下列（A）情况下，系统会出现死锁。
A．若干进程因竞争资源而无休止地互相等待它方释放已占有的资源
B．有多个封锁的进程同时存在
C．计算机系统发生了重大故障
D．资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数
17、在下列解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是（C）。
A．失去了交互性B．CPU的利用率降低
C．不具备并行性 D．以上都错
11、系统调用的目的是（A）。
A．请求系统服务B．终止系统服务
C．申请系统资源 D．释放系统资源
12、进程和程序的本质区别是（D）。
A．存储在内存和外存 B．顺序和非顺序执行机器指令
C．分时使用和独占使用计算机资源D．动态和静态的特征
A．利用率B．可靠性 C．稳定性 D．兼容性
4、操作系统的基本类型主要有（B）。
A．批处理系统、分时系统、多任务系统
B．实时操作系统、批处理操作系统、分时操作系统
C．单用户系统、多用户系统、批处理系统
D．实时系统、分时系统、多用户系统
5、所谓（B）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
6、并发与并行的区别是什么？并举例说明。
7、什么是安全状态与不安全状态？并举例说明。
8、进程之间有哪些基本的通信方式？它们分别有什么特点？
四、综合题（20分，每题10分，共3题，其中第1题和第2题只需要选做一题即可）
1、设公共汽车上有一位司机和一位售票员，他们的活动如下：
司机： 售票员：
（1）请分析司机和售票员之间的同步关系，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值含义。
司机：
While(1)
{
P(S1)
启动车辆
正常行车
到站停车
V(S2)
}
售票员：
While(1)
{
售票
P(S2)
开门
关门
V(S1)
}
解法2：S1,S2初值都为0时
司机：
While(1)
{
正常行车
到站停车
V(S2)
P(S1)
启动车辆
}
售票员：
While(1)
{
售票
P(S2)
开门
关门
V(S1)
}
2答：（1）使用三个信号量：students,用于记录等候的学生的数量；teacher,用于表示教师是否答疑；mutex，用于进程之间的互斥访问计数器waiter。另外还需使用一个变量计数器waiter，用于记录等候的学生数量。
1、怎样理解“计算机上由于装有操作系统，从而扩展了原计算机的功能”？
2、试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。
3、操作系统对临界区的调用原则是什么？
4、在操作系统中，P原语和V原语各自的动作是如何定义的？分别表示什么含义？
5、在生产者—消费者问题中，如果对调生产者进程中的两个P操作，则可能发生什么情况。
（2）根据所定义的信号量，请用P、V操作实现教师进程和学生进程的同步算法。
选做第1题和第2题中的一题即可：（10分）
1答：为了安全起见，显然要求：关门后才能启动车辆；到站停车后才能开车门。所以司机和售票员在到站、开门、关门、启动车辆这几个活动之间存在着同步关系。用两个信号量S1，S2分别表示可以开车和可以开门，S1的初值为1，S2的初值为0。用PV操作实现司机进程和售票员进程的同步的算法描述为：