苏州大学操作系统原理期中考试试卷2021软工(含答案)2

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、操作系统的最根本的设计目标是使应用程序能够顺利运行，在此根底上，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；共享资源那么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〕先到先效劳调度〔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〕死锁防止
〔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，从而因资源缺乏而被阻塞；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立、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、进程创立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：父进程创立子进程时，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。

进程创立方面：子进程被父进程创立时，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〕 是平安状态。

平安序列 P2 P3 P4 P5 P1。

〔2〕 可以。

按照上面的平安序列，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。

发送和接收的规那么如下：
(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均接收后才能去除；
(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、执行时间答复下面的问题。

〔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;。