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1、第2章 處理器管理
1. 操作系統(tǒng)中采用多道程序設計技術提高CPU和外部設備的 ( A )
A. 利用率 B.可靠性 C. 穩(wěn)定性 D. 兼容性
2. 多道程序設計是指 ( D )
A.在實時系統(tǒng)中并發(fā)運行多個程序 B.在分布系統(tǒng)中同一時刻運行多個程序
C.在一臺處理機上同一時刻運行多個程序 D.在一臺處理機上并發(fā)運行多個程序
3. 一個進程退出等待隊列而進入就緒隊列,是因為進程 ( C )
A.啟動了外設 B.用完了規(guī)定的時間片
C.獲得了所等待的資源 D.能得到所
2、等待的處理器
4. 下列進程狀態(tài)變化中,不可能發(fā)生的變化是 ( C )
A.運行->就緒 B.運行->等待 C.等待->運行 D.等待->就緒
5. 正在執(zhí)行的進程由于其時間片用完而被暫停運行,此時其進程應從運行態(tài)變?yōu)椋?C )
A.運行態(tài) B.等待態(tài) C.就緒態(tài) D.由用戶確定
6. 若當前進程因時間片用完而讓出處理機時,該進程應轉變?yōu)槟膫€狀態(tài)? ( A )
A. 就緒 B. 等待 C. 運行 D. 完成
7. 進程從運行狀態(tài)進入就緒狀態(tài)的原因可能是 ( D)
A. 被選中占有處理機 B. 等待某一事件
3、
C. 等待的事件已發(fā)生 D. 時間片用完
8. 一個作業(yè)被調度進入內存后其進程被調度進入CPU運行,在執(zhí)行一段指令后,進程請求打印輸出,此間該進程的狀態(tài)變化是 ( C )
A. 運行態(tài)-就緒態(tài)-等待態(tài) B. 等待態(tài)-就緒態(tài)-運行態(tài)
C. 就緒態(tài)-運行態(tài)-等待態(tài) D. 就緒態(tài)-等待態(tài)-運行態(tài)
9. 某計算機系統(tǒng)中若同時存在五個進程,則處于等待狀態(tài)的進程最多可有 ( D )
A. 0個 B. 1個? C. 4個 D. 5?個
10. 進程創(chuàng)建原語的任務是 ( B )
A.為進程編制程序
4、B.為進程建立PCB表 C.為進程分配CPU D.為進程分配內存
11. 中斷裝置檢查有無中斷事件發(fā)生總是發(fā)生在處理器 ( C )
A. 取出一條指令后 B. 執(zhí)行一條指令時 C. 執(zhí)行完一條指令后 D. 修改指令地址時
12. 進程控制塊中現(xiàn)場信息可能的保存時機是 ( D )
A. 撤銷進程時 B. 處理器執(zhí)行指令時
C. 中斷源申請中斷時 D. 中斷處理程序處理中斷前
13. 在操作系統(tǒng)的處理器管理中,每一個進程唯一的標志是 ( B )
A. PSW B. PCB C. CAW D.
5、 CSW
14. 操作系統(tǒng)之所以能夠控制各個程序的執(zhí)行,為用戶提供服務,主要因為利用了( C )
A. 系統(tǒng)軟件 B. CPU C. 硬件的中斷裝置 D. 中斷服務程序
15. 用戶程序在目態(tài)下使用特權指令將引起的中斷是屬于 ( B )
A. 硬件故障中斷 B. 程序中斷 C. 外部中斷 D. 訪管中斷
16. 最適合分時操作系統(tǒng)采用的進程調度算法是 ( C )
A.先來先服務 B.最高優(yōu)先級 C.時間片輪轉 D.隨機數(shù)
17. 運行時間最短的作業(yè)被優(yōu)先調度,這種作業(yè)調度算法是 ( C )
A. 優(yōu)先級調度 B.
6、響應比高者優(yōu)先 C.短作業(yè)優(yōu)先 D.先來先服務
18. 定義:作業(yè)周轉時間 = 作業(yè)的完成時間 - 作業(yè)到達時間。現(xiàn)有三個作業(yè)同時到達,每個作業(yè)的計算時間均為1小時,它們在一臺處理器上以單道方式運行,則平均周轉時間為 ( B )
A.1小時 B.2小時 C.3小時 D.6小時
19. 下列不是作業(yè)所經歷的作業(yè)步的是 ( A )
A. 編輯 B. 編譯 C. 連接分配 D. 運行
20. 一作業(yè)8:00到達系統(tǒng),估計運行時間為1小時,若10:00開始執(zhí)行該作業(yè),其響應比是 (
7、C )
A.2 B.1 C.3 D.0.5
21. 最有利于提高系統(tǒng)吞吐量的作業(yè)調度算法是 ( D )
A. 先進先出算法 B. 優(yōu)先級調度算法
C. 時間片輪轉算法 D. 短作業(yè)優(yōu)先調度算法
22. 一種既有利于短小作業(yè)又兼顧到長作業(yè)的作業(yè)調度算法是 ( C )
A. 先來先服務 B. 優(yōu)先數(shù)調度 C. 最高響應比優(yōu)先 D. 均衡調度
23. 作業(yè)調度算法不包括 ( C )
A. 先來先服務算法 B. 響應比最高者優(yōu)先算法
C. 銀行家算法
8、 D. 計算時間短的優(yōu)先算法
24. 批處理作業(yè)必須向計算機系統(tǒng)提交的一份作業(yè)控制說明書,書寫應該使用 ( A )
A.作業(yè)控制語言 B.程序設計語言 C.操作控制命令 D.特權指令
1. 操作系統(tǒng)能充分利用中央處理器與各種外圍設備的并行工作能力。多道批處理
2. 多道程序設計提高了系統(tǒng)的 ,但可能會延長某些程序的執(zhí)行時間。吞吐量
3. 讓多個算題同時進入一個計算機系統(tǒng)的主存儲器并行執(zhí)行,這種程序設計方法被稱為 。多道程序技術
4. 把一個程序在一個數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行稱為一個
9、 。進程
5. 對每個處理器來說,任何時刻最多只允許一個進程處于 狀態(tài)。執(zhí)行
6. 每創(chuàng)建一個進程時都要建立一個 作為進程存在的標識。進程控制塊
7. 引起中斷的事件稱為 。中斷源
8. 進程調度總是從處于 狀態(tài)的進程中去選擇一個進程占用處理器。就緒
9. 采用時間片輪轉調度算法時,若允許的時間片用完而進程尚未運行結束,則應使該進程讓出處理器且進入 隊列。就緒
10. 中央處理器設置一個 寄存器用來存放當前運行程序的PSW。程序狀態(tài)字
11. 為了提
10、高計算機系統(tǒng)的吞吐能力,應該盡可能地縮短作業(yè)的 時間。周轉
1. 多道程序設計:讓多個算題同時進入一個計算機系統(tǒng)的主存儲器并行執(zhí)行,(2分)這種程序設計方法稱為“多道程序設計”。(1分)
2. 進程:一個程序在一個數(shù)據(jù)集合(1分)上的一次執(zhí)行(2分)稱為一個“進程”。
3. 進程控制塊:是用來標識系統(tǒng)中各個不同的進程,記錄各個進程執(zhí)行情況的存儲塊。
4. 進程調度: 進程調度程序按某種調度算法從就緒狀態(tài)的進程中選擇一個進程,把選中進程的進程控制塊中有關的現(xiàn)場信息送入處理器相應的寄存器中,從而使它占用處理器運行。
5. 進程創(chuàng)建原語:為一個程序分配工作區(qū)和建立
11、進程控制塊,(2分)置該進程為就緒狀態(tài)這樣的原語,(1分)稱為進程“創(chuàng)建”原語。
6. 進程“撤消”原語:操作系統(tǒng)中往往設計一些完成特定功能的、不可中斷的過程,這些不可中斷的過程稱為原語。(1分)進程撤消原語完成的功能是:在一個進程完成工作后,收回它的工作區(qū)和進程控制塊。(2分)
1. 什么是多道程序設計?為什么要采用多道程序設計?
答: 讓多個程序同時進入一個計算機系統(tǒng)的主存儲器并行執(zhí)行,這種程序設計方法稱為“多道程序設計”。對具有處理器與外圍設備并行工作能力的計算機采用多道程序設計后,能充分發(fā)揮處理器的使用效率,增加單位時間內的算題量,提高整個系統(tǒng)的效率。
2. 進程和程序有
12、什么本質上的區(qū)別?
答:程序是靜態(tài)的,是具有獨立功能的一組指令(或語句)的集合,它可以多次執(zhí)行、長期保存。進程是動態(tài)的,是程序的一次執(zhí)行過程,它具有生命周期,需要時被創(chuàng)建,完成工作后就將被撤消。
3. 在計算機系統(tǒng)中進程控制塊包含哪四類信息?
答:進程控制塊包含:
標識信息:用于標識一個進程;
說明信息:用于說明進程情況;
現(xiàn)場信息: 用于保留執(zhí)行暫停時的現(xiàn)場數(shù)據(jù);
管理信息:用于進程調度。
4. 設計作業(yè)調度程序時應遵循哪些原則?
答:設計作業(yè)調度程序時,既要考慮用戶的要求又要有利于系統(tǒng)效率的提高,故設計時應遵循的原則有:
(1)公平性。對用戶公平且使用戶滿意
13、。
(2)資源使用效率。盡可能使系統(tǒng)資源都處于忙碌狀態(tài),提高資源的利用率。
(3)吞吐量。在單位時間內為盡可能多的作業(yè)服務,保證計算機系統(tǒng)的吞吐能力。
5. 解釋作業(yè)和作業(yè)步。
答:
所謂作業(yè)是用戶要求計算機系統(tǒng)處理的一個問題(2分),比如解一個方程組,發(fā)一封E-mail,通常情況下包括用戶程序、初始數(shù)據(jù)和作業(yè)控制說明書(批處理作業(yè))。(2分)
所謂作業(yè)步是處理一個作業(yè)的時候所需要的加工步驟。(1分)
6. 進程有哪些基本狀態(tài)?畫出進程基本狀態(tài)變化圖。
答:進程在生命周期中,有三個基本的狀態(tài)(2分),任何一個進程被創(chuàng)建之后,在其生命周期內的任一個時刻,它總是處于這三個基本狀態(tài)中
14、的一個狀態(tài)中,且僅處在一個狀態(tài)中。這三個基本狀態(tài)分別是:
(1) 就緒態(tài)(1分)。處于這個狀態(tài)的進程等待分配處理器以便運行。
(2) 運行態(tài)(1分)。處于這個狀態(tài)的進程占有處理器正在運行。
(3) 等待態(tài)(1分)。處于等待態(tài)的進程是那些因為等待某個事件的完成而從運行態(tài)退出的進程。進程基本狀態(tài)的轉換如P19圖2-6。
7. 引起“進程切換”的時機有哪些?
答: 引起處理機進程切換的時機主要有:
(1) 正在執(zhí)行的進程因為某種原因阻塞會引起進程切換(2分);
(2) 正在執(zhí)行的進程撤銷會引起進程切換(1分);
(3) 分時系統(tǒng)中正在執(zhí)行的進程的時間片到會引起進程切換(1分);
(
15、4) 在優(yōu)先級調度可剝奪方式下高優(yōu)先級進程進入就緒隊列會引起進程切換。(1分)
8. 進程具有哪些基本特征?
答:進程具有的基本特征:
(1)動態(tài)性:進程包含了程序及相應的數(shù)據(jù)集合,執(zhí)行過程中其狀態(tài)處于不斷的變化中。(2分)
(2)并發(fā)性:系統(tǒng)中各進程交替占用CPU,它們是并發(fā)執(zhí)行的。(2分)
(3)異步性:各進程都以不可預知的速度向前推進。(1分)
1. 設某多道程序設計系統(tǒng)有一臺輸入機、一臺打印機。系統(tǒng)開始時有兩道程序幾乎同時投入運行,且程序A先開始運行,程序B后運行。程序A的執(zhí)行軌跡為:計算50ms,打印信息100ms,再計算50ms,打印信息100ms,結束。程序B的執(zhí)
16、行軌跡為:計算50ms,輸入數(shù)據(jù)80ms,再計算100ms,結束。試說明:
(1) 系統(tǒng)在執(zhí)行這兩道程序時,CPU有無空閑等待?若有,在哪段時間內等待?為什么會空閑等待?
(2) 程序A、B運行時有無等待現(xiàn)象?若有,在什么時候會發(fā)生等待現(xiàn)象?
答:
(1) 兩道程序并發(fā)執(zhí)行時的工作情況可以看出,兩道程序運行期間,CPU存在空閑等待。(2分)空閑等待的時間段為程序A開始運行后100ms至150ms之間。(2分)在此期間,程序A正在打印信息,而程序B正在輸入數(shù)據(jù)。(1分)
(2) 程序A啟動運行后無等待現(xiàn)象,(2分)而在程序B啟動運行后存在等待現(xiàn)象。(2分)程序B的等待時間段為A開始運行
17、后180ms至200ms之間(或程序B啟動運行后130ms至150ms之間)。(1分)
2. 某系統(tǒng)的進程狀態(tài)轉換圖,請說明:
執(zhí)行
就緒
阻塞
2
3
1
4
(1) 引起各種狀態(tài)轉換的典型事件有哪些?
(2) 當我們觀察系統(tǒng)中某些進程時,能夠看到某一進程產生的一次狀態(tài)轉換能引起另一進程作一次狀態(tài)轉換。在什么情況下,轉換3的發(fā)生能立即引起轉換1的發(fā)生?
(3) 試說明是否會發(fā)生下述因果轉換:
a) 轉換2是否會引起轉換1
b) 轉換3是否會引起轉換2
c) 轉換4是否會引起轉換1
答:(1)當進程調度程序從就緒隊列中選取一
18、個進程投入運行時引起轉換1(1分);正在執(zhí)行的進程如因時間片用完而被暫停執(zhí)行就會引起轉換2(1分);正在執(zhí)行的進程因等待的事件尚未發(fā)生而無法執(zhí)行(如進程請求完成I/O)則會引起轉換3(1分);當進程等待的事件發(fā)生時(如I/O完成)則會引起轉換4。(1分)
(2)如果就緒隊列非空,則一個進程的轉換3會立即引起另一個進程的轉換1。(3分)
(3)
a) 2à1:當某進程發(fā)生轉換2時,就必然引起另一進程的轉換1。因為當發(fā)生轉換2時,正在執(zhí)行的進程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài),進程調度程序必然會從就緒隊列中選取一個進程投入運行,即發(fā)生轉換1。(1分)
b) 3à2:某個進程的轉換3決不可能引起另一進
19、程發(fā)生轉換2。這是因為當前執(zhí)行進程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài),不可能又從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。(1分)
c) 4à1:當處理機空閑且就緒隊列為空時,某一進程發(fā)生轉換4,就意味著有一個進程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài),因而調度程序就會將就緒隊列中的此進程投入運行(1分)
3. 在單道批處理系統(tǒng)中,有下列四個作業(yè),它們的提交、運行等情況如下表,請分別以先來先服務調度算法和響應比高者優(yōu)先調度算法計算:每個作業(yè)的周轉時間和平均周轉時間。(以十進制計算)
作業(yè)
提交時間
運行時間
1
8.00
2.00
2
8.50
0.50
3
9.00
0.10
4
9.50
0.20
20、
答:先來先服務方式調度
序號
提交時刻
運行時間
開始時刻
完成時刻
周轉時間
1
8.00
2.00
8.00
10.00
2.00(1分)
2
8.50
0.50
10.00
10.50
2.00(1分)
3
9.00
0.10
10.50
10.60
1.60(1分)
4
9.50
0.20
10.60
10.80
1.30(1分)
平均周轉時間為:(2+2+1.6+1.3)/4=1.725(1分)
采用響應比高者優(yōu)先方式調度
序號
提交時刻
運行時間
開始時刻
完成時刻
周轉時間
1
8.00
2.0
21、0
8.00
10.00
2.00(1分)
2
8.50
0.50
10.10
10.60
2.10(1分)
3
9.00
0.10
10.00
10.10
1.10(1分)
4
9.50
0.20
10.60
10.80
1.30(1分)
作業(yè)1完成后,作業(yè)2的響應比為1.5/0.5=3
作業(yè)3的響應比為1/0.1=10
作業(yè)4的響應比為0.5/0.2 =2.5
所以優(yōu)先調度作業(yè)3
作業(yè)3完成后,作業(yè)2的響應比1.6/0.5=3.2
作業(yè)4的響應比0.6/0.2=3.0
所以優(yōu)先調度作業(yè)2
22、
平均周轉時間為:2+2.1+1.1+1.3/4=6.5/4=1.63(1分)
4. 設有4道作業(yè),其提交時間和計算時間如下表:
作業(yè)
提交時間
運行時間(h)
1
10:00
2
2
10:30
1
3
10:50
1.5
4
11:00
0.5
假設11:00開始調度
(1)請給出響應比計算公式;
(2)計算這個時候各作業(yè)的響應比。
答:(1)響應比計算公式為 等待時間/運行時間(2分)
(2)
作業(yè)
提交時間
運行時間(h)
響應時間
1(2分)
10:00
2
0.5
2(2分)
10:30
1
0.5
3(2分)
10:50
1.5
0.11
4(2分)
11:00
0.5
0
8