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问答题
一个SPOOLing系统由输入进程I、用户进程P、输出进程O、输入缓冲区、输出缓冲区组成。进程I通过输入缓冲区为进程P输入数据，进程P的处理结果通过输出缓冲区交给进程O输出。进程间数据交换以等长度的数据块为单位，这些数据块均存储在同一个磁盘上，因此，SPOOLing系统的数据块通信原语保证始终满足：i+o()max。其中，max为磁盘容量(以该数据块为单位)，i为磁盘上输入数据块总数，o为磁盘上输出数据总数。 该SPOOLing系统运行时： (1)只要有输入数据，进程I终究会将它放入输入缓冲区； (2)只要输入缓冲区有数据块，进程P终究会输入、处理并产生结果数据写到输出缓冲区； (3)只要输出缓冲区有数据块，进程O终究会输出它。 请说明该SPOOLing系统在什么情况下死锁，并说明如何修正约束条件(1)避免死锁，同时仍允许输入数据块和输出数据块存储在同一个磁盘上。
答案：
(1)i+o≤max (2)当i=max，p的输出数据无处存放，i的输入数据占满磁盘时，死锁。 (3)应该增加约束：i+...
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问答题
试在交互性、及时性和可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。
答案：
(1)分时系统是一种通用系统，主要用于运行终端用户程序，因而它具有较强的交互能力；而实时系统虽然也有交互能力，但其交互能...
问答题
假定系统有三个并发进程read、move和print共享缓冲器B1和B2。进程read负责从输入设备上读信息，每读出一条记录后把它存放到缓冲器B1中。进程move从缓冲器B1中取出一条记录，加工后存入缓冲器B2。进程print将B2中的记录取出打印输出。缓冲器B1和B2每次只能存放一条记录。要求三个进程协调完成任务，使打印出来的与读入的记录的条数，次序完全一样。请用wait和signal原语写出它们的并发程序。
答案：
begin SR,SM1,SM2,SP:semaphore; B1,B2:record; SR:=1;SMl:=0;SM...
问答题
举例说明，P、V操作为什么要求设计成原语(即对同一信号量上的操作必须互斥)。 P(S)操作： S.value--; if(S.value＜0){ Add this process to S.L; Block(); } V(s)操作： S.value++; if(S.value＜=0){ Remove a process P from S.L; Wakeup(P); }
答案：
例如，用P、V操作来实现进程对临界资源互斥使用。此时，只需定义一个信号量S，其初值{1,NuLL}，并在临界区前执行P(...
问答题
请计算并填写下列空格和图表空格处。
并发使得处理机的利用率得到提高，其主要原因是处理机与I/O可以同时为多个进程服务，也即处理机与I/O设备真正地并行。但是处理机的利用率提高并不是简单地将两个进程的处理机利用率相加，而是遵循一定的规律。现在有一个计算机系统采用多道程序技术实现了并发，调度算法采用时间片轮转，时间片很小可以不计进程并发时的次序。忽略计算机系统的开销。 假设进程创建时间和完全占有CPU运行的确切时间如下表所示。已知其I/O繁忙率为80%，处理机的利用率为20%。
| 进程 | 创建时间 | CPU运行时间/min |
| 0 | 10:00 | 4 |
| 1 | 10:10 | 3 |
| 2 | 10:15 | 2 |
| 3 | 10:20 | 2 |
| 系统中进程的数量 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| I/O繁忙率 | ||||
| CPU利用率 | ||||
| 每个进程的CPU利用率 |
答案：
本题考查的是并发进程之间的计算。计算机引入多道程序设计技术主要是为提高处理机的利用率。在多道程序并发的情况下，处理机的利...
问答题
设有一缓冲池P，P中含有10个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入P，另有一个输出进程将P中数据取出并输出，如下所示。若进程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用记录型信号量写出两个进程的同步算法，要求写出信号量的设置。 输入进程 输出进程 …… …… L：读入数据 L：从一满缓冲区中取出数据 将数据写入一空缓冲区将 数据输出 GOTO L GOTO L
答案：
设置信号量mutex,empty,full 初值：mutex=1,empty=10,full=0 (2)设置wait,s...
问答题
一个SPOOLing系统由输入进程I、用户进程P、输出进程O、输入缓冲区、输出缓冲区组成。进程I通过输入缓冲区为进程P输入数据，进程P的处理结果通过输出缓冲区交给进程O输出。进程间数据交换以等长度的数据块为单位，这些数据块均存储在同一个磁盘上，因此，SPOOLing系统的数据块通信原语保证始终满足：i+o()max。其中，max为磁盘容量(以该数据块为单位)，i为磁盘上输入数据块总数，o为磁盘上输出数据总数。 该SPOOLing系统运行时： (1)只要有输入数据，进程I终究会将它放入输入缓冲区； (2)只要输入缓冲区有数据块，进程P终究会输入、处理并产生结果数据写到输出缓冲区； (3)只要输出缓冲区有数据块，进程O终究会输出它。 请说明该SPOOLing系统在什么情况下死锁，并说明如何修正约束条件(1)避免死锁，同时仍允许输入数据块和输出数据块存储在同一个磁盘上。
答案：
(1)i+o≤max (2)当i=max，p的输出数据无处存放，i的输入数据占满磁盘时，死锁。 (3)应该增加约束：i+...
问答题
什么是AND信号量请利用AND信号量写出生产者一消费者问题的解法。
答案：
此题主要考查进程与死锁的相关转换内容。(1)为解决并行所带来的死锁问题，在wait操作中引入AND条件，其基本思想是将进...
问答题
测量控制系统中的数据采集任务把所采集的数据送一个单缓冲区，计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。
答案：
此题主要考查进程间共享缓)中区来实现同步的相关内容。 int mutex=1 int empty=n; int full...
问答题
试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的解决算法。
答案：
此题主要考查进程控制过程中的信号量技术的运用。设初始值为1的信号量c[I]表示I号筷子被拿(I=1，2，3，4，…，2n...
问答题
为什么进程在进入临界区之前应先执行“进入区”代码，在退出临界区后又执行“退出区”代码
答案：
为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码，如果未被访问，...
问答题
我们为某临界区设置一把锁W，当W=1时表示关锁，W=0时表示锁已打开。试写出开锁原语和关锁原语，并利用它们去实现互斥。
答案：
开锁原语： unlock(W): W=0; 关锁原语： lock(w); if(W==1) do no_op; W=1;...
问答题
试修改下面生产者-消费者问题解法中的错误。 producer: begin repeat ...... producer an item in nextp; wait(mutex); wait(full); buffer(in):=nextp; signal(mutex); until false; end consumer: begin repeat wait(mutex); wait(empty); nextc:=buffer(out); out:=out+1; signal(mutex); consumer item in nextc; until false; end
答案：
producer: begin repeat ...... producer an item in nextp; wai...
问答题
3个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N个(N＞0)单元的缓冲区，P1每次用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区某一空单元中；P2每次用getodd()从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数；P3每次用geteven()从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven()统计偶数个数。请用信号量机制实现这3个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。要求用伪代码描述。
答案：
(1)定义信号量s1控制P1与P2之间的同步，s2控制P1与P3之间的同步，empty控制生产者与消费者之间的同步，mu...
问答题
假设程序PA和PB单独执行时所需的时间分别用TA和TB表示，并且假设TA=1h，TB=1.5h，其中处理器工作时间分别为TA=18min，TB=27min，如果采用多道程序设计方法，让PA和PB并行工作，假定处理器利用率达到50%，系统开销为15min，请问系统效率能提高多少
答案：
(1)在串行情况下，两个程序运行时间共计2.5h；在并行方式下，处理器利用率为50%，说明处理器的工作时间占总运行时间的...
问答题
某多道程序设计系统配有一台处理器和两台外设101、102，现有3个优先级由高到低的J1、J2、J3都已装入了主存，它们使用资源的先后顺序和占用时间分别是： J1：102(30ms)，CPU(10ms)；101(30ms)，CPU(10ms)； J2：101(20ms)，CPU(20ms)；102(40ms)； J3：CPU(30ms)，101(20ms)。 处理器调度采用可抢占的优先数算法，忽略其他辅助操作时间，回答下列问题。 (1)分别计算作业J1、J2和J3从开始到完成所用的时间。 (2)3个作业全部完成时CPU的利用率。 (3)3个作业全部完成时外设101的利用率。
答案：
为了清楚地描述作业执行情况，我们对题目假设的情况分析如下： (1)J1占用IO2传输30ms时，J1传输完成，抢占J2的...
问答题
有A、B两个程序，程序A按顺序使用CPU为10s，使用设备甲为5s，使用CPU为5s，使用设备乙为5s，最后使用CPU为10s。程序B按顺序使用设备甲为10s、使用CPU为10s，使用设备乙为5s，再使用CPU为5s，使用设备乙为10s，试问： (1)在顺序环境下执行程序A和程序B，CPU的利用率是多少 (2)在多道程序环境下，CPU的利用率是多少
答案：
此题考查学生对并发程序概念的理解。
(1)程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕程序B才开始执行。两个程序共耗...
(1)程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕程序B才开始执行。两个程序共耗...
问答题
何谓死锁产生死锁的原因和必要条件是什么在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最容易实现哪种方法使资源的利用率最高
答案：
(1)死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进。 (2)产生死锁的原因有...
问答题
为使用户进程互斥地进入临界区，可以把整个临界区实现成不可中断的过程，即用户有屏蔽所有中断的能力。每当用户程序进入临界区的时候，屏蔽所有中断；当出了临界区的时候，再开放所有中断。你认为这种方法有什么缺点
答案：
此题主要考查中断概念在操作系统设计过程中的重要作用与临界区的概念。 用户进程进入临界区时屏蔽所有中断，包括系统程序的中断...
问答题
有三个进程PA、PB和PC合作解决文件打印问题：PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录的大小。请用P、V操作来保证文件的正确打印。
答案：
本题考查用P、V操作解决进程的同步互斥问题。 (1)进程PA、PB、PC之间的关系为：PA与PB共用一个单缓冲区，PB又...
问答题
在一间酒吧里有3个音乐爱好者队列，第1队的音乐爱好者只有随身听，第2队只有音乐磁带，第3队只有电池。而要听音乐就必须随身听、音乐磁带和电池这3种物品俱全。酒吧老板一次出售这3种物品中的任意两种。当一名音乐爱好者得到这3种物品并听完一首乐曲后，酒吧老板才能再一次出售这3种物品中的任意两种。于是第2名音乐爱好者得到这3种物品，并开始听乐曲。全部买卖就这样进行下去。试用P、V操作正确解决这一买卖。
答案：
本题考查用P、V操作解决进程的同步互斥问题。 (1)第1队音乐爱好者要竞争“待出售的音乐磁带和电池”，而且在初始状态下系...
问答题
兄弟俩共同使用一个账号，每次限存或取10元，存钱与取钱的进程分别如下所示： int amount=0; SAVE(){ TAKE(){ int m1; int m2; m1=amount; m2=amount; m2=m2-10; amount=m2; } m1=m1+10; amount=m1; } 由于兄弟俩可能同时存钱和取钱，因此两个进程是并发的。若哥哥先存了两次钱，但在第三次存钱时弟弟在取钱。请问： (1)最后账号amount上面可能出现的值是多少 (2)如何用P、V操作实现两并发进程的互斥执行
答案：
本题考查P、V操作实现进程的互斥。 (1)哥哥存两次钱后，共享变量amount的值为20。哥哥的第三次存钱与弟弟的取钱同...
问答题
试问：
(1)系统是否处于安全状态如安全，请给出一个安全序列。
(2)如果此时P1和P2均发出资源请求向量Request(1，0，1)，为了保证系统的安全性，应该如何分配资源给这两个进程说明你所采用的策略的原因。
(3)如果(2)中两个请求立即得到满足，系统此刻是否处于死锁状态
某系统有R1、R2和R3三种资源，在T0时刻P1、P2、P3和P4四个进程对资源的占用和需求情况如下表所示，此时系统的可用资源向量为(2，1，2)。
| 进程 | 最大资源需求量 | 已分配资源数量 | ||||
| R1 | R2 | R3 | R1 | R2 | R3 | |
| P1 | 3 | 2 | 2 | 1 | 0 | 0 |
| P2 | 6 | 1 | 3 | 4 | 1 | 1 |
| P3 | 3 | 1 | 4 | 2 | 1 | 1 |
| P4 | 4 | 2 | 2 | 0 | 0 | 2 |
答案：
本题考查采用银行家算法避免死锁。
(1)利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析，可...
(1)利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析，可...
问答题
系统有5个进程，其就绪时刻(指在该时刻已进入就绪队列)、服务时间如下表所示。分别计算采用先来先服务、短作业优先、高响应比优先的平均周转时间和带权周转时间。
| 进程 | 就绪时刻 | 服务时间 |
| P1 | 0 | 3 |
| P2 | 2 | 6 |
| P3 | 4 | 4 |
| P4 | 6 | 5 |
| P5 | 8 | 2 |
答案：
本题考查各种调度算法的执行以及性能分析。
(1)采用先来先服务调度时，执行作业的次序为P1、P2、P3、P4、P...
(1)采用先来先服务调度时，执行作业的次序为P1、P2、P3、P4、P...
问答题
有一阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列出一个表目，包括座号、姓名，读者离开时要注销登记信息；假如阅览室共有100个座位。试分别用信号量和P、V操作以及管程来实现用户进程的同步算法。
答案：
(1)使用信号量和P、V操作： var A:array[1..100] of Rec; Rec=record numbe...
问答题
设有n个进程共享一个互斥段，如果：(1)每次只允许一个进程进入互斥段；(2)每次最多允许m个进程(m≤n)同时进入互斥段。试问：所采用的信号量初值是否相同信号量值的变化范围如何
答案：
所采用的互斥信号量初值不同。 (1)互斥信号量初值为1，变化范围为[-n+1，1]。 当没有进程进入互斥段时，信号量值为...
问答题
(1)若系统采用多道方式运行，给出这三个进程运行完成总共所需的时间，并用图示给出三个进程的实际运行过程(忽略进行系统调度所需时间)。
(2)采用多道方式运行比采用单道方式运行可节省多少时间
设某系统采用可抢占的优先级进程调度算法，系统在某一段时间内有A、B、C三个进程，进程C优先级最高，进程A优先级最低，进程B优先级介于进程A、C之间，它们的就绪时刻、计算与I/O所需时间如下表所示：
| 进程 | 进程就绪时刻/ms | 计算时间/ms | I/O操作时间/ms | 计算时间/ms |
| ABC | 01015 | 15253 | 101520 | 51010 |
答案：
(1)若系统采用多道方式运行，这三个进程运行完成总共所需的时间为68ms。 (2)采用单道方式运行，这三个进程运行完成总...
问答题
某系统中进程有如下的状态变化图：
某系统中进程有如下的状态变化图：
请回答下列问题：
(1)该系统采用了怎样的进程调度算法说明理由。
(2)把图中发生①～④的状态变化原因填入下表中。
| 变化 | 变化原因 |
| ① | |
| ② | |
| ③ | |
| ④ |
答案：
(1)该系统采用的是时间片轮转调度算法。
该调度算法让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，每次总是选择就绪队列中的...
该调度算法让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，每次总是选择就绪队列中的...
问答题
设有三个进程A、B、C，进程A和进程B各需要运行3ms的处理器时间，而进程C却要24ms的处理器时间，分别考虑当三个进程到达顺序为A，B，C时及C，B，A时，用先来先服务进行调度时各自的平均等待时间。
答案：
(1)当三个进程到达顺序为A、B、C时，按照先来先服务的顺序，进程A先占用处理器，进程B需等待3ms后才能去占用处理器，...
