若它们在单处理机系统中按单道运行，采用短作业优先算法，则平均周转时间为（）。
A.T1+T2+T3B.（T1+T2+T3）/3C.T1+T2/3+2T3/3D.T3/3+2T2/3+T1
20.要求进程一次性申请所需的全部资源，是破坏了死锁必要条件中的（）。
A.互斥使用资源B.请求与保持C.不可剥夺D.循环等待
二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题1分，共10分）
1.分时系统的用户具有独占性，因此一个用户可用独占计算机系统的资源。
（）
2.系统中至少有两个以上的进程存在才可能发生死锁。
（）
3.操作系统的所有程序是常驻内存的。
（）
4.参与死锁的所有进程都占有资源。
（）
5.多个线程可以对应同一段程序。
（）
6.进程A、B共享变量x，需要互斥执行，进程B、C共享变量y，B、C也需要互斥执行，因此进程A、C必须互斥执行。
（）
7.CPU对通道的请求形式是通道命令，而通道对CPU的请求形式是中断。
（）
8.并发的程序道数越多，系统的效率就会越高。
所以应尽量增加系统的并发度。
（）
9.在多CPU的计算机里，才可能实现多道程序并发，单CPU的计算机做不到。
（）
10.P、V操作（或wait、signal）在执行时都不能被中断。
（）
三、填空题（每空1分，共20分）
1.系统感知作业存在的唯一标识为
（1）；系统感知进程存在的唯一标识为
（2）；系统感知线程存在的唯一标识为（3）。
2.（4）是指由若干条指令组成的一段程序，它是一种特殊的系统调用，在执行的过程中不能被中断。
3.没有引入线程的操作系统中，（5）既是资源分配的单位，也是处理机指派的基本单位；在引入了线程的操作系统中，资源分配的基本单位是（6），处理机指派（调度）的基本单位变为（7）。
4.从结构上讲，所有进程均由程序段、（8）和（9）3部分组成。
5.一次仅允许一个进程使用的资源叫（10），一个进程访问这种资源的那段代码叫（11）。
6.信号量大于0表示（12）；小于0，其绝对值为（13）。
7.计算机系统一般分为两种运行状态，即（14）和（15）。
8.有三种基本的操作系统类型，它们是批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。
其中（16）的实时性和可靠性要求最高，（17）的交互性最强，（18）的交互性最弱。
9.操作系统的四大基本特征是共享性、并发性、（19）和（20）。
四、简答题（20）
1.试比较进程调度与作业调度的不同点。
（5分）
2.试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
（4分）
3.什么是线程？
线程和进程有哪些区别和联系？
（5分）
4.在进程的整个生命周期中，可能要经历哪几种状态，其中进程的三种基本状态是什么？
这三种基本状态在什么情况下会发生什么样的变迁？
请画出三状态模型图。
（6分）
五、综合题（30分）
1.设有一个最多可有两道作业同时装入内存执行的批处理系统，作业调度采用高响应比优先调度算法，进程调度采用时间片轮转调度算法（假设时间片为100ms），今有如下纯计算型作业序列：
（10分）
作业名
到达时间
估计运行时间
J1
10:
10
20分钟
J2
10:
20
30分钟
J3
10:
30
25分钟
J4
10:
50
20分钟
（1）列出所有作业进入内存时间及各作业的结束时间。
作业名
调入时间
结束时间
周转时间
带权周转时间
J1
J2
J3
J4
（2）计算平均周转时间和平均带权周转时间。
2.桌上有一个空盘，只允许存放一个水果，爸爸只向盘中放苹果，妈妈只向盘中放橘子，儿子专吃盘中的橘子，女儿专吃盘中的苹果，规定当盘子空时一次只能放一个水果供吃者取用，请问哪几个进程之间存在同步关系，并用P、V原语实现，各个进程之间的关系。
（10分）
3.
4.现有四个进程P0,P1,P2,P3，三类资源A,B,C，各有7、5、5个。
资源分配矩阵如下：
A
B
C
P0
0
1
0
P1
2
0
0
XX文库-让每个人平等地提升自我P2
3
0
3
P3
2
2
2
资源请求矩阵如下：
A
B
C
P0
0
O
0
P1
2
0
2
P2
0
0
0
P3
1
0
0
可用资源向量为：
A
B
C
0
2
0
1.请问：
目前是否存在死锁？
如果不存在死锁，请给出一个能够让所有进程执行完的安全序列（4'）
2.假设此时又来一个进程P4，申请资源（2,2,0），请问如果把2个资源B的实例分配给P4，假设除已经获得和正在请求的资源外，所有进程不再请求其它资源，是否处于安全状态（为什么）？
（6'）
答题卷
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
1~5
2~10
11~15
16~20
二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题1分，共10分）
1~5
2~10
三、填空题（每空1分，共20分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
四、简答题（20）
参考答案
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
1~5
BACAD
2~10
CBDDC
11~15
BBDCA
16~20
DCBDB
二、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，每小题1分，共10分）
1~5
×√××√
2~10
×√××√
三、填空题（每空1分，共20分）
1
JCB
2
PCB
3
TCB
4
原语
5
进程
6
进程
7
线程
8
数据段
9
PCB
10
临界资源
11
临界区代码
12
可用资源数
13
阻塞队列中的进程数
14
用户态
15
核心态
16
实时操作系统
17
分时操作系统
18
批处理操作系统
19
虚拟性
20
异步性
四、简答题（20）
5.试比较进程调度与作业调度的不同点。
（5分）
答：
作业调度与进程调度之间的差别主要是：
作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行。
而进程调度是微观调度，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。
另外，进程调度相当频繁，而作业调度执行的次数一般很少。
6.试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。
（4分）
答：
资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。
这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“请求和保持条件”，从而防止死锁的发生。
7.什么是线程？
线程和进程有哪些区别和联系？
（5分）
答：
线程是进程内的一个相对独立的、可调度的执行单元。
从下面四个方面比较线程和进程的区别和联系：
a.调度性。
在传统的操作系统中，拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程，在引入线程的OS中，则把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位；
b.并发性。
在引入线程的OS中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间，亦可并发执行，因而使OS具有更好的并发性；
c.拥有资源。
无论是传统的操作系统，还是引入了线程的操作系统，进程始终是拥有资源的一个基本单位，而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外，本身基本不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源；
d.开销。
由于创建或撤销进程时，系统都要为之分配和回收资源，如内存空间等，进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程，因此，操作系统在创建、撤消和切换进程时所付出的开销将显著地大于线程。
8.在进程的整个生命周期中，可能要经历哪几种状态，其中进程的三种基本状态是什么？
这三种基本状态在什么情况下会发生什么样的变迁？
请画出三状态模型图。
（6分）
答：
在进程的整个生命周期中，可能要经历：
创建状态、终止状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态、挂起状态、激活状态。
进程的三种基本状态是：
就绪状态（Ready），存在于处理机调度队列中的那些进程，它们已经准备就绪，一旦得到CPU，就立即可以运行，这些进程所处的状态为就绪状态（有多个进程处于此状态）。
运行状态（Running），当进程由调度/分派程序分派后，得到CPU控制权，它的程序正在运行，该进程所处的状态为运行状态（在系统中，总只有一个进程处于此状态）。
阻塞状态（blocked），若一个进程正在等待某个事件的发生（如等待I/O的完成），而暂停执行，这时，即使给它CPU时间，它也无法执行，则称该进程处于阻塞状态。
进程3状态转换的主要原因有：
就绪→运行：
处于就绪状态的进程，当进程调度程序为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变为执行状态。
运行→阻塞：
当前进程因发生某事件而无法执行，如访问已被占用的临界资源，就会使进程由执行状态转变为阻塞状态。
阻塞→就绪：
等待的事件已经发生（如I/O完成，消息已到达）
运行→就绪：
在可剥夺调度方式中，更高优先级的进程到达；在时间片轮转调度方式中，进程运行的时间片到。
五、综合题（30分）
1.设有一个最多可有两道作业同时装入内存执行的批处理系统，作业调度采用高响应比优先调度算法，进程调度采用时间片轮转调度算法（假设时间片为100ms），今有如下纯计算型作业序列：
（10分）
作业名
到达时间
估计运行时间
J1
10:
10
20分钟
J2
10:
20
30分钟
J3
10:
30
25分钟
J4
10:
50
20分钟
（1）列出所有作业进入内存时间及各作业的结束时间。
（2）计算平均周转时间和平均带权周转时间。
解：
（1）各作业进入内存时间及结束时间如下表所示。
作业名
调入时间
结束时间
周转时间
带权周转时间
J1
10:
10
10:
40
30分钟
1.5
J2
10:
20
11:
20
60分钟
2
J3
10:
40
11:
30
60分钟
2.4
J4
11:
20
11:
45
55分钟
2.75
（2）平均周转时间=（30+60+60+55）/4=51.25（分钟）
平均带权周转时间=（1.5+2+2.4+2.75）/4=2.1625
2.桌上有一个空盘，只允许存放一个水果，爸爸只向盘中放苹果，妈妈只向盘中放橘子，儿子专吃盘中的橘子，女儿专等着吃盘中的苹果，规定当盘中空时一次只能放一个水果供吃者取用，请问哪几个进程之间存在同步关系，并用P、V原语实现，各进程之间的关系。
（10分）
解：
在本题中，应设置3个信号量S、So、Sa，信号量S表示盘子是否为空，其初值为1；信号量So表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。
同步描述如下：
intS=1,So=0,Sa=0;
main（）
{
cobegin
father（）;
mother（）;
son（）;
daughter（）;
coend
}
father（）{
while
（1）{
p（S）;
将苹果放入盘中；
v（Sa）;
}
}
mother（）{
while
（1）{
p（S）;
将桔子放入盘中；
v（So）;
}
}
son（）{
while
（1）{
p（So）;
从盘中取出桔子；
v（S）;
吃桔子；
}
}
daughter（）{
while
（1）{
p（Sa）;
从盘中取出苹果；
v（S）;
吃苹果；
}
}
3.现有四个进程P0,P1,P2,P3，三类资源A,B,C，各有7、5、5个。
资源分配矩阵如下：
A
B
C
P0
0
1
0
P1
2
0
0
P2
3
0
3
P3
2
2
2
资源请求矩阵如下：
A
B
C
P0
0
O
0
P1
2
0
2
P2
0
0
0
P3
1
0
0
可用资源向量为：
A
B
C
0
2
0
1.请问：
目前是否存在死锁？
如果不存在死锁，请给出一个能够让所有进程执行完的安全序列（4'）
答：
不存在死锁
P0,030
P2,333
P1,533
P3,755
2.假设此时又来一个进程P4，申请资源（2,2,0），请问如果把2个资源B的实例分配给P4，假设除已经获得和正在请求的资源外，所有进程不再请求其它资源，是否处于安全状态（为什么）？
（6'）
答：
安全
此时可用资源向量为：
000
P2,303
P1,503
P4,523
P0,533
P3,755
仍然都能执行完
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