第2章 處理器管理 練習(xí)題

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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(shè)計技術(shù)提高CPU和外部設(shè)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(shè)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(jìn)程退出等待隊列而進(jìn)入就緒隊列，是因為進(jìn)程 （ C ） A.啟動了外設(shè) 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(jìn)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(jìn)程由于其時間片用完而被暫停運行，此時其進(jìn)程應(yīng)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(dāng)前進(jìn)程因時間片用完而讓出處理機時，該進(jìn)程應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟膫€狀態(tài)？ （ A ） A. 就緒 B. 等待 C. 運行 D. 完成 7. 進(jìn)程從運行狀態(tài)進(jìn)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(diào)度進(jìn)入內(nèi)存后其進(jìn)程被調(diào)度進(jìn)入CPU運行，在執(zhí)行一段指令后，進(jìn)程請求打印輸出，此間該進(jìn)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(jìn)程，則處于等待狀態(tài)的進(jìn)程最多可有 （ D ） A. 0個 B. 1個? C. 4個 D. 5?個 10. 進(jìn)程創(chuàng)建原語的任務(wù)是 （ B ） A．為進(jìn)程編制程序

4、B．為進(jìn)程建立PCB表 C．為進(jìn)程分配CPU D．為進(jìn)程分配內(nèi)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(jìn)程控制塊中現(xiàn)場信息可能的保存時機是 （ D ） A. 撤銷進(jìn)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(jìn)程唯一的標(biāo)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(wù)，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(wù)程序 15. 用戶程序在目態(tài)下使用特權(quán)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(jìn)程調(diào)度算法是 （ C ） A．先來先服務(wù) B．最高優(yōu)先級 C．時間片輪轉(zhuǎn) D．隨機數(shù) 17. 運行時間最短的作業(yè)被優(yōu)先調(diào)度，這種作業(yè)調(diào)度算法是 （ C ） A. 優(yōu)先級調(diào)度 B．

6、響應(yīng)比高者優(yōu)先 C．短作業(yè)優(yōu)先 D．先來先服務(wù) 18. 定義：作業(yè)周轉(zhuǎn)時間 ＝ 作業(yè)的完成時間 － 作業(yè)到達(dá)時間?，F(xiàn)有三個作業(yè)同時到達(dá)，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(zhuǎn)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(jīng)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(dá)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(yīng)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(diào)度算法是 （ D ） A. 先進(jìn)先出算法 B. 優(yōu)先級調(diào)度算法 C. 時間片輪轉(zhuǎn)算法 D. 短作業(yè)優(yōu)先調(diào)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(diào)度算法是 （ C ） A. 先來先服務(wù) B. 優(yōu)先數(shù)調(diào)度 C. 最高響應(yīng)比優(yōu)先 D. 均衡調(diào)度 23. 作業(yè)調(diào)度算法不包括 （ C ） A. 先來先服務(wù)算法　　　　　 B. 響應(yīng)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(yīng)該使用 （ A ） A．作業(yè)控制語言 B．程序設(shè)計語言 C．操作控制命令 D．特權(quán)指令 1. 操作系統(tǒng)能充分利用中央處理器與各種外圍設(shè)備的并行工作能力。多道批處理 2. 多道程序設(shè)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(jìn)入一個計算機系統(tǒng)的主存儲器并行執(zhí)行，這種程序設(shè)計方法被稱為 。多道程序技術(shù) 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(jìn)程 5. 對每個處理器來說，任何時刻最多只允許一個進(jìn)程處于 狀態(tài)。執(zhí)行 6. 每創(chuàng)建一個進(jìn)程時都要建立一個 作為進(jìn)程存在的標(biāo)識。進(jìn)程控制塊 7. 引起中斷的事件稱為 。中斷源 8. 進(jìn)程調(diào)度總是從處于 狀態(tài)的進(jìn)程中去選擇一個進(jìn)程占用處理器。就緒 9. 采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法時，若允許的時間片用完而進(jìn)程尚未運行結(jié)束，則應(yīng)使該進(jìn)程讓出處理器且進(jìn)入 隊列。就緒 10. 中央處理器設(shè)置一個 寄存器用來存放當(dāng)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(yīng)該盡可能地縮短作業(yè)的 時間。周轉(zhuǎn) 1. 多道程序設(shè)計:讓多個算題同時進(jìn)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(shè)計方法稱為“多道程序設(shè)計”。（1分） 2. 進(jìn)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(jìn)程”。 3. 進(jìn)程控制塊：是用來標(biāo)識系統(tǒng)中各個不同的進(jìn)程，記錄各個進(jìn)程執(zhí)行情況的存儲塊。 4. 進(jìn)程調(diào)度: 進(jìn)程調(diào)度程序按某種調(diào)度算法從就緒狀態(tài)的進(jìn)程中選擇一個進(jìn)程，把選中進(jìn)程的進(jìn)程控制塊中有關(guān)的現(xiàn)場信息送入處理器相應(yīng)的寄存器中，從而使它占用處理器運行。 5. 進(jìn)程創(chuàng)建原語:為一個程序分配工作區(qū)和建立

11、進(jìn)程控制塊，（2分）置該進(jìn)程為就緒狀態(tài)這樣的原語，（1分）稱為進(jìn)程“創(chuàng)建”原語。 6. 進(jìn)程“撤消”原語:操作系統(tǒng)中往往設(shè)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(jìn)程撤消原語完成的功能是：在一個進(jìn)程完成工作后，收回它的工作區(qū)和進(jìn)程控制塊。(2分) 1. 什么是多道程序設(shè)計？為什么要采用多道程序設(shè)計？ 答: 讓多個程序同時進(jìn)入一個計算機系統(tǒng)的主存儲器并行執(zhí)行，這種程序設(shè)計方法稱為“多道程序設(shè)計”。對具有處理器與外圍設(shè)備并行工作能力的計算機采用多道程序設(shè)計后，能充分發(fā)揮處理器的使用效率，增加單位時間內(nèi)的算題量，提高整個系統(tǒng)的效率。 2. 進(jìn)程和程序有

12、什么本質(zhì)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(jìn)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(jìn)程控制塊包含哪四類信息？ 答：進(jìn)程控制塊包含： 標(biāo)識信息：用于標(biāo)識一個進(jìn)程； 說明信息：用于說明進(jìn)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(jìn)程調(diào)度。 4. 設(shè)計作業(yè)調(diào)度程序時應(yīng)遵循哪些原則？ 答：設(shè)計作業(yè)調(diào)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(shè)計時應(yīng)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(nèi)為盡可能多的作業(yè)服務(wù)，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(jìn)程有哪些基本狀態(tài)？畫出進(jìn)程基本狀態(tài)變化圖。 答：進(jìn)程在生命周期中，有三個基本的狀態(tài)（2分），任何一個進(jìn)程被創(chuàng)建之后，在其生命周期內(nèi)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)程。進(jìn)程基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換如P19圖2－6。 7. 引起“進(jìn)程切換”的時機有哪些？ 答: 引起處理機進(jìn)程切換的時機主要有： （1） 正在執(zhí)行的進(jìn)程因為某種原因阻塞會引起進(jìn)程切換（2分）； （2） 正在執(zhí)行的進(jìn)程撤銷會引起進(jìn)程切換（1分）； （3） 分時系統(tǒng)中正在執(zhí)行的進(jìn)程的時間片到會引起進(jìn)程切換（1分）； （

15、4） 在優(yōu)先級調(diào)度可剝奪方式下高優(yōu)先級進(jìn)程進(jìn)入就緒隊列會引起進(jìn)程切換。（1分） 8. 進(jìn)程具有哪些基本特征？ 答：進(jìn)程具有的基本特征： （1）動態(tài)性：進(jìn)程包含了程序及相應(yīng)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(jìn)程交替占用CPU,它們是并發(fā)執(zhí)行的。（2分） （3）異步性：各進(jìn)程都以不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)。（1分） 1. 設(shè)某多道程序設(shè)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(jié)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(jié)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(nèi)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(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換的典型事件有哪些？ （2） 當(dāng)我們觀察系統(tǒng)中某些進(jìn)程時，能夠看到某一進(jìn)程產(chǎn)生的一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換能引起另一進(jìn)程作一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在什么情況下，轉(zhuǎn)換3的發(fā)生能立即引起轉(zhuǎn)換1的發(fā)生？ （3） 試說明是否會發(fā)生下述因果轉(zhuǎn)換： a) 轉(zhuǎn)換2是否會引起轉(zhuǎn)換1 b) 轉(zhuǎn)換3是否會引起轉(zhuǎn)換2 c) 轉(zhuǎn)換4是否會引起轉(zhuǎn)換1 答：（1）當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序從就緒隊列中選取一

18、個進(jìn)程投入運行時引起轉(zhuǎn)換1（1分）；正在執(zhí)行的進(jìn)程如因時間片用完而被暫停執(zhí)行就會引起轉(zhuǎn)換2（1分）；正在執(zhí)行的進(jìn)程因等待的事件尚未發(fā)生而無法執(zhí)行（如進(jìn)程請求完成I/O）則會引起轉(zhuǎn)換3（1分）；當(dāng)進(jìn)程等待的事件發(fā)生時（如I/O完成）則會引起轉(zhuǎn)換4。（1分） （2）如果就緒隊列非空，則一個進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3會立即引起另一個進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。（3分） （3） a) 2à1：當(dāng)某進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換2時，就必然引起另一進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。因為當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)換2時，正在執(zhí)行的進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度程序必然會從就緒隊列中選取一個進(jìn)程投入運行，即發(fā)生轉(zhuǎn)換1。（1分） b) 3à2：某個進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3決不可能引起另一進(jìn)

19、程發(fā)生轉(zhuǎn)換2。這是因為當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)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(dāng)處理機空閑且就緒隊列為空時，某一進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換4，就意味著有一個進(jìn)程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，因而調(diào)度程序就會將就緒隊列中的此進(jìn)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(wù)調(diào)度算法和響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法計算：每個作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間和平均周轉(zhuǎn)時間。（以十進(jìn)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(wù)方式調(diào)度 序號 提交時刻 運行時間 開始時刻 完成時刻 周轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時間為：(2＋2＋1.6＋1.3)/4＝1.725（1分） 采用響應(yīng)比高者優(yōu)先方式調(diào)度 序號 提交時刻 運行時間 開始時刻 完成時刻 周轉(zhuǎn)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(yīng)比為1.5/0.5=3 作業(yè)3的響應(yīng)比為1/0.1=10 作業(yè)4的響應(yīng)比為0.5/0.2 =2.5 所以優(yōu)先調(diào)度作業(yè)3 作業(yè)3完成后，作業(yè)2的響應(yīng)比1.6/0.5=3.2 作業(yè)4的響應(yīng)比0.6/0.2=3.0 所以優(yōu)先調(diào)度作業(yè)2

22、 平均周轉(zhuǎn)時間為：2＋2.1+1.1+1.3/4=6.5/4=1.63（1分） 4. 設(shè)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(shè)11：00開始調(diào)度 （1）請給出響應(yīng)比計算公式； （2）計算這個時候各作業(yè)的響應(yīng)比。 答：（1）響應(yīng)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(yīng)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