问答题

进程P1、P2、P3共享一个表格F，P1对F只读不写，P2对F只写不读，P3对F先读后写。进程可同时读F，但有进程写时，其他进程不能读和写。要求：(1)正常运行时不能产生死锁。(2)F的并发度要高。

答案：本题实际上就是一个读者-写者问题，P1是一个读者，P2是一个写者；为了使F的并发度较高，将P3先看成读者，当其完成该操作...

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▲进程的定义是什么它最少有哪几种状态

答案：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。一个进程最少有就绪、执行和阻塞3种状态。就绪状态是指进...

▲进程与线程的主要区别是什么

答案：进程与线程的主要区别如下： (1)调度方面。在传统的操作系统中，拥有资源和独立调度的基本单位都是进程。而在引入线程的操作...

简述进程同步与互斥的概念与区别。

答案：一般来说，一个进程相对另一个进程的运行速度是不确定的。也就是说，进程之间是在异步环境下运行的，每个进程都以各自独立的、不...

P1、P2、P3、P4、P5、P6为一组合作进程，其前趋图如图所示，试用 PV 操作控制进程 P1、P2、P3、P4 和 P5 并发执行的过程。

答案：

在操作系统中为什么要引入进程的概念会产生怎样的影响

答案：在操作系统中引入进程的概念，是为了实现多个程序的并发执行。传统的程序不能与其他程序并发执行，只有在为其创建进程后才能与其...

某系统有同类资源m个，供n个进程共享。如果每个进程最多申请x个资源(其中1≤x≤m)。请证明：当n(x-1)+1≤m时，系统不会发生死锁。

答案：由于每个进程最多申请使用x个资源，在最坏的情况下，每个进程都得到了(x-1)个资源，并且现在均需申请最后一个资源。这时系...

某银行计算机系统要实现一个电子转账系统，基本的业务流程是首先对转出方和转入方的账户进行加锁，然后进行转账业务，最后对转出方和转入方的账户进行解锁。如果不采取任何措施，系统会不会发生死锁为什么请设计一种能够避免死锁的方法。

答案：该类题目实际上是对防止死锁的实际应用能力的考核。要求熟练掌握4个必要条件的处理方法。本题的情况会发生死锁。因为对两个账...

有两个程序，A程序按顺序使用CPU 10s，使用设备甲5s，使用CPU 5s，使用设备乙10s，最后使用CPU 10s。B程序按顺序使用设备甲10s，使用CPU 10s，使用设备乙5s，使用CPU 5s，最后使用设备乙10s。请问在多道程序环境下与在顺序环境下(先执行A程序再执行B程序)相比，CPU利用率提高了多少

答案：本题考查多道程序的内容。在顺序执行时，CPU运行时间为(10+5+10)s+(10+5)s=40s，两个程序运行总时间...

进程之间存在哪几种制约关系各是什么原因引起的下面的活动属于哪种制约关系 (1)若干个同学去图书馆借书。 (2)两队举行篮球赛。 (3)流水线生产的各道工序。 (4)商品生产和社会消费。

答案：进程之间存在直接制约关系(即同步问题)和间接制约关系(即互斥问题)。同步问题是存在逻辑关系的进程之间相互等待所产生的制约...

消息缓冲通信技术是一种高级通信机制，由Hansen首先提出。请回答下列问题： (1)试叙述高级通信机制与低级通信机制P、V原语操作的主要区别。 (2)给出消息缓冲机制(有限缓冲)的基本工作原理。 (3)消息缓冲通信机制(有限缓冲)中提供发送原语Send(Receiver a)，调用参数a表示发送消息的内存区首地址。试设计相应的数据结构，并用P、V操作实现Send原语。

答案： (1)P、V操作是指进程之间通过共享变量实现信息传递；而高级通信机制是由系统提供发送(Send)与接收(Receive)...

有一个计算进程和打印进程，它们共享一个单缓冲区，计算进程不断地计算出结果并将结果放入单缓冲区中，打印进程则负责从单缓冲区中取出每个结果进行打印。请用信号量实现它们的同步关系。

答案： 解法1：可从临界资源的角度来思考。先找出临界资源，并为每种临界资源设置信号量，在访问临...

在银行家算法中，出现以下资源分配情况(见下表)。系统剩余资源数量=(3，2，2) 资源分配情况

进程资源最大需求已分配资源

P0 7，5，3 0，1，0

P1 3，2，2 2，1，0

P2 9，0，2 3，0，2

P3 2，2，2 2，1，1

P4 4，3，3 0，0，2
(1)该状态是否安全给出详细的检查过程。 (2)如果进程依次有如下资源请求： P1：资源请求Request(1，0，2)。 P4：资源请求Request(3，3，0)。 P0：资源请求Request(0，1，0)。则系统该如何进行资源分配才能避免死锁

答案： (1)系统安全，因为存在安全序列(P1，P3，P0，P2，P4)。过程如下：先求出各进程剩余的需求量： P0=(7，4...

设系统仅有一类数量为M的独占型资源，系统中N个进程竞争该类资源，其中各进程对该类资源的最大需求为W。当M、N、W分别取下列各值时，下列哪些情形会发生死锁为什么 (1)M=2，N=2，W=2。 (2)M=3，N=2，W=2。 (3)M=3，N=2，W=3。 (4)M=5，N=3，W=2。 (5)M=6，N=3，W=3。

答案：这种题目关键是要找例子，找出例子来说明系统能否发生死锁，如果找不出例子就认为该系统不会死锁。 (1)会发生死锁。当2个进...

如果系统中有n个进程，则在阻塞队列中进程的个数最多为多少

答案：答案应该填n。本题极易错认为n个进程应该有一个进程被分配CPU运行，剩下最多n-1个进程在阻塞队列中，而且如果就绪队列中...

设系统中有3种类型的资源(A、B、C)和5个进程P1、P2、P3、P4、P5，A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻，系统状态见下表。系统采用银行家算法实现死锁避免。

(1)T0时刻是否为安全状态若是，请给出安全序列。 (2)在T0时刻，若进程P2请求资源(0，3，4)，是否能实施资源分配为什么 (3)在(2)的基础上，若进程P4请求资源(2，0，1)，是否能实施资源分配 (4)在(3)的基础上，若进程P1请求资源(0，2，0)，是否能实施资源分配

答案：这是一道常见的考查银行家算法的题，出题的概率很高，解起来却很简单。先写出各个向量和矩阵的值，然后按银行家算法和安全性算法...

设系统中有下述解决死锁的办法： (1)银行家算法。 (2)检测死锁，终止处于死锁状态的进程，释放该进程所占有的资源。 (3)资源预分配。请问哪种办法允许最大的并发性即哪种办法允许更多的进程无等待地向前推进请按并发性从大到小对上述3种办法进行排序。

答案： 3种办法中，首先检测死锁允许更多的进程无等待地向前推进。因为该方法允许死锁出现，即允许进程最大限度地申请并分配资源，直至...

有5个进程Pa、Pb、Pc、Pd和Pe，它们依次进入就绪队列，它们的优先级和需要的处理器时间见下表。进程的优先级和需要的处理器时间

进程需要的处理器时间/s 优先级

Pa 10 3

Pb 1 1

Pc 2 3

Pd 1 4

Pe 5 2
忽略进程调度等所花费的时间，请回答下列问题。 (1)分别写出采用先来先服务和非抢占式的优先数(数字大的优先级低)调度算法中进程执行的次序。 (2)分别计算出上述两种算法使各进程在就绪队列中的等待时间及两种算法下的平均等待时间。 (3)某单处理器系统中采用多道程序设计，现有10个进程存在，则处于执行、阻塞和就绪状态的进程数量的最小值和最大值分别可能是多少

答案：这里需要提醒大家一点，有些题中对于进程到达的说法是“初始时刻依次进入”，通常这种或其类似说法的含义是指如果按照先来先服务...

今有3个并发进程R、M、P，它们共享一个可循环使用的缓冲区B，缓冲区B共有N个单元。进程R负责从输入设备读信息，每读一个字符后，把它存入缓冲区B的一个单元中；进程M负责处理读入的字符，若发现读入的字符中有空格符，则把它改成“，”；进程P负责把处理后的字符取出并打印输出。请用P、V操作作为同步机制写出它们能正确并发执行的程序。

答案：在本题中，3个并发进程R、M、P共享了一个可循环使用的缓冲区B，进程R负责从输入设备读字符并存入缓冲单元中，进程M负责将...

某火车订票系统，可供多个用户同时共享一个订票数据库。规定允许多个用户同时查询该数据库，有查询者时，用户不能订票；有用户订票而需要更新数据库时，不可以有其他用户使用数据库。请用P、V操作写出查询者和订票者的同步执行程序。

答案：本题是一个典型的读者-写者问题，查询者是读者，订票者是写者。读者-写者问题的主要要求是：①允许多个读者共享对象。②不允许...

4个哲学家甲、乙、丙、丁，坐在圆桌前思考问题。甲乙间有筷子0，乙丙间有筷子1，依次类推。每个哲学家饥饿时，就试图取用两边的筷子，只有两根筷子都被拿到才开始进餐。请用P、V操作写出哲学家活动的同步执行程序。

答案：设置4个信号量：chopstick0、chopstick1、chopstick2和chopstick3，初值为1，分别表...

下面是两个并发执行的进程。它们能正确运行吗若不能请举例说明，并对其改正。 parbegin var x:integer; process P1 var y,z:integer; begin x:=1; y:=0; if x＞=1 then y:=y+1; z:=y; end process P2 var t,u:integer; begin: x:=0; t:=0; if x＜=1 then t:=t+2; u:=t; endparend

答案：上述两个并发执行的进程共享整型变量x，且共享时没能做到互斥，因此它们的执行结果具有不确定性。若先执行P1，并在它执行完语...

设有两个优先级相同的进程P1和P2，见下表。信号量S1和S2的初值均为0，试问P1、P2并发执行结束后，x、y、z的值各为多少进程P1和P2

进程P1 进程P2

y=1；y=y+2；V(S1)；z=y+1；P(S2)；y=z+y； x=1；x=x+2；P(S1)；x=x+y；V(S2)；z=x+z；

答案：可以将上述进程分解成以下6个程序段：

并将它们的并发执...

设有一个发送者进程和接收者进程，其流程图如图所示。s是用于实现进程同步的信号量，mutex是用于实现进程互斥的信号量。试问流程图中的A、B、C、D矩形框中应填写什么假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少

答案： A、B、C、D矩形框中分别应该填写P(mutex)、V(mutex)、P(s)、P(mutex)。s是一资源信号量，用来...

某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生选课(m、n均大于或等于1)，规定： (1)每两个学生组成一组，各占一台机器协同完成上机实习。 (2)只有一组两个学生到齐，并且此时机房有空闲机器时，该组学生才能进入机房。 (3)上机实习由一名教师检查，检查完毕后一组学生同时离开机房。试用P、V操作实现其过程。

答案：本题中可设置一个隐含的进程，相当于机房管理员，当有两个学生到达、并有空闲的机器时，它便通知两个学生进入机房。相应的信号量...

某寺庙，有小和尚和老和尚若干，有一个水缸，由小和尚提水入缸供老和尚饮用。水缸可以容纳10桶水，水取自同一口井中，由于水井口窄，每次只能容纳一个水桶取水。水桶总数为3个(老和尚和小和尚共同使用)。每次入水、取水仅为一桶，且不可同时进行。试给出有关取水、入水的算法描述。

答案：本题需要设置5个信号量： semaphore empty=10; //表示缸中目前还能装多少桶水，初始时能装10桶水 ...

桌上有一空盘，允许存放一个水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放橘子，儿子专等吃盘中的橘子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一个水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿3个并发进程的同步。

答案：在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中一次只能放一个水果。当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。若放入果盘中的...

有一个烟草供应商和3个抽烟者。抽烟者若要抽烟，必须具有烟叶、烟纸和火柴。3个抽烟者中，一个有烟叶、一个有烟纸、一个有火柴。烟草供应商会源源不断地分别供应烟叶、烟纸和火柴，并将它们放在桌上。如果他放的是烟纸和火柴，则有烟叶的抽烟者会拾起烟纸和火柴制作香烟，然后抽烟；其他类推。试用信号量同步烟草供应商和3个抽烟者。

答案： Semaphore smoker[3]={0，0，0); //初始0，3个抽烟者 Semaphore materia...

设公共汽车上，司机和售票员的活动分别如下。司机的活动：起动车辆；正常行车；到站停车。售票员的活动：关车门；售票；开车门。在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系用信号量和P、V操作实现它们的同步。

答案：司机活动和售票员活动如图所示。

在汽车行驶过程中，司机...

【简答题】有桥如图所示。车流如箭头所示。桥上不允许有两车交汇，但允许同方向车依次通行(即桥上可以有多个同方向的车)。用P、V操作实现交通管理以防止桥上堵塞。

答案：为了描述上述同步问题，需设置两个整型变量countA、countB，分别表示由南往北和由北往南已在桥上行驶的汽车数目，它...

进程P1、P2、P3共享一个表格F，P1对F只读不写，P2对F只写不读，P3对F先读后写。进程可同时读F，但有进程写时，其他进程不能读和写。要求：(1)正常运行时不能产生死锁。(2)F的并发度要高。

答案：本题实际上就是一个读者-写者问题，P1是一个读者，P2是一个写者；为了使F的并发度较高，将P3先看成读者，当其完成该操作...

3个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N(N＞0)个单元的缓冲区。P1每次用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区的某一空闲单元中；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：缓冲区是互斥资源，因此设互斥信号量为mutex。同步问题：P1、P2因奇数的放置与取用而同步，设同步信号量为odd；P...

关于处理器调度，试问： (1)什么是处理器的三级调度 (2)处理器的三级调度分别在什么情况下发生 (3)各级调度分别完成什么工作

答案： (1)处理器的三级调度是指一个作业在运行过程中要遇到的高级调度(作业调度)、中级调度(进程对换)和低级调度(进程调度)。...

假定某计算机系统有R1设备3台、R2设备4台，它们被P1、P2、P3和P4这4个进程所共享，且已知这4个进程均以下面所示的顺序使用现有设备。
→申请R1→申请R2→申请R1→释放R1→释放R2→释放R1→
(1)系统运行过程中是否有产生死锁的可能为什么 (2)如果有可能产生死锁，请列举一种情况，并画出表示该死锁状态的进程-资源图。

答案： (1)系统运行过程中有可能产生死锁。根据题意，系统中只有3台R1设备，它们要被4个进程共享，且每个进程对R1设备的最大需...

假定要在一台处理器上执行下表中的作业，且假定这些作业在时刻0以1～5的顺序达到(数字越小，优先级越高)。说明分别使用FCFS、RR(时间片=1)、SJF以及非剥夺式优先级调度算法时，这些作业的执行情况。针对上述每种调度算法，给出平均周转时间和平均带权周转时间。不同的作业

作业执行时间/s 优先级

1 10 3

2 1 1

3 2 3

4 1 4

5 5 2

答案： (1)作业执行情况可以用Gantt图表示，如图所示。

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考虑由n个进程共享的具有m个同类资源的系统，证明：如果对i=1，2，…，n，有Need_i＞0而且所有最大需求量之和小于m+n，那么该系统是死锁无关的。

答案： 解法1：本题中只有一种资源，不妨设Max_i为第i个进程的资源总需...