第2章 處理器管理1. 操作系統(tǒng)中采用多道程序設(shè)計(jì)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(jì)是指（ D ）A.在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中并發(fā)運(yùn)行多個(gè)程序 B.在分布系統(tǒng)中同一時(shí)刻運(yùn)行多個(gè)程序 C.在一臺(tái)處理機(jī)上同一時(shí)刻運(yùn)行多個(gè)程序 D.在一臺(tái)處理機(jī)上并發(fā)運(yùn)行多個(gè)程序3. 一個(gè)進(jìn)程退出等待隊(duì)列而進(jìn)入就緒隊(duì)列，是因?yàn)檫M(jìn)程（ C ）A.啟動(dòng)了外設(shè) B.用完了規(guī)定的時(shí)間片C.獲得了所等待的資源 D.能得到所等待的處理器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(yùn)行->就緒B運(yùn)行->等待C等待->運(yùn)行D等待->就緒5. 正在執(zhí)行的進(jìn)程由于其時(shí)間片用完而被暫停運(yùn)行，此時(shí)其進(jìn)程應(yīng)從運(yùn)行態(tài)變?yōu)椋?C ）A運(yùn)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(shí)間片用完而讓出處理機(jī)時(shí)，該進(jìn)程應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟膫€(gè)狀態(tài)？（ A ）A. 就緒B. 等待C. 運(yùn)行D. 完成7. 進(jìn)程從運(yùn)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(jī)B. 等待某一事件C. 等待的事件已發(fā)生D. 時(shí)間片用完8. 一個(gè)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(yùn)行，在執(zhí)行一段指令后，進(jìn)程請(qǐng)求打印輸出，此間該進(jìn)程的狀態(tài)變化是（ C ）A. 運(yùn)行態(tài)就緒態(tài)等待態(tài)B. 等待態(tài)就緒態(tài)運(yùn)行態(tài) C. 就緒態(tài)運(yùn)行態(tài)等待態(tài)D. 就緒態(tài)等待態(tài)運(yùn)行態(tài)9. 某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中若同時(shí)存在五個(gè)進(jìn)程，則處于等待狀態(tài)的進(jìn)程最多可有（ D ）A. 0個(gè)B. 1個(gè) C. 4個(gè)D. 5 個(gè)10. 進(jìn)程創(chuàng)建原語(yǔ)的任務(wù)是（ B ）A為進(jìn)程編制程序B為進(jìn)程建立PCB表C為進(jìn)程分配CPUD為進(jìn)程分配內(nèi)存11. 中斷裝置檢查有無(wú)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(shí)C. 執(zhí)行完一條指令后D. 修改指令地址時(shí)12. 進(jìn)程控制塊中現(xiàn)場(chǎng)信息可能的保存時(shí)機(jī)是（ D ）A. 撤銷進(jìn)程時(shí)B. 處理器執(zhí)行指令時(shí)C. 中斷源申請(qǐng)中斷時(shí)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(gè)進(jìn)程唯一的標(biāo)志是（ B ）A. PSW B. PCBC. CAWD. CSW14. 操作系統(tǒng)之所以能夠控制各個(gè)程序的執(zhí)行，為用戶提供服務(wù)，主要因?yàn)槔昧耍?C ）A. 系統(tǒng)軟件B. CPUC. 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(shí)操作系統(tǒng)采用的進(jìn)程調(diào)度算法是（ C ）A先來(lái)先服務(wù)B最高優(yōu)先級(jí)C時(shí)間片輪轉(zhuǎn)D隨機(jī)數(shù)17. 運(yùn)行時(shí)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(jí)調(diào)度B響應(yīng)比高者優(yōu)先 C短作業(yè)優(yōu)先D先來(lái)先服務(wù)18. 定義：作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間 作業(yè)的完成時(shí)間 作業(yè)到達(dá)時(shí)間?，F(xiàn)有三個(gè)作業(yè)同時(shí)到達(dá)，每個(gè)作業(yè)的計(jì)算時(shí)間均為1小時(shí)，它們?cè)谝慌_(tái)處理器上以單道方式運(yùn)行，則平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為（ B ）A1小時(shí)B2小時(shí)C3小時(shí)D6小時(shí)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(yùn)行20. 一作業(yè)8：00到達(dá)系統(tǒng)，估計(jì)運(yùn)行時(shí)間為1小時(shí)，若10：00開(kāi)始執(zhí)行該作業(yè)，其響應(yīng)比是（ C ）A.2B.1C.3D.0.521. 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(jí)調(diào)度算法 C. 時(shí)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(zhǎng)作業(yè)的作業(yè)調(diào)度算法是（ C ）A. 先來(lái)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(lái)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 D. 計(jì)算時(shí)間短的優(yōu)先算法24. 批處理作業(yè)必須向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提交的一份作業(yè)控制說(shuō)明書(shū)，書(shū)寫(xiě)應(yīng)該使用（ A ）A作業(yè)控制語(yǔ)言B程序設(shè)計(jì)語(yǔ)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(jì)提高了系統(tǒng)的 ，但可能會(huì)延長(zhǎng)某些程序的執(zhí)行時(shí)間。吞吐量3. 讓多個(gè)算題同時(shí)進(jìn)入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并行執(zhí)行，這種程序設(shè)計(jì)方法被稱為 。多道程序技術(shù)4. 把一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行稱為一個(gè) 。進(jìn)程5. 對(duì)每個(gè)處理器來(lái)說(shuō)，任何時(shí)刻最多只允許一個(gè)進(jìn)程處于 狀態(tài)。執(zhí)行6. 每創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)都要建立一個(gè) 作為進(jìn)程存在的標(biāo)識(shí)。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(gè)進(jìn)程占用處理器。就緒9. 采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法時(shí)，若允許的時(shí)間片用完而進(jìn)程尚未運(yùn)行結(jié)束，則應(yīng)使該進(jìn)程讓出處理器且進(jìn)入 隊(duì)列。就緒10. 中央處理器設(shè)置一個(gè) 寄存器用來(lái)存放當(dāng)前運(yùn)行程序的PSW。程序狀態(tài)字11. 為了提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的吞吐能力，應(yīng)該盡可能地縮短作業(yè)的 時(shí)間。周轉(zhuǎn)1. 多道程序設(shè)計(jì):讓多個(gè)算題同時(shí)進(jìn)入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并行執(zhí)行，（2分）這種程序設(shè)計(jì)方法稱為“多道程序設(shè)計(jì)”。（1分）2. 進(jìn)程:一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合（1分）上的一次執(zhí)行（2分）稱為一個(gè)“進(jìn)程”。3. 進(jìn)程控制塊：是用來(lái)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)中各個(gè)不同的進(jìn)程，記錄各個(gè)進(jìn)程執(zhí)行情況的存儲(chǔ)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(gè)進(jìn)程，把選中進(jìn)程的進(jìn)程控制塊中有關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)行。5. 進(jìn)程創(chuàng)建原語(yǔ):為一個(gè)程序分配工作區(qū)和建立進(jìn)程控制塊，（2分）置該進(jìn)程為就緒狀態(tài)這樣的原語(yǔ)，（1分）稱為進(jìn)程“創(chuàng)建”原語(yǔ)。6. 進(jìn)程“撤消”原語(yǔ):操作系統(tǒng)中往往設(shè)計(jì)一些完成特定功能的、不可中斷的過(guò)程，這些不可中斷的過(guò)程稱為原語(yǔ)。(1分)進(jìn)程撤消原語(yǔ)完成的功能是：在一個(gè)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(jì)？為什么要采用多道程序設(shè)計(jì)？ 答: 讓多個(gè)程序同時(shí)進(jìn)入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并行執(zhí)行，這種程序設(shè)計(jì)方法稱為“多道程序設(shè)計(jì)”。對(duì)具有處理器與外圍設(shè)備并行工作能力的計(jì)算機(jī)采用多道程序設(shè)計(jì)后，能充分發(fā)揮處理器的使用效率，增加單位時(shí)間內(nèi)的算題量，提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。2. 進(jìn)程和程序有什么本質(zhì)上的區(qū)別？答：程序是靜態(tài)的，是具有獨(dú)立功能的一組指令（或語(yǔ)句）的集合，它可以多次執(zhí)行、長(zhǎng)期保存。進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，是程序的一次執(zhí)行過(guò)程，它具有生命周期，需要時(shí)被創(chuàng)建，完成工作后就將被撤消。3. 在計(jì)算機(jī)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(shí)信息：用于標(biāo)識(shí)一個(gè)進(jìn)程；說(shuō)明信息：用于說(shuō)明進(jìn)程情況；現(xiàn)場(chǎng)信息: 用于保留執(zhí)行暫停時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；管理信息：用于進(jìn)程調(diào)度。4. 設(shè)計(jì)作業(yè)調(diào)度程序時(shí)應(yīng)遵循哪些原則？答：設(shè)計(jì)作業(yè)調(diào)度程序時(shí)，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(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則有：（1）公平性。對(duì)用戶公平且使用戶滿意。（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(shí)間內(nèi)為盡可能多的作業(yè)服務(wù)，保證計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理的一個(gè)問(wèn)題（2分），比如解一個(gè)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(shuō)明書(shū)（批處理作業(yè)）。（2分）所謂作業(yè)步是處理一個(gè)作業(yè)的時(shí)候所需要的加工步驟。（1分）6. 進(jìn)程有哪些基本狀態(tài)？畫(huà)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(gè)基本的狀態(tài)（2分），任何一個(gè)進(jìn)程被創(chuàng)建之后，在其生命周期內(nèi)的任一個(gè)時(shí)刻，它總是處于這三個(gè)基本狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)中，且僅處在一個(gè)狀態(tài)中。這三個(gè)基本狀態(tài)分別是：（1） 就緒態(tài)（1分）。處于這個(gè)狀態(tài)的進(jìn)程等待分配處理器以便運(yùn)行。（2） 運(yùn)行態(tài)（1分）。處于這個(gè)狀態(tài)的進(jìn)程占有處理器正在運(yùn)行。（3） 等待態(tài)（1分）。處于等待態(tài)的進(jìn)程是那些因?yàn)榈却硞€(gè)事件的完成而從運(yùn)行態(tài)退出的進(jìn)程。進(jìn)程基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換如P19圖26。7. 引起“進(jìn)程切換”的時(shí)機(jī)有哪些？答: 引起處理機(jī)進(jìn)程切換的時(shí)機(jī)主要有：（1） 正在執(zhí)行的進(jìn)程因?yàn)槟撤N原因阻塞會(huì)引起進(jìn)程切換（2分）；（2） 正在執(zhí)行的進(jìn)程撤銷會(huì)引起進(jìn)程切換（1分）；（3） 分時(shí)系統(tǒng)中正在執(zhí)行的進(jìn)程的時(shí)間片到會(huì)引起進(jìn)程切換（1分）；（4） 在優(yōu)先級(jí)調(diào)度可剝奪方式下高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列會(huì)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(dòng)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(guò)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(jì)系統(tǒng)有一臺(tái)輸入機(jī)、一臺(tái)打印機(jī)。系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)有兩道程序幾乎同時(shí)投入運(yùn)行，且程序A先開(kāi)始運(yùn)行，程序B后運(yùn)行。程序A的執(zhí)行軌跡為：計(jì)算50ms，打印信息100ms，再計(jì)算50ms，打印信息100ms，結(jié)束。程序B的執(zhí)行軌跡為：計(jì)算50ms，輸入數(shù)據(jù)80ms，再計(jì)算100ms，結(jié)束。試說(shuō)明：(1) 系統(tǒng)在執(zhí)行這兩道程序時(shí)，CPU有無(wú)空閑等待？若有，在哪段時(shí)間內(nèi)等待？為什么會(huì)空閑等待？(2) 程序A、B運(yùn)行時(shí)有無(wú)等待現(xiàn)象？若有，在什么時(shí)候會(huì)發(fā)生等待現(xiàn)象？答：（1） 兩道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)的工作情況可以看出，兩道程序運(yùn)行期間，CPU存在空閑等待。（2分）空閑等待的時(shí)間段為程序A開(kāi)始運(yùn)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(dòng)運(yùn)行后無(wú)等待現(xiàn)象，（2分）而在程序B啟動(dòng)運(yùn)行后存在等待現(xiàn)象。（2分）程序B的等待時(shí)間段為A開(kāi)始運(yùn)行后180ms至200ms之間（或程序B啟動(dòng)運(yùn)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(qǐng)說(shuō)明：執(zhí)行就緒阻塞2314（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(shí)，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(shuō)明是否會(huì)發(fā)生下述因果轉(zhuǎn)換：a) 轉(zhuǎn)換2是否會(huì)引起轉(zhuǎn)換1b) 轉(zhuǎn)換3是否會(huì)引起轉(zhuǎn)換2c) 轉(zhuǎn)換4是否會(huì)引起轉(zhuǎn)換1答：（1）當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行時(shí)引起轉(zhuǎn)換1（1分）；正在執(zhí)行的進(jìn)程如因時(shí)間片用完而被暫停執(zhí)行就會(huì)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(wú)法執(zhí)行（如進(jìn)程請(qǐng)求完成I/O）則會(huì)引起轉(zhuǎn)換3（1分）；當(dāng)進(jìn)程等待的事件發(fā)生時(shí)（如I/O完成）則會(huì)引起轉(zhuǎn)換4。（1分）（2）如果就緒隊(duì)列非空，則一個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3會(huì)立即引起另一個(gè)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(shí)，就必然引起另一進(jìn)程的轉(zhuǎn)換1。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)換2時(shí)，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(huì)從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行，即發(fā)生轉(zhuǎn)換1。（1分）b) 3à2：某個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換3決不可能引起另一進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換2。這是因?yàn)楫?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(jī)空閑且就緒隊(duì)列為空時(shí)，某一進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換4，就意味著有一個(gè)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(huì)將就緒隊(duì)列中的此進(jìn)程投入運(yùn)行（1分）3. 在單道批處理系統(tǒng)中，有下列四個(gè)作業(yè)，它們的提交、運(yùn)行等情況如下表，請(qǐng)分別以先來(lái)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(jì)算：每個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。（以十進(jìn)制計(jì)算）作業(yè)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間18002.0028500.5039000.1049500.20答：先來(lái)先服務(wù)方式調(diào)度序號(hào)提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)刻完成時(shí)刻周轉(zhuǎn)時(shí)間18002008001000200（1分）285005010001050200（1分）390001010501060160（1分）495002010601080130（1分）平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：(221.61.3)/41.725（1分）采用響應(yīng)比高者優(yōu)先方式調(diào)度序號(hào)提交時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)刻完成時(shí)刻周轉(zhuǎn)時(shí)間18002008001000200（1分）285005010101060210（1分）390001010001010110（1分）495002010601080130（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平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：22.1+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(shí)間和計(jì)算時(shí)間如下表：作業(yè)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間(h)110:002210:301310:501.5411:000.5假設(shè)11：00開(kāi)始調(diào)度（1）請(qǐng)給出響應(yīng)比計(jì)算公式；（2）計(jì)算這個(gè)時(shí)候各作業(yè)的響應(yīng)比。答：（1）響應(yīng)比計(jì)算公式為 等待時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間（2分） （2）作業(yè)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間(h)響應(yīng)時(shí)間1（2分）10:002052（2分）10:301053（2分）10:501.50114（2分）11:000.508