第2章 处理器管理 练习题

第2章 处理器管理1. 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的 （ A ）A. 利用率B可靠性 C. 稳定性D. 兼容性2. 多道程序设计是指（ D ）A.在实时系统中并发运行多个程序 B.在分布系统中同一时刻运行多个程序 C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序 D.在一台处理机上并发运行多个程序3. 一个进程退出等待队列而进入就绪队列，是因为进程（ C ）A.启动了外设 B.用完了规定的时间片C.获得了所等待的资源 D.能得到所等待的处理器4. 下列进程状态变化中，不可能发生的变化是（ C ）A运行-就绪B运行-等待C等待-运行D等待-就绪5. 正在执行的进程由于其时间片用完而被暂停运行，此时其进程应从运行态变为（ C ）A运行态B等待态C就绪态D由用户确定6. 若当前进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为哪个状态？（ A ）A. 就绪B. 等待C. 运行D. 完成7. 进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是（D）A. 被选中占有处理机B. 等待某一事件C. 等待的事件已发生D. 时间片用完8. 一个作业被调度进入内存后其进程被调度进入CPU运行，在执行一段指令后，进程请求打印输出，此间该进程的状态变化是（ C ）A. 运行态就绪态等待态B. 等待态就绪态运行态 C. 就绪态运行态等待态D. 就绪态等待态运行态9. 某计算机系统中若同时存在五个进程，则处于等待状态的进程最多可有（ D ）A. 0个B. 1个C. 4个D. 5个10. 进程创建原语的任务是（ B ）A为进程编制程序B为进程建立PCB表C为进程分配CPUD为进程分配内存11. 中断装置检查有无中断事件发生总是发生在处理器（ C ）A. 取出一条指令后B. 执行一条指令时C. 执行完一条指令后D. 修改指令地址时12. 进程控制块中现场信息可能的保存时机是（ D ）A. 撤销进程时B. 处理器执行指令时C. 中断源申请中断时D. 中断处理程序处理中断前13. 在操作系统的处理器管理中，每一个进程唯一的标志是（ B ）A. PSW B. PCBC. CAWD. CSW14. 操作系统之所以能够控制各个程序的执行，为用户提供服务，主要因为利用了（ C ）A. 系统软件B. CPUC. 硬件的中断装置D. 中断服务程序15. 用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于（ B ）A. 硬件故障中断B. 程序中断 C. 外部中断D. 访管中断16. 最适合分时操作系统采用的进程调度算法是（ C ）A先来先服务B最高优先级C时间片轮转D随机数17. 运行时间最短的作业被优先调度，这种作业调度算法是（ C ）A. 优先级调度B响应比高者优先 C短作业优先D先来先服务18. 定义：作业周转时间 作业的完成时间 作业到达时间。现有三个作业同时到达，每个作业的计算时间均为1小时，它们在一台处理器上以单道方式运行，则平均周转时间为（ B ）A1小时B2小时C3小时D6小时19. 下列不是作业所经历的作业步的是（ A ）A. 编辑 B. 编译 C. 连接分配 D. 运行20. 一作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是（ C ）A.2B.1C.3D.0.521. 最有利于提高系统吞吐量的作业调度算法是（ D ）A. 先进先出算法 B. 优先级调度算法 C. 时间片轮转算法 D. 短作业优先调度算法22. 一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是（ C ）A. 先来先服务B. 优先数调度C. 最高响应比优先D. 均衡调度23. 作业调度算法不包括 （ C ）A. 先来先服务算法B. 响应比最高者优先算法 C. 银行家算法 D. 计算时间短的优先算法24. 批处理作业必须向计算机系统提交的一份作业控制说明书，书写应该使用（ A ）A作业控制语言B程序设计语言C操作控制命令D特权指令1. 操作系统能充分利用中央处理器与各种外围设备的并行工作能力。多道批处理2. 多道程序设计提高了系统的 ，但可能会延长某些程序的执行时间。吞吐量3. 让多个算题同时进入一个计算机系统的主存储器并行执行，这种程序设计方法被称为 。多道程序技术4. 把一个程序在一个数据集合上的一次执行称为一个 。进程5. 对每个处理器来说，任何时刻最多只允许一个进程处于 状态。执行6. 每创建一个进程时都要建立一个 作为进程存在的标识。进程控制块7. 引起中断的事件称为 。中断源8. 进程调度总是从处于 状态的进程中去选择一个进程占用处理器。就绪9. 采用时间片轮转调度算法时，若允许的时间片用完而进程尚未运行结束，则应使该进程让出处理器且进入 队列。就绪10. 中央处理器设置一个 寄存器用来存放当前运行程序的PSW。程序状态字11. 为了提高计算机系统的吞吐能力，应该尽可能地缩短作业的 时间。周转1. 多道程序设计:让多个算题同时进入一个计算机系统的主存储器并行执行，（2分）这种程序设计方法称为“多道程序设计”。（1分）2. 进程:一个程序在一个数据集合（1分）上的一次执行（2分）称为一个“进程”。3. 进程控制块：是用来标识系统中各个不同的进程，记录各个进程执行情况的存储块。4. 进程调度: 进程调度程序按某种调度算法从就绪状态的进程中选择一个进程，把选中进程的进程控制块中有关的现场信息送入处理器相应的寄存器中，从而使它占用处理器运行。5. 进程创建原语:为一个程序分配工作区和建立进程控制块，（2分）置该进程为就绪状态这样的原语，（1分）称为进程“创建”原语。6. 进程“撤消”原语:操作系统中往往设计一些完成特定功能的、不可中断的过程，这些不可中断的过程称为原语。(1分)进程撤消原语完成的功能是：在一个进程完成工作后，收回它的工作区和进程控制块。(2分)1. 什么是多道程序设计？为什么要采用多道程序设计？ 答: 让多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器并行执行，这种程序设计方法称为“多道程序设计”。对具有处理器与外围设备并行工作能力的计算机采用多道程序设计后，能充分发挥处理器的使用效率，增加单位时间内的算题量，提高整个系统的效率。2. 进程和程序有什么本质上的区别？答：程序是静态的，是具有独立功能的一组指令（或语句）的集合，它可以多次执行、长期保存。进程是动态的，是程序的一次执行过程，它具有生命周期，需要时被创建，完成工作后就将被撤消。3. 在计算机系统中进程控制块包含哪四类信息？答：进程控制块包含：标识信息：用于标识一个进程；说明信息：用于说明进程情况；现场信息: 用于保留执行暂停时的现场数据；管理信息：用于进程调度。4. 设计作业调度程序时应遵循哪些原则？答：设计作业调度程序时，既要考虑用户的要求又要有利于系统效率的提高，故设计时应遵循的原则有：（1）公平性。对用户公平且使用户满意。（2）资源使用效率。尽可能使系统资源都处于忙碌状态，提高资源的利用率。（3）吞吐量。在单位时间内为尽可能多的作业服务，保证计算机系统的吞吐能力。5. 解释作业和作业步。答：所谓作业是用户要求计算机系统处理的一个问题（2分），比如解一个方程组，发一封E-mail，通常情况下包括用户程序、初始数据和作业控制说明书（批处理作业）。（2分）所谓作业步是处理一个作业的时候所需要的加工步骤。（1分）6. 进程有哪些基本状态？画出进程基本状态变化图。答：进程在生命周期中，有三个基本的状态（2分），任何一个进程被创建之后，在其生命周期内的任一个时刻，它总是处于这三个基本状态中的一个状态中，且仅处在一个状态中。这三个基本状态分别是：（1） 就绪态（1分）。处于这个状态的进程等待分配处理器以便运行。（2） 运行态（1分）。处于这个状态的进程占有处理器正在运行。（3） 等待态（1分）。处于等待态的进程是那些因为等待某个事件的完成而从运行态退出的进程。进程基本状态的转换如P19图26。7. 引起“进程切换”的时机有哪些？答: 引起处理机进程切换的时机主要有：（1） 正在执行的进程因为某种原因阻塞会引起进程切换（2分）；（2） 正在执行的进程撤销会引起进程切换（1分）；（3） 分时系统中正在执行的进程的时间片到会引起进程切换（1分）；（4） 在优先级调度可剥夺方式下高优先级进程进入就绪队列会引起进程切换。（1分）8. 进程具有哪些基本特征？答：进程具有的基本特征：（1）动态性：进程包含了程序及相应的数据集合，执行过程中其状态处于不断的变化中。（2分）（2）并发性：系统中各进程交替占用CPU,它们是并发执行的。（2分）（3）异步性：各进程都以不可预知的速度向前推进。（1分）1. 设某多道程序设计系统有一台输入机、一台打印机。系统开始时有两道程序几乎同时投入运行，且程序A先开始运行，程序B后运行。程序A的执行轨迹为：计算50ms，打印信息100ms，再计算50ms，打印信息100ms，结束。程序B的执行轨迹为：计算50ms，输入数据80ms，再计算100ms，结束。试说明：(1) 系统在执行这两道程序时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会空闲等待？(2) 程序A、B运行时有无等待现象？若有，在什么时候会发生等待现象？答：（1） 两道程序并发执行时的工作情况可以看出，两道程序运行期间，CPU存在空闲等待。（2分）空闲等待的时间段为程序A开始运行后100ms至150ms之间。（2分）在此期间，程序A正在打印信息，而程序B正在输入数据。（1分）（2） 程序A启动运行后无等待现象，（2分）而在程序B启动运行后存在等待现象。（2分）程序B的等待时间段为A开始运行后180ms至200ms之间（或程序B启动运行后130ms至150ms之间）。（1分）2. 某系统的进程状态转换图，请说明：执行就绪阻塞2314（1） 引起各种状态转换的典型事件有哪些？（2） 当我们观察系统中某些进程时，能够看到某一进程产生的一次状态转换能引起另一进程作一次状态转换。在什么情况下，转换3的发生能立即引起转换1的发生？（3） 试说明是否会发生下述因果转换：a) 转换2是否会引起转换1b) 转换3是否会引起转换2c) 转换4是否会引起转换1答：（1）当进程调度程序从就绪队列中选取一个进程投入运行时引起转换1（1分）；正在执行的进程如因时间片用完而被暂停执行就会引起转换2（1分）；正在执行的进程因等待的事件尚未发生而无法执行（如进程请求完成I/O）则会引起转换3（1分）；当进程等待的事件发生时（如I/O完成）则会引起转换4。（1分）（2）如果就绪队列非空，则一个进程的转换3会立即引起另一个进程的转换1。（3分）（3）a) 21：当某进程发生转换2时，就必然引起另一进程的转换1。因为当发生转换2时，正在执行的进程从执行状态变为就绪状态，进程调度程序必然会从就绪队列中选取一个进程投入运行，即发生转换1。（1分）b) 32：某个进程的转换3决不可能引起另一进程发生转换2。这是因为当前执行进程从执行状态变为阻塞状态，不可能又从执行状态变为就绪状态。（1分）c) 41：当处理机空闲且就绪队列为空时，某一进程发生转换4，就意味着有一个进程从阻塞状态变为就绪状态，因而调度程序就会将就绪队列中的此进程投入运行（1分）3. 在单道批处理系统中，有下列四个作业，它们的提交、运行等情况如下表，请分别以先来先服务调度算法和响应比高者优先调度算法计算：每个作业的周转时间和平均周转时间。（以十进制计算）作业提交时间运行时间18002.0028500.5039000.1049500.20答：先来先服务方式调度序号提交时刻运行时间开始时刻完成时刻周转时间18002008001000200（1分）285005010001050200（1分）390001010501060160（1分）495002010601080130（1分）平均周转时间为：(221.61.3)/41.725（1分）采用响应比高者优先方式调度序号提交时刻运行时间开始时刻完成时刻周转时间18002008001000200（1分）285005010101060210（1分）390001010001010110（1分）495002010601080130（1分）作业1完成后，作业2的响应比为1.5/0.5=3 作业3的响应比为1/0.1=10 作业4的响应比为0.5/0.2=2.5所以优先调度作业3作业3完成后，作业2的响应比1.6/0.5=3.2 作业4的响应比0.6/0.2=3.0所以优先调度作业2平均周转时间为：22.1+1.1+1.3/4=6.5/4=1.63（1分）4. 设有4道作业，其提交时间和计算时间如下表：作业提交时间运行时间(h)110:002210:301310:501.5411:000.5假设11：00开始调度（1）请给出响应比计算公式；（2）计算这个时候各作业的响应比。答：（1）响应比计算公式为 等待时间/运行时间（2分） （2）作业提交时间运行时间(h)响应时间1（2分）10:002052（2分）10:301053（2分）10:501.50114（2分）11:000.508