习题

1. 引入进程概念的关键在于（）

• A. 共享资源

• B. 独享资源

• C. 顺序执行

• D. 便于执行

• 答案：A

2. 单一处理机上，多道程序的执行是在（）进行的

• A. 同一时刻

• B. 同一时间间隔内

• C. 固定时刻

• D. 固定时间间隔内

• 答案：B

• 解析：单一 CPU 只能并发不能并行

3. 若为每个作业只建立一个进程，则：(1) 照顾短作业用户应采用（），(2) 照顾紧急作业用户应采用（），(3) 实现人机交互应采用（），(4) 兼顾短作业和等待时间长的作业，应采用（），(5) 兼顾短作业，长作业，人机交互操作，应采用（），(6) 使作业平均周转时间最短，应采用（）

• A. FCFS；B. SJF；C. RR

• D. 多队列算法

• E. 抢占式优先级算法

• F. 高相应比优先算法

• 答案：B, E, C, F, D, B

• 解析：(3)：人机交互一般是分时系统，要采用 RR 来实现人机交互；(5)：高相应比算法不能很好处理人机交互，要用多队列算法；

4. 现有 3 个作业同时到达：$J1,J2,J3$，他们的执行时间是 $T_1,T_2,T_3$，且 $T_1<T_2<T_3$。系统按照单道方式运行，且采用 SJF，则平均周转时间为（）

• A. $T_1+T_2+T_3$

• B. $(T_1+T_2+T_3)/3$

• C. $(3T_1+2T_2+T_3)/3$

• D. $(T_1+2T_2+3T_3)/3$

• 答案：C

• 解析：注意是单道执行且 SJF，则 $J1$ 首先立即执行，$J2,J3$ 都会有等待时间，$J2$ 等待 $T_1$，$J3$ 等待 $T_1+T_2$ 的时间，都要计入周转时间；

5. 用 PV 操作描述以下前趋图的同步关系：

• 解答：图中共有 7 个前趋关系，分别用 $a,b,c,d,e,f,g$ 7 个信号量来控制（初值为 1），如图所示。则此图的同步关系可写为：$S_1\to V(a),V(b)$，$P(a)\to S_2\to V(c),V(d)$，$P(b)\to S_3\to V(g)$，$P(c)\to S_4\to V(e)$，$P(d)\to S_5\to V(f)$，$P(e),P(f),P(g)\to S_6$；

  

6. 利用管程解决对 “生产者—消费者” 问题（不考虑缓冲池的互斥访问）

• 解答：

  • 由管程定义，此管程内部实现同步机制，对外提供两个方法 get 和 put；

  • 由生产者—消费者模型定义，此管程需要设计两个条件变量：notfull 和 notempty，前者用于在缓冲池满时阻塞新的生产者，后者用于在缓冲池空时阻塞新的消费者。

  • 伪代码示意：

    

7. 系统中有 5 个进程 $P_0,P_1,P_2,P_3,P_4$ 和 3 类资源 $A,B,C$。三种资源的数量为 $10,5,7$，在某个时刻 $T_0$，系统的资源分配情况如图所示

• 1）分析 $T_0$ 时刻的安全性。若安全，找出一个安全序列；

• 2）$P_1$ 发出请求向量 ${\text{bold}\mathrm{Req}}_1=(1,0,2)$，用银行家算法进行模拟分配和检查；

• 3）在第 2 问基础上，$P_4$ 请求向量 ${\text{bold}\mathrm{Req}}_4=(3,3,0)$，用银行家算法检查；

• 4）在第 2 问基础上，$P_0$ 请求向量 ${\text{bold}\mathrm{Req}}_0=(0,2,0)$，用银行家算法检查；

• 答案：

  • 1）安全。其中一个序列为 $P_1,P_3,P_4,P_2,P_0$；

  • 2）假设可以给 $P_1$ 分配，则分配后系统资源如图中圆括号所示。经过检查，系统安全，其中一个序列为 $P_1,P_3,P_4,P_0,P_2$；

  • 3）由于第 2 问后 $\text{bold}\mathrm{Avail}=(2,3,0)$ 不能满足 ${\text{bold}\mathrm{Req}}_4$， $P_4$ 需要等待；

  • 4）可以分配，但分配后系统资源如图

    

    • 可以看出，分配后系统资源不能满足任何进程需要，所以系统进入不安全状态，取消分配；