第二章进程管理习题及答案
一、填空题
1．进程的静态描述由三部分组成：①、②和③。
【答案】①PCB、②程序部分、③相关的数据结构集
【解析】PCB是系统感知进程的唯一实体。进程的程序部分描述了进程所要完成的功能，而数据结构集是程序在执行时必不可少的工作区和操作对象。后两部分是进程完成所需功能的物质基础。
2．进程存在的标志是。
【答案】进程控制块PCB
【解析】系统根据PCB感知进程的存在和通过PCB中所包含的各项变量的变化，掌握进程所处的状态以达到控制进程活动的目的。
3．①是现代操作系统的基本特征之一，为了更好地描述这一特征而引入了
②这一概念。
【答案】①程序的并发执行，②进程
【解析】程序的并发执行和资源共享是现代操行系统的基本特征。程序的并发执行使程序失去了程序顺序执行时所具有的封闭性和可再现性。在程序并发执行时，程序这个概念不能反映程序并发执行所具有的特性，所以引入进程概念来描述程序并发执行所具有的特点。
4．给出用于进程控制的四种常见的原语①、②、③和④。
【答案】①创建原语、②撤消原语、③阻塞原语、④唤醒原语
【解析】进程控制是系统使用一些具有特定功能的程序段来创建、撤消进程以及完成进程各状态间的转换，从而达到多个过程高效率地并行执行和协调，实现资源共享的目的。把那些在管态下执行的具有特定功能的程序段称为原语。
5．进程被创建后，最初处于①状态，然后经②选中后进入③状态。
【答案】①就绪，②进程调度程序，③运行
【解析】进程的从无到有，从存在到消亡是由进程创建原语和撤消原语完成的。被创建的进程最初处于就绪状态，即该进程获得了除处理机以外的所有资源，处于准备执行的状态；从就绪状态到运行状态的转换是由进程调度程序来完成的。
6．进程调度的方式通常有①和②方式两种。
【答案】①可剥夺、②非剥夺
【解析】所谓可剥夺方式，是指就绪队列中一旦有优先级高于当前运行进程的优先级的进程存在时，便立即发生进程调度，转让处理机。而非剥夺方式则是指：即使在就绪队列中存在有优先级高于当前运行进程的进程，当前进程仍将继续占有处理机，直到该进程完成或某种事件发生（如I／O事件）让出处理机。
7．轮转法主要是用于①的调度算法，它具有较好的②时间，且对每个进程来说都具有较好的③性。
【答案】①分时系统②响应③公平
【解析】所谓轮转调度算法，就是将CPU的处理时间分成固定的时间片，处于就绪状态的进程按一定的方式（如先到先服务FCFS）排成一个队列，该队列中的各进程按时间片轮流占用处理机。这种调度算法主要用于分时系统，因为，分时系统的主要目标就是要让每个用户都能快速地得到系统的服务，响应时间和公平的分配处理机就成为分时系统选择调度算法的主要指标。
8．一个进程的生命期可以划分为一组状态，一个进程可能具有①基本状态。这几种状态是②、③、④。
【答案】①三种，②运行状态，③就绪状态，④等待状态
【解析】在操作系统中，用状态来刻划进程的生存周期。当一个进程获得了除处理机以外的所有资源时，该进程处于就绪状态；当一个进程不但得到了其他资源而且正在处理机上运行时，该进程处于运行状态；而运行状态的进程因某事件发生（如申请I／O）便处于暂时等待状态。
二、单项选择题
1．在下列叙述中，错误的一条是。
（A）操作系统是用户与计算机之间的接口
（B）程序的并发执行，使程序失去了顺序执行时具有的封闭性和可再现性，程序与程序的执行不再一一对应（C）进程从一个状态到另一个状态的转换，都是靠使用不同的原语来实现的
（D）在单CPU的系统中，任何时刻处于就绪状态的进程有多个，而且只有处于就绪状态的进程经调度程序选中后才可进入运行状态
【答案】（C）
【解析】从用户的角度看，操作系统是用户使用计算机的桥梁，用户通过操作系统的两类接口来达到操纵计算机
的目的。叙述（A）正确。
选项（B）的叙述也是正确的，因为这正是引入进程概念的原因。
进程从一个状态到另一个状态的转换是一个非常复杂的过程，除了要使用不同的原语外，有时还要借助于硬件触发器才能完成。例如，UNIX系统中，从系统态到用户态的转换要借助硬件触发器。因此，叙述（C）错误。
处于就绪状态的进程已经获得了除CPU之外的所有资源，由于只有一个CPU，任何时刻就只能有一个进程获得CPU，而其他的就只能在就绪状态对应的队列上排队等待调度程序的调度。所以叙述（D）也正确。
2．根据服务对象不同，常用的单处理机OS可以分为如下三种类型：
（l）允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机的OS称为，它通常采用策略为用户服务。
（2）允许用户把若干个作业提交计算机系统集中处理的OS，称为，衡量这种系统性能的一个主要指标是系统的。
（3）在的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。设计这种系统时，首先考虑系统的。
（A）网络OS （B）分步式OS
（C）分时OS （D）时间片轮转
（E）单用户OS （F）批处理OS
（G）可靠性和灵活性（H）吞吐率
（I）优先权分配（J）实时性和可靠性
（K）短作业优先（L）实时OS
（M）用磁带的和不用磁带的作业搭配
【答案】（l）（C）、（D）；（2）（F）、（H）；（3）（L）、（J）
3．进程调度是从选择一个进程投入运行。
（A）就绪队列（B）等待队列
（C）作业后备队列（D）提交队列
【答案】（A）
【解析】处于就绪队列的进程是获得了除处理机以外的所有资源处于准备执行的状态。进程调度就是负责从就绪队列中挑选进程投入运行。
4．在下列叙述中，正确的一条是。
（A）分时系统中，时间片越小，响应时间越长
（B）多道程序的引入，主要是为了提高CPU及其它资源的利用率
（C）飞机票计票系统是分时系统
（D）PCB是进程存在的唯一标志，而程序是系统感知进程存在的唯一实体
【答案】（B）
【解析】分时系统的响应时间T≈nq，n是用户数目，而q是时间片。当在用户数目一定的情况下，时间片越小，响应时间越短。因此，选项（A）错误。
在单道程序环境中，系统的全部资源为一个作业所独占，如果该作业在进行输入或输出时，CPU仍然被它所占有，处于等待状态。由于CPU与外设处理速度上的差异，如果采用多道程序设计技术，当某个作业输入或输出时，CPU就可处理其他的作业，其它资源也是类似的。选项（B）正确。
飞机票订票系统是实时信息处理系统。所以，选项（C）错误。
PCB是进程存在的唯一标志，也是系统感知进程存在的唯一实体。而进程的程序部分描述了进程所要完成的功能。选项（D）错误。
5．一个进程被唤醒，意味着。
（A）该进程重新占有了CPU （B）进程状态变为就绪
（C）它的优先权变为最大（D）其PCB移至就绪队列的队首
【答案】（B）
【解析】进程被唤醒是进入就绪队列。是否插入到就绪队列的什么地方，取决于就绪的管理方法和进程调度的算法。如果进程调度是最高优先数优先，该进程按优先数插入该队列中；如果该队列是按到达的先后次序排列的，则按到达的先后插入。
6．进程和程序的本质区别是。
（A）存储在内存和外存（B）顺序和非顺序执行机器指令
（C）分时使用和独占使用计算机资源（D）动态和静态特征
【答案】（D）
【解析】程序是指令的集合，而进程是可以和其它程序并发执行的程序的一次执行过程。程序可以作为资料长期保存，而进程有从产生到消亡的过程。
7．某进程所要求的一次打印输出结束，该进程被①，进程的状态将从②。
（A）阻塞（B）执行
（C）唤醒（D）运行状态到阻塞状态
（E）就绪到运行（F）阻塞到就绪
（H）运行到就绪
【答案】①（C），②（F）
【解析】当某进程在进程输入／输出时，进程的状态是处于阻塞或等待状态，输入／输出完成后，进程被唤醒，其状态将从阻塞变为就绪。
8．系统感知进程的唯一实体是。
（A）JCB （B）FCB
（C）PCB （D）SJT
【答案】（C）
【解析】进程控制块PCB是进程存在的唯一标志。
9．一进程在某一时刻具有。
（A）一种状态（B）两种状态
（C）三种状态（D）四种状态
【答案】（A）
【解析】进程可能处于就绪、运行、等待三种基本状态，但进程在任一时刻只能处于一种状态。
10．进程从运行状态变为等待的原因可能是。
（A）输入／输出事件发生（B）时间片到
（C）输入／输出事件完成（D）某个进程被唤醒
【答案】（A）
【解析】正在运行的进程如果要申请输入或输出，这时进程的状态将从运行变为等待，将CPU让出，等待输入或输出完成。
11．进程创建原语的任务是。
（A）为进程编制程序（B）为进程建立PCB表
（C）为进程分配CPU （D）为进程分配所需的各种资源
【答案】（B）
【解析】进程存在的标志是进程控制块，所以创建进程就是要创建PCB，并将有关参数填入PCB中。
12．进程被创建后即进入排队。
（A）阻塞队列（B）就绪队列
（C）缓冲队列（D）运行队列
【答案】（B）
【解析】进程创建后，按就绪队列的排列顺序插入其中，等待进程调度程序的调度。
13．多道程序系统中，的作用是从就绪状态中挑选一个进程投入运行。
（A）作业调度（B）交换调度
（C）进程调度（D）SPOOLING调度
【答案】（C）
14．多道系统环境下，操作系统分配资源是以为基本单位。
（A）作业（B）指令
（C）程序（D）进程
【答案】（D）
【解析】多道环境下，程序这个概念已经难于反映程序并发执行的特点，所以，在多道环境下，为了更好地描述程序并发执行的特点，引入了进程的概念。进程是在多道环境下资源分配的基本单位。
15．一个进程是由三部分组成的即、和。
【答案】程序、数据、进程控制块（PCB）
【解析】所谓“进程”是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，因此进程中包含：程序和数据，但这样一个动态过程还需要有内存的一块区域（PCB）来登记进程的有关状态、环境等信息。
16．进程调度主要负责。
（A）选作业进入内存（B）选一进程占有ＣＰＵ
（C）建立一进程（D）撤消一进程
【答案】（B）
17．“可抢占”和“不可抢占”的优先级调度算法相比。
（A）前者开销小（B）前者开销大
（C）两者开销大致相同（D）两者开销不能相比
【答案】（B）
【解析】因为“可抢占”优先级调度始终保证在处理机上运行的是优先级最高的进程，这样，当处理机正在运行某个进程时，很可能会被其他优先级更高的进程“抢占”引起处理机调度，和“不可抢占”算法相比，前者的调度次数会更频繁，而每调度一次都会引起保护现场、恢复现场的工作，所以“可抢占”的优先级调度算法开销更大。
18．中断扫描机构是扫描一次中断寄存器。
（A）每隔一个时间片（B）每条指令执行周期内最后时刻
（C）每当进程释放ＣＰＵ（D）每产生一次中断
【答案】（B）
【解析】处理器执行完一条指令后，硬件的中断装置（中断扫描机构）立即检查有无中断事件发生，若无中断事件发生，则处理机继续执行下面的指令；若有中断事件发生，则暂停现行进程的运行，而让操作系统中的中断处理程
序占用处理器，这一过程称为“中断响应”。
19．一个进程获得了除CPU以外的所需资源，则该进程可能处于状态。
（A）运行（B）就绪
（C）等待（D）（B）和（C）
【答案】（B）
【解析】处于就绪状态的进程，只要获得处理机（被进程调度选中），即可变为运行状态。
20．保护现场是指将现场信息保存至。
(A)磁盘(B)各相应的寄存器
(C)进程的PCB中(D)内存系统区
【答案】（C）
【解析】进程控制块（PCB）是记录进程有关信息的一块主存，其中包括该进程的中断现场保护区，它是进程存在的唯一标识。
三、多项选择题
1．进程所具有的基本状态包括_________。
（A）后备状态（B）运行状态
（C）完成状态（D）就绪状态
（E）等待状态
【答案】BDE
【解析】进程是操作系统中的一个最基本、最重要的概念，所谓进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动。它实际上是对“程序”在系统中运行活动的描述。进程在它存在过程中，其状态处于不断地变化中，通常一个进程至少有三种不同的状态：运行状态、就绪状态、等待状态，并且在这三种状态下不断地变化。所以，选择（B）、（D）、（E）。
2．进程所具有的基本特征包括_________。
（A）动态性（B）顺序性
（C）并发性（D）封闭性
（E）异步性
【答案】ACE
【解析】进程具有的特征包括：动态性、并发性和异步性，而“顺序性”和“封闭性”都不是进程具有的特征。所以，选择（A）、（C）、（E）。
3．一个进程通常包括_________。
（A）程序（B）作业说明书
（C）数据（D）运行日志
（E）进程控制块（PCB）
【答案】ACE
【解析】一个进程由三部分组成：程序、数据及进程控制块（PCB）。进程控制块是记录进程有关信息的一块主存，是进程存在的程序唯一标识。所以，选择（A）、（C）、（E）。
4．运行状态的进程由于某种原因可能变为_________。
（A）就绪状态（B）等待状态
（C）后备状态（D）完成状态
（E）活跃状态
【答案】AB
【解析】运行状态的进程有可能由于时间片到而变为“就绪状态”；也有可能由于等待某事件的发生而变为“等待状态”。“后备状态”、“完成状态”、“活跃状态”都不是进程的状态。所以，选择（A）、（B）。
5．进程调度算法中，可以设计成“可抢占式”的算法有_________。
（A）先来先服务调度算法（B）优先数调度算法
（C）最高响应比优先（D）时间片轮转调度算法
（E）最短作业优先
【答案】BD
【解析】常用的进程调度算法有先来先服务、优先数、时间片轮转及多级调度等算法。而先来先服务调度算法是“非抢占式”的；“优先数调度算法”可以是“非抢占式”的，也可以是“抢占式”的；“时间片轮转调度算法”是一种“抢占式”的。算法“最高响应比优先”、“最短作业优先”适用于作业调度，而不适于进程调度。所以选择（B）、（D）。三种进程调度算法的含义如下：
（－）先来先服务调度算法
这种调度算法是按照进程进入就绪队列的先后次序选择可以占用处理器的进程。当有进程就绪时，把该进程排入就绪队列的末尾，而进程调度总是把处理器分配给就绪队列中的第一个进程。一旦一个进程占有了处理器，它就一直运行下去，直到因等待某事件或进程完成了工作才让出处理器。
（二）优先数调度算法
对每个进程确定一个优先数，进程调度总是让具有最高优先数的进程先使用处理器。如果进程具有相同的优先数，则对这些有相同优先数的进程再按先来先服务的次序分配处理器。就绪队列中进程可按优先数从大到小排列，这样，
进程调度也总是把处理器分配给就绪队列中的第一个进程。
进程被创建时系统为其确定一个优先数，进程的优先数可以是固定的，也可随进程的执行过程而动态变化。
优先数调度算法分为“非抢占式”的与“可抢占式”的两种。
（三）时间片轮转调度算法
系统规定一个“时间片”的值。调度算法让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，每次总是选择就绪队列中的第一个进程占用处理器，但规定只能使用一个“时间片”。如果一个时间片用完，进程工作尚未结束，则它也必须让出处理器而被重新排到就绪队列的末尾，等待再次运行，当再次轮到运行时，重新开始使用一个新的时间片。这样，就绪队列中的进程就依次轮流地占用处理器运行。
6．从中断事件的性质来说，一般中断包括_________。
（A）硬件故障中断（B）程序中断
（C）外部中断（D）输入输出中断
（E）访管中断
【答案】ABCDE
【解析】不同硬件结构的计算机，它们的中断源不尽相同。但从中断事件的性质来说，一般可以分成下述几类：硬件故障中断、程序中断、外部中断、输入输出中断、访管中断。所以选择（A）、（B）、（C）、（D）、（E）。
前面四类中断是由于外界的原因迫使正在运行的进程被打断，因此可称为强迫性中断事件。而第五类中断是正在运行的进程所期待的，可称为自愿性中断事件。
7．在下列叙述中，错误的是。
（A）分时系统中，时间片越小，响应时间越长
（B）多道程序的引入，主要是为了提高CPU及其它资源的利用率
（C）飞机票订票系统是分时系统
（D）PCB是进程存在的唯一标志，而程序是系统感知进程存在的唯一实体
（E）通常在处理器执行完一条指令后，硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生
【答案】ACD
【解析】分时系统的响应时间T≈nq，n是用户数目，而q是时间片。当在用户数目一定的情况下，时间片越小，响应时间越短。因此，选项（A）错误。
在单道程序环境中，系统的全部资源为一个作业所独占，如果该作业在进行输入或输出时，CPU仍然被它所占有，处于等待状态。由于CPU与外设处理速度上的差异，如果采用多道程序设计技术，当某个作业输入或输出时，CPU就可处理其他的作业，其它资源也是类似的。选项（B）正确。
飞机票订票系统是实时信息处理系统。所以，选项（C）错误。
PCB是进程存在的唯一标志，也是系统感知进程存在的唯一实体。而进程的程序部分描述了进程所要完成的功能。选项（D）错误。
通常在处理器执行完一条指令后，硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生，若有中断事件发生，则暂停现行进程的运行，而让操作系统中的中断处理程序占用处理器，这一过程称为“中断响应”。选项（E）正确。
8．在下列叙述中，正确的是_________。
（A）进程之间的状态变化，一定在PCB中反映出来
（B）当进程完成I/O后，进程的状态由等待变为运行
（C）中断屏蔽是不允许发生中断
（D）Ｏ.Ｓ的特征之一为并行性，所谓并行性是指多个进程同时处于运行状态
（E）中断屏蔽是暂时不响应中断
【答案】AE
【解析】
PCB中记录了进程当前的状态，所以进程之间的状态变化，在PCB中一定有记录。选项（A）正确。
当进程完成I/O后，进程的状态变为就绪，何时运行由进程调度程序决定。选项（B）错误。
中断屏蔽期间允许发生中断，但暂时不响应。选项（C）错误，选项（E）正确。
所谓并行性是指多个作业同时处于运行状态，这是一种宏观上的并行，对于进程来说，还是按处理机调度交替地（轮流）占有处理机。选项（D）错误。
所以，选择（A）、（E）。
9．可以做为进程调度算法的有_________。
（A）先来先服务调度算法（B）时间片轮转调度算法
（C）最高优先级调度算法（D）响应比高者优先调度算法
（E）均衡调度算法
【答案】ABC
【解析】参见前面的第5题解析。
10．影响时间片轮转调度算法对进程响应时间的因素有________。
（A）内存容量（B）时间片值的选取
（C）外存容量（D）交互进程的数量
（E）IO设备的速度
【答案】BD
【解析】分时系统的响应时间T可以表达为：T≈QxN，其中Q是时间片，而N是交互进程数量。因此，对进程响应时间的因素主要有：“时间片值的选取”和“交互进程的数量”。当时间片一定，交互进程的数越多（即N越大），T 就越大。所以选择（B）、（D）。
11．________可能会引起处理机从一个进程转到另一个进程。
（A）一个进程从运行状态变为等待状态
（B）一个进程从运行状态变为就绪状态
（C）一个就绪状态进程的优先级降低
（D）一个进程运行完成而撤离系统
（E）一个就绪状态进程的优先级升高
【答案】ABDE
【解析】当一个就绪状态进程的优先级降低时，不会引起处理机从一个进程转到另一个进程。因此，不能选择C，其它情况都可能引起处理机在不同进程之间的转换。所以，本题应该选择（A）、（B）、（D）、（E）。
四、是非判断题
1．进程之间的状态变化，一定在PCB中反映出来。（）
【答案】正确。
【解析】PCB中记录了进程当前的状态，所以进程之间的状态变化，在PCB中一定有记录。
2．当进程完成I/O后，进程的状态由等待变为运行。（）
【答案】错误。
【解析】当进程完成I/O后，进程的状态变为就绪，何时运行由进程调度程序决定。
3．中断屏蔽是不允许发生中断。（）
【答案】错误
【解析】中断屏蔽期间允许发生中断，但暂时不响应。
4．Ｏ.Ｓ的特征之一为并行性，所谓并行性是指多个进程同时处于运行状态?（）
【答案】错误
【解析】所谓并行性是指多个作业同时处于运行状态，这是一种宏观上的并行，对于进程来说，还是按处理机调度交替地（轮流）占有处理机。
五、简答题
1．设有三个进程A，B，C,进程A和进程B各需要运行3毫秒的处理器时间，而进程C却要24毫秒的处理器时间，分别考虑当三个进程到达顺序为A，B，C时及C，B，A时，用先来先服务进行调度时各自的平均等待时间。
【解析】
当三个进程到达顺序为A，B，C时，按照先来先服务的顺序，进程A先占用处理器，进程B需等待3毫秒后才能去占用处理器，进程C在等待6毫秒的时间后可以占用处理器。于是，它们的平均等待时间为（0＋3＋6）／3=3毫秒。
如果进程是按C,B,A的次序排入队列，则进程C先占用处理器运行24毫秒后才能让进程B占用，即进程B需等待24毫秒，而进程A在等了27毫秒后才可占用处理器，现在这三个进程的平均等待时间为（27＋24＋0）/3=17毫秒。可见当运行时间长的进程先就绪的话，先来先服务算法使系统效率受到影响。
2．什么是“抢占式优先级调度”和“非抢占式优先级调度”
【解析】
采用“非抢占式”调度时，一旦有某个高优先数的进程占用了处理器，就一直让它运行下去直到该进程由于自身的原因主动让出处理器或进程执行结束而让出处理器。此时，进程调度才重新再按优先数选择另一个占用处理器的进程。采用“可抢占式”的调度，这种方式是严格保证任何时刻，总是让具有最高优先数的进程在处理器上运行。也就是说，当某一进程在处理器上运行时，一旦有另一个更高优先数的进程就绪，进程调度就要剥夺正在处理器上运行的进程使用处理器的权力，抢回分配给它的处理器，而把处理器让具有更高优先数的进程使用。这种抢占式的优先数调度算法在实时系统中很有用。例如，在实际系统中可把处理紧急情况的报警进程赋予最高优先数，一旦有紧急事件发生时，触发报警进程就绪，进程调度就让这个报警进程抢占处理器进行紧急处理和发出警告信号。
3．时间片轮转调度算法中，时间片值的选取对系统有什么影响
【解析】
时间片取值的大小关系到计算机系统的效率和用户的满意度，所以，时间片的值应根据进程要求系统给出应答的时间和进入系统的进程数来决定。如果要求系统快速应答则时间片小一些，这样使轮转一遍的总时间减少而可对进程尽快应答。如果进程数少，则时间片可以大一些，这样可减少进程调度的次数，提高系统效率。
对每个进程可规定相同的时间片，但有的系统对不同的进程规定不同的时间片，例如，对很少使用外围设备而需要运算时间长的进程，给一个大一些的时间片，以达到减少调度次数，加快进程执行速度的目的。但应注意到，时间片值过大时该算法退化为先来先服务；时间片值过小时，加重系统开销。
4．引起“进程切换”的时机有哪些
【解析】
我们把处理机从一个进程转到另一个进程称为“进程切换”。引起“进程切换”的时机有以下几种情况：
（1）一个进程从运行状态变为等待状态。
（2）一个进程从运行状态变为就绪状态。
（3）一个进程从等待状态变为就绪状态。
（4）一个进程运行完成而撤离系统。
5．中断分为哪几种类型，给出各自的含义。
【解析】
（1）硬件故障中断。它是由于机器故障造成的，例如，电源故障、主存出错等。
（2）程序中断。这是由于程序执行到某条机器指令时可能出现的各种问题而引起的中断，例如，发现定点操作数溢出、除数为“0”、地址越界、使用非法指令码、目态下的用户使用了特权指令等。
（3）外部中断。这是由各种外部事件引起的中断，例如，按压了控制板上的一个中断键、设置的定时时钟的时间周期到。
（4）输入输出中断。输入输出控制系统发现外围设备完成了输入输出操作或在执行输入输出操作时通道或外围设备产生错误而引起的中断。
（5）访管中断。它是正在运行的进程为了请求调用操作系统的某个功能而执行一条“访管指令”所引起的中断。例如，用户要求分配一台外围设备、要求分配一些主存区域。要求启动外围设备读一批数据等。
6．给出中断响应的系统流程。
【解析】
每一个程序都要有一个程序状态字（PSW）来刻画本程序的执行状态，在单处理器的计算机系统中整个系统设置一个用来存放当前运行进程的PSW的寄存器，该寄存器称为“程序状态字寄存器”。为了说明中断响应过程，我们区分三种PSW：
（1）存放在程序状态字寄存器中的PSW是当前正占用处理器的进程的PSW，称“当前PSW”。
（2）出现中断事件后，要由操作系统的中断处理程序占用处理器，让中断处理程序处理出现的中断事件。我们把中断处理程序的PSW称“新PSW”，新PSW中存放着中断处理程序的入口地址。
（3）中断处理程序在占用处理器前，必须把被中断进程的PSW保护好，以便该进程在适当的时候能使被中断时的情况继续执行。把保护好的被中断进程的PSW称“旧PSW”。
当中断装置发现中断事件后，首先把出现的中断事件存放到程序状态字寄存器中的中断码位置，然后把程序状态字寄存器中的“当前PSW”作为“旧PSW”存放到预先约定好的主存固定单元中保护起来，再把已经确定好的操作系统处理程序的“新PSW”送到程序状态字寄存器，成为“当前PSW”，这一过程称“交换PSW”。中断装置通过交换PSW 使被中断进程让出处理器，且使处理器按照中断处理程序的“新PSW”控制执行。于是，中断处理程序就占用了处理器，它先从保存好的旧PSW中取出中断码，分析发生的具体事件，从而可完成对中断事件的处理。
一个进程占有处理器运行时，可以由于各种不同的事件发生而被中断。对各类不同的事件操作系统的处理是不同的，一般来说，对每一类事件都要有该类事件的处理程序，每一类处理程序都有一个“新PSW”。中断装置发现中断事件后应按中断事件类让相应的中断处理程序占有处理器，为此，可预先约定一些主存固定单元用来分别存放各类中断处理程序的“新PSW”和由于各种不同原因被中断的进程的“旧PSW”，发生哪类中断事件就交换哪一类的新、旧PSW。具体处理过程如下：
中断装置发现中断事件后把中断事件存入程序状态字寄存器中当前PSW的中断码位置；
把当前PSW保存起来，根据发生的事件类找出事件对应的旧PSW位置（假设发生的是外部中断事件），把当前PSW 保存到该位置上；
把该类事件处理程序的新PSW送入程序状态字寄存器，处理器就按这个新PSW控制处理该事件的中断处理程序执行。
7．给出不同中断事件的中断处理程序的处理。
【解析】
各类中断事件的处理原则大致如下：
（1）硬件故障中断事件的处理
排除这类故障必须进行人工干预，因此处理这类事件只能是输出一些故障信息。例如，当主存储器的奇偶校验或海明校验装置发现主存储器读写错误时，产生故障中断事件，中断处理程序要把访问该主存单元的进程状态改成“等待干预”，向操作员报告出错主存单元的地址和错误性质。待操作员排除故障后重新启动进程，使“等待干预”状态的进程变成“就绪”状态。
（2）程序中断事件的处理
程序中断事件往往与程序的具体编制有关，不同的用户对出现的事件可以有不同的处理要求，所以，中断处理程序可把出现的事件转交给用户自行处理。如果用户对发生的事件没有提出处理办法，那么操作系统就把发生事件的进程名、程序断点、事件性质等报告给操作员。
（3）外部中断事件的处理
用户可以用控制板上的中断键请求调用操作系统的某个特定功能。所以，当按压了一个中断键产生一个外部中断事件时，处理该事件的程序根据中断键的编号把处理转交给一个特定的例行程序。时钟是操作系统进行调度工作的重要工具，在UNIX系统中，硬件按电源频率每隔20毫秒产生一次中断请求。处理程序累计时钟中断次数用来调整日历时钟时间。只要在开机时置好开机时刻的年、月、日、时、分、秒，以后根据时钟中断的次数可计算出当前的时间。也可把时钟作为定时闹钟，先确定一个定时时间，只要把当前的日历时钟时间与定时的时间相加就得到唤醒时间，处理程序每隔一段时间（例如1秒钟）把日历时钟时间与唤醒时间比较，当日历时钟时间>=唤醒时间，就表示定时的时
间到了，起到闹钟的作用。
（4）输入/输出中断事件的处理
I/O中断通常包括：I/O正常结束和I/O错误，不同的情况系统采用不同的处理方法，详见第五章的介绍。
（5）访管中断事件的处理
这类中断事件表示正在运行的进程要调用操作系统的功能，中断处理程序可设置一张“系统调用程序入口表”，中断处理程序按系统调用类型号查这张入口表，找到相应的系统调用程序的入口地址，把处理转交给实现调用功能的程序执行。
综上所述，在多数情况下，中断处理程序只需作一些保护现场。分析事件性质等原则性的处理，具体的处理可由适当的例行程序来完成。因此，中断处理程序可以创建一些处理事件的进程，具体的处理就由这些进程来实现。
8．给出系统总体上的中断处理过程。
【解析】
CPU每执行完一条指令就去扫描中断寄存器，检查是否有中断发生，若没有中断就继续执行下条指令；若有中断发生就转去执行相应的中断处理程序。中断处理过程可粗略的分为以下四个过程：
（1）保护当前正在运行程序的现场。
（2）分析是何种中断，以便转去执行相应的中断处理程序。
（3）执行相应的中断处理程序。
（4）恢复被中断程序的现场。
9．进程控制块（PCB）中应该包括哪些内容，其作用是什么
【解析】
进程控制块是用以记录进程有关信息的一块主存，其中登记着诸如：进程标识、进程状态、优先级、中断现场保护区、所占资源等信息。它是由系统为每个进程分别建立的，并且在进程结束其生命期时由系统将相应的PCB撤消，PCB是进程存在的标识。
10．进程在系统中有哪几种基本状态，状态如何发生变化
【解析】
通常一个进程至少有三种不同的状态：运行状态、就绪状态、等待状态。
（1）运行状态（Running）：当一个进程正在处理机上运行时，称其处于运行状态。
（2）就绪状态（Ready）：当一个进程具备了运行条件，一旦获得处理机即可运行，称此进程处于就绪状态。
（3）等待状态（Blocked）：当一个进程由于等待某事件的发生（如I/O完成）而不能运行时，称此进程处于等待状态。
11．进程具有哪些基本特征
【解析】
（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地变化。
（2）并发性：系统中各进程交替占用CPU，它们是并发执行的。
（3）异步性：各进程都以不可预知的速度向前推进。
六、综合应用题
1
③
请回答下列问题：
（1）该系统采用了怎样的进程调度算法说明理由。
（2）把图中发生①-④的状态变化原因填入下表中。
【参考答案】
（1）该系统采用的是“时间片轮转调度算法”。
该调度算法让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，每次总是选择就绪队列中的第一个进程占用处理器，但规定只能使用一个“时间片”。如果一个时间片用完，进程工作尚未结束，则它也必须让出处理器而被重新排到就绪队列的末尾，等待再次运行，当再次轮到运行时，重新开始使用一个新的时间片。这样，就绪队列中的进程就依次轮流地占用处理器运行。
（2）
2．设某系统采用可抢占的优先级进程调度算法，系统在某一段时间内有A 、B 、C 三个进程，进程C 优先级最高，进程A 优先级最低，进程B
（1程（忽略进行系统调度所需时间）。
（2）采用多道方式运行比采用单道方式运行节省多少时间。
【参考答案】
（1）若系统采用多道方式运行，这三个进程运行完成总共所需的时间为68ms 。
（图示略）
（2）采用单道方式运行，这三个进程运行完成总共所需的时间为113ms
采用多道方式运行比采用单道方式运行节省时间：
113-68=45ms
3．设某系统采用可抢占的优先级进程调度算法，在系统的就绪队列中有X 、Y 、Z 三个进程，进程Z 优先级最高，进程X 优先级最低，进程Y 优先级介于进程X 、Z 之间，它们的计算与I/O 所需时间如下表所示：
（1程（忽略进行系统调度所需时间）。
（2）采用多道方式运行比采用单道方式运行节省多少时间。
【参考答案】
（1）若系统采用多道方式运行，这三个进程运行完成总共所需的时间为68ms 。
（图示略）
（2）采用单道方式运行，这三个进程运行完成总共所需的时间为113ms
采用多道方式运行比采用单道方式运行节省时间：
113-68=45ms
进程管理习题答案 一．选择题 1．在进程管理中，当时进程从阻塞状态变为就绪状态. A. 进程被进程调度程序选中 B．等待某一事件 C．等待的事件发生 D．时间片用完 答：C 2．分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是。 A．就绪状态 B．执行状态 C．阻塞状态 D．撤消状态 答：B 3．P、V操作是。 A．两条低级进程通信原语 B．两组不同的机器指令 C．两条系统调用命令 D．两条高级进程通信原语 答：A 4．对进程的管理和控制使用。 A．指令 B．原语 C．信号量 D．信箱通信 答：B 5．进程的并发执行是指若干个进程。 A．同时执行 B．在执行的时间上是重叠的 C．在执行的时间上是不可重叠的 D．共享系统资源 答：B 6．若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为－1，则表示有等待进程。A．0个 B．1个 C ．2个 D．3个 答：B 7．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的条件是①；由运行状态变为阻塞状态的条件是②。 A．时间片用完 B．等待某事件发生 C．等待的某事件己发生 D．被进程调度程序选中 答，①D ②B 8．下列的进程状态变化中，变化是不可能发生的。 A．运行一就绪 B．运行一等待 C．等待一运行 D．等待一就绪 答：C 9．一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为。 A．就绪 B．等待 C．运行 D．由用户自己确定
答：A 10．用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为。 A．一1 B．0 C．1 D．任意值 答：C 11．用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为． A．等待 B．就绪 C．运行 D．完成 答：B 12．进程间的同步是指进程间在逻辑上的相互关系。 A．联接 B．制约 C. 继续 D．调用 答：B 13．是一种只能进行P操作和V操作的特殊变量。 A．调度 B．进程 C．同步 D．信号量 答：D 14．下面对进程的描述中，错误的是。 A．进程是动态的概念 B．进程执行需要处理机 C．进程是有生命期的 D．进程是指令的集合 答：D 15．下面的叙述中正确的是。 A．操作系统的一个重要概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同。B．为了避免发生进程死锁，各进程只能逐个申请资源。 C．操作系统用PCB管理进程，用户进程可以从此PCB中读出与本身运行状况有关的信息 D．进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系 答：D 16．进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用、进程撤销、进程阻塞、进程唤醒等进程控制原语实现。 A．进程运行 B．进程管理 C．进程创建 D．进程同步 答：C 17．操作系统通过对进程进行管理。 A．JCB B．PCB C．DCT D．CHCT 答：B 18．用P、V操作可以解决互斥问题。 A．一切 B．某些 C．正确 D．错误 答：A 19．通常，用户进程被建立后，。 A．便一直存在于系统中，直到被操作人员撤消
实验一、进程控制实验 1.1 实验目的 加深对于进程并发执行概念的理解。实践并发进程的创建和控制方法。观察和体验进程的动态特性。进一步理解进程生命期期间创建、变换、撤销状态变换的过程。掌握进程控制的方法，了解父子进程间的控制和协作关系。练习Linux 系统中进程创建与控制有关的系统调用的编程和调试技术。 1.2 实验说明 1）与进程创建、执行有关的系统调用说明进程可以通过系统调用fork()创建子进程并和其子进程并发执行.子进程初始的执行映像是父进程的一个复本.子进程可以通过exec()系统调用族装入一个新的执行程序。父进程可以使用wait()或waitpid()系统调用等待子进程的结束并负责收集和清理子进程的退出状态。 fork()系统调用语法: #include
Exec 执行成功后将用一个新的程序代替原进程，但进程号不变，它绝不会再返回到调用进程了。如果exec 调用失败，它会返回-1。 wait() 系统调用语法: #include
第二章进程管理 一、单项选择题 1、顺序程序和并发程序的执行相比，（）。 A.基本相同 B. 有点不同 C.并发程序执行总体上执行时间快 D.顺序程序执行总体上执行时间快 2、在单一处理机上，将执行时间有重叠的几个程序称为（）。 A.顺序程序 B. 多道程序 C.并发程序 D. 并行程序 3、进程和程序的本质区别是（）。 A.存储在内存和外存 B.顺序和非顺序执行机器指令 C.分时使用和独占使用计算机资源 D.动态和静态特征 4、在下列特性中，不是进程的特性的是（）。 A. 异步性 B. 并发性 C. 静态性 D. 动态性 5 A 6 A. 7 A. 8 A. 9 A. 10 A. 11 A. 12。 A. 13 A. 14 A. 15 A. 16、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（）。 A. S>0 B. S=0 C. S<0 D. S≠0 17、信号量S的初值为8，在S上执行了10次P操作，6次V操作后，S的值为（）。 A．10 B．8 C．6 D．4 18、在进程通信中，使用信箱方式交换信息的是（）。 A．低级通信B．高级通信C．共享存储器通信D．管道通信 19．( )必定会引起进程切换。A．一个进程被创建后进入就绪态B．一个进程从运行态变成等待态c．一个进程从运行态变成就绪态 D．一个进程从等待态变成就绪态 20、操作系统使用( )机制使计算机系统能实现进程并发执行，保证系统正常工作。 A．中断B．查询c．同步D互斥 21.对于一个单处理器系统来说,允许若干进程同时执行，轮流占用处理器．称它们为（)的。 A.顺序执行 B.同时执行c.并行执行D.并发执行
实验二 1 实验名称：Linux进程调度及用户管理 2 实验目标 2.1 掌握手工启动前后台作业的方法。 2.2 掌握进程与作业管理的相关Shell命令。 2.3 掌握at调度和cron调度的设置方法。 2.4了解系统性能监视的基本方法。 2.5 掌握用户管理基本方法和命令。 2.6 具有批量新建用户能力。 2.7掌握非实时的通信方式。 3 实验环境和准备 3.1Windows XP下基于“VMware Workstation”虚拟机环境的Red Hat Enterprise Linux Server 5系统。 3.2将主机改为具有个人学号后3位特征的名称。 4 实验要求、步骤及结果 4.1复习vi的基本操作；实现用户间非实时通信；进行作业和进程的基本管理。 【操作要求1】root用户在个人用户主目录下，利用vi新建student.txt文件；存盘退出。内容参见下表左列。 【操作步骤1-新建】 【操作步骤2-存盘】
【操作要求2】利用vi新建password.txt文件；内容参见上表右列。 【操作步骤】 【操作要求3】将vi password.txt作业挂起；显示当前所有进程的详细信息。
【操作步骤1-挂起】 【操作步骤2-显示】 【操作要求4】将挂起的vi作业切换到前台；继续向password.txt文件输入以下内容，输入完成后存盘退出。password.txt文件的后段内容： S06:12345678 S07:12345678 S08:12345678 S09:12345678 S10:12345678 S11:12345678 【操作步骤1-作业切换】
实验一进程管理 一、目的 进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求编写和调试一个简单的进程调度程序。通过本实验加深理解有关进程控制块、进程队列的概念，并体会和了解进程调度算法的具体实施办法。 二、实验内容及要求 1、设计进程控制块PCB的结构（PCB结构通常包括以下信息：进程名（进程ID）、进程优先数、轮转时间片、进程所占用的CPU时间、进程的状态、当前队列指针等。可根据实验的不同，PCB结构的内容可以作适当的增删）。为了便于处理，程序中的某进程运行时间以时间片为单位计算。各进程的轮转时间数以及进程需运行的时间片数的初始值均由用户给定。 2、系统资源(r1…r w),共有w类，每类数目为r1…r w。随机产生n进程P i(id,s(j,k)，t),0<=i<=n,0<=j<=m,0<=k<=dt为总运行时间，在运行过程中，会随机申请新的资源。 3、每个进程可有三个状态（即就绪状态W、运行状态R、等待或阻塞状态B），并假设初始状态为就绪状态。建立进程就绪队列。 4、编制进程调度算法：时间片轮转调度算法 本程序用该算法对n个进程进行调度，进程每执行一次，CPU时间片数加1，进程还需要的时间片数减1。在调度算法中，采用固定时间片（即：每执行一次进程，该进程的执行时间片数为已执行了1个单位），这时，CPU时间片数加1，进程还需要的时间片数减1，并排列到就绪队列的尾上。 三、实验环境 操作系统环境：Windows系统。 编程语言：C#。 四、实验思路和设计 1、程序流程图
2、主要程序代码 //PCB结构体 struct pcb { public int id; //进程ID public int ra; //所需资源A的数量 public int rb; //所需资源B的数量 public int rc; //所需资源C的数量 public int ntime; //所需的时间片个数 public int rtime; //已经运行的时间片个数 public char state; //进程状态，W（等待）、R（运行）、B（阻塞） //public int next; } ArrayList hready = new ArrayList(); ArrayList hblock = new ArrayList(); Random random = new Random(); //ArrayList p = new ArrayList(); int m, n, r, a,a1, b,b1, c,c1, h = 0, i = 1, time1Inteval;//m为要模拟的进程个数，n为初始化进程个数 //r为可随机产生的进程数（r=m-n） //a，b，c分别为A，B，C三类资源的总量 //i为进城计数，i=1…n //h为运行的时间片次数，time1Inteval为时间片大小（毫秒） //对进程进行初始化，建立就绪数组、阻塞数组。 public void input()//对进程进行初始化，建立就绪队列、阻塞队列 { m = int.Parse(textBox4.Text); n = int.Parse(textBox5.Text); a = int.Parse(textBox6.Text); b = int.Parse(textBox7.Text); c = int.Parse(textBox8.Text); a1 = a; b1 = b; c1 = c; r = m - n; time1Inteval = int.Parse(textBox9.Text); timer1.Interval = time1Inteval; for (i = 1; i <= n; i++) { pcb jincheng = new pcb(); jincheng.id = i; jincheng.ra = (random.Next(a) + 1); jincheng.rb = (random.Next(b) + 1); jincheng.rc = (random.Next(c) + 1); jincheng.ntime = (random.Next(1, 5)); jincheng.rtime = 0;
《操作系统》期末试卷 姓名 一、选择题（15*2分=30分） 1、在操作系统中，JCB是指（A ） A．作业控制块B．进程控制块C．文件控制块D．程序控制块 2、并发进程之间(D) A.彼此无关 B.必须同步 C.必须互斥 D.可能需要同步或互斥 3 A 4 ?A 5、（D A 6 A 7 A. 8 A. C. 9、设有。 A．2 10 A. 11 A 12、() A C 13 A 14、(B A.固定分区 B.分段 C.分页 D.可变分区 15、在进程管理中，当（）时，进程从阻塞状态变为就绪状态。 A．进程被进程调度程序选中B．等待某一事件C．等待的事件发生D．时间片用完 二、填空题（20*1分=20分） 1、在单用户环境下，用户独占全机，此时程序的执行具有_封闭性______和_可再现性_。 2、对于信号量，在执行一次P操作时信号量-1_；当其值为__<0__时，进程应阻塞。在执行V操作时信号量的值应当_信号量+1_； 当其值为__<=0__时，应唤醒阻塞队列中的进程。 3、进程的三种基本状态分别是、进程的三种基本状态分别是__运行______，_就绪_和__阻塞（等待）__。 4、多道程序环境下的各道程序，宏观上它们是_并行__运行，微观上是_串行_运行。 5、在单CPU系统中有（n>1）个进程，在任一时刻处于就绪的进程最多是__n-1__个，最少是___0____个。
6、分区管理方案不能实现虚存的原因是_作业地址空间不能大于存储空间_。 7、段页式存储管理中，是将作业分_段__，__段_____内分___页____。分配以__页_____为单位。在不考虑使用联想存储器快表 的情况下，每条访问内存的指令需要____3___访问内存。其中第_2___次是查作业的页表。 三、简答题（4*5分=20分） （2） ????????????进程A???????????????????????????????进程B ???????????...??????????????????????????????????... ????????P(mutex)；????????????????????????????P(mutex)；
一、选择题 1．在进程管理中，当 C 时，进程从阻塞状态变为就绪状态。 A.进程被进程调度程序选中 B.等待某一事件 C.等待的事件发生 D.时间片用完 2．分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是 B 。 A.就绪状态 B.执行状态 C.阻塞状态 D.撤消状态 3．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的条件是 D 。 A.时间片用完 B.等待某事件发生 C.等待的某事件已发生 D.被进程调度程序选中4．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由运行状态变为阻塞状态的条件是 B 。 A.时间片用完 B.等待某事件发生 C.等待的某事件已发生 D.被进程调度程序选中5．下列的进程状态变化中， C 变化是不可能发生的。 A．运行→就绪B．就绪→运行C．等待→运行D．等待→就绪 6．一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为A 。 A.就绪 B.等待 C.运行 D.由用户自己确定7．操作系统通过 B 对进程进行管理。 A. JCB B. PCB C. DCT D. CHCT 8．一个进程被唤醒意味着 D 。 A. 该进程重新占有了CPU B. 它的优先权变为最大 C. 其PCB移至等待队列队首 D. 进程变为就绪状态 9．多道程序环境下，操作系统分配资源以 C 为基本单位。 A. 程序 B. 指令 C. 进程 D. 作业 10. 从下面的叙述中选出一条正确的叙述： （1）操作系统的一个重要概念是进程，不同的进程所执行的代码也不同。
（2）操作系统通过PCB来控制和管理进程，用户进程可从PCB 中读出与本身运行状态相关的信息。 （3）当进程由执行状态变为就绪状态时，CPU现场信息必须被保存在PCB中。 （4）当进程申请CPU得不到满足时，它将处于阻塞状态。（5）进程是可与其他程序并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，所以程序段是进程存在的唯一标志。 11. 从下面的叙述中选出4条正确的叙述： （1）一个进程的状态发生变化总会引起其它一些进程的状态发生变化。 （2）进程被挂起（suspend）后，状态变为阻塞状态。 （3）信号量的初值不能为负数。 （4）线程是CPU调度的基本单位，但不是资源分配的基本单位。（5）在进程对应的代码中使用wait、signal操作后，可以防止系统发生死锁。 （6）管程每次只允许一个进程进入。 （7）wait、signal操作可以解决一切互斥问题。 （8）程序的顺序执行具有不可再现性。 二、是非题 1．进程是动态的概念 2．进程执行需要处理机 3．进程是有生命期的
第2章进程管理 练习答案
第二章进程管理 一、单项选择题 1、在单一处理机上执行程序，多道程序的执行是在（B）进行的。 A.同一时刻 B. 同一时间间隔内 C.某一固定时刻 D. 某一固定时间间隔内 2、引入多道程序技术后，处理机的利用率（ C）。 A.降低了 B. 有所改善 C.大大提高 D. 没有变化，只是程序的执行方便了 3、顺序程序和并发程序的执行相比，（ C）。 A.基本相同 C.并发程序执行总体上执行时间快 B. 有点不同 D.顺序程序执行总体上执行时间快 4、单一处理机上，将执行时间有重叠的几个程序称为（C ）。 A.顺序程序 B. 多道程序 C.并发程序 D. 并行程序 5、进程和程序的本质区别是（D ）。 A.存储在内存和外存 B.顺序和非顺序执行机器指令 C.分时使用和独占使用计算机资源 D.动态和静态特征 6、进程就是程序在并发环境中的执行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个基本单位。进程具有[1A]、[2D]、调度性、异步性和结构性等基本特征。进程是一次执行过程，具有生命期体现了进程的[1]特征。进程由程序段、[3B]、[4C]组成，其中[4]是进程在系统中存在的唯一标识。 供选择的答案： [1][2] ：A、动态性 B、静态性 C、共行性 D、并发性 E、可执行性 F、易用性 [3] ：A、过程 B、数据 C、进程标识符 D、函数
[4] ：A、FCB B、FIFO C、PCB D、JCB 7、进程执行时的间断性，决定了进程可能具有多种状态。进程的基本状态有三种，在分时系统中，当一个进程拥有的时间片到时，则该进程即由[1D]进入[2A]。如果出现因某种原因使得处理机空闲时，则需要从就绪队列中选择一进程，并将处理机分配给它，此时该进程进入[3D]，这个过程是由[4C]来完成。供选择的答案：[1][2][3] ：A、就绪状态 B、静止状态 C、阻塞状态 D、运行状态 [4] ：A、进程控制程序B、资源分配程序C、进程调度程序 D、处理机分配程序 8、为描述进程的动态变化过程，采用了一个与进程相联系的（C ），根据它而感知进程的存在。 A.进程状态字 B. 进程优先数 C.进程控制块 D. 进程起始地址 9、下列进程状态的转换中，哪一个是不正确的（ C）。 A. 就绪->运行 B. 运行->就绪 C. 就绪->阻塞 D. 阻塞->就绪 10、下列各项步骤中，哪一个不是创建进程所必须的步骤（ B）。 A. 建立一个进程控制块PCB B. 由CPU调度程序为进程调度CPU C. 为进程分配内存等必要的资源 D. 将PCB链入进程就绪队列 11、在下列特性中，哪一个不是进程的特性（ C）。 A. 异步性 B. 并发性 C. 静态性 D. 动态性 12、在单处理机系统中，处于运行状态的进程（A ）。 A.只有一个 B. 可以有多个 C.不能被挂起 D. 必须在执行完后才能被撤下 13、如果某一进程在运行时，因某种原因暂停，此时将脱离运行状态，而进入( C) A.自由状态 B. 停止状态 C.阻塞状态 D. 静止状态
实验一进程管理 1. 实验目的 ⑴加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别； ⑵进一步认识并发执行的实质； ⑶分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法； ⑷了解Linux系统中进程通信的基本原理。 2. 实验准备 ⑴阅读Linux的sched.h源码文件，加深对进程管理的理解。 ⑵阅读Linux的fork.h源码文件，分析进程的创建过程。 3. 实验内容 ⑴进程的创建 编写一段程序，使用系统调用fork ( )创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符“a”；子进程显示字符“b”和字符“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 ⑵进程的控制 修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，再观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。 如果在程序中使用系统调用lockf ( )来给每一个进程加锁，可以实现进程之间的互斥，观察并分析出现的现象。 ⑶软中断通信 编制一段程序实现进程的软中断通信。要求：使用系统调用fork ( )创建两个子进程，再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上发来的中断信号（既按Del键）；当捕捉到中断信号后，父进程系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：Child process 1 is killed by parent! Child process 2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止： Parent process is killed! 在上面的程序中增加语句signal (SIGINT, SIG_IGN) 和signal (SIGQUIT, SIG_IGN)，观察执行结果，并分析原因。 4. 实验指导
第二章进程管理习题及答案 一、填空题 1．进程的静态描述由三部分组成：① 、② 和③ 。 【答案】①PCB、②程序部分、③相关的数据结构集 【解析】PCB是系统感知进程的唯一实体。进程的程序部分描述了进程所要 完成的功能，而数据结构集是程序在执行时必不可少的工作区和操作对象。后两 部分是进程完成所需功能的物质基础。 2．进程存在的标志是。 【答案】进程控制块PCB 【解析】系统根据PCB感知进程的存在和通过PCB中所包含的各项变量的变化，掌握进程所处的状态以达到控制进程活动的目的。 3．① 是现代操作系统的基本特征之一，为了更好地描述这一特征而 引入了 ② 这一概念。 【答案】①程序的并发执行，②进程 【解析】程序的并发执行和资源共享是现代操行系统的基本特征。程序的并 发执行使程序失去了程序顺序执行时所具有的封闭性和可再现性。在程序并发执 行时，程序这个概念不能反映程序并发执行所具有的特性，所以引入进程概念来 描述程序并发执行所具有的特点。 4．给出用于进程控制的四种常见的原语① 、② 、③ 和④ 。【答案】①创建原语、②撤消原语、③阻塞原语、④唤醒原语 【解析】进程控制是系统使用一些具有特定功能的程序段来创建、撤消进程 以及完成进程各状态间的转换，从而达到多个过程高效率地并行执行和协调，实 现资源共享的目的。把那些在管态下执行的具有特定功能的程序段称为原语。 5．进程被创建后，最初处于① 状态，然后经② 选中后进入③ 状态。 【答案】①就绪，②进程调度程序，③运行 【解析】进程的从无到有，从存在到消亡是由进程创建原语和撤消原语完成的。被创建的进程最初处于就绪状态，即该进程获得了除处理机以外的所有资源，处于准备执行的状态；从就绪状态到运行状态的转换是由进程调度程序来完成的。 6．进程调度的方式通常有① 和② 方式两种。 【答案】①可剥夺、②非剥夺 【解析】所谓可剥夺方式，是指就绪队列中一旦有优先级高于当前运行进程 的优先级的进程存在时，便立即发生进程调度，转让处理机。而非剥夺方式则是指：即使在就绪队列中存在有优先级高于当前运行进程的进程，当前进程仍将继 续占有处理机，直到该进程完成或某种事件发生（如I／O事件）让出处理机。 7．轮转法主要是用于① 的调度算法，它具有较好的② 时间， 且对每个进程来说都具有较好的③ 性。
一、判断题 1.( )操作系统的所有程序都必须常驻内存。 2.( )多道程序设计可以缩短系统中作业的执行时间。 3.( )实时系统中的作业周转时间有严格的限制。 4.( )进程获得处理机而运行是通过申请而得到的。 5.( )同一个程序不能被创建成多个进程。 6.( )子进程可以继承它的父进程所拥有的所有资源。 7.( )对于临界区，最重要的是断定哪个进程先执行临界区里的那段程序。 8.( )若进程A和进程B在临界区上互斥，那么当A位于临界区内时不能打断它的 运行。 9.( )进程间的互斥是一种特殊的同步关系。 10.( )临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码。 11.( )资源的同时共享是指多个用户作业可以在同一时刻使用同一资源。 12.( )并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生。 13.( )进程在运行中，可以自行修改自己的进程控制块PCB。 14.( )进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待态。 15.( )当一个进程从等待态变成就绪态，则一定有一个进程从就绪态变成运行态。 16.( )进程状态的转换是由操作系统完成的，对用户是透明的。 17.( )优先数是进程调度的重要依据，优先数大的进程首先被调度运行。 18.( )不可抢占式动态优先数法一定会引起进程长时间得不到运行。 19.( )进程调度的主要功能是从所有处于等待状态的进程中挑选一个"最合适"的进 程，创建好进程运行所需要的环境，然后把处理机分配给它。 20.( )无限循环和无限延迟是一个概念。 21.( )导致系统出现死锁的一种原因是某个用户作业发生了死循环。 22.( )一旦出现死锁，所有进程都不能运行。 23.( )所有进程都挂起时系统陷入死锁。 24.( )参与死锁的进程至少有两个已经占有资源。 25. ( )有M个进程的操作系统出现死锁时，死锁进程的个数为1 第二章进程管理 1.操作系统主要是对计算机系统全部 (1) 进行管理，以方便用户、提高计算机使 用效率的一种系统软件。它的主要功能有：处理机管理、存储管理、文件管理、 (2) 管 理和设备管理等。Windows和Unix是最常用的两类操作系统。前者是一个具有图形界面的 窗口式的 (3) 系统软件，后者是一个基本上采用 (4) 语言编制而成的 的系统软件。在 (5) 操作系统控制下，计算机能及时处理由过程控制反馈的信息 并作出响应。 供选答案： (1): A. 应用软件 B. 系统软硬件 C. 资源 D. 设备 (2): A. 数据 B. 作业 C. 中断 D. I/O (3): A. 分时 B. 多任务 C. 多用户 D. 实时 (4): A. PASCAL B. 宏 C. 汇编 D. C (5): A. 网络 B. 分时 C. 批处理 D. 实时 答案：CBBDD 2.操作系统是对计算机资源进行的 (1) 系统软件，是 (2) 的接口。 在处理机管理中，进程是一个重要的概念，它由程序块、 (3) 和数据块三部 分组成，它有3种基本状态，不可能发生的状态转换是 (4) 。 虚拟存储器的作用是允许程序直接访问比内存更大的地址空间，它通常使用 (5) 作为它的一个主要组成部分。 供选答案： (1): A. 输入和输出 B. 键盘操作 C. 管理和控制 D. 汇编和执行 (2): A. 软件和硬件 B. 主机和外设 C. 高级语言和机器语言 D. 用户和计算机 (3): A. 进程控制块 B. 作业控制块 C. 文件控制块 D. 设备控制块 (4): A. 运行态转换为就绪态 B. 就绪态转换为运行态 C. 运行态转换为等待态 D. 等待态转换为运行态 (5): A. 软盘 B. 硬盘 C. CDROM D. 寄存器 答案：CDADB 3.在计算机系统中，允许多个程序同时进入内存并运行，这种方法称为 D。 A. Spodling技术 B. 虚拟存储技术 C. 缓冲技术 D. 多道程序设计技术 4.分时系统追求的目标是 C。 A. 高吞吐率 B. 充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 5.引入多道程序的目的是 D。 爱班网测验2 刷新 第二章进程管理测验题收起 测验进行中结束 试题1 正在进行中 并发性是指若干事件在（）发生。( B ) A.同一时刻 B.同一时间间隔 C.不同时刻 D.不同时间间隔内 试题2 正在进行中 进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程( D ) A.可以有多个进程控制块 B.可以和其他进程共用一个进程控制块 C.可以没有进程控制块 D.只能有惟一的进程控制块 试题3 正在进行中 当时，进程从执行状态转变为就绪状态。( B ) A.进程被调度程序选中 B.时间片到 C.等待某一事件 D.等待的事件发生 试题4 正在进行中 在进程状态转换时，下列转换时不可能发生的。( D ) A.就绪态->运行态 B.运行态->就绪态 C.运行态->阻塞态 D.阻塞态->运行态 试题5 正在进行中 下列各项工作步骤中，不是创建进程必需的。( B ) A.建立一个PCB B.调度程序为进程分配CPU C.为进程分配内存等资源 D.将PCB链入进程就绪队列 试题6 正在进行中 下列关于进程的叙述中，正确的是( A ) A.进程通过进程调度程序而获得CPU B.优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变 C.在单CPU系统中，任一时刻都有1个进程处于运行状态。 D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态 试题7 正在进行中 从资源管理的角度看，进程调度属于( C ) A.I/O管理 B.文件管理 C.处理机管理 D.存储器管理 试题8 正在进行中 下列有可能导致一进程从运行变为就绪的事件是( D ) A.一次I/O操作结束 B.运行进程需做I/O操作 C.运行进程结束 OS概述、进程管理练习答案 一、单项选择题（OS概述部分） 1、UNIX O.S. 属于一种（ A ）操作系统。 A.分时 B.批处理 C.实时 D.分布式 2、计算机软件中，最靠近硬件层次的一类软件是（C ）。 A.应用软件 B.支撑软件 C.系统软件 D.编译软件 3、下列四个操作系统中，是分时系统的为（C ）。 A.CP/M B.MS-DOS C.UNIX D.WINDOWS NT 4、在操作系统中，设计者往往编制了许多完成不同功能的子程序供用户程序中使用，这些子程序被称为（B ）。 A.作业控制语言 B.系统调用 C.操作控制命令 D.访管命令 5、个人计算机操作系统也被称为（ B ）。 A.多用户操作系统 B.单用户操作系统 C.实时操作系统 D.批处理操作系统 6、批处理系统的主要缺点是（ B ）。 A.CPU的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 7、DOS操作系统主要的功能是（A ）。 A.文件管理功能 B.中断处理功能 C.作业管理功能 D.打印管理功能 8、第一个在计算机上实现的操作系统是（C ）。 A.分时操作系统 B.实时操作系统 C.单道批处理系统 D.单用户操作系统 9、操作系统的功能是进行处理器管理、作业管理、（ B ）管理、设备管理和文件管理。 A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 10、设计实时操作系统时，首先应该考虑系统的（B ）。 A.可靠性和灵活性 B.实时性和可靠性 C.灵活性和可靠性 D.优良性和分配性 11、操作系统是计算机系统的（B ）。 A.应用软件 B.系统软件 C.硬件 D.固件 12、从工作的角度看操作系统，可以分为：单用户操作系统、批处理系统、（B ）和实时系统。 A.单机操作系统 B.分时操作系统 C.面向过程的操作系统 D.网络操作系统 13、下列系统中，（ B ）是实时系统。 A.计算机激光照排系统 B.航空定票系统 C.办公自动化系统 D.计算机辅助设计系统 14、工业过程控制系统中运行的操作系统最好是（ B ）。 A.分时系统 B. 实时系统 C.分布式操作系统 D.网络操作系统 15、计算机发展到第三代，操作系统已成为软件的一个重要分支，最早的操作系统是（D ）。 A.分布式系统 B. 实时系统 C.分时系统 D.批处理系统 16、设计实时操作系统时，（ B ）不是主要的追求目标。 A.安全可靠 B. 资源利用率 C.及时响应 D.快速处理 二、单项选择题（进程控制与同步部分） 1、进程从运行状态变为等待状态的原因可能是（A ）。 A.输入/输出事件发生 B.时间片到 C.输入/输出事件完成 D.某个进程被唤醒 2.1 进程与线程 进程是指令的集合（错，程序是指令的集合，进程是程序的一次执行过程） 优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改变（错） 在单CPU的系统中，任意时刻都有一个进程处于运行状态（错，可以空转） 进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞（错！等待CPU的进程处于就绪状态） 进程获得CPU运行是通过调度得到的（对） 线程是一种特殊的进程（对） 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位（对）进程是PCB结构、程序和数据的集合（对） 撤销父进程时，应同时撤销子进程（错！进程撤销可采用两种策略，一种是只撤销指定进程，另一种是撤销指定进程和其子孙进程） 线程的切换，可能会引起进程的切换（对） 引入线程后，处理机只在线程中切换（错！！） 线程是比进程更小的能独立运行的基本单位（错，这句话的成立需要一定的前提条件） 线程的引入增加了程序执行的时空开销（错，应为减少） 一个进程一定包含多个线程（错） 一个进程创建的若干线程共享该进程的程序段和数据段，但是它们有各自的运行栈区（对）中断是进程切换的必要条件，而不是充分条件。（对） 进程的基本特点：动态性，并发性，独立性，异步性，结构性。 在多道程序设计环境下，操作系统分配资源以进程为基本单位 在引入线程的操作系统中，资源分配的基本单位是进程，CPU分配的基本单位是线程。 在引入线程的操作系统中，进程是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位 从运行状态到就绪状态是由于时间片用完或出现了比现在进程优先级更高的进程（调度程序决定） 从就绪状态到运行状态是调度程序决定的 从阻塞状态到就绪状态是协作程序决定的 从运行状态到阻塞状态是进程自身决定的（只有这个是主动的） 对进程的管理和控制使用原语。（原语包括创建原语，撤销原语，阻塞原语，唤醒原语等）一个进程被唤醒意味着进程变为就绪状态（该进程可能重新占用CPU）。（唤醒原语的功能是将被被唤醒进程从阻塞队列中移到就绪队列中） 降低进程优先级的合理时机是进程的时间片用完。 进程调度主要负责选一个进程占有CPU。 建立多线程的主要目的是提高CPU的利用率。 进程调度的方式有抢占式，非抢占式两种。 (?)以下 C 不会引起进程创建。A.用户登录 B.作业调度 C.设备分配 D.应用请求 进程与程序的联系与区别： 联系：进程是程序的一次执行过程，没有程序就没有进程 区别： 1.进程是程序的执行，所以进程属于动态概念，程序是一组指令的有序集合，是静态的概念 2.进程的存在是暂时的，程序的存在是永久的（相对而言） 操作系统进程管理实验 实验题目： （1）进程的创建编写一段程序，使用系统调用fork( )创建两个子进程。当此程序运行时，在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符：父进程显示字符“a”；子进程分别显示字符“b”和字符“c”。试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因。 （2）进程的控制修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，在观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。 （3）编制一段程序，使其实现进程的软中断通信。要求：使用系统调用fork( )创建两个子进程，再用系统调用signal( )让父进程捕捉键盘上来的中断信号（即按Del键）；当捕捉到中断信号后，父进程调用系统调用kill( )向两个子进程发出信号，子进程捕捉到信号后分别输出下列信息后终止：Child process 1 is killed by parent! Child process 2 is killed by parent! 父进程等待两个子进程终止后，输出如下的信息后终止：Parent process is killed! 在上面的程序中增加语句signal(SIGINT, SIG_IGN)和signal(SIGQUIT, SIG_IGN)，观察执行结果，并分析原因。 （4）进程的管道通信编制一段程序，实现进程的管道通信。使用系统调用pipe( )建立一条管道线；两个进程P1和P2分别向管道各写一句话：Child 1 is sending a message! Child 2 is sending a message! 而父进程则从管道中读出来自于两个子进程的信息，显示在屏幕上。要求父进程先接收子进程P1发来的消息，然后再接收子进程P2发来的消息。 实验源程序及报告： （1）、进程的创建 #include 进程管理习题答案一．选择题.时进程从阻塞状态变为就绪状态1．在进程管理中，当．等待某一事件B A. 进程被进程调度程序选中．时间片用完D C．等待的事件发生 C答：。2．分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是 ．执行状态B A．就绪状态 ．撤消状态D C．阻塞状态 B答：。V操作是3．P、．两组不同的机器指令B ．两条低级进程通信原语A．两条高级进程通信原语D ．两条系统调用命令C A答：。．对进程的管理和控制使用4．原语 B A．指令 ．信箱通信 D C．信号量 B答：。5．进程的并发执行是指若干个进程 ．在执行的时间上是重叠的 B A．同时执行 ．共享系统资源D C．在执行的时间上是不可重叠的B答：等待进程。1，则表示有初值为6．若P、V操作的信号量S2，当前值为－个3D．2．1个 C ．个0A．个B B答：7．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的条件。②①；由运行状态变为阻塞状态的条件是是 ．等待某事件发生B A．时间片用完 ．被进程调度程序选中D C．等待的某事件己发生 B②答，①D 变化是不可能发生的。8．下列的进程状态变化中， ．运行一等待 B A．运行一就绪 ．等待一就绪D ．等待一运行C C答：。．一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为9．等待 B ．就绪A ．由用户自己确定D ．运行C． A答：。10．用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为．任意值D B．．1 A．一1 C答：．11．用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为 ．完成D C．运行．就绪 B A．等待B答：关系。．进程间的同步是指进程间在逻辑上的相互12．调用D继续B．制约 C. A．联接 B答：操作的特殊变量。操作和V 是一种只能进行P13． ．信号量 D ．进程C．同步．调度A B D答：。14．下面对进程的描述中，错误的是 ．进程执行需要处理机B A．进程是动态的概念 ．进程是指令的集合D C．进程是有生命期的 D答：。15．下面的叙述中正确的是 ．操作系统的一个重要概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同。A．为了避免发生进程死锁，各进程只能逐个申请资源。B中读出与本身运行状况有关的信息PCBPCB管理进程，用户进程可以从此C．操作系统用．进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系D D答：16．进程控制就是对系统中的进程实施有效的管理，通过使用、进程撤销、进程阻塞、进程唤醒等进程控制原语实现。．进程管理 B A．进程运行 ．进程同步D C．进程创建 C答：对进程进行管理。17．操作系统通过 CHCTD．DCT C B．PCB ．．AJCB最新第二章-操作系统进程(练习题答案)
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