知识点和题目结合生成视频---Here is the extracted content from the image: 23级-计算机操作系统知识点归纳 设互斥信号量 mutex 初值为 1 2)用 P、V 原语操作实现简单同步的例子 S1 缓冲区是否空 (0 表示不空，1 表示空)，初值 S1=1; S2 缓冲区是否满 (0 表示不满，1 表示满)，初值 S2=0; 3)生产者——消费者问题 (OS 典型例子): mutex 互斥信号量，初值为 1; full 满缓冲区数，初值为 0; empty 空缓冲区数，初值为 N; 3 处理机调度与死锁 3.1 知识归纳: 处理机调度级别 1. 三级调度: 高级调度 (作业调度)、中级调度 (内存对换)、低级调度 (进程调度) 2. 调度: 选出待分派的作业或进程 3. 处理机调度: 分配处理机 作业状态 作业状态分为四种: 提交、后备、执行和完成。 作业调度和调度的功能 1. 作业调度的任务 后备状态→执行状态 执行状态→完成状态 2. 作业调度的功能 1)记录系统中各个作业的情况 2)按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业 3)为选中的作业分配内存和外设等资源 4)为选中的作业建立相应的进程 5)作业结束后进行善后处理工作 进程调度和调度的功能 1. 进程调度: 后备状态→执行状态 2. 进程调度时机: 任务完成后、等待资源时、运行到时了、发现重调标志 3. 进程调度的功能: 保存现场、挑选进程、恢复现场 两级调度模型作业调度和进程调度的区别 | | 为进程活动做准备，即 有获得处理机的资格 | 调度次数 | 有的系统不设作业调 度 | | :------------- | :------------------------------ | :--------- | :-------------- | | 作业调度(宏观调度) | | | | | 进程调度(微观调度) | 使进程活动起来，即分 配得到了处理机 | 调度频率高 | 进程调度必不可少 | 23级-计算机操作系统知识点归纳 评价调度算法的指标 调度性能评价准则: CPU利用率、吞吐量、周转时间、等待时间、响应时间 1. 吞吐量: 单位时间内CPU完成作业的数量 2. 周转时间: 1) 周转时间=完成时刻-提交时刻 2) 平均周转时间=周转时间/n 3) 带权周转时间=周转时间/实际运行时间 4) 平均带权周转时间=带权周转时间/n 简单的调度算法 1. 先来先服务法 (FCFS) 调度算法的实现思想: 按作业 (进程) 到来的先后次序进行调度，即先来的先得到运行。用于作业调度: 从作业队列 (按时间先后为序) 中选择队列头的一个或几个作业运行。用于进程调度: 从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程投入运行。 例如设有三个作业，编号为1, 2, 3。各作业分别对应一个进程。各作业依次到达，相差一个时间单位。①图示出采用FCFS方式调度时这三个作业的执行顺序 ②算出各作业的周转时间和带权周转时间 | 作业 | 到达时间 | 运行时间 | 开始时间 | 完成时间 | 周转时间 | 带权周转时间 | |---|---|---|---|---|---|---| | 1 | 0 | 24 | 0 | 24 | 24 | 1 | | 2 | 1 | 3 | 24 | 27 | 26 | 8.67 | | 3 | 2 | 3 | 27 | 30 | 28 | 9.33 | 平均周转时间 T=26 平均带权周转时间 W=6.33 2. 短作业优先 调度算法的实现思想: 每当执行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列中执行时间最短的进程执行。 3. 优先级调度算法的实现思想: 从就绪队列中选出优先级最高的进程到CPU上运行。 1) 两种不同的处理方式: 非抢占式优先级法、抢占式优先级法 2) 两种确定优先级的方式: 静态优先级、动态优先级 死锁 死锁: 多个进程循环等待已占有的资源而无限期地僵持下去的局面。 产生死锁的根本原因 产生死锁的根本原因: 资源有限且操作不当。 产生死锁的必要条件 产生死锁的必要条件: 互斥条件、不可强占条件、占有且申请条件、循环等待条件。 如果在计算机系统同时具备上面四个必要条件时，那么会发生死锁。即四个条件中有一个不具备，系统就不会发生死锁。 解决死锁的一般方法 Here is the extraction of the relevant content from the image: **Section Title:** 3.2 典型题目 **Question 1:** 1. 单道批处理系统的主要缺点是（ A ）。 A. CPU 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 **Question 2:** 2. 提高单机资源利用率的关键技术是（ D ）。 A. 脱机技术 B. 虚拟技术 C. 交换技术 D. 多道程序设计技术 **Question 3:** 3. 并发性是指若干事件在（ C ）发生。 ```plain 23级-计算机操作系统知识点归纳 4. 批处理系统的主要缺点是（ D ）。 A.系统吞吐量小 B.CPU利用率不高 C.资源利用率低 D.无交互能力 5. （ C ）操作系统允许一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A.网络 B.分布式 C.分时 D.实时 6. 实时操作系统必须在（ B ）内处理来自外部的事件。 A.一个机器周期 B.被控制对象规定时间 C.周转时间 D.时间片 7. 操作系统中有一组特殊的程序，它们不能被系统中断，在操作系统中称为（ B ）。 A.初始化程序 B.原语 C.子程序 D.控制模块 9. 设与某资源相关的信号量初值为 3，当前值为 1，若 M 表示该资源的可使用数，N 表示等待资源的进程数，则 M,N 分别是（ B ）。 A. 0,1 B. 1,0 C. 1,2 D. 2,0 10. 进程和程序的本质区别是（ A ）。 A.前者是动态的，后者是静态的 B.前者存储在内存，后者存储在外存 C.前者在一个文件中，后者在多个文件 D.前者分时使用 CPU，后者独占 CPU 11. 进程的基本状态（ A ）可以由其他两种基本状态转变而来。 A.就绪状态 B.执行状态 C.阻塞状态 D.新建状态 12. 进程处于（ C ）时，它处于非阻塞态。 A.等待从键盘输入数据 B.等待协作进程的一个信号 C.等待操作系统分配 CPU 时间 D.等待网络数据进入内存 13. 处于挂起就绪状态（即静止就绪状态）的进程，可转换为（ B ）。 A.阻塞状态（即活动阻塞状态） B.就绪状态（即活动就绪状态） C.运行状态 D.挂起阻塞状态（即静止阻塞状态） 14. 程序运行时独占系统资源，只有程序本身能改变系统资源状态，这是指（ D ）。 (Options for Q14 are cut off in the image) ``` Header: 23级-计算机操作系统知识点归纳 15.进程和程序的本质区别在于（ D ）。 A.前者分时使用 CPU, 或者独占 CPU B.前者存储在内存，后者存储在外存 C.前者具有异步性，后者具有可再现性 D.前者可以并发执行，后者不能并发执行 16.进程的状态和优先级信息存放在（ B ）。 A.JCB B.PCB C.快表 D.页表 17.一个进程的读盘操作完成后，操作系统针对该进程必做的是（ A ）。 A.修改进程状态为就绪态 B.降低进程优先级 C.进程分配用户内存空间 D.增加进程的时间片大小 18.下列选项中，会导致进程从执行态变为就绪态的事件是（ D ）。 A.执行 P 操作 B.申请内存失败 C.启动 I/O 设备 D.被高优先级进程抢占 19.用信箱实现进程间互通信息的通信机制要有两个通信原语，它们是（ C ）。 A.发送原语和执行原语 B.就绪原语和执行原语 C.发送原语和接收原语 D.就绪原语和接收原语 20.死锁的 4 个必要条件中，无法破坏的是（ B ）。 A.环路等待资源 B.互斥使用资源 C.占有且等待资源 D.非抢夺式分配 21.死锁与安全状态的关系是（ D ）。 A.死锁状态有可能就是安全状态 B.安全状态有可能成为死锁状态 C.不安全状态就是死锁状态 D.死锁状态一定是不安全状态 22.若记录型信号量 S 的初值是 3, 则当前值为 1 时表示有（ C ）个阻塞 等待进程。 A. 1 个 B. 2 个 C. 0 个 D. 1 个或者 2 个 E. 3 个 23.时间片轮转调度算法是为了（ A ）。 A.多个用户能及时干预系统 B.使系统变得高效 C.优先级较高的进程得到及时响应 D.需要 CPU 时间最少 **Extraction Content:** **Question 24:** 一个作业 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. 2 B. 1 C. 3 D. 0.5 **Question 25:** 下列调度算法中，不会导致饥饿现象的是（A）。 A. 时间片轮转 B. 静态优先数调度 C. 非抢占式短任务优先 D. 抢占式优先 **Question 26:** 系统中有 4 个进程都要使用某类资源。若每个进程最多需要 3 个该类资源，为保证系统不发生死锁，系统应提供该类资源至少是（C）。 A. 3 个 B. 4 个 C. 9 个 D. 12 个 **Question 27:** 某计算机系统中有 8 台打印机，由 K 个进程竞争使用，每个进程最多需要 3 台打印机。该系统可能会发生死锁的 K 的最小值是（C）。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 **Question 28:** 采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用（B）方法解除死锁。 A. 执行并行操作 B. 撤销进程 C. 拒绝分配新资源 D. 修改信号量 **Question 29:** 在操作系统中，P,V 操作是一种（D）。 A. 机器指令 B. 系统调用命令 C. 作业控制命令 D. 进程低级通信原语 **Question 30:** 在 9 个生产者，5 个消费者，共享容量为 7 的缓冲区的生产者-消费者问题中。互斥使用缓冲区的信号量 S 的初值为（D）。 A. 9 B. 5 C. 7 D. 1 **Question 31:** 如果 3 个进程共享一个互斥段，每次最多可以允许 2 个进程进入互斥段，则信号量的变化范围是（A）。 A. 2, 1, 0, -1 B. 3, 2, 1, 0 C. 2, 1, 0, -1, -2 D. 1, 0, -1, -2 **Question 32:** 若记录型信号量 S 的初值为 15，当前值为 -15，则表示有（A）等待进程。 A. 15 个 B. 30 个 C. 16 个 D. 31 个 **Question 33:** 在对记录型信号量 S 的 P 操作的定义中，当信号量的值（B）时，执行 P 操作的进程变为阻塞状态。 A. 大于 0 B. 小于 0 C. 等于 0 D. 小于或等于 0