操作系統(tǒng)第二章課后復習資料操作系統(tǒng)第二章課后復習資料/操作系統(tǒng)第二章課后復習資料第二章進程管理2.試畫出下面4條語句的前趨圖:S1S1S4S3S4S3S2S3:;S2S4:1;3.為什么程序并發(fā)執(zhí)行會產(chǎn)生間斷性特征？程序在并發(fā)執(zhí)行時，由于它們共享系統(tǒng)資源，以與為完成同一項任務而相互合作，致使在這些并發(fā)執(zhí)行的進程之間，形成了相互制約的關系，從而也就使得進程在執(zhí)行期間出現(xiàn)間斷性。4.程序并發(fā)執(zhí)行時為什么會失去封閉性和可再現(xiàn)性？因為程序并發(fā)執(zhí)行時，是多個程序共享系統(tǒng)中的各種資源，因而這些資源的狀態(tài)是由多個程序來改變，致使程序的運行失去了封閉性。而程序一旦失去了封閉性也會導致其再失去可再現(xiàn)性。5.在操作系統(tǒng)中為什么要引入進程概念？它會產(chǎn)生什么樣的影響?為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行，并能對并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述，從而在操作系統(tǒng)中引入了進程概念。影響:使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實行。6.試從動態(tài)性，并發(fā)性和獨立性上比較進程和程序?a.動態(tài)性是進程最基本的特性，可表現(xiàn)為由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，因得不到資源而暫停執(zhí)行，以與由撤銷而消亡，因而進程由一定的生命期；而程序只是一組有序指令的集合，是靜態(tài)實體。b.并發(fā)性是進程的重要特征，同時也是的重要特征。引入進程的目的正是為了使其程序能和其它建立了進程的程序并發(fā)執(zhí)行，而程序本身是不能并發(fā)執(zhí)行的。c.獨立性是指進程實體是一個能獨立運行的基本單位，同時也是系統(tǒng)中獨立獲得資源和獨立調(diào)度的基本單位。而對于未建立任何進程的程序，都不能作為一個獨立的單位來運行。7.試說明的作用?為什么說是進程存在的唯一標志?a.是進程實體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。中記錄了操作系統(tǒng)所需的用于描述進程情況與控制進程運行所需的全部信息。因而它的作用是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序(含數(shù)據(jù))，成為一個能獨立運行的基本單位，一個能和其它進程并發(fā)執(zhí)行的進程。b.在進程的整個生命周期中，系統(tǒng)總是通過其對進程進行控制，系統(tǒng)是根據(jù)進程的而不是任何別的什么而感知到該進程的存在的，所以說，是進程存在的唯一標志。8.試說明進程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因.a.處于就緒狀態(tài)的進程，當進程調(diào)度程序為之分配了處理機后，該進程便由就緒狀態(tài)變?yōu)閳?zhí)行狀態(tài)。b.當前進程因發(fā)生某事件而無法執(zhí)行，如訪問已被占用的臨界資源，就會使進程由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)。c.當前進程因時間片用完而被暫停執(zhí)行，該進程便由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。9.為什么要引入掛起狀態(tài)？該狀態(tài)有哪些性質(zhì)？a.引入掛起狀態(tài)主要是出于4種需要（即引起掛起的原因）:終端用戶的請求，父進程請求，負荷調(diào)節(jié)的需要，操作系統(tǒng)的需要。b.被掛起的進程是處于靜止狀態(tài)，并且不能直接被處理機調(diào)度。17.為什么進程在進入臨界區(qū)之前應先執(zhí)行“進入?yún)^(qū)”代碼？而在退出前又要執(zhí)行“退出區(qū)”代碼？為了實現(xiàn)多個進程對臨界資源的互斥訪問，必須在臨界區(qū)之前加一段用于檢查臨界資源是否正在被訪問的代碼，如未被訪問，該進程可進入臨界區(qū)對此臨界資源進行訪問；如正被訪問，則該進程不能進入臨界區(qū)訪問臨界資源。在退出臨界區(qū)后，執(zhí)行恢復訪問標志的代碼為“退出區(qū)”，而在退出前執(zhí)行“退出區(qū)”代碼主要是為了使其它進程能再訪問此臨界資源。18.同步機構(gòu)應遵循哪些基本準則？為什么？a.空閑讓進、忙則等待、有限等待、讓權等待四條準則b.為實現(xiàn)進程能互斥地進入到自己的臨界區(qū)19.試從物理概念上說明記錄型信號量和。(S)：當>0時，表示目前系統(tǒng)中這類資源還有可用的，執(zhí)行一次操作，意味著進程請求一個單位的該類資源，是系統(tǒng)中可供分配的該類資源減少一個，因此描述為1；當<0時，表示該類資源已分配完畢，因此進程應調(diào)用原語，進行自我阻塞，放棄處理機，并插入到信號量鏈表中。(S)：執(zhí)行一次操作，意味著釋放一個單位的可用資源，使系統(tǒng)中可供分配的該類資源數(shù)增加一個，故執(zhí)行1操作。若加1后≤0，則表示在該信號量鏈表中，仍有等待該資源的進程被阻塞，因此應調(diào)用原語，將鏈表中的第一個等待進程喚醒。22.試寫出相應的程序來描述圖2-17所示的前驅(qū)圖。a.a,b,c,d,e,f,g,h;0,0,0,0,0,0,0,0;S1;(a);(b);;(a);S2;(c);(d);;(b);S3;(e);;(c);S4;(f);;(d);S5;(g);;(e);S6;(h);;(f);(g);(h);S7;;23.在生產(chǎn)者—消費者問題中，如果缺少了()或()，對執(zhí)行結(jié)果將會有何影響？如果缺少了()，那么表明從第一個生產(chǎn)者進程開始就沒有對信號量值改變，即使緩沖池存放的產(chǎn)品已滿了，但的值還是0，這樣消費者進程在執(zhí)行()時會認為緩沖池是空的而取不到產(chǎn)品，那么消費者進程則會一直處于等待狀態(tài)。如果缺少了()，例如在生產(chǎn)者進程向n個緩沖區(qū)投滿產(chǎn)品后消費者進程才開始從中取產(chǎn)品，這時0，，那么每當消費者進程取走一個產(chǎn)品時并沒有被改變，直到緩沖池中的產(chǎn)品都取走了，的值也一直是0，即使目前緩沖池有n個空緩沖區(qū)，生產(chǎn)者進程要想再往緩沖池中投放產(chǎn)品會因申請不到空緩沖區(qū)而被阻塞。24.在生產(chǎn)者—消費者問題中，如果將兩個操作即()和()互換位置，或者將()和()互換位置，結(jié)果會如何？在生產(chǎn)者—消費者問題中，如果將兩個操作，即()和()互換位置后，可能引起死鎖。考慮系統(tǒng)中緩沖區(qū)全滿時，若一生產(chǎn)者進程先執(zhí)行了()操作并獲得成功，則當再執(zhí)行()操作時，它將因失敗而進入阻塞狀態(tài)，它期待消費者進程執(zhí)行()來喚醒自己，在此之前，它不可能執(zhí)行()操作，從而使試圖通過執(zhí)行()操作而進入自己的臨界區(qū)的其他生產(chǎn)者和所有消費者進程全部進入阻塞狀態(tài)，這樣容易引起系統(tǒng)死鎖。若()和()互換位置后只是影響進程對臨界資源的釋放次序，而不會引起系統(tǒng)死鎖，因此可以互換位置。25.我們?yōu)槟撑R界資源設置一把鎖W，當1時表示關鎖；當0時表示鎖已打開，試寫出開鎖和關鎖原語，并利用它們?nèi)崿F(xiàn)互斥。整型信號量：(W):11;(W):0;記錄型信號量：(W):1;(W>1)()(W):1;(W>0)()例子：0；(W);(W);;26.試修改下面生產(chǎn)者——消費者問題解法中的錯誤：:……;();();();……();;:……();();();1;();;;27.試利用記錄型信號量寫出一個不會出現(xiàn)死鎖的哲學家進餐問題的算法。三種解決方法中的任意一種即可（略）。6228.在測量控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務時，把所采集的數(shù)據(jù)送往一單緩沖區(qū)；計算任務從該單緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)進行計算。試寫出利用信號量機制實現(xiàn)兩任務共享單緩沖區(qū)的同步算法。a.,,:1,1,0;:……;();();;();();;:……();();;();();;;b.,:1,0;:……;();;();;:……();;();;;31.參考76頁32.參考91頁33.試比較進程間的低級通信工具與高級通信工具.用戶用低級通信工具實現(xiàn)進程通信很不方便，因為其效率低，通信對用戶不透明，所有的操作都必須由程序員來實現(xiàn)，而高級通信工具則可彌補這些缺陷，用戶可直接利用操作系統(tǒng)所提供的一組通信命令，高效地傳送大量的數(shù)據(jù)。36.為什么要在中引入線程？在中引入進程的目的，是為了使多個程序能并發(fā)執(zhí)行，以提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。在中再引入線程，則是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的時空開銷，使具有更好的并發(fā)性。38.試從調(diào)度性，并發(fā)性，擁有資源與系統(tǒng)開銷方面對進程和線程進行比較.a.調(diào)度性。在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，擁有資源的基本單位和獨立調(diào)度、分派的基本單位都是進程，在引入線程的中，則把線程作為調(diào)度和分派的基本單位，而把進程作為資源擁有的基本單位；b.并發(fā)性。在引入線程的中，不僅進程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個進程中的多個