第4章练习(上)

1 解释名词 程序的顺序执行 程序的并发执行 答 一个程序由若干个程序段组成 而这些程序段的执行必须是顺序的 这种答 一个程序由若干个程序段组成 而这些程序段的执行必须是顺序的 这种 程序执行的方式就称为程序的顺序执行 若干个程序段同时在系统中运行 这程序执行的方式就称为程序的顺序执行 若干个程序段同时在系统中运行 这 些程序的执行在时间上是重迭的 一个程序段的执行尚未结束 另一个程序段些程序的执行在时间上是重迭的 一个程序段的执行尚未结束 另一个程序段 的执行已经开始 即使这种重迭是很小的 也称这几个程序段是并发执行的 的执行已经开始 即使这种重迭是很小的 也称这几个程序段是并发执行的 2 什么是进程 进程与程序的主要区别是什么 答 进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次活动答 进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次活动 是系统进行是系统进行 资源分配和调度的独立单元 资源分配和调度的独立单元 进程和程序的区别 进程和程序的区别 程序是静态的 进程是动态的程序是静态的 进程是动态的 进程有程序和数据两部分组成进程有程序和数据两部分组成 进程具有生命周期 有诞生和消亡 是短暂的 而程序是相对长久的进程具有生命周期 有诞生和消亡 是短暂的 而程序是相对长久的 进程能更真实的描述并发 而程序不行进程能更真实的描述并发 而程序不行 一个进程可以对应多个程序 一个程序可以对应多个进程一个进程可以对应多个程序 一个程序可以对应多个进程 进程可以创建其他进程 程序不能进程可以创建其他进程 程序不能 3 图 1 所示 设一誊抄程序 将 f 中记录序列正确誊抄到 g 中 这一程序由 get copy put 三个程序段组成 它们分别负责获得记录 复制记录 输出记录 请指出 这三个程序段对 f 中的 m 个记录进行处理时各种操作的先后次序 并画出誊抄此记录序列 的先后次序图 假设 f 中有 1 2 m 个记录 s t 为设置在主存中的软件缓冲区 每 次只能装一个记录 图 1 改进后的誊抄过程 解解 f s copy t put g get 4 进程有哪几种基本状态 试画出进程状态变迁图 并标明发生变迁的可能原因 答 进程有三个基本状态 运行状态 就绪状态和等待状态 又称阻塞 挂起 睡眠 答 进程有三个基本状态 运行状态 就绪状态和等待状态 又称阻塞 挂起 睡眠 5 什么是进程控制块 它有什么作用 答 进程控制块答 进程控制块 PCBPCB 为了便于系统控制和描述进程的活动过程 在操作系统核心中为 为了便于系统控制和描述进程的活动过程 在操作系统核心中为 进程定义的一个专门的数据结构 进程定义的一个专门的数据结构 作用 系统用作用 系统用 PCBPCB 来控制和管理进程的调用 来控制和管理进程的调用 PCBPCB 也是系统感知进程存在的唯一标志 也是系统感知进程存在的唯一标志 6 n 个并发进程共用一个公共变量 Q 写出用信号灯的 p v 操作实现 n 个进程互斥时的程 序描述 并说明信号灯值的取值范围 7 我们用进程流图来描述一组合作进程执行的先后次序 试用信号灯的 p v 操作实现如 图 2 a b 中所示进程之间的同步 并写出程序描述 图 2 图 3 S f P1 P2 P3 P4 P5P6 P7 S f S f P1 P2P3 P5 P4 8 如图 3 所示的进程流图中 有五个进程合作完成某一任务 试说明这五个进程之间的同 步关系 并用 p v 操作实现之 并要求写出程序描述 9 如图 4 所示 get copy put 三进程共用两个缓冲区 s t 其大小为每次存放一个记 录 get 进程负责不断地把输入记录送入缓冲区 s 中 copy 进程负责从缓冲区 s 中取出记 录复制到缓冲 t 中 而 put 进程负责把记录从缓冲区 t 中取出打印 试用 p v 操作实现这 三个进程之间的同步 并写出程序描述 图 4 缓冲区 s缓冲区 t getcopyput 10 什么是进程的互斥与同步 同步和互斥这两个概念有什么联系与区别 答 进程同步 是指进程之间一种直接的协同关系 是一些进程相互合作 共同完成一项答 进程同步 是指进程之间一种直接的协同关系 是一些进程相互合作 共同完成一项 任务 进程剪得直接相互作用构成进程的同步 任务 进程剪得直接相互作用构成进程的同步 进程互斥 进程互斥 在系统中 许多进程需要共享资源 而这些资源往往要求排他性的使用 在系统中 许多进程需要共享资源 而这些资源往往要求排他性的使用 即一次只能为一个进程服务 因此 个进程间互斥使用这些资源 进程间的这种关系叫做即一次只能为一个进程服务 因此 个进程间互斥使用这些资源 进程间的这种关系叫做 进程互斥 进程互斥 联系 进程互斥与同步是指在进程推进时的相互制约关系 在多道程序系统中 由于资联系 进程互斥与同步是指在进程推进时的相互制约关系 在多道程序系统中 由于资 源共享与进程合作 这种进程间的制约成为可能 源共享与进程合作 这种进程间的制约成为可能 区别 进程同步主要源于进城合作 是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用 区别 进程同步主要源于进城合作 是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用 为进程提供直接制约关系 在多道环境下 这种进程在执行次序上的协调是必不可少的 为进程提供直接制约关系 在多道环境下 这种进程在执行次序上的协调是必不可少的 而进程互斥 主要源于资源共享 是进程间的间接制约关系 在多道系统中 每次只允许而进程互斥 主要源于资源共享 是进程间的间接制约关系 在多道系统中 每次只允许 一个进程访问的资源成为临界资源 进程互斥就是保证每次只有一个进程使用临界资源 一个进程访问的资源成为临界资源 进程互斥就是保证每次只有一个进程使用临界资源 11 在生产者一消费者问题中 我们设置三个信号灯 一个用于互斥的信号灯 mutex 其 初值为 1 另外两个信号灯是 full 初值为 0 用以指示缓冲区内是否有物品 和 empty 初值为 n 表示可利用的缓冲区数目 试写出此时的生产者一消费者问题的描述 12 判断正是列同步算法是否有错 请指出错误原因并改正 1 三个进程并发活动的进程流图 5 所示 其同步算法描述如下 main int s 1 改正改正 int int S13 0 S23 0 S13 0 S23 0 cobegin p1 p2 p3 coend p1 v s 改正改正 V S13 V S13 p2 改正改正 p s V S23 V S23 p3 改正改正 p s P S13 P S13 P S23 P S23 P1P2 P3 S f 图 5 图 4 25 2 设 a b 两进程共用一缓冲区 t a 向 t 写入信息 b 则从 t 读出信息 算法框图 如图 6 所示 3 设 a b 为两个并发进程 它们共享一临介资源 其执行临界区的算法框图如图 7 所示 更正更正 注 信号灯 s1 s2的值均为 0注 信号灯 s 的值为 0 图 7 图 6 向 t 写入信息 v s A 进程 P s 从 t 读出信息 B 进程 csa v s1 p s2 A 进程 csb B 进程 v s2 P s p s1 v s2 13 试说明进程创建的主要功能是什么 答 创建进程原语的主要功能有以下三项 答 创建进程原语的主要功能有以下三项 1 为新建进程申请一个 为新建进程申请一个 PCB 2 将创建者 即父进程 提供的新建进程的信息填入 将创建者 即父进程 提供的新建进程的信息填入 PCB 中 中 3 将新建进程设置为就绪状态 并按照所采用的调度算法 把 将新建进程设置为就绪状态 并按照所采用的调度算法 把 PCB 排入就绪队列中 排入就绪队列中 14 用于进程控制的原语主要有哪几个 答 主要有 进程创建 进程撤销 进程阻塞 进程唤醒 答 主要有 进程创建 进程撤销 进程阻塞 进程唤醒 15 什么是线程 线程与进程有什么区别 答 线程是指进程内的一个执行单元答 线程是指进程内的一个执行单元 也是进程内的可调度实体也是进程内的可调度实体 与进程的区别与进程的区别 1 地址空间地址空间 进程内的一个执行单元进程内的一个执行单元 进程至少有一个线程进程至少有一个线程 它们共享进程的地址空间它们共享进程的地址空间 而而