操作系統(tǒng)ch2 進(jìn)程與線程的重點(diǎn)題型

1、1第2章進(jìn)程與線程習(xí)題進(jìn)程與線程習(xí)題三、名詞解釋進(jìn)程：進(jìn)程：一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程。PCB：進(jìn)程控制塊：進(jìn)程控制塊PCB（ProcessControlBlock），PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。它是描述和管理進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線程：線程：線程是進(jìn)程內(nèi)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的、可調(diào)度的執(zhí)行單元。（線程自己基本上不擁有資源，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行時(shí)必不可少的資源（如程序計(jì)數(shù)器、一組寄存器和棧），但它可以與同屬一個(gè)進(jìn)程的其他

2、線程共享進(jìn)程擁有的全部資源。）原語(yǔ)：原語(yǔ)：由若干條機(jī)器指令構(gòu)成，用以完成特定功能的一段程序。這段程序在執(zhí)行期間不可分割。臨界區(qū)：臨界區(qū)：在每個(gè)進(jìn)程中，訪問臨界資源的一段代碼。臨界資源：臨界資源：在同一時(shí)刻，只允許有一個(gè)進(jìn)程對(duì)其訪問的資源。管程：管程：代表共享資源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及由于對(duì)該共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)施操作的一組過程所組成的資源管理程序，共同構(gòu)成了一個(gè)操作系統(tǒng)的資源管理模塊，我們稱之為管程。系統(tǒng)吞吐量系統(tǒng)吞吐量:每秒的數(shù)據(jù)處理量。吞吐量是

3、在給定時(shí)間段內(nèi)系統(tǒng)完成的交換數(shù)量。即系統(tǒng)的吞吐量越大，說明系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)完成的用戶或系統(tǒng)請(qǐng)求越多，系統(tǒng)的資源得到充分利用。四、簡(jiǎn)答題1在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？它與程序的差別和關(guān)系是怎樣的？在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？它與程序的差別和關(guān)系是怎樣的？由于多道程序的并發(fā)執(zhí)行時(shí)共享系統(tǒng)資源，共同決定這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行過程中就出現(xiàn)了相互制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走停?！钡男聽顟B(tài)。用程序這個(gè)靜態(tài)概念已經(jīng)不

4、能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過程中的這些特征。為此，人們引入“進(jìn)程（Process）”這一概念來描述程序動(dòng)態(tài)描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程執(zhí)行過程的性質(zhì)。進(jìn)程和程序是兩個(gè)完全不同的概念。進(jìn)程與程序的主要區(qū)別主要區(qū)別：進(jìn)程程序進(jìn)程是動(dòng)態(tài)概念程序是靜態(tài)概念進(jìn)程具有并發(fā)性，宏觀上同時(shí)運(yùn)行程序本身具有順序性，程序的并發(fā)執(zhí)行是通過進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程具有獨(dú)立性，是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的單位，是系統(tǒng)資源分配的基本單位，是運(yùn)行調(diào)度的基本單位程序本身沒有此特性程序和進(jìn)程無(wú)一一對(duì)應(yīng)

5、關(guān)系，一個(gè)進(jìn)程可順序執(zhí)行多個(gè)程序一個(gè)程序可由多個(gè)進(jìn)程共用進(jìn)程異步前進(jìn)，會(huì)相互制約程序不具備此特性進(jìn)程和程序之間存在密切的關(guān)系密切的關(guān)系：進(jìn)程的功能是通過程序的運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)程活動(dòng)的主體是程序，進(jìn)程不能脫離開具體程序而獨(dú)立存在。2什么是進(jìn)程的互斥與同步？什么是進(jìn)程的互斥與同步？進(jìn)程的同步與互斥是指進(jìn)程在推進(jìn)時(shí)的相互制約關(guān)系。進(jìn)程的同步與互斥是指進(jìn)程在推進(jìn)時(shí)的相互制約關(guān)系。在多道程序系統(tǒng)中，由于進(jìn)程合作與資源共享，這種進(jìn)程間的制約稱為可

6、能。我們把前者稱為進(jìn)程同步，后者稱為進(jìn)程互斥。進(jìn)程同步是進(jìn)程間共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生相互作用的關(guān)系。進(jìn)程同步是進(jìn)程間共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生相互作用的關(guān)系。為進(jìn)程之間的直接制約關(guān)系。在多道環(huán)境下，這種進(jìn)程間在執(zhí)行次序上的協(xié)調(diào)是必不可少的。同步進(jìn)程之間的關(guān)系如同接力賽跑中的運(yùn)動(dòng)員，或生產(chǎn)流水線的每一道工序。進(jìn)程互斥是進(jìn)程之間的間接制約關(guān)系。進(jìn)程互斥是進(jìn)程之間的間接制約關(guān)系。在多道系統(tǒng)中，每次只允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源稱為臨界資源，進(jìn)程

7、互斥就是保證每次只有一個(gè)進(jìn)程使用臨界資源。互斥進(jìn)程之間的關(guān)系如同汽車在交叉路口爭(zhēng)用車道，籃球比賽中雙方爭(zhēng)搶籃板球。3while(TRUE)理完一人還有顧客嗎P(cutomers)若無(wú)顧客理發(fā)師睡眠P(mutex)進(jìn)程互斥waiting:=waiting–1等候顧客數(shù)少一個(gè)V(barbers)理發(fā)師去為一個(gè)顧客理發(fā)V(mutex)開放臨界區(qū)cuthair()正在理發(fā)customer()P(mutex)進(jìn)程互斥if(waiting)wait

8、ing:=waiting1等候顧客數(shù)加1V(customers)必要的話喚醒理發(fā)師V(mutex)開放臨界區(qū)P(barbers)無(wú)理發(fā)師顧客坐著養(yǎng)神gethaircut()一個(gè)顧客坐下等理elseV(mutex)人滿了走吧!2、設(shè)公共汽車上，司機(jī)的活動(dòng)是：?jiǎn)?dòng)車輛，正常行車，到站停車；售票員的活動(dòng)是：上、設(shè)公共汽車上，司機(jī)的活動(dòng)是：?jiǎn)?dòng)車輛，正常行車，到站停車；售票員的活動(dòng)是：上乘客，關(guān)車門，售票，開車門，下乘客。在汽車不斷到站、停車、

9、行駛過程中，這兩個(gè)活乘客，關(guān)車門，售票，開車門，下乘客。在汽車不斷到站、停車、行駛過程中，這兩個(gè)活動(dòng)有什么同步關(guān)系？請(qǐng)用信號(hào)燈的動(dòng)有什么同步關(guān)系？請(qǐng)用信號(hào)燈的PV操作實(shí)現(xiàn)它們的同步。操作實(shí)現(xiàn)它們的同步。第一步：確定進(jìn)程間的關(guān)系。司機(jī)啟動(dòng)車輛的動(dòng)作必須與售票員的動(dòng)作取得同步；售票員開車門的動(dòng)作也必須同司機(jī)停車取得同步。第二步：確定信號(hào)量及其值。由于司機(jī)與售票員之間要互通消息，司機(jī)進(jìn)程設(shè)置一個(gè)私有信號(hào)量run，用于判斷是否關(guān)車門，司機(jī)能否啟

10、動(dòng)車輛，初值為1。售票員進(jìn)程設(shè)置一個(gè)私有信號(hào)量stop，用于判斷是否停車，售票員是否能夠開車門，初值為0第三步：確定P、V操作的位置司機(jī)操作中，是否關(guān)門？沒關(guān)則等待，這是一個(gè)P操作，P(run)；司機(jī)操作中，設(shè)立停車標(biāo)志，這是一個(gè)V操作，V(stop)；售票員操作中，是否停車？沒停則等待，這是一個(gè)P操作，P(stop)；售票員操作中，設(shè)立關(guān)門標(biāo)志，這是一個(gè)V操作，V(run)stoprun:semapherun:=1是否關(guān)車門stop: