操作系統(tǒng)第二章作業(yè)答案

1、第二章作業(yè)1.操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程的概念？為了實(shí)現(xiàn)并發(fā)進(jìn)程中的合作和協(xié)調(diào)，以及保證系統(tǒng)的安全，操作系統(tǒng)在進(jìn)程管理方面要做哪些工作？答：為了從變化角度動(dòng)態(tài)地分析研究可以并發(fā)執(zhí)行的程序，真實(shí)的反應(yīng)系統(tǒng)的獨(dú)立性、并發(fā)性、動(dòng)態(tài)性和相互制約，操作系統(tǒng)中不得不引入進(jìn)程的概念。為了防止操作系統(tǒng)及其關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如：PCB等，受到用戶程序破壞，將處理機(jī)分為核心態(tài)和用戶態(tài)。對(duì)進(jìn)程進(jìn)行創(chuàng)建、撤銷(xiāo)以及在某些進(jìn)程狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換控制。2.試描述當(dāng)前正在運(yùn)行

2、的進(jìn)程狀態(tài)改變時(shí)，操作系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)程切換的步驟。答：分為兩種情況：（1）：運(yùn)行狀態(tài)就緒狀態(tài)：根據(jù)進(jìn)程的自身的情況插入到就緒隊(duì)列的適當(dāng)位置，系統(tǒng)收回處理及轉(zhuǎn)入進(jìn)程調(diào)度程序重新進(jìn)行調(diào)度。（2）：運(yùn)行狀態(tài)→阻塞狀態(tài)：系統(tǒng)會(huì)調(diào)用進(jìn)程調(diào)度程序重新選擇一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行。3.現(xiàn)代操作系統(tǒng)一般都提供多任務(wù)的環(huán)境，是回答以下問(wèn)題。為支持多進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行，系統(tǒng)必須建立哪些關(guān)于進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？答：系統(tǒng)必須建立PCB。為支持進(jìn)程的狀態(tài)變遷，系統(tǒng)至少應(yīng)該供哪些進(jìn)程

3、控制原語(yǔ)？答：阻塞、喚醒、掛起和激活原語(yǔ)。當(dāng)進(jìn)程的狀態(tài)變遷時(shí)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化嗎？答：會(huì)根據(jù)狀態(tài)的變遷發(fā)生相應(yīng)的變化。例如：將進(jìn)程PCB中進(jìn)程的狀態(tài)從阻塞狀態(tài)改為就緒狀態(tài)，并將進(jìn)程從阻塞隊(duì)列摘下，投入到就緒隊(duì)列中。4.什么是進(jìn)程控制塊？從進(jìn)程管理、中斷處理、進(jìn)程通信、文件管理、設(shè)備管理及存儲(chǔ)管理的角度設(shè)計(jì)進(jìn)程控制塊應(yīng)該包含的內(nèi)容。答：PCB：描述進(jìn)程本身的特征、狀態(tài)、調(diào)度信息以及對(duì)資源占有情況等的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí)。進(jìn)

4、程控制塊所包含的內(nèi)容：①進(jìn)程信息描述；②CPU信息狀態(tài)；③進(jìn)程調(diào)度信息；④進(jìn)程控制和資源占用信息。5.假設(shè)系統(tǒng)就緒隊(duì)列中有10個(gè)進(jìn)程，這10個(gè)進(jìn)程輪換執(zhí)行，每隔300ms輪換一次，CPU在進(jìn)程切換時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間是10ms，試問(wèn)系統(tǒng)化在進(jìn)程切換上的開(kāi)銷(xiāo)占系統(tǒng)整個(gè)時(shí)間的比例是多少？解：P=(1010)[(30010)10]=3.2%6.試述線程的特點(diǎn)及其與進(jìn)程之間的關(guān)系。答：線程的特點(diǎn)：是被獨(dú)立分派和調(diào)度的基本單位。線程與進(jìn)程的關(guān)系：線程是

5、進(jìn)程的一部分，是進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)實(shí)體；一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程，但至少必須有一個(gè)線程。（2）是畫(huà)圖表示它們執(zhí)行時(shí)的先后次序。執(zhí)行次序?yàn)椋簊1→s2→s3（3）利用Bernstein條件證明，S1、S2和S3哪兩個(gè)可以并發(fā)執(zhí)行，哪兩個(gè)不能。答：R(S1)=xW(S2)=aR(S2)=aW(S2)=bR(S3)=aW(S3)=c因?yàn)椋篧(S1)∩R(S2)=a所以S1和S2不能并發(fā)執(zhí)行。W（S1）∩R(S2)=a所以S1和S3也不能并發(fā)執(zhí)行。又因