操作系統(tǒng)ch2 進程與線程的重點題型

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

2、線程共享進程擁有的全部資源。）原語：原語：由若干條機器指令構(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)：在每個進程中，訪問臨界資源的一段代碼。臨界資源：臨界資源：在同一時刻，只允許有一個進程對其訪問的資源。管程：管程：代表共享資源的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及由于對該共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實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)在單位時間內(nèi)完成的用戶或系統(tǒng)請求越多，系統(tǒng)的資源得到充分利用。四、簡答題1在操作系統(tǒng)中為什么要引入進程概念？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)。用程序這個靜態(tài)概念已經(jīng)不

4、能如實反映程序并發(fā)執(zhí)行過程中的這些特征。為此，人們引入“進程（Process）”這一概念來描述程序動態(tài)描述程序動態(tài)執(zhí)行過程執(zhí)行過程的性質(zhì)。進程和程序是兩個完全不同的概念。進程與程序的主要區(qū)別主要區(qū)別：進程程序進程是動態(tài)概念程序是靜態(tài)概念進程具有并發(fā)性，宏觀上同時運行程序本身具有順序性，程序的并發(fā)執(zhí)行是通過進程實現(xiàn)的進程具有獨立性，是一個能獨立運行的單位，是系統(tǒng)資源分配的基本單位，是運行調(diào)度的基本單位程序本身沒有此特性程序和進程無一一對應(yīng)

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

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

7、互斥就是保證每次只有一個進程使用臨界資源。互斥進程之間的關(guān)系如同汽車在交叉路口爭用車道，籃球比賽中雙方爭搶籃板球。3while(TRUE)理完一人還有顧客嗎P(cutomers)若無顧客理發(fā)師睡眠P(mutex)進程互斥waiting:=waiting–1等候顧客數(shù)少一個V(barbers)理發(fā)師去為一個顧客理發(fā)V(mutex)開放臨界區(qū)cuthair()正在理發(fā)customer()P(mutex)進程互斥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)無理發(fā)師顧客坐著養(yǎng)神gethaircut()一個顧客坐下等理elseV(mutex)人滿了走吧!2、設(shè)公共汽車上，司機的活動是：啟動車輛，正常行車，到站停車；售票員的活動是：上、設(shè)公共汽車上，司機的活動是：啟動車輛，正常行車，到站停車；售票員的活動是：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，這兩個活動有什么同步關(guān)系？請用信號燈的動有什么同步關(guān)系？請用信號燈的PV操作實現(xiàn)它們的同步。操作實現(xiàn)它們的同步。第一步：確定進程間的關(guān)系。司機啟動車輛的動作必須與售票員的動作取得同步；售票員開車門的動作也必須同司機停車取得同步。第二步：確定信號量及其值。由于司機與售票員之間要互通消息，司機進程設(shè)置一個私有信號量run，用于判斷是否關(guān)車門，司機能否啟

10、動車輛，初值為1。售票員進程設(shè)置一個私有信號量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操作的位置司機操作中，是否關(guān)門？沒關(guān)則等待，這是一個P操作，P(run)；司機操作中，設(shè)立停車標(biāo)志，這是一個V操作，V(stop)；售票員操作中，是否停車？沒停則等待，這是一個P操作，P(stop)；售票員操作中，設(shè)立關(guān)門標(biāo)志，這是一個V操作，V(run)stoprun:semapherun:=1是否關(guān)車門stop: