復(fù)習(xí)課件第二章

1、程序順序執(zhí)行特征：程序順序執(zhí)行特征： (1) 順序性順序性(Sequential) (2) 封閉性封閉性(Closeness) (3) 可再現(xiàn)性可再現(xiàn)性(Recurrence) 程序并發(fā)執(zhí)行特征：程序并發(fā)執(zhí)行特征： (1) 間斷性間斷性 (2) 失去封閉性失去封閉性 (3) 不可再現(xiàn)性不可再現(xiàn)性描述程序執(zhí)行的工具描述程序執(zhí)行的工具(structure feature) (dynamic)(concurrent) (independent)(asynchronism) 程序程序進(jìn)程進(jìn)程概念概念所在存儲(chǔ)器所在存儲(chǔ)器存在時(shí)間存在時(shí)間組成組成對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)應(yīng)關(guān)系執(zhí)行執(zhí)行靜止靜止就緒就緒活動(dòng)活動(dòng)就緒就緒活動(dòng)

2、活動(dòng)阻塞阻塞靜止靜止阻塞阻塞請(qǐng)求請(qǐng)求I/O掛起掛起激活激活釋放釋放掛起掛起激活激活激活激活掛起掛起r 是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序（含數(shù)據(jù)），成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，行的程序（含數(shù)據(jù)），成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個(gè)能與其它進(jìn)程并發(fā)的進(jìn)程。一個(gè)能與其它進(jìn)程并發(fā)的進(jìn)程。OS是根據(jù)是根據(jù)PCB來對(duì)并發(fā)來對(duì)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程，進(jìn)行控制和管理的。執(zhí)行的進(jìn)程，進(jìn)行控制和管理的。r q 進(jìn)程標(biāo)識(shí)符信息進(jìn)程標(biāo)識(shí)符信息q 處理機(jī)狀態(tài)信息處理機(jī)狀態(tài)信息q 進(jìn)程調(diào)度信息進(jìn)程調(diào)度信息q 進(jìn)程控制信息進(jìn)程控制信息 申請(qǐng)申請(qǐng)PCB-PCB-分配資源分配資源- -初始

3、化初始化PCB-PCB-插入就緒隊(duì)列插入就緒隊(duì)列 檢索檢索PCB-PCB-重置調(diào)度標(biāo)志重置調(diào)度標(biāo)志- -終止子孫進(jìn)程終止子孫進(jìn)程- -收回收回資源資源- -移出隊(duì)列移出隊(duì)列 r 臨界資源臨界區(qū)臨界資源臨界區(qū)r 同步機(jī)制遵循的準(zhǔn)則同步機(jī)制遵循的準(zhǔn)則l r 實(shí)現(xiàn)機(jī)制實(shí)現(xiàn)機(jī)制l 對(duì)信號(hào)量的操作：賦初值，對(duì)信號(hào)量的操作：賦初值，wait，signall q 用于實(shí)現(xiàn)互斥，初值為用于實(shí)現(xiàn)互斥，初值為1。 1 臨界資源空閑，可進(jìn)入臨界區(qū)；臨界資源空閑，可進(jìn)入臨界區(qū)； s.value= 0 有進(jìn)程在臨界區(qū)，無(wú)等待進(jìn)程；有進(jìn)程在臨界區(qū)，無(wú)等待進(jìn)程； -n 有有|n|個(gè)等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程。個(gè)等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)

4、程。 表示可用資源的數(shù)量。表示可用資源的數(shù)量。 n 有有n個(gè)單位的可用資源；個(gè)單位的可用資源； s.value= 0 無(wú)可用資源，也無(wú)等待進(jìn)程；無(wú)可用資源，也無(wú)等待進(jìn)程； -n 有有|n|個(gè)等待該資源的進(jìn)程。個(gè)等待該資源的進(jìn)程。& 公共汽車的司機(jī)和售票員問題公共汽車的司機(jī)和售票員問題 driver用用PV操作對(duì)其控制。操作對(duì)其控制。conductorBegin Var stop,run:semaphore:=0，0;Parbegin driver: while true wait (run); 正常行車；正常行車； 到站停車；到站停車； signal(stop); conductor:

5、 while true 關(guān)車門；關(guān)車門； signal (run); 售票；售票； wait (stop); 開車門；開車門； 下下/上乘客；上乘客； Parend;end; 管程的基本思想；管程的基本思想； 組成；組成； 利用管程解決簡(jiǎn)單的同步問題。利用管程解決簡(jiǎn)單的同步問題。 低級(jí)通信和高級(jí)通信；低級(jí)通信和高級(jí)通信； 消息傳遞系統(tǒng)中的兩種通信方式：直接通信和間接通信；消息傳遞系統(tǒng)中的兩種通信方式：直接通信和間接通信； 管道的含義。管道的含義。 為什么要引入線程？線程的定義和屬性？和進(jìn)程的區(qū)別。為什么要引入線程？線程的定義和屬性？和進(jìn)程的區(qū)別。并行和并發(fā)，臨界資源和臨界區(qū)，同步和互斥，進(jìn)程和

6、線程，直接通并行和并發(fā)，臨界資源和臨界區(qū)，同步和互斥，進(jìn)程和線程，直接通信和間接通信，進(jìn)程控制塊信和間接通信，進(jìn)程控制塊現(xiàn)代操作系統(tǒng)中申請(qǐng)資源的基本單位是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中申請(qǐng)資源的基本單位是，在，在CPU得到執(zhí)得到執(zhí)行的基本單位是行的基本單位是，是由是由組成的，它組成的，它與與的區(qū)別之一是的區(qū)別之一是。供選擇的答案供選擇的答案: A-B：(1)模塊模塊 (2)作業(yè)作業(yè) (3)線程線程 (4)管程管程 (5)進(jìn)程進(jìn)程 (6)類程類程 (7)例程例程 C：(1) 入口，過程，出口入口，過程，出口 (2) 正文，數(shù)據(jù)，堆棧正文，數(shù)據(jù)，堆棧 (3) 正文段，數(shù)據(jù)段，正文段，數(shù)據(jù)段，PCB (4) 正文，

7、數(shù)據(jù)，正文，數(shù)據(jù)，JCB D：(1) A的并發(fā)粒度比的并發(fā)粒度比B的大的大 (2) A的并發(fā)粒度比的并發(fā)粒度比B的小的小 (3) A是動(dòng)態(tài)的，而是動(dòng)態(tài)的，而B是靜態(tài)的是靜態(tài)的 (4) A有后備狀態(tài)，有后備狀態(tài)，B沒有沒有在操作系統(tǒng)中解決進(jìn)程間的兩種基本關(guān)系在操作系統(tǒng)中解決進(jìn)程間的兩種基本關(guān)系，往往運(yùn)用信號(hào)量，往往運(yùn)用信號(hào)量進(jìn)行進(jìn)行的的。例如為保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，可以把信。例如為保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，可以把信號(hào)量定義為對(duì)某個(gè)庫(kù)文件或記錄的鎖，初值為號(hào)量定義為對(duì)某個(gè)庫(kù)文件或記錄的鎖，初值為1，任何進(jìn)程存取庫(kù)文，任何進(jìn)程存取庫(kù)文件或記錄之前先對(duì)它執(zhí)行一個(gè)件或記錄之前先對(duì)它執(zhí)行一個(gè)，存取后再執(zhí)行

8、一個(gè)，存取后再執(zhí)行一個(gè)。供選擇的答案供選擇的答案: A：(1)同步與異步同步與異步 (2)串行與并行串行與并行 (3)調(diào)度與控制調(diào)度與控制 (4)同步與互斥同步與互斥 B：(1)消息操作消息操作 (2)P-V操作操作 (3)開關(guān)操作開關(guān)操作 (4)讀寫操作讀寫操作 (5)鎖鎖 C：(1)通信原語(yǔ)通信原語(yǔ) (2)調(diào)度算法調(diào)度算法 (3)分配操作分配操作 (4)檢查操作檢查操作 (5)釋放釋放 D,E：(1)聯(lián)機(jī)操作聯(lián)機(jī)操作 (2)V操作操作 (3)輸出操作輸出操作 (4)讀操作讀操作 (5)P操作操作 (6)寫操作寫操作 (7)輸入操作輸入操作 (8)trap操作操作在一個(gè)單處理系統(tǒng)中，若有在一

9、個(gè)單處理系統(tǒng)中，若有5個(gè)用戶進(jìn)程，則處于就緒狀態(tài)的用戶進(jìn)個(gè)用戶進(jìn)程，則處于就緒狀態(tài)的用戶進(jìn)程最多有（程最多有（ ）個(gè)，最少有（）個(gè)，最少有（ ）個(gè)。）個(gè)。 下列選項(xiàng)中，操作系統(tǒng)提供的給應(yīng)用程序的接口是（下列選項(xiàng)中，操作系統(tǒng)提供的給應(yīng)用程序的接口是（ ） A：系統(tǒng)調(diào)用：系統(tǒng)調(diào)用 B：中斷：中斷 C：庫(kù)函數(shù)：庫(kù)函數(shù) D：原語(yǔ)：原語(yǔ)下列選項(xiàng)中，導(dǎo)致創(chuàng)進(jìn)新進(jìn)程的操作是（下列選項(xiàng)中，導(dǎo)致創(chuàng)進(jìn)新進(jìn)程的操作是（ ） I 用戶成功登陸用戶成功登陸 II 設(shè)備分配設(shè)備分配 III 啟動(dòng)程序執(zhí)行啟動(dòng)程序執(zhí)行 A：僅：僅I和和II B：僅：僅II和和III C：僅：僅I和和III D：I，II，III設(shè)與某資源相關(guān)

10、聯(lián)的信號(hào)量初值為設(shè)與某資源相關(guān)聯(lián)的信號(hào)量初值為3，當(dāng)前值為，當(dāng)前值為1，若，若M表示該資源表示該資源的可用個(gè)數(shù)，的可用個(gè)數(shù)，N表示等待資源的進(jìn)程數(shù)，則表示等待資源的進(jìn)程數(shù)，則M，N分別是（分別是（ ） A：0，1 B：1，0 C：1，2 D：2，0某進(jìn)程在運(yùn)行過程中需要等待從磁盤上讀入數(shù)據(jù)，此時(shí)該進(jìn)程的狀某進(jìn)程在運(yùn)行過程中需要等待從磁盤上讀入數(shù)據(jù)，此時(shí)該進(jìn)程的狀態(tài)將（態(tài)將（ ）。）。 A：從就緒變?yōu)檫\(yùn)行：從就緒變?yōu)檫\(yùn)行 B：從運(yùn)行變?yōu)榫途w：從運(yùn)行變?yōu)榫途w C：從運(yùn)行變?yōu)樽枞簭倪\(yùn)行變?yōu)樽枞?D：從阻塞變?yōu)榫途w：從阻塞變?yōu)榫途wboolean flag2；int turn=0；flag0=fals

11、e；flag1=false； 若進(jìn)行若進(jìn)行P0和和P1訪問臨界資源的類訪問臨界資源的類C代碼實(shí)現(xiàn)如下：代碼實(shí)現(xiàn)如下：Void p0（）（）/ 進(jìn)程進(jìn)程p0 Void p1（）（）/ 進(jìn)程進(jìn)程p1 while（TRUE） while（TRUE） Flag0=TRUE; turn=1 Flag0=TRUE; turn=0 While （flag1&（turn=1） While （flag0&（turn=0） 臨界區(qū)；臨界區(qū)； 臨界區(qū)；臨界區(qū)； Flag0=FALSE; Flag1=FALSE; 則并發(fā)執(zhí)行進(jìn)程則并發(fā)執(zhí)行進(jìn)程P0和和P1時(shí)產(chǎn)生的情況是：時(shí)產(chǎn)生的情況是：A：不能保證進(jìn)程

12、互斥進(jìn)入臨界區(qū)，會(huì)出現(xiàn)：不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)，會(huì)出現(xiàn)“饑餓饑餓”現(xiàn)象現(xiàn)象B：不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)，不會(huì)出現(xiàn)：不能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)，不會(huì)出現(xiàn)“饑餓饑餓”現(xiàn)象現(xiàn)象C：能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)，會(huì)出現(xiàn)：能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)，會(huì)出現(xiàn)“饑餓饑餓”現(xiàn)象現(xiàn)象D：能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)，不會(huì)出現(xiàn)：能保證進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)，不會(huì)出現(xiàn)“饑餓饑餓”現(xiàn)象現(xiàn)象 進(jìn)行進(jìn)行P0和和P1的共享變量定義及其初值為（的共享變量定義及其初值為（ ）在支持多線程的系統(tǒng)中，進(jìn)程在支持多線程的系統(tǒng)中，進(jìn)程P創(chuàng)建的若干線程不能共享的是創(chuàng)建的若干線程不能共享的是（ ） A：進(jìn)程：進(jìn)程P的代碼段的代碼段 B：進(jìn)程：進(jìn)程

13、P中打開的文件中打開的文件 C：進(jìn)程：進(jìn)程P的全局變量的全局變量 D：進(jìn)程中某線程的棧指針：進(jìn)程中某線程的棧指針有兩個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程有兩個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程P1和和P2，共享初值為，共享初值為1的變量的變量x，P1對(duì)對(duì)x加加1，P2對(duì)對(duì)x減減1，加，加1和減和減1的指令序列分別如下所示：的指令序列分別如下所示：/加加1操作操作 Load R1，x (1) /取取x到寄存器到寄存器R1中中 Inc R1 (2) Store x，R1 (3)/將將R1中內(nèi)容存入中內(nèi)容存入x中中/減減1操作操作Load R2，x (4) Dec R2 (5)Store x，R2 (6)兩個(gè)操作完成后，兩個(gè)操作完成后，x

14、的值（的值（ ）A：可能為：可能為1或或3 B：只能為：只能為1C：可能為：可能為0、1、2 D：可能為：可能為1、0、1、或、或2設(shè)有設(shè)有n個(gè)進(jìn)程共享一個(gè)互斥段，如果個(gè)進(jìn)程共享一個(gè)互斥段，如果： （1）每次只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入互斥段；）每次只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入互斥段； （2）每次最多允許）每次最多允許m個(gè)進(jìn)程（個(gè)進(jìn)程（mn）同時(shí)進(jìn)入互斥段。）同時(shí)進(jìn)入互斥段。 試問：所采用的信號(hào)量初值是否相同？信號(hào)量值的變化范圍如何？試問：所采用的信號(hào)量初值是否相同？信號(hào)量值的變化范圍如何？某車站售票廳，任何時(shí)刻最多可容納某車站售票廳，任何時(shí)刻最多可容納 20 名購(gòu)票者進(jìn)入，當(dāng)售票廳名購(gòu)票者進(jìn)入，當(dāng)售票廳中少于中

15、少于 20 名購(gòu)票者時(shí)，則廳外的購(gòu)票者可立即進(jìn)入，否則需在外面名購(gòu)票者時(shí)，則廳外的購(gòu)票者可立即進(jìn)入，否則需在外面等待。若把一個(gè)購(gòu)票者看作一個(gè)進(jìn)程，請(qǐng)回答下列問題：等待。若把一個(gè)購(gòu)票者看作一個(gè)進(jìn)程，請(qǐng)回答下列問題： (1) 用用 PV 操作管理這些并發(fā)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)怎樣定義信號(hào)量，寫出信號(hào)操作管理這些并發(fā)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)怎樣定義信號(hào)量，寫出信號(hào)量的初值以及信號(hào)量各種取值的含義。量的初值以及信號(hào)量各種取值的含義。 (2) 根據(jù)所定義的信號(hào)量，利用根據(jù)所定義的信號(hào)量，利用PV操作寫出能正確并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。操作寫出能正確并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。 (3) 若欲購(gòu)票者最多為若欲購(gòu)票者最多為 n 個(gè)人，寫出信號(hào)量可能的變化范

16、圍個(gè)人，寫出信號(hào)量可能的變化范圍 ( 最大值最大值和最小值和最小值 ) 。 (1) 定義一信號(hào)量定義一信號(hào)量 S ，初始值為，初始值為 20 。 S0 S 的值表示可繼續(xù)進(jìn)入售票廳的人數(shù)的值表示可繼續(xù)進(jìn)入售票廳的人數(shù) S=0 表示售票廳中已有表示售票廳中已有 20 名顧客名顧客 ( 購(gòu)票者購(gòu)票者 ) S0 |S| 的值為等待進(jìn)入售票廳的人數(shù)的值為等待進(jìn)入售票廳的人數(shù) （2）COBEGIN PROCESS Pi(i=1 ， 2 ， ) begin P(S) ； 進(jìn)入售票廳；進(jìn)入售票廳； 購(gòu)票；購(gòu)票； 退出；退出； V(S) ； end ； COEND (3) S 的最大值為的最大值為 20 S

17、的最小值為的最小值為 20-N某銀行提供某銀行提供1個(gè)服務(wù)窗口和個(gè)服務(wù)窗口和10個(gè)為顧客提供等待的座位。顧客到達(dá)銀個(gè)為顧客提供等待的座位。顧客到達(dá)銀行時(shí)，若有空座位，則到取號(hào)機(jī)上領(lǐng)取一個(gè)號(hào)等待叫號(hào)，取號(hào)機(jī)每次行時(shí)，若有空座位，則到取號(hào)機(jī)上領(lǐng)取一個(gè)號(hào)等待叫號(hào)，取號(hào)機(jī)每次均允許一個(gè)顧客使用，當(dāng)營(yíng)業(yè)員空閑時(shí)，通過叫號(hào)選取一個(gè)顧客，為均允許一個(gè)顧客使用，當(dāng)營(yíng)業(yè)員空閑時(shí)，通過叫號(hào)選取一個(gè)顧客，為其服務(wù)，顧客和營(yíng)業(yè)員的活動(dòng)過程描述如下：其服務(wù)，顧客和營(yíng)業(yè)員的活動(dòng)過程描述如下：Cobegin Process 顧客顧客 從取號(hào)機(jī)獲取一個(gè)號(hào)碼；從取號(hào)機(jī)獲取一個(gè)號(hào)碼； 等待叫號(hào)；等待叫號(hào)； 獲取服務(wù)；獲取服務(wù)； Process 營(yíng)業(yè)員營(yíng)業(yè)員 While（true） 叫號(hào)；叫號(hào)； 為顧客服務(wù)；為顧客服務(wù)； Coend作作 業(yè)業(yè)請(qǐng)?zhí)砑颖匾男盘?hào)量和請(qǐng)?zhí)砑颖匾男盘?hào)量和P、V操作，實(shí)現(xiàn)上述過程中的同步和互斥，要求操作，實(shí)現(xiàn)上述過程中的同步和互斥，要求寫出完整過程，并說明信號(hào)量的含義和初值。寫出完整過程，并說明信號(hào)量的含義和初值。Cobegin Process 顧客顧客 P(seat)；/是否有空座位是否有空座位 P(mutex)； /取號(hào)機(jī)是否空閑取號(hào)機(jī)是否空閑 從取號(hào)機(jī)獲取一個(gè)號(hào)碼；從取號(hào)機(jī)獲取一個(gè)號(hào)碼；