復習課件第二章

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) 可再現性可再現性(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) 不可再現性不可再現性描述程序執(zhí)行的工具描述程序執(zhí)行的工具(structure feature) (dynamic)(concurrent) (independent)(asynchronism) 程序程序進程進程概念概念所在存儲器所在存儲器存在時間存在時間組成組成對應關系對應關系執(zhí)行執(zhí)行靜止靜止就緒就緒活動活動就緒就緒活動

2、活動阻塞阻塞靜止靜止阻塞阻塞請求請求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 是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運是使一個在多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序（含數據），成為一個能獨立運行的基本單位，行的程序（含數據），成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其它進程并發(fā)的進程。一個能與其它進程并發(fā)的進程。OS是根據是根據PCB來對并發(fā)來對并發(fā)執(zhí)行的進程，進行控制和管理的。執(zhí)行的進程，進行控制和管理的。r q 進程標識符信息進程標識符信息q 處理機狀態(tài)信息處理機狀態(tài)信息q 進程調度信息進程調度信息q 進程控制信息進程控制信息 申請申請PCB-PCB-分配資源分配資源- -初始

3、化初始化PCB-PCB-插入就緒隊列插入就緒隊列 檢索檢索PCB-PCB-重置調度標志重置調度標志- -終止子孫進程終止子孫進程- -收回收回資源資源- -移出隊列移出隊列 r 臨界資源臨界區(qū)臨界資源臨界區(qū)r 同步機制遵循的準則同步機制遵循的準則l r 實現機制實現機制l 對信號量的操作：賦初值，對信號量的操作：賦初值，wait，signall q 用于實現互斥，初值為用于實現互斥，初值為1。 1 臨界資源空閑，可進入臨界區(qū)；臨界資源空閑，可進入臨界區(qū)； s.value= 0 有進程在臨界區(qū)，無等待進程；有進程在臨界區(qū)，無等待進程； -n 有有|n|個等待進入臨界區(qū)的進程。個等待進入臨界區(qū)的進

4、程。 表示可用資源的數量。表示可用資源的數量。 n 有有n個單位的可用資源；個單位的可用資源； s.value= 0 無可用資源，也無等待進程；無可用資源，也無等待進程； -n 有有|n|個等待該資源的進程。個等待該資源的進程。& 公共汽車的司機和售票員問題公共汽車的司機和售票員問題 driver用用PV操作對其控制。操作對其控制。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 關車門；關車門； 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； 利用管程解決簡單的同步問題。利用管程解決簡單的同步問題。 低級通信和高級通信；低級通信和高級通信； 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？和進程的區(qū)別。為什么要引入線程？線程的定義和屬性？和進程的區(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，進程和線程，直接通信和間接通信，進程控制塊信和間接通信，進程控制塊現代操作系統(tǒng)中申請資源的基本單位是現代操作系統(tǒng)中申請資源的基本單位是，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)進程進程 (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，數據，堆棧正文，數據，堆棧 (3) 正文段，數據段，正文段，數據段，PCB (4) 正文，

7、數據，正文，數據，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是動態(tài)的，而是動態(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)中解決進程間的兩種基本關系在操作系統(tǒng)中解決進程間的兩種基本關系，往往運用信號量，往往運用信號量進行進行的的。例如為保證系統(tǒng)數據庫的完整性，可以把信。例如為保證系統(tǒng)數據庫的完整性，可以把信號量定義為對某個庫文件或記錄的鎖，初值為號量定義為對某個庫文件或記錄的鎖，初值為1，任何進程存取庫文，任何進程存取庫文件或記錄之前先對它執(zhí)行一個件或記錄之前先對它執(zhí)行一個，存取后再執(zhí)行

8、一個，存取后再執(zhí)行一個。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)調度與控制調度與控制 (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)開關操作開關操作 (4)讀寫操作讀寫操作 (5)鎖鎖 C：(1)通信原語通信原語 (2)調度算法調度算法 (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)聯機操作聯機操作 (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操作操作在一個單處理系統(tǒng)中，若有在一

9、個單處理系統(tǒng)中，若有5個用戶進程，則處于就緒狀態(tài)的用戶進個用戶進程，則處于就緒狀態(tài)的用戶進程最多有（程最多有（ ）個，最少有（）個，最少有（ ）個。）個。 下列選項中，操作系統(tǒng)提供的給應用程序的接口是（下列選項中，操作系統(tǒng)提供的給應用程序的接口是（ ） A：系統(tǒng)調用：系統(tǒng)調用 B：中斷：中斷 C：庫函數：庫函數 D：原語：原語下列選項中，導致創(chuàng)進新進程的操作是（下列選項中，導致創(chuàng)進新進程的操作是（ ） I 用戶成功登陸用戶成功登陸 II 設備分配設備分配 III 啟動程序執(zhí)行啟動程序執(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設與某資源相關

10、聯的信號量初值為設與某資源相關聯的信號量初值為3，當前值為，當前值為1，若，若M表示該資源表示該資源的可用個數，的可用個數，N表示等待資源的進程數，則表示等待資源的進程數，則M，N分別是（分別是（ ） A：0，1 B：1，0 C：1，2 D：2，0某進程在運行過程中需要等待從磁盤上讀入數據，此時該進程的狀某進程在運行過程中需要等待從磁盤上讀入數據，此時該進程的狀態(tài)將（態(tài)將（ ）。）。 A：從就緒變?yōu)檫\行：從就緒變?yōu)檫\行 B：從運行變?yōu)榫途w：從運行變?yōu)榫途w C：從運行變?yōu)樽枞簭倪\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； 若進行若進行P0和和P1訪問臨界資源的類訪問臨界資源的類C代碼實現如下：代碼實現如下：Void p0（）（）/ 進程進程p0 Void p1（）（）/ 進程進程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)行進程則并發(fā)執(zhí)行進程P0和和P1時產生的情況是：時產生的情況是：A：不能保證進程

12、互斥進入臨界區(qū)，會出現：不能保證進程互斥進入臨界區(qū)，會出現“饑餓饑餓”現象現象B：不能保證進程互斥進入臨界區(qū)，不會出現：不能保證進程互斥進入臨界區(qū)，不會出現“饑餓饑餓”現象現象C：能保證進程互斥進入臨界區(qū)，會出現：能保證進程互斥進入臨界區(qū)，會出現“饑餓饑餓”現象現象D：能保證進程互斥進入臨界區(qū)，不會出現：能保證進程互斥進入臨界區(qū)，不會出現“饑餓饑餓”現象現象 進行進行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，進程在支持多線程的系統(tǒng)中，進程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：進程：進程P的代碼段的代碼段 B：進程：進程

13、P中打開的文件中打開的文件 C：進程：進程P的全局變量的全局變量 D：進程中某線程的棧指針：進程中某線程的棧指針有兩個并發(fā)執(zhí)行的進程有兩個并發(fā)執(zhí)行的進程P1和和P2，共享初值為，共享初值為1的變量的變量x，P1對對x加加1，P2對對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中內容存入中內容存入x中中/減減1操作操作Load R2，x (4) Dec R2 (5)Store x，R2 (6)兩個操作完成后，兩個操作完成后，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設有設有n個進程共享一個互斥段，如果個進程共享一個互斥段，如果： （1）每次只允許一個進程進入互斥段；）每次只允許一個進程進入互斥段； （2）每次最多允許）每次最多允許m個進程（個進程（mn）同時進入互斥段。）同時進入互斥段。 試問：所采用的信號量初值是否相同？信號量值的變化范圍如何？試問：所采用的信號量初值是否相同？信號量值的變化范圍如何？某車站售票廳，任何時刻最多可容納某車站售票廳，任何時刻最多可容納 20 名購票者進入，當售票廳名購票者進入，當售票廳中少于中

15、少于 20 名購票者時，則廳外的購票者可立即進入，否則需在外面名購票者時，則廳外的購票者可立即進入，否則需在外面等待。若把一個購票者看作一個進程，請回答下列問題：等待。若把一個購票者看作一個進程，請回答下列問題： (1) 用用 PV 操作管理這些并發(fā)進程時，應怎樣定義信號量，寫出信號操作管理這些并發(fā)進程時，應怎樣定義信號量，寫出信號量的初值以及信號量各種取值的含義。量的初值以及信號量各種取值的含義。 (2) 根據所定義的信號量，利用根據所定義的信號量，利用PV操作寫出能正確并發(fā)執(zhí)行的進程。操作寫出能正確并發(fā)執(zhí)行的進程。 (3) 若欲購票者最多為若欲購票者最多為 n 個人，寫出信號量可能的變化范

16、圍個人，寫出信號量可能的變化范圍 ( 最大值最大值和最小值和最小值 ) 。 (1) 定義一信號量定義一信號量 S ，初始值為，初始值為 20 。 S0 S 的值表示可繼續(xù)進入售票廳的人數的值表示可繼續(xù)進入售票廳的人數 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 ( 購票者購票者 ) S0 |S| 的值為等待進入售票廳的人數的值為等待進入售票廳的人數 （2）COBEGIN PROCESS Pi(i=1 ， 2 ， ) begin P(S) ； 進入售票廳；進入售票廳； 購票；購票； 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個服務窗口和個服務窗口和10個為顧客提供等待的座位。顧客到達銀個為顧客提供等待的座位。顧客到達銀行時，若有空座位，則到取號機上領取一個號等待叫號，取號機每次行時，若有空座位，則到取號機上領取一個號等待叫號，取號機每次均允許一個顧客使用，當營業(yè)員空閑時，通過叫號選取一個顧客，為均允許一個顧客使用，當營業(yè)員空閑時，通過叫號選取一個顧客，為其服務，顧客和營業(yè)員的活動過程描述如下：其服務，顧客和營業(yè)員的活動過程描述如下：Cobegin Process 顧客顧客 從取號機獲取一個號碼；從取號機獲取一個號碼； 等待叫號；等待叫號； 獲取服務；獲取服務； Process 營業(yè)員營業(yè)員 While（true） 叫號；叫號； 為顧客服務；為顧客服務； Coend作作 業(yè)業(yè)請?zhí)砑颖匾男盘柫亢驼執(zhí)砑颖匾男盘柫亢蚉、V操作，實現上述過程中的同步和互斥，要求操作，實現上述過程中的同步和互斥，要求寫出完整過程，并說明信號量的含義和初值。寫出完整過程，并說明信號量的含義和初值。Cobegin Process 顧客顧客 P(seat)；/是否有空座位是否有空座位 P(mutex)； /取號機是否空閑取號機是否空閑 從取號機獲取一個號碼；從取號機獲取一個號碼；