操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)題

1、操作系統(tǒng)原理第一章習(xí)題1 簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成。參考答案：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是按人的要求接收和存儲(chǔ)信息，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，并輸出結(jié)果信息的系統(tǒng)。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件和軟件兩大部分組成的。通常硬件是指計(jì)算機(jī)物理裝置本身，是完成系統(tǒng)各項(xiàng)工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，主要包括中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器和各種輸入輸出設(shè)備（簡(jiǎn)稱I/O設(shè)備）；而軟件是各種程序和文件，用于指揮和管理整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按指定的要求進(jìn)行工作。2 什么是操作系統(tǒng)？它在計(jì)算機(jī)中的地位如何？其功能有哪些？參考答案：操作系統(tǒng)是一組控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，合理地對(duì)各類作業(yè)進(jìn)行調(diào)度，以及方便用戶使用的程序的集合。 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最

2、靠近硬件的一層軟件，它支持和管理硬件，與具體的應(yīng)用領(lǐng)域無關(guān)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有軟件中，操作系統(tǒng)是基礎(chǔ)，其它軟件只有在操作系統(tǒng)的支持下，才能發(fā)揮作用。它是計(jì)算機(jī)硬件和其它軟件以及計(jì)算機(jī)用戶之間的聯(lián)系紐帶，如果沒有操作系統(tǒng)，用戶幾乎無法使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從資源管理的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)具有五個(gè)方面的功能：處理器管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理和提供用戶接口。這五大部分相互配合，協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源管理、控制程序的執(zhí)行、并為用戶提供方便的使用接口。3 操作系統(tǒng)有哪幾種類型？各有什么特點(diǎn)？參考答案：操作系統(tǒng)是隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶的使用要求的提高而從無到有不斷完善起來的，其主要類型

3、及其特點(diǎn)如下：（1） 批處理操作系統(tǒng)：具有很高的資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，但作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，也沒有交互性。（2） 分時(shí)操作系統(tǒng)：具有多路性、獨(dú)立性、及時(shí)性和交互性特征，而交互性是其最重要的特征之一。（3） 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通常是專用的，具有高及時(shí)性和高可靠性，但交互性較弱。（4） 微機(jī)操作系統(tǒng)：是配置在微型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)，可以是單任務(wù)或多任務(wù)，也可以是單用戶或多用戶系統(tǒng)。（5） 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：是配置在網(wǎng)絡(luò)中的操作系統(tǒng)，用于管理網(wǎng)絡(luò)通信和共享資源，協(xié)調(diào)各計(jì)算機(jī)上任務(wù)的運(yùn)行，并向用戶提供統(tǒng)一的、有效方便的網(wǎng)絡(luò)接口。（6） 分布式操作系統(tǒng)：是配置在分布式處理系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)，其最

4、基本的特征是能實(shí)現(xiàn)處理上的分布，而處理分布的實(shí)質(zhì)是資源、功能、任務(wù)和控制都是分布的。（7） 嵌入式操作系統(tǒng)：通常具有以下特點(diǎn)：（1）操作系統(tǒng)規(guī)模一般較小。因?yàn)橥ǔＯ鄳?yīng)硬件配置較低，而且對(duì)操作系統(tǒng)提供的功能要求也不高。（2）應(yīng)用領(lǐng)域差別大。對(duì)于不同的應(yīng)用領(lǐng)域其硬件環(huán)境和設(shè)備配置情況有明顯得差別。4 分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)各有什么特點(diǎn)？?jī)烧哂惺裁磪^(qū)別？參考答案：分時(shí)操作系統(tǒng)具有多路性、獨(dú)立性、及時(shí)性和交互性特征，而實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通常是專用的，具有高及時(shí)性和高可靠性，但交互性較弱。兩者的主要區(qū)別是：從交互性上，分時(shí)系統(tǒng)具有很高的交互性，能向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)、資源共享等服務(wù)，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)雖然也

5、具有交互性，但這里人與系統(tǒng)的交互，僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的轉(zhuǎn)用服務(wù)程序；從及時(shí)性上，實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)相似，都是以人所能接受的等待時(shí)間來確定的，而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性則是以控制對(duì)象所要求的截止時(shí)間來確定的，一般為秒級(jí)、百毫秒級(jí)直至毫秒級(jí)，甚至要低于100微秒；從可靠性上，分時(shí)系統(tǒng)雖然也要求系統(tǒng)可靠，但相比之下，實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求系統(tǒng)高度可靠，因此在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，往往都采取了多級(jí)容錯(cuò)措施來保證系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性。5 對(duì)于用戶來說，分時(shí)操作系統(tǒng)與批處理操作系統(tǒng)相比有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？參考答案：對(duì)于用戶來說，分時(shí)系統(tǒng)讓每個(gè)用戶都擁有一個(gè)獨(dú)立的終端，方便用戶隨時(shí)上機(jī)；同時(shí)，為用戶提供了很好的人機(jī)交

6、換能力，使用戶能對(duì)自己的作業(yè)進(jìn)行直接控制，這對(duì)于程序員調(diào)試程序尤為重要。6 什么是多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)？它有什么優(yōu)點(diǎn)？試畫出三道作業(yè)的運(yùn)行情況。參考答案：多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的基本思想是按照一定的算法選擇若干個(gè)作業(yè)同時(shí)裝入內(nèi)存，在管理程序的控制下交替執(zhí)行，共享CPU和系統(tǒng)中的其它各種資源，每當(dāng)正在運(yùn)行的程序因某種原因（如等待I/O操作的完成）不能繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，CPU立即轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一道程序。其主要優(yōu)點(diǎn)是既提高了CPU的利用率，也提高了內(nèi)存和I/O設(shè)備的利用率，同時(shí)也大幅增加了系統(tǒng)吞吐量三道作業(yè)的運(yùn)行情況：7 現(xiàn)有以下計(jì)算機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合，請(qǐng)為其選擇適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)： 航空航天，核變研 究； 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中

7、心； 機(jī)房學(xué)生上機(jī)學(xué)習(xí)編程； 鍋爐爐溫控制； 民航機(jī)票訂購(gòu)系統(tǒng)； 兩個(gè)不同地區(qū)之間發(fā)送電子郵件； 產(chǎn)品組裝流水線。參考答案： 航空航天，核變研究：配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)； 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心：配置批處理操作系統(tǒng)； 機(jī)房學(xué)生上機(jī)學(xué)習(xí)編程：配置分時(shí)操作系統(tǒng)； 鍋爐爐溫控制：配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)； 民航機(jī)票訂購(gòu)系統(tǒng)：配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)； 兩個(gè)不同地區(qū)之間發(fā)送電子郵件：配置網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)； 產(chǎn)品組裝流水線：配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。8 操作系統(tǒng)有哪些特征？其最基本的特征是什么？它們之間有什么聯(lián)系？參考答案：不同操作系統(tǒng)的特征各不相同，但都具有以下幾個(gè)基本特征：并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性。其中最基本的特征是并發(fā)和共享

8、，它們互為存在條件。首先，共享是以并發(fā)執(zhí)行為條件，若系統(tǒng)不支持程序并發(fā)執(zhí)行，則系統(tǒng)中將不存在資源共享；同時(shí)，共享也必然會(huì)影響程序的并發(fā)執(zhí)行，若資源共享不當(dāng)，并發(fā)性會(huì)減弱，甚至無法實(shí)現(xiàn)。9 操作系統(tǒng)一般為用戶提供了哪三種使用接口？參考答案：現(xiàn)代操作系統(tǒng)通常向用戶提供以下三種類型的用戶接口：（1） 命令接口：操作系統(tǒng)向用戶提供一組鍵盤操作命令。用戶從鍵盤上輸入命令， 命令解釋程序接收并解釋這些命令，然后調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)部的相應(yīng)程序，完成相應(yīng)的功能。（2） 程序接口：是操作系統(tǒng)內(nèi)核與應(yīng)用程序之間的接口，是為應(yīng)用程序在執(zhí)行中訪問系統(tǒng)資源而設(shè)置的，通常由一組系統(tǒng)調(diào)用組成，每一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用都是一個(gè)能完成特定功

9、能的子程序。系統(tǒng)調(diào)用只能在程序中調(diào)用，不能直接作為命令從鍵盤上輸入執(zhí)行。（3） 圖形接口：這是為了方便用戶使用操作系統(tǒng)而提供的圖形化操作界面。用戶利用鼠標(biāo)、窗口、菜單、圖標(biāo)等圖形用戶界面工具，可以直觀、方便、有效地使用系統(tǒng)服務(wù)和各種應(yīng)用程序及實(shí)用工具，而不必象使用命令接口那樣去記住命令名及格式。第二章習(xí)題：1 進(jìn)程管理主要包括哪些管理功能？參考答案：進(jìn)程管理實(shí)際上就是對(duì)處理器的管理，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的多道程序系統(tǒng)中，處理器的分配和運(yùn)行都是以進(jìn)程為基本單位的。主要有以下幾方面的功能：進(jìn)程控制、進(jìn)程互斥與同步、進(jìn)程通信、進(jìn)程調(diào)度。2 什么是進(jìn)程？進(jìn)程有哪些特征？其中最基本的特征是什么？參考答案：進(jìn)程是具有

10、一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。進(jìn)程具有動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、獨(dú)立性、異步性、結(jié)構(gòu)性特征，其中最基本的特征是動(dòng)態(tài)性。3 簡(jiǎn)述進(jìn)程與程序的區(qū)別和聯(lián)系。參考答案：進(jìn)程與程序是兩個(gè)不同的概念，它們之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。首先程序是構(gòu)成進(jìn)程的組成部分之一，一個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行目標(biāo)是執(zhí)行它所對(duì)應(yīng)的程序，如果沒有程序，進(jìn)程就失去了其存在的意義；反之，如果沒有進(jìn)程，多道程序也不可能并發(fā)運(yùn)行。但進(jìn)程與程序又有著本質(zhì)的區(qū)別：（1） 程序是靜態(tài)概念，本身可以作為軟件資源長(zhǎng)期保存；而進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行 過程，是動(dòng)態(tài)的，有一定的生命期。（2） 進(jìn)程是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的單位，

11、是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位，能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，而程序則不然。（3） 程序和進(jìn)程無一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。一個(gè)程序可由多個(gè)進(jìn)程共享，而一個(gè)進(jìn)程在其運(yùn)行過程中又可順序地執(zhí)行多個(gè)程序。例如，在分時(shí)系統(tǒng)中多個(gè)終端用戶同時(shí)進(jìn)行C程序編譯，這樣，一個(gè)C編譯程序?qū)?yīng)多個(gè)用戶進(jìn)程；而對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)程來說，在進(jìn)行編譯的過程中會(huì)用到預(yù)處理、詞法及語法分析、代碼生成和優(yōu)化等幾個(gè)程序模塊。（4） 各進(jìn)程在并發(fā)執(zhí)行過程中存在異步性特征，而程序本身是靜態(tài)的，沒有這個(gè)特征。4 進(jìn)程有哪三種基本狀態(tài)？試說明引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因。參考答案：進(jìn)程有就緒狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)三種狀態(tài)。引起進(jìn)程發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因：（1）

12、 就緒執(zhí)行：處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序?yàn)橹峙淞颂幚砥骱螅撨M(jìn)程便由就緒狀態(tài)轉(zhuǎn)換到執(zhí)行狀態(tài)。 （2）執(zhí)行就緒：在分時(shí)系統(tǒng)中，正在執(zhí)行的進(jìn)程如果時(shí)間片用完則將暫停執(zhí)行；在搶占調(diào)度方式中，如有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程需要運(yùn)行，將迫使正在運(yùn)行的進(jìn)程讓出CPU。 （3）執(zhí)行阻塞：正在執(zhí)行的進(jìn)程因發(fā)生某事件而無法執(zhí)行，如等待I/O操作的完成或未能申請(qǐng)到所需的系統(tǒng)資源等，則進(jìn)程轉(zhuǎn)為阻塞狀態(tài)。 （4）阻塞就緒：處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程，所等待的事情已經(jīng)發(fā)生，如I/O操作已完成或獲得了所需的資源，則進(jìn)程將轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。5 進(jìn)程控制塊的作用是什么？在進(jìn)程控制塊中主要包括哪些信息？參考答案：進(jìn)程控制塊，簡(jiǎn)稱PCB（P

13、rocess Control Block），是進(jìn)程實(shí)體的重要組成部分，其中記錄了用于描述進(jìn)程情況及控制進(jìn)程運(yùn)行所需要的全部信息。通過PCB，使得原來不能并發(fā)執(zhí)行的程序，成為能并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。在進(jìn)程的控制和管理中，隨進(jìn)程的創(chuàng)建而建立PCB；因進(jìn)程的狀態(tài)變化而修改PCB的相關(guān)內(nèi)容；當(dāng)進(jìn)程被撤銷時(shí)，系統(tǒng)收回其PCB?？梢姡到y(tǒng)是根據(jù)PCB來感知進(jìn)程的存在的，PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。不同的操作系統(tǒng)其PCB所包含的信息會(huì)有些不同，但PCB通常都應(yīng)包含如下基本信息：（1）進(jìn)程標(biāo)識(shí)符：系統(tǒng)中的每個(gè)進(jìn)程都有唯一的標(biāo)識(shí)符，以標(biāo)識(shí)一個(gè)進(jìn)程，可以用字符串或編號(hào)表示。（2）說明信息：是與進(jìn)程調(diào)度有關(guān)的一些信息，包

14、括進(jìn)程所處的狀態(tài)、進(jìn)程優(yōu)先權(quán)、進(jìn)程等待時(shí)間或已執(zhí)行時(shí)間、進(jìn)程阻塞原因等。（3）現(xiàn)場(chǎng)信息：主要是由處理器的各個(gè)寄存器中的內(nèi)容組成，包括通用寄存器內(nèi)容、指令計(jì)數(shù)器的值、程序狀態(tài)字內(nèi)容以及用戶棧指針。當(dāng)執(zhí)行中的進(jìn)程因某種原因而暫停時(shí)，必須將這些寄存器中的信息保存在PCB中，以便當(dāng)進(jìn)程再次獲得處理器時(shí)，能從PCB中恢復(fù)上次斷點(diǎn)處的現(xiàn)場(chǎng)信息而正確地繼續(xù)執(zhí)行。（4）管理信息：是進(jìn)程管理和控制所需要的相關(guān)信息，包括程序和數(shù)據(jù)在內(nèi)存或外存的地址、進(jìn)程同步和通信機(jī)制、資源清單（記錄進(jìn)程所需的除CPU外的全部資源和已經(jīng)分配到的資源）、進(jìn)程隊(duì)列的鏈接指針等。6 進(jìn)程創(chuàng)建、進(jìn)程撤銷、進(jìn)程阻塞、進(jìn)程喚醒幾個(gè)原語主要應(yīng)完

15、成哪些工作？參考答案：（1）進(jìn)程創(chuàng)建原語的功能是為新進(jìn)程申請(qǐng)一個(gè)空白PCB，分配必要的資源，并把新進(jìn)程的相關(guān)信息填入PCB中，如進(jìn)程名、父進(jìn)程標(biāo)識(shí)符、處理器初始狀態(tài)、進(jìn)程狀態(tài)、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、進(jìn)程對(duì)應(yīng)程序入口地址、資源申請(qǐng)和分配情況等。然后將其PCB插入就緒隊(duì)列等待進(jìn)程調(diào)度。（2）進(jìn)程撤消原語的主要功能是收回被撤消進(jìn)程所占用的系統(tǒng)資源，包括PCB。原語首先檢查被撤消進(jìn)程在系統(tǒng)中是否存在，如果存在，則回收該進(jìn)程占用的所有系統(tǒng)資源，將其PCB從所在隊(duì)列中移出。如果該進(jìn)程還有子進(jìn)程，則一并予以撤消。最后撤消其PCB。（3）進(jìn)程阻塞原語首先停止該進(jìn)程的執(zhí)行，將CPU中各寄存器內(nèi)容填入該進(jìn)程的PCB中，并將

16、其狀態(tài)由“執(zhí)行”改為“阻塞”，然后插入相應(yīng)的阻塞隊(duì)列，最后轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度程序重新進(jìn)行調(diào)度。（4）進(jìn)程喚醒原語首先將被阻塞進(jìn)程的PCB從所在阻塞隊(duì)列中移出，并將其PCB中的狀態(tài)由“阻塞”改為“就緒”，然后插入就緒隊(duì)列中等待調(diào)度。7 同步機(jī)制應(yīng)遵循的四個(gè)準(zhǔn)則是什么？參考答案：同步機(jī)制應(yīng)遵循的四個(gè)準(zhǔn)則是：（1） 空閑讓進(jìn)：當(dāng)無進(jìn)程處于臨界區(qū)時(shí)，相應(yīng)的臨界資源處于空閑狀態(tài)，因而應(yīng)允許一個(gè)請(qǐng)求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程立即進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以有效地利用資源。（2） 忙則等待：當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，表示相應(yīng)的臨界資源正被訪問，因而所 有其它試圖進(jìn)入相關(guān)臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待，以保證諸進(jìn)程互斥訪問臨界資源。（3） 有限等

17、待：對(duì)要求訪問臨界資源的進(jìn)程，應(yīng)保證該進(jìn)程能在有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入 自己的臨界區(qū)，以免陷入“永遠(yuǎn)等待”狀態(tài)。（4） 讓權(quán)等待：當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，應(yīng)立即釋放處理器，以免陷入“忙等”狀態(tài)。8 簡(jiǎn)述進(jìn)程互斥與同步的概念。參考答案：多個(gè)進(jìn)程之間彼此無關(guān)，它們并不知道其它進(jìn)程的存在，但由于同處于一個(gè)系統(tǒng)中，必然存在著資源共享關(guān)系。系統(tǒng)中某些資源一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用，這類資源稱為臨界資源，許多物理設(shè)備（如打印機(jī)、磁帶機(jī)等）和許多軟件資源（如共享變量、數(shù)據(jù)、表格、隊(duì)列等）都屬于臨界資源。多個(gè)進(jìn)程在共享臨界資源時(shí)，必須以互斥方式共享。所謂進(jìn)程同步是指相互合作的進(jìn)程需按一定的先后順序執(zhí)行，以順利完成某共同任

18、務(wù)。具體說，這些進(jìn)程之間需要交換一定的信息，當(dāng)某進(jìn)程未獲得其合作進(jìn)程發(fā)來的信息之前，該進(jìn)程等待，直到接收到相關(guān)信息時(shí)才繼續(xù)執(zhí)行，從而保證諸進(jìn)程的協(xié)調(diào)運(yùn)行。9 信號(hào)量的PV操作是如何定義的？試說明信號(hào)量的PV操作的物理意義。參考答案：P（S）：將信號(hào)量S減1，若結(jié)果大于或等于0，則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行；若結(jié)果小于0，則該進(jìn)程被阻塞，并將其插入到該信號(hào)量的等待隊(duì)列中，然后轉(zhuǎn)去調(diào)度另一進(jìn)程。V（S）：將信號(hào)量S加1，若結(jié)果大于0，則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行；若結(jié)果小于或等于0，則從該信號(hào)量的等待隊(duì)列中移出一個(gè)進(jìn)程，使其從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，并插入到就緒隊(duì)列中，然后返回當(dāng)前進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。PV操作的物理含義：信號(hào)量S

19、值的大小表示某類資源的數(shù)量。當(dāng)S0時(shí)，其值表示當(dāng)前可供分配的資源數(shù)目；當(dāng)S0時(shí)，其絕對(duì)值表示S信號(hào)量的等待隊(duì)列中的進(jìn)程數(shù)目。每執(zhí)行一次P操作，S值減1，表示請(qǐng)求分配一個(gè)資源，若S0，表示可以為進(jìn)程分配資源，即允許進(jìn)程進(jìn)入其臨界區(qū)；若S0，表示等待隊(duì)列為空；若S0，則表示等待隊(duì)列中有因申請(qǐng)不到相應(yīng)資源而被阻塞的進(jìn)程，于是喚醒其中一個(gè)進(jìn)程，并將其插入就緒隊(duì)列。無論以上哪種情況，執(zhí)行V操作的進(jìn)程都可繼續(xù)運(yùn)行。10 什么是臨界資源？什么是臨界區(qū)？參考答案：系統(tǒng)中某些資源一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用，這類資源稱為臨界資源，許多物理設(shè)備（如打印機(jī)、磁帶機(jī)等）和許多軟件資源（如共享變量、數(shù)據(jù)、表格、隊(duì)列等）都屬于

20、臨界資源。每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。11 在生產(chǎn)者消費(fèi)者問題中，如果缺少了V（full）或V（empty），或者將P（full）與P（mutex）互換位置，或者將V（full）與V（mutex）互換位置，結(jié)果分別是什么？參考答案：在生產(chǎn)者消費(fèi)者問題中，如果缺少了V（full）或V（empty），系統(tǒng)最終可能進(jìn)入死鎖狀態(tài)。將P（full）與P（mutex）互換位置，系統(tǒng)也可能進(jìn)入死鎖狀態(tài)。將V（full）與V（mutex）互換位置，系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)什么問題，最多只是臨界資源的釋放推遲。12 假設(shè)有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程P，Q，R，其中P負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備上讀入信息并傳送給Q，Q將信息加工后傳送給

21、R，R則負(fù)責(zé)將信息打印輸出。寫出下列條件的并發(fā)程序：（1）進(jìn)程P、Q共享一個(gè)緩沖區(qū)，進(jìn)程Q、R共享另一個(gè)緩沖區(qū)。（2）進(jìn)程P、Q共享一個(gè)由m個(gè)緩沖區(qū)組成的緩沖池，進(jìn)程Q、R共享另一個(gè)由n個(gè)緩沖區(qū)組成的緩沖池。參考答案：（1）第一步：確定進(jìn)程3個(gè)進(jìn)程P、Q、RP進(jìn)程：l 從輸入設(shè)備上讀入信息l 將信息放入緩沖區(qū)1Q進(jìn)程：l 從緩沖區(qū)1取出信息l 將信息放入緩沖區(qū)2中R進(jìn)程：l 從緩沖區(qū)2取出信息l 將信息打印輸出第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：P當(dāng)緩存區(qū)1無數(shù)據(jù)時(shí)，才可以向緩沖區(qū)1寫入信息l 同步：Q當(dāng)緩存區(qū)1有數(shù)據(jù)時(shí)，才可以從緩沖區(qū)1讀取信息l 同步：Q當(dāng)緩存區(qū)2無數(shù)據(jù)時(shí)，才可以向緩

22、沖區(qū)2寫入信息l 同步：R當(dāng)緩存區(qū)2有數(shù)據(jù)時(shí)，才可以從緩沖區(qū)2讀取信息第三步：設(shè)置信號(hào)量l 緩存區(qū)1無數(shù)據(jù)，empty1，初值1l 緩存區(qū)1有數(shù)據(jù)，full1，初值0l 緩存區(qū)2無數(shù)據(jù)，empty2，初值1l 緩存區(qū)2有數(shù)據(jù)，full2，初值0第四步：用偽代碼描述begin empty1,empty2,full1,full2：semaphore;empty1 :=1; empty2 :=1; full1 :=0; full2 :=0;cobeginP ( );Q ( ); R ( );coend;end;process P ( )begin L1: 從輸入設(shè)備上讀入信息; P（empty1）;

23、 將信息放入緩沖區(qū)1； V（full1）; goto L1 end;process Q ( )begin L2:P（full1）;從緩沖區(qū)1取出信息; V（empty1）; P（empty2）;將信息放入緩沖區(qū)2； V（full2）; goto L2 end;process R ( )begin L3:P（full2）;從緩沖區(qū)2取出信息; V（empty2）;將信息打印輸出 ; goto L3 ; end;（2）第一步：確定進(jìn)程3個(gè)進(jìn)程P、Q、RP進(jìn)程：l 從輸入設(shè)備上讀入信息l 將信息放入緩沖池1中的一個(gè)空緩沖區(qū)中Q進(jìn)程：l 從緩沖池1中的一個(gè)非空緩沖區(qū)中取出信息l 將信息放入緩沖池2中的

24、一個(gè)空緩沖區(qū)中R進(jìn)程：l 從緩沖池2中的一個(gè)非空緩沖區(qū)中取出信息l 將信息打印輸出第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：P當(dāng)緩沖池1中有空的緩沖區(qū)時(shí)，才可以向緩沖池1寫入信息l 同步：Q當(dāng)緩沖池1中有非空的緩沖區(qū)時(shí)，才可以從緩沖池1讀取信息l 同步：Q當(dāng)緩沖池2中有空的緩沖區(qū)時(shí)，才可以向緩沖池2寫入信息l 同步：R當(dāng)緩沖池2中有非空的緩沖區(qū)時(shí)，才可以從緩沖池2讀取信息第三步：設(shè)置信號(hào)量l 緩沖池1中的空緩沖區(qū)的數(shù)量，empty1，初值ml 緩沖池1中的非空緩沖區(qū)的數(shù)量，full1，初值0l 緩沖池2中的空緩沖區(qū)的數(shù)量，empty2，初值nl 緩沖池2中的非空緩沖區(qū)的數(shù)量，full2，初值0

25、第四步：用偽代碼描述begin empty1,empty2,full1,full2：semaphore;empty1 :=m; empty2 :=n; full1 :=0; full2 :=0;cobeginP ( );Q ( ); R ( );coend;end;process P ( )begin L1: 從輸入設(shè)備上讀入信息; P（empty1）; 將信息放入緩沖池1中的一個(gè)空緩沖區(qū)中； V（full1）; goto L1 end;process Q ( )begin L2:P（full1）;從緩沖池1中的一個(gè)非空緩沖區(qū)中取出信息; V（empty1）; P（empty2）;將信息放入緩

26、沖池2中的一個(gè)空緩沖區(qū)中； V（full2）; goto L2 end;process R ( )begin L3:P（full2）;從緩沖池2中的一個(gè)非空緩沖區(qū)中取出信息; V（empty2）;將信息打印輸出 ; goto L3 ; end;13 有四個(gè)并發(fā)進(jìn)程：R1，R2，W1和W2，它們共享可以存放一個(gè)數(shù)的緩沖區(qū)。進(jìn)程R1每次從磁盤讀入一個(gè)數(shù)存放到緩沖區(qū)中，供進(jìn)程W1打印輸出；進(jìn)程R2每次從鍵盤讀一個(gè)數(shù)存放到緩沖區(qū)中，供進(jìn)程W2打印輸出。當(dāng)緩沖區(qū)滿時(shí)，不允許再向緩沖區(qū)中存放數(shù)據(jù)；當(dāng)緩沖區(qū)空時(shí)，不允許再?gòu)木彌_區(qū)中取出數(shù)據(jù)打印輸出。試用PV操作實(shí)現(xiàn)四個(gè)進(jìn)程的協(xié)調(diào)運(yùn)行。參考答案：第一步：確定進(jìn)

27、程4個(gè)進(jìn)程R1、R2、W1、W2R1進(jìn)程：l 從磁盤上讀入一個(gè)數(shù)l 將數(shù)存放到緩沖區(qū)中W1進(jìn)程：l 將R1進(jìn)程放進(jìn)緩沖區(qū)中的數(shù)取出l 打印輸出R2進(jìn)程：l 從鍵盤讀入一個(gè)數(shù)l 將數(shù)存放到緩沖區(qū)中W2進(jìn)程：l 將R2進(jìn)程放進(jìn)緩沖區(qū)中的數(shù)取出l 打印輸出第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：R1當(dāng)緩存區(qū)無數(shù)據(jù)時(shí)，才可以向緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)l 同步：R2當(dāng)緩存區(qū)無數(shù)據(jù)時(shí)，才可以向緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)l 同步：W1當(dāng)緩存區(qū)中是R1寫的數(shù)據(jù)時(shí)，才可以將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)中讀出l 同步：W2當(dāng)緩存區(qū)中是R2寫的數(shù)據(jù)時(shí)，才可以將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)中讀出第三步：設(shè)置信號(hào)量l 緩存區(qū)無數(shù)據(jù)，empty，初值1l 緩存區(qū)中是R1寫

28、的數(shù)據(jù)，full1，初值0l 緩存區(qū)中是R2寫的數(shù)據(jù)，full2，初值0第四步：用偽代碼描述begin empty, full1,full2：semaphore;empty :=1; full1 :=0; full2 :=0;cobeginR1 ( );R2 ( ); W1 ( );W2 ( );coend;end;process R1 ( )begin L1: 從磁盤上讀入一個(gè)數(shù)； P（empty）; 將數(shù)存放到緩沖區(qū)中； V（full1）; goto L1 end;process R2 ( )begin L2: 從鍵盤上讀入一個(gè)數(shù)； P（empty）; 將數(shù)存放到緩沖區(qū)中； V（full2

29、）; goto L2 end;process W1 ( )begin L3:P（full1）;將緩沖區(qū)中的數(shù)取出；V（empty）;打印輸出; goto L3 end;process W2 ( )begin L4:P（full2）;將緩沖區(qū)中的數(shù)取出；V（empty）;打印輸出; goto L4 end;14 設(shè)公共汽車上，司機(jī)的活動(dòng)順序是：?jiǎn)?dòng)車輛、正常行車、到站停車；售票員的活動(dòng)順序是：關(guān)車門、售票、開車門?，F(xiàn)假設(shè)初始狀態(tài)為：司機(jī)和售票員都已經(jīng)在車上，汽車處于停止?fàn)顟B(tài)，車門處于開的狀態(tài)。在汽車不斷地到站、停車、行駛過程中，請(qǐng)用信號(hào)量的PV操作實(shí)現(xiàn)司機(jī)與售票員之間的同步關(guān)系。參考答案：第一步

30、：確定進(jìn)程2個(gè)進(jìn)程 Driver（司機(jī)）、Busman（售票員）Driver進(jìn)程：l 啟動(dòng)車輛l 正常行車l 到站停車Busman進(jìn)程：l 關(guān)車門l 售票l 開車門第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當(dāng)售票員將車門關(guān)上后，司機(jī)才可以啟動(dòng)車輛l 同步：當(dāng)司機(jī)到站停車后，售票員打開車門第三步：設(shè)置信號(hào)量l 車門關(guān)上，close，初值0l 到站停車，stop，初值0第四步：用偽代碼描述begin close, stop：semaphore; close := 0; stop := 0;cobeginDriver ( );Busman ( );coend;end;process Driver (

31、 )begin L1: P（close）；啟動(dòng)車輛； 正常行始；到站停車；V（stop）； goto L1 end;process Busman ( )begin L2: 關(guān)車門； V（close）; 售票； P（stop）; 開車門；goto L2 end;15 哲學(xué)家進(jìn)餐問題：五位哲學(xué)家吃面條，只有五根筷子，每個(gè)人必須用一雙筷子才能吃面條。請(qǐng)用信號(hào)量的PV操作描述哲學(xué)家之間的關(guān)系。參考答案：錯(cuò)誤解法！第一步：確定進(jìn)程5個(gè)進(jìn)程 Pi（i= 04）Pi進(jìn)程：l 思考l 拿起左邊筷子l 拿起右邊筷子l 吃面條l 放下右邊筷子l 放下左邊筷子第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系互斥：筷子是互斥資源，

32、每個(gè)人都只能使用他左右的兩根筷子第三步：設(shè)置信號(hào)量l chopstick5 ：表示5根筷子，初值 1第四步：用偽代碼描述begin chopstick04 ：semaphore;chopstick04 := 1;cobeginprocess Pi(i=0,2,4)begin思考；P（chopsticki ）;P（chopsticki+1%5 ）;吃面條；V（chopsticki+1%5 ）;V（chopsticki ）;endcoend;end;錯(cuò)誤原因：假如所有的哲學(xué)家都同時(shí)拿起左側(cè)筷子，看到右側(cè)筷子不可用，都在等待右側(cè)筷子，無限期地運(yùn)行，但是都無法取得任何進(jìn)展，即出現(xiàn)饑餓，所有哲學(xué)家都吃不

33、上飯。解決方案：1、 至多只允許四個(gè)哲學(xué)家同時(shí)進(jìn)餐,以保證至少有一個(gè)哲學(xué)家能夠進(jìn)餐,最終總會(huì)釋放出他所使用過的兩支筷子,從而可使更多的哲學(xué)家進(jìn)餐。2、 規(guī)定奇數(shù)號(hào)的哲學(xué)家先拿起他左邊的筷子,然后再去拿他右邊的筷子;而偶數(shù)號(hào)的哲學(xué)家則相反.按此規(guī)定,將是1,2號(hào)哲學(xué)家競(jìng)爭(zhēng)1號(hào)筷子,3,4號(hào)哲學(xué)家競(jìng)爭(zhēng)3號(hào)筷子.即五個(gè)哲學(xué)家都競(jìng)爭(zhēng)奇數(shù)號(hào)筷子,獲得后,再去競(jìng)爭(zhēng)偶數(shù)號(hào)筷子,最后總會(huì)有一個(gè)哲學(xué)家能獲得兩支筷子而進(jìn)餐。而申請(qǐng)不到的哲學(xué)家進(jìn)入阻塞等待隊(duì)列，則先申請(qǐng)的哲學(xué)家會(huì)較先可以吃飯，因此不會(huì)出現(xiàn)餓死的哲學(xué)家。3、 將拿筷子的操作做成原子操作，即當(dāng)一個(gè)哲學(xué)家正在拿筷子的時(shí)候，其它的哲學(xué)家不能動(dòng)筷子，當(dāng)他那好

34、筷子開始吃飯的時(shí)候，其它哲學(xué)家才可以拿筷子。這里給出正確解決方案中的第1種方案：解: 第一步：確定進(jìn)程5個(gè)進(jìn)程 Pi（i= 04）Pi進(jìn)程：l 思考l 拿起左邊筷子l 拿起右邊筷子l 吃面條l 放下右邊筷子l 放下左邊筷子第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系互斥：筷子是互斥資源， 每個(gè)人都只能使用他左右的兩根筷子同步：只能有四個(gè)人同時(shí)吃飯第三步：設(shè)置信號(hào)量l chopstick5 ：表示5根筷子，初值 1l num：表示允許吃面的人的個(gè)數(shù)，初值4第四步：用偽代碼描述begin chopstick04 ：semaphore;num : semaphore;chopstick04 := 1;num :

35、= 4;cobeginprocess Pi(i=0,2,4)begin思考；P (num);P（chopsticki）;P（chopsticki+1%5 ）;吃面條；V（chopsticki+1%5 ）;V（chopsticki ）;V (num);endcoend;end;16 系統(tǒng)中只有一臺(tái)打印機(jī)，有三個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行中都需要使用打印機(jī)進(jìn)行打印輸出，問：這三個(gè)進(jìn)程間有什么樣的制約關(guān)系？試用信號(hào)量的PV操作描述這種關(guān)系。參考答案：由于打印機(jī)是臨界資源，三個(gè)進(jìn)程共享臨界資源，是互斥關(guān)系。 為臨界資源設(shè)置互斥信號(hào)量s，初始值為1：begin s ：semaphore;s := 1;cobeginpr

36、ocess Pi(i=0,1,2)begin 其他工作；P (s);打??；V (s);endcoend;end;17 根據(jù)例2.5，把題目修改為以下幾種情況，請(qǐng)用PV操作實(shí)現(xiàn)他們之間的同步關(guān)系： （1）桌上一個(gè)盤子，只能放一只水果。爸爸放蘋果，媽媽放桔子，兒子只吃桔子，女兒只吃蘋果。（2）桌上一個(gè)盤子，只能放一只水果。爸爸放蘋果，媽媽放桔子，兒子吃桔子、蘋果。參考答案：第一步：確定進(jìn)程4個(gè)進(jìn)程Father（爸爸）、Mother（媽媽）、Son（兒子）、Daughter（女兒）Father進(jìn)程：l 將蘋果放入盤中Mother進(jìn)程：l 將桔子放入盤中Son進(jìn)程：l 從盤中取出桔子l 吃桔子Daug

37、hter進(jìn)程：l 從盤中取出蘋果l 吃蘋果第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：Father當(dāng)盤中無水果時(shí)，才可以將蘋果放入盤中l(wèi) 同步：Mother當(dāng)盤中無水果時(shí)，才可以將桔子放入盤中l(wèi) 同步：Son當(dāng)盤中有桔子時(shí)，才可以從盤中取出桔子l 同步：Daughter當(dāng)盤中有蘋果時(shí)，才可以從盤中取出蘋果第三步：設(shè)置信號(hào)量l 盤中無水果，Sp，初值1l 盤中有桔子，So，初值0l 盤中有蘋果，Sa，初值0第四步：用偽代碼描述begin Sp,So,Sa：semaphore; Sp :=1; So :=0; Sa :=0;cobeginFather ( );Mother ( );Son ( );D

38、aughter ( );coend;end;process Father ( ) begin L1: P（Sp）; 將蘋果放入盤中； V（Sa）; goto L1; end;process Mother ( ) begin L2: P（Sp）; 將桔子放入盤中； V（So）; goto L2; end;process Son ( ) begin L3: P（So）; 從盤中取出桔子； V（Sp） 吃桔子； goto L3； end;process Daughter ( ) begin L4: P（Sa）; 從盤中取出蘋果； V（Sp） 吃蘋果； goto L4； end;（2）第一步：確定進(jìn)程

39、3個(gè)進(jìn)程Father（爸爸）、Mother（媽媽）、Son（兒子）Father進(jìn)程：l 將蘋果放入盤中Mother進(jìn)程：l 將桔子放入盤中Son進(jìn)程：l 從盤中取出水果（桔子或蘋果）l 吃水果（桔子或蘋果）第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：Father當(dāng)盤中無水果時(shí)，才可以將蘋果放入盤中l(wèi) 同步：Mother當(dāng)盤中無水果時(shí)，才可以將桔子放入盤中l(wèi) 同步：Son當(dāng)盤中有水果（桔子或蘋果）時(shí)，才可以從盤中取出水果第三步：設(shè)置信號(hào)量l 盤中無水果，empty，初值1l 盤中有水果（桔子或蘋果），full，初值0第四步：用偽代碼描述begin empty, full：semaphore; em

40、pty:=1; full :=0;cobeginFather ( );Mother ( );Son ( );coend;end;process Father ( ) begin L1: P（empty）; 將蘋果放入盤中； V（full）; goto L1; end;process Mother ( ) begin L2: P（empty）; 將桔子放入盤中； V（full）; goto L2; end;process Son ( ) begin L3: P（full）; 從盤中取出水果; V（empty）; 吃水果; goto L3； end;18 有一個(gè)閱覽室，共有100個(gè)座位。讀者進(jìn)入閱

41、覽室時(shí)必須在入口處進(jìn)行登記；離開閱覽室時(shí)必須進(jìn)行注銷。試用PV操作描述讀者進(jìn)入/離開閱覽室的同步與互斥關(guān)系。參考答案：第一步：確定進(jìn)程可以進(jìn)入閱覽室的讀者可以有很多，這里設(shè)為n，即n個(gè)Reader（讀者）進(jìn)程Reader進(jìn)程：l 登記l 進(jìn)入閱覽室l 讀書l 離開閱覽室l 注銷第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當(dāng)教室內(nèi)有空座位時(shí)，讀者才可以登記，并進(jìn)入閱覽室l 互斥：同時(shí)只能有一個(gè)讀者在入口處進(jìn)行登記l 互斥：同時(shí)只能有一個(gè)讀者在出口處進(jìn)行注銷第三步：設(shè)置信號(hào)量l 教室內(nèi)空座位數(shù)量，seat，初值100l 為入口處進(jìn)行登記設(shè)置互斥信號(hào)量Sin，初值 1，表示當(dāng)前可用l 為出口處進(jìn)行注銷

42、設(shè)置互斥信號(hào)量Sout，初值 1，表示當(dāng)前可用第四步：用偽代碼描述begin Sin, Sout, seat：semaphore; seat :=100; Sin := 1; Sout := 1;cobeginprocess Reader-i ( i = 1,2,n );beginP(seat);P(Sin);登記;V(Sin);進(jìn)入閱覽室;讀書;離開閱覽室;P(Sout);注銷;V(Sout);V（seat）;endcoend;end;19 某工廠有一個(gè)可以存放設(shè)備的倉(cāng)庫(kù)，總共可以存放10臺(tái)設(shè)備。生產(chǎn)的每一臺(tái)設(shè)備都必須入庫(kù)，銷售部門可從倉(cāng)庫(kù)提出設(shè)備供應(yīng)客戶。設(shè)備的入庫(kù)和出庫(kù)都必須借助運(yùn)輸工具

43、?，F(xiàn)只有一臺(tái)運(yùn)輸工具，每次只能運(yùn)輸一臺(tái)設(shè)備。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的自動(dòng)調(diào)度管理系統(tǒng)。參考答案：第一步：確定進(jìn)程可以為入庫(kù)（Pin）和出庫(kù)（Pout）各設(shè)置一個(gè)進(jìn)程Pin進(jìn)程：l 生產(chǎn)了一臺(tái)設(shè)備l 使用運(yùn)輸工具入庫(kù)Pout進(jìn)程：l 使用運(yùn)輸工具出庫(kù)l 提出設(shè)備供應(yīng)客戶第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當(dāng)倉(cāng)庫(kù)中有空余位置存放設(shè)備時(shí)，設(shè)備才可以入庫(kù)l 同步：當(dāng)倉(cāng)庫(kù)中有存放的設(shè)備時(shí)，設(shè)備才可以出庫(kù)l 互斥：運(yùn)輸工具是臨界資源，要互斥訪問第三步：設(shè)置信號(hào)量l 倉(cāng)庫(kù)中有空余位置數(shù)量，empty，初值10l 倉(cāng)庫(kù)中有存放的設(shè)備數(shù)量，full，初值 0l 為運(yùn)輸工具設(shè)置互斥信號(hào)量S，初值 1，表示當(dāng)前

44、可用第四步：用偽代碼描述begin empty, full, S：semaphore; empty := 10;full := 0;S := 1;cobeginPin ();Pout ();coend;end;process Pin ( ) begin L1: 生產(chǎn)了一臺(tái)設(shè)備 ;P（empty）; P (S);使用運(yùn)輸工具入庫(kù);V （S）; V（full）; goto L1; end;process Pout ( ) beginL2: P（full）;P (S);使用運(yùn)輸工具出庫(kù);V （S）;V（empty）;提出設(shè)備供應(yīng)客戶; goto L2; end;20 進(jìn)程通信主要有哪幾種類型？參考答

45、案：進(jìn)程通信的類型主要有：共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。21 高級(jí)調(diào)度與低級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是什么？為什么要引入中級(jí)調(diào)度？參考答案：高級(jí)調(diào)度又稱作業(yè)調(diào)度，其任務(wù)是從外存上的后備隊(duì)列中按照一定的原則選擇若干個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，為他們創(chuàng)建進(jìn)程，分配必要的資源，如內(nèi)存、外設(shè)等，并將新創(chuàng)建的進(jìn)程插入就緒隊(duì)列，準(zhǔn)備執(zhí)行。低級(jí)調(diào)度通常又稱為進(jìn)程調(diào)度，其任務(wù)是決定就緒隊(duì)列中的哪個(gè)進(jìn)程獲得處理器，然后由分派程序把處理器分配給該進(jìn)程，為它恢復(fù)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，讓其運(yùn)行。引入中級(jí)調(diào)度的主要目的是為了提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)吞吐量。22 引起進(jìn)程調(diào)度的原因有哪些？參考答案：引起進(jìn)程調(diào)度的原因有：（1）正在執(zhí)行的進(jìn)程

46、執(zhí)行完畢，或因發(fā)生某事件而不能再繼續(xù)執(zhí)行；（2）執(zhí)行中的進(jìn)程因提出I/O請(qǐng)求而暫停執(zhí)行；（3）在進(jìn)程通信或同步過程中執(zhí)行了某種原語操作；（4）當(dāng)采用基于優(yōu)先權(quán)的強(qiáng)占式調(diào)度算法時(shí)，就緒隊(duì)列中出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)比當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程優(yōu)先級(jí)更高的進(jìn)程時(shí)；（5）當(dāng)采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法時(shí)，當(dāng)前進(jìn)程的時(shí)間片用完了。23 選擇進(jìn)程調(diào)度算法的原則有哪些？參考答案：一個(gè)操作系統(tǒng)如何選擇調(diào)度方式和算法，在很大程度上取決于操作系統(tǒng)的類型和目標(biāo)，通常應(yīng)盡量遵循以下幾方面的原則：（1） 周轉(zhuǎn)時(shí)間短。從作業(yè)提交開始到作業(yè)完成為止的時(shí)間間隔稱為周轉(zhuǎn)時(shí)間，它包括作業(yè)等待進(jìn)入內(nèi)存、進(jìn)程在就緒隊(duì)列中等待、進(jìn)程在CPU上執(zhí)行和完成I/O操

47、作所花費(fèi)的時(shí)間總和。它主要用于評(píng)價(jià)批處理系統(tǒng)。為了能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能，引入了另一個(gè)指標(biāo)：帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，即作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間與系統(tǒng)實(shí)際為其提供的服務(wù)時(shí)間之比。（2） 響應(yīng)時(shí)間快。從用戶通過鍵盤提交一個(gè)請(qǐng)求開始，直至系統(tǒng)首次產(chǎn)生響應(yīng)為止的時(shí)間間隔稱為響應(yīng)時(shí)間，主要用于評(píng)價(jià)分時(shí)系統(tǒng)。（3） 要保證截止時(shí)間。所謂截止時(shí)間，是指某任務(wù)必須開始執(zhí)行的最遲時(shí)間，或必須完成的最遲時(shí)間，主要用于評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。（4） CPU利用率高。 當(dāng)CPU的價(jià)格非常昂貴時(shí)，希望盡可能使它得到充分利用。CPU的利用率可從0到100，但在實(shí)際系統(tǒng)中，一般是在4090之間。（5） 系統(tǒng)吞吐量高。 所謂系統(tǒng)吞吐量，是指單位時(shí)間內(nèi)系

48、統(tǒng)所完成的作業(yè)數(shù)量，主要用于評(píng)價(jià)批處理系統(tǒng)。24 批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)常用哪些進(jìn)程調(diào)度算法？參考答案：批處理操作系統(tǒng)常用的進(jìn)程調(diào)度算法有：先來先服務(wù)調(diào)度算法、短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法、高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法、高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法；分時(shí)操作系統(tǒng)常用的進(jìn)程調(diào)度算法有：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法、多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法；實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)常用的進(jìn)程調(diào)度算法主要有：高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法。25 什么是靜態(tài)優(yōu)先權(quán)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？參考答案：靜態(tài)優(yōu)先級(jí)是在進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)根據(jù)進(jìn)程的類型、進(jìn)程對(duì)資源的需求以及用戶的要求而確定的，在進(jìn)程的整個(gè)運(yùn)行期間保持不變。對(duì)于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)，也是在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)為進(jìn)程賦予一個(gè)初始

49、優(yōu)先級(jí)，以后在進(jìn)程的運(yùn)行過程中隨著進(jìn)程特性的變化，不斷修改優(yōu)先級(jí)，如隨著進(jìn)程在就緒隊(duì)列中等待時(shí)間的增長(zhǎng)，可提高進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)；隨著進(jìn)程連續(xù)占用CPU時(shí)間的增長(zhǎng)，可降低其優(yōu)先級(jí)，防止一個(gè)進(jìn)程長(zhǎng)期壟斷CPU等。26 設(shè)有五個(gè)進(jìn)程，它們到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻和運(yùn)行時(shí)間如表25所示。若分別采用先來先服務(wù)算法和短進(jìn)程優(yōu)先算法，試給出各進(jìn)程的調(diào)度順序以及平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。 表25 各進(jìn)程到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻、運(yùn)行時(shí)間進(jìn)程到達(dá)時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間P1P2P3P4P510.110.310.410.510.80.30.90.50.10.4參考答案：(1)先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度順序進(jìn)程到達(dá)時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間12

50、345P1P2P3P4P510.110.310.410.510.80.30.90.50.10.410.110.411.311.811.910.411.311.811.912.30.31.01.41.41.5平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：T（0.3 + 1.0 + 1.4 + 1.4 + 1.5）/ 5 = 1.12(2) 短進(jìn)程優(yōu)先（SPF）調(diào)度順序進(jìn)程到達(dá)時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間12345P1P3P4P5P210.110.410.510.810.30.30.50.10.40.910.110.410.911.011.410.410.911.011.412.30.30.50.50.62.0平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：T（0.3 + 0.5 + 0.5 + 0.6 + 2.0）/ 5 = 0.7827 設(shè)有四個(gè)進(jìn)程，它們到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻、運(yùn)行時(shí)間及優(yōu)先級(jí)（此處優(yōu)先級(jí)1為最低優(yōu)先級(jí)，