第二章进程管理答案

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1、第二章进程管一、单项选择题1、顺序程序和并发程序的执行相比，（）。A.基本相同 B.有点不同C并发程序执行总体上执行时间快D.顺序程序执行总体上执行时间快2、在单一处理机上，将执行时间有重叠的几个程序称为（）。A.顺序程序B.多道程序3、 进程和程序的本质区别是（）。A.存储在内存和外存C.分时使用和独占使用计算机资源4、在下列特性中，不是进程的特性的是（A. 异步性B. 并发性C并发程序D.并行程序B.顺序和非顺序执行机器指令D动态和静态特征）。C 静态性D. 动态性5、各进程向前推进的速度是不可预知，体现出“走走停停”的特征，称为进程的（）。A.动态性 B.并发性 C.调度性 D.异步性6

2、、 在单处理机系统中，处于运行状态的进程（）。A只有一个B.可以有多个C.不能被挂起D.必须在执行完后才能被撤下7、下列进程状态的转换中，不正确的是（）。A.就绪T运行B.运行T就绪C.就绪T阻塞D.阻塞T就绪8、已经获得除（）以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。D.磁盘空间A.存储器B.打印机CCPU9、一个进程被唤醒意味着（）。A.该进程重新占有了 CPUB进程状态变为就绪 C.它的优先权变为最大D.其PCB移至就绪队列的队首10、进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（）。A输入或输出事件发生B.时间片到C.输入或输出事件完成D.某个进程被唤醒11、 为了描述进程的动态变化过程，采用了

3、一个与进程相联系的（），根据它而感知进程的存在。A.进程状态字B.进程优先数C进程控制块D.进程起始地址12、操作系统中有一组常称为特殊系统调用的程序，它不能被系统中断，在操作系统中称为（）。A.初始化程序B原语C.子程序D.控制模块13、进程间的基本关系为（）。A.相互独立与相互制约B同步与互斥C.并行执行与资源共享D.信息传递与信息缓冲14、两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（）关系。A同步B.互斥C.竞争D.合作15、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（）A.共享资源B.临界区C临界资源D.共

4、享区16、在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（）A. S0B. S=0C S=0,则该进程继续执行：若SvO,则该进程等待。2、进程存在的标志是_进程控制块_。3、进程被创建后，最初处于 就绪 状态，然后经 进程调度程序 选中后进入 执行 状态。4、进程的同步和互斥反映了进程间 直接制约和间接制约的关系。5、 操作系统中信号量的值与相应资源的使用情况有关，它的值仅能由P、V操作来改变。6、进程至少有三种基本状态： 就绪、执行_和_阻塞7、每执行一次V操作，信号量的数值S加1。若_S1，则该进程继续执行；否则，从对应的就绪队列中移出一 个进程并将就绪状

5、态赋予该进程。8进程的四个属性为：动态性_ _并发性_ _独立性_ 异步性9. 进程的三种基本状态为： _就绪_、 _执行_和_阻塞_。10. 进程控制块应包括标识信息、 _处理机信息_、 _调度信息和控制信息。11. 操作系统依据_进程控制块_对进程进行控制和管理。 12.进程有两种基本队列： _就绪队列_和_阻塞队列_ 。13. 临界区是指并发进程中与_访问临界资源_有关的程序段14. 利用Pv操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用_P操作_在完成临界区操作后要调 用 _V 操作_。15. Pv操作不仅是实现进程互斥的有效工具，而且也是一种简单而方便的进程同步工具。16

6、. 线程是处理器的独立_调度和分派_单位，多个线程可以_并发_执行。 17.线程与进程有许多相似之处，所以线 程又称为_轻型进程_。 18.在多线程操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为_资源分配的基本_单位，而 线程是_调度基本_单位。19. 采用高级通信方式时，进程间用信件 来交换信息。20.最基本的通信原语有两条,它们是send_原语和receive. 原语。 31.进程通信方式有两种： _直接通信方式_和_间接通信方式_。三、简答题1、在操作系统中为什么要引入进程的概念？它与程序的区别和联系是怎样的？ 在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此

7、系统中各程序在执行过程 中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。这些都是在程序的动态过程中发生的。用程 序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序动态 执行过程的性质。进程与程序的主要区别是：进程是动态的；程序是静态的。进程有独立性，能并发执行；程序不能并发执行。 二者无一一对应关系。 进程异步运行，会相互制约；程序不具备此特征。但进程与程序又有密切的联系：进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。2、什么是进程的互斥与同步？进程的互斥是指在逻辑上本来完全独立的若干进程，由于竞争同一个资源而产生

8、的相互制约关系。进程的同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执 行时间次序上必须遵循确定的规律。3、一个进程进入临界区的调度原则是什么？一进程进入临界区的调度原则是： 如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。 任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区 的进程必须等待。 进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。 如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。4、在操作系统中，P操作和V操作各自的动作是如何定义的？P操

9、作顺序执行下述两个动作： 信号量的值减1,即5=5-1； 如果S20,则该进程继续执行；如果SVO,则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待 （直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。V操作顺序执行下述两个动作： S值加1,即5=5+1； 如果S0,则该进程继续运行；如果SWO,则释放信号量队列上的第一个PCB （即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为 就绪态），执行V操作的进程继续运行。5、作业调度和进程调度各自的主要功能是什么？作业调度的主要功能是：1）记录系统中各个作业的情况；2）按照某种调度算法从后备作业队列中

10、挑选作业；3）为选中的作业分配内存和外设等资源；4）为选中的作业建立相应的进程；5）作业结束后进行善后处理工作。进程调度的主要功能是：1）保存当前运行进程的现场；2）从就绪队列中挑选一个合适进程；3）为选中的进程恢复现场。6假设PV操作用信号量s管理某个共享资源，请问当s0, S = 0和SVO时，它们的物理意义是什么？信号量S的物理意义如下：s0时，S表示可使用的资源数或表示可使用资源的进程数s = 0时，表示无资源可供 使用和表示不允许进程再进入临界区。sVO时，|S|表示等待使用资源的进程个数或表示等待进入临界区的进程个 数。7请给出 Pv 操作的定义Pv操作是指在信号量上进行的P操作和

11、V操作。假定信号量为S,则P(s)和v(s)的定义如下：Procedure p(Var s:semaphore); begin s:=s-1; if sO then w(s) end;Procedure v(Var s:semaphore);begin s:=s+1; if s=O then r (s) end;其中，W(s)表示将调用P(s)过程的进程置成“等待信号量s”的状态，且将其排入等待队列。R(s)表示释放一个“等待信 号量s”的进程，该进程从等待队列退出并加入就绪队列中.8. 线程与进程的根本区别是什么？在采用线程技术的操作系统中，线程与进程的根本区别在于：进程是资源的分配单位，而

12、线程是调度和执行单位。四、应用题1、四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F,系统允许多个进程同时读文件F。但限制是进程A和进程C不能 同时读文件F,进程B和进程D也不能同时读文件F。为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件，现用 PV操作进行管理，请回答下面的问题：(1) 如何定义信号量及初值；(2) 在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作：进程A1； read F；2;进程B；read F；4；进程C；read F；6；进程D7 ；read F；8 ；(1) 定义二个信号量S1、S2，初值均为1,即：S1=1，S2=1 (共2分)(2) 从1到分别为:P(S1

13、), V(S1), P(S2), V(S2), P(S1) , V(S1) , P(S2) , V(S2)2、设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区 B1中，加工处理后再搬到缓冲区B2中，并在打印机上打印，问： 系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？ 这些进程间有什么样的相互制约关系？ 用P、V操作写出这些进程的同步算法。解： 系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中；C进程负 责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出

14、信息，并在 打印机上印出。 R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进 程受R进程和P进程的约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，且B2被取空后C进程才可将加工结果送入其 中；P进程受C进程的约束：B2中信息放满后P进程才可从中取出它们，进行打印。 信号量含义及初值：B1full缓冲区B1满，初值为0；B1empty缓冲区B1空，初值为0；B2full 缓冲区B2满，初值为0；B2empty缓冲区B2空，初值为0；输入信息写入缓冲区B1;V(Blfull)；P(Blempty)；P(B1full)；从B1中取出信息;加工信息；结果送

15、入B2；P(B2full)；从B2中取出信息进行打印;V(B2empty)；V(B1empty)；V(B2full)；P(B2empty)；3、某分时系统的进程出现如下图所示的状态变化。就绪进程队列 试问：(1)你认为该系统采用的是哪一种进程调度算法？(2)写出图中所示的每一个状态变化的原因(从到)。(1)该分时系统采用的进程调度算法是时间片轮转法。(2 )状态变化的原因如下： 进程被选中，变成运行态； 时间片到，运行的进程排入就绪队列尾部； 运行的进程启动打印机，等待打印； 打印工作结束，阻塞的进程排入就绪队列尾部； 等待磁盘读文件工作； 磁盘传输信息结束，阻塞的进程排入就绪队列尾部。4、生

16、产者-消费者问题表述如下：一组生产者进程和一组消费者进程通过缓冲区发生联系。生产者进程将生产的产品 送入缓冲区，消费者进程则从中取出产品。假定环形缓冲池中共有N个缓冲区，编号为0N-1。 为了描述生产者进程和消费者进程，设指针 in 和 out 分别指向生产者进程和消费者进程当前所用的缓冲区 (buffer)，初值均为0。(1) 应设置三个信号量实现两类进程的同步，分别是full、empty和mutex。请说出它们的含义及初值。(2) 下面是生产者进程的算法描述，请填写相应的P、V操作语句。while (TRUE)产品送往 buffer（in）；in=（in+1）mod N； /*mod 为取模运算*/（3）指出生产者进程算法中的临界区是哪一段程序？解：（1）full 表示放有产品的缓冲区数，初值为0； empty表示可供使用的缓冲区数，初值为N； mutex 为互斥信号量，初值为 1，表示互斥进入临界区（2）P（empty）,P（mutex）,V（mutex）,V（full）（3）生产者进程算法中的临界区是如下程序段：产品送往buffer（in）;in=（in+l） mod N; /*mod 为取模运算*