操作系统-进程管理习题

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1、进程管理习题课重点：用P、V原语实现同步与互斥本章小结进程是系统分配资源的基本单位,是一个具有独立功能的程序段对某个数据集的一次执行活动。为什么要引入进程的概念是由操作系统的资源有限性和处理上的并行性以及系统用户的执行起始时间的随机性所决定的。进程具有动态性、并发性等特点。进程动态特性的是进程状态的变化。进程要经历创建、等待资源、就绪准备执行,以及执行和执行后释放资源消亡等几个过程和状态。进程的状态转换要由不同的原语执行完成。本章小结P78进程的并发特性反映在进程对资源的竞争以及由资源竞争所引起的对进程执行速度的制约。这种制约可分为直接制约和间接制约。直接制约是被制约进程和制约进

2、程之间,存在着使用对方资源的需求,只有制约进程执行后,被制约进程才能继续往前推进。具有固定的执行顺序间接制约是被制约进程共享某个一次只能供一个进程使用的系统资源,只有得到该资源的进程才能继续往前推进,其他进程在获得资源进程执行期间不允许交叉执行。没有固定的执行顺序。操作实现：间接制约可利用加锁法和P,V原语操作实现。直接制约既可用P,V原语实现,也可用其他互相传递信号的方式实现。进程上下文：一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境,被称为进程上下文。进程上下文由以下部分组成：PCB(进程控制块)、正文段和数据段以及各种寄存器和堆栈中的值。寄存器中主要存放将要执行指令的逻辑地址,执

3、行模式以及执行指令时所要用到的各种调用和返回参数等。而堆栈中则存放CPU现场保护信息、各种资源控制管理信息等。进程通信：进程间通信又可分为传送控制信号的低级通信和大量传送数据的高级通信。通信方式来看,又可分为主从式、会话式、消息与邮箱方式、以及共享虚存方式。本章小结(续)P79常用的死锁排除方法是检测与恢复方法。造成死锁：无论是互相通信的进程或是共享某些不同类型资源的进程,都可能因通信顺序不当或资源分配顺序不当而造成死锁。死锁是一种因各并发进程等待资源而永久不能向前推进的系统状态。排除死锁的方法是预防、回避、检测与恢复三种。线程是进程内的一段程序的基本调度单位。线程可分为用户级线

4、程和系统级线程。用户级线程的管理全部由线程库完成,与操作系统内核无关。线程组成由寄存器、堆栈以及程序计数器等组成,同一进程的线程共享该进程的进程空间和其他所有资源。线程主要用于多机系统以及网络系统的操作系统中。本章小结(续)P79第一题一、用P、V操作描述前趋关系。P1、P2、P3、P4、P5、P6为一组合作进程，其前趋图如图所示，试用P、V操作描述这6个进程的同步。第二题二、生产者-消费者问题它描述了一组生产者向一组消费者提供产品，它们共享一个有界缓冲区，生产者向其中投放产品，消费者从中取得产品。生产者-消费者问题是许多相互合作进程的一种抽象。我们把一个长度为n的有界缓冲区(n

5、>0)与一群生产者进程P１、P２、…、Pm和一群消费者进程C１、C２、…、Ck联系起来，如图所示。提取物品。第二题（续）假定这些生产者和消费者是互相等效的。只要缓冲区未满，生产者就可以把产品送入缓冲区，类似地，只要缓冲区未空，消费者便可以从缓冲区中取走物品并消耗它。生产者和消费者的同步关系将禁止生产者向满的缓冲区输送产品，也禁止消费者从空的缓冲区中第三题（选择）三、在操作系统中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集上的一次＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。A．等待活动B．运行活动C．单独操作D．关联操作答：B第四题（选择）四、多道程序环境下，操作系统分配资源以＿＿＿＿＿＿＿为基本单位

6、。A．程序B．指令C进程D．作业答：C第五题（选择）五、对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=O，则＿＿＿＿＿。A.表示没有进程进入临界区B.表示有一个进程进入临界区C.表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入D.表示有两个进程进入临界区答：B第六题（选择）六、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消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的＿＿＿＿。A.同步B．互斥C.调度D．执行答：A第七题（选择）七、为了进行进程协调，进程之间应当具有一定的联系，这种联系通常采用进程间交换数据的方式进行，这种方式称为

7、＿＿＿＿＿＿。A.进程互斥B．进程同步C.进程制约D．进程通信答：D第八题八、在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区;计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。分析[分析及相关知识]在本题中采集任务与计算任务共用一个单缓冲区．当采集任务采集到一个数据后，只有当缓冲区为空时才能将数据送入缓冲区中存放，否则应等待缓冲区腾空;当缓冲区中有数据时，计算任务才能从缓冲区中取出数据进行计算，否则也应等待。答案intSe=l