操作系統-進程管理(習題)

标签：文件   数据结构   正是   传递   err   入口   running   资源   一个   

操作系统-进程管理(习题)

本文将回答一下课后的习题

1. 程序并发执行为什么会失去封闭性和再现性

   答：在并行执行程序时，系统资源由多个程序所共享，则这些资源必然由这些程序来改变。程序执行时，必然会受到其他程序的影响。正是因为如此，不能以程序作为作为描述其执行过程的基本单位，催生了后来进程及进程上下文的出现。

2. 什么叫进程的并发性？

   答：进程的并发性是指操作系统中可以同时运行多个进程，CPU虽然一次只能执行一个进程，但可以在多个进程之间进行快速的切换，宏观时间上来看就是多个进程在并行执行。

3. 试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的唯一标志？

   答：进程是由PCB、程序和数据集合构成的，PCB的存在体现了进程的动态性。

   进程包含了进程标识符、处理机状态(由处理机的各种寄存器的内容组成)、进程调度信息和进程控制信息。

   PCB的存在是进程可以并发执行的关键，进程从被唤醒到被挂起和被切换都需要PCB记录信息。

   在进程被创建时，PCB最早被创建，进程被撤销时，PCB最晚被释放。所以可以说PCB是进程存在的标志。

4. 进程的创建包含了哪些过程

   (1) 申请空白PCB。为新进程申请一个唯一的进程标识符，在PCB集合中申请一块空白PCB。

   (2) 为新进程分配资源。主要是新进程的程序、数据及用户栈所需的内存空间。

   (3) 初始化PCB。主要是将各种信息填入PCB中，如：进程标识符、父进程标识符、处理机状态，将程序计数器指向程序的入口地址，栈指针指向栈顶，处理机控制信息，新进程设置为就绪状态，新进程的优先级。

   (4) 将新进程的PCB插入就绪队列。

5. 进程的高级通信方式有哪几种？

   (1) 共享存储器系统：相互通信的进程共享某些数据结构或存储区，进程之间通过这些空间通信。

   (2) 消息传递系统：分为直接通信方式和间接通信方式。直接通信即两个进程之间直接发送message。间接通信即发送进程将message发送到信箱。信箱又分为私有信箱、公有信箱和共享信箱。发送进程发送消息时，先在自己的内存中申请一发送区，将要发送的正文和其他一些信息填入其中。发送原语则负责根据消息长度设置一个缓冲区，即“信箱”。将要发送的信息复制到其中。接收进程再从缓冲区里复制信息。

6. Linux系统的进程有几种状态？

   (1) TASK-RUNNING状态。包含了运行状态和就绪状态，具体是哪一种要靠是否占用了CPU资源来区分。

   (2) TASK-INTERRUPTIBLE状态。进程正在等待某些事件。可中断状态的进程可以被信号唤醒进入就绪状态等待被调入。

   (3) TASK_UNINTERRUPTIBLE状态。因为某些硬件资源没满足而中断的进程。

   (4) TASK_ZOMBIE状态。僵死状态。由于某些原因进程被终止，进程所有的资源都已经被释放，但是PCB信息还被保留。这种状态就称为僵死状态。

   (5) TASK_STOPPED状态。暂停状态。一般由运行状态转换而来，等待某种特殊处理。

7. 在读者-写者问题中，修改问题的同步算法，当有写进程到达时，后续读进程必须等待，而不管是否有读进程在读文件。试写出相应的程序段。

   semaphore mutex; //mutex是对文件进行读\写操作的信号量。
   
   int readcount = 0, arrive = 0;//arrive是表示写进程是否到达的变量，0表示未到达，1表示到达。
   
   void writer() {  
    arrive = 1;
    wait(mutex);
    写操作...
    signal(mutex);
    arrive = 0;
   }
   
   void reader() {
    if (arrive == 1) return; 
    if (readcount == 0) {
        wait(mutex);
    }
    readcount++;
    读操作...
    readcount--;
    signal(mutex);
   }

操作系統-進程管理(習題)

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