计算机操作系统课后答案第二章

计算机操作系统（第4版）

1、什么是前趋图?为什么要引入前趋图?

前低册趋案杰图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为救绵罪DAG(Directed Acyclc Graph)，用于探述进程之问执行的前后关系。

2、画出下面四条语句的前趋图

S1=a:=x+y；S2=b:=z+1；S3=c:=a-b；S4=w:=c+l；

3、为什么程序并发执行会产生间断性特征?

程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，为完成同一项任务需要相互合

 

作，敏使这些并发执行的进程之间，形成了相互制约关系，从而使得进程在执行

 

期间出现间断性。

4、程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?

程序并发执行时，多个程序共亨系统中的各种资源，因而这些资源的状态由多个程序改变，敏使程序运行失去了封闭性，也会导敏其失去可再现性。

5、在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响？

为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并对并发执行的程序加以控制和描述，在操作系统中引入了进程概念。

影响：使程序的并发执行得以实行。

6、试从动态性，并发性和独立性上比绘进程和程序？

（1）动态性是进程最基本的特性，表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，由撒销而消亡。进程有一定的生命期，而程序只是一组有序的指令集合，是静态实体。

 

（2）并发性是进程的重要特征，同时也是0S的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行，而程序是不能英发执行的。

 

（3）独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。对于未建立任何进程的程序，不能作为独立单位参加运行。

7、试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的惟一标志？

PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录垣数据结构。作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程。0S是根据PCB对并发执行的进程进行控制和管理的。

8、PCB提供了进程管理和进程调度所需要的哪些信息？

进程管理：通用寄存器、指令计数器、程序状态字、用户栈指针。

进程调度：进程状态、进程优先级、事件、其他信息。

 

 

9、进程控制块的组织方式有哪几种？

线性方式、链接方式、索引方式。

10、何谓操作系统内核？内核的主要功能是什么？

现在操作系统一般将0S划分为若十层次，再将0S的不同功能分别设罪在不同的层次中。通常将一些与硬件紧密相关的模块（如中断处理程序等）、各种常用设

 

备的张动程序以及运行频率较高的模块（如时钟管理、进程调度和许多模块所公

 

用的一些基本操作），都安排在紧靠硬件的软件层次中，将它们常驻内存，即通

 

常被称为的0S内校。

 

支撑功能：中断处理、时钟管理、原语操作。

 

资源管理功能：进程管理、存储器管理、设备管理。

11、试说明进程在三个基本状态之间转换的严型原因。

（1）就绪状态 -> 执行状态：进程分配到CPU资

（2）执行状态 -> 就绪状态：时间片用

（3）执行状态 -> 际塞状态：I/0请

（4）阻塞状态 -> 就绪状态：I/0完成

12、为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？

引入招起状态处于五种不同的需要：终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换需要和负荷调节需要。处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。

13、在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？

进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有：

（1）进程当前暂存信息。

（2）下一指令地址信息。

（3）进程状态信息。

（4）过程和系统调用参数及调用地址信息。

14、试说明引起进程创建的主要事件。

引起进程创建的主要事件有：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。

15、试说明引起进程被撞销的主要事件。

引起进程被撤销的主要事件有：正常结束、异常结束（越界错误、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/0故障）、外界干预（操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止）。

 

 

16、在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么？

（1）0S发现请求创建新进程事件后，调用进程创建厂语Creat（）；

（2）申请空白PCB；

（3）为新进程分配资源；

（4）初始化进程控制块：

（5）将新进程插入就绪队列。

17、在搬销一个进程时所要完成的主要工作是什么？

（1）根据被终止进程标识符，从PCB集中检索出进程PCB，读出该进程状愚。

（2）若被终止进程处于执行状态，立即终止该进程的执行，置调度标志真，指示该进程被终止后重新调度。

（3）若该进程还有子进程，应将所有子孙进程终止，以防它们成为不可控

 

进程。

（4）将被终止进程拥有的全部资源，归还给父进程，或归还给系统。

（5）将被终止进程PCB从所在队列或列表中移出，等待其它程序搜集信息。

18、试说明引起进程阻塞戒被唤醒的主要事件是什么？

a、请求系统服务；

b、启动某种操作；

c、新数据尚未到达；

d、无新工作可做；

19、为什么要在0S中引入线程？

在操作系统中引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使0S具有更好的些发性，提高CPU的利用率。进程是分配资源的基本单位，而线程则是系统调度的基本单位。

20、试说明线程县有哪些属性？

（1）轻型实体

（2）独立调度和分派的基本单位

（3）可并发执行

（4）共享进程资源。

21、试从调度性，并右性，拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。

（1）调度性。线程在0S中作为调度和分派的基本单位，进程只作为资源拥有的基本单位。

（2）并发性。进程可以并发执行，一个进程的多个线程也可并发执行。

（3）拥有资源。进程始终是披有资源的基本单佣，线程只拥有运行时必不可少的资源，本身基本不拥有系统资源，但可以访问隶属进程的资源。

（4）系统开销。操作系统在创建、撤消和切换进程时付出的开销显著大于线程。

22、线程控制块TCB中包含哪些内容

（1）线程标识符。

（2）一组寄存器。

（3）线程运行状态。

（4）优先级。

（5）线程专有存储区。

（6）信号屏蔽。

（7）堆栈指针。

 

23、何谓用户级线程和内核支持线程？

（1）用户级线程：仅存在于用户空间中的线程，无须内核支持。这种线程的创建、撤销、线程闭的同步与通信等功能，都无需利用系统调用实现。用户级线程的切换通常发生在一个应用进程的诺多线程之间，同样无需内核支持

（2）内核支持线程：在内核支持下运行的线程。无论是用户进程中的线程，还是系统线程中的线程，其创建、撤销和切换等都是依靠内核，在内核空间中实现的。在内核空间单还为每个内核支持线程设置了线程控制块，内核根据该控制块感知某线程的存在并实施控制。

24、试说明用广级线程的实现方法。

用户级线程是在用户空间中的实现的，运行在“运行时系统“与“内核控制线程“的中间系统上。运行时系统用于管理和控制线程的函数的集合。内核控制线程或轻型进程LWP可通过系统调用获得内核提供服务，利用LWP进程作为中间系统。

 

25、试说明内核支持线程的实现方法。

系统在创建新进程时，分配一个任务数据区PTDA，其中包括若干个线程控制块TCB空间。创建一个线程分配一个TCB，有关信息写入TCB，为之分配必要的资源。当PTDA中的TCB用完，而进程又有新线程时，只要所创建的线程数目未超过系统允许值，系统可在为之分配新的TCB；在撤销一个线程时，也应回收线程的所有资源和TCB。

26、多线程模型有哪几种类垣？多对一模垣有何优缺点？

多对一模型、一对一模型和多对多模型。

多对一模型的主要缺点在于，如果一个线程在访问内核时发生阻塞，则整个进程都会被阻塞；此外，在任一时刻，只有一个线程能够访问内核，多个线程不能同时在多个处理机上运行。