第2章教材習(xí)題解答

1、1第2章進(jìn)程管理進(jìn)程管理“練習(xí)與思考練習(xí)與思考”解答解答1基本概念和術(shù)語基本概念和術(shù)語進(jìn)程、進(jìn)程互斥、進(jìn)程同步、臨界資源、臨界區(qū)、死鎖進(jìn)程進(jìn)程是程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過程。進(jìn)程互斥進(jìn)程互斥：各個(gè)進(jìn)程彼此不知道對(duì)方的存在，邏輯上沒有關(guān)系，由于競(jìng)爭(zhēng)同一資源（如打印機(jī)、文件等）而發(fā)生相互制約。進(jìn)程同步進(jìn)程同步：各個(gè)進(jìn)程不知對(duì)方的名字，但通過對(duì)某些對(duì)象（如IO緩沖區(qū)）的共同存取來協(xié)同完成一項(xiàng)任務(wù)。臨界資源臨界資源：一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源。

2、臨界區(qū)臨界區(qū)：在每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序。死鎖死鎖是指在一個(gè)進(jìn)程集合中的每個(gè)進(jìn)程都在等待僅由該集合中的另一個(gè)進(jìn)程才能引發(fā)的事件而無限期地僵持下去的局面。2基本原理和技術(shù)基本原理和技術(shù)（1）在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？它與程序的區(qū)別和聯(lián)系是什么？在操作系統(tǒng)中，由于多道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)共享系統(tǒng)資源，共同決定這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行過程中就出現(xiàn)了相互制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走停停”的新狀態(tài)。這些都是在程序的動(dòng)

3、態(tài)過程中發(fā)生的。用程序這個(gè)靜態(tài)概念已不能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過程中的這些特征。為此，人們引入“進(jìn)程”這一概念來描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)。進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是：進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的；程序是靜態(tài)的。進(jìn)程有獨(dú)立性，能并發(fā)執(zhí)行；程序不能并發(fā)執(zhí)行。二者無一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。進(jìn)程異步運(yùn)行，會(huì)相互制約；程序不具備此特征。但進(jìn)程與程序又有密切的聯(lián)系：進(jìn)程不能脫離具體程序而虛設(shè)，程序規(guī)定了相應(yīng)進(jìn)程所要完成的動(dòng)作。（2）進(jìn)程的基本狀態(tài)有哪幾種？通常在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程

4、至少要有三種基本狀態(tài)。這三種基本狀態(tài)是：運(yùn)行態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)（或等待態(tài)）。（3）用如圖323所示的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖能夠說明有關(guān)處理機(jī)管理的大量?jī)?nèi)容。試回答：①什么事件引起每次顯著的狀態(tài)變遷？②下述狀態(tài)變遷因果關(guān)系能否發(fā)生？為什么？（A）2→1（B）3→2（C）4→1①就緒→運(yùn)行：CPU空閑，就緒態(tài)進(jìn)程被調(diào)度程序選中。運(yùn)行→就緒：正在運(yùn)行的進(jìn)程用完了本次分配給它的CPU時(shí)間片。運(yùn)行→阻塞：運(yùn)行態(tài)進(jìn)程因某種條件未滿足而放棄對(duì)CPU的占用，如

5、等待讀文件。圖323進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖3（8）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是什么？計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是：資源有限且操作不當(dāng)。此外，進(jìn)程推進(jìn)順序不合適也可以引發(fā)的死鎖。（9）發(fā)生死鎖的四個(gè)必要條件是什么？發(fā)生死鎖的四個(gè)必要條件是：互斥條件，不可搶占條件，占有且申請(qǐng)條件，循環(huán)等待條件。（10）一般解決死鎖的方法有哪三種？一般解決死鎖的方法有：死鎖的預(yù)防、死鎖的避免、死鎖的檢測(cè)與恢復(fù)。3思考題思考題（1（是否所有的共享資源都是臨界資

6、源？為什么？不是所有的共享資源都是臨界資源。因?yàn)榕R界資源是一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源，而系統(tǒng)中有很多資源可以讓多個(gè)進(jìn)程同時(shí)使用，例如硬盤、正文段等。（2（系統(tǒng)中只有一臺(tái)打印機(jī)，有三個(gè)用戶的程序在執(zhí)行過程中都要使用打印機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果。設(shè)每個(gè)用戶程序?qū)?yīng)一個(gè)進(jìn)程。問：這三個(gè)進(jìn)程間有什么樣的制約關(guān)系？試用P、V操作寫出這些進(jìn)程使用打印機(jī)的算法。因?yàn)榇蛴C(jī)是一種臨界資源，所以這三個(gè)進(jìn)程只能互斥使用這臺(tái)打印機(jī)，即一個(gè)用戶的計(jì)算結(jié)果打印完之后，另

7、一個(gè)用戶再打印。設(shè)三個(gè)進(jìn)程分別為A、B和C。設(shè)一個(gè)互斥信號(hào)量mutex，其初值為1。進(jìn)程A進(jìn)程B進(jìn)程CP(mutex)P(mutex)P(mutex)使用打印機(jī)使用打印機(jī)使用打印機(jī)V(mutex)V(mutex)V(mutex)（3（判斷下列同步問題的算法是否正確？若有錯(cuò)，請(qǐng)指出錯(cuò)誤原因并予以改正。①設(shè)A，B兩個(gè)進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū)Q，A向Q寫入信息，B從Q讀出信息，算法框圖如圖324所示。②設(shè)A，B為兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程，它們共享一個(gè)臨界資源。