说明：题号前带*的为作业题。
计算机操作系统(第四版) 汤小丹 配套资源：https://blog.csdn.net/COCO56/article/details/101201389
文章目录
- 1. 什么是前趋图?为什么要引入前趋图?
- *2. 画出下面四条语句的前趋图:
- 3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征?
- *4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?
- 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？
- 6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序。
- *7. 试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的唯一标志?
- 8. PCB提供了进程管理和进程调度所需要的哪些信息?
- 9. 进程控制块的组织方式有哪几种?
- 10. 何谓操作系统内核?内核的主要功能是什么?
- *11. 试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。
- *12. 为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？
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- *19. 为什么要在0S中引入线程?
- 20. 试说明线程具有哪些属性?
- 21. 试从调度性，并叹性，拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。
- 22.
- 23. 何谓用户级线程和内核支持线程?
- 24. 试说明用户级线程的实现方法。;
- 25. 试说明内核支持线程的实现方法。
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1. 什么是前趋图?为什么要引入前趋图?
答:前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图，记为DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述进程之间执行的前后关系。
*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+1;
答:其前趋图为:
3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征?
答：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，致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?
答：程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态由多个程序改变，致使程序运行失去了封闭性，也会导致其失去可再现性。
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？
答：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。
6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序。
答：
- 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，由撤销而消亡。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。
- 并发性是进程的重要特征，同时也是OS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，而程序是不能并发执行的。
- 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是进程存在的唯一标志?
答：PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。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。OS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OS划分为若干层次,再将OS的不同功能分别设置在不同的层次中。通常将一些与硬件紧密相关的模块(如中断处理程序等)、各种常用设备的驱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OS内核。
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典型原因。
答：
- 就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源
- 执行状态→就绪状态：时间片用完
- 执行状态→阻塞状态：I/0请求
- 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？
答：引入挂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。
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*19. 为什么要在0S中引入线程?
答：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具有更好的并发性，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. 试说明线程具有哪些属性?
答：(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，并叹性，拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较。
答:
- 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。 - 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。 - 拥有资源。
进程始终是拥有资源的基本单位，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。 - 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。
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23. 何谓用户级线程和内核支持线程?
答: (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、线程间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诸多线程之间，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。在内核空间里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. 试说明用户级线程的实现方法。;
答:用户级线程是在用户空间中实现的，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。
答: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。