操作系统第二章习题

1.什么是并发?什么是并行?用日常生活中的例子举例说明。

答:并发:在同一个时间段内,能够交替执行不同的任务。同一时刻只能处理一个事务。

并行:在同一个时间段内,能够同时执行不同的任务。

例子:如在用手机聊天时电话响了,此时是并发;聊天时同时可以听歌,此时是并行。

 

2.在操作系统中为什么要引入进程的概念?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,因此引入了进程的概念。    能让程序并发进行。

 

3.试说明PCB的作用具体表现在那些方面?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。PCB记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。PCB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,并可以与其他进程并发执行。

 

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4.说明进程的三个基本状态及其相互转换的典型原因?

答:三个基本状态:1.就绪状态 2.执行状态 3.阻塞状态

       原因:处于就绪状态的进程,在调度程序为之分配了处理机之后便可执行,其状态由就绪态转变为执行态。正在执行的进程如果因分配给它的时间片已完而被剥夺处理机暂停执行时,其状态便由执行转为就绪。如果因发生某事件,致使当前进程的执行受阻,使之无法继续执行,该进程状态将由执行转变为阻塞。

 

5.试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序?

答:动态性是进程的最基本特征,表现在它由创建而产生,由调度而执行,由撤销而消亡。进程实体有一定的生命期。而程序则只是一组有序指令的集合,并存放于某种介质上,其本身并不具有活动的含义。

       并发性指多个进程实体同存于内存中,且能在一段时间内同时运行。进程实体之间是并发执行。而程序(没有建立PCB)是不能参与并发执行的。

       独立性是指进程实体是一个能独立运行、独立获得资源和独立接受调度的基本单位。凡未建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行。因此程序不能参与并发执行。

 

6.什么临界资源和临界区?临界区管理的基本准则是什么?  

答:临界资源:每次只允许一个进程访问的资源,分为硬件临界资源和软件临界资源。

       临界区:每个进程中访问临界资源的那段程序。进程对临界区的访问必须互斥,每次只允许一个进程进入临界区。

       准则:1.处于临界区内的进程在任何时候都不能多于一个。 2.如果有若干进程要求进入空闲的临界区,一次只允许一个进程进入。 3.进入临界区的进程需在有限的时间内退出,以便其他等待的进程能及时进入自己的临界区。 4.如果进程不能进入自己的临界区,则应让出CPU,避免进程出现忙等现象。

 

7.为什么要在操作系统中引入线程?试从调度性、并发性、 拥有资源和系统开销4个方面对进程和线程进行比较。

答:在操作系统中引入线程,是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,使OS具有更好的并发性。

  1. 调度性。线程在操作系统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。进程之间可以并发执行,一个进程的多个线程也可以并发执行。
  3. 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,本身不拥有系统资源,但是可以访问属进程的资源。
  4. 系统开销。在创建或撤消进程时,系统都要为之分配和回收进程控制块、分配或回收其它资源。OS付出的开销,明显大于线程创建或撤销时所付出的开销。
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