計算機操作系統(tǒng)第二版答案(郁紅英)

1、習題二習題二1操作系統(tǒng)中為什么要引入進程的概念？為了實現(xiàn)并發(fā)進程之間的合作和協(xié)操作系統(tǒng)中為什么要引入進程的概念？為了實現(xiàn)并發(fā)進程之間的合作和協(xié)調(diào)，以及保證系統(tǒng)的安全，操作系統(tǒng)在進程管理方面要做哪些工作？調(diào)，以及保證系統(tǒng)的安全，操作系統(tǒng)在進程管理方面要做哪些工作？答：（1）為了從變化的角度動態(tài)地分析研究可以并發(fā)執(zhí)行的程序，真實地反應系統(tǒng)的獨立性、并發(fā)性、動態(tài)性和相互制約，操作系統(tǒng)中就不得不引入“進程”的概念；（2）為了防止操作系統(tǒng)及其關鍵

2、的數(shù)據(jù)結(jié)構，受到用戶程序有意或無意的破壞，通常將處理機的執(zhí)行狀態(tài)分成核心態(tài)和用戶態(tài)；對系統(tǒng)中的全部進程實行有效地管理，其主要表現(xiàn)是對一個進程進行創(chuàng)建、撤銷以及在某些進程狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換控制，2試描述當前正在運行的進程狀態(tài)改變時，操作系統(tǒng)進行進程切換的步驟。試描述當前正在運行的進程狀態(tài)改變時，操作系統(tǒng)進行進程切換的步驟。答：（1）就緒狀態(tài)→運行狀態(tài)。處于就緒狀態(tài)的進程，具備了運行的條件，但由于未能獲得處理機，故沒有運行。（2）運行狀態(tài)→就緒

3、狀態(tài)。正在運行的進程，由于規(guī)定的時間片用完而被暫停執(zhí)行，該進程就會從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。（3）運行狀態(tài)→阻塞狀態(tài)。處于運行狀態(tài)的進程，除了因為時間片用完而暫停執(zhí)行外還有可能由于系統(tǒng)中的其他因素的影響而不能繼續(xù)執(zhí)行下去。3現(xiàn)代操作系統(tǒng)一般都提供多任務的環(huán)境，試回答以下問題?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)一般都提供多任務的環(huán)境，試回答以下問題。（1）為支持多進程的并發(fā)執(zhí)行，系統(tǒng)必須建立哪些關于進程的數(shù)據(jù)結(jié)構？為支持多進程的并發(fā)執(zhí)行，系統(tǒng)必須建立哪些關于進

4、程的數(shù)據(jù)結(jié)構？答：為支持進程的并發(fā)執(zhí)行，系統(tǒng)必須建立“進程控制塊（PCB）”，PCB的組織方式常用的是鏈接方式。（2）為支持進程的狀態(tài)變遷，系統(tǒng)至少應該供哪些進程控制原語？為支持進程的狀態(tài)變遷，系統(tǒng)至少應該供哪些進程控制原語？答：進程的阻塞與喚醒原語和進程的掛起與激活原語。（3）當進程的狀態(tài)變遷時，相應的數(shù)據(jù)結(jié)構發(fā)生變化嗎？當進程的狀態(tài)變遷時，相應的數(shù)據(jù)結(jié)構發(fā)生變化嗎？答：創(chuàng)建原語：建立進程的PCB，并將進程投入就緒隊列。；撤銷原語：刪

5、除進程的PCB，并將進程在其隊列中摘除；阻塞原語：將進程PCB中進程的狀態(tài)從運行狀態(tài)改為阻塞狀態(tài)，并將進程投入阻塞隊列；喚醒原語：將進程PCB中進程的狀態(tài)從阻塞狀態(tài)改為就緒狀態(tài)，并將進程從則色隊列摘下，投入到就緒隊列中。4.什么是進程控制塊？從進程管理、中斷處理、進程通信、文件管理、設備什么是進程控制塊？從進程管理、中斷處理、進程通信、文件管理、設備管理管理及存儲管理的角度設計進程控制塊應該包含的內(nèi)容。及存儲管理的角度設計進程控制塊應該

6、包含的內(nèi)容。答：（1）進程控制塊是用來描述進程本身的特性、進程的狀態(tài)、進程的調(diào)度信息及對資源的占有情況等的一個數(shù)據(jù)結(jié)構；（2）為了進程管理，進程控制塊包括以下幾方面。a)進程的描述信息，包括進程標識符、進程名等。b)進程的當前狀況。c)當前隊列鏈接指針。d)進程的家族關系。為了中斷處理，進程控制塊的內(nèi)容應該包括處理機狀態(tài)信息和各種寄存器的內(nèi)容。為了內(nèi)存管理的需要，進程控制塊的內(nèi)容應該包括進程使用的信號量、答：當進程調(diào)度時，首先從高優(yōu)先級

7、就緒隊列選擇一個進程，賦予它的時間片為100ms。如果高優(yōu)先級就緒隊列為空，則從低優(yōu)先級就緒隊列選擇進程，并且賦予該進程的時間片為500ms。這種策略一方面照顧了短進程，一個進程如果在100ms運行完畢它將退出系統(tǒng)，更主要的是照顧了IO量大的進程，進程因IO進入阻塞隊列，當IO完成后它就進入了高優(yōu)先級就緒隊列，在高優(yōu)先級就緒隊列等待的進程總是優(yōu)于低優(yōu)先級就緒隊列的進程。而對于計算量較大的進程，它的計算如果在100ms的時間內(nèi)不能完成，它

8、將進入低優(yōu)先級就緒隊列，在這個隊列的進程被選中的機會要少，只有當高優(yōu)先級就緒隊列為空，才從低優(yōu)先級就緒隊列選擇進程，但對于計算量大的進程，系統(tǒng)給予的適當照顧時間片增大為500ms。8回答以下問題。回答以下問題。（1）若系統(tǒng)中沒有運行進程，是否一定沒有就緒進程？為什么？若系統(tǒng)中沒有運行進程，是否一定沒有就緒進程？為什么？答：是，因為當CPU空閑時，系統(tǒng)就會在就緒隊列里調(diào)度進程，只有當就緒隊列為空時，系統(tǒng)中才沒有運行程序。（2）若系統(tǒng)中既沒

9、有運行進程，也沒有就緒進程，系統(tǒng)中是否就沒有阻塞若系統(tǒng)中既沒有運行進程，也沒有就緒進程，系統(tǒng)中是否就沒有阻塞進程？解釋。進程？解釋。答：不一定，當運行的程序都因為請求IO或等待事件時而進入阻塞，系統(tǒng)中就沒有就緒進程。（3）如果系統(tǒng)采用優(yōu)先級調(diào)度策略，運行的進程是否一定是系統(tǒng)中優(yōu)先級如果系統(tǒng)采用優(yōu)先級調(diào)度策略，運行的進程是否一定是系統(tǒng)中優(yōu)先級最高的進程？為什么？最高的進程？為什么？答：不一定，若優(yōu)先級高的進程進入阻塞狀態(tài)時，而且優(yōu)先級高的

10、就緒隊列里沒有等待的進程，這時就會調(diào)度優(yōu)先級低的就緒隊列的進程。9假如有以下程序段，回答下面的問題。假如有以下程序段，回答下面的問題。S1:a=3xS2:b=2aS3:c=5a(1)并發(fā)程序執(zhí)行的并發(fā)程序執(zhí)行的Bernstein條件是什么？條件是什么？答：若P1與P2R并發(fā)執(zhí)行，當且僅當R(P1)∩W(P2)∪R(P2)∩W(P1)∪W(P1)∩W(P2)=時才滿足。(2)試畫圖表示它們執(zhí)行時的先后次序。試畫圖表示它們執(zhí)行時的先后次序。