【思维导图】第二章 进程的描述与控制-

操作系统第⼆章进程的描述与控制题⽬1-1. 下⾯对进程的描述中，错误的是。

A.进程是动态的概念B. 进程执⾏需要处理机C.进程是有⽣命周期的D. 进程是指令的集合【答案】D动态的，有⽣命周期的。

【解析】【解析】程序是指令的集合。

⽽进程是程序的⼀次执⾏，是动态的，有⽣命周期的。

1-2. 分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是 ()A. 就绪状态B. 执⾏状态C. 阻塞状态D. 撤消状态【答案】B【解析】分配到必要地资源获得处理机时的进程状态是执⾏状态。

1-3.程序的顺序执⾏通常在①的⼯作环境中，具有以下特征②。

程序的并发执⾏在③的⼯作环境中，具有如下特征④。

A. 单道程序B.多道程序C. 程序的可再现性D. 资源共享【答案】①A ②C ③B ④D。

【解析】程序的顺序执⾏通常在单道程序的⼯作环境中，具有程序结果的可再现性特征；程序的并发执⾏在多道程序的⼯作环境中，具有共享资源的特征。

1-4. 下列进程状态变化中，变化是不可能发⽣的A. 运⾏——就绪B.运⾏—— 等待C. 等待——运⾏D. 等待——就绪【答案】C【解析】当调度程序为某就绪状态的进程分配了处理机时，该进程便由就绪状态变为执⾏状态；正在执⾏的进程因等待发⽣某事件⽽⽆法执⾏时，该进程由执⾏状态变为等待状态；当处于等待状态的进程所等待的事件发⽣时，该进程由等待状态变为就绪状态；正在执⾏的进程如因时间⽚⽤完⽽暂停执⾏，该进程由执⾏状态变为就绪状态。

等待——运⾏不可能发⽣，就绪—— 等待不可能发⽣。

运⾏不可能发⽣，就绪唯⼀的双向箭头是运⾏运⾏——就绪，就绪——运⾏唯⼀的双向箭头是1-5. 当时，进程从执⾏状态转变为就绪状态。

A. 进程被调度程序选中B. 时间⽚到C. 等待某⼀事件D.等待的事件发⽣【答案】B。

【解析】正在执⾏的进程，如因时间⽚⽤完⽽暂停执⾏，则该进程由执⾏状态转变为就绪状态。

就绪——运⾏ C. 等待某⼀事件运⾏—— 阻塞 D.等待的事件发⽣等待——就绪A. 进程被调度程序选中，进程被调度程序选中，就绪1-6. 如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为。

第二章进程管理2. 试画出下面4条语句的前趋图:S2: b:=z+1;S3: c:=a-b;S4: w:=c+1;3.程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的进程之间，形成了相互制约的关系，从而也就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？因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。

而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。

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，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而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较进程和程序?a. 动态性是进程最基本的特性，可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，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。

b. 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建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。

c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。

而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。

7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?a. 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中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。

因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。

b. 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。

第二章进程的描述与控制-习题【例1】我们为某临界区设置一把锁W，当W=1时，表示关锁；W=0时表示锁已经打开。

试写出开锁和关锁原语，并利用他们实现互斥。

分析：在用锁实现互斥时，必须为每个临界资源设置一把锁W，值得注意的是锁W只能有开或关两种状态，相应地W只能取0或1两个值。

进行关锁操作时，若W处于开的状态，则表示相应的临界资源空闲，进程只需将锁的状态置为关，便可直接进入临界区；否则，若W已处于关状态，则表示其他进程正在使用临界资源，故执行关锁操作的进程必须等待。

进行开锁操作时，则必须将锁的状态置为开状态，以允许其他进程使用临界资源。

答：相应的关锁原语lock(W)和开锁原语unlock(W)可描述为：lock(W): while(W==1);W=1;unlock(W): W=0;在利用关锁原语和开锁原语实现进程互斥时，可将临界区CS放在其间，即：lock(W);CS;unlock(W);【例2】在所示图中，有一计算进程和打印进程，他们共享一个单缓冲区，计算进程不断地计算出一个整型结果并将它放入单缓冲区中，打印进程则负责从单缓冲区中取出每一个结果进行打印，请用信号量来实现它们的同步关系。

分析1：可从临界资源的角度来思考，先找临界资源，并为每种资源设置信号量，在访问临界资源之前加wait操作来申请资源，访问完临界资源后加signal操作来释放临界资源。

本题中有两类临界资源，第一类是计算进程争用的空闲缓冲区，初始状态下有一个缓冲区可供使用，故可为它设置初值为1的信号量empty；第二类是打印进程争用的已放入缓冲中的打印结果，初始状态下缓冲中无结果可供打印，故可为它设置初值为0的信号量full。

答1：具体的同步算法可描述为：semaphore full=0, empty=1;int buffer;cp(){int nextc;while(1){compute the next number in nextc;wait(empty);buffer=nextc;signal(full);}}pp(){int nextp;while(1){wait(full);nextp=buffer;signal(empty);print the number in nextp;}}main(){cobegincp(); pp();coend}其实，本题是一个n=1的生产者—消费者问题，与常规的生产者—消费者问题的算法比较一下，可以发现：单缓冲的情况下，缓冲区只需要简单变量来描述，而不必再用数组；另外，也不再需要in(out)指针来指示产品放到（取自）哪个缓冲区，而且，由于此时生产者、消费者不可能同时访问缓冲区，所以原来的mutex信号量也不再需要。

八下数学第二章思维导图人教版《八下数学》是学生日常学习、生活中涉及到的最广泛的问题，它是由全国人民共同创造、共同发展起来。

《八下数学》教材分为八章，第一章为基本概念与性质，第二章为数学方法及应用，第三章为算术几何。

这几章是八年级数学的基础知识和重要知识点，也是学好数学的重点所在。

“八下数学”作为国内最早应用于小学课本教学的一门学科，从初中进入高中后，对此章节内容有所侧重和改变。

所以“八下数学”中部分知识涉及范围较广。

本节课内容共分为四个板块：概念与性质、空间与几何、计算应用和解题技巧三个方面。

通过对概念与性质、空间与几何、计算应用三个方面内容的分析和总结，掌握了该部分内容中重要的知识点及运用公式解决问题的能力。

一、概念与性质本单元主要包括两个重要的知识点：概念：两个概念相互关联，互相影响。

两个概念相互区别，共同构成一个新事物及其概念。

性质：概念的发展和完善是一个动态的过程。

认识新事物是认识事物与不一样事物之间区别的开始，它是认识事物发展和完善所必须具备的一种态度。

通过本单元内容的学习，可以将此部分内容形成一条逻辑清晰、完整可行的知识脉络。

1、两个概念相互关联，互相影响，是两个概念相互区别的基础。

(1)含义：表示一件事物的不同方面的属性，而这一属性是在具体事物的某个方面或某些方面具有某种属性。

(2)关系：一个事物或一组关系可以表示成多个概念。

(3)关系：在相互关联的基础上形成的概念。

(4)关系：两个不一样的概念必须互相学习或者影响彼此才能被创造和应用。

(5)区别：事物具有相对独立性和相对统一性；事物具有绝对性和相对独立性；事物具有相对统一性；事物具有绝对性和相对统一性；事物具有相对统一性。

(6)解释：两个事物或要素之间相互关系或区别是认识新事物及其自身关系和相互关系及产生一系列新概念所必须具备的前提条件。

也是知识理解与记忆中极其重要的内容之一。

通过此部分内容学习可以使学生了解事物之间相互区别的基础知识，从而加深学生对这部分内容的理解与记忆。

【操作系统】《计算机操作系统》汤⼩丹第2章进程的描述和控制博主：海底淤泥1.什么是前趋图？为什么要引⼊前趋图？ 前趋图：⼀个有向⽆循环图，它⽤于描述进程之间的先后顺序 作⽤：更好描述程序的顺序和并发执⾏情况2.试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 S1->S3 S2->S3 S3->S43.为什么程序并发执⾏会产⽣间断特征？ 程序在并发执⾏时，由于它们共享系统资源，以及为完成同⼀项任务相互合作，⾄使在这些并发程序之间形成了相互制约的关系4.程序并发执⾏时为什么会失去封闭性和可再现性？ 失去封闭性：当系统存在着多个可以并发执⾏的程序时，系统中的各种资源将为它们所共享，⽽这些资源的状态也由这些程序来改变，导致其中任意程序运⾏时，其环境都必然会受到其他程序的影响。

失去可再现性：程序并发执⾏时，由于失去了封闭性，其计算结果必然将与并发程序的执⾏速度有关，从⽽使程序的执⾏失去了可再现性5.在操作系统中为什么要引⼊进程的概念？它会产⽣什么影响？ 为了使程序并发执⾏，并且可以对并发执⾏的程序加以描述和控制，⼈们引⼊了“进程”的概念。

影响：使程序并发执⾏，进程实体和其他进程实体并发执⾏6.试从动态性、并发性、和独⽴性上⽐较进程和线程 动态性：进程实体有⼀定⽣命期，是动态的；⽽程序是⼀组有序指令集合，并存放在某种介质上，其本⾝不具有活动意义，是静态的 并发性：进程可以并发执⾏，没有PCB的程序是不能并发执⾏的 独⽴性：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。

未建⽴PCB的程序不能作为⼀个独⽴的单位参与运⾏7.试说明PCB的作⽤具体表现在什么⽅⾯，为什么说PCB是进程存在的唯⼀标志？ PCB描述进程是基本情况和活动过程，进⽽控制和管理进程。

创建进程：创建进程实体的PCB 撤销进程：撤销进程实体的PCB8.PCB提供了进程管理和进程调度所需要的哪些信息？1.进程标识符2.处理机状态3.进程调度信息4.进程控制信息9.进程控制块的组织⽅式有哪⼏种？1.线性⽅式2.连接⽅式3.索引⽅式10.何谓操作系统内核？内核的主要功能是什么？ 通常将⼀些硬件紧密相关的模块、各种常⽤设备的驱动程序以及运⾏频率较⾼的模块，都安排在紧靠硬件的软件层次中，将它们常驻内存，被称为操作系统内核 功能：1.对重要软件进⾏保护，防⽌遭到其他程序的破坏 2.提⾼OS的运⾏效率11.试说明进程在三个基本状态之间转换的经典原因 就绪->执⾏：进程调度 执⾏->就绪：时间⽚完 执⾏->阻塞：I/O请求 阻塞->就绪：I/O完成12.为什么要引⼊挂起状态？该状态有哪些性质？ 原因：1.终端⽤户的需要 2.⽗进程的请求 3.负荷调节的需要 4.操作系统的需要 性质：1.若程序正在执⾏，将暂停执⾏ 2.若原本处于就绪状态，则该程序不接受调度13.在进⾏进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？1.通⽤寄存器2.指令计数器3.程序状态字PSW4.⽤户栈指针14.试说明引起进程创建的主要事件。

第⼆章、进程的描述与控制第⼆章、进程的描述与控制2.1 前趋图和程序执⾏2.1.1 前趋图概念：所谓前趋图：指⼀个有向⽆循环图（DAG）,它⽤于描述进程之间执⾏的先后顺序。

2.1.2 程序顺序执⾏特征：顺序性封闭性：指程序在封闭的环境中运⾏，程序运⾏时独占全机资源，资源的状态只有本程序才能改变，程序⼀旦开始执⾏，其执⾏结果不受外界因素影响可再现性：只要条件相同还会得到相同的执⾏结果。

2.1.3 程序并发执⾏特征：间断性失去封闭性不可在现性2.2进程的描述2.2.1 进程的定义和特征定义为了使程序并发执⾏，并且可以对并发执⾏的程序加以描述和控制，⼈们引⼊了进程的概念。

为了使参与并发执⾏的每个程序都能独⽴运⾏，在操作系统中必须为之分配⼀个专门的数据结构，称为进程控制块（PCB）。

系统利⽤PCB 来描述进程的基本情况和活动过程，进⽽控制和管理进程。

因此进程的定义为：由程序段、相关的数据段和由程序段、相关的数据段和PCB三部分构成的进程实体。

⽐较典型的定义有：进程是程序的⼀次执⾏进程是⼀个程序及其数据在处理机上顺序执⾏时所发⽣的活动进程是具有独⽴功能的程序在⼀个数据结合上运⾏的过程，它是系统进⾏资源分配和调度的⼀个独⽴单位。

进程的特征动态性并发性独⽴性异步性2.2.2 进程的基本状态以及转换进程三种基本状态由于多个进程在并发执⾏时共享系统资源，致使他们在运⾏过程中呈现间断性的运⾏规律，所以进程在⽣命周期内可能具有不同状态。

⼀般⽽⾔，每个进程⾄少应处于以下三种基本状态：就绪（Ready）状态指进程已处于准备好运⾏的状态，即进程已分配到除CPU以外的所有必要资源后，只要再获得CPU就可以⽴即执⾏。

如果有多个就绪状态的进程。

就绪队列通常按照⼀定的策略排成⼀个队列，称该队列为就绪队列执⾏(Running)状态指进程已经获得CPU，其程序正在执⾏的状态。

在单处理机系统中，只有⼀个进程处于执⾏状态，⽽多处理机系统则有多个进程处于阻塞（Block）状态指正在执⾏的进程由于发⽣某事件（如I/O请求、申请缓冲区失败等）暂时⽆法继续执⾏时的状态，即进程的执⾏受到了阻塞。

第二章进程的描述与控制1. 以下有关进程的描述中,错误的是（） [单选题] *A 进程是动态的概念B 进程执行需要处理器C 进程是有生命周期的D 进程是指令的集合(正确答案)2. 以下关于进程的描述中,正确的是（） [单选题] *A 进程获得CPU运行是通过调度实现的(正确答案)B 优先级是进程调度的重要依据,一旦确定就不能改变C 在单CPU的系统中,任意时刻都有一个进程处于运行状态D 进程申请CPU得不到满足时,其状态变为阻塞3.以下关于进程的描述中,（）最不符合操作系统对进程的理解 [单选题] *A 进程是多个程序并行环境中的完整的程序(正确答案)B 进程可以由程序、数据和进程控制块描述C 线程是一种特殊的进程D 进程是程序在一个数据集合上运行的程序,是系统进行资源分配和调度的独立单位。

4. 一个进程是（） [单选题] *A 由处理器执行的一个程序B 一个独立的程序+数据集C PCB结构、程序和数据的组合(正确答案)D 一个独立的程序5. 并发进程是指（） [单选题] *A 可并行执行的进程B 可同一时刻执行的进程C 可同时执行的进程(正确答案)D 不可中断的进程6.在单处理器系统中实现并发技术后,（） [单选题] *A 各进程在某一时刻并行运行,CPU和I/O设备间并行工作B 各进程在一个时间内并行运行,CPU和I/O设备间串行工作C各进程在一个时间段内并行运行,CPU和I/O设备间并行工作(正确答案)D 各进程在某一个时刻并行运行,CPU和I/O设备间串行工作7.在多道程序设计环境下,操作系统分配资源以（）为基本单位 [单选题] *A 程序B 指令C 进程(正确答案)D 作业8. 分配到必要的资源并获得处理器时间的进程状态是（） [单选题] *A 就绪状态B 运行状态(正确答案)C 阻塞状态D 撤销状态9. 当一个进程处于这样的状态时,（）称为阻塞状态 [单选题] *A 它正等着输入一批数据(正确答案)B 它正等着进程调度C 它正等着分给它一个时间片D 它正等着进入内存10. 某个运行中的进程要申请打印机,它将变为（） [单选题] *A 就绪态B 阻塞态(正确答案)C 创建态D 撤销态11. 以下进程状态转换中,（）转换是不可能发生的。