第2章挂起和进程控制
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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2章操作系统的运行环境2.2 现代计算机为什么设置目态/管态这两种不同的机器状态?现在的lntel80386设置了四级不同的机器状态(把管态又分为三个特权级),你能说出自己的理解吗?答:现在的Intel 80386把执行全部指令的管态分为三个特权级,再加之只能执行非特权指令的目态,这四级不同的机器状态,按照系统处理器工作状态这四级不同的机器状态也被划分管态和目态,这也完全符合处理器的工作状态。
2.6 什么是程序状态字?主要包括什么内容?答:如何知道处理器当前处于什么工作状态,它能否执行特权指令,以及处理器何以知道它下次要执行哪条指令呢?为了解决这些问题,所有的计算机都有若干的特殊寄存器,如用一个专门的寄存器来指示一条要执行的指令称程序计数器PC,同时还有一个专门的寄存器用来指示处理器状态的,称为程序状态字PSW。
主要内容包括所谓处理器的状态通常包括条件码--反映指令执行后的结果特征;中断屏蔽码--指出是否允许中断,有些机器如PDP-11使用中断优先级;CPU的工作状态--管态还是目态,用来说明当前在CPU上执行的是操作系统还是一般用户,从而决定其是否可以使用特权指令或拥有其它的特殊权力。
2.11 CPU如何发现中断事件?发现中断事件后应做什么工作?答:处理器的控制部件中增设一个能检测中断的机构,称为中断扫描机构。
通常在每条指令执行周期内的最后时刻中扫描中断寄存器,询为是否有中断信号到来。
若无中断信号,就继续执行下一条指令。
若有中断到来,则中断硬件将该中断触发器内容按规定的编码送入程序状态字PSW的相应位(IBM-PC中是第16~31位),称为中断码。
发现中断事件后应执行相中断处理程序,先由硬件进行如下操作:1、将处理器的程序状态字PSW压入堆栈2、将指令指针IP(相当于程序代码段落的段内相对地址)和程序代码段基地址寄存器CS的内容压入堆栈,以保存被子中断程序的返回地址。
3、取来被接受的中断请求的中断向量地址(其中包含有中断处理程序的IP,CS的内容),以便转入中断处理程序。
【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。