进程和进程控制(精)

软件技术基础模拟试题(第二十四次省统考一、是非判断题(正确选填A,错误选填B(每小题1分,共10分1. 顺序表和线性链表的物理存贮形式都是顺序存贮。

( 12. 数据类型是某种程序设计语言中已实现的数据结构。

( 23. 如果通过软件测试没有发现错误,则说明软件是完全正确的。

( 34. 快速原型模型可以有效地适应用户需求的动态变化。

( 45. 不同进程之间的动作在时间上不能重叠。

( 56. 分区式存储管理能够进行存储空间共享。

( 67. 链接文件和索引文件都可以非连续存放。

( 78. 中断处理一般分为中断响应和中断处理两个步骤。

前者由软件实施,后者主要由硬件实施。

( 89. 在C++语言中,“重载”表达了最简单的多态性。

( 910.进程调度根据一定的调度算法,从等待队列中挑选出合适的进程。

( 10(参考答案:1~10:ABBAB BABAB二、单项选择题:(每小题1分,共5分1. 在数据结构中,一个存储结点存放一个(11 。

11 (A 数据项(B 数据元素(C 数据结构(D 数据类型2. 把逻辑地址转变为存储的物理地址的过程称作(12 。

12 (A 编译(B 连接(C 运行(D 重定位3. SPOOLing技术可以实现设备的(13 分配。

13 (A 虚拟(B 共享(C 独占(D 物理4. 允许用户把若干作业提交计算机系统集中处理的操作系统称为(14 。

14 (A 分时操作系统(B 实时操作系统(C 网络操作系统(D 批处理操作系统5. 进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是(15 。

15 (A 被选中占有处理机(B 时间片用完(C 等待的事件已发生(D 等待某一事件(参考答案:BBADB软件技术基础模拟试题(第二十三次省统考一、是非判断题(正确选填A,错误选填B(每小题1分,共10分1. 数据在计算机内在中的表示是指数据的存储结构。

( 12. 能影响中断响应次序的技术是中断优先级和中断屏蔽。

( 23. 链表可以随机访问任意一个结点,而顺序表则不能。

信息技术教案：进程的描述与控制进程的描述与控制一、前驱图和程序执行1.前驱图的定义。

(略)2.程序顺序执行⑴程序顺序执行概念⑵程序顺序执行的特征:顺序性、封闭性、可再现性封闭性:所谓封闭性是指程序一旦开始执行,其执行过程不受任何外界因素影响。

顺序性:当程序在处理机上执行时,处理机的操作严格按照程序所规定的顺序执行。

确定性:其程序执行结果与执行速度、时间的无关性。

可再现性:指程序对一组数据的重复执行必得到相同的结果。

3.程序并发执行⑴程序并发执行使一个程序分成若干个可同时执行的程序模块的方法成为并发程序设计,能够并发执行的程序成为并发程序。

⑵程序顺序执行的特征:间断性、失去封闭性、不可再现性(举例说明)4.并发程序与顺序程序的比较顺序程序并发程序执行过程顺序执行并发执行程序与执行对应一一对应一个程序可对应多个执行封闭性独占资源,具有封闭性共享资源,不具有封闭性确定性具有无可再现性具有无程序间关系无有间接制约或直接制约关系5.程序并发执行的条件(保持可再现性)两段程序间无共享变量或对共享变量仅有读操作。

二、进程的描述1.进程的引入和定义⑴进程引入的原因进程:操作系统中最基本、最重要的概念多道程序设计出现以后,为了刻划系统内部出现的情况,描述系统内部各作业的活动规律引入的。

多到系统的特点:并行性、程序间的制约、动态特征程序是静态的,不能并行⑵进程的定义通用定义:(举例解释)⑶进程的特征:动态性、并发性、独立性、异步性、结构特征⑷进程和程序的区别与联系区别:进程是一动态概念,而程序则是一静态概念。

程序是指令的有序集合,永远存在,进程强调的是执行,是程序在数据集上的一次执行,有创建有撤销,存在是暂时的;进程具有并发性,而程序没有;进程是竞争计算机资源的基本单位,程序不是。

联系:进程是程序在数据集上的一次执行;一个程序可对应多个进程,一个进程可包括多个程序。

2.进程的基本状态:⑴进程的三种基本状态:(引入状态的原因)等待态:就绪态:运行态:进程的状态不断发生变化,但任何时候都要处于某种状态。

进程控制的基本原理和方法进程控制是操作系统中的一个重要概念，它涉及到操作系统如何管理和控制正在运行的进程。

进程控制的基本原理和方法是操作系统中的核心内容之一。

我们来了解一下进程的基本概念。

在操作系统中，进程是指正在执行的程序的实例。

每个进程都有自己的地址空间、寄存器和堆栈等资源，它们可以独立地运行和管理自己的资源。

进程可以被创建、调度、暂停、恢复和终止等。

进程控制的基本原理之一是进程的创建和终止。

进程的创建是通过调用操作系统提供的系统调用来实现的。

当一个进程需要创建新的进程时，它会调用系统调用创建一个新的进程，并为其分配资源。

进程的终止是指进程执行完成或者被强制终止的过程。

当一个进程执行完成时，它会释放占用的资源，并通知操作系统将其从进程表中删除。

进程控制的另一个重要原理是进程的调度和切换。

调度是指操作系统根据一定的策略从就绪队列中选择一个进程分配给CPU执行的过程。

调度的目的是实现CPU的高效利用和公平分配。

调度算法有多种，如先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转等。

进程切换是指操作系统在进程调度时，将一个进程的执行状态保存起来，并将CPU的控制权转移到另一个进程的过程。

进程切换需要保存和恢复寄存器、堆栈等进程的上下文信息。

进程控制的方法之一是进程同步和互斥。

在多进程环境下，进程之间需要共享资源或者相互合作完成任务。

为了保证数据的一致性和正确性，操作系统提供了各种同步机制，如信号量、互斥锁、条件变量等。

进程同步的目的是协调各个进程之间的执行顺序，避免竞争条件的发生。

进程互斥则是为了保护共享资源，防止多个进程同时访问和修改资源，从而导致数据的不一致。

进程控制还涉及进程通信和进程间的协作。

进程通信是指不同进程之间交换数据或者信息的过程。

进程通信可以通过共享内存、管道、消息队列、套接字等方式实现。

进程间的协作是指多个进程之间相互合作，共同完成某个任务的过程。

操作系统提供了各种机制来实现进程间的协作，如进程间信号的发送和接收、事件的等待和通知等。

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。

Linux系统编程之进程控制（进程创建、终⽌、等待及替换）进程创建在上⼀节讲解进程概念时，我们提到fork函数是从已经存在的进程中创建⼀个新进程。

那么，系统是如何创建⼀个新进程的呢？这就需要我们更深⼊的剖析fork 函数。

1.1 fork函数的返回值调⽤fork创建进程时，原进程为⽗进程，新进程为⼦进程。

运⾏man fork后，我们可以看到如下信息：#include <unistd.h>pid_t fork(void);fork函数有两个返回值，⼦进程中返回0，⽗进程返回⼦进程pid，如果创建失败则返回-1。

实际上，当我们调⽤fork后，系统内核将会做：分配新的内存块和内核数据结构（如task_struct）给⼦进程将⽗进程的部分数据结构内容拷贝⾄⼦进程添加⼦进程到系统进程列表中fork返回，开始调度1.2 写时拷贝在创建进程的过程中，默认情况下，⽗⼦进程共享代码，但是数据是各⾃私有⼀份的。

如果⽗⼦只需要对数据进⾏读取，那么⼤多数的数据是不需要私有的。

这⾥有三点需要注意：第⼀，为什么⼦进程也会从fork之后开始执⾏？因为⽗⼦进程是共享代码的，在给⼦进程创建PCB时，⼦进程PCB中的⼤多数数据是⽗进程的拷贝，这⾥⾯就包括了程序计数器（PC）。

由于PC中的数据是即将执⾏的下⼀条指令的地址，所以当fork返回之后，⼦进程会和⽗进程⼀样，都执⾏fork之后的代码。

第⼆，创建进程时，⼦进程需要拷贝⽗进程所有的数据吗？⽗进程的数据有很多，但并不是所有的数据都要⽴马使⽤，因此并不是所有的数据都进⾏拷贝。

⼀般情况下，只有当⽗进程或者⼦进程对某些数据进⾏写操作时，操作系统才会从内存中申请内存块，将新的数据拷写⼊申请的内存块中，并且更改页表对应的页表项，这就是写时拷贝。

原理如下图所⽰：第三，为什么数据要各⾃私有？这是因为进程具有独⽴性，每个进程的运⾏不能⼲扰彼此。

1.3 fork函数的⽤法及其调⽤失败的原因fork函数的⽤法：⼀个⽗进程希望复制⾃⼰，通过条件判断，使⽗⼦进程分流同时执⾏不同的代码段。

进程的控制方法
1、进程创建：创建一个新的进程，可以使用系统调用如fork（）、
exec（）、CREATE等函数来实现。

2、进程终止：进程完成其任务后，主动调用exit（）或_exit（）
函数来终止自己。

3、进程阻塞：进程主动调用阻塞原语，如semwait（）、msgrcv
（）等，将自己的状态由运行变为等待状态。

4、进程唤醒：进程被阻塞后，等待某个事件的发生，如消息的到
来或信号量的增加，然后被唤醒。

5、进程同步：进程在并发执行过程中，由于共享资源而产生竞争，
需要采取措施进行协调，如信号量、消息队列、管程等。

6、进程通信：进程之间需要传递消息和共享数据，可以使用管道、
共享内存、消息队列、信号等机制进行通信。

7、进程调度：操作系统根据一定的调度算法，将CPU的时间片分
配给各个进程，控制它们的执行顺序和时间。

8、进程撤销：进程在执行过程中出现错误或异常情况，需要调用
撤销原语，如kill（）、exit（）等，终止该进程的执行。

9、进程死锁：进程在等待对方释放资源时出现相互等待的情况，
导致两个或多个进程都无法继续执行，需要采取措施避免死锁的发生。