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计算机操作系统-第3章进程和处理机管理

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第三章 进程 习题

第三章 进程 习题
F,死锁是指因相互竞争资源使得系统中有多个阻塞进程的情况;
G,若系统中并发运行的进程和资源之间满足互斥使用,保持和等待,非剥夺性和循环等待,则可判定系统中发生了死锁;
H,在对付死锁的策略中,解除死锁通常都是和检测死锁配套使用;
I,产生死锁的原因可归结为竞争资源和进程推进顺序不当;
J,在死锁的解决方法中,由于避免死锁采用静态分配资源策略,所以对资源的利用率不高.
如果某一进程获得除CPU外的所有所需运行资源,经调度,分配给它CPU,该进程将进入( ).
A,就绪状态B,运行状态
C,等待状态D,活动状态
如果某一进程在运行时,因某种原因暂停,此时将脱离运行状态,而进入( ).
A,自由状态B,停止状态
C,等待状态D,静止状态
进程从运行状态变为等待状态的原因是( ).
A,共享资源B,临界区
C,临界资源D,共享区
答案-1:C
临界区是指( ).
A,并发进程中用于实现进程互斥的程序段
B,并发程序中用于实现进程同步的程序段
C,并发程序中用于实现进程通信的程序段
D,并发程序中与共享变量有关的程序段
答案-6:D
进程是( ).
A,与程序等效的概念B,并发环境中程序的执行过程
C,一个系统软件D,存放在内存中的程序
在进程通信中,使用信箱方式交换信息的是( ).
A,低级通信B,高级通信C,共享存储器通信D,管道通信
答案:B(普通)
关于进程,下列叙述不正确的是( ).
A,进程包含了数据和运行其上的程序
B,同一个程序运行在不同的数据集合上时,构成了不同的进程
C,一个被创建了的进程,在它消亡之前,总是处于3种基本状态之一
(×)2,具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统.

U035计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第3章

U035计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第3章

3.1.2 进程的定义 进程的概念是60年代初期，首先在MIT 的 Multics系 统和IBM 的 TSS/360系统中引用的。从那以来，人 们对进程下过许多各式各样的定义。 (1) 进程是可以并行执行的计算部分（S.E.Madnick， J.T.Donovan）； (2) 进程是一个独立的可以调度的活动（E.Cohen， D.Jofferson）； (3) 进程是一抽象实体，当它执行某个任务时，将要 分配和释放各种资源（P.Denning）； (4) 行为的规则叫程序，程序在处理机上执行时的活 动称为进程（E.W.Dijkstra）；
W(Si)={b1 b2 … bn}，bj(j=1，…，n) 是语句Si在执行期间必须对其进行修改、访问的变量； 如果对于语句S1和S2，有 ① R(S1)∩ W(S2)={∮}， ② W(S1)∩ R(S2)={∮}， ③ W(S1)∩ W(S2)={∮} 同时成立，则语句S1和S2是 可以并发执行的。
(1) 进程是一个动态概念，而程序则是一个静态概念。程序是 指令的有序集合，没有任何执行的含义。而进程则强调执 行过程，它动态地被创建，并被调度执行后消亡。 (2) 进程具有并行特征，而程序没有。由进程的定义可知，进 程具有并行特征的两个方面，即独立性和异步性。也就是 说，在不考虑资源共享的情况下，各进程的执行是独立的， 执行速度是异步的。显然，由于程序不反映执行过程，所 以不具有并行特征。 (3) 进程是竞争计算机系统资源的基本单位，从而其并行性受 到系统自己的制约。这里，制约就是对进程独立性和异步 性的限制。 (4) 不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据 集不同。
第3章 进程管理
3.1 进程的概念 3.2 进程的描述 3.3 进程状态及其转换 3.4 进程控制 3.5 进程互斥 3.6 进程同步 3.7 进程通信 3.8 死锁问题 3.9 线程 本章小结 习题

计算机操作系统每章习题及答案

计算机操作系统每章习题及答案

计算机操作系统每章习题及答案《操作系统》复习题第一章操作系统引论一、单项选择题1、操作系统是一种（ B ）。

A.应用软件B. 系统软件C.通用软件D. 工具软件2、操作系统是一组（ C ）。

A.文件管理程序B.中断处理程序C.资源管理程序D.设备管理程序3、现代操作系统的基本特征是（ C ）、资源共享和操作的异步性。

A.多道程序设计B. 中断处理C.程序的并发执行D. 实现分时与实时处理4、（ D ）不是操作系统关心的主要问题。

A. 管理计算机裸机B. 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面C. 管理计算机系统资源D. 高级程序设计语言的编译器5、引入多道程序的目的在于（ A ）。

A. 充分利用CPU，减少CPU等待时间B. 提高实时响应速度C. 有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量D. 充分利用存储器6、（ A ）没有多道程序设计的特点。

A. DOSB. UNIXC. WindowsD.OS/27、下列操作系统中，为分时系统的是（ C ）。

A. CP/MB. MS-DOSC. UNIXD. Windows NT8、在分时系统中，时间片一定，（ B ），响应时间越长。

A.内存越多B.用户数越多C.后备队列越短D.用户数越少9、批处理系统的主要缺点是（ B ）。

A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具备并行性D.以上都不是10、在下列性质中，（ D ）不是分时系统的特征。

A. 交互性B. 同时性C. 及时性D. 独占性11、实时操作系统追求的目标是（ C ）。

A.高吞吐率B.充分利用内存C. 快速响应D. 减少系统开销12、CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（ C ）。

A. 运行进程修改程序状态字B. 中断屏蔽C. 系统调用D. 进程调度程序13、系统调用的目的是（A ）。

A.请求系统服务B.终止系统服务C.申请系统资源D.释放系统资源14、系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（B ）。

第3章-进程管理与调度详解

第3章-进程管理与调度详解
操作系统讲义
孙清
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Contents
课程内容安排
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
操作系统概述 系统启动及用户界面 进程管理与调度 进程同步 存储器管理 文件管理 设备管理
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管态（核心态）：系统态 目态：用户态
状态之间的转换
• 目态→管态：唯一途径是中断 • 管态→目态：设置程序状态字PSW
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进程控制块（PCB）
PCB：用于存放管理进程运行的必要信息。 PCB处于核心段，用户不能直接访问和修改PCB。 OS把所有PCB组织在一起，放在固定的内存区域， 构成PCB表。
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进程的状态迁移
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3.2 进程的控制
进程的控制使用原语实现。
原语（primitive）是在管态下运行，执行期间不 允许被中断。
原语的实现方法是以系统调用方式提供原语接口， 采用中断屏蔽方式来实现原语功能。
进程的控制原语包括：
创建、撤销、阻塞、唤醒、挂起、激活。
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1、进程的创建
父进程创建子进程时，系统从空PCB池中取一个 空PCB，并在进程表中增加一项； 为新进程分配地址空间，传递环境变量，构造共 享地址空间； 查找辅存，将新进程正文装到内存；
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4、进程的唤醒 当进程所等待的事件发生，由系统进程或 事件发生进程调用唤醒原语。
将被唤醒的进程置为就绪态，并将其PCB 加入相关的就绪队列。
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计算机操作系统 第四版 汤小丹 梁红兵 哲凤屏_第3章(20162017)

计算机操作系统 第四版 汤小丹 梁红兵 哲凤屏_第3章(20162017)

3.3.1 进程调度的任务、机制和方式
2. 进程调度机制
(2) 分派器。从就绪队列中取出由进程调度程序所选定的进 程，然后进行从分派器到新选出进程间的上下文切换，将 处理机分配给该进程。 (3) 上下文切换机制。两对上下文切换：①操作系统将保 存当前进程的上下文，而装入分派程序的上下文，以便分 派程序运行；②移出分派程序的上下文，而把新选进程的 CPU现场信息装入到处理机的各个相应寄存器中。
3.2.4 优先级调度算法和高响应比优先调度算法
1. 优先级调度算法(priority-scheduling algorithm, PSA)
PSA基于作业的紧迫程度，由外部赋予作业相应 的优先级，调度算法根据该优先级进行调度。PSA 可作为作业调度算法，也可作为进程调度算法。
3.2.4 优先级调度算法和高响应比优先调度算法 2. 高响应比优先调度算法(Higher Response Ratio Next, HRRN)
功能是根据算法，决定就绪队列中的哪个进程应获得 处理机，并由分派程序将处理机分配给被选中的进程。
3. 中级调度(Intermediate Scheduling) 又称内存调度。主要目的是为了提高内存利用率和系 统吞吐量。将那些暂时不能运行的进程调至外存上去等 待，称为就绪驻外存状态或挂起状态；把外存上的又具 备运行条件的就绪进程，重新调入内存，并修改其状态 为就绪状态，挂在就绪队列上等待进程调度。
3.1.2 处理机调度算法的目标
4. 实时系统的目标 (1) 截止时间的保证
截止时间：某任务必须开始执行的最迟时间，或必须 完成的最迟时间。调度算法必须保证实时任务对截止时 间的要求。
(2) 可预测性
3.2 作业和作业调度
3.2.1 批处理系统中的作业

计算机操作系统 课后习题答案 张尧学

计算机操作系统 课后习题答案 张尧学

第一章绪论1．什么是操作系统的基本功能?答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。

操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）和用户接口等。

2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?答：批处理系统（batchprocessingsystem）：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序（monitor）自动依次处理。

其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。

分时系统（timesharingoperationsystem）：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。

其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。

实时系统（realtimesystem）：在被控对象允许时间范围内作出响应。

其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。

3．多道程序（multiprogramming）和多重处理（multiprocessing）有何区别?答；多道程序（multiprogramming）是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时值行多个作业；而多重处理（multiprocessing）系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。

要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。

6.设计计算机操作系统时与那些硬件器件有关运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备第二章作业管理和用户接口2．作业由哪几部分组成?各有什么功能?答：作业由三部分组成：程序、数据和作业说明书。

程序和数据完成用户所要求的业务处理工作，作业说明书则体现用户的控制意图。

3．作业的输入方式有哪几种?各有何特点答：作业的输入方式有5种：联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING（Simultaneous Peripheral OperationsOnline）系统和网络输入方式，各有如下特点：（1）联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。

操作系统原理-第三章进程管理习题(1)

操作系统原理-第三章进程管理习题(1)

第三章进程管理习题一. 单选题1. UNIX操作系统的进程控制块中常驻内存的是（）。

A.proc结构B.proc结构和核心栈C.ppda区D.proc结构和user结构2. 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3.在进程状态转换时，下列（）转换是不可能发生的。

A.就绪态→运行态B.运行态→就绪态C.运行态→阻塞态D.阻塞态→运行态4.下列各项工作步骤中，（）不是创建进程所必需的步骤。

A.建立一个PCBB.作业调度程序为进程分配CPUC.为进程分配内存等资源D. 将PCB链入进程就绪队列5.下列关于进程的叙述中，正确的是（）。

A.进程通过进程调度程序而获得CPU。

B.优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。

C.在单CPU系统中，任一时刻都有1个进程处于运行状态。

D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态。

6.从资源管理的角度看，进程调度属于（）。

A.I/O管理B.文件管理C.处理机管理D.存储器管理7.下列有可能导致一进程从运行变为就绪的事件是（）。

A.一次I/O操作结束B.运行进程需作I/O操作C.运行进程结束D.出现了比现运行进程优先权更高的进程8.一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（）。

A.由就绪变运行B.由运行变就绪C.由阻塞变运行D.由阻塞变就绪9.一次I/O操作的结束，有可能导致（）。

A.一个进程由睡眠变就绪B.几个进程由睡眠变就绪C.一个进程由睡眠变运行D.几个进程由睡眠变运行10.当一个进程从CPU上退下来时，它的状态应变为（）。

A.静止就绪B. 活动就绪C. 静止睡眠D. 活动睡眠11.为使进程由活动就绪变为静止就绪，应利用（）原语？** B. ACTIVE C. BLOCK D. WAKEUP12.在下面的叙述中，不正确的是（）。

A.一个进程可创建一个或多个线程B.一个线程可创建一个或多个线程C.一个线程可创建一个或多个进程D.一个进程可创建一个或多个进程13. 若系统中只有用户级线程，则处理机调度单位是（）。

精品文档-计算机操作系统教程(第二版)(徐甲同)-第3章

精品文档-计算机操作系统教程(第二版)(徐甲同)-第3章

第3章 进程管理 图 3.1 程序的顺序执行
第3章 进程管理
显然，程序的顺序执行具有如下特性： (1) 当顺序程序在处理机上执行时，处理机严格地顺序执行 程序规定的动作。每个动作都必须在前一动作结束后才能开始。 除了人为的干预造成机器暂时停顿外，前一动作的结束就意味着 后一动作的开始。程序和机器执行程序的活动严格一一对应。 (2) 一个程序在机器中执行时，它独占全机资源，除了初始 状态外，只有程序本身规定的动作才能改变这些资源的状态。
第3章 进程管理
2. 程序和机器执行程序的活动不再一一对应 程序和机器执行程序的活动是两个概念。程序是指令的有序 集合，是静态的概念；而机器执行程序的活动是指指令序列在处 理机上的执行过程，或处理机按照程序执行指令序列的过程。通 常把机器执行程序的活动称为“计算”。显然，“计算”是一个 动态的概念。
程序和数据集合两部分是进程存在的物质基础，即进程的实 体。
第3章 进程管理
进程控制块(或任务控制块)包含了进程的描述信息和控制信 息，是进程的动态特性的集中反映。不同的操作系统其进程控制 块的内容及信息量也不同。在小型机、微型机等比较简单的操作 系统中，PCB只占用十几个单元；而在一些大、中型机的操作系 统中，PCB的内容可能占用几十甚至上百个单元。
第3章 进程管理
直接制约关系通常是在彼此之间有逻辑关系的两个并发执行 的程序之间发生的。例如，一个正在执行的程序段需要另一程序 段的计算结果，只有当另一程序段在某一时刻送来计算结果时， 正在执行的程序段才能继续执行下去。否则它就一直等待，无法 执行。两个并发程序段以间接方式发生制约关系是由竞争使用同 一资源引起的。得到资源的程序段可以继续执行，得不到资源的 程序段就只好暂停等待。
第3章 进程管理

计算机操作系统(第3版)课后习题答案(完整版)

计算机操作系统(第3版)课后习题答案(完整版)
深入学习中国共产党地方委员会工作条例中国共产党党组工作条例试行党政领导干部选拔任用工作条例等法规制度学习市委加强领导班子思想政治建设的实施意见等制度文件学习中纪委机关中央组织部关于加强换届风气监督的通知和中央省委市委有关严肃换届纪律的精神和要求特别是九个严禁止九个一律纪律要求重点掌握四个廉洁四个自觉深入贯彻落Biblioteka 中央和省市委关于从严治党的重大决策部署
4
1 1．试说明引起进程创建的主要事件。 答：引起进程创建的主要事件有：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求。 1 2．试说明引起进程被撤销的主要事件。 答：引起进程被撤销的主要事件有：正常结束、异常结束（越界错误、保护错、非法指令、 特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/O 故障）、外界干预（操作员或操作 系 统干预、父进程请求、父进程终止）。 1 3．在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么？ 答： （1）OS 发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语Creat()； （2）申请空白PCB； （3）为新进程分配资源； （4）初始化进程控制块； （5）将新进程插入就绪队列. 1 4．在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么？ 答： （1）根据被终止进程标识符，从PCB 集中检索出进程PCB，读出该进程状态。 （2）若被终止进程处于执行状态，立即终止该进程的执行，置调度标志真，指示该进程被 终止后重新调度。 （3）若该进程还有子进程，应将所有子孙进程终止，以防它们成为不可控进程。 （4）将被终止进程拥有的全部资源，归还给父进程，或归还给系统。 （5）将被终止进程PCB 从所在队列或列表中移出，等待其它程序搜集信息。 1 5．试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么？ 答：a. 请求系统服务；b. 启动某种操作；c. 新数据尚未到达；d. 无新工作可做. 1 6．进程在运行时存在哪两种形式的制约？并举例说明之。 答： （1）间接相互制约关系。举例：有两进程A 和B，如果A 提出打印请求，系统已把唯一的 一台打印机分配给了进程B，则进程A 只能阻塞；一旦B 释放打印机，A 才由阻塞改为就 绪。 （2）直接相互制约关系。举例：有输入进程A 通过单缓冲向进程B 提供数据。当缓冲空时， 计算进程因不能获得所需数据而阻塞，当进程A 把数据输入缓冲区后，便唤醒进程B；反 之，当缓冲区已满时，进程A 因没有缓冲区放数据而阻塞，进程B 将缓冲区数据取走后便 唤醒A。 1 7．为什么进程在进入临界区之前应先执行 “进入区”代码？而在退出前又要执行 “退出 区”代码？ 答：为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问 的临界资源是否正被访问的代码，如果未被访问，该进程便可进入临界区对资源进行访问， 并设置正被访问标志，如果正被访问，则本进程不能进入临界区，实现这一功能的代码为" 进入区"代码；在退出临界区后，必须执行" 退出区"代码，用于恢复未被访问标志，使其它 进程能再访问此临界资源。 18. 同步机构应遵循哪些基本准则？为什么？ 答：同步机构应遵循的基本准则是：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待 原因：为实现进程互斥进入自己的临界区。 19. 试从物理概念上说明记录型信号量wait 和signal。

进程和处理机管理

进程和处理机管理
3．2 进程的状态和进程控制块
3．2．1 进程的状态 进程是动态的，它存在着生命周期。它有诞生（创建）和灭亡（撤消）过程，在它的生命周期中又反映出它的执行-暂停-再执行的活动规律，进程最主要的特征是具有状态。进程在其活动期间具有两种状态：自由状态和等待状态。任一进程在任一时刻有且只有这两种状态之一。自由状态又可分为：运行状态和就绪状态。
1.优点是： （1）资源分配严格，子进程可以分配到父进程所拥有的资源，用完后立即归还，一个进程家族所占有的全部资源应该在其祖先所拥有的资源范围内。 （2）进程的控制灵活，当一个进程被分配完成某一任务时，它能够创建若干进程去分别完成各子功能。 （3）进程层次清晰，关系明确。所以，树型结构的系统获得了广泛应用。
1. 进程家族
进程的家族结构有两种：一种是非结构系统；另一种是树型结构系统。在非结构系统中管理程序直接对全部进程实施管理，它可以实施创建进程和撤消进程等操作。各进程之间的关系也是“平等”的，如图3-9（a）所示。在树型结构的进程家族中，一个父进程可以创建一个子进程而形成一个进程家族。图3-9（b）给出了树型结构的进程家族的示意图。
3．2．1 进程的状态
阻塞状态（Block） 正在执行中的进程，由于发生了某一事件而使之暂时无法执行下去（如，等待I/O操作完成，或由于同步、互斥而等待）而处于暂停状态，即该进程的运行受到了阻塞（即等待状态或睡眠状态）。
进程的三种不同状态
3．2．2 进程的状态演变
进程的状态不是一成不变的，它是随着自身的推进和外界条件的变化而变化的。下图为简单的进程状态演变图及演变事由。
应该说明的是: （1）在进程的生命周期中，处于执行状态的进程因为某一事件（如I/O请求等事件）出现而变成阻塞状态，当该事件消除后，被阻塞的进程并不恢复到执行状态，而转变为就绪状态等待再一次重新被进程调度程序调度。这是因为当该进程被阻塞时，为了使处理机不空闲，进程调度程序立即将处理机分配给另一个处于就绪状态的进程。 （2）当进程从运行状态变为就绪或阻塞状态时，必须保留它的运行的现场信息，以便将来恢复运行。 （3）处于同一状态的进程可以构成队列，系统中可以有一个运行队列、但是在只有一个处理机的情况下，任一时刻处于运行状态的进程只能有一个。系统中可以有一个或多个就绪队列和若干个等待队列，由于同一个原因而等待的进程应该属于同一个等待队列，相应每个队列设有指针，指向相应队列的首部。

17《计算机导论》第3章 操作系统

17《计算机导论》第3章 操作系统

《计算机导论》课程3.1.1 认识操作系统3.1.2操作系统的发展3.1.4 操作系统类型《计算机导论——操作系统》第3章计算机操作系统3.1 操作系统概述3.2 主要操作系统1、操作系统•操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，从而使整个计算机系统能高效地运行的一组程序模块的集合。

其中:“有效”主要指操作系统在管理资源方面要考虑到系统运行效率和资源的利用率，要尽可能的提高处理器的利用率，让它尽可能少的空转，其他的资源例如内存、硬盘则应该在保证访问效能的前提下尽可能的减少浪费的空间等。

“合理”主要是指操作系统对于不同的用户程序要“公平”，以保证系统不发生“死锁”和“饥饿”的现象。

“方便”主要是指人机界面方面，包括用户使用界面和程序设计接口两方面的易用性、易学性和易维护性。

2、操作系统功能•操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能：•（1）进程与处理机管理：处理器管理根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。

•（2）作业管理：作业管理功能是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统高效地运行。

•（3）存储管理：存储管理功能是管理内存资源。

•（4）设备管理：设备管理负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作。

•（5）文件管理：文件管理向用户提供创建文件、撤消文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

3.1.1 认识操作系统 3.1.2操作系统的发展 3.1.4 操作系统类型《计算机导论——操作系统》第3章计算机操作系统3.1 操作系统概述3.2 主要操作系统3.1.2 操作系统的发展电子电气工程学院1、1980年代前•第一部计算机没有操作系统。

这是由于早期计算机的建立方式与效能不足以执行如此程序。

第03章 操作系统

第03章 操作系统

来自机器外部的攻击
– 为了防止受到非授权用户的访问，采用： –登录机制（帐号＋密码） – 登录机制的问题：密码泄漏
–入侵者多次以错误密码登录，尝试猜测密码
–嗅探软件：记录用户行为，截获和分析网络 传输的数据包，然后报告给入侵者。如键盘 记录软件、假登录程序等 – 解决 –审计软件：记录和分析系统事件

多个进程竞争有限资源时，需要想办法处理 这种竞争，以免带来危害。
21
3.4.1 信号量

计算机科学与工程系
标志：用来标记某资源是否已经被分配；
– 清零标志0：资源可用 – 置位标志1：资源不可用（资源当前已经分配出去）

但是，测试和设置标志位需要几条机器指令：
– 从主存得到标志
– 在CPU中判断是0还是1 – 最终写回主存
信号量（semaphore）

一个正确实现的标志称为信号量
– 临界区：一次只能允许一个进程执行的代码段 – 互斥：通过 P(), V()操作实现临界区的互斥执行
23
3.4.2 死锁

计算机科学与工程系
死锁（deadlock）
– 如果多个进程都去申请其它进程已占用的资源， 而每个进程都不主动释放自己占有的资源，那 么将形成进程之间相互等待的循环链，这就是 死锁状态。
14
启动引导时出错怎么办？
计算机科学与工程系
引导时会自检硬件并在屏幕上显示一长串设备的 配置信息，如果有硬件故障，会发出嘟嘟声提示 用户（如 两声短可能是键盘，三声长可能是显示 器，具体含义取决于ROM上的引导程序，可查看 主板手册）。 如果启动Windows时失败，可以重新启动并在引 导过程中按下F8键，然后在菜单中选择进入安全 模式。安全模式是Windows的有限功能版本，专 门为解决故障而设计，只允许使用鼠标、键盘和 显示器，而不能使用其它外部设备。

操作系统 第3章 进程管理 PV操作专题

操作系统 第3章 进程管理 PV操作专题

例4：桌上有一只盘子，最多可以容纳M 只水果，每次只能放入或取出一个水果。爸爸 专向盘子中放苹果（Apple），妈妈专向盘子 中放桔子（Orange），两个儿子专等吃盘子中 的桔子，两个女儿专等吃盘子中的苹果。用P、 V操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的 同步与互斥关系。
解答：设信号量place、apple、 orange 和mutex分别表示盘子里能放水果的数目、盘 子里已放入的苹果数目和盘子里已放入的桔子 的数目和对盘子的互斥访问，其初值分别为m、 0、0和1，其同步与互斥关系描述如下： int place=m; int apple=0; int orange=0; int mutex=1;
解法1： （1）因阅览室有100个座位可容纳100个读 者同时阅读，基于这种并行性，因此可为每一 个读者设立一个进程。因为任何读者进出阅览 室都做相同的工作（登记阅读和取消登记）。 所以对于100个读者进程可以共同对应一个程 序。此程序功能是入室时查表登记，入室阅读 和离室时查表取消登记。
（2）设置信号量（S位）来表示空座位个 数，初值为100，用来控制进入阅览室的读者 进程个数不超过100。 设置信号量（S表）来 表示被共享的登记表这一临界资源。初值为1， 用来防止两个以上读者进程同时查表。 每个进程和其他进程之间的同步关系如下：
monkeygroup2( ) { while(1) {P(m2mutex); if m2count=0 then P(waymutex); m2count=m2count+1; V(m2mutex) …… P(m2mutex); m2count=m2count-1; if m2count=0 then V(waymutex); V(m2mutex) } }
int empty1=m; int empty2=n; int full1=0; int full2=0; int mutex1=1; int mutex2=1; main() { PA(); PB(); PC(); }

计算机操作系统课后习题答案

计算机操作系统课后习题答案

计算机操作系统（第三版）课后习题答案第一章操作系统引论1．设计现代OS的主要目标是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性13．OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。

14．处理机管理有哪些主要功能？答：处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度；15．内存管理有哪些主要功能?答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、位置映射和内存扩充。

内存分配：为每道程序分配内存。

16．设备管理有哪些主要功能？答：主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。

17．文件管理有哪些主要功能？答：文件管理主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护。

计算机操作系统第二章进程管理2. 画出下面四条诧句的前趋图:S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a –b；S4=w：=c+1;答：其前趋图为：8．试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。

图P38答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源（2）执行状态→就绪状态：时间片用完（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成16．进程在运行时存在哪两种形式的制约？答：（1）间接相互制约关系。

同处于一个系统中的进程，通常都共享着某种系统资源，也叫资源共享（2）直接相互制约关系。

这种资源于进程间的合作。

互斥：指几个并发进程若共享同一个临界资源，它们必须错开使用这个临界资源，即当一个进程正在使用临界资源且尚未使用完毕之前，其他进程不能抢夺使用该临界资源18. 同步机构应遵循哪些基本准则？答：同步机构应遵循的基本准则是空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。

19. 试从物理概念上说明记录型信号量wait 和signal。

答：wait(S)：当S.value>0 时，表示目前系统中这类资源还有可用的。

计算机操作系统(第三版)汤小丹第3章

计算机操作系统(第三版)汤小丹第3章

1)“本章要点”部分，用红字标注的不是期末考试出题范围。

2)“习题部分”用蓝字标注的是重点习题，期末考试50%的题目是这些习题的原题。

红字标注的习题期末考试不考，仅供考研的同学参考。

3）大部分习题答案只给出要点，同学们可以自行适当补充，但一定要简明扼要。

4）如“本章要点”部分用红字标注的非考试内容，在“习题”部分有相关的重点习题，则对该部分内容只需做该习题即可。

------------------------------------------------------------第三章要点这一章和第2章是本课程最重要的两章。

3.1小节概念上了解什么是高级调度、中级调度、低级调度。

熟知P87介绍的抢占式和非抢占式调度。

3.2 小节熟知P88图3.1调度队列模型。

3.3 小节熟悉本小节介绍的各种调度算法及其优劣。

3.4 小节知道什么是实时调度，实现实时调度的基本条件。

其它内容可以不看。

3.5 小节了解死锁产生的原因（P103-105）。

特别熟悉产生死锁的四个必要条件（P105）了解处理死锁的基本方法（P105-106）3.6 小节了解预防死锁的几种办法（P106-107）熟悉系统安全状态（107-108）、银行家算法（P109-111），知道怎样使用银行家算法的思路，手工找出是否存在安全序列。

考研的同学最好能编程实现它。

了解P112资源分配图的约简、了解P113的死锁定理。

本章习题1. 高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度?a 作业调度又称宏观调度或高级调度，其主要任务是按一定的原则对外存上处于后备状态的作业进行选择，给选中的作业分配内存，输入输出设备等必要的资源，并建立相应的进程，以使该作业的进程获得竞争处理机的权利.b. 进程调度（又称CPU调度、微观调度、低级调度），其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程，将处理机分配给它。

C 为了提高内存利用率和系统吞吐量，引入了中级调度.2 何为作业？作业步和作业流？答：P84-85。

操作系统课件 第3章

操作系统课件 第3章
接收
P1
产生Βιβλιοθήκη S3S1消息通信顺序: 消息通信顺序: P1:…Release(S1);Request(S3);… P2:…Release(S2);Request(S1);… P3:…Release(S3);Request(S2);… 消息通信顺序: 消息通信顺序: P1:…Request(S3); Release(S1); … P2:…Request(S1); Release(S2); … P3:…Request(S2);Release(S3); …
17
第三章 死锁
3.6.3 利用银行家算法避免死锁
1. 银行家算法中的数据结构 (1) 可利用资源向量 可利用资源向量Available:是一个含有m个元素的数组, :是一个含有 个元素的数组 个元素的数组, 其中每一个元素代表一类可利用的资源数目, 其中每一个元素代表一类可利用的资源数目, 其初始值是系 统中所配置的该类全部可用资源的数目, 统中所配置的该类全部可用资源的数目, 其数值随该类资源 的分配和回收而动态地改变.如果 的分配和回收而动态地改变.如果Available[j]=K,则表示系 , 统中现有R 类资源K个 统中现有 j类资源 个. (2) 最大需求矩阵 最大需求矩阵Max: 这是一个 ×m的矩阵, 它定义了系 : 这是一个n× 的矩阵 的矩阵, 统中n个进程中的每一个进程对 类资源的最大需求 统中 个进程中的每一个进程对m类资源的最大需求 . 如果 个进程中的每一个进程对 类资源的最大需求. Max[i,j]=K,则表示进程i需要 j类资源的最大数目为 . ,则表示进程 需要 类资源的最大数目为K. 需要R
16
第三章 死锁
3. 由安全状态向不安全状态的转换 由安全状态向不安全状态的转换 如果不按照安全序列分配资源, 如果不按照安全序列分配资源,则系统可能会由安全状 态进入不安全状态. 态进入不安全状态. 例如, 时刻以后, 又请求 台磁带机, 又请求1台磁带机 例如,在T0时刻以后,P3又请求 台磁带机,若此时系 时刻以后 统把剩余3台中的 台分配给 ,则系统便进入不安全状态. 统把剩余 台中的1台分配给 台中的 台分配给P3,则系统便进入不安全状态. 因为,此时也无法再找到一个安全序列. 因为,此时也无法再找到一个安全序列. 进程 P1 P2 P3 最大需求 10 4 9 已分配 5 2 2 可用 3

计算机操作系统课后题参考答案

计算机操作系统课后题参考答案

计算机操作系统课后题参考答案(总6页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第一章操作系统引论1．设计现代OS的主要目标是什么答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作用可表现在哪几个方面答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象12．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。

答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。

（2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。

不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。

（3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。

因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。

13．OS有哪几大特征其最基本的特征是什么答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。

14．处理机管理有哪些主要功能它们的主要任务是什么答：处理机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度；进程管理：为作业创建进程，撤销已结束进程，控制进程在运行过程中的状态转换。

进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调。

通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。

处理机调度：（1）作业调度。

从后备队里按照一定的算法，选出若干个作业，为他们分配运行所需的资源（首选是分配内存）。

（2）进程调度：从进程的就绪队列中，按照一定算法选出一个进程，把处理机分配给它，并设置运行现场，使进程投入执行。

计算机操作系统三章习题答案

计算机操作系统三章习题答案

第三章处理机调度与死锁``030110011020101进程调度是从选择一个进程投入运行。

A．就绪队列B．等待队列C．作业后备队列D．提交队列``030110011020100A``030110022020101支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，下列选项中，不是引起操作系统选择新进程的直接原因。

A．运行进程的时间片用完B．运行进程出错C．运行进程要等待某一时件发生D．有新进程进入就绪状态``030110022020100D``030110032020101下列因素中，不一定是引起进程调度的因素。

A．一个进程运行完毕B．运行进程被阻塞C．一个高优先级进程被创建D．实时调度中，一个紧迫的任务到来``030110032020100C``030110042020101若进程P一旦被唤醒就能投入运行，则系统可能是。

A．非抢占式调度方式，进程P的优先级最高B．抢占式调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P低C．就绪队列为空队列D．抢占式调度方式，P的优先级高于当前运行的进程``030110042020100D``030110051020101在批处理系统中，周转时间是指。

A．作业运行时间B．作业等待时间和运行时间之和C．作业的相对等待时间D．作业被调度进入内存到运行完毕的时间``030110051020100B``030110062020101下列各项中，不是进程调度时机的是。

A．现运行的进程正常结束或异常结束B．现运行的进程从运行态进入就绪态C．现运行的进程从运行态进入等待态D．有一进程从等待态进入就绪态``030110062020100D``030210012020201现有3个同时到达的作业J1、J2、J3，它们的执行时间分别为T1、T2和T3，且T1<T2<T3。

系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间为。

A．T1+T2+T3 B．(T1+T2+T3)/3 C．(3T1+2T2+T3)/3D．(T1+2T2+3T3)/3``030210012020200C``030210022020101下列算法中，操作系统用于作业调度的算法是。

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表3-1 PCB信息
进程标识符 进程当前状态 现场保护区 程序和数据地址 进程优先级 资源清单 进程通信信息 互斥和同步机构 家族联系 链接字 总链指针
表3-1 PCB信息
3.1 进程的基本概念
就绪指针 执行指针 等待指针 空闲指针
PCB1 2
PCB2 3 PCB3 4 PCB4 13 PCB5 6 PCB6 7 PCB7 9 PCB8 PCB9 10 PCB10 PCB11 12 PCB12 i PCB13 ……
精选课件
3.2 进程管理
3.2.2 进程撤消原语
撤消原语Kill操作如下：
void kill 输入：进程标识符PID 输出：无
(2)计算进程和I/O进程
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3.1 进程的基本概念
3. 进程的特征和利弊 特征： 1）动态性 2）并发性 3）独立性 4）异步性/间断性 5）结构特征 每个进程都有进程控制块PCB：其包含描
述进程和控制信息 引入进程增加开销：空间开销和时间开销
精选课件
3.1 进程的基本概念
4. 进程的状态与变迁 进程的三种基本状态及其状态变迁如图3-4 在不同的系统中，进程可以设置更多的状态
精选课件
3.1 进程的基本概念
2. 进程类型 (1)系统进程和用户进程，两者的区别: 1)系统进程被分配一个初始的资源集合，
其可以独占或按最高优先权限优先使用这 些资源。但用户进程必须通过系统服务请 求来申请资源，并竞争资源
2）用户进程不能直接完成I/O操作，而系 统进程可以做显示的、直接的I/O操作 3）系统进程在管态下运行，而用户进程在 目态下运行
执行
进程调度
等待条件发生
就绪
条件发生
等待
图3-4 进程基本状态变迁
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表3-1 PCB信息
3.1 进程的基本概念
5. 进程描述——进程控 制块PCB 1)PCB的作用：标识进 程存在的唯一实体 2）进程控制块的内容 进程控制块PCB常用的
信 息如表3-1。 3）PCB的组织方式 a)链接方式如图3-5 b)索引方式如图3-6精选课件
I1
C1
P1
I2
C2
P2
作业1
作业2
图3-1 程序顺序性 (2)封闭性 (3)可再现性
精选课件
……….
3.1 进程的基本概念
3.1.2 程序并发执行 I1 1.程序的并发执行
如图3-2，I3、C2、P1 I2
C1
是并发执行的，则使用
I3
C2
P1
下面的语句描述： cobegin
计算机操作系统
Computer Operating System
刘 腾 红 主编
清华大学出版社
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第3章 进程和处理机管理
要求学生掌握程序的顺序执行和并发执 行；进程的定义、特点及状态变迁；进 程的管理；线程的概念、类别；进程间 的同步与互斥；进程通信；死锁产生的 原因与解除方法；处理机、进程和作业 的调度方法；最后还要了解Windows XP 的进程和线程管理。
3.2 进程管理
3.2.1 进程创建原语
创建原语描述如下：
算法：create 输入：新进程的符号名，优先级，开始执行地址 输出：新创建进程的内部标识符PID { 在总链队列上查找有无同名的进程； if (有同名进程) return （错误码） /*带错误码返回*/ 在空闲PCB队列申请一个空闲的PCB结构； if (无空PCB结构) return （错误码）； /*带错误码返回*/ 用参数填充PCB内容； 置进程为就绪状态； 将新进程的PCB插入到就绪队列； 将新进程的PCB插入到总链队列中； 设置进程的家族关系； return （新进程PID）； } /* create(name, priority, start-addr) */
3.2 进程管理
3.2.1 进程创建原语
进程创建原语的主要功能是为被创建进 程建立一个PCB
创建进程原语的操作过程是：首先从空 闲PCB队列中申请一个可用的PCB，申请
到 后为该PCB分配一个内部标识符；然后填
入 创建者提供的参数和直接从父进程继承的 参数；把新进程设为就绪状态，并插入到 就绪队列和进程家精族选课；件 最后，返回为新进
图3-5 按链接方式组织PCB
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3.1 进程的基本概念
等待指针 就绪指针 空闲指针
1 2 3 4 13
5 6 7 9 10
11 12
索引表
图3-6 按索引方式组织PCB
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PCB1
PCB2 PCB3 PCB4 PCB5 PCB6 PCB7 PCB8 PCB9 PCB10 PCB11 PCB12 PCB13
图3-3 并发进程间的通信
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3.1 进程的基本概念
3.1.3 进程描述
1. 进程定义 最能反映进程实质的定义有： 1）进程是程序的一次执行活动； 2）进程是可以和别的计算并发执行的计 算； 3）进程是一个程序在对应数据结构上的 进行的操作；
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3.1 进程的基本概念
4）所谓进程，就是一个程序在给定活动 空间和初始环境下，在一个处理机上的执 行过程；
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第3章 进程和处理机管理
3.1 进程的基本概念 3.2 进程管理 3.3 线程的概念 3.4 进程间的同步与互斥 3.5进程通信 3.6死锁 3.7处理机调度 3.8Window精s选X课P件的进程和线程管理
3.1 进程的基本概念
3.1.1 程序顺序执行
1. 程序顺序执行
5）进程是程序在一个数据集合上运行的 过程，它是系统进程资源分配和调度的一 个独立单位。
国内的定义：进程，是一个具有一定独 立功能的程序，是关于某个数据集合的一 次运行活动。
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3.1 进程的基本概念
1. 进程定义 进程和程序的联系和区别: 1）程序是指令的有序集合，其本身没有 任何运行的含义，它是一个静态的概念。 进程是程序在处理机上的一次执行过程， 它是一个动态的概念。 2）进程具有并行特征，能与其它进程并 行地活动；
I3;
I4
C3
P2
C4
P3
C2;
P4
P1; coend;
图3-2 程序段并发执行
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3.1 进程的基本概念
2. 程序并发执行的特点
(1)失去了程序的封闭性
程序之间的相互制约关系(间接关系和直接
关系)导致程序“执行---暂停---执行”，即
程序的执行具有间断性。
(2) 通信性:如图3-3
A
B
(3) 独立性 C