进程管理--4

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操作系统实验报告进程管理

操作系统实验报告进程管理操作系统实验报告：进程管理引言操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理计算机的硬件资源和提供用户与计算机之间的接口。

进程管理是操作系统的重要功能之一，它负责对计算机中运行的各个进程进行管理和调度，以保证系统的高效运行。

本实验报告将介绍进程管理的基本概念、原理和实验结果。

一、进程管理的基本概念1. 进程与线程进程是计算机中正在运行的程序的实例，它拥有独立的内存空间和执行环境。

线程是进程中的一个执行单元，多个线程可以共享同一个进程的资源。

进程和线程是操作系统中最基本的执行单位。

2. 进程状态进程在运行过程中会经历不同的状态，常见的进程状态包括就绪、运行和阻塞。

就绪状态表示进程已经准备好执行，但还没有得到处理器的分配；运行状态表示进程正在执行；阻塞状态表示进程由于某些原因无法继续执行，需要等待某些事件的发生。

3. 进程调度进程调度是操作系统中的一个重要任务，它决定了哪个进程应该获得处理器的使用权。

常见的调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）和时间片轮转等。

二、进程管理的原理1. 进程控制块（PCB）PCB是操作系统中用于管理进程的数据结构，它包含了进程的各种属性和状态信息，如进程标识符、程序计数器、寄存器值等。

通过PCB，操作系统可以对进程进行管理和控制。

2. 进程创建与撤销进程的创建是指操作系统根据用户的请求创建一个新的进程。

进程的撤销是指操作系统根据某种条件或用户的请求终止一个正在运行的进程。

进程的创建和撤销是操作系统中的基本操作之一。

3. 进程同步与通信多个进程之间可能需要进行同步和通信，以实现数据共享和协作。

常见的进程同步与通信机制包括互斥锁、信号量和管道等。

三、实验结果与分析在本次实验中，我们使用了一个简单的进程管理模拟程序，模拟了进程的创建、撤销和调度过程。

通过该程序，我们可以观察到不同调度算法对系统性能的影响。

实验结果显示，先来先服务（FCFS）调度算法在一些情况下可能导致长作业等待时间过长，影响系统的响应速度。

进程管理习题及答案

进程管理习题答案一．选择题1．在进程管理中，当时进程从阻塞状态变为就绪状态. A. 进程被进程调度程序选中 B．等待某一事件C．等待的事件发生 D．时间片用完答：C2．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：B3．P、V操作是。

A．两条低级进程通信原语 B．两组不同的机器指令C．两条系统调用命令 D．两条高级进程通信原语答：A4．对进程的管理和控制使用。

A．指令 B．原语C．信号量 D．信箱通信答：B5．进程的并发执行是指若干个进程。

A．同时执行 B．在执行的时间上是重叠的C．在执行的时间上是不可重叠的 D．共享系统资源答：B6．若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为－1，则表示有等待进程。

A．0个 B．1个 C ．2个 D．3个答：B7．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的条件是①；由运行状态变为阻塞状态的条件是②。

A．时间片用完 B．等待某事件发生C．等待的某事件己发生 D．被进程调度程序选中答，①D ②B8．下列的进程状态变化中，变化是不可能发生的。

A．运行一就绪 B．运行一等待C．等待一运行 D．等待一就绪答：C9．一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为。

A．就绪 B．等待C．运行 D．由用户自己确定答：A10．用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为。

A．一1 B．0 C．1 D．任意值答：C11．用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为．A．等待 B．就绪 C．运行 D．完成答：B12．进程间的同步是指进程间在逻辑上的相互关系。

A．联接 B．制约 C. 继续 D．调用答：B13．是一种只能进行P操作和V操作的特殊变量。

A．调度 B．进程 C．同步 D．信号量答：D14．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．进程是有生命期的 D．进程是指令的集合答：D15．下面的叙述中正确的是。

《进程管理》课件

和协作。
进程迁移
02
为了提高系统可靠性和可用性，分布式系统支持进程迁移，确
保关键任务能够持续运行。
负载均衡
03
分布式系统通过负载均衡技术，将任务分配到不同节点上执行
，提高系统整体性能。
THANKS
感谢观看
当系统中存在多个等待资源的进程，且每个进程都持有至少一个资源并等待获取被其他进程持有的资源时，就会产生死锁。
通过设置资源分配顺序或限制资源请求量来避免饥饿。
• 死锁预防
• 死锁避免
通过破坏死锁产生的必要条件来预防死锁，例如预先分配资源、设置最大需求量等。
在分配资源时进行检测和限制，避免产生死锁，例如银行家算法。
进程的状态及其转换
总结词
阐述进程的三种基本状态及转换关系
详细描述
进程状态分为新建、运行、阻塞和就绪等状态。新建状态是进程被创建时的状态，运行状态是进程获得CPU并执行的状态，阻塞状态是进程等待某个条件成立而暂时无法执行的状态，就绪状态是进程已具备运行条件但未获得CPU时的状态。不同状态之间可以相互转换。
进程管理在操作系统中的应用
01
02
03
进程调度
操作系统通过进程调度算法，合理分配系统资源，确保进程能够高效地运行。
进程同步
操作系统提供进程同步机制，实现多个进程之间的协同工作，避免资源竞争和死锁。
进程通信
进程之间通过消息传递、共享内存等方式进行通信，实现数据交换和协同工作。
多核处理器下的进程管理技术
进程与程序的区别和联系
总结词
比较进是程序的一次执行过程，具有动态特性和独立性。程序是静态的，而进程是动态的。程序是永存的，进程是暂时的。程序是过程的代码，而进程是执行这些代码的过程。一个程序可以对应多个进程，但一个进程不能对应多个

进程管理

-m 指任务结束后会发送mail通知用户 -f 文件名：从指定文件中读取执行的命令 -g [a-z]:指定使用的队列
时间的表示方法：
绝对：midnight moon teatime hh:mm 当天午夜当天中午当天下午4点 mm/dd/yy
相对now+n selonds +n days +n hours +n wecks +n minutes 如：# at 21:00 3/17/2004 >ls >cd /etc >init 0 ctrl+d
格式：batch [参数（同 at参数）] 时间如：1)# batch now+3 minutes 2)# batch 17:00 03/19/2004
3.cron 功能：安排作业让系统在指定时间周期运行原理：cron进程，每隔一分钟，检查/var/spool/cron目录下用户提交的作业文件中有无任务需要运行配置：（1）建立文件 # vim /root/root.cron
• 前台：直接输入程序名（如:#vim） • 后台：程序名后加&（如:#vim&）
２）调度启动系统在指定时间运行指定的程序（at.batch.cron）
二、进程管理的常用命令
1.ps 功能：显示系统的进程信息格式：ps [参数]
参数：-a -u -x -e -w 显示所有进程（不包括没有终端的进程）显示用户名和启动时间显示没有终端的进程显示所有进程（不显示进程状态）宽行显示
进程管理
进程的基本概念进程管理的常用命令任务的自动化
一、进程的基本概念
1.进程的定义程序关于某个数据集合的运行活动
程序：具有一定目的性的指令集合作业：用户提交给计算机要执行的程序

第4章进程控制

通信信息
进程间进行通信时所记录的有关信息
家族联系
指明本进程与家族的联系占有资源清单
进程的特征
结构特征：进程除了程序段、数据段还包括PCB 动态性：进程是一个程序的执行，是动态的，是有生命周期的。并发性：多个进程实体能同存于内存中，且在一段时间内同时运行。独立性：独立运行，独立申请资源，独立接受调度。异步性：进程按各自独立的、不可预知的速度向前前进。动态性和并发性是进程的最基本特征。
进程等待原语的实现
入口
保护进程的CPU现场到PCB结构中
置该进程为”等待”状态
将该进程PCB结构插入到等待队列中
转进程调度
5. 进程唤醒进程唤醒原语的形式当处于等待状态的进程所期待的事件来到时，由发现者进程使用唤醒原语叫唤醒它。 wakeup(chan) 入口参数chan：进程等待的原因。进程唤醒原语的功能当进程等待的事件发生时，唤醒等待该事件的进程。
响了程序速度。
程序的并发执行使得程序失去了顺序性，封闭性和可再现性，用“程序” 无法描述这些特征，因此引入了“进程这个概念”。
4.2 进程的概念 4.2.1进程的定义
1. 进程定义
什么是进程所谓进程，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。
进程与程序的区别
程序是静态的概念；进程是动态的概念
进程是一个独立运行的活动单位
进程是竞争系统资源的基本单位
一个程序可以对应多个进程；一个进程至少包含一
个程序。
2. 进程的状态
进程的基本状态
运行状态(running)
该进程已获得运行所必需的资源，它的程序正在处理机上执行。
等待状态(wait)

操作系统-进程管理

操作系统-进程管理操作系统-进程管理1.简介进程管理是操作系统中的核心功能之一，负责管理计算机系统中的各个进程。

进程是指正在执行的程序实例，它包含了程序的代码、数据和执行状态等信息。

进程管理涉及创建、调度、同步、通信、终止等一系列操作，旨在协调和控制多个进程的执行。

2.进程的创建与终止2.1 进程创建进程的创建是指由操作系统创建新的进程。

主要步骤包括：①分配空间：为新进程分配内存空间。

②初始化：将新进程的状态设置为就绪态，并初始化进程控制块（PCB）。

③指定执行代码：将新进程指向要执行的代码。

④设置执行环境：为新进程设置执行所需的环境变量和资源参数。

2.2 进程终止进程终止是指进程执行完毕或被强制终止。

主要步骤包括：①保存状态：将进程的状态保存到进程控制块中。

②释放资源：释放进程所占用的系统资源。

③给予父进程处理机：将CPU控制权交还给父进程。

3.进程调度进程调度是指选择就绪态进程中的一个进程分配CPU资源。

调度算法的选择和实现会直接影响操作系统的性能和效率。

常见的调度算法有：3.1 先来先服务（FCFS）：按照进程到达的先后顺序进行调度。

3.2 短作业优先（SJF）：根据进程的执行时间进行调度，执行时间短的进程优先。

3.3 时间片轮转（RR）：每个进程被分配一个时间片，在时间片用完后，切换到下一个进程。

3.4 优先级调度：根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程先执行。

4.进程同步与通信4.1 进程同步为了保证多个进程之间的操作按照一定的顺序进行，需要进行进程同步。

常见的同步机制有：①互斥锁：只允许一个进程访问共享资源。

②信号量：用于进程之间的互斥与同步。

③条件变量：用于线程之间的等待与通知。

4.2 进程通信进程通信是指进程之间相互传递信息的过程。

常见的通信机制有：①管道：一种半双工的通信方式，可以在具有亲缘关系的进程之间进行通信。

②消息队列：进程可以通过读写消息队列来进行通信。

③共享内存：多个进程可以访问同一块共享内存区域，将其用作通信媒介。

进程管理--练习题

进程管理--练习题1．在进程管理中，当 C 时，进程从阻塞状态变为就绪状态。

2．分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是 B 。

3．P、V操作是 A 。

4．设系统中有n〔n>2〕个进程，且当前不在执行进程调度程序，试考虑下述4种情况，不可能发生的情况是 A 。

A．没有运行进程，有2个就绪进程，n个进程处于等待状态。

B．有1个运行进程，没有就绪进程，n-1个进程处于等待状态。

C．有1个运行进程，有1个就绪进程，n-2个进程处理等待状态。

D．有1个运行进程，n-1个就绪进程，没有进程处于等待状态。

5．假设P、V操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有 B 等待进程。

A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个6．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由就绪状态变为运行状态的条件是 D 。

7．进程的三个基本状态在一定条件下可以相互转化，进程由运行状态变为阻塞状态的条件是 B 。

8．以下的进程状态变化中，C 变化是不可能发生的。

A．运行à就绪B．运行à就绪C．等待à运行D．等待à就绪9．一个运行的进程用完了分配给它的时间片后，它的状态变为 A 。

10．用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为B 。

11．操作系统通过 B 对进程进行管理。

A. JCBB. PCBC. DCTD. CHCT12．用P、V操作可以解决 A 互斥问题。

A. 一切B. 某些C. 正确D. 错误13．一个进程被唤醒意味着 D 。

A. 该进程重新占有了CPUB. 它的优先权变为最大C. 其PCB移至等待队列队首D. 进程变为就绪状态14．多道程序环境下，操作系统分配资源以C 为基本单位。

A. 程序B. 指令C. 进程D. 作业15. 从静态的角度看，进程是由〔A〕、〔B〕、〔C〕三部分组成的，其中〔C〕是进程存在的唯一标志。

当几个进程共享〔A〕时，〔A〕应当是可重入代码。

操作系统-进程管理

02
最短作业优先（SJF）：优先调度预计运行时间最短的进程。
03
最短剩余时间优先（SRTF）：优先调度剩余时间最短的进程。
04
优先级调度：根据进程的优先级进行调度。
死锁的产生与预防
死锁的产生
死锁是指两个或多个进程在无限期地等待对方释放资源的现象。产生死锁的原因包括资源分配不当、请求和保持、环路等待等。
操作系统-进程管理
• 进程管理概述 • 进程的同步与通信 • 进程调度与死锁 • 进程的并发控制 • 进程管理的发ห้องสมุดไป่ตู้趋势与挑战
01
进程管理概述
进程的定义与特点
01
进程是程序的一次执行，具有动态性、并发性、独立性和制约性。
02
进程拥有独立的内存空间，执行过程中不受其他进程干扰。
03
进程是系统资源分配和调度的基本单位，能够充分利用系统资源进行高效计算。
进程同步的机制
进程同步的机制主要包括信号量机制、消息传递机制和共享内存机制等。这些机制通过不同的方式协调进程的执行顺序，以实现进程间的有效协作。
信号量机制
信号量的概念
信号量是一个整数值，用于表示系统资源或临界资源的数量。信号量可以用来控制对共享资源的访问，以避免多个进程同时访问导致的数据不一致问题。
消息传递的机制
消息传递的机制包括发送和接收操作。发送操作将消息发送给目标进程，接收操作从消息队列中获取消息并进行处理。通过这种方式，多个进程可以通过发送和接收消息来协调执行顺序和交换数据。
共享内存机制
共享内存的概念
共享内存是一种实现进程间通信的有效方式，通过共享一段内存空间来实现不同进程之间的数据交换和共享。
预防死锁的方法

进程管理

进程管理进程管理是操作系统中的重要概念之一，它负责管理和调度计算机中的各个进程，以确保它们能够有效地运行。

本文将介绍进程管理的原理、功能和常见的调度算法，并讨论它对计算机性能和资源利用的影响。

首先，进程是指计算机系统中正在运行的程序实例。

每个进程都具有自己的内存空间、代码、数据和状态，相互独立地运行。

进程管理的主要目的是确保多个进程能够共享计算机的资源，并按照一定的优先级和规则进行调度，以满足用户的需求。

进程管理有多个重要功能，其中包括进程创建和终止、进程状态管理、进程通信和进程调度。

进程创建和终止是指操作系统依据用户的需求创建和结束进程。

进程状态管理是指操作系统对进程的不同状态进行管理，包括就绪、运行和阻塞状态。

进程通信是指进程之间通过共享内存、消息传递等方式进行信息交换。

进程调度则是指操作系统根据一定的调度算法，决定下一个要执行的进程。

在进程管理中，调度算法起着至关重要的作用。

常见的调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、轮转调度（RR）和优先级调度等。

先来先服务算法是按照进程到达的时间顺序进行调度，最短作业优先算法则是优先执行执行时间最短的进程。

轮转调度算法将每个进程依次轮流执行一段时间，优先级调度算法则根据进程的优先级来决定执行顺序。

不同的调度算法对计算机性能和资源利用有着不同的影响。

先来先服务算法简单直观，但可能导致短作业被阻塞，影响系统的响应速度。

最短作业优先算法能够提高系统的响应速度，但可能导致长作业等待时间过长。

轮转调度算法能够平均分配执行时间，但可能造成上下文切换过多，降低系统效率。

优先级调度算法能够根据任务的优先级进行调度，但可能导致低优先级的任务长时间等待。

除了调度算法外，进程管理还需要考虑并发和同步的问题。

并发是指多个进程同时执行，而同步是指进程之间按照一定的协调机制进行工作。

为了保证数据的一致性和完整性，进程管理需要采用同步机制，如互斥锁、信号量等来管理共享资源。

第4章进程管理

batch命令的语法格式也和命令十分相似，命令的语法格式也和at命令十分相似命令的语法格式也和命令十分相似，如下所示：如下所示： batch [-V] [-q queue] [-f file] [-mv] [time]
例：指定今天下午6:35分执行命令。假设现在时间是分执行ls命令指定今天下午分执行命令。 11:35分，2005年6月11日。分年月日
Linux进程图9-2 Linux进程工作模式示意图
4.2 守护进程
守护进程是Linux系统种进程之一，系统3种进程之一守护进程是系统种进程之一，也是相当重要的一种。也是相当重要的一种。
4.2.1 守护进程简介
守护进程（守护进程（Daemon，也称为精灵进程），也称为精灵进程）是指在后台运行而又没有终端或登录shell 是指在后台运行而又没有终端或登录与之结合在一起的进程。与之结合在一起的进程。守护进程经常在程序启动时开始运行，在系统结束时停止。程序启动时开始运行，在系统结束时停止。这些进程没有控制终端，这些进程没有控制终端，所以称为在后台运行。运行。
cron命令运行时会搜索命令运行时会搜索/var/spool/cron 命令运行时会搜索目录，寻找以/etc/passwd文件中的用户名目录，寻找以文件中的用户名命名的crontab文件，被找到的这种文件将文件，命名的文件载入内存。载入内存。
安排周期性任务的命令是crontab。该。安排周期性任务的命令是命令用于安装、命令用于安装、删除或者列出用于驱动 cron后台进程的表格，crontab命令基本格后台进程的表格，后台进程的表格命令基本格式如下：式如下： crontab [-u user] file crontab [-u user]{-l|-r|-e}

(第4章进程及进程管理)习题四答案介绍

沈华
湖北工业大学计算机学院
P 对公共变量 Q 的访问 V
end coend 信号量 mutex 的取值范围为：mutex.value ∈[1, - (n-1)]。 ①值为 1 时，表示没有进程访问公共变量 Q； ②值为 0 时，表示有一个进程正在访问公共变量 Q； ③值<0 时，表示有一个进程正在访问公共变量 Q，同时又| mutex.value |个进程等待访问公共变量 Q。
沈华
湖北工业大学计算机学院
19. 20. 21. }
} }//while
4-6 进程有哪几个基本状态？在一个系统中为什么必须区分出这几种状态。答：进程有三个基本状态：运行状态、就绪状态和等待状态（又称阻塞、挂起、睡眠）。因为多道程序设计技术的引入，使得多个进程可以并发执行。并发执行的进程之间由于合作具有直接制约关系或由于共享资源具有间接制约关系，使得它们的执行过程具有“执行——暂停——执行——暂停——执行——…”的动态特征，因此需要对进程在其生命周期内所处于的不同状态进行区分，以便对进程进行分析、管理和控制。
4-4 图 4-2 标明程序段执行的先后次序。其中 I 表示输入操作、C 表示计算操作、 P 表示打印操作，下角标说明是对哪个作业进行上述操作。请指明：（1）哪些操作必须有先后次序，其原因是什么？（2）哪些操作可以并发执行，其原因又是什么？答：（1）Ii 必须先于 Ci 执行，Ci 必须先于 Pi 执行，这是因为同一个作业的这三个操作之间具有逻辑上的严格的先后执行次序；Ii 必须先于 Ii+1 执行，Ci 必须先于 Ci+1 执行，Pi 必须先于 Pi+1 执行，这是因为 Ii 和 Ii+1 共享输入设备、Ci 和 Ci+1 共享 CPU、Pi 和 Pi+1 共享输出设备。（2）Ii+1 和 Ci、Pi-1 可以并发执行，因为这三个进程分属于不同的作业，且它们占据的是不同的资源。

E4-进程管理

A process migrates among the various queues throughout its life time.
Process scheduling: Ready Queue Various I/O Device Queues
Process scheduling: Representation
Operating system does not allow child to continue if
its parent terminates. Cascading termination.
PROCESS COOPERATING
Independent processes vs cooperating processes
Process operation: Process creation
Parent process create children processes, which, in turn create other processes, forming a tree of processes.
Process operation: Process creation
1.PROCESS CONCEPT
A process includes:

program code program counter value and processor register contents stack section and data section
Process concept: States
I/O-bound process (I/O约束进程) – spends more time doing

计算机专业基础综合(进程管理)-试卷4

计算机专业基础综合（进程管理）-试卷4(总分：52.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：16，分数：32.00)1.单项选择题1-40小题。

下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。

__________________________________________________________________________________________2.临界区是指( )。

A.一组临界资源的集合B.可共享的一块内存区C.访问临界资源的一段代码√D.请求访问临界资源的代码每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区(临界资源是一次仅允许一个进程使用的可轮流分享的资源)。

使用时，每次只准许一个进程进入临界区，一旦一个进程进入临界区之后，不允许其他进程同时进入。

进程进入临界区的调度原则是：(1)如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。

(2)任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。

如已有进程进入自己的临界区，则其他所有试图进入临界区的进程必须等待。

(3)进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其他进程能及时进入自己的临界区。

(4)如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。

3.在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为( )。

A.共享资源B.独占资源C.临界资源√D.共享区在现代计算机系统中，有一些资源不能被多个进程同时使用，这样的资源如果使用或分配不当会造成错误，它们只能被排他地使用，这样的资源就是临界资源。

4.不需要信号量能实现的功能是( )。

A.进程同步B.进程互斥C.执行的前趋关系D.进程的并发执行√本题考查信号量的功能。

在多道程序系统中，信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。

进程执行的前趋关系实质上是指进程的同步关系。

除此以外，只有进程的并发执行不需要信号量来控制，因此正确答案为D。

5.当中断发生后，进入中断处理的程序属于( )。

第2章_进程管理

21
系统用PCB来描述进程的基本情况以及运行变化的过程，PCB是进程存在的唯一标志。
进程的创建：为该进程生成一个PCB；进程的终止：回收它的PCB；进程的组织管理：通过对PCB的组织管理来实现；
PCB存放在哪？进程的状态转换：……？
22
两个进程的状态转换运行 | 就绪运行 | 阻塞阻塞 | 就绪就绪 | 运行
12
从技术上来说，只有一种创建进程的方法，
即在一个已经存在的进程（用户进程或系统
进程）当中，通过系统调用来创建一个新的进程。 Unix：fork函数； Windows：CreateProcess函数;
13
2.1.5 进程的终止
在以下四种情形下，进程终止：
• 正常退出（自愿的）；
• 错误退出（自愿的）；
如何实现逻辑PC？
（本图摘自Andrew S. Tanenbaum： “Modern Operating Systems‖）
四个进程在并发地运行
11
2.1.4 进程的创建
引起进程创建的四个主要事件：
• 系统初始化时； • 在一个正在运行的进程当中，执行了创建进程的系统调用； • 用户请求创建一个新进程； • 初始化一个批处理作业。
在并运行。
3
multi-programming
4
Why processes? (Cont.)
在多道程序系统中，各个程序之间是并发执行的，共享系统资源。CPU需要在各个运行的程序之间来回地切换，这样的话，要想描述这些多道的并发活动过程就变得很困难。
5
程序1 MOV AX, 0040
程序2
POP
描述进程的数据结构：进程控制块
（Process Control Block，PCB）。

第四章进程管理

等待队列 2
4.进程控制
创建、撤消进程以及完成进程各状态之间的转换，由具有特定功能的原语完成进程创建原语进程撤消原语阻塞原语唤醒原语挂起原语激活（解挂）原语改变进程优先级
进程的创建

创建一个PCB 赋予一个统一进程标识符为进程映象分配空间初始化进程控制块

许多默认值 (如: 状态为 New，无I/O设备或文件...) 如: 把新进程加到就绪队列的链表中

静态部分（PCB和资源表格）动态部分：核心栈（核心过程的栈结构，不同进程在调用相同核心过程时有不同核心栈）
PCB的内容
进程描述信息：

进程标识符(process ID)，唯一，通常是一个整数进程名，通常基于可执行文件名（不唯一）用户标识符(user ID)；进程组关系当前状态优先级(priority) 代码执行入口地址程序的外存地址运行统计信息（执行时间、页面调度）进程间同步和通信；阻塞原因
顺序程序（续）
特征：程序执行的顺序性程序执行的封闭性
独占资源，执行过程中不受外界影响

程序执行结果的确定性即：程序结果的可再现性
程序运行结果与程序执行速度无关，只要初始状态相同，结果应相同
2.并发程序
并发环境：在一定时间内物理机器上有两个或两个以上的程序同处于开始运行但尚未结束的状态，并且次序不是事先确定的

运行 --> 就绪

进程转换（续1）

运行 --> 等待

当一进程必须等待时

OS尚未完成服务对一资源的访问尚不能进行初始化I/O 且必须等待结果等待某一进程提供输入 (IPC)

进程管理习题及答案

进度管理习题答案一．选择题1．在进度管理中，当A. 进度被进度调动程序选中C．等候的事件发生D 时进度从堵塞状态变成就绪状态B ．等候某一事件．时间片用完.答： C2．分派到必需的资源并获取办理机时的进度状态是。

A．就绪状态B．履行状态C．堵塞状态D．取消状态答： B3．P、V操作是。

A．两条初级进度通讯原语B．两组不一样的机器指令C．两条系统调用命令D．两条高级进度通讯原语答： A4．对进度的管理和控制使用。

A．指令B．原语C．信号量D．信箱通讯答： B5．进度的并发履行是指若干个进度。

A．同时履行B．在履行的时间上是重叠的C．在履行的时间上是不行重叠的D．共享系统资源答： B6．若 P、V 操作的信号量A．0个B．1个C S 初值为． 2个2，目前值为－D．3个1，则表示有等候进度。

答： B7．进度的三个基本状态在必定条件下能够互相转变，进度由就绪状态变成运转状态的条件是①；由运转状态变成堵塞状态的条件是②。

A．时间片用完B．等候某事件发生C．等候的某事件己发生 D ．被进度调动程序选中答，① D ②B8．以下的进度状态变化中，变化是不行能发生的。

A．运转一就绪B．运转一等候C．等候一运转D．等候一就绪答： C9．一个运转的进度用完了分派给它的时间片后，它的状态变成。

A．就绪B．等候C．运转D．由用户自己确立答： A10．用 P、 V 操作管理临界区时，信号量的初值应定义为。

A．一1 B．0C．1D．随意值答： C11．用 V 操作唤醒一个等候进度时，被唤醒进度的状态变成．A．等候B．就绪C．运转D．达成答： B12．进度间的同步是指进度间在逻辑上的互相关系。

A．联接B．限制 C.持续D．调用答： B13．是一种只好进行P 操作和 V 操作的特别变量。

A．调动B．进度C．同步D．信号量答： D14．下边对进度的描绘中，错误的选项是。

A．进度是动向的观点B．进度履行需要办理机C．进度是有生命期的D．进度是指令的会合答： D15．下边的表达中正确的选项是。

进程管理的概念

进程管理的概念
进程管理是指操作系统对计算机系统中运行的进程进行调度、分配资源和控制的一系列活动和技术。

它涉及到管理和协调多个并发运行的进程，以实现高效的系统资源利用和良好的系统性能。

以下是进程管理的一些具体说明：
进程：进程是指计算机中正在运行的程序实例。

每个进程都有自己的内存空间、指令、数据和执行状态。

调度：调度是指操作系统根据一定的策略和算法，决定进程在处理器上运行的顺序和时间分配。

调度算法的目标是提高系统的吞吐量、响应时间和公平性。

进程状态：进程可以处于不同的状态，如就绪、运行和阻塞。

就绪状态表示进程已准备好运行但尚未获得处理器；运行状态表示进程当前正在处理器上执行；阻塞状态表示进程由于等待某些事件的发生而暂时停止执行。

进程间通信：进程间通信是指进程之间交换信息和共享资源的机制。

常见的IPC方式包括管道、信号量、共享内存和消息队列等。

同步和互斥：多个进程同时访问共享资源时可能会引发竞争条件和数据不一致的问题。

同步和互斥机制用于确保进程按照一定的顺序和规则访问共享资源，以避免数据冲突和不一致性。

进程控制块：进程控制块是操作系统中用于管理和控制进程的数
据结构。

PCB包含了进程的各种属性和状态信息，如进程标识符、程序计数器、寄存器值、内存指针等。

进程管理是操作系统的核心功能之一，它对于实现多任务处理、资源共享和系统稳定性至关重要。

通过合理的调度和资源分配，进程管理确保了计算机系统的高效运行和良好的用户体验。

进程管理四经典进程同步问题

1. AND型信号量集
AND型信号量集用于同时需要多种资源且每种占用一个时的信号量操作； • 问题：一段处理代码需要同时获取两个或多个临界资源―― 可能死锁：各进程分别获得部分临界资源，然后等待其余的临界资源，"各不相让" • 解决方法：在一个wait原语中，将一段代码同时需要的多个临界资源，要么全部分配给它，要么一个都不分配。称为 Swait(Simultaneous Wait)。 • 在Swait时，各个信号量的次序并不重要，虽然会影响进程归入哪个阻塞队列。由于是对资源全部分配或不分配，所以总有进程获得全部资源并在推进之后释放资源，因此不会死锁。
怎样判断有没有读者在读？
增加一个公共变量Readcount，表示当前有几个读者进程在读。
新来一个读者进程，Readcount加1；撤销一个读者进程，Readcount减1；第一个读者：阻塞所有写者进程；允许其他读者进程执行。最后一个读者：唤醒可能的写者进程。 Readcount成为临界资源，必须互斥访问：增加互斥信号量Rmutex
需要注意：原先处于阻塞状态的进程，被唤醒后，从何处开始执行？与记录型信号量机制有何不同？
15
生产者－消费者问题－ AND型信号量机制
• 若不愿意考虑wait操作的先后顺序，也可用AND型信号量来实现。 • 生产者进程中： – 用Swait(empty,mutex)代替wait(empty)和wait(mutex), – 用Ssignal(mutex,full)代替signal(mutex)和signal(full) • 消费者进程中 – 用Swait(full,mutex)代替wait(full)和wait(mutex), – 用Ssignal(mutex,empty)代替signal(mutex)和 signal(empty)

操作系统复习题---进程管理

操作系统复习题---进程管理一,选择题(选择最确切的一个答案,将其代码填入括号中)1、顺序程序和并发程序的执行相比,( ).A,基本相同B, 有点不同C,并发程序执行总体上执行时间快D, 顺序程序执行总体上执行时间快答案-2:C2、在单一处理机上,将执行时间有重叠的几个程序称为( ).A,顺序程序B, 多道程序C,并发程序D, 并行程序答案-3:D3、并发进程失去了封闭性是指( ).A,多个相对独立的进程以各自的速度向前推进B,并发进程的执行结果与速度无关C,并发进程执行时,在不同时刻发生的错误 D,并发进程共享变量,其执行结果与速度有关答案-4:D4、进程和程序的本质区别是( ).A,存储在内存和外存 B ,顺序和非顺序执行机器指令C,分时使用和独占使用计算机资源D,动态和静态特征5、进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构,一个进程( ).A,可以有多个进程控制块B,可以和其他进程共用一个进程控制块C,可以没有进程控制块 D,只能有唯一的进程控制块答案:D6、在下列特性中,哪一个不是进程的特性( ).A,异步性B,并发性C,静态性D,动态性7、各进程向前推进的速度是不可预知的,体现出"走走停停"的特征,称为进程的( ).A,动态性B,并发性C,调度性D,异步性8、对于一个单CPU系统,允许若干进程同时执行,轮流占用CPU,称它们为( ).A,顺序执行B,同时执行C,并行执行D,并发执行答案:D9、在单处理机系统中,处于运行状态的进程( ).A,只有一个B, 可以有多个C,不能被挂起D, 必须在执行完后才能被撤下10、下列进程状态的转换中,不正确的是( ).A,就绪到运行B,运行到就绪C,就绪到阻塞D,阻塞到就绪11、已经获得除( )以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态.A,存储器B, 打印机C,CPU D, 磁盘空间12、一个进程被唤醒意味着( ).A,该进程重新占有了CPU B,进程状态变为就绪C,它的优先权变为最大D,其PCB移至就绪队列的队首13、两个旅行社甲和乙为旅客到某航空公司订飞机票,形成互斥的资源是( ).A, 飞机票B,旅行社C,航空公司D,旅行社和航空公司14、与时间有关的错误是指( ).A,与进程执行的时间长短有关B,与CPU的速度有关C,与进程被打断的时间有关D,与超时有关答案:C15、某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据,此时该进程的状态是( ).A, 从就绪变为运行B, 从运行变为就绪C, 从运行变为阻塞D, 从阻塞变为就绪16、某进程所要求的一次打印输出结束后,其进程状态将从( ).A,运行态到就绪态B,运行态到等待态C,等待态到就绪态D,就绪态到等待态答案:C(容易)17、原语是( ) .A,一条机器指令B, 若干条机器指令组成C,一条特定指令D, 中途能打断的指令答案:B(较难)18、操作系统中,可以并行工作的基本单位是( )[1],( )[1]也是系统核心调度及资源分配的基本单位,它是由( )[2]组成的,它与程序的主要区别是( )[3].供选择的答案:[1]: A,作业B,函数C,进程D,过程[2]: A,程序,数据和PCB B,程序,数据和标识符C,程序,标识符和PCB D,数据,标识符和PCB[3]:A,程序有状态,而它没有B,它有状态,而程序没有C,程序可占用资源,而它不可D,它可占用资源,而程序不可19、下列各项步骤中,哪一个不是创建进程所必须的步骤( ).A,建立一个进程控制块PCB B,由CPU调度程序为进程调度CPUC,为进程分配内存等必要的资源D,将PCB链入进程就绪队列20、在操作系统中,对信号量S的P原语操作定义中,使进程进入相应等待队列等待的条件是( ).A,S>0 B,S=0 C,S<0 D,S0进程就是可与其他程序共行执行的程序段的一次执行过程,它是系统进行资源分配和调度的一个基本单位.进程具有[1],[2],调度性,异步性和结构性5个基本特征.进程是一次执行过程,具有生命期体现了进程的[1]特征.进程由程序段,[3],[4]组成,其中[4]是进程在系统中存在的唯一标识.供选择的答案:[1][2] A,动态性B,静态性C,共行性D,并发性E,可执行性F,易用性[3] A,过程B,数据C,进程标识符D,函数[4] A,FCB B,FIFO C,PCB D,JCB进程执行时的间断性,决定了进程可能具有多种状态.进程的基本状态有三种,在分时系统中,当一个进程拥有的时间片到时,则该进程即由[1]进入[2]. 如果出现因某种原因使得处理机空闲时,则需要从就绪队列中选择一进程,并将处理机分配给它,此时该进程进入[3],这个过程是由[4]来完成.供选择的答案:[1][2][3] A,就绪状态B,静止状态C,等待状态D,执行状态[4] A,进程控制程序B,资源分配程序C,进程调度程序D,处理机分配程序为了描述进程的动态变化过程,采用了一个与进程相联系的( )系统,根据它而感知进程的存在.A,进程状态字B, 进程优先数C,进程控制块D, 进程起始地址进程调度的关键问题是选择合理的( ),并恰当地进行代码转换.A,时间片间隔B,调度算法C,CPU速度D,内存空间采用时间片轮转法进行进程调度是为了( ).A,多个终端都能得到系统的及时响应B,先来先服务C,优先级较高的进程得到及时响应D,需要CPU最短的进程先做在一段时间内,只允许一个进程访问的资源称为( ).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答案:B进程具有并发性和( )两大重要属性.A,动态性B, 静态性C,易用性D, 封闭性操作系统在控制和管理进程过程中,涉及到( )这一重要数据结构,这是进程存在的唯一标志. A,FCB B,FIFO C,FDT D,PCB从下列有关进程管理的叙述中,选出五条正确叙述.A, 进程之间同步,主要源于进程之间的资源竞争,是指对多个相关进程在执行次序上的协调; B, 临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源;C, 信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具.信号量只能由P-V操作来改变; D, V操作是对信号量执行加1操作,意味着释放一个单位资源,加1后如果信号量的值小于等于零,则从等待队列中唤醒一个进程,现进程变为等待状态,否则现进程继续进行;E, 消息通信,信箱通信都属于高级通信方式;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.并发性是指若干事件在( )发生.A,同一时刻B, 同一时间间隔内C,不同时刻D, 不同时间间隔内引入多道程序技术后,处理机的利用率( ).A,降低了B, 有所改善C,大大提高D, 没有变化,只是程序的执行方便了在单一处理机上执行程序,多道程序的执行是在( )进行的.A,同一时刻B, 同一时间间隔内C,某一固定时刻D, 某一固定时间间隔内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,输入或输出事件发生B,时间片到C,输入或输出事件完成D,某个进程被唤醒在操作系统中同时存在多个进程,它们( ).A,不能共享系统资源B,不能调用同一段程序代码C,可以共享允许共享的系统资源D,可以共享所有的系统资源操作系统中有一组常称为特殊系统调用,它不能被系统中断,在操作系统中称为( ).A,初始化程序B,原语C,子程序D,控制模块下类各项步骤中,( )不是创建进程所必需的.A,建立一个进程控制块(PCB) B,由CPU调度程序为进程调度CPUC,为进程分配内存等必要的资源D,将PCB链入进程就绪队列答案:B(较难)进程间的基本关系为( ).A,相互独立与相互制约B,同步与互斥C,并行执行与资源共享D, 信息传递与信息缓冲进程间的同步与互斥,分别表示了各进程间的( ).A,相互独立与相互制约B,协调与竞争C,不同状态D, 动态性与独立性两个进程合作完成一个任务,在并发执行中,一个进程要等待其合作伙伴发来信息,或者建立某个条件后再向前执行,这种关系是进程间的( )关系.A,同步B,互斥C,竞争D,合作答案:APV操作是( ).A,两条低级进程通信原语B,两组不同的机器指令C,两条系统调用命令D,两条高级进程通信原语答案-4:A信号量S的初值为8,在S上执行了10次P操作,6次V操作后,S的值为( ).A,10 B,8 C,6 D,4利用PV操作可以( ).A,实现进程同步B,检测死锁C,解除死锁D,防止死锁答案-2:A系统出现死锁的原因是( ).A, 计算机系统发生了重大故障B, 有多个封锁的进程同时存在C, 若干进程因竞争资源而无休止地等待着,不释放已占有的资源D, 资源数大大少于进程数,或进程同时申请的资源数大大超过资源总数两个进程争夺同一个资源( ).A,一定死锁B,不一定死锁C,不会死锁D,以上说法都不对解决死锁的途径是( ).A,立即关机排除故障B,立即关机再重新开机C,不要共享资源,增加独占资源D,设计预防死锁方法,运行检测并恢复进程P1使用资源情况:申请资源S1,申请资源S2,释放资源S1;进程P2使用资源情况:申请资源S2,申请资源S1,释放资源S2,系统并发执行进程P1,P2,系统将( ).A,必定产生死锁B, 可能产生死锁C,会产生死锁D, 无法确定是否会产生死锁在进程通信中,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D,若干个进程在单CPU系统中必须依次执行,即一个进程完成后,另一个进程才能开始工作. 答案:D(难)多道程序环境下,操作系统分配资源以( )为基本单位.A,程序B,指令C,进程D,作业答案:C(较难)二,是非题(正确的划"√",错误的划"×")( ×)1,多用户操作系统离开了多终端硬件支持,则无法使用.( ×)2,具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统.( √)3,多用户操作系统在单一硬件终端硬件支持下仍然可以工作.( √)4,多用户操作系统一定是具有多道功能的操作系统.( √)5,进程的相对速度不能由自己来控制.( ×)6,进程的并发执行是指同一时刻有两个以上的程序,它们的指令在同一个处理器上执行.( ×)7,并发进程在访问共享资源时,不可能出现与时间有关的错误.( ×)8,并发是并行的不同表述,其原理相同.( √)9,临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源.( ×)10,进程的互斥和同步是进程通信的基本内容.( ×)11,进程的互斥和同步的相互制约一般不会同时发生.( ×)12,进程的互斥和同步总是因相互制约而同时引起.( √)13,作业同步面向用户而进程同步面向计算机内部资源管理控制.( ×)14,进程之间的同步,主要源于进程之间的资源竞争,是指对多个相关进程在执行次序上的协调.( √)15,P操作和V操作都是原语操作.( ×)16,利用信号量的PV操作可以交换大量的信息.( √)17,信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具.信号量只能由PV操作来改变.( ×)18,V操作是对信号量执行加1操作,意味着释放一个单位资源,加1后如果信号量的值等于零,则从等待队列中唤醒一个进程,现进程变为等待状态,否则现进程继续进行..( ×)19,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.( √)20,产生死锁的原因可归结为竞争资源和进程推进顺序不当.( √)21,死锁是指两个或多个进程都处于互等状态而无法继续工作.( ×)22,计算机的死锁俗称"死机".三,填空题进程的三个基本状态是, 和.程序的________执行是现代操作系统的基本特征之一,为了更好地描述这一特征而引入了________这一概念.进程存在的标志是________.一个程序运行在不同的数据集上就构成了不同的,分别得到不同的结果.进程是一个的实体,它有自己的生命周期.它因而产生,因而运行,因而被阻塞(进入等待态),因而被撤消.进程在运行过程中不断,但在某一时刻,进程当且仅当处于3种基本状态之一.进程的静态实体由________,________和________三部分组成.用于进程控制的原语主要有________,________,________和________.进程被创建后,最初处于________状态,然后经________选中后进入________状态.进程在运行中申请资源得不到满足,则它从________态变成________态.处于等待态的进程,其外围设备工作结束,则它变成________态.进程从运行态变成就绪态,主要原因是________和________.有多个进程等待分配CPU时,系统按一定的________,从处于就绪态的进程中选择________个进程,让它占有CPU,并把它的状态变成________态.进程的特征主要有________,________,独立性,制约性和结构性.PCB的含义是________.操作系统依据________对进程控制和管理.进程创建工作主要完成的是创建进程控制块,并把它挂到________队列中.一个进程完成自己的任务后,操作系统则要收回该进程占有的________和撤消该进程的________.如果系统中有N个进程,则在就绪队列中进程的个数最多为________.操作系统中用于完成一些特定功能的,不可中断的过程称为________.用于控制进程的原语有创建原语,撤消原语,________和________.进程有两种基本队列:________和________.进程调度程序负责CPU的分配,它按照某种________,从________的进程中选择一个进程,将其________中的有关现场信息送入处理器相应的寄存器中,使它占有处理器运行.常用的进程调度算法有先来先服务, 和.先来先服务调度算法是按照进程进入就绪列队的________来选择其占用的CPU,在进程调度时总是把CPU分配给就绪列队的________进程.时间片是指允许进程一次性占用处理器的________.时间片轮转算法常用于________操作系统.我们把一个进程让出CPU,由另一个进程占用CPU的过程称为________.当一个进程独占处理器顺序执行时,具有________和________.并发进程执行时,执行结果与它执行的________有关;进程的并发执行会破坏________和________.我们把并发过程中与________有关的程序段称为临界区.对________的若干临界区必须互斥执行,而对________的临界区是不必互斥的.一次至多________个进程能够进入临界区,当有进程在临界区________时,其他想进入临界区的进程必须________.任一个进入临界区的进程必须在________时间内________临界区.每执行一次V操作,信号量的数值S加 1.若________,则该进程继续执行;否则,从对应的________队列中移出一个进程并将________状态赋予该进程.利用信号量实现进程的________,应为临界区设置一个信号量MUTEX,其初值为1,表示该资源尚未使用,临界区应置于________和________原语之间.操作系统中信号量的值与________的使用情况有关,它的值仅能由________来改变.________能够实现临界区的管理要求.PV操作由________和________组成,是对________进行操作.P操作信号的值________,若结果小于0,则该进程值为________状态.V操作将信号量的值________,若结果________,则释放一个等待信号量的进程.当并发进程存在竞争关系时必须________地使用资源;当并发进程存在协作关系时必须________.分别称为________和________.________是指当有若干个进程都要使用某一共享资源时,任何时刻最多只允许________个进程去使用,其他要只用该资料的进程必须________,直到占用资源者________该资源.进程的同步是指并发进程之间的一种________关系,一个进程的执行依赖另一个进程的________,当一个进程没有得到它时应________,直到被________.进程的同步和互斥反映了进程间________和________的关系.用PV操作是实现________和________的有效工具,但若使用不当则不仅________而且会________.并发进程之间通过________交换的是少量的信息,这是一种________通信方式;而大量信息的传递要________来实现,这是一种________的通信方式,称为________.实际上,________是进程同步的一种特例.目前常用的高级通信方式有共享存储器,________,________等.形成死锁的起因是________和________.避免死锁的一个著名的算法是________.死锁产生的四个必要条件是________,________,________和________四种.检测死锁后可采用剥夺进程占有的资源,________和________等办法来解除死锁.在实际使用中,为了操作系统的安全和可靠,往往采用死锁的________,________和________的混合策略,这样既可保证整个系统不出现死锁,又可以尽可能地提高资源利用率.通常,线程的定义是____________________________________.在现代操作系统中,资源的分配单位是__________________,而处理机的调度单位是________________,一个进程可以有___________线程.利用优先级调度算法进行进程调度时,即从就绪队列中选择优先级高的进程,有两种不同的处理方式: 和.四,简答题什么是进程它与程序相比有哪些特征一个进程进入临界区的调度原则是什么在一个单CPU的多道程序设计系统中,若在某一时刻有N个进程同时存在,那么处于运行态,等待态和就绪态进程的最小和最大值分别可能是多少为什么并发进程执行时可能会产生与时间有关的错误,如何避免什么是PV操作,它有什么作用假设PV操作用信号量管理某个共享资源,请问当S>0,S=0和S<0时,它们的物理意义是什么什么是死锁死锁的四个必要条件是什么操作系统为什么要引入进程进程与程序的关系是怎样的答:现代计算机系统中程序并发执行和资源共享的需要,使得系统的工作情况变得非常复杂,而程序作为机器指令集合,这一静态概念已经不能如实反映程序并发执行过程的动态性,因此,引入进程的概念来描述程序的动态执行过程.这对于我们理解,描述和设计操作系统具有重要意义.进程定义为程序在并发环境中的执行过程,它与程序是完全不同的概念.主要区别是:(1)程序是静态概念,是永久性软件资源;而进程是动态概念,是动态生亡的暂存性资源.(2)进程是一个能独立运行的单位,能与其他进程并发执行,系统是以进程为单位分配CPU的;而程序则不能作为一个能独立运行单位.(3)程序和进程没有一一对应关系.一个程序在工作时可以由多个进程工作,一个进程在工作时至少对应有一个程序.(4)各个进程在并发执行时会产生制约关系,使各自推进的速度不可预测;而程序作为静态概念,不存在这种异步特征.进程和程序关系类似生活中的炒菜与菜谱.菜谱相同,而各人炒出来的菜的味道却差别很大.原因是菜谱基本上是一种静态描述,它不可能把所有执行的动态过程中,涉及的时空,环境等因素一一用指令描述清楚.9,如何理解进程的顺序性与并发性答:进程的顺序性与并发性:1,顺序性顺序性包括两层含义:(1)内部顺序性,对于一个进程来说,它的所有指令是按序执行的;(2)外部顺序性,对于多个进程来说,所有进程是依次执行的.例如,假如有P1和P2两个进程,其活动分别为:P1活动:A1 A2 A3 A4P2活动:B1 B2 B3 B4顺序执行时,有如下两种情形:情形1:A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4情形2:B1 B2 B3 B4 A1 A2 A3 A42,并发性并发性包括如下两层含义:(1)内部顺序性,对于一个进程来说,它的所有指令是按序执行的;(2)外部并发性,对于多个进程来说,所有进程是交叉执行的.例如,对于上面P1和P2两个进程来说,并发执行有许多情形,如:情形1:A1 B1 B2 A2 A3 B3 A4 B4情形2:B1 B2 A1 A2 A3 B3 B4 A4并发进程在其执行过程中,出现哪种交叉情形是不可预知的,这就是并发进程的不确定性,操作系统应当保证:无论出现何种交叉情形,每个进程运行的结果都应当是唯一的,正确的. 10,什么是进程的同步与互斥答:进程的同步与互斥是指进程在推进时的相互制约关系.在多道程序系统中,由于进程合作与资源共享,这种进程间的制约称为可能.我们把前者称为进程同步,后者称为进程互斥.进程同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系.为进程之间的直接制约关系.在多道环境下,这种进程间在执行次序上的协调是必不可少的.同步进程之间的关系如同接力赛跑中的运动员,或生产流水线的每一道工序.进程互斥是进程之间的间接制约关系.在多道系统中,每次只允许一个进程访问的资源称为临界资源,进程互斥就是保证每次只有一个进程使用临界资源.互斥进程之间的关系如同汽车在交叉路口争用车道,篮球比赛中双方争抢篮板球.11,什么叫原语答:在操作系统中,往往设计一些完成特定功能的,不可中断的过程,这些不可中断的过程称为原语.如P,V操作原语.12,什么是线程它与进程有什么关系答:线程是进程中执行运算的最小单位,即处理机调度的基本单位.它与进程的关系是:一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程;资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源;处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程;线程在运行过程中,需要协作同步,不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步.特别注意的是:传统操作系统中的进程概念与现代操作系统中的进程概念不同――简单说,传统操作系统中进程具有分配资源,调度运行两大功能,而现代操作系统中进程只作为分配资源单位,线程才作为调度运行单位.13,试以生产者―消费者问题说明进程同步问题的实质.14,用PV操作实现进程间的同步与互斥应该注意什么答:用PV操作实现进程间的同步与互斥,应该注意以下四个方面:⑴对每一个共享资源都要设立信号量.互斥时对一个共享资源设立一个信号量;同步时对一个共享资源可能要设立两个或多个信号量,要视由几个进程来使用该共享变量而定;⑵互斥时信号量的初值一般为1;同步时至少有一个信号量的初值大于等于1;⑶PV操作一定要成对调用.互斥时在临界区前后对同一信号量作PV操作;同步时则对不同的信号量作PV操作,PV操作的位置一定要正确.⑷对互斥和同步混合问题,PV操作可能会嵌套,一般同步的PV操作在外,互斥的PV操作在内. 五,综合题1,某系统的进程状态转换图如下图所示,请回答:⑴引起各种状态转换的典型事件有哪些⑵当我们观察系统中某些进程时,能够看到某一进程产生的一次状态转换能引起另一个进程作一次状态转换.在什么情况下,当一个进程发生转换3时,能立即引起另一进程发生转换1 试说明是否会发生这些因果转换:2→1;3→2;4→1.2,某分时系统的进程出现如下图所示的状态变化.试问: ⑴你认为该系统采用的是何种进程调度算法⑵把图中所示的每一个状态变化的原因填写在下表中.变化原因①②③④⑤⑥3,四个进程A,B,C,D都要读一个共享文件F,系统允许多个进程同时读文件F.但限制是进程A 和进程C不能同时读文件F,进程B和进程D也不能同时读文件F.为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件,现用PV操作进行管理,请回答下面的问题:⑴如何定义信号量及初值;⑵在下列的程序中填上适当的P,V操作,以保证它们能正确并发工作:进程A 进程B 进程C 进程D…… … …[1] [3] [5] [7]read F read F read F read F。

进程管理--4

操作系统实验报告进程管理

进程管理习题及答案

《进程管理》课件

进程管理

第4章 进程控制

操作系统-进程管理

进程管理--练习题

操作系统-进程管理

进程管理

第4章 进程管理

(第4章进程及进程管理)习题四答案介绍

E4-进程管理

计算机专业基础综合(进程管理)-试卷4

第2章_进程管理

第四章进程管理

进程管理习题及答案

进程管理的概念

进程管理四经典进程同步问题

操作系统复习题---进程管理

第4章进程控制

第4章进程管理