系统答案

答：进程是支持程序执行的机制，是程序针对某一数据集合的执行过程。
引入此概念的原因：随着操作系统的发展而产生。在监督程序时代以作业形式表示程序运行，那时，作业以同步方式串行地运行每个作业步，当操作系统发展到分时系统时，为了开发同一作业中不同作业步之间的并发，作业机制已经不能满足需要，因而引入了进程机制。
区别：广义的中断包括中断和异常，统一称为中断。狭义的中断和异常的区别在于是否与正在执行的指令有关，中断可以屏蔽，而异常不可屏蔽。
2.3 为什么要把中断分级？如何设定中断的优先级？试述多级中断的处理原则。
答：为什么要把中断分级：在计算机系统中，不同的中断源可能在同一时刻向CPU发出不同的中断信号，也可能前一中断尚未处理完，紧接着又发生了新的中断。此时，存在谁先被响应和谁先被处理的优先次序问题。为了使系统能及时地响应和处理所发生的紧急中断，根据中断的轻重缓急，对各类中断规定了高低不同的响应级别。
3、为了支持可剥夺调度，即使没有新就绪进程,为了让所有就绪进程轮流占用处理机，可在下述情况下申请进行进程调度：
一、 当时钟中断发生,时钟中断处理程序调用有关时间片的处理程序，发现正运行进程时间片到，应请求重新调度。以便让其他进程占用处理机。
二、 在按进程优先级进行进程调度的操作系统中，任何原因引起进程的优先级发生变化时，应请求重新调度。如进程通过系统调用自愿改变优先级时或者系统处理时钟中断时，根据各进程等待处理机的时间长短而调整进程的优先级。
3.8 什么时候进行进程调度最为合适？请说明理由。
答：进程调度的时机：
当发生引起调度条件，且当前进程无法继续运行下去时（如发生各种进程放弃处理机的条件）可以马上进行调度与切换。
当中断处理结束或自陷处理结束返回被中断进程的用户态程序执行前，若请求调度标志置上，即可马上进行进程调度与切换。如果操作系统支持这种情况下运行调度程序，即实现了剥夺方式的调度。
主要特征是：
并行性：系统能协调多个终端用户同时使用计算机系统，能控制多道程序同时运行。
共享性：对资源而言，系统在宏观上使各终端用户共享计算机系统中的各种资源，而在微观上它们则分时使用这些资源。
交互性：人与计算机以交互的方式进行工作。
独占性：使用户感觉到他在独占使用计算机。
现在的系统大部分都是分时系统，主要应用于人机交互的方面。
1.4 早期监督程序（Monitor）的功能是什么？
答：早期监督程序的功能是代替系统操作员的部分工作，自动控制作业的运行。监督程序首先把第一道作业调入主存，并启动该作业。运行结束后，再把下一道作业调入主存启动运行。
它如同一个系统操作员，负责批作业的I/O，并自动根据作业控制说明书以单道串行的方式控制作业运行，同时在程序运行过程中通过提供各种系统调用，控制使用计算机资源。
1.2 操作系统以什么方式组织用户使用计算机？
答：操作系统以进程的方式组织用户使用计算机。
用户所需完成的各种任务必须由相应的程序来表达出来。为了实现用户的任务，必须让相应功能的程序执行。而进程就是指程序的运行，操作系统的进程调度程序决定CPU在各进程间的切换。操作系统为用户提供进程创建和结束等的系统调用功能，使用户能够创建新进程。操作系统在初始化后，会为每个可能的系统用户创建第一个用户进程，用户的其他进程则可以由母进程通过“进程创建”系统调用进行创建。
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.1 什么是中断？什么是异常？它们有何区别？
答：中断是指来自CPU执行指令以外的事件发生后，处理机暂停正在运行的程序，转去执行处理该事件的程序的过程。
异常是指源自CPU执行指令内部的事件发生后，处理机暂停正在执行的程序，转去处理该事件的过程。
答：1、进程主动放弃处理机时：
一、 正在执行的进程执行完毕。操作系统在处理进程结束系统调用后应请求重新调度。
二、 正在执行的进程发出I/O请求，当操作系统代其启动外设I/O后，在I/O请求没有完成前要将进程变成阻塞状态，应该请求重新调度。
三、 正在执行的进程要等待其它进程或系统发出的事件时。如等待另一个进程通讯数据，这时操作系统应将现运行进程挂到等待队列，并且请求重新调度。
其中，flag 数组元素初值均为false。进程Pi（i=0 或1）所对应的程序表示为：
Repeat
Flag[i] = true’
While turn ≠i do
begin
while flag[j] do ship
turn=I;
end;
……
Flag[i]= false;
……
non critical section
运行→阻塞：当进程请求某样东西且必须等待时。
阻塞→就绪：当进程要等待事件到来时。
3.5 进程创建的主要工作是什么？
答：进程创建时的主要工作如下：
1、接收进程运行现场初始值，初始优先级，初始执行程序描述，其它资源等参数。
2、请求分配进程描述块PCB空间，得到一个内部数字进程标识。
3、用从父进程传来的参数初始化PCB表。
PCB中应包括：1、进程标识信息：本进程的标识、父进程的标识、进程所属用户的标识。2、处理机状态信息。保存进程的运行现场信息，包括用户可用寄存器的信息；控制和状态寄存器的信息；栈指针。
3.4 为什么进程状态会发生变化？何时变化？
答：进程在它的生存周期中，由于系统中各进程并发运行及相互制约的结果，使得它的状态 不断发生变化。
until false;
答：进程P0在flag[0]=false后，进程P1跳出循环，此时刚好来了一个中断。中断使得进程P0又再次执行，此时由于P1并没有给turn赋值，从而P0可以顺利进入临界段，在P0进入临界段时产生中断，P1恢复执行，将turn赋值为1，从而P1也可以进入临界段。从而产生错误。
3.19 什么是批处理作业和交互式作业？它们的特点是什么？系统如何管理？
答：批处理作业是指用户将若干用户任务合成一批，一起提交给系统进行处理的任务集合。交互式作业是指用户的一次上机交互过程，用户通过命令语言逐条地与系统进行应答式的交互，提交作业步。
特点：批处理作业的处理过程由计算机自动运行，不需人为干预，用户也看不到中间结果。交互式作业需要系统提供终端供用户与系统交互，作业的运行由人控制，便于作业的调试以及将作业按人预想的方向进行。
4.1 并行任务如何在程序中表示
答：并行任务在程序中主要通过并发语句来表示。如Parbegin/Parend语句。
4.2 并行任务并行（并发）运行的操作系统支持基础是什么？
答：支持基础是进程和线程的引入。在多道程序设计系统中，进程之间可以并发执行，这就使多任务并行执行成为可能。同时，线程的引入，同一进程内的多个线程也可以并行运行，这也提供了任务内部的并行。提高了效率
进程的特点：
动态性:可动态创建,结束,也可是精灵进程
并发性:可以被独立调度，占用处理机运行
独立性:尽量把并发事务安排到不同的进程
制约性:因访问共享数据或进程间同步而产生制约.
与程序的区别：进程是程序的执行过程，程序是静态的，进程是动态的。一个进程至少是一个可执行程序，同一个程序可以由多个
如何设定中断的优先级：中断分级的原则是根据中断的轻重缓急来排序，把紧迫程度大致相当的中断源归并在同一级，而把紧迫程度差别较大的中断源放在不同的级别。一般来说，高速设备的中断优先级高，慢速设备的中断优先级低。
多级中断的处理原则：当多级中断同时发生时，CPU按照由高到低的顺序响应。高级中断可以打断低级中断处理程序的运行，转而执行高级中断处理程序。当同级中断同时到时，则按位响应。
3.10 对于三类进程（I/O为主、CPU为主和I/O与CPU均衡），应如何赋予它们的运行优先级并说明理由。
答：对于这三类进程，赋予的优先级由高到低分别为：I/O为主、I/O与CPU均衡、CPU为主。
理由：为了充分利用外部设备，以及对终端交互用户及时地予以响应，通常将I/O型进程列为最高优先级队列。
进程分别执行。
3.2 进程控制块的作用是什么？PCB中应包括哪些信息？
答： 进程控制块的作用是：进程控制块用于保存每个进程和资源的相关信息，包括进程标识、空间、运行状态、资源等信息。以便于操作系统管理和控制进程和资源。
1.7 试述多道程序设计技术的基本思想。为什么采用多道程序设计技术可以提高资源利用率？
答：多道程序设计技术的基本思想是，在主存同时保持多道程序，主机以交替的方式同时处理多道程序。从宏观上看，主机内同时保持和处理若干道已开始运行但尚未结束的程序。从微观上看，某一时刻处理机只运行某道程序。
可以提高资源利用率的原因：由于任何一道作业的运行总是交替地串行使用CPU、外设等资源，即使用一段时间的CPU，然后使用一段时间的I/O设备，由于采用多道程序设计技术，加之对多道程序实施合理的运行调度，则可以实现CPU和I/O设备的高度并行，可以大大提高CPU与外设的利用率。
2.6 什么是中断向量？其内容是什么？试述中断的处理过程。
答：中断向量：为处理方便，一般为系统中每个中断信号编制一个相应的中断处理程序，并把这些程序的入口地址放在特定的主存单元中。通常将这一片存放中断处理程序入口地址的主存单元称为中断向量。
3.1 什么是进程？为什么要引入此概念？试述进程的特点及它与程序的区别。
1.8 什么是分时系统？其主要特征是什么？适用于哪些应用？
答：分时系统是以多道程序设计技术为基础的交互式系统，在此系统中，一台计算机与多台终端相连接，用户通过各自的终端和终端命令以交互的方式使用计算机系统。每个用户都感觉到好像是自己在独占计算机系统，而在系统内部则由操作系统以时间片轮转的方式负责协调多个用户分享CPU。
4、产生描述进程空间的数据结构，用初始执行文件初始化进程空间，建立程序段，数据段、栈段等。