计算机操作系统(第三版)汤小丹第2章

注意：

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。

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第二章要点

这一章和第3章是本课程最重要的两章。

2.1 进程的基本概念

本小节重点内容是进程的概念、进程的三种状态及转换（围绕P38图2-5理解）、进程控制块FCB的概念及作用、进程就绪队列和阻塞（等待）队列的概念。

其它内容作一般性的了解即可。

2.2 进程控制

掌握原语的概念。其它内容作一般性的了解即可。

2.3 进程同步

这一小节是至关重要的，也是相当难的。

（1）P47-50，临界资源问题、临界区的概念、同步机制应遵循的规则。

（2）P50，整型信号量原语的含义，及其缺点。

（3）P51，记录型信号量原语的含义，特点，及其优点（与整形信号量对比）。

（4）P52-53 AND型信号量和信号量集，一般性了解。（5）P53 2.3.3 信号量的应用，一般性了解。

（6）P55 管程，一般性了解。

2.4 经典进程的同步问题

熟练掌握用记录型信号量解生产者—消费者、哲学家进餐、读者--写者问题。

其它解法（AND信号量、信号量集、管程等）可以不看。

2.5 进程通信：一般性了解。

2.6 线程

概念性的掌握什么是线程、线程与进程主要的异同、线程的状态、内核线程、用户线程。对于软件班和数学班的同学，上述概念将结合实验考核，二学历班的同学无此要求。

教材习题

1 什么是前驱图？为什么要引入前驱图？

答：P35。前驱图是一个有向无循环图，用于描述进程之间执行的前后关系。引入前驱图可以比较直观的描述多道程序进程之间的不确定（异步）关系。

2 试画出下面四条语句的前驱图：

S1: a=x+y; S2: b=z+1; S3: c=a-b; S4: w=c+1

答：参考P36图2-4。

根据变量赋值的顺序，有(S1 , S2)->S3->S4

3. 程序并发执行为什么会产生间断性特征?

答：P36。因为程序在并发执行过程中存在相互制约性（同步要求），另外进程时而要求使用CPU、时而I/O也会造成进程间断。

4. 程序并发执行为何会失去封闭性和可再现性?

答：P37。多个进程共享系统中的各种共享资源（可以表示为共享变量或共享内存），一方面资源状态可由多个进程来改变，另一方面处置不当可能引起共享变量出错（需要互斥来解决），即存在资源共享性使程序失去封闭性；而失去了

封闭性导致程序失去可再现性。

5. 在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?

a.为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以描述，而引入了进程概念。

b.影响：OS通过管理进程，使程序的并发执行得以实行.

6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序?

a 动态性是进程最基本的特性，程序是静态实体；

b 并发性是进程的重要特征，程序是不能并发执行的.

c 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位.而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位参加运行.

7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?

答：P41

a. PCB是进程实体的一部分（进程实体包括PCB、程序代码、数据），是操作系统中最重要的记录型数据结构，PCB 中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息.

b．在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志.

8．试说明进程在三个状态之间转换的典型原因

答：结合P38图2.5说明。主要原因是请求I/O和I/O完成、CPU调度。

9. 为什么要引入挂起状态?该状态具有哪些性质?

答：P39。挂起是进程在就绪队列上等待，进程挂起时不接受CPU调度。

a. 引入挂起状态是由于5种需要: 终端用户的需要，父进程的需要，操作系统的需要，对换的需要和负荷调节的需要.

b. 处于挂起状态的进程虽在就绪队列中，但不能接收处理机调度。

10 在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息主要有哪些?

答：P42第一段。

11 试说明引起进程创建的主要事件.

12 试说明引起进程撤消的主要事件.

答：P44----45。

13 在创建一个进程时，需完成的主要工作是什么?

答:P44

操作系统发现请求创建新进程事件后；

1)申请空白PCB；

2)为新进程分配资源；

3)初始化进程控制块；

4)将新进程插入就绪队列.

14 在撤消一个进程时，需完成的主要工作是什么?

答：P45 “2进程的终止过程”

15 试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么?

答：P46

16 进程在运行过程中存在哪两种形式的制约?试举例说明之

答：P48第1-2段。

1)直接制约：进程共享独占式资源的互斥制约（比如互斥使用打印机）；

2)间接制约：进程之间存在合作关系带来的同步制约（比如生产者消费者问题）