02第二章进程管理习题解答.ppt
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② 如 果 将 signal(mutex) 与 signal(full) 互换位置，将无碍结果。
• 26、试修改下面生产者一消费者问题解法中的错误。
• Producer：
• Begin
• Repeat
• ……
•
Produce an item in nextp；
•
Wait(mutex)；
•
Wait(full)；
18、同步机制应遵循哪些基本准则?为什么?
答：用来实现互斥的同步机制必须遵循下述四条 准则：
（1）空闲让进。临界资源空闲时，应允许一 个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区， 以便有效地利用资源。
（2）忙则等待。当临界资源正被访问时，其 他要求进入临界区的进程必须等待，以保证对临 界资源的互斥使用。
6、试从动态性、并发性和独立性上比较进 程和程序。
答：①进程有一定的生命周期；由创建而 产生，由撤消而消亡。而程序只是存储在 某种介质上的一组有序的指令集合，是静 态实体。
②进程的引入是为了能和其他进程并发运 行，并发性是进程的基本特征，而程序却 是不能并发运行的。
③进程是可以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。凡是没有建立进程的程序都不能 作为一个独立单位参加运行。
•
C0nsume item in nextc；
• Until false；
• End.
•
• 答：修改过的程序如下面带有斜体的命令所示。
• Producer：
• Begin
• Repeat
•…
•
Produce an item in nextp；
•
wait(empty)；
•
wait(mutex)；
• Buffer(in)：=nextp；
• In：=(in+1)mod N
• Siqnal(mutex)；
• signal(full)；
• Until false；
• End.
• consumer：
• Begin
• Repeat
• wait(full)；
பைடு நூலகம்
• wait(mutex)；
• Nextc：=buffer(0ut)；
• out：＝(out+1)mod N；
②wait操作通过检查信号量的值来判断临界资 源的状态。信号量取值就像交通灯，当其值大于 0时，表示是“绿灯”，否则表示是“红灯”。 当为“绿灯”时说明可以通行；否则不可以通行。 无论可以或不可以通行，都必须给其值减1。 ③signal操作用来释放临界资源。执行该操作先 给信号量的值加l，然后判断是否有进程正在等待 使用临界资源，若有就唤醒之。
15、试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件
是什么?
答：①引起进程阻塞的主要事件有： ·请求系统服务得不到满足； ·启动某种操作后需要等待完成； ·等待合作进程的运行结果； ·系统进程因完成了所做的工作后无事可做。 ②引起进程唤醒的主要事件有： ·期待的事件已出现； ·要求的I／O操作已完成： ·期待的数据已到达； ·系统进程被启动。
• Siqnal(mutex)；
• Signal(empty)；
• Consume item in nextc；
• Until false；
• End.
28、在测量控制系统中的数据采集任务时，把所采集的数 据送一个单缓冲区：计算任务从该单缓冲区中取出数据 进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲 的同步算法。 答：将数据采集进程命名为Pickup，其同步信号量为 s1，初始值为l；计算进程命名为 Compute，其同步信号 量为s2，初始值为O。程序为：
23、在生产者一消费者问题中，如果缺少了
wait(full)或signal(empty)，对执行结果 会有何影响?
答：①如果缺少了wait(full)，消费者 进程将不检测缓冲区中是否有可以读取的 产品就试图进行读操作，因而有可能读出 “假产品”。
②如果缺少了signal(empty)，读出一个 产品后腾出的位置将不能告知生产者进程， 因而导致生产者无法再向这些缓冲区存放 产品。
第二章进程管理习题解答
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？ 答：在操作系统中引入进程概念，是为了实现多个程序的 并发执行。传统的程序不能与其他程序并发执行，只有在 为之创建进程后，才能与其他程序（进程）并发执行。这 是因为并发执行的程序（即进程）是“停停走走”地执行， 只有在为它创建进程后，在它停下时，方能将其现场信息 保存在它的PCB中，待下次被调度执行时，再从PCB中 恢复CPU现场而继续执行，而传统的程序却无法满足上 述要求。 建立进程所带来的好处是使多个程序能并发执行，这极大 地提高了资源利用率和系统吞吐量。但管理进程也需付出 一定的代价，包括进程控制块及协调各运行的机构所占用 的内存空间开销，以及为进行进程间的切换、同步及通信 等所付出的时间开销。
（3）有限等待。任何要求访问临界资源的进 程应能在有限的时间内进入自己的临界区，以免 “死等”。
（4）让权等待。不能进入临界区的进程应立即 释放CPU，以免“忙等”。
19、试从物理概念上来说明记录型信号量及wait
和signal操作？ 答：①记录型信号量是由两个量组成的记录型
变量。其中的一个是整型的值，用于指示临界资 源的状态是忙碌还是闲置，另一个是指针型的， 用于连接一个等待队列。
24、在生产者．消费者问题中，如果将两个
wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换 位置，或者是将signal(mutex)与 signal(full)互换位置，结果会如何?
答：①如果将wait(full)和wait(mutex) 互换位置，将可能导致死锁。
会出现变量不一致吗？
•
Buffer(in)：=nextp；
•
Signal(mutex)；
• Until false；
• End.
• Consumer：
• Begin
• Repeat
• Wait(mutex)；
•
Wait(empty)；
•
Nextc：=buffer(0ut)；
•
out：=out+l；
•
Sianal(mutex)；
7、试说明PCB的作用。为什么说PCB是进 程存在的惟一标志?
答：①PCB的作用是使一个在多道程序环 境下不能独立运行的程序(含数据)成为一个 能独立运行的程序，OS根据PCB来对并发 执行的进程实施控制和管理。
②PCB是进程实体的一部分，是OS中最重 要的数据结构，存放着OS所需的、用于描 述进程的信息及控制运行的全部信息。系 统通过进程的PCB感知进程的存在，所以 说PCB是进程存在的惟一标志。
• 26、试修改下面生产者一消费者问题解法中的错误。
• Producer：
• Begin
• Repeat
• ……
•
Produce an item in nextp；
•
Wait(mutex)；
•
Wait(full)；
18、同步机制应遵循哪些基本准则?为什么?
答：用来实现互斥的同步机制必须遵循下述四条 准则：
（1）空闲让进。临界资源空闲时，应允许一 个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区， 以便有效地利用资源。
（2）忙则等待。当临界资源正被访问时，其 他要求进入临界区的进程必须等待，以保证对临 界资源的互斥使用。
6、试从动态性、并发性和独立性上比较进 程和程序。
答：①进程有一定的生命周期；由创建而 产生，由撤消而消亡。而程序只是存储在 某种介质上的一组有序的指令集合，是静 态实体。
②进程的引入是为了能和其他进程并发运 行，并发性是进程的基本特征，而程序却 是不能并发运行的。
③进程是可以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。凡是没有建立进程的程序都不能 作为一个独立单位参加运行。
•
C0nsume item in nextc；
• Until false；
• End.
•
• 答：修改过的程序如下面带有斜体的命令所示。
• Producer：
• Begin
• Repeat
•…
•
Produce an item in nextp；
•
wait(empty)；
•
wait(mutex)；
• Buffer(in)：=nextp；
• In：=(in+1)mod N
• Siqnal(mutex)；
• signal(full)；
• Until false；
• End.
• consumer：
• Begin
• Repeat
• wait(full)；
பைடு நூலகம்
• wait(mutex)；
• Nextc：=buffer(0ut)；
• out：＝(out+1)mod N；
②wait操作通过检查信号量的值来判断临界资 源的状态。信号量取值就像交通灯，当其值大于 0时，表示是“绿灯”，否则表示是“红灯”。 当为“绿灯”时说明可以通行；否则不可以通行。 无论可以或不可以通行，都必须给其值减1。 ③signal操作用来释放临界资源。执行该操作先 给信号量的值加l，然后判断是否有进程正在等待 使用临界资源，若有就唤醒之。
15、试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件
是什么?
答：①引起进程阻塞的主要事件有： ·请求系统服务得不到满足； ·启动某种操作后需要等待完成； ·等待合作进程的运行结果； ·系统进程因完成了所做的工作后无事可做。 ②引起进程唤醒的主要事件有： ·期待的事件已出现； ·要求的I／O操作已完成： ·期待的数据已到达； ·系统进程被启动。
• Siqnal(mutex)；
• Signal(empty)；
• Consume item in nextc；
• Until false；
• End.
28、在测量控制系统中的数据采集任务时，把所采集的数 据送一个单缓冲区：计算任务从该单缓冲区中取出数据 进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲 的同步算法。 答：将数据采集进程命名为Pickup，其同步信号量为 s1，初始值为l；计算进程命名为 Compute，其同步信号 量为s2，初始值为O。程序为：
23、在生产者一消费者问题中，如果缺少了
wait(full)或signal(empty)，对执行结果 会有何影响?
答：①如果缺少了wait(full)，消费者 进程将不检测缓冲区中是否有可以读取的 产品就试图进行读操作，因而有可能读出 “假产品”。
②如果缺少了signal(empty)，读出一个 产品后腾出的位置将不能告知生产者进程， 因而导致生产者无法再向这些缓冲区存放 产品。
第二章进程管理习题解答
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？ 答：在操作系统中引入进程概念，是为了实现多个程序的 并发执行。传统的程序不能与其他程序并发执行，只有在 为之创建进程后，才能与其他程序（进程）并发执行。这 是因为并发执行的程序（即进程）是“停停走走”地执行， 只有在为它创建进程后，在它停下时，方能将其现场信息 保存在它的PCB中，待下次被调度执行时，再从PCB中 恢复CPU现场而继续执行，而传统的程序却无法满足上 述要求。 建立进程所带来的好处是使多个程序能并发执行，这极大 地提高了资源利用率和系统吞吐量。但管理进程也需付出 一定的代价，包括进程控制块及协调各运行的机构所占用 的内存空间开销，以及为进行进程间的切换、同步及通信 等所付出的时间开销。
（3）有限等待。任何要求访问临界资源的进 程应能在有限的时间内进入自己的临界区，以免 “死等”。
（4）让权等待。不能进入临界区的进程应立即 释放CPU，以免“忙等”。
19、试从物理概念上来说明记录型信号量及wait
和signal操作？ 答：①记录型信号量是由两个量组成的记录型
变量。其中的一个是整型的值，用于指示临界资 源的状态是忙碌还是闲置，另一个是指针型的， 用于连接一个等待队列。
24、在生产者．消费者问题中，如果将两个
wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换 位置，或者是将signal(mutex)与 signal(full)互换位置，结果会如何?
答：①如果将wait(full)和wait(mutex) 互换位置，将可能导致死锁。
会出现变量不一致吗？
•
Buffer(in)：=nextp；
•
Signal(mutex)；
• Until false；
• End.
• Consumer：
• Begin
• Repeat
• Wait(mutex)；
•
Wait(empty)；
•
Nextc：=buffer(0ut)；
•
out：=out+l；
•
Sianal(mutex)；
7、试说明PCB的作用。为什么说PCB是进 程存在的惟一标志?
答：①PCB的作用是使一个在多道程序环 境下不能独立运行的程序(含数据)成为一个 能独立运行的程序，OS根据PCB来对并发 执行的进程实施控制和管理。
②PCB是进程实体的一部分，是OS中最重 要的数据结构，存放着OS所需的、用于描 述进程的信息及控制运行的全部信息。系 统通过进程的PCB感知进程的存在，所以 说PCB是进程存在的惟一标志。