【正文】 有關(guān)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（1）為了讓某些進(jìn)程暫時(shí)不參與低級(jí)調(diào)度，釋放它占有的資源，將其置于磁盤對(duì)換區(qū)中，以平滑系統(tǒng)負(fù)荷的目的而需引入掛起態(tài)；（2）特征：?該進(jìn)程不能立即被執(zhí)行。（4）就緒態(tài)運(yùn)行態(tài)：當(dāng)CPU空閑時(shí)，調(diào)度程序選中一個(gè)就緒進(jìn)行執(zhí)行，新建態(tài)和終止態(tài)的主要作用是什么？新建態(tài)：對(duì)應(yīng)于進(jìn)程被創(chuàng)建時(shí)的狀態(tài)，進(jìn)程尚未進(jìn)入就緒隊(duì)列，對(duì)于進(jìn)程管理非常有用。程序與程序的執(zhí)行不再一一對(duì)應(yīng)？試解釋之?共享性：同一程序同時(shí)運(yùn)行于不同數(shù)據(jù)集合上時(shí)構(gòu)成不同進(jìn)程，即多個(gè)不同進(jìn)程可執(zhí)行相同的程序，所以進(jìn)程和程序不是一一對(duì)應(yīng)的。程序是并發(fā)執(zhí)行的，即不是連續(xù)而是走走停停的。（2）work queue：Linux ，它把一個(gè)任務(wù)延遲，并交給內(nèi)核線程去完成，且該任務(wù)總是在進(jìn)程上下文中執(zhí)行，通過工作隊(duì)列執(zhí)行的代碼能占盡進(jìn)程上下文的優(yōu)勢(shì)，最重要的是工作隊(duì)列允許重新調(diào)度及阻塞。（1）tasklet：能更好支持SMP，它基于軟中斷來實(shí)現(xiàn)，但比軟中斷接口簡(jiǎn)單，鎖保護(hù)要求低；softirq保留給執(zhí)行頻率及時(shí)間要求特高的下半部分使用(如網(wǎng)絡(luò)和SCSI)，多數(shù)場(chǎng)合下可使用tasklet。應(yīng)用程序執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用，產(chǎn)生中斷指向內(nèi)核態(tài)，進(jìn)入陷阱處理程序，它將按功能查詢?nèi)肟诘刂繁?，并轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)服務(wù)例程執(zhí)行，完成后退出中斷，返回應(yīng)用程序斷點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的所有系統(tǒng)調(diào)用所構(gòu)成的集合即程序接口或應(yīng)用編程接口(Application Programming Interface，API)。（2）自愿性中斷事件自愿性中斷事件是正在運(yùn)行的程序所期待的事件。、來源和實(shí)現(xiàn)角度對(duì)其進(jìn)行分類從中斷事件的性質(zhì)和激活的手段來說，可以分成兩類： （1）強(qiáng)迫性中斷事件強(qiáng)迫性中斷事件不是正在運(yùn)行的程序所期待的，而是由于某種事故或外部請(qǐng)求信息所引起的，分為：機(jī)器故障中斷事件。程序性中斷事件。按事件來源和實(shí)現(xiàn)手段分類：（1） 硬中斷；硬中斷分為外中斷（中斷、異步中斷）和內(nèi)中斷（異常、同步中斷）；（2） 軟中斷；軟中斷分為信號(hào)和軟件中斷。系統(tǒng)調(diào)用是一種API，是應(yīng)用程序同系統(tǒng)之間的接口?？熘袛啵嚎熘袛嗵幚韮H要保存被常規(guī)C函數(shù)修改的寄存器；中斷處理時(shí)會(huì)屏蔽所有其他中斷；中斷處理完畢后，通?；謴?fù)現(xiàn)場(chǎng)返回被中斷的進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行(是非搶先式調(diào)度)。使用tasklet的步驟：聲明 、編程、調(diào)度 。默認(rèn)的工作者線程:event/n如果延遲執(zhí)行的任務(wù)需要阻塞，需要獲取信號(hào)量或需要獲得大量主存時(shí)，那么，可選擇工作隊(duì)列，否則可使用tasklet或softirq。程序的并發(fā)執(zhí)行引起資源共享和競(jìng)爭(zhēng)問題，執(zhí)行的程序不再處在封閉環(huán)境中。?動(dòng)態(tài)性：進(jìn)程是程序在數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過程，是動(dòng)態(tài)概念，同時(shí)它有生命周期，由創(chuàng)建而產(chǎn)生、由調(diào)度而執(zhí)行、由事件而等待、由撤銷而消亡；而程序是一組有序指令序列，是靜態(tài)概念，所以程序作為系統(tǒng)中的一種資源是永遠(yuǎn)存在的?獨(dú)立性：每個(gè)進(jìn)程是操作系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立實(shí)體，有自己的虛存空間，程序計(jì)數(shù)器和內(nèi)部狀態(tài)；?制約性：進(jìn)程因共享進(jìn)程資源或協(xié)同工作產(chǎn)生相互制約關(guān)系，造成進(jìn)程執(zhí)行速度的不可預(yù)測(cè)，必須對(duì)進(jìn)程的執(zhí)行次序或相對(duì)執(zhí)行速度加以協(xié)調(diào)；?并發(fā)性：多個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行在時(shí)間上可以重疊，在單處理器系統(tǒng)中可并發(fā)執(zhí)行；在多處理器環(huán)境中可并發(fā)執(zhí)行。終止態(tài)：進(jìn)程完成任務(wù)到達(dá)正常結(jié)束點(diǎn)或者因錯(cuò)誤而終止，或被操作系統(tǒng)及有終止權(quán)的進(jìn)程時(shí)所處的狀態(tài)。?掛起進(jìn)程可能會(huì)等待事件，但所等待事件是獨(dú)立于掛起條件的，事件結(jié)束并不能導(dǎo)致進(jìn)程具備執(zhí)行條件。也是操作系統(tǒng)掌握進(jìn)程的唯一資料結(jié)構(gòu)，它包括進(jìn)程執(zhí)行時(shí)的情況，以及進(jìn)程讓出處理器后所處的狀態(tài)、斷點(diǎn)等信息。 進(jìn)程上下文組成?用戶級(jí)上下文?系統(tǒng)級(jí)上下文?寄存器上下文？試述進(jìn)程切換的主要步驟（1）進(jìn)程切換是讓處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程中斷運(yùn)行，讓出處理器，這時(shí)要做一次進(jìn)程上下文切換、即保存老進(jìn)程狀態(tài)而裝入被保護(hù)了的新進(jìn)程的狀態(tài)，以便新進(jìn)程運(yùn)行（2）保存被中斷進(jìn)程的處理器現(xiàn)場(chǎng)信息修改被中斷進(jìn)程的進(jìn)程控制塊有關(guān)信息，如進(jìn)程狀態(tài)等把被中斷進(jìn)程的PCB加入有關(guān)隊(duì)列選擇下一個(gè)占有處理器運(yùn)行的進(jìn)程修改被選中進(jìn)程的PCB的有關(guān)信息根據(jù)被選中進(jìn)程設(shè)置操作系統(tǒng)用到的地址轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)保護(hù)信息根據(jù)被選中進(jìn)程恢復(fù)處理器現(xiàn)場(chǎng)？它與進(jìn)程切換之間有何區(qū)別？模式切換即CPU模式切換，是從用戶態(tài)到核心態(tài)或者核心態(tài)到用戶態(tài)的轉(zhuǎn)換是CPU模式切換，此時(shí)仍然在同一個(gè)進(jìn)程中運(yùn)行。：（1）創(chuàng)建一個(gè)線程和創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程（2）兩個(gè)進(jìn)程間通信與同一進(jìn)程中的兩個(gè)線程間通信 （3）同一進(jìn)程中的兩個(gè)線程的上下文切換和不同進(jìn)程中兩個(gè)線程的上下文切換。Linux中認(rèn)為線程就是共享地址空間及其他資源的進(jìn)程，故并沒有單獨(dú)為線程定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有一套在用戶模式下運(yùn)行的線程庫pthread，但每個(gè)線程都擁有惟一隸屬于自己的task_struct？簡(jiǎn)述各種調(diào)度的主要任務(wù)。答：（1）作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間：批處理用戶從系統(tǒng)提交作業(yè)開始，到作業(yè)完成為止的時(shí)間間隔；（2）作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：在操作系統(tǒng)中，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間反映作業(yè)（或進(jìn)程）長短問題，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間越大，作業(yè)（或進(jìn)程）越短；帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間越小，作業(yè)（或進(jìn)程）越長。進(jìn)程是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)；是一個(gè)正在執(zhí)行的程序；計(jì)算機(jī)中正在運(yùn)行的程序?qū)嵗?；可以分配給處理器并由處理器執(zhí)行的一個(gè)實(shí)體；由單一順序的執(zhí)行顯示，一個(gè)當(dāng)前狀態(tài)和一組相關(guān)的系統(tǒng)資源所描述的活動(dòng)單元。作業(yè)：用戶在一次運(yùn)算過程中，或一次事務(wù)處理中要求計(jì)算機(jī)所做的全部工作的總和。？答：高級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是根據(jù)某種算法，把外存上處于后備隊(duì)列中的那些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存。，對(duì)不同的隊(duì)列分配大小不同的時(shí)間片值，其意義何在?應(yīng)用題，哪些只能在內(nèi)核態(tài)運(yùn)行？（1）讀時(shí)鐘日期 （2）訪管指令 （3）設(shè)時(shí)鐘日期 （4）加載PSW（5）置特殊寄存器 （6）改變存儲(chǔ)器映像圖 （7）啟動(dòng)I/O指令，每個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)需定時(shí)重新計(jì)算。12． 16.20.21. A 10:00 12:40 160B 10:20 10:50 30C 10:30 11:50 80D 10:50 13:00 130E 12:00 12:20 80F 11:50 1200 50平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間 =(160+30+80+130+80+50)/6=26.(1) Job4最后一個(gè)完成(2) 各個(gè)作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：(90+40+120+120+30)/5 = 80 各個(gè)作業(yè)的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為：(+1++6+3)/5 = 32. 循環(huán)周期為4*100+400=800ms A類進(jìn)程需要2*1000/100=20個(gè)時(shí)間片的執(zhí)行時(shí)間，B類進(jìn)程需要2*1000/400=5個(gè)時(shí)間片的執(zhí)行時(shí)間， A類進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為20*=16s B類進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為5*=4s第三章思考題：一：試述順序程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，以及采用順序程序設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。運(yùn)行程序獨(dú)占全機(jī)資源，資源狀態(tài)只能由此程序本身決定和改變，也不受外界因素的影響。程序針對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的執(zhí)行過程在下一次執(zhí)行時(shí)會(huì)重現(xiàn)，即重復(fù)執(zhí)行的程序會(huì)獲得相同的執(zhí)行過程和計(jì)算結(jié)果。二：試述并發(fā)程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，以及采用并發(fā)程序設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)?？梢?，計(jì)算機(jī)硬部件能并行工作僅具備提高效率的可能性而并行工作的實(shí)現(xiàn)還需要通過并發(fā)程序設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)引入并發(fā)技術(shù)來發(fā)揮。六：并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行可能產(chǎn)生于時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤，試各舉一例來說明于時(shí)間有關(guān)錯(cuò)誤的兩種表現(xiàn)形式。八：試述進(jìn)程的互斥和同步兩個(gè)概念之間的異同。九：什么是臨界區(qū)和臨界資源？臨界區(qū)管理的基本規(guī)則是什么？答：并發(fā)進(jìn)程中與共享變量有關(guān)的程序稱為臨界區(qū)。（3）：進(jìn)入臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程應(yīng)在有限時(shí)間內(nèi)退出，以便讓等待隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入。用法：在進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)關(guān)中斷，進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)開中斷。x）測(cè)到x值為true時(shí)則置x為false，且根據(jù)所測(cè)試到的x值形成條件碼。一個(gè)進(jìn)程在某一關(guān)鍵點(diǎn)上被迫停止執(zhí)行直至接受到對(duì)應(yīng)的特殊變量值，通過這一措施，任何復(fù)雜的進(jìn)程交互要求均可達(dá)到滿足，這種特殊變量就是信號(hào)量。管程與進(jìn)程具有同等的表達(dá)能力。 （2）：安全性。十六：試述管程中條件變量的含義和作用。 （5）：管程可作為語言或操作系統(tǒng)成分，不必創(chuàng)建或撤銷；而進(jìn)程有生命周期，