【正文】 關(guān)中斷。進(jìn)程互斥關(guān)系是一種特殊的進(jìn)程同步關(guān)系，即逐次使用進(jìn)程同步資源，也是對(duì)進(jìn)程使用資源的次序的一種協(xié)調(diào)。 交互性：交互的并發(fā)進(jìn)程共享某些變量，一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行可能會(huì)影響其他進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果，交互的并發(fā)進(jìn)程之間具有制約關(guān)系。缺點(diǎn)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率不高。 （2）：環(huán)境的封閉性。動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)使各進(jìn)程或線程優(yōu)先級(jí)隨時(shí)間而改變，克服了靜態(tài)優(yōu)先級(jí)的饑餓問題，等待時(shí)間足夠長(zhǎng)的進(jìn)程或線程會(huì)因其優(yōu)先級(jí)不斷提高而被調(diào)度運(yùn)行。一般來講當(dāng)進(jìn)程與作業(yè)控制相關(guān)聯(lián)時(shí)才被稱為作業(yè)，根據(jù)哪些因素確定時(shí)間片的長(zhǎng)短？答：進(jìn)程數(shù)目、切換開銷、系統(tǒng)效率及響應(yīng)時(shí)間等多方面因素。、進(jìn)程、線程和程序之間的關(guān)系。進(jìn)程描述符task_struct中包含：進(jìn)程標(biāo)識(shí)、鏈接信息、調(diào)度信息、文件信息、虛存空間信息、信號(hào)處理信息等。進(jìn)程的運(yùn)行被認(rèn)為是上下文中執(zhí)行。（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。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。（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。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。（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。程序性中斷事件。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。使用tasklet的步驟：聲明 、編程、調(diào)度 。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。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)。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。：（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。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(zhǎng)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(zhǎng)。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。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)。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?？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。八：試述進(jìn)程的互斥和同步兩個(gè)概念之間的異同。（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。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。管程與進(jìn)程具有同等的表達(dá)能力。十六：試述管程中條件變量的含義和作用。 答：（1）：每個(gè)進(jìn)程task_struct結(jié)構(gòu)中signal域?qū)ｉT保存接收到的信號(hào)，內(nèi)核根據(jù)所發(fā)生的時(shí)間產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)并發(fā)送給接收數(shù)據(jù)。 答：如果一個(gè)進(jìn)程集合中的每個(gè)進(jìn)程都在等待只能由此集合中的其他進(jìn)程才能引發(fā)的事件，而無限期的陷入僵持的局面稱為死鎖。 破壞條件2（戰(zhàn)友和等待條件）：靜態(tài)分配是指進(jìn)程必須在執(zhí)行之前就申請(qǐng)需要的全部資源，且直至所需要的資源全部得到滿足后才開始執(zhí)行。 死鎖判定：（1）：如果進(jìn)程資源分配圖中無環(huán)路，此時(shí)系統(tǒng)沒有發(fā)生死鎖。38：試舉出系統(tǒng)資源分配圖有環(huán)鎖和環(huán)而不鎖的示例。2）互斥信號(hào)量初值為m，變化范圍為[n+m，m]。 P(S1)。答：1)在汽車不斷地到站、停車、行駛過程中，這兩個(gè)活動(dòng)有什么同步關(guān)系？用信號(hào)量和P、V操作實(shí)現(xiàn)它們的同步。S=0表示共享資源正被進(jìn)程使用但沒有進(jìn)程等待使用資源。當(dāng)吸煙者完成吸煙后喚醒供應(yīng)者，供應(yīng)者再把兩樣?xùn)|西放在桌子上，喚醒另一個(gè)吸煙者?？梢酝瞥鰊eed(1)+答：23：設(shè)當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)如下，系統(tǒng)此時(shí)Available=(1，1，2)：Claim Allocation進(jìn)程, R1 R2 R3 R1 R2 R3P1 3 2 2 1 0 0P2 6 1 3 5 1 1P3 3 1 4 2 1 1P4 4 2 2 0 0 2(1) 計(jì)算各個(gè)進(jìn)程還需要的資源數(shù)CkiAki?(2) 系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)，為什么?(3) P1發(fā)出請(qǐng)求向量request2(1，0，1)，系統(tǒng)能把資源分給它嗎？(4) 若在P2申請(qǐng)資源后，若P1發(fā)出請(qǐng)求向量request1(1，0，1)，系統(tǒng)能把資源分給它嗎？(5) 若在P1申請(qǐng)資源后，若P3發(fā)出請(qǐng)求向量request3(0，0，1)，系統(tǒng)能把資源分給它嗎？答：(1)不可以分配。(2)不能分配，否則系統(tǒng)會(huì)處于不安全狀態(tài)。(1)P4進(jìn)程到達(dá)，P4最大需求60,最初請(qǐng)求25個(gè)。生產(chǎn)者進(jìn)程每次一次性向3個(gè)緩沖區(qū)寫入整數(shù)，消費(fèi)者進(jìn)程每次從緩沖區(qū)取出一個(gè)整數(shù)。 (/* 對(duì)第一個(gè)進(jìn)程p1 */)beginrepeatRemain Section 1。 (/* 臨界區(qū) */)c2:=1until falseend。答：設(shè)置互斥信號(hào)量wmutex 表示寫者間、讀者和寫者間互斥 用readcount變量來記錄讀者數(shù)：Var rmutex,wmutex: semaphore:=1,1 。 V(wmutex)。 //s1,s2,...,sn為執(zhí)行生產(chǎn)者進(jìn)程除empty外其余的條件wait(mutex)。wait(k1,k2,k3,...,kn)。until false。nextc:=buffer(out)。in:=(in+1) mod n。答：為解決并行所帶來的死鎖問題，在wait操作中引入AND條件，其基本思想是將進(jìn)程在整個(gè)運(yùn)行過程中所需要的所有臨界資源，一次性地全部分配給進(jìn)程，用完后一次性釋放.解決生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題可描述如下:var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0。begin parbegin reader:begin repeat P(rmutex) if readcount=0 then P(wmutex)。c2:=1。Critical Section。答：41：下述流程是解決兩進(jìn)程互斥訪問臨界區(qū)問題的一種方法。如果安全，找出安全序列；如果不安全，給出結(jié)果分配情況。故系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。(5)(2)既然該進(jìn)程已獲得了它所需要的全部資源，那么它就能執(zhí)行完成并釋放它占有的資源，這與前面的假設(shè)矛盾，從而證明在這個(gè)系統(tǒng)中不可能發(fā)生死鎖。18：系統(tǒng)有同類資源m個(gè)，被n個(gè)進(jìn)程共享，問：當(dāng)m＞n和m≤n時(shí)，每個(gè)進(jìn)程最多可以請(qǐng)求