【文章內(nèi)容簡介】 可能產(chǎn)生于時間有關(guān)的錯誤，試各舉一例來說明于時間有關(guān)錯誤的兩種表現(xiàn)形式。 答：時間有關(guān)的錯誤有兩種形式，一是結(jié)果不唯一，二是永遠(yuǎn)等待。 結(jié)果不唯一：飛機(jī)售票問題。 永遠(yuǎn)等待：內(nèi)存資源的管理問題。八：試述進(jìn)程的互斥和同步兩個概念之間的異同。答：進(jìn)程互斥是指若干進(jìn)程因相互爭奪獨占性資源而產(chǎn)生的競爭制約關(guān)系。 進(jìn)程同步是指為完成共同任務(wù)的并發(fā)進(jìn)程基于某個條件來協(xié)調(diào)其活動，因為需要在某些位置上排定執(zhí)行的先后順序而等待、傳遞順序或消息所產(chǎn)生的協(xié)調(diào)制約關(guān)系。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，也是對進(jìn)程使用資源的次序的一種協(xié)調(diào)。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)。共享變量所代表的資源稱為臨界資源。臨界區(qū)管理的基本規(guī)則：（1）：一次至多只有一個進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)內(nèi)執(zhí)行。（2）：如果已有近程在臨界區(qū)中，試圖進(jìn)入此臨界區(qū)的其他程序應(yīng)等待。（3）：進(jìn)入臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程應(yīng)在有限時間內(nèi)退出，以便讓等待隊列中的一個進(jìn)程進(jìn)入?？砂雅R界區(qū)的調(diào)度原則總結(jié)為三句話：互斥使用，有空讓進(jìn)；忙碌要等，有限等待；擇一而入，算法可行。十二：那些硬件設(shè)施可以實現(xiàn)臨界區(qū)的管理，簡述其的用法。答：1：關(guān)中斷。用法：在進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時關(guān)中斷，進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時開中斷。終端被關(guān)閉后，時鐘中斷也被屏蔽，進(jìn)程上下文切換都是由中斷事件引起的，這樣進(jìn)程的執(zhí)行再也不會被打斷，因此采用關(guān)中斷、開中斷的辦法就能確保并發(fā)進(jìn)程互斥的進(jìn)入臨界區(qū)。 2：測試并設(shè)置指令。用法：使用硬件所提供的“測試并設(shè)置“機(jī)器指令TS（Test and Set），可把這條指令看做函數(shù)，他有布爾型參數(shù)x和返回條件碼，當(dāng)TS（amp。x）測到x值為true時則置x為false，且根據(jù)所測試到的x值形成條件碼。 3：兌換指令。用法：為每個臨界區(qū)設(shè)置布爾型鎖變量。十三：什么是信號量？如何對其進(jìn)行分類？ 答：信號量：將交通管制中的多種顏色的信號燈管理方法引入操作系統(tǒng)，讓多個進(jìn)程通過特殊變量展開交互。一個進(jìn)程在某一關(guān)鍵點上被迫停止執(zhí)行直至接受到對應(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量。 對其進(jìn)行分類：按用途分有兩種:公用信號量；私有信號量。按取值分為兩種：二值信號量；一般信號量，又稱計數(shù)信號量。十五：何謂管程？他有什么屬性？ 答：管程是指吧分散在各個進(jìn)程之間的臨界區(qū)集中起來管理，并把共享資源用數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)抽象的表示，由于臨界區(qū)是訪問資源的代碼段，建立一個“秘書“程序管理到來的訪問。管程與進(jìn)程具有同等的表達(dá)能力。管程的屬性：進(jìn)程調(diào)用管程的過程是有一定的限制。 （1）：共享性。管程中的移出過程可悲所有要調(diào)用管程的進(jìn)程共享。 （2）：安全性。管程的局部變量只能由此管理的過程訪問，不允許進(jìn)程訪問或其他管程來直接訪問，一個管程的過程也不應(yīng)該訪問非局部于他的變量。 （3）：互斥性。在任意時刻共享資源的進(jìn)程可以訪問管程中的管理此資源的過程，但最多只有一個調(diào)用者能夠真正地進(jìn)入管程，其他調(diào)用者必須等待直至管程可用。十六：試述管程中條件變量的含義和作用。 答：含義：條件變量是出現(xiàn)在關(guān)城內(nèi)的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，且只有在管程中才能被訪問，其功能是進(jìn)程可以在該條件變量上等待或被喚醒他對管程內(nèi)的所有過程是全局的，只能通過兩個原語操作來控制它。十七：試比較管程與進(jìn)程的不同點。 答：（1）：管程定義的是公用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而進(jìn)程所定義的是私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； （2）：管程把共享變量上的同步操作集中起來統(tǒng)一管理，而臨界區(qū)卻分散在每個進(jìn)程中； （3）：管程是為解決進(jìn)程共享資源的互斥而建立的，而進(jìn)程是為戰(zhàn)友系統(tǒng)資源和實現(xiàn)系統(tǒng)并發(fā)性而引入的； （4）：管程被欲使用共享資源的所有進(jìn)程所調(diào)用，管程和調(diào)用它的進(jìn)程不能明確并行工作；而進(jìn)程之間能夠并行工作，并發(fā)性是其固有特性。 （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，由創(chuàng)建產(chǎn)生至撤銷便消失。十八：已經(jīng)有信號量和pv操作可用作同步工具，為什么還要有消息傳遞機(jī)制？ 答：進(jìn)程同步本質(zhì)上是一種僅傳送信號的進(jìn)程通信，通過修改信號量，進(jìn)程之間可以建立聯(lián)系，相互協(xié)同運行和協(xié)同工作，但他缺乏傳遞數(shù)據(jù)的能力。在多任務(wù)系統(tǒng)中，可由多個進(jìn)程分工協(xié)作完成同一任務(wù)，于是他們需要共享一些數(shù)據(jù)，和相互交換信息，在很多場合需要交換大批量數(shù)據(jù)可以通過通信機(jī)制來完成。二十二：試述信號通信機(jī)制及其實現(xiàn)。 答：（1）：每個進(jìn)程task_struct結(jié)構(gòu)中signal域?qū)ｉT保存接收到的信號，內(nèi)核根據(jù)所發(fā)生的時間產(chǎn)生相應(yīng)的信號并發(fā)送給接收數(shù)據(jù)。 （2）：進(jìn)程task_struct結(jié)構(gòu)中的blocked是信號屏蔽標(biāo)記，相當(dāng)于中斷屏蔽寄存器。 （3）：信號處理函數(shù)的入口存放在進(jìn)程task_struct的sigaction[]數(shù)組中，利用sigction函數(shù)為進(jìn)程設(shè)置信號處理函數(shù)。 （4）：函數(shù)sigaction(signo,act,oldacd)為指定信號設(shè)置處理函數(shù)。 （5）：函數(shù)kill(pid,sig)用來向指定的進(jìn)程或進(jìn)程組發(fā)送指定信號。 （6）：信號檢測和相應(yīng)總發(fā)生在系統(tǒng)空間。23：試述進(jìn)程的低級通信機(jī)制以及其高級通信機(jī)制。24：什么是死鎖？什么是饑餓？試舉生活中的例子加以說明。 答：如果一個進(jìn)程集合中的每個進(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。25：試述產(chǎn)生死鎖的必要條件。 答：（1）：互斥條件：臨界資源是獨占資源，進(jìn)程應(yīng)互斥且排他的使用這些資源。 （2）：占有和等待資源：進(jìn)程在等待資源得不到滿足而等待時，不釋放以占有資源。 （3）：不剝奪條件：又稱為不可搶占，已獲資源只能有進(jìn)程自愿釋放，不允許被其他進(jìn)程剝奪。 （4）：循環(huán)等待條件：又稱環(huán)路條件，存在循環(huán)等待鏈，其中每個進(jìn)程都在循環(huán)等代練中等待下一個進(jìn)程所處有的資源，造成這組進(jìn)程處于永遠(yuǎn)等待狀態(tài)。26：列舉死鎖的各種防止策略。 答：破壞條件1（互斥條件）：使資源可同時訪問而不是互斥使用，就沒有錦城湖阻塞在資源上，從而不發(fā)生死鎖。 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。 破壞條件3（不剝奪條件）：剝奪調(diào)度能夠防止死鎖但只是用于內(nèi)存和處理器資源。 破壞條件4（循環(huán)等待條件）：采用層次分配策略，將系統(tǒng)中所有資源排列到不同層次中。27：何謂銀行家算法？試述其基本思想。 答：銀行家算法：一種能夠避免死鎖的調(diào)度方法?；舅枷耄合到y(tǒng)中所有進(jìn)程放入進(jìn)程集合，在安全狀態(tài)下系統(tǒng)受到進(jìn)程的資源請求后，先把資源試探性的分配給他，然后系統(tǒng)將剩下的可用資源和進(jìn)程集合中的其他進(jìn)程還需要的資源數(shù)作比較，找出剩余資源能滿足最大需求量的進(jìn)程，從而保證進(jìn)程運行完畢并歸還全部資源；這時吧這個進(jìn)程從進(jìn)程集合中刪除，歸還其所占用的所有資源，系統(tǒng)的剩余資源則更多；反復(fù)執(zhí)行上述步驟，最后檢查進(jìn)程集合，若為空則表明本次申請可行，系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，可以真正實施本次分配，否則只要進(jìn)程集合非空，系統(tǒng)便處于不安全狀態(tài)，本次資源分配暫不實施，讓申請資源的進(jìn)程等待。28：解釋進(jìn)程資源分配圖，死鎖的判定法則，死鎖定理。 答：設(shè)某個計算機(jī)系統(tǒng)中有多種資源和多個進(jìn)程，每個資源類用一個方框表示，方框中的黑圓點表示此資源類中的各個資源，每個進(jìn)程用一個類來表示，用有向邊表示進(jìn)程申請資源和資源被分配的情況。 死鎖判定：（1）：如果進(jìn)程資源分配圖中無環(huán)路，此時系統(tǒng)沒有發(fā)生死鎖。（2）：如果進(jìn)程資源分配圖中有環(huán)路，且每個資源類中僅有一個資源，則系統(tǒng)中發(fā)生死鎖。此時環(huán)路是系統(tǒng)發(fā)生死鎖的充要條件，環(huán)路中的進(jìn)程就是死鎖中的進(jìn)程。（3）：如果進(jìn)程資源分配圖中有環(huán)路，且所涉及的資源類中有多個資源，則環(huán)路的存在只是系統(tǒng)發(fā)生死鎖的必要條件而不是充分條件，系統(tǒng)不一定會發(fā)生死鎖。死鎖定理即系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的充要條件為：當(dāng)且僅當(dāng)此狀態(tài)的進(jìn)程資源分配圖是不可完全簡化的。29：系統(tǒng)有輸入及和打印機(jī)各一臺，現(xiàn)有兩個進(jìn)程都要使用他們，采用PV操作實現(xiàn)請求使用和歸還資源后還會產(chǎn)生死鎖嗎？說明理由，若是，則給出防止死鎖的方法。答：不會產(chǎn)生死鎖，因為系統(tǒng)的輸入機(jī)和行式打印機(jī)作為臨界資源分別用兩個信號量表示，初值為1，在需要使用它們時用P操作申請，在需要歸