操作系統(tǒng)第二章作業(yè)講解-資料下載頁
2025-06-29 14:22本頁面
【正文】 等信息來選擇新進程，然后將老進程的現(xiàn)場信息保存到它的PCB中，再根據(jù)新進程PCB中所保存的處理機狀態(tài)信息來恢復運行的現(xiàn)場；執(zhí)行中的進程，如果需要訪問文件或者需要與合作進程實現(xiàn)同步或通信，也都需要訪問PCB；當進程因某種原因而暫停執(zhí)行時，也必須將斷點的現(xiàn)場信息保存到它的PCB中；當進程結束時，系統(tǒng)將回收它的PCB?？梢?，在進程的整個生命周期中，系統(tǒng)總是通過其PCB對進程進行控制和管理，亦即，系統(tǒng)是根據(jù)其PCB而不是任何別的什么而感知到進程的存在，所以說，PCB是進程存在的唯一標志。同步機構應遵循哪些基本準則？為什么？（課本第18題）答：空閑讓進、忙則等待、有限等待、讓權等待。這樣才能保證多個進程對臨界資源的互斥訪問，不會造成系統(tǒng)的混亂、程序執(zhí)行結果的不確定性或死鎖的產(chǎn)生。試從物理概念上說明記錄型信號量wait和signal。（課本第19題）答：一個信號量通常對應一類臨界資源，在使用前，信號量必須經(jīng)過定義并賦適當?shù)某踔?。每次對它進行wait操作意味著申請一個單位的該資源，signal操作操作意味著歸還一個單位的該類資源。0時，它的值表示系統(tǒng)中該類資源當前可用的數(shù)目；=0時，表示該類資源已經(jīng)分配完畢。在生產(chǎn)者—消費者問題中，如果缺少了signal(full)或signal(empty)，對執(zhí)行結果將會有何影響？（課本第23題）答：如果生產(chǎn)者進程中缺少了signal(full)，生產(chǎn)者一開始是不斷往緩沖池送消息，而消費者一開始就因為full為0而處于阻塞狀態(tài)，當所有緩沖區(qū)裝滿之后，由于empty由n減為0，而消費者已經(jīng)阻塞，生產(chǎn)者也會因為wait(empty)而處于阻塞狀態(tài)。產(chǎn)生死鎖。消費者進程中缺少了signal(empty)，緩沖區(qū)指針in從0指向了n1后，生產(chǎn)者就會因為執(zhí)行wait(empty)處于阻塞狀態(tài)；生產(chǎn)者阻塞后，消費者消費掉所有的產(chǎn)品，即緩沖區(qū)指針out從0指向了n1后，也會因為執(zhí)行wait(full) 處于阻塞狀態(tài)。產(chǎn)生死鎖。1我們?yōu)槟撑R界資源設置一把鎖W，當W=1時表示關鎖；當W=0時表示鎖已經(jīng)打開，試寫出開鎖和關鎖原語，并利用它們?nèi)崿F(xiàn)互斥。（課本第25題）答：相應的關鎖原語lock(W)和開鎖原語unlock(W)可描述如下： lock(W): while W=1 do noop。 W:=1。 unlock(W): W:=0。 在利用關鎖原語和開鎖原語實現(xiàn)進程互斥時，可將臨界區(qū)CS放在其間，即： lock(W)。 CS。 unlock(W)。1當前有哪幾種高級通信機制？（課本第34題）答：有三種：共享存儲器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)、管道通信系統(tǒng)1試從調(diào)度性、并發(fā)性、擁有資源及系統(tǒng)開銷方面對進程和線程進行比較。（課本第38題）答：進程和線程之間在調(diào)度性、并發(fā)性、擁有資源及系統(tǒng)開銷方面的比較如下： 1）調(diào)度性：在傳統(tǒng)的OS中，擁有資源的基本單位和獨立調(diào)度、分派的基本單位都是進程。在引入線程的OS中，則把線程作為調(diào)度和分派的基本單位，而把進程作為資源擁有的基本單位。 2）并發(fā)性：在引入線程的OS中，不僅進程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個進程中的多個線程之間亦可并發(fā)執(zhí)行，因而它比傳統(tǒng)的OS具有更好的并發(fā)性 3）擁有資源：在兩種OS中，擁有資源的基本單位都是進程。線程除了一點在運行中必不可少的資源外，本身基本不擁有系統(tǒng)資源，但它可以訪問其隸屬進程的資源。4）開銷：由于在創(chuàng)建或撤消進程時，系統(tǒng)都要為之分配或回收資源，如內(nèi)存空間、I/O設備等。進程切換時所要保存和設置的現(xiàn)場信息也要明顯多于線程。因此，OS在創(chuàng)建、撤消和切換進程時所付出的開銷將明顯地大于線程。由于隸屬于同一個進程的多個線程共享同一地址空間和該進程的所有已找開文件，從而使它們之間的同步和通信的實現(xiàn)也比進程更容易。1何謂用戶級線程和內(nèi)核支持線程？（課本第41題）答：內(nèi)核支持線程是在內(nèi)核支持下實現(xiàn)的，即每個線程的線程控制塊設置在內(nèi)核中，所有對線程的操作（如創(chuàng)建、撤消和切換等），都是通過系統(tǒng)調(diào)用，由內(nèi)核中的相應處理程序完成。設置了內(nèi)核支持線程的系統(tǒng)，其調(diào)度是以線程為單位進行的。用戶級線程僅存在于用戶空間中，即每個線程的控制塊設置在用戶空間中，所有對線程的操作也在用戶空間中完成，而無需內(nèi)核的幫助。設置了用戶級線程的系統(tǒng)，其調(diào)度仍是以進程為單位進行的。
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