【正文】 ；1） 一個(gè)緩沖區(qū)，可放置K個(gè)信息塊；2） 二個(gè)緩沖區(qū)，每個(gè)可放置K個(gè)信息塊；試用信號量和P、V操作寫出三個(gè)進(jìn)程正確工作的流程。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。答：不會(huì)產(chǎn)生死鎖，因?yàn)橄到y(tǒng)的輸入機(jī)和行式打印機(jī)作為臨界資源分別用兩個(gè)信號量表示，初值為1，在需要使用它們時(shí)用P操作申請，在需要?dú)w還他們時(shí)用V操作釋放，這樣就保證了兩個(gè)進(jìn)程對輸入機(jī)和行式打印機(jī)的互斥作用，可防止死鎖的產(chǎn)生。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。此時(shí)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。 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。28：解釋進(jìn)程資源分配圖，死鎖的判定法則，死鎖定理。 答：銀行家算法：一種能夠避免死鎖的調(diào)度方法。 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。 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。26：列舉死鎖的各種防止策略。 （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。 答：（1）：互斥條件：臨界資源是獨(dú)占資源，進(jìn)程應(yīng)互斥且排他的使用這些資源。 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。23：試述進(jìn)程的低級通信機(jī)制以及其高級通信機(jī)制。 （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。 （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)。 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，內(nèi)核根據(jù)所發(fā)生的時(shí)間產(chǎn)生相應(yīng)的信號并發(fā)送給接收數(shù)據(jù)。在多任務(wù)系統(tǒng)中，可由多個(gè)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。 （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。十七：試比較管程與進(jìn)程的不同點(diǎn)。十六：試述管程中條件變量的含義和作用。 （3）：互斥性。 （2）：安全性。 （1）：共享性。管程與進(jìn)程具有同等的表達(dá)能力。按取值分為兩種：二值信號量；一般信號量，又稱計(jì)數(shù)信號量。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。用法：為每個(gè)臨界區(qū)設(shè)置布爾型鎖變量。x）測到x值為true時(shí)則置x為false，且根據(jù)所測試到的x值形成條件碼。 2：測試并設(shè)置指令。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。十二：那些硬件設(shè)施可以實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)的管理，簡述其的用法。（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。臨界區(qū)管理的基本規(guī)則：（1）：一次至多只有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)內(nèi)執(zhí)行。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)。 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(gè)條件來協(xié)調(diào)其活動(dòng)，因?yàn)樾枰谀承┪恢蒙吓哦▓?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。八：試述進(jìn)程的互斥和同步兩個(gè)概念之間的異同。 結(jié)果不唯一：飛機(jī)售票問題。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。答：無關(guān)性：無關(guān)的并發(fā)進(jìn)程是指他們分別在不同的變量集合上操作，一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行與其他并發(fā)進(jìn)程的進(jìn)展無關(guān)，即一個(gè)進(jìn)程不會(huì)改變另一個(gè)與其并發(fā)執(zhí)行的晉城的變量?？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。程序的并發(fā)執(zhí)行產(chǎn)生資源共享的需求，從而使程序失去封閉性、順序性、確定性、可在現(xiàn)行。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)。優(yōu)點(diǎn)：為程序的編制和調(diào)試帶來很大方便。程序針對同一個(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。程序在執(zhí)行過程中允許出現(xiàn)中斷，但這種中斷不會(huì)對程序的最終結(jié)果產(chǎn)生影響。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。一個(gè)程序在處理器上嚴(yán)格按序執(zhí)行的，每一個(gè)操作必須在下一個(gè)操作開始之前結(jié)束。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)。7. 8.10. 按照最短作業(yè)優(yōu)先的算法可以使平均響應(yīng)時(shí)間最短。，對不同的隊(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。靜態(tài)優(yōu)先級算法的實(shí)現(xiàn)簡單，但會(huì)產(chǎn)生饑餓現(xiàn)象，使某些低優(yōu)先級進(jìn)程或線程無限期對的被推遲進(jìn)行。引入中級調(diào)度的主要目的是為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。？答：高級調(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。占用系統(tǒng)運(yùn)行資源的程序
一個(gè)程序可以產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程
作業(yè)嘛，是一個(gè)或多個(gè)正在執(zhí)行的相關(guān)進(jìn)程。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。也被稱為輕量進(jìn)程（lightweight processes）。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。（4）吞吐率：單位時(shí)間CPU處理作業(yè)的個(gè)數(shù)。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。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？簡述各種調(diào)度的主要任務(wù)。答：線程組織方式：（1）調(diào)度員/工作者方式（2）組模式（3）流水線模式應(yīng)用場合：（1）前臺和后臺工作（2）C/S應(yīng)用模式（3）異步處理（4）加快執(zhí)行速度（5）設(shè)計(jì)用戶接口。：（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。，為什么還有引入線程的概念？操作系統(tǒng)中再引入線程，則是為了減少程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開銷，使得并發(fā)粒度更細(xì)、并發(fā)性更好。 進(jìn)程上下文組成?用戶級上下文?系統(tǒng)級上下文?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