操作系统进程管理习题课课件

1、进程管理习题课重点：用P、V原语实现同步与互斥本章小结 进程是系统分配资源的基本单位,是一个具有独立功能的程序段对某个数据集的一次执行活动。为什么要引入进程的概念是由操作系统的资源有限性和处理上的并行性以及系统用户的执行起始时间的随机性所决定的。进程具有动态性、并发性等特点。 进程动态特性的是进程状态的变化。进程要经历创建、等待资源、就绪准备执行,以及执行和执行后释放资源消亡等几个过程和状态。进程的状态转换要由不同的原语执行完成。 活动就绪静止就绪。 (2) 活动阻塞静止阻塞。 (3) 静止就绪活动就绪。 (4) 静止阻塞活动阻塞。 执行静止就绪。 挂起 激活 本章小结 进程的并发特性反映在进

2、程对资源的竞争以及由资源竞争所引起的对进程执行速度的制约。这种制约可分为直接制约和间接制约。直接制约是被制约进程和制约进程之间,存在着使用对方资源的需求,只有制约进程执行后,被制约进程才能继续往前推进。具有固定的执行顺序间接制约是被制约进程共享某个一次只能供一个进程使用的系统资源,只有得到该资源的进程才能继续往前推进,其他进程在获得资源进程执行期间不允许交叉执行。没有固定的执行顺序。操作实现：间接制约可利用加锁法和P,V原语操作实现。直接制约既可用P,V原语实现,也可用其他互相传递信号的方式实现。进程通信：进程间通信又可分为传送控制信号的低级通信和大量传送数据的高级通信。消息传递通信的若干问题

3、本章小结(续) 线程是进程内的一段程序的基本调度单位。线程可分为用户级线程和系统级线程。用户级线程的管理全部由线程库完成,与操作系统内核无关。 线程组成由寄存器、堆栈以及程序计数器等组成,同一进程的线程共享该进程的进程空间和其他所有资源。线程主要用于多机系统以及网络系统的操作系统中。 本章小结(续) 第一题用P、V操作描述前趋关系。P1、P2、P3、P4、P5、P6为一组合作进程，其前趋图如图所示，试用P、V操作描述这6个进程的同步。第二题生产者-消费者问题 它描述了一组生产者向一组消费者提供产品，它们共享一个有界缓冲区，生产者向其中投放产品，消费者从中取得产品。生产者-消费者问题是许多相互合

4、作进程的一种抽象。 我们把一个长度为n的有界缓冲区(n0)与一群生产者进程P、P、Pm和一群消费者进程C、C、Ck联系起来，如图所示。提取物品。第二题（续）假定这些生产者和消费者是互相等效的。只要缓冲区未满，生产者就可以把产品送入缓冲区，类似地，只要缓冲区未空，消费者便可以从缓冲区中取走物品并消耗它。生产者和消费者的同步关系将禁止生产者向满的缓冲区输送产品，也禁止消费者从空的缓冲区中第三题（选择）在操作系统中，进程是一个具有一定独立功能的程序在某个数据集上的一次 。 A等待活动 B运行活动 C单独操作 D关联操作 答：B 第四题（选择）多道程序环境下，操作系统分配资源以为基本单位。 A程序 B

5、指令 C进程 D作业 答：C 第五题（选择）对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则。 A.表示没有进程进入临界区 B.表示有一个进程进入临界区 C.表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入 D.表示有两个进程进入临界区 答：B 第六题（选择）两个进程合作完成一个任务。在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的。 A.同步 B互斥 C. 调度 D执行 答：A 第七题（选择）为了进行进程协调，进程之间应当具有一定的联系，这种联系通常采用进程间交换数据的方式进行，这种方式称为。 A.进程互斥 B进程同步

6、C .进程制约 D进程通信 答：D 第八题在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区;计算任务从该单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。第九题下图给出了四个进程合作完成某一任务的前趋图，试说明这四个进程间的同步关系，并用P、V操作描述它。十题设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：p41 司机的活动：启动车辆： 正常行车; 到站停车; 售票员的活动：关车门; 售票： 开车门; 在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系?用信号量和P、V操作实现同步。 十一题设有一个发送者进程和一个接收者进程。s是用于实现进程同步的信号

7、量，mutex是用于实现进程互斥的信号量。试问流程图中的A、B、C、D四框中应填写什么?假定缓冲区有无限多个，s和mutex的初值应为多少? 十二题写出P、V操作的定义。 有三个进程PA、PB和PC合作解决文件打印问题：PA将文件记录从磁盘读入主存 的缓冲区1，每执行一次读一个记录;PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录大小。请用P、V操作来保证文件的正确打印。 十三题设有8个程序progl、prog2、prog8。它们在并发系统中执行时有如图所示的制约关系，试用P、V操作实现这些程序间的同步。十四题多个进程共享一个文件，其中只读文件的称为读者，只写文件的称为写者。读者可以同时读，但写者只能独立写。请： 说明进程间的相互制约关系，应设置哪些信号量? 用P