计算机操作系统-第3章进程和处理机管理
第三章 进程 习题
G,若系统中并发运行的进程和资源之间满足互斥使用,保持和等待,非剥夺性和循环等待,则可判定系统中发生了死锁;
H,在对付死锁的策略中,解除死锁通常都是和检测死锁配套使用;
I,产生死锁的原因可归结为竞争资源和进程推进顺序不当;
J,在死锁的解决方法中,由于避免死锁采用静态分配资源策略,所以对资源的利用率不高.
如果某一进程获得除CPU外的所有所需运行资源,经调度,分配给它CPU,该进程将进入( ).
A,就绪状态B,运行状态
C,等待状态D,活动状态
如果某一进程在运行时,因某种原因暂停,此时将脱离运行状态,而进入( ).
A,自由状态B,停止状态
C,等待状态D,静止状态
进程从运行状态变为等待状态的原因是( ).
A,共享资源B,临界区
C,临界资源D,共享区
答案-1:C
临界区是指( ).
A,并发进程中用于实现进程互斥的程序段
B,并发程序中用于实现进程同步的程序段
C,并发程序中用于实现进程通信的程序段
D,并发程序中与共享变量有关的程序段
答案-6:D
进程是( ).
A,与程序等效的概念B,并发环境中程序的执行过程
C,一个系统软件D,存放在内存中的程序
在进程通信中,使用信箱方式交换信息的是( ).
A,低级通信B,高级通信C,共享存储器通信D,管道通信
答案:B(普通)
关于进程,下列叙述不正确的是( ).
A,进程包含了数据和运行其上的程序
B,同一个程序运行在不同的数据集合上时,构成了不同的进程
C,一个被创建了的进程,在它消亡之前,总是处于3种基本状态之一
(×)2,具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统.
U035计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第3章
3.1.2 进程的定义 进程的概念是60年代初期，首先在MIT 的 Multics系 统和IBM 的 TSS/360系统中引用的。从那以来，人 们对进程下过许多各式各样的定义。 (1) 进程是可以并行执行的计算部分（S.E.Madnick， J.T.Donovan）； (2) 进程是一个独立的可以调度的活动（E.Cohen， D.Jofferson）； (3) 进程是一抽象实体，当它执行某个任务时，将要 分配和释放各种资源（P.Denning）； (4) 行为的规则叫程序，程序在处理机上执行时的活 动称为进程（E.W.Dijkstra）；
W(Si)={b1 b2 … bn}，bj(j=1，…，n) 是语句Si在执行期间必须对其进行修改、访问的变量； 如果对于语句S1和S2，有 ① R(S1)∩ W(S2)={∮}， ② W(S1)∩ R(S2)={∮}， ③ W(S1)∩ W(S2)={∮} 同时成立，则语句S1和S2是 可以并发执行的。
(1) 进程是一个动态概念，而程序则是一个静态概念。程序是 指令的有序集合，没有任何执行的含义。而进程则强调执 行过程，它动态地被创建，并被调度执行后消亡。 (2) 进程具有并行特征，而程序没有。由进程的定义可知，进 程具有并行特征的两个方面，即独立性和异步性。也就是 说，在不考虑资源共享的情况下，各进程的执行是独立的， 执行速度是异步的。显然，由于程序不反映执行过程，所 以不具有并行特征。 (3) 进程是竞争计算机系统资源的基本单位，从而其并行性受 到系统自己的制约。这里，制约就是对进程独立性和异步 性的限制。 (4) 不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据 集不同。
第3章 进程管理
3.1 进程的概念 3.2 进程的描述 3.3 进程状态及其转换 3.4 进程控制 3.5 进程互斥 3.6 进程同步 3.7 进程通信 3.8 死锁问题 3.9 线程 本章小结 习题
计算机操作系统每章习题及答案
计算机操作系统每章习题及答案《操作系统》复习题第一章操作系统引论一、单项选择题1、操作系统是一种（ B ）。
A.应用软件B. 系统软件C.通用软件D. 工具软件2、操作系统是一组（ C ）。
A.文件管理程序B.中断处理程序C.资源管理程序D.设备管理程序3、现代操作系统的基本特征是（ C ）、资源共享和操作的异步性。
A.多道程序设计B. 中断处理C.程序的并发执行D. 实现分时与实时处理4、（ D ）不是操作系统关心的主要问题。
A. 管理计算机裸机B. 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面C. 管理计算机系统资源D. 高级程序设计语言的编译器5、引入多道程序的目的在于（ A ）。
A. 充分利用CPU，减少CPU等待时间B. 提高实时响应速度C. 有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量D. 充分利用存储器6、（ A ）没有多道程序设计的特点。
A. DOSB. UNIXC. WindowsD.OS/27、下列操作系统中，为分时系统的是（ C ）。
A. CP/MB. MS-DOSC. UNIXD. Windows NT8、在分时系统中，时间片一定，（ B ），响应时间越长。
A.内存越多B.用户数越多C.后备队列越短D.用户数越少9、批处理系统的主要缺点是（ B ）。
A.CPU的利用率不高B.失去了交互性C.不具备并行性D.以上都不是10、在下列性质中，（ D ）不是分时系统的特征。
A. 交互性B. 同时性C. 及时性D. 独占性11、实时操作系统追求的目标是（ C ）。
A.高吞吐率B.充分利用内存C. 快速响应D. 减少系统开销12、CPU状态分为系统态和用户态，从用户态转换到系统态的唯一途径是（ C ）。
A. 运行进程修改程序状态字B. 中断屏蔽C. 系统调用D. 进程调度程序13、系统调用的目的是（A ）。
A.请求系统服务B.终止系统服务C.申请系统资源D.释放系统资源14、系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（B ）。
第3章-进程管理与调度详解
孙清
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Contents
课程内容安排
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
操作系统概述 系统启动及用户界面 进程管理与调度 进程同步 存储器管理 文件管理 设备管理
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管态（核心态）：系统态 目态：用户态
状态之间的转换
• 目态→管态：唯一途径是中断 • 管态→目态：设置程序状态字PSW
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进程控制块（PCB）
PCB：用于存放管理进程运行的必要信息。 PCB处于核心段，用户不能直接访问和修改PCB。 OS把所有PCB组织在一起，放在固定的内存区域， 构成PCB表。
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进程的状态迁移
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3.2 进程的控制
进程的控制使用原语实现。
原语（primitive）是在管态下运行，执行期间不 允许被中断。
原语的实现方法是以系统调用方式提供原语接口， 采用中断屏蔽方式来实现原语功能。
进程的控制原语包括：
创建、撤销、阻塞、唤醒、挂起、激活。
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1、进程的创建
父进程创建子进程时，系统从空PCB池中取一个 空PCB，并在进程表中增加一项； 为新进程分配地址空间，传递环境变量，构造共 享地址空间； 查找辅存，将新进程正文装到内存；
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4、进程的唤醒 当进程所等待的事件发生，由系统进程或 事件发生进程调用唤醒原语。
将被唤醒的进程置为就绪态，并将其PCB 加入相关的就绪队列。
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计算机操作系统 第四版 汤小丹 梁红兵 哲凤屏_第3章(20162017)
3.3.1 进程调度的任务、机制和方式
2. 进程调度机制
(2) 分派器。从就绪队列中取出由进程调度程序所选定的进 程，然后进行从分派器到新选出进程间的上下文切换，将 处理机分配给该进程。 (3) 上下文切换机制。两对上下文切换：①操作系统将保 存当前进程的上下文，而装入分派程序的上下文，以便分 派程序运行；②移出分派程序的上下文，而把新选进程的 CPU现场信息装入到处理机的各个相应寄存器中。
3.2.4 优先级调度算法和高响应比优先调度算法
1. 优先级调度算法(priority-scheduling algorithm, PSA)
PSA基于作业的紧迫程度，由外部赋予作业相应 的优先级，调度算法根据该优先级进行调度。PSA 可作为作业调度算法，也可作为进程调度算法。
3.2.4 优先级调度算法和高响应比优先调度算法 2. 高响应比优先调度算法(Higher Response Ratio Next, HRRN)
功能是根据算法，决定就绪队列中的哪个进程应获得 处理机，并由分派程序将处理机分配给被选中的进程。
3. 中级调度(Intermediate Scheduling) 又称内存调度。主要目的是为了提高内存利用率和系 统吞吐量。将那些暂时不能运行的进程调至外存上去等 待，称为就绪驻外存状态或挂起状态；把外存上的又具 备运行条件的就绪进程，重新调入内存，并修改其状态 为就绪状态，挂在就绪队列上等待进程调度。
3.1.2 处理机调度算法的目标
4. 实时系统的目标 (1) 截止时间的保证
截止时间：某任务必须开始执行的最迟时间，或必须 完成的最迟时间。调度算法必须保证实时任务对截止时 间的要求。
(2) 可预测性
3.2 作业和作业调度
3.2.1 批处理系统中的作业
计算机操作系统 课后习题答案 张尧学
第一章绪论1．什么是操作系统的基本功能?答：操作系统的职能是管理和控制汁算机系统中的所有硬、软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。
操作系统的基本功能包括：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）和用户接口等。
2．什么是批处理、分时和实时系统?各有什么特征?答：批处理系统（batchprocessingsystem）：操作员把用户提交的作业分类，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序（monitor）自动依次处理。
其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
分时系统（timesharingoperationsystem）：把处理机的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮转的方式，把处理机分配给各进程使用。
其主要特征是：交互性、多用户同时性、独立性。
实时系统（realtimesystem）：在被控对象允许时间范围内作出响应。
其主要特征是：对实时信息分析处理速度要比进入系统快、要求安全可靠、资源利用率低。
3．多道程序（multiprogramming）和多重处理（multiprocessing）有何区别?答；多道程序（multiprogramming）是作业之间自动调度执行、共享系统资源，并不是真正地同时值行多个作业；而多重处理（multiprocessing）系统配置多个CPU，能真正同时执行多道程序。
要有效使用多重处理，必须采用多道程序设计技术，而多道程序设计原则上不一定要求多重处理系统的支持。
6.设计计算机操作系统时与那些硬件器件有关运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备第二章作业管理和用户接口2．作业由哪几部分组成?各有什么功能?答：作业由三部分组成：程序、数据和作业说明书。
程序和数据完成用户所要求的业务处理工作，作业说明书则体现用户的控制意图。
3．作业的输入方式有哪几种?各有何特点答：作业的输入方式有5种：联机输入方式、脱机输入方式、直接耦合方式、SPOOLING（Simultaneous Peripheral OperationsOnline）系统和网络输入方式，各有如下特点：（1）联机输入方式：用户和系统通过交互式会话来输入作业。
操作系统原理-第三章进程管理习题(1)
第三章进程管理习题一. 单选题1. UNIX操作系统的进程控制块中常驻内存的是（）。
A.proc结构B.proc结构和核心栈C.ppda区D.proc结构和user结构2. 当（）时，进程从执行状态转变为就绪状态。
A.进程被调度程序选中B.时间片到C.等待某一事件D.等待的事件发生3.在进程状态转换时，下列（）转换是不可能发生的。
A.就绪态→运行态B.运行态→就绪态C.运行态→阻塞态D.阻塞态→运行态4.下列各项工作步骤中，（）不是创建进程所必需的步骤。
A.建立一个PCBB.作业调度程序为进程分配CPUC.为进程分配内存等资源D. 将PCB链入进程就绪队列5.下列关于进程的叙述中，正确的是（）。
A.进程通过进程调度程序而获得CPU。
B.优先级是进行进程调度的重要依据，一旦确定不能改变。
C.在单CPU系统中，任一时刻都有1个进程处于运行状态。
D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为等待状态。
6.从资源管理的角度看，进程调度属于（）。
A.I/O管理B.文件管理C.处理机管理D.存储器管理7.下列有可能导致一进程从运行变为就绪的事件是（）。
A.一次I/O操作结束B.运行进程需作I/O操作C.运行进程结束D.出现了比现运行进程优先权更高的进程8.一个进程释放一种资源将有可能导致一个或几个进程（）。
A.由就绪变运行B.由运行变就绪C.由阻塞变运行D.由阻塞变就绪9.一次I/O操作的结束，有可能导致（）。
A.一个进程由睡眠变就绪B.几个进程由睡眠变就绪C.一个进程由睡眠变运行D.几个进程由睡眠变运行10.当一个进程从CPU上退下来时，它的状态应变为（）。
A.静止就绪B. 活动就绪C. 静止睡眠D. 活动睡眠11.为使进程由活动就绪变为静止就绪，应利用（）原语？** B. ACTIVE C. BLOCK D. WAKEUP12.在下面的叙述中，不正确的是（）。
A.一个进程可创建一个或多个线程B.一个线程可创建一个或多个线程C.一个线程可创建一个或多个进程D.一个进程可创建一个或多个进程13. 若系统中只有用户级线程，则处理机调度单位是（）。
精品文档-计算机操作系统教程(第二版)(徐甲同)-第3章
第3章 进程管理 图 3.1 程序的顺序执行
第3章 进程管理
显然，程序的顺序执行具有如下特性： (1) 当顺序程序在处理机上执行时，处理机严格地顺序执行 程序规定的动作。每个动作都必须在前一动作结束后才能开始。 除了人为的干预造成机器暂时停顿外，前一动作的结束就意味着 后一动作的开始。程序和机器执行程序的活动严格一一对应。 (2) 一个程序在机器中执行时，它独占全机资源，除了初始 状态外，只有程序本身规定的动作才能改变这些资源的状态。
第3章 进程管理
2. 程序和机器执行程序的活动不再一一对应 程序和机器执行程序的活动是两个概念。程序是指令的有序 集合，是静态的概念；而机器执行程序的活动是指指令序列在处 理机上的执行过程，或处理机按照程序执行指令序列的过程。通 常把机器执行程序的活动称为“计算”。显然，“计算”是一个 动态的概念。
程序和数据集合两部分是进程存在的物质基础，即进程的实 体。
第3章 进程管理
进程控制块(或任务控制块)包含了进程的描述信息和控制信 息，是进程的动态特性的集中反映。不同的操作系统其进程控制 块的内容及信息量也不同。在小型机、微型机等比较简单的操作 系统中，PCB只占用十几个单元；而在一些大、中型机的操作系 统中，PCB的内容可能占用几十甚至上百个单元。
第3章 进程管理
直接制约关系通常是在彼此之间有逻辑关系的两个并发执行 的程序之间发生的。例如，一个正在执行的程序段需要另一程序 段的计算结果，只有当另一程序段在某一时刻送来计算结果时， 正在执行的程序段才能继续执行下去。否则它就一直等待，无法 执行。两个并发程序段以间接方式发生制约关系是由竞争使用同 一资源引起的。得到资源的程序段可以继续执行，得不到资源的 程序段就只好暂停等待。
第3章 进程管理
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表3-1 PCB信息
进程标识符 进程当前状态 现场保护区 程序和数据地址 进程优先级 资源清单 进程通信信息 互斥和同步机构 家族联系 链接字 总链指针
表3-1 PCB信息
3.1 进程的基本概念
就绪指针 执行指针 等待指针 空闲指针
PCB1 2
PCB2 3 PCB3 4 PCB4 13 PCB5 6 PCB6 7 PCB7 9 PCB8 PCB9 10 PCB10 PCB11 12 PCB12 i PCB13 ……
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3.2 进程管理
3.2.2 进程撤消原语
撤消原语Kill操作如下：
void kill 输入：进程标识符PID 输出：无
(2)计算进程和I/O进程
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3.1 进程的基本概念
3. 进程的特征和利弊 特征： 1）动态性 2）并发性 3）独立性 4）异步性/间断性 5）结构特征 每个进程都有进程控制块PCB：其包含描
述进程和控制信息 引入进程增加开销：空间开销和时间开销
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3.1 进程的基本概念
4. 进程的状态与变迁 进程的三种基本状态及其状态变迁如图3-4 在不同的系统中，进程可以设置更多的状态
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3.1 进程的基本概念
2. 进程类型 (1)系统进程和用户进程，两者的区别: 1)系统进程被分配一个初始的资源集合，
其可以独占或按最高优先权限优先使用这 些资源。但用户进程必须通过系统服务请 求来申请资源，并竞争资源
2）用户进程不能直接完成I/O操作，而系 统进程可以做显示的、直接的I/O操作 3）系统进程在管态下运行，而用户进程在 目态下运行
执行
进程调度
等待条件发生
就绪
条件发生
等待
图3-4 进程基本状态变迁
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表3-1 PCB信息
3.1 进程的基本概念
5. 进程描述——进程控 制块PCB 1)PCB的作用：标识进 程存在的唯一实体 2）进程控制块的内容 进程控制块PCB常用的
信 息如表3-1。 3）PCB的组织方式 a)链接方式如图3-5 b)索引方式如图3-6精选课件
I1
C1
P1
I2
C2
P2
作业1
作业2
图3-1 程序顺序性 (2)封闭性 (3)可再现性
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……….
3.1 进程的基本概念
3.1.2 程序并发执行 I1 1.程序的并发执行
如图3-2，I3、C2、P1 I2
C1
是并发执行的，则使用
I3
C2
P1
下面的语句描述： cobegin
计算机操作系统
Computer Operating System
刘 腾 红 主编
清华大学出版社
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第3章 进程和处理机管理
要求学生掌握程序的顺序执行和并发执 行；进程的定义、特点及状态变迁；进 程的管理；线程的概念、类别；进程间 的同步与互斥；进程通信；死锁产生的 原因与解除方法；处理机、进程和作业 的调度方法；最后还要了解Windows XP 的进程和线程管理。
3.2 进程管理
3.2.1 进程创建原语
创建原语描述如下：
算法：create 输入：新进程的符号名，优先级，开始执行地址 输出：新创建进程的内部标识符PID { 在总链队列上查找有无同名的进程； if (有同名进程) return （错误码） /*带错误码返回*/ 在空闲PCB队列申请一个空闲的PCB结构； if (无空PCB结构) return （错误码）； /*带错误码返回*/ 用参数填充PCB内容； 置进程为就绪状态； 将新进程的PCB插入到就绪队列； 将新进程的PCB插入到总链队列中； 设置进程的家族关系； return （新进程PID）； } /* create(name, priority, start-addr) */
3.2 进程管理
3.2.1 进程创建原语
进程创建原语的主要功能是为被创建进 程建立一个PCB
创建进程原语的操作过程是：首先从空 闲PCB队列中申请一个可用的PCB，申请
到 后为该PCB分配一个内部标识符；然后填
入 创建者提供的参数和直接从父进程继承的 参数；把新进程设为就绪状态，并插入到 就绪队列和进程家精族选课；件 最后，返回为新进
图3-5 按链接方式组织PCB
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3.1 进程的基本概念
等待指针 就绪指针 空闲指针
1 2 3 4 13
5 6 7 9 10
11 12
索引表
图3-6 按索引方式组织PCB
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PCB1
PCB2 PCB3 PCB4 PCB5 PCB6 PCB7 PCB8 PCB9 PCB10 PCB11 PCB12 PCB13
图3-3 并发进程间的通信
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3.1 进程的基本概念
3.1.3 进程描述
1. 进程定义 最能反映进程实质的定义有： 1）进程是程序的一次执行活动； 2）进程是可以和别的计算并发执行的计 算； 3）进程是一个程序在对应数据结构上的 进行的操作；
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3.1 进程的基本概念
4）所谓进程，就是一个程序在给定活动 空间和初始环境下，在一个处理机上的执 行过程；
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第3章 进程和处理机管理
3.1 进程的基本概念 3.2 进程管理 3.3 线程的概念 3.4 进程间的同步与互斥 3.5进程通信 3.6死锁 3.7处理机调度 3.8Window精s选X课P件的进程和线程管理
3.1 进程的基本概念
3.1.1 程序顺序执行
1. 程序顺序执行
5）进程是程序在一个数据集合上运行的 过程，它是系统进程资源分配和调度的一 个独立单位。
国内的定义：进程，是一个具有一定独 立功能的程序，是关于某个数据集合的一 次运行活动。
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3.1 进程的基本概念
1. 进程定义 进程和程序的联系和区别: 1）程序是指令的有序集合，其本身没有 任何运行的含义，它是一个静态的概念。 进程是程序在处理机上的一次执行过程， 它是一个动态的概念。 2）进程具有并行特征，能与其它进程并 行地活动；
I3;
I4
C3
P2
C4
P3
C2;
P4
P1; coend;
图3-2 程序段并发执行
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3.1 进程的基本概念
2. 程序并发执行的特点
(1)失去了程序的封闭性
程序之间的相互制约关系(间接关系和直接
关系)导致程序“执行---暂停---执行”，即
程序的执行具有间断性。
(2) 通信性:如图3-3
A
B
(3) 独立性 C