第2章教材習題解答

1、1第2章進程管理進程管理“練習與思考練習與思考”解答解答1基本概念和術(shù)語基本概念和術(shù)語進程、進程互斥、進程同步、臨界資源、臨界區(qū)、死鎖進程進程是程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過程。進程互斥進程互斥：各個進程彼此不知道對方的存在，邏輯上沒有關(guān)系，由于競爭同一資源（如打印機、文件等）而發(fā)生相互制約。進程同步進程同步：各個進程不知對方的名字，但通過對某些對象（如IO緩沖區(qū)）的共同存取來協(xié)同完成一項任務(wù)。臨界資源臨界資源：一次僅允許一個進程使用的資源。

2、臨界區(qū)臨界區(qū)：在每個進程中訪問臨界資源的那段程序。死鎖死鎖是指在一個進程集合中的每個進程都在等待僅由該集合中的另一個進程才能引發(fā)的事件而無限期地僵持下去的局面。2基本原理和技術(shù)基本原理和技術(shù)（1）在操作系統(tǒng)中為什么要引入進程概念？它與程序的區(qū)別和聯(lián)系是什么？在操作系統(tǒng)中，由于多道程序并發(fā)執(zhí)行時共享系統(tǒng)資源，共同決定這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行過程中就出現(xiàn)了相互制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走停?！钡男聽顟B(tài)。這些都是在程序的動

3、態(tài)過程中發(fā)生的。用程序這個靜態(tài)概念已不能如實反映程序并發(fā)執(zhí)行過程中的這些特征。為此，人們引入“進程”這一概念來描述程序動態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)。進程與程序的主要區(qū)別是：進程是動態(tài)的；程序是靜態(tài)的。進程有獨立性，能并發(fā)執(zhí)行；程序不能并發(fā)執(zhí)行。二者無一一對應(yīng)關(guān)系。進程異步運行，會相互制約；程序不具備此特征。但進程與程序又有密切的聯(lián)系：進程不能脫離具體程序而虛設(shè)，程序規(guī)定了相應(yīng)進程所要完成的動作。（2）進程的基本狀態(tài)有哪幾種？通常在操作系統(tǒng)中，進程

4、至少要有三種基本狀態(tài)。這三種基本狀態(tài)是：運行態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)（或等待態(tài)）。（3）用如圖323所示的進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖能夠說明有關(guān)處理機管理的大量內(nèi)容。試回答：①什么事件引起每次顯著的狀態(tài)變遷？②下述狀態(tài)變遷因果關(guān)系能否發(fā)生？為什么？（A）2→1（B）3→2（C）4→1①就緒→運行：CPU空閑，就緒態(tài)進程被調(diào)度程序選中。運行→就緒：正在運行的進程用完了本次分配給它的CPU時間片。運行→阻塞：運行態(tài)進程因某種條件未滿足而放棄對CPU的占用，如

5、等待讀文件。圖323進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖3（8）計算機系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是什么？計算機系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是：資源有限且操作不當。此外，進程推進順序不合適也可以引發(fā)的死鎖。（9）發(fā)生死鎖的四個必要條件是什么？發(fā)生死鎖的四個必要條件是：互斥條件，不可搶占條件，占有且申請條件，循環(huán)等待條件。（10）一般解決死鎖的方法有哪三種？一般解決死鎖的方法有：死鎖的預(yù)防、死鎖的避免、死鎖的檢測與恢復(fù)。3思考題思考題（1（是否所有的共享資源都是臨界資

6、源？為什么？不是所有的共享資源都是臨界資源。因為臨界資源是一次僅允許一個進程使用的資源，而系統(tǒng)中有很多資源可以讓多個進程同時使用，例如硬盤、正文段等。（2（系統(tǒng)中只有一臺打印機，有三個用戶的程序在執(zhí)行過程中都要使用打印機輸出計算結(jié)果。設(shè)每個用戶程序?qū)?yīng)一個進程。問：這三個進程間有什么樣的制約關(guān)系？試用P、V操作寫出這些進程使用打印機的算法。因為打印機是一種臨界資源，所以這三個進程只能互斥使用這臺打印機，即一個用戶的計算結(jié)果打印完之后，另

7、一個用戶再打印。設(shè)三個進程分別為A、B和C。設(shè)一個互斥信號量mutex，其初值為1。進程A進程B進程CP(mutex)P(mutex)P(mutex)使用打印機使用打印機使用打印機V(mutex)V(mutex)V(mutex)（3（判斷下列同步問題的算法是否正確？若有錯，請指出錯誤原因并予以改正。①設(shè)A，B兩個進程共用一個緩沖區(qū)Q，A向Q寫入信息，B從Q讀出信息，算法框圖如圖324所示。②設(shè)A，B為兩個并發(fā)進程，它們共享一個臨界資源。