操作系统练习题 - 进程的描述与控制

冷不防 2022-05-09 12:18 324阅读 0赞

### 什么是并发？什么是并行？用日常生活中的例子举例说明。 ###

并发：在同一个时间段内，能够交替执行不同的任务（同一时刻还是只能处理一个事务）。

并行：在同一个时间段内，能够同时执行不同的任务。

生活中例子：

并发：用手机看电影，电话响了接了电话再继续看。

并行：用电视看电影，电话响了边接电话边看电影。

### 在操作系统中为什么要引入进程的概念？它会产生什么样的影响？ ###

引入进程：

简单的说，就是为了程序在多道执行环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而引入进程概念。

在多道程序执行时，需要共享系统资源，从而导致各程序在执行过程中相互制约的关系，程序的执行表现出间断性的特征。这些特征都是在程序执行过程中发生的，是动态过程，而传统的程序本身是一组指令的集合，是一个静态的概念，无法描述程序在内存中的执行情况，即我们无法冲程序的字面上看出它何时执行，何时停顿，也无法看出与其他执行程序的关系。因此，程序这个静态概念已经不能如实反映程序并发执行过程的特征。为了深刻描述程序动态执行的特征，人们引入进程的概念。

影响：使程序的并发执行得以实行。

### 试说明PCB的作用具体表现在那些方面？为什么说PCB是进程存在的唯一标志？ ###

PCB的作用：1. 标识进程的存在；2. 动态地记录进程运行过程中的各类信息，如进程状态、中断现场、进程的优先级等，提供给OS的进程管理和进程调度使用；3. 实现进程的间断性运行方式；4. 实现与其他进程的同步与通信。

PCB随进程的创建而产生、在进程执行的过程中动态地记录各信息的变化。当一个进程完成其功能后，系统收回PCB，进程也随之消失。因此PCB是进程存在的唯一标志。

### 说明进程的三个基本状态及其相互转换的典型原因？ ###

![70][]

### 试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序？ ###

动态性：　动态性是进程最基本的特征，表现为由创建而产生、由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，游撤销而消亡。进程有一定的生命期，而程序只是一组有序的指令集合，静态实体。

并发性： 并发性是进程的重要特征，同时也是操作系统的重要特征。引入进程的目的是为了让程序能和其他程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。

独立性： 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。

### 什么临界资源和临界区？临界区管理的基本准则是什么？  ###

临界区： 每个进程中访问临界资源的那段程序叫做临界区。进程对临界区的访问必须互斥，每次只允许一个进程进去临界区，其他进程等待。

临界资源： 指每次只允许一个进程访问的资源，分硬件临界资源、软件临界资源。

临界区管理的基本准则：

1.  如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。
2.  任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。
3.  进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。
4.  如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。

### 为什么要在操作系统中引入线程？试从调度性、并发性、 拥有资源和系统开销4个方面对进程和线程进行比较。 ###

在操作系统中引入线程，目的是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使得OS具有更好的并发性，提高CPU利用率。线程是系统调度的基本单位，进程是分派资源的基本单位。

调度性： 线程在OS中作为调度和分派的基本单位，进程只作为资源拥有的基本单位。

并发性： 进程可以并发执行，一个进程的多个线程也可以并发执行。

拥有资源： 进程始终是拥有资源的基本单位，线程只拥有运行时必不可少的资源，本身基本不拥有资源，但可以访问隶属进程的资源。

系统开销： 操作系统在创建、撤销和切换进程时付出的开销远大于线程。

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