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1、什么是前趋图？为什么要引入前趋图？

2、画出下面语句的前趋图。

  • S1:a=x+y;

  • S2:b=z+1;

  • S3:c=a-b;

  • S4:w=c+1;

3、为什么程序并发执行会产生间断性特征？

由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的程序之间形成了相互制约的关系。

如同题目2的S3某个步骤需要用S2的数据，就需要暂停，等到S2运行后，S3继续运行

4、程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再生性？

失去封闭性：

程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，这些资源的状态也由这些程序改变，导致，某个程序运行时，它的环境会受到其它程序的影响

失去可再生性：

程序并发执行时，由于它们共享系统资源，如果某些程序对某个共享变量进行操作，这些程序运行的顺序不同，会对变量进行不同的修改结果。由于失去了封闭性，即使环境相同但执行结果也会不同

5、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？

为了解决程序并发执行时，程序失去了“封闭性”和“可再生性”的问题，而引入“进程”概念。

进程控制块（PCB）

专门用来记录进程活动过程和基本情况的数据结构

进程的构成

_程序段、数据段、PCB_三个一起组成了进程实体

进程的定义：

进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位

6、从动态性、并发性、独立性比较进程与程序。

动态性：

动态性是_进程最基本的性质_，进程有一定的生命周期，进程是动态的；而程序只是指令的集合，程序是静态的

并发性：

并发性是进程重要的性质，也是OS的重要性质。多个进程同时存在于内存中，并在一段时间内同时运行，某个瞬间只有一个进程在运行，但在某段时间内，cpu切换不同进行运行，所以在一段时间内，表现为多个进程同时运行。

独立性：

进程实体是能独立运行、独立获得资源、独立接受调度的基本单位，没有建立1PCB的程序不能作为一个独立的单位参与运行。

异步性：

进程按各自独立，不可预知的速度向前推进。

为了能使进程并发执行结果是可再现的，OS引入进程同步机制

7、PCB的作用具体表现在哪些方面？为什么说PCB是进程存在的唯一标志？

表现方面

PCB用来保存每个进程的活动信息，包括_进程标识、占用空间、运行状态、资源使用_等信息。

原因

系统总是通过PCB对进程进行控制，也只能通过PCB感知进程的存在。

8、PCB提供了进程管理和进程调度所需要的哪些信息？

进程标识符：

用来唯一地标识一个进程，pid

处理机状态：

当进程被切换时，处理机状态信息必须保存在相对PCB中

如，下一条指令地址；程序状态字PSW

进程调度信息：

调度：决定进程执行顺序

包含进程状态、进程优先级、已经等待cpu时间、已经执行时间等

进程控制信息：

程序和数据的地址、进程同步和通信机制

9、进程控制块的组织方式有哪几种？

3种，线性方式、链接方式、索引方式

线性方式

所有PCB都在一张表中

链接方式

具有相同状态的进程PCB链接成一个队列，就形成了“就绪队列”、“阻塞队列”、“空白队列”等。

索引方式

根据进程状态不同，建立就绪队列表、阻塞队列表等。每个索引表中，记录PCB在PCB表中的地址。

10、什么是操作系统内核？内核的主要功能是什么？

定义：将一些与硬件紧密相关的模块，各种常用的设备驱动程序，将它们常驻内存中。

功能：中断处理、时钟管理、原语操作

11、说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

就绪状态的程序，被分配处理机后，即可变成运行状态

运行状态的进程，因为缺少资源，进入阻塞状态；或因为时间片用完，进入就绪状态

阻塞状态的进程，获取到需要的资源，重新变成就绪状态，_不能_直接变成运行状态！！！

12、为什么要引入扶起状态？该状态有什么性质？

原因：为了分析各观察进程；系统为了减少负荷，将不重要的进程挂起；

性质：处于挂起状态的进程，不能接收处理机调度

13、在进行进程切换时，要保存的处理机状态信息有哪些？

  1. 下一条指令的地址

  2. 程序状态字PSW

  3. 过程中和系统调用参数及调用地址

14、创建一个进程时所要完成的工作。

申请空白PCB

为新进程申请唯一的数字标识符，并从PCB集合中，拿一个空白PCB

为进程分配运行所需的资源

如内存、文件、I/O设备、处理机等

初始化PCB

初始化标识信息，将_标识符pid和父进程pid_填写入PCB

初始化处理机状态信息：程序计数器指向_入口地址_

初始化处理机控制信息：将进程设置为就绪/静止就绪状态，设置优先级等

15、在撤消一个进程所要完成的主要工作是什么？

结束进程

根据进程的标识符，从PCB集合中找到该进程的PCB，读出该进程状态

  1. 若该进程正在被执行，需要立即终止进程

  2. 若该进程还有子子孙孙进程，需要将子孙进程全部停止

  3. 将被终止的进程资源全部还给父进程不系统

  4. 将终止进程的PCB从所有队列中除去

16、为什么要在OS中引入线程？

引入线程，为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS有更好的并发性

17、说明线程拥有的属性。

调度的基本单位

传统的OS中，进程是作为独立调度和分派的基本单位

引入线程的OS中，线程作为独立调度和分派，能独立运行的基本单位。

切换线程的*****代价远低*于切换进程的代价。

并发性

不同进程可以并发执行；

同一个进程的多个线程可以并发执行；不同进程的多个线程也可以并发执行。

拥有资源

进程作为拥有资源的基本单位

线程本身不拥有资源，仅有一点必不可少的，让线程能运行的资源；

多个线程可以共享该进程的全部资源

独立性

每个进程拥有一个独立的地址空间和资源，不同进程不能相互访问

同一个进程的不同线程，因为可以共享进程的全部资源，并需要不同线程相互合作，因为独立性很低

18、试说明用户级线程的实现方法。

  1. 所有线程的创建、撤消等功能，无需内核的支持，线程的TCB也设置在用户空间

19、引起创建进程的事件

  1. 用户登录：用户登录成功，系统为用户创建一个进程

  2. 作业调度：调度某个作业到内存时，会为作业创建进程

  3. 提供服务：运行中的用户程序提出某个请求后，系统专门创建一个进程，用来提供服务

  4. 应用请求：用户进程已经创建的进程，如某个用户进程创建同进程的线程