杭电-操作系统补充作业.docxVIP

第一次：

1.什么是线程？简述与进程的区别和联系（从并发性、调度性、拥有资源及系统开销等方面阐述）。答：

a.调度性。在传统的操作系统中，拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程，在引入线程的OS中，则把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位；

b.并发性。在引入线程的OS中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间，亦可并发执行，因而使OS具有更好的并发性；

c.拥有资源。无论是传统的操作系统，还是引入了线程的操作系统，进程始终是拥有资源的一个基本单位，而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外，本身基本不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源；

d.开销。由于创建或撤销进程时，系统都要为之分配和回收资源，如内存空间等，进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程，因此，操作系统在创建、撤消和切换进程时所付出的开销将显著地大于线程。

2.进程有哪三种基本状态？进程在三种基本状态之间转换的典型原因是什么？

三种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态。

（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源（进程调度）；

（2）执行状态→就绪状态：时间片用完

（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求

（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成

3.同步机制应该遵循哪些基本准则？你认为整型信号量机制遵循了同步机制的哪些基本准则？

4.在Linux系统中运行下面程序，最多可产生多少个进程？画出进程家族树。

main()

{

fork();

fork();

fork();

}

最多可以产生7个进程。

其家族树为：

5.使用信号量实现下面的前趋图。

6.用信号量解决“独木桥”问题：同一个方向行人可连续过桥，当某一方向有人过桥时，另一个方向的行人必须等待；当某一方向无人过桥时，另外方向的行人可以过桥。

1)写出记录型信号量的P、V操作的定义。

2)本问题中有哪些同步或互斥关系？

3)给出两个方向任一行人通过独木桥的同步算法。

7.设有两个生产者进程A、B和一个销售者进程C，他们共享一个无限大的仓库，生产者每次循环生产一个产品，然后入库供销售者销售；销售者每次循环从仓库中取出一个产品销售。如果不允许同时入库，也不允许边入库边出库，而且要求生产A产品和B产品的件数满足以下关系：

-n≤A的件数－B的件数≤m

其中n、m是正整数，但对仓库中A产品和B产品的件数无上述要求，请用信号量机制写出A，B，C三个进程的工作流程。

第二次：

何为死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？

所谓死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。产生死锁的原因为竞争资源和进程间推进顺序非法。其必要条件为互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件，环路等待条件。

什么是高级调度、中级调度和低级调度？

（1）高级调度：又称作业调度。其主要功能是根据一定的算法，从输人的一批作业中选出若干个作业，分配必要的资源，如内存、外设等，为它建立相应的用户作业进程和为其服务的系统进程（如输人、输出进程），最后把它们的程序和数据调人内存，等待进程调度程序对其执行调度，并在作业完成后作善后处理工作。

（2）中级调度：为了使内存中同时存放的进程数目不至于太多，有时就需要把某些进程从内存中移到外存上，以减少多道程序的数目，为此设立了中级调度。特别在采用虚拟存储技术的系统或分时系统中，往往增加中级调度这一级。所以中级调度的功能是在内存使用情况紧张时，将一些暂时不能运行的讲程从内存对换到外存上等待。当以后内存有足够的空闲空间时，再将合适的进程重新换人内存，等待进程调度。引人中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。它实际上就是存储器管理中的对换功能。

（3）低级调度：又称进程调度。其主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。执行低级调度功能的程序称做进程调度程序，由它实现CPU在进程间的切换。进程调度的运行频率很高，在分时系统中往往几十毫秒就要运行一次。进程调度是操作系统中最基本的一种调度。在一般类型的操作系统中都必须有进程调度，而且它的策略的优劣直接影响整个系统的计能。

简述多级反馈队列调度算法，并说明其为什么能较好地满足各方面用户的需要？

多级反馈队列调度算法是一种性能较好的作业低级调度策略，能够满足各类用户的需要。对于分时交互型短作业，系统通常可在第一队列（高优先级队列）规定的时间片内让其完成工作，使终端型用户都感到满意；对短的批处理作业，通常，只需在第一或第一、第二队列（中优先级队列）中各执行一个时间片就能完成工作，周转时间仍然很短；对长的批