操作系统课后习题答案2.pdfVIP

2.进程和线程的管理

例题解析

例2.2.1试说明进程和程序之间的区别和联系。

解进程和程序是既有区别又有联系的两个概念。

进程是动态的，程序是静态的。程序是一组有序的指令集合，是一个静态的概念；进程则是

程序及其数据在计算机上的一次执行，是一个动态的集合。离开了程序，进程就失去了存在

的意义，但同一程序在计算机上的每次运行将构成不同的进程。程序可看作是电影的胶片，

进程可以看作电影院放电影的过程。

一个进程可以执行多个程序，如同一个电影院的一场电影可放映多部影片。

一个程序可被多个进程执行，如同多个影院同时利用一个电影的胶片放映同一部电影。

程序可以长期保存，进程只能存在于一段时间。程序是永久存在的，而进程有从被创建到消

亡的生命周期。

例2.2.2举例说明多道程序系统失去了封闭性和再现性。

解例如，有两个循环程序A和B，共享一个变量N。程序A每执行一次时，都要做N：=N+1

操作；程序B则每执行一次时，都要执行print(N)操作，然后再将N的值置成“0”。程序A

和B在多道程序系统中同时运行。假定某时刻变量N的值为n，可能出现下述三种情况：

N：=N+1在print(N)和N：=0之前，此时得到N值变化过程为n+1、n+1、0；

N：=N+1在print(N)和N：=0之后，此时得到N值变化过程为n、0、1；

N：=N+1在print(N)之后和N：=0之前，此时得到N值变化过程为n、n+1、0。

所以，在A、B程序多次执行过程中，虽然其每次执行时的环境和初始条件都相同，但每次

得到的结果却不一定相同。

例2.2.3为什么将进程划分成执行、就绪和阻塞三个基本状态？

解根据多道程序执行的特点，进程的运行是走走停停的。因此进程的初级状态应该是执行和

等待状态。处于执行状态的进程占用处理机执行程序，处于等待状态的进程正在等待处理机

或者等待其它某种事件的发生。但是，当处理机空闲时，并不是所有处于等待状态的进程都

能放到处理机上执行，有的进程即使分配给它处理机，它也不能执行，因为它的执行的条件

没有得到满足。因此，将等待状态的进程分成两部分，一部分是放在处理机上就能立即执行，

这就是就绪的进程；另一部分是仍需等某种事件发生的进程，即使放在处理机上也不能执行

的进程，这就是阻塞进程。

例2.2.4进程的挂起状态与进程的阻塞状态和就绪状态有何异同？

解相同点是它们都没有占用处理机。不同点是挂起状态的进程是处于一种静止状态，不会参

与对资源的竞争，在解除挂起之前，进程不会有新的资源要求，也不会有占用处理机的机会；

阻塞状态和就绪状态的进程均处于活动状态，它们都有获得处理机的机会，都可能有新的资

源要求。

例2.2.5两个并发进程P1和P2的程序代码在下面给出。其中，A、B、C、D和E均为原

语。

P1:beginP2:begin

A;D;

B;E;

C;end

end

请给出P1、P2两个进程的所有可能执行的过程。

解P1和P2进程以不可预知的速度推进，它们所有可能的执行过程为：

(1)A→B→C→D→E(2)A→B→D→E→C

(3)A→B→D→C→E(4)A→D→B→E→C

(5)A→D→B→C→E(6)A→D→E→B→C

(7)D→E→A→B→C(8)D→A→B→C→E

(9)D→A→B→E→C(10)D→A→E→B→C

例2.2.6在操作系统中为什么要引入进程这一概念？

解在单道程序设计环境下，CPU被一道程序独占，CPU严格按该程序的指令顺序来执行。单

道程序具有顺序性、封闭性和可再现性。单道程序有许多局限性，于是出现了多道程序。在

多道程序环境中，有若干个程序同时运行，具有了许多新的特征，如并发性、动态性以及相

互制约性等。这时，程序的概念已经不能描述上述这些特征，并发程序的特征必须用新的概

念来描述，于是引进了“进程”的概念。

例2.2.7在多道程序系统，当进程需要等待某种事件发生时，进程将进入何种状态？

解当进程需要等待某种事件发生时，进程进入何种状态取决于进程程序的处理方式。进程可

以调用阻塞原语，将自己阻塞，暂时放弃处