2014年广东松田学院专插本《计算机操作系统》第二章考试纲领答案

进程的基本概念

1. 掌握程序的顺序执行时的特征

i. 顺序性：处理机的操作必须严格按照程序所规定的顺序执行

ii. 封闭性：程序在执行时独占系统的全部资源，因此，机器资源状态的改变只与执行的程序有关。

iii. 可再现性：只要初始条件相同，一个程序的多次重复执行，将得到相同的结果

2. 掌握前趋图的所表达的意思和绘制画法

 

3. 掌握程序的并发执行时的特征

i. 间断性：由于资源共享和相互合作，并发执行的程序间形成了相互制约关系，导致程序的运行过程出现“执行-暂停-执行”的现象

ii. 失去封闭性：程序在执行时与其他并发执行的程序共享系统的资源，因此，资源状态的改变还与其他程序有关，既程序本身的执行环境要受到外界的影响

iii. 不可再现性：同样的初始条件，一个程序的多次重复执行，可得到不同的结果

4. 掌握进程的概念与状态转换情况

i. 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

ii. 进程的状态情况：处于就绪状态的进程，获得CPU后，便从就绪状态转化成执行状态。正在执行的进程由于时间片用完而暂停执行时，便从执行状态转换成就绪状态。正在执行的进程，由于等待某种事件的完成而无法继续执行时，便从执行状态转换成阻塞状态。阻塞的进程所等待的事件完成后，便从阻塞状态转换成就绪状态

5. 掌握进程控制块含义

i. 进程控制块（PCB）含义：为了描述和控制进程的运行，系统为每个进程定义了一个数据结构。这个数据结构包含进程识标符、处理机状态、进程调度和控制信息

进程控制

1. 掌握原语、原子操作的概念

i. 原语：是指由若干条指令组成、用来实现某个特定操作的一个过程。

ii. 原子操作：是指一个操作中的所有动作要么全做，要么全不做

2. 掌握进程状态图

3. 了解进程状态转变的事件与各种原语（上图中的，激活、挂起，这些都是事件）

进程同步

1. 掌握临界资源的含义以及临界区的概念

i. 临界资源：是指在计算机中的许多资源一次只能允许一个进程使用

ii. 临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码

2. 掌握同步机制应遵循的规则

i. 空闲让进：临界资源空闲时，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以便有效地利用资源

ii. 忙则等待：当临界资源正被访问时，其他要求进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥使用

iii. 有限等待：任何要求访问临界资源的进程应能在有限的时间内进入自己的临界区

iv. 让权等待：不能进入临界区的进程应立即释放CPU，以免“忙等”

3. 了解信号量在进程运行过程中的作用

i. 信号量在进程运行过程中的作用：

1. 利用信号量实现进程互斥

2. 利用信号量实现前趋关系

4. 掌握利用信号量解决进程互斥与同步的方法

i. 利用信号量解决进程互斥的方法：只须为该资源设置一个互斥信号量mutex，并将其初值置为1，然后将访问该资源的临界区置于wait(mutex)和signal(mutex)之间

ii. 利用信号量解决进程同步的方法：若Pi是Pj的直接前趋，怎可设置一个初值为0的公用信号量S，并将signal(S)操作放在Pi后，而在Pj前插入wait(S)操作，以保证Pi和Pj开始执行之前完成

5. 掌握管程的概念

i. 管程：是由一组局部变量对局部变量进行操作的进程以及对局部变量进行初始化的语句序列构成的一个软件模块

经典进程的同步问题

1. 了解用信号量解决经典进程的同步问题方法

进程通信

1. 掌握进程通信的类型

i. 共享存储器系统:高级通信中的共享存储器系统是指进程之间通过对共享存储区的读写来交换数据；低级通信中的共享存储器系统是指利用共享的数据结构来进行进程通信

ii. 信息传递系统：信息传递系统中，进程间的数据交换以格式化的信息（网络中的报文）为单位，根据现实方式，信息传递系统又可以分为直接通信和间接通信。直接通信是源进程直接将信息发送给目标进程；间接通信是指进程间的通信需要一个中间体做媒介（如信箱）

iii. 管道通信：是指连接两个进程的一个打开的共享文件，发送进程以字符流的形式将大量的信息写入管道，接收进程则在需要时从管道中读出数据

2. 了解进程通信实现的内容

i. 进程之间通信时，源进程可以直接或间接地将信息传送给目标进程分为直接通信和间接通信。直接通信是源进程直接将信息发送给目标进程；间接通信是指进程间的通信需要一个中间体做媒介（如信箱）

 

线程

1. 掌握线程的基本概念

i. 线程是CPU调度和分派的基本单位

ii. 线程的属性：

1. 轻型实体：除了一些在运行中不可少的资源外，线程基本上不拥有系统的资源

2. 独立调度和分派的基本单位：

3. 可并发并行：同一个进程中的多个进程以及不同进程中的多个线程均可以并发地执行

4. 共享进程资源：同一个进程中的各个线程可以共享该进程所拥有的全部资源

2. 了解内核支持线程和用户级线程的实现与区别

i. 内核支持线程的实现：通过内核系统的直接调用来实现

ii. 用户级线程的实现是通过管理和控制线程的函数集合来实现

iii. 内核支持线程和用户级线程之间的区别是。内核支持线程可以直接利用系统的调用为它服务，而用户级线程必须借助中间系统的帮助才能取得内核的服务