试说明PCB的作用为什么说PCB是进程存在的唯一标志

试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?

答：1. PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构.PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息.因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程. 2. 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志

进程控制块

概述 进程控制块(PCB)（系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，用它 来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。系统利用PCB来控制 和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。进程与PCB 是一 一对应的） 编辑本段应用 在不同的操作系统中对进程的控制和管理机制不同，PCB中的信息多少也 不一样，通常PCB应包含如下一些信息。 1、进程标识符 name： 每个进程都必须有一个唯一的标识符，可以是字符串，也可以是一个数 字。 2、进程当前状态 status： 说明进程当前所处的状态。为了管理的方便，系统设计时会将相 同的状态的进程组成一个队列，如就绪进程队列，等待进程则要根据等 待的事件组成多个等待队列，如等待打印机队列、等待磁盘I/O完成队列 等等。 3、进程相应的程序和数据地址，以便把PCB与其程序和数据联系起来。 4、进程资源清单。列出所拥有的除CPU外的资源记录，如拥有的I/O 设备 ，打开的文件列表等。 5、进程优先级 priority： 进程的优先级反映进程的紧迫程度，通常由用户指定和系统设置。 6、CPU现场保护区 cpustatus： 当进程因某种原因不能继续占用CPU时（如等待打印机），释放CPU ，这时就要将CPU的各种状态信息保护起来，为将来再次得到处理机恢复 CPU的各种状态，继续运行。 7、进程同步与通信机制用于实现进程间互斥、同步和通信所需的信号

量等。 8、进程所在队列PCB的链接字根据进程所处的现行状态，进程相应 的PCB参加到不同队列中。PCB链接字指出该进程所在队列中下一个进程 PCB的首地址。 9、与进程有关的其他信息。如进程记账信息，进程占用CPU的时间等。 编辑本段实例 Linux task_struct 在linux 中每一个进程都由task_struct 数据结构来定义. task_struct就是我们通常所说的PCB。 struct task_struct { long state; /*任务的运行状态（-1 不可运行，0 可运行(就绪)，>0 已停止）*/ long counter;/*运行时间片计数器(递减)*/ long priority;/*优先级*/ long signal;/*信号*/ struct sigaction sigaction[32];/*信号执行属性结构，对应信号将要执行的操作和标志信息*/ long blocked; /* bitmap of masked signals */ /* various fields */ int exit_code;/*任务执行停止的退出码*/ unsigned long start_code,end_code,end_data,brk,start_stack;/*代码段地址代码长度（字节数） 代码长度 + 数据长度（字节数）总长度堆栈段地址*/ long pid,father,pgrp,session,leader;/*进程标识号(进程号) 父进程号父进程组号会话号会话首领*/ unsigned short uid,euid,suid;/*用户标识号（用户id）有效用户id 保存的用户id*/ unsigned short gid,egid,sgid; /*组标识号（组id）有效组id 保存的组id*/ long alarm;/*报警定时值*/ long utime,stime,cutime,cstime,start_time;/*用户态运行时间内核态运行时间子进程用户态运行时间 子进程内核态运行时间进程开始运行时刻*/ unsigned short used_math;/*标志：是否使用协处理器*/

计算机操作系统习题及答案(2)

第2章 1）选择题 （1）分配到必要的资源并获得处理机时的进程状态是_B__。 A. 就绪状态 B. 执行状态 C. 阻塞状态 D. 撤消状态 （2）对进程的管理和控制使用_D__。 A. 指令 B. 信号量 C. 信箱 D. 原语 （3）程序的顺序执行通常在 A 的工作环境中，具有以下特征 C ；程序的并发执行在 B 的工作环境中，具有如下特征 D 。 A. 单道程序 B. 多道程序 C. 程序的可再现性 D. 资源共享 （4）下列进程状态变化中，__C__变化是不可能发生的。 A. 运行→就绪 B. 运行→等待 C. 等待→运行 D. 等待→就绪 （5）当__D__时，进程从执行状态转变为就绪状态。 A. 进程被调度程序选中 B. 等待的事件发生 C. 等待某一事件 D. 时间片到 （6）下面对进程的描述中，错误的是__D___。 A. 进程是动态的概念 B. 进程执行需要处理机 C. 进程是有生命期的 D. 进程是指令的集合 （7）操作系统通过__C__对进程进行管理。 A. JCB B. DCT C. PCB D. CHCT （8）下面所述步骤中，__A__不是创建进程所必需的。 A. 由调度程序为进程分配CPU B. 建立一个进程控制块 C. 将进程控制块链入就绪队列 D. 为进程分配内存 （9）多道程序环境下，操作系统分配资源以__C__为基本单位。 A. 程序 B. 指令 C. 进程 D. 作业 （10）如果系统中有n个进程，则就绪队列中进程的个数最多为__B__。 A. n+1 B. n-1 C. 1 D. n （11）原语的主要特点是_D__。 A. 并发性 B. 异步性 C. 共享性 D. 不可分割性 （12）下面对父进程和子进程的叙述不正确的是__A__。

计算机操作系统1-7章复习概念

第一章操作系统引论 1.1操作系统的目标与作用 操作系统的目标：①方便性②有效性：有效性包含的第一层含义是提高系统资源的利用率,第二层含义是，提高系统吞吐量③可扩充性④开放性用户实现与操作系统通信的三种方式：①命令方式②系统调用③图标——窗口 操作系统会管理处理机、存储器、I/O设备以及文件，处理机管理是应用于分配和控制处理机；存储器管理主要负责内存的分配与回收；I/O设备管理是负责I/O设备的分配与操纵；文件管理是用于实现对文件的存取、共享和保护。 1.2几种操作系统 ①单道批处理系统，内存中只允许存放一个作业，当前正在运行的作业驻留内存，执行顺序是先进先出。在单道批处理系统中，一个作业单独进入内存并独占系统资源，直到运行结束后下一个作业才能进入内存，当进行输入操作时，cpu 处于等待状态。单道批处理系统的缺点是系统中的资源得不到充分的利用。 ②多道批处理系统，用户所提交的作业先存放在外存上，并排成一个队列成为“后备队列”。然后由作业调度程序按一定的算法，从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享cpu和系统中各种资源。多道批处理系统的优点有： 1.资源利用率高 2.系统吞吐量大缺点有：1.平均周转时间长2.无交互能力 ③分时系统，是指一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同事允许多个用户通过主机的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。分时系统的特性为：1.多路性2.独立性3.及时性4.交互性 ④实时系统，是指计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，也取决于结果产生的时间。实时系统的特征有：1.多路性2.独立性3.及时性4.交互性5.可靠性 1.3操作系统的基本特征 ①并发，是指一个时间段中有几个进程都处于已启动运行到运行完毕之间，且这几个程序都是在同一个处理机上运行，担任一个时刻点上只有一个进程在处理机上运行。这里要和并行加以区分，并行是两个或多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。 进程，是指在做系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位 ②共享，是指系统中的资源可供内存这中多个并发执行的进程共同使用。由于资源的属性不同，所以多个进程对资源的共享方式也不同，可以分为互斥共享和同时访问。 ③虚拟，是指通过技术（spooling技术）把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。 ④异步，是指进程以人们不可预知的速度向前推进（和线程的异步性类似） 1.4操作系统的主要功能 处理机管理功能：1.进程控制2.进程同步3.进程通信4.调度（作业调度，进程调度） 存储器管理功能：1.内存分配2.内存保护3.地址映射4.内存扩充 设备管理功能：1.缓冲管理2.设备分配3.设备处理 文件管理功能：1.文件存储空间管理2.目录管理3.文件读写管理与保护

操作系统-进程管理

操作系统----进程管理 引言： 处理机管理是操作系统的基本管理功能之一，它所关心的是处理机的分配问题。也就是说把CPU （中央处理机）的使用权分给某个程序，通常把这个正准备进入内存的程序称为作业，当这个作业进入内存后我们把它称为进程。处理机管理分为作业管理和进程管理两个阶段去实现处理机的分配，常常又把直接实行处理机时间分配的进程调度工作作为处理机管理的主要内容。 进程通常具有三种状态：运行状态（正在使用CPU）、阻塞状态（等待输入/输出）和就绪状态（等待分配CPU）。 进程的引入： 1，程序的顺序执行 （1）顺序性 （2）封闭性 程序执行得到的最终结果由给定的初始条件决定，不受外界因素影响； （3）可再现性 2，资源共享 3，程序的并发执行及其特性 （1）什么是并发执行 尽管多道程序的并发执行在宏观上是同时进行的，但在微观上仍是顺序执行的。第二种并发执行是在某到程序的几个程序段中，包含着一部分可以同时执行或顺序颠倒执行的代码。 所谓并发执行，是为了增强计算机系统的处理能力和提高资源利用率所采取的一种同时操作技术。 程序的并发执行总结为：一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行过程中，其执行时间在客观上互相重叠，即是一个程序段的执行尚未结束，另一个程序段的执行已经开始的这种执行方式。 3.1.2进程的定义 需要一个能描述程序的执行过程且能用来共享资源的基本单位，这个基本单位被称为进程。 可以这样定义进程：并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。 进程和程序是两个既有联系又有区别的概念，它们的区别和联系可简述如下： （1）进程是一个动态的概念，而程序是一个静态概念。程序时指令的有序集合，没有任何执行的含义。而进程则强调执行过程，它动态地被创建，并被调度执行后消亡； （2）进程具有并发特征，而程序没有。 （3）进程是竞争计算机系统资源的基本单位，从而其并发性受到系统自己的制约。 （4）不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据集不同。 进程与程序的区别和相互关系： （1）动态性和静态性。 （2）从结构上看每个进程的实体都是由程序段和相应的数据段两部分构成的，这一特征与程序的含义相近。 （3）一个进程可以涉及到一个或几个程序的执行；反之一程序可以对应多个进程，即同一程序段可在不同数据集合上运行，可构成不同的进程。

PCB[进程控制块作用]

PCB 为了描述控制进程的运行，系统中存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块（PCB Process Control Block），它是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录性数据结构。它是进程管理和控制的最重要的数据结构，每一个进程均有一个PCB，在创建进程时，建立PCB，伴随进程运行的全过程，直到进程撤消而撤消。 中文名 进程管理块 外文名 Process Control Block PCB中记录了操作系统所需的，用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息。PCB 的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其他进程并发执行的进程。或者说，OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。例如，当OS要调度某进程执行时，要从该进程的PCB中查处其现行状态及优先级；在调度到某进程后，要根据其PCB中所保存的处理机状态信息，设置该进程恢复运行的现场，并根据其PCB中的程序和数据的内存始址，找到其程序和数据；进程在执行过程中，当需要和与之合作的进程实现同步，通信或者访问文件时，也都需要访问PCB；当进程由于某种原因而暂停执行时，又须将器断点的处理机环境保存在PCB中。可见，在进程的整个生命期中，系统总是通过PCB对进程进行控制的，即系统是根据进程的PCB 而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的。所以说，PCB是进程存在的唯一标志。 组成 PCB进程控制块是进程的静态描述，由PCB、有关程序段和该程序段对其进行操作的数据结构集三部分组成。 在Unix或类Unix系统中，进程是由进程控制块，进程执行的程序，进程执行时所用数据，进程运行使用的工作区组成。其中进程控制块是最重要的一部分。 进程控制块是用来描述进程的当前状态，本身特性的数据结构，是进程中组成的最关键部分，其中含有描述进程信息和控制信息，是进程的集中特性反映，是操作系统对进程具体进行识别和控制的依据。 PCB一般包括： 1.程序ID（PID、进程句柄）：它是唯一的，一个进程都必须对应一个PID。PID一般是整形数字 2.特征信息：一般分系统进程、用户进程、或者内核进程等 3.进程状态：运行、就绪、阻塞，表示进程现的运行情况 4.优先级：表示获得CPU控制权的优先级大小 5.通信信息：进程之间的通信关系的反映，由于操作系统会提供通信信道 6.现场保护区：保护阻塞的进程用 7.资源需求、分配控制信息 8.进程实体信息，指明程序路径和名称，进程数据在物理内存还是在交换分区（分页）中 9.其他信息：工作单位，工作区，文件信息等 作用 1 进程控制块：进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（包含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。 2 程序段：是进程中能被进程调度程序在CPU上执行的程序代码段。 3 数据段：一个进程的数据段，可以是进程对应的程序加工处理的原始数据，也可以是程序

操作系统简答题(含答案)

1.OS的主要功能 操作系统的基本功能：处理机管理、存储管理、设备管理、信息管理（文件系统管理）、用户接口。 2.OS有哪三种类型？各有什么特点？ 操作系统一般可分为三种基本类型，即批处理系统、分时系统和实时系统。 批处理操作系统的特点是：多道和成批处理。 分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。 实时系统特点：及时响应和高可靠性 3.OS的基本特征是什么？ 并发性、共享性、虚拟技术、异步性 4.OS一般为用户提供了哪三种接口？各有什么特点？ 1.联机命令接口 提供一组命令供用户直接或间接操作。根据作业的方式不同，命令接口又分为联 机命令接口和脱机命令接口。 2.程序接口 程序接口由一组系统调用命令组成，提供一组系统调用命令供用户程序使用。 3.图形界面接口 通过图标窗口菜单对话框及其他元素,和文字组合,在桌面上形成一个直观易 懂使用方便的计算机操作环境. 5.OS主要有那些类型的体系结构？ 单体结构、层次结构、微内核结构与客户机-服务器模型、虚拟机结构 6.多道程序设计的主要特点是什么？ 多道程序设计技术是指在内存同时放若干道程序，使它们在系统中并发执行，共享系 统中的各种资源。当一道程序暂停执行时，CPU立即转去执行另一道程序。 [特点]：多道、宏观上并行（不同的作业分别在CPU和外设上执行）、微观上串行（在单CPU上交叉运行）。 7.OS在计算机系统中处于什么地位？ 操作系统在计算机系统中占有特殊重要的位置，所有其他软件都建立在操作系统基础上，并得到其支持和服务；操作系统是支撑各种应用软件的平添。用户利用操作系统提供的命令和服务操纵和使用计算机。可见，操作系统实际上是一个计算机系统硬件、软件资源的总指挥部。操作系统的性能决定了计算机系统的安全性和可靠性。 8.解释一下术语：进程、进程控制块、进程映像、线程、进程的互斥和同步、临界区和临 界资源、竞争条件、原语、信号量、管程、死锁、饥饿 进程：进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位。 进程控制块(Procedure Control Block)：使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含

操作系统实验二 进程管理

操作系统实验 实验二进程管理 学号 姓名 班级 华侨大学电子工程系

实验目的 1、理解进程的概念，明确进程和程序的区别。 2、理解并发执行的实质。 3、掌握进程的创建、睡眠、撤销等进程控制方法。 实验内容与要求 基本要求：用C语言编写程序，模拟实现创建新的进程；查看运行进程；换出某个进程；杀死进程等功能。 实验报告内容 1、进程、进程控制块等的基本原理。 进程是现代操作系统中的一个最基本也是最重要的概念，掌握这个概念对于理解操作系统实质，分析、设计操作系统都有其非常重要的意义。为了强调进程的并发性和动态性，可以给进程作如下定义：进程是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程又就绪、执行、阻塞三种基本状态，三者的变迁图如下： 由于多个程序并发执行，各程序需要轮流使用CPU，当某程序不在CPU上运行时，必须保留其被中断的程序的现场，包括：断点地址、程序状态字、通用寄存器的内容、堆栈内容、程序当前状态、程序的大小、运行时间等信息，以便程序再次获得CPU时，能够正确执行。为了保存这些内容，需要建立—个专用数据结构，我们称这个数据结构为进程控制块PCB （Process Control Block）。 进程控制块是进程存在的惟一标志，它跟踪程序执行的情况，表明了进程在当前时刻的状态以及与其它进程和资源的关系。当创建一个进程时，实际上就是为其建立一个进程控制块。 在通常的操作系统中，PCB应包含如下一些信息： ①进程标识信息。为了标识系统中的各个进程，每个进程必须有惟一的标识名或标 识数。 ②位置信息。指出进程的程序和数据部分在内存或外存中的物理位置。 ③状态信息。指出进程当前所处的状态，作为进程调度、分配CPU的依据。 ④进程的优先级。一般根据进程的轻重缓急其它信息。 这里给出的只是一般操作系统中PCB所应具有的内容，不同操作系统的PCB结构是不同的，我们将在2.8节介绍Linux系统的PCB结构。

第二章-操作系统进程(练习题答案)教学教材

第二章进程管理 1.操作系统主要是对计算机系统全部 (1) 进行管理，以方便用户、提高计算机使 用效率的一种系统软件。它的主要功能有：处理机管理、存储管理、文件管理、 (2) 管 理和设备管理等。Windows和Unix是最常用的两类操作系统。前者是一个具有图形界面的 窗口式的 (3) 系统软件，后者是一个基本上采用 (4) 语言编制而成的 的系统软件。在 (5) 操作系统控制下，计算机能及时处理由过程控制反馈的信息 并作出响应。 供选答案： (1): A. 应用软件 B. 系统软硬件 C. 资源 D. 设备 (2): A. 数据 B. 作业 C. 中断 D. I/O (3): A. 分时 B. 多任务 C. 多用户 D. 实时 (4): A. PASCAL B. 宏 C. 汇编 D. C (5): A. 网络 B. 分时 C. 批处理 D. 实时 答案：CBBDD 2.操作系统是对计算机资源进行的 (1) 系统软件，是 (2) 的接口。 在处理机管理中，进程是一个重要的概念，它由程序块、 (3) 和数据块三部 分组成，它有3种基本状态，不可能发生的状态转换是 (4) 。 虚拟存储器的作用是允许程序直接访问比内存更大的地址空间，它通常使用 (5) 作为它的一个主要组成部分。 供选答案： (1): A. 输入和输出 B. 键盘操作 C. 管理和控制 D. 汇编和执行 (2): A. 软件和硬件 B. 主机和外设 C. 高级语言和机器语言 D. 用户和计算机 (3): A. 进程控制块 B. 作业控制块 C. 文件控制块 D. 设备控制块 (4): A. 运行态转换为就绪态 B. 就绪态转换为运行态 C. 运行态转换为等待态 D. 等待态转换为运行态 (5): A. 软盘 B. 硬盘 C. CDROM D. 寄存器 答案：CDADB 3.在计算机系统中，允许多个程序同时进入内存并运行，这种方法称为 D。 A. Spodling技术 B. 虚拟存储技术 C. 缓冲技术 D. 多道程序设计技术 4.分时系统追求的目标是 C。 A. 高吞吐率 B. 充分利用内存 C. 快速响应 D. 减少系统开销 5.引入多道程序的目的是 D。

对进程的管理和控制使用

之前已经介绍了操作系统的各个模块，现在来具体深入学习操作系统中的进程管理。二、进程的基本概念 在未配置OS的系统中，程序的执行方式是顺序执行，即必须在一个程序执行完成后，才允许另外一个程序执行；在多道程序环境下，则允许多个程序并发执行。也正是程序的并发执行，才导致引入进程。 2.1 程序的顺序执行 通常可以把一个应用程序分成若干个程序段，在各程序段之间，必须按照某种先后次序顺序执行，仅当前一操作（程序段）执行完后，才能执行后继操作。如典型的输入->计算->打印任务就是顺序执行。 程序顺序执行时的特征如下 ① 顺序性，处理机的操作严格按照程序锁规定的顺序执行，即每一操作必须在上一个操作结束之后开始。 ② 封闭性，程序是在封闭的环境下执行的，即程序运行时独占全机资源，资源的状态（除初始状态外）只有本程序才能改变它，程序一旦开始执行，其执行结果不受外界因素影响。 ③ 可再现性，只要程序执行时的环境和初始条件相同，当程序重复执行时，无论它是从头到尾不停顿地执行，还是走走停停地执行，都将获得相同的结果。 在程序顺序执行时的特征，为程序员检测和校正程序的错误带来了很大的方便。 2.2 程序的并发执行 多个程序可以并发执行，并发执行可以提高CPU的效率和系统吞吐率。其特征如下 ① 间断性，程序在并发执行时，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。如计算操作必须在输入操作之后。 ② 失去封闭性，程序在并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态将由多个程序来改变，只是程序的运行失去了封闭性，这样，某程序在运行时，必然会收到其他程序的影响。如当某个程序占用了处理机资源后，另外一个程序必须等待。 ③ 不可再现性，程序在并发执行时，由于失去了封闭性，也将导致其再失去可再现性。可能由于不同的操作顺序产生不同的结果。 2.3 进程的特征 由于程序并发执行时，它们失去了封闭性，间断性和不可再现性，这决定了一般的程序是不能参与并发执行的，因为程序执行的结果是不可再现的。这样，程序的运行也就失去了意义，为了能够是程序能够正确的并发，引入了进程的概念。进程具有如下的特征。 ① 结构特性，为使程序能够独立运行，应为之配置一进程控制块，即PCB（Process Control Block）。而程序段、相关的数据段和PCB三部分构成进程实体。所谓创建进程，实质上是创建进程实体中的PCB，撤销进程也是撤销进程中的PCB。 ② 动态性，进行的实质是进程实体的一次执行过程，因此，动态性是进程最基本的特性，进程实体是有一个的生命周期，而程序则只是一组有序指令的集合，并存放在某种介质上（如硬盘），其本身不具有运动的含义，因而是静态的。 ③ 并发性，多个进程实体同存于内存中，并且能够在一段时间内同时运行。并发性是进程的重要特征，同时也成为OS的重要特征。 ④ 独立性，进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。凡未建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行。 ⑤ 异步性，进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进，或者说进程实体按照异步

操作系统期末复习提纲89654.docx

第一章 1.操作系统的定义 操作系统(operation systen):控制和管理计算机硬件和软件资源，合理组织计算机的工作流程以及方便用户使用计算机的系统软件 2.计算机系统由哪两部分组成？软件包括哪两部分？哪些软件属于系统软件？哪些软件属于应用软件？ 硬件部分：计算机的物理装置本身，包括处理器、存储器、输入/W出控制器和各种外设软件部分：由计算机硬件执行的用以完成一定任务的所有程序以及数据 系统软件：8编译，解释，汇编，编辑等程序 应用软件:各类工具软件，数据库管理系统，图象处理软件等 3.裸机的定义 一台没有配备任何软件的计算机 4.主要的三种操作系统是哪些？每种操作系统实现的思想和特点是什么？(批处理系统，分时系统，实时系统分別是如何实现的？各自的特点是什么？) (1)批处理系统：将一批作业输入到计算机的辅存中，系统运行吋，一个接一个的调入主存运行，这种采用批量化处理作业技术的OS称为批处理系统。 1)批处理系统的特点：充分利用资源、体统呑吐量大、系统开销小、不具备交互性、作业平均周转吋间长 (2)分时系统(tiiw-sharing systm): —台计算机与多个终端设备连接，每个用户通过终端联机操作，系统将处理机吋间划分为吋间片轮流地分配给每个联机终端作业。每个用户的请求都能快速响应，用户感到像独占计算机 1)分时系统的特征：及时性、独立性、交互性、同时性 (3)实吋系统(real-time systen):实时就是立即，马上之意。实时系统是一-种能在限定时间内对输入数据快速处理并做响应的计算机系统。 1)实时系统的特点：高及时性、高可靠性、较少人为干预、软件单一 5.操作系统的基本特征是什么？ (1)并发性(concurrency (2)共享性(sharing (3)虚拟性(virtual) (4)不确定性(undeteiminac^ 或异步性(asynchronisid 6.什么是并行？什么是并发？ 并发(concurrent):指多个事件在同一段时间内同时发生， 并行(parallel):指多个事件在同一时刻发生 7.什么是特权指令？什么是非特权指令？处理机的工作状态分为哪两种？什么是管态？什么是目态？ 特权指令：只允许操作系统程序使用的指令，如修改程序状态字，开关中断，清内存等非特权指令：既允许操作系统程序使用，又允许用户程序使用的指令，如算术运算、逻辑运算、取数存数以及访管指令等 处理机的工作状态分为： 管态(核心态、系统态)：操作系统的程序运行时CHJ所处的状态 目态(用户态)：用户程序运行吋CH晰处的状态

(整理)操作系统习题解答

《操作系统教程》南邮正式版 习题解答 第三章进程管理与调度习题 1、什么是多道程序设计？多道程序设计利用了系统与外围设备的并行工作能力，从而提高工作效率，具体表现在哪些方面？ 答： 让多个计算问题同时装入一个计算机系统的主存储器并行执行，这种设计技术称“ 多道程序设计”，这种计算机系统称“多道程序设计系统” 或简称“多道系统”。在多道程序设计的系统中，主存储器中同时存放了多个作业的程序。为避免相互干扰，必须提供必要的手段使得在主存储器中的各道程序只能访问自己的区域。 提高工作效率，具体表现在： ?提高了处理器的利用率； ?充分利用外围设备资源：计算机系统配置多种外围设备，采用多道程序设计并行工作时，可以将使用不同设备的程序搭配在一起同时装入主存储器，使得系统中各外围设备经常处于忙碌状态，系统资源被充分利用； ?发挥了处理器与外围设备以及外围设备之间的并行工作能力； 从总体上说，采用多道程序设计技术后，可以有效地提高系统中资源的利用率，增加单位时间内的算题量，从而提高了吞吐率。 2、请描述进程的定义和属性。 答： 进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配、调度和保护的独立单位。 进程的属性有：结构性?共享性?动态性?独立性?制约性?并发性 3、请描述进程与程序的区别及关系。 答：

程序是静止的，进程是动态的。进程包括程序和程序处理的对象（数据集），进程能得到程序处理的结果。进程和程序并非一一对应的，一个程序运行在不同的数据集上就构成了不同的进程。通常把进程分为“系统进程”和“用户进程”两大类，把完成操作系统功能的进程称为系统进程，而完成用户功能的进程则称为用户进程。 4、进程有哪三种基本状态？三种进程状态如何变化？ 答： 通常，根据进程执行过程中不同时刻的状态，可归纳为三种基本状态： ·等待态：等待某个事件的完成； ·就绪态：等待系统分配处理器以便运行； ·运行态：占有处理器正在运行。 进程在执行中状态会不断地改变，每个进程在任何时刻总是处于上述三种基本状态的某一种基本状态，进程状态之间转换关系： 运行态→等待态往往是由于等待外设，等待主存等资源分配或等待人工干预而引起的。等待态→就绪态则是等待的条件已满足，只需分配到处理器后就能运行。 运行态→就绪态不是由于自身原因，而是由外界原因使运行状态的进程让出处理器，这时候就变成就绪态。例如时间片用完，或有更高优先级的进程来抢占处理器等。 就绪态→运行态系统按某种策略选中就绪队列中的一个进程占用处理器，此时就变成了运行态。 5、进程控制块是什么，有何作用？通常进程控制块包含哪些信息？ 答： 进程控制块(Process Control Block,简称PCB)，是操作系统为进程分配的用于标志进程，记录各进程执行情况的。进程控制块是进程存在的标志，它记录了进程从创建到消亡动态变化的状况，进程队列实际也是进程控制块的链接。操作系统利用进程控制块对进程进行控制和管理。 ·标志信息含唯一的进程名 ·说明信息有进程状态、等待原因、进程程序存放位置和进程数据存放位置 ·现场信息包括通用、控制和程序状态字寄存器的内容 ·管理信息存放程序优先数和队列指针 进程控制块的作用有：

操作系统_第二章 进程的描述与控制(笔记)

第二章进程的描述与控制 本章重点： 1、资源分配和独立运行的基本单位都是进程；操作系统的四大特征也都是基于进程而实现的 2、前趋图(DAG)：初始结点，终止结点，每个结点还有重量(权重)（前趋图中不允许有循环） 3、程序顺序执行的特征： ①顺序性②封闭性（程序运行时独占全机资源） ③可再现性（程序运行时环境和初始条件相同，重复执行都可获得相同结果） 4、程序并发执行特征：不存在前趋关系即可并发（互不依赖） ①间断性：并发时共享资源且为完成一项任务而相互合作导致程序间相互制约，相互制 约导致并发程序具有间断性（执行一暂停一执行） ②失去封闭性（共享导致） ③不可再现性（失去封闭性导致失去了可再现性） 5、进程基本定义： （1）定义：是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位 （2）进程实体（进程映象或进程）的组成：程序段、相关的数据段、进程控制块(PCB) 创建进程的实质是创建PCB；撤销进程实质上是撤销PCB 6、进程的特征和程序的比较： ①动态性：进程的实质是进程实体的执行过程；故动态性是最基本特征 而程序是组有序指令的集合，本身不具活动意义，是静态的 ②并发性(OS的重要特征)：多个进程实体同存于内存中，且能在一段时间内同时运行 引入进程的目的就是为了并发 而程序（没有建立PCB)是不能参与并发执行的

③独立性：进程实体是能独立运行、独立获得资源和独立接受调度的基本单位 而未建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行 ④异步性：进程按各自独立的不可预知的速度向前推进 7、进程的五个状态： （1）就绪状态：进程已分配到除CPU外的所有资源，只要再获得CPU便可立即执行 （2）执行状态：进程已获CPU,程序正在执行状态 （3）阻塞状态（等待状态或封锁状态）：正在执行程序时发生某事暂时无法继续执行为减少队列操 作的开销提高系统效率，根据阻塞原因不同设置多个阻塞队列 以上为三种基本状态 （4）创建状态：①进程中请一个空白PCB②向PCB中填写用于控制和管理进程的信息③为该进程分配运行时所必须资源④将进程转入就绪状态并插入就绪队列 （5）终止状态：将PCB清零，并将PCB空间返还系统 8、挂起操作和进程状态的转换 （1）引入挂起原因：①终端用户需求②父进程请求③负荷调节的需要④操作系统的需要 （2）活动就绪和活动阻塞处于未被挂起状态；被挂起后处于静止就绪和静止阻塞状态；处于静止状态若被激活则又转化为活动状态 （3）进程状态图 （4）并发引起的操作系统的改变：①操作系统必须记住各种活跃进程②必须为每个进程分配和释放各种资源③保护每个进程的数据和物理资源④进程的结果必须与执行速度无关 9、OS中用于管理控制的数据结构 分类：内存表、设备表、文件表、进程表（进程控制块PCB) 10、进程控制块PCB：是OS中最重要的记录型数据结构

进程控制系统模拟-文档

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 操作系统原理课程设计 题目：进程控制系统模拟 专业班级：计算机2班 姓名：原龙 学号：12240207 指导教师：庞淑侠 成绩：_______________

操作系统原理课程设计是为了让我们能对操作系统原理有更进一步的了解所开设的实践课程。这就要求我们在对课本主要内容熟练掌握的前提下，还能够运用这些内容来解决实际问题。 本次课设题目为进程控制系统模拟。进程的控制过程包括：创建进程、判断进程、换出进程、终止进程、杀死进程等，这些控制和管理功能是由操作系统中的原语来实现的。原语是在管态下执行、完成系统特定功能的程序段，而用于进程控制的原语包括：创建原语、撤销原语、阻塞原语、唤醒原语、挂起原语和激活原语等。系统对进程的控制如不使用原语，就会造成其状态的不确定性，从而实现不了进程控制的功能。本课设将实现用一个fork()函数实现进程的创建，查看运行，再利用一个exec( )函数实现进程之间的替换，用一个wait（）函数调整进程的运行顺序，直到杀死进程退出程序。主要算法采用了先来先服务，这样做的优点是进入队列的顺序决定优先级。 课程设计可以提高我们的实践动手能力，能让我们把课本上的知识真正在实际应用中得到实现，进而把它变成自己的东西，达到学以致用的效果。同时，还可以加深对理论知识的印象。这也可以为我们以后的工作奠定良好的基础。 关键字: 进程控制原语进程创建进程撤销

《操作系统原理》是计算机类专业的核心课程，也是其他诸多类专业的重要选修课，开设这门课可以为理解、应用和开发程序提供技术和方法支持，为后续课程的学习提供重要思想和方法基础，同时对于自己逻辑思维培养和程序设计思想体系的建立有着重要的影响。但是对于《操作系统原理》这门课仅仅通过课堂教学或自学获取理论知识是远远不够的，还必须加强实践，亲自上机输入、编辑、检查、修改、调试和运行各种典型算法。在大学学习时，知识是通过一门门独立的课程传授的，而实际问题之能够顺利地得到解决，不但需要多方面的知识，而且还需要善于对这些知识综合地加以运用。这次课设正是给我们了一次自己实践的机会。 每个进程用一个进程控制块（ PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程名、优先数、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等等。进程的优先数及需要的运行时间可以事先人为地指定（也可以由随机数产生）。进程的到达时间为输入进程的时间。 由于多道程序设计的操作系统都建立在进程的基础上，操作系统中引进进程的概念，理论角度讲是对正在运行的程序活动规律的抽象；从实现角度讲，则是一种数据结构，目的在于清楚地刻画系统的动态规律，有效管理计算机系统中程序的运行。

操作系统习题答案

1什么是操作系统？操作系统追求的主要目标是什么？ 答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统能高效地运行的一组程序模块的集合。操作系统追求的主要目标包括四个方面，分别是：方便性、有效性、可扩充性、开放性。 2操作系统分成哪几类？ 答：单道批处理系统、多道批处理系统、分时系统、实时系统、微机操作系统、多处理机操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。 ⒔实时系统与分时系统的主要差别有哪些？ 答：①多路性。实时信息处理系统与分时系统一样具有多路性，系统按分时原则为多个终端用户服务；而对实时控制系统，其多路性主要表现在经常对多路的现场信息进行采集以及对多个对象或多个执行机构进行控制。②独立性。实时信息处理系统与分时系统一样具有独立性，每个终端用户在向实时系统提出服务请求时，彼此独立地操作，互不干扰；而在实时控制系统中信息的采集和对对象的控制，也都是彼此互不干扰。③及时性。实时信息系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人们所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，则是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级、百毫秒级直至毫秒级，甚至有的要低于100微秒。④交互性。实时信息处理系统虽也具有交互性，但这里人与系统的交互，仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。它不像分时系统那样能向终端用户提供数据处理服务、资源共享等服务。⑤可靠性。分时系统虽然也要求系统可靠，相比之下，实时系统则要求系统高度可靠。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失、甚至无法预料的灾难性后果。因此，在实时系统中，往往都采取了多级容错措施，来保证系统的安全及数据的安全。 ⒕简述操作系统的特性。 答：并发、共享、虚拟、异步性。 ⒗为了支持操作系统，现代处理器一般都提供哪两种工作状态，以隔离操作系统和普通程序？两种状态各有什么特点？ 答：管态和目态。管态一般指操作系统管理程序运行的状态，具有较高的特权级别，能运行一切指令；目态一般指用户程序运行时的状态，具有较低的特权级别，只能运行非特权指令。⒚请简述程序的局部性原理。这个原理在分级的存储体系结构中是怎样起作用的？ 答：原理：程序执行时，处理器为了取得指令和数据而访问存储器。现代的程序设计技术很注重程序代码的复用，这样，程序中会有很多的循环和子程序调用，一旦进入这样的程序段，就会重复存取相同的指令集合。类似地，对数据存取也有这样的局部性。在经过一段时间以后，使用到的代码和数据的集合会改变，但在较短的时间内它们能比较稳定地保持在一个存储器的局部区域中，处理器也主要和存储器的这个局部打交道。 作用：基于这一原理，就有充分的理由设计出多级存储的体系结构，并使得存取级别较低的存储器的比率小于存取级别较高的存储器的比率。 ⒛缓冲技术在计算机系统中起着什么样的作用？它是如何工作的？ 答：是为了解决部件之间速度不匹配的问题。 ************************************************** 21.请简述中断和操作系统的关系。操作系统是如何利用中断机制的？ 答：************************************************** 第二章

实用操作系统期末考试重点

第一章计算机系统概述 1.1计算机基础构成 处理器主存储器I/O模块系统总线 处理器和存储器交换数据存储器和I/O交换数据 1.3指令的执行 1.4中断 为什么要中断：I/O设备比处理器慢 中断的类别：程序中断，时钟中断，I/O中断，硬件失效中断 1.4.4多道程序设计 处理器有多个程序需要执行，当一个中断处理完成后，处理器控制权不一定返回被中断的用户程序，而是根据优先级，可能转移到其他待运行的程序。 1.5存储器的层次的结构 1.7直接内存存取 可编程i/o→中断驱动→直接存储器访问 1.8多处理器和多核 第二章操作系统概述 操作系统：控制应用程序执行的程序，充当应用程序和计算机硬件之间的接口 操作系统提供的服务： 程序开发程序运行I/O设备访问文件访问控制系统访问错误检测和响应审计 2.2操作系统的发展 2.2.1串行处理 程序员直接与硬件打交道 2.2.2简单批处理系统 监控程序完成调度、错误处理等 2.2.3多道程序批处理系统 一个程序在等待i/o操作，处理器能转换到另外一个程序 2.2.4分时系统 多个用户共享处理器时间 2.2.5实时系统 即时响应高可靠性 2.2.6网络操作系统 2.2.7分布式操作系统 2.2.8云计算操作系统 2.3主要的成就 进程内存管理信息保护和安全调度和资源管理系统结构 2.3.1进程 组成部分：一段可执行的程序程序所需要的相关数据程序的执行上下文 2.3.2内存管理 进程隔离自动分配和管理支持模块化程序设计保护和访问控制长期存储虚存

2.3.3信息保护和安全 2．3.4调度和资源管理 公平性有差别的响应性有效性 2．3.5系统结构 2.4现代操作系统的特征 多线程对称多处理分布式操作系统面向对象设计 2.5虚拟机 第三章进程描述和控制 一个具有一下特征的活动单元：一组指令序列的执行、一个当前状态和一组相关的系统资源集合 3.1.2进程和进程控制块 进程可以被表征为一下元素：标识符状态优先级程序计数器内存指针上下文数据I/O 状态信息审计信息，存放在进程控制块的数据结构中(Process Control Block) 进程=程序代码+数据+PCB 3.2进程状态 通过进程的轨迹是如何被交替执行来描述处理器的行为 3.2.2进程的创建和终止 进程的创建：新的批处理作业交互登陆OS因为提供一项服务而创建由现有的进程派生进程的终止：正常完成算术错误数据误用 3.2.3五状态模型 多个阻塞队列（按照事件分）多个就绪队列（按照优先级分） 3.2.4被挂起的进程 除非代理显式地命令系统进行状态转换，否咋进程无法从这个状态中转移 3.3进程描述 OS是管理系统资源的实体：控制计算机系统的内部事件为处理器执行进程进行调度和分派给进程分配资源响应用户程序的基本服务请求 3.3.1操作系统的控制信息 内存表I/O表文件表进程表 内存表所包含的信息：分配给进程的主存分配给进程的辅存主存块或虚拟内存块的任何保护属性，如共享区域的访问保护，管理虚拟内存所需要的任何信息 I/O表：io设备的状态，io操作的状态，作为io传送的源和目的地主存单元地址 文件表：文件的存在性，在辅存中的位置，文件的当前状态，文件的属性，大部分信息由文件管理系统维护和使用 进程表：进程加载的位置，进程映像（用户程序，用户数据，系统栈，进程控制块） 3.3.2进程控制块PCB PCB:进程标识处理器状态信息进程控制信息 PCB作用：进程调度资源管理中断处理性能监控和分析 通过唯一的进程ID访问PCB 3.4进程控制 3.4.1执行模式 用户模式系统模式/控制模式/内核模式模式切换 3.4.2进程创建