操作系统习题（第一，二章）

第一章
1.6 为什么对作业进行批处理可以提高系统效率?
答：用户把要计算的问题、数据和作业说明书一起交给操作员，操作员将一批算题输入
到计算机，然后由操作系统来控制执行。通常，采用这种批量化处理作业技术的操作系
统称为批处理操作系统。批处理操作系统又分为单道和多道批处理系统。
由于批处理系统的作业执行没有与用户的交互，避免了系统等待时间，提高了系统效率。
多道批处理可以将使用不同资源的作业搭配进入系统执行，从而使多个作业分别占用不
同资源同时执行，提高了资源利用率和系统效率。
1.9 试分析批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统各有什么特点？各适用于哪些
方面？
答：批处理系统是将作业成批交给计算机系统，用户无需干预，资源利用率高，使用于
大型作业且不需要人工干预的场合；
实时系统对随机发生的外部事件作出及时的响应并作出处理，适用于较少有人干预的实
时监控系统；
分时系统具有独立性、及时性、交互性和同时性，适用于多终端用户的场合。

第二章 进程与线程
1.为什么要引入进程概念？它与程序有何区别？
由于程序是静态的，而程序执行是一个动态过程。为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并对并发执行的程序加以控制和描述，在操作系统中引入了进程概念。
进程与程序的主要区别是进程是动态的，有生命周期；而程序是静态的。

2.进程的含义是什么？进程存在的标志是什么？
进程是能和其它程序并行执行的程序段在某数据集合上的一次运行过程，它是系统资源分配和调度的一个独立单位。
进程存在的唯一标志是PCB。

3.现代操作系统一般都提供多任务的环境，为支持进程的状态变迁，系统应至少提供哪些进程控制原语？它们具体完成什么操作。
至少提供进程创建原语、进程撤销原语、进程阻塞原语以及进程唤醒原语，具体完成的操作如下：
创建原语：创建进程原语总是先为新建进程申请一空白PCB，并为之分配惟一的数字标示符，使之获得PCB的内部名称，若该进程所对应的程序不在内存中，则应将它从外存储器调入内存：并将该进程有关信息（如进程外部名、优先级数、程序入口地址和所需资源请单等）填入PCB中，然后置该进程为就绪状态，并将它排入就绪队列和进程家族队列中。
撤销原语：以调用者提供的标志符n为索引，从PCB集合中检索出被撤消进程的PCB，获得该进程的内部状态标志。然后找到该进程所在的队列，将它从该队列中消去，并撤消属于该进程的一切“子孙进程”，若有父进程则从父进程PCB中删除指向该进程的指针，并释放撤消进程所占用的全部资源，或者将其归还给其父进程，或者归还给系统。若被撤消的进程处于执行状态，应立即中断该进程的执行，并设置调度标志为真，以指示该进程被撤消后系统应重新调度。
阻塞原语： 开始时，进程正处于执行状态，因此首先应中断CPU执行，并保存该进程的CPU现场，然后把阻塞状态赋于该进程，并将它插入到具有相同实体的阻塞队列中。
唤醒原语：先把被唤醒进程从阻塞队列中移出，设置该进程当前状态为就绪状态，然后再将该进程插入到就绪队列中。

4.什么是线程？线程与进程有何区别？线程与进程相比，在实现并行性机制方面有何优势？
线程也叫轻量级的进程，它是一个基于进程的运行单位，它可以不占有资源，一个进程可以有一个线程或者多个线程(至少一个)，这些线程共享此进程的代码、Data和部分管理信息，但是每个线程都有它自己的PC、Stack和其他。
线程与进程的区别主要表现在以下几个方面：
地址空间和资源不同：进程间相互独立；同一进程的各个线程之间却共享它们。
通信不同：进程间可以使用IPC通信，线程之间可以直接读写进程数据段来进行通信；但是需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。
调度和切换不同：线程上下文切换比进程上下文的切换要快得多。
并行执行涉及上下文切换、数据共享和通信等因素，由于线程上下文切换开销小，进程内线程可以共享进程中的数据和资源，线程是比进程更小的执行单位，所以在并行性方面，线程比进程更具有优势。

标签：队列,操作系统,二章,批处理,PCB,原语,线程,进程,习题
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