进程PCB、临界区

【自考】网络操作系统—第二章：网络操作系统基本功能（课后习题1）

一、思考题

1. 什么是进程？给出进程的定义？

   答：进程是具有一定独立功能的程序的某个数据集合上的一运运行活动，是系统进行资源分配的一个独立单位。进程分为系统进程和用户进程。

2. 操作系统中为什么要引入进程？进程和程序有什么区别和联系？

   答：程序是静态的，为了深刻描述程序动态执行的过程，操作系统需要引入进程的概念，以掌控程序搪行过程中的动态变化。进程和程序的主要联系是：进程是由程序、数据和进程控制块三部分组成，一个进程的运行目标是执行它所对应的程序，如果没有程序，进程就失去了存在的意义。区别是：程序是静态的，而进程是动态的。进程是程序的一个执行过程，程序的存是是永久的（不考虑人为删除）而进程是为了程序的一次执行而暂时存在的。

3. 进程有哪些状态？它们的变化关系是怎么样的？

   答：进程的基本状态有：运行、就绪和等待状态三种。就绪状态—》运行状态（获得CPU）； 运行状态—》就绪状态（时间片用完）；运行状态—》等待状态（等待事件发生）；等待—》就绪（被阻塞的原因消失）。

4. 系统中有N（N>1）个进程，在任一时刻，处于运行、就绪和等待状态的进程最多最少有几个？

   答：在单处理机系统中，处于运行状态的进程最多只有一个，最少为0个；处于就绪状态最多有N-1个，最少为0个；处于等待状态的进程最多有N个，最少有0个。

5. 进程控制块PCB的作用是什么？其主要内容有哪些？进程能否修改访问自己的进程控制块的内容？

   答：作用：描述进程的基本情况以及进程的运行变化过程。PCB是进程的唯一标志。

          内容：进程控制块内容可以分成调度信息和现场信息两大部份。调度信息供进程调度时使用，描述了进程当前所处的状况，它包括进程名、进程号、存储信息、优先级、当前状态、资源清单、”家族关系“、消息队列指针、进程队列指针和当前打开文件等。

         现场信息刻画了进程的运行情况，由于每个进程者有自己专用的工作存储区，其它进程运行时不会改变它的内容，所以，PCB中的现场信息只记录那些可能会被 其他进程改变的寄存器，如程序状态字、时钟、界地址寄存器等内容。一旦中断进程的运行，必须把中断时刻的上述内容记录进程控制块的现场信息。

6. 什么是临界区？什么是相关临界区？对相关临界区的管理有哪些要求？

    答：若系统中某些资源一次只许一个进程使用，则这类资源称为临界资源或共享变量，而在进程中访问临界资源的那一段程序被称为临界区。如果若干个进程共享某一临界区，则该临界区称为相关临界区。

          相关临界区管理要求：对相关临界区的管理要求是实行互斥，保证同一时刻只有一个进程访问临界区。对相关临界区的调度原则可归纳为：有空让进、无空等待、多中择一、有限等待、让权等待。

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