免费智能真题库 > 历年试卷 > 程序员 > 2009年上半年 程序员 上午试卷 综合知识
  第27题      
  知识点:   进程的状态及其转换   信号量机制
  章/节:   软件基础知识       

 
假设系统中进程的三态模型如下图所示,图中的a和b处应分别填写(26) ,图 中的c和d处应分别填写(27).

 
 
  A.  I/O完成、执行了P操作
 
  B.  执行了 P操作、I/O完成
 
  C.  时间片到、执行了V操作
 
  D.  执行了 V操作、I/O完成
 
 
 

 
  第27题    2015年下半年  
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进程的三态模型如下图所示,其中的a、b和c处应分别填写(27)。
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假设系统中进程的三态模型如下图所示,图中的a、b和c的状态分别为(26);当前运行的进程执行P操作后,该进程(27)。
  第27题    2010年下半年  
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假设系统中进程的三态模型如下图所示,图中的a、b和c的状态分别为(26);当前运行的进程执行P操作后,该进程(27)。
 
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   知识点讲解    
   · 进程的状态及其转换    · 信号量机制
 
       进程的状态及其转换
        在多道系统中,进程的运行是走走停停的,在处理机上的交替运行,使它的运行状态不断变化。进程的状态主要有三态模型和五态模型。三态模型中最基本的状态有3种:运行、就绪和阻塞。
        .运行(running):正占用处理机。
        .就绪(ready):只要获得处理机即可运行。
        .阻塞(blocked):也称等待或挂起状态,正等待某个事件(如I/O完成)的发生。
        在进程运行的过程中,由于自身进展情况及外界环境的变化,这3种基本状态可以在一定的条件下相互转换,进程的状态及转换如下图所示。
        
        进程状态及其转换图
        五态模型比三态模型更加复杂,在三态模型的基础上增加了新建态和终止态。新建态对应于进程刚刚被创建还没有被提交时的状态,此时应在等待系统完成创建进程的所有必要信息。创建进程时分两个阶段:第一个阶段为一个新进程创建必要的管理信息;第二个阶段让该进程进入就绪状态。有了新建态,操作系统往往因系统的性能和内存容量的限制推迟新建态进程的提交。进程的终止态也可分为两个阶段:第一个阶段等待操作系统进行善后处理;第二个阶段释放内存。
 
       信号量机制
        信号量机制是一种有效的进程同步与互斥工具。目前主要有:整型信号量、记录型信号量、信号量集机制。
        1)整型信号量与P操作和V操作
        信号量是一个整型变量,根据控制对象的不同被赋予不同的值。信号量分为两类:公用信号量,实现进程间的互斥,初值为1或资源的数目;私用信号量,实现进程间的同步,初值为0或某个正整数。
        信号量S的物理意义:S≥0表示某资源的可用数,若S<0,则其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数。
        除了设置初值外,对信号量只能进行特殊的操作:P操作和V操作。P操作和V操作都是不可分割的原子动作,也称为原语,其中P操作表示申请一个资源,V操作表示释放一个资源。
        P操作和V操作都是原语。利用信号量S的取值表示共享资源的使用情况。在使用时,把信号量S放在进程运行的环境中,赋予其不同的初值,并在其上实施P操作和V操作,以实现进程间的同步与互斥。
        P操作和V操作的定义如下。
        P(S):①S=S-1;②若S<0,则该进程进入S信号量的队列中等待。
        V(S):①S=S+1; ②若S≤0,则释放S信号量队列上的一个等待进程,使之进入就绪队列。
        当S>0时,表示还有资源可以分配;当S<0时,其绝对值表示信号量等待队列中进程的数目。每执行一次P操作,意味着要求分配一个资源;每执行一次V操作,就意味着释放一个资源。
        2)利用P操作和V操作实现进程的互斥
        令信号量mutex的初值为1,进入临界区时执行P操作,退出临界区时执行V操作,于是临界区就改写成下列形式的代码段:
        
        由于mutex初值为1, P、V是原子操作,可以实现互斥。
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