第四章  习题及解答
4-3 什么是进程？进程与程序的主要区别是什么？
答：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次活动。进程与程序的主要区别是：
(1) 程序是指令的有序集合，是一个静态概念。进程是程序在处理机的一次执行过程，是一个动态概念。进程是有生命期的，因创建而产生，因调度而执行，因得到资源而暂停，因撤消而消亡；
(2) 进程是一个独立的运行单元，是系统进行资源分配和调度的独立单元，而程序则不是。
(3) 进程与程序之间无一一对应关系。一个程序可以对应多个进程，一个进程至少包含一个程序。
4-4 图4.2标明程序段执行的先后次序。其中：I表示输入操作，C表示计算操作，P表示打印操作，下角标说明是对哪个程序进行上述操作。请指明：
（1）哪些操作必须有先后次序? 其原因是什么？ 
（2）哪些操作可以并发执行? 其原因又是什么？
答：(1) ①    In、Cn和Pn之间有先后顺序要求，这是由于程序本身的逻辑要求。② 使用同一设备的不同的程序段，如C1…Cn，I1…In，P1…Pn，之间有先后顺序要求，这是由于设备某一时刻只能为一个程序服务。
(2) 不同程序使用不同设备时，占用不同设备，无逻辑关系，可以并发执行，如I2和C1；I3、C2和P1。
4-9 某系统进程调度状态变迁图如图4.31所示，请说明：
(1) 什么原因会导致发生变迁2、变迁3、变迁4 ？
答：发生变迁2的原因：时间片到
发生变迁3的原因：请求I/O或其他系统调用
发生变迁4的原因：I/O完成或其他系统调用完成
一个线程可以包含多个进程(2) 在什么情况下，一个进程的变迁3 能立即引起另一个进程发生变迁1 ？
答：一个进程的变迁3 能立即引起另一个进程发生变迁的条件是，就绪队列非空。
(3) 下列因果变迁是否可能发生？若可能，需要什么条件？
a. 2→1；  b. 3→2；  c. 4→1
答：a. 2→1  不需要条件，一定会发生。
b. 3→2  不可能发生。
c. 4→1  可能发生，条件：就绪队列为空，或在可剥夺调度方式下，转变为就绪状态的进程优先级最高。
4-10某系统jincheng 状态除了3个最基本状态外，又增加了创建状态、完成状态、因等消息
而转变为等待状态3种新的状态，试画出增加新状态后的进程状态变迁图，并说明发生每一个变迁的原因。
答：进程状态变迁图：
进程状态变迁原因：
    运行—>等待：请求I/O； 等待—>就绪：请求完成；
运行—>就绪：时间片到； 就绪—>运行：CPU空闲，进程调度程序工作；
创建—>就绪：进程创建； 运行—>等消息：等待消息；
等消息—>就绪：收到消息；运行—>完成：任务完成
4-12 n个并发进程共用一个公共变量Q，写出用信号灯实现n个进程互斥时的程序描述，给出信号灯值的取值范围, 并说明每个取值的物理意义。
解：(1) 程序描述
main ( ){
int mutex=1;  //公共变量Q的互斥信号灯
cobegin
    P1;    P2;    …    Pn;
coend               
}
Pi(){
    …
    P(mutex);
    使用Q；
    V(mutex);
    …
}
(2) 信号灯值的取值范围：[ (n–1)，1]
(3)  mutex每个取值的物理意义：
mutex = 1  说明没有进程进入临界段执行；
mutex = 0  说明有一个进程进入临界段执行；
mutex =  1  说明有一个进程进入临界段执行，另有一个进程正在等待进入；
   
mutex =  (n–1)  说明有一个进程进入临界段执行，另有(n–1)个进程正在等待进入。
4-13 图4.32(a)、(b) 分别给出了两个进程流图。试用信号灯的p、v操作分别实现图4.32(a)、(b)所示的两组进程之间的同步，并写出程序描述。
(a)          (b)
图4.32
图(a) 解：
main(){
int s12=0,s13=0,s14=0; // s12 表示进程P2可否执行；s13表示进程P3可否执行；s14表示进程P4可否执行//

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