進(jìn)程狀態(tài)與控制

進(jìn)程狀態(tài)與管理制作人：顏遠(yuǎn)海進(jìn)程狀態(tài)實(shí)例計(jì)算機(jī)的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下圖所示，請(qǐng)說明：（1）引起各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型事件哪些？（2）在觀察系統(tǒng)中的某些時(shí)，能夠看到某一進(jìn)程產(chǎn)生的一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換相應(yīng)地引起另一進(jìn)程做一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在什么情況下，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換C時(shí)能立即引起另一個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換A？（3）試說明是否會(huì)發(fā)生下述因果轉(zhuǎn)換：B->A:C->B:D->A執(zhí)行阻塞就緒ABDC解析：本題首先要透徹理解的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件，其次是理解因果轉(zhuǎn)換。所謂因果轉(zhuǎn)換，指的是有兩個(gè)轉(zhuǎn)換，一個(gè)轉(zhuǎn)換的發(fā)生會(huì)引起另一個(gè)轉(zhuǎn)換的發(fā)生，前一個(gè)轉(zhuǎn)換稱為因，后一個(gè)轉(zhuǎn)換稱為果，這兩個(gè)轉(zhuǎn)換稱為因果轉(zhuǎn)換。根據(jù)以上分析，解答過程如下：（1）在本題所給的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中，進(jìn)程在三種狀態(tài)之間進(jìn)行了4種狀態(tài)轉(zhuǎn)換。①當(dāng)進(jìn)程高度程序從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行時(shí)引起轉(zhuǎn)換A②正在執(zhí)行的進(jìn)程如因時(shí)間片用完而被暫停執(zhí)行就會(huì)引起轉(zhuǎn)換B：③正在執(zhí)行的進(jìn)程因等待的事件尚未發(fā)生而無法執(zhí)行（如進(jìn)程請(qǐng)求完成I/O）則會(huì)引起轉(zhuǎn)換C④當(dāng)進(jìn)程等待的事件發(fā)生時(shí)（如I/O完成）則會(huì)引起轉(zhuǎn)換D。（2）如果就緒隊(duì)列非空，則一個(gè)進(jìn)程的發(fā)生轉(zhuǎn)換C會(huì)立即引起另一個(gè)進(jìn)程的發(fā)生轉(zhuǎn)換A。這是因?yàn)橐粋€(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換C意味著正在執(zhí)行的進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，這時(shí)處理機(jī)空閑，進(jìn)程高度程序必然會(huì)從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程并將它投入運(yùn)行，因此只要就緒隊(duì)列非空，一個(gè)進(jìn)程的發(fā)生轉(zhuǎn)換C能立即引起另一個(gè)進(jìn)程的發(fā)生轉(zhuǎn)換A。（3）因果關(guān)系并不是什么時(shí)候都能發(fā)生，而是在一定條件下才可能發(fā)生。①B-A：當(dāng)某進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換B時(shí)，就必然引起另一進(jìn)程的轉(zhuǎn)換A。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)換B時(shí)，正在執(zhí)行的進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，進(jìn)程調(diào)度程序必然會(huì)從就緒隊(duì)列中選取一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行，即發(fā)生轉(zhuǎn)換A。②：C->B:

某個(gè)進(jìn)程的轉(zhuǎn)換C決不可能引起另一進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換B。這是因?yàn)楫?dāng)前執(zhí)行進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，不可能又從執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。③：D->A：當(dāng)處理機(jī)空閑且就緒隊(duì)列為空時(shí)，某一進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換D就會(huì)引起該進(jìn)程的轉(zhuǎn)換A。因?yàn)榇藭r(shí)處理機(jī)空閑，一旦某個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換D，就意味著有一個(gè)進(jìn)程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，因而調(diào)度程序就會(huì)將就緒隊(duì)列中年級(jí)進(jìn)程投入運(yùn)行。

進(jìn)程互斥舉例（1）例2，上述的“飛機(jī)訂票系統(tǒng)”。一個(gè)飛機(jī)訂票系統(tǒng)可以有多個(gè)訂票處的n個(gè)訂票終端?，F(xiàn)假設(shè)n=2，公共數(shù)據(jù)區(qū)為Hi（i=1,2，…,m），分別存放各次班機(jī)的現(xiàn)存票數(shù)，Pi(i=1,2,…,n)表示售票終端的進(jìn)程。進(jìn)程互斥舉例（2）semaphoreS;S=1;//公用信號(hào)量cobegin{processPi(i=1,2,…,n){inttemp;按照定票要求找到單元Hi；

P（S）；temp=Hi;iftemp≥1{temp=temp-1;

Hi=temp;

V(S);

輸出一張票}else{V(S);輸出提示“票已售完”;}coned經(jīng)典進(jìn)程同步問題

1、生產(chǎn)者—消費(fèi)者問題問題描述：一群生產(chǎn)者向一個(gè)有界緩沖區(qū)放入產(chǎn)品，只要緩沖區(qū)未滿就可以存放，又有一群消費(fèi)者從有界緩沖區(qū)取走產(chǎn)品，只要緩沖區(qū)未空就可以取走。要求：存存、取取、存取都不能同時(shí)進(jìn)行，緩沖區(qū)滿時(shí)停存，緩沖區(qū)空時(shí)停取，生產(chǎn)與消費(fèi)等放。解決方法設(shè)三個(gè)信號(hào)量1、信號(hào)量S，初值為1，表示沒有產(chǎn)品進(jìn)入臨界區(qū)，用于互斥；2、信號(hào)量Sn，表示可用緩沖區(qū)個(gè)數(shù)，初值為n3、信號(hào)量S0，表示產(chǎn)品個(gè)數(shù)，初值為0生產(chǎn)者：消費(fèi)者：生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品P(Sn)P(S)產(chǎn)品放入緩沖區(qū)V(S0)V(S)消費(fèi)一個(gè)產(chǎn)品P(S0)P(S)產(chǎn)品取出緩沖區(qū)V(Sn)V(S)2、讀者—寫者問題問題描述：(1)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象被多個(gè)讀者、寫者進(jìn)程共享；(2)允許多個(gè)讀者進(jìn)程可以共享這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，因?yàn)樽x操作不會(huì)使數(shù)據(jù)文件混亂；(3)寫者與寫者、寫者與讀者必須互斥使用數(shù)據(jù)對(duì)象；解決方法：(1)設(shè)ReadCount是整型變量，初值為0，最大值是RN，表示讀者個(gè)數(shù)；(2)設(shè)信號(hào)量r，初值為1，表示讀者互斥使用ReadCount；(3)設(shè)信號(hào)量w，初值為1，寫者與寫者互斥，寫者與第一讀者互斥讀者：P(r)ReadCount=1?P(w)ReadCount=Re