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2019年上半年 上午试卷 综合知识
第 46 题
知识点 进程  
关键词 进程  
章/节 操作系统  
 
 
前趋图是一个有向无环图,记为→={(Pi,Pj)pi完成时间先于Pj开始时间}。假设系统中进P={P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8},且进程的前趋图如下:

那么,该前趋图可记为(46),图中(47)。
 
  A.  →={(P1,P2),(P1,P3),(P1,P4),(P2,P5),(P3,P2),(P3.P4).(P3,P6).(P4,P7),(P5,P8)
 
  B.  →={(P1,P2),(P1,P4),(P2,P3),(P2,P5),(P3,P4),(P3,P6),(P4,P7),(P5,P6),(P6,P8),(P7,P6)}
 
  C.  →={(P1,P2),(P1,P4),(P2,P5),(P3,P2),(P3,P4),(P3,P6),(P4,P6),(P4,p7),(p6,p8),(p7,P8)}
 
  D.  →={(P1,P2),(P1,P3),(P2,P4),(P2,P5),(P3,P2),(P3 ,P4),(P3,P5),(P4,P7),(P6,P8),(P7,P8)}
 
 




 
 
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进程Pl、P2、P3、P4、P5的前趋图如下:


 
知识点讲解
· 进程
 
        进程
        简单而言,一个进程就是一个正在运行的程序。一般来说,一个进程至少应该包括以下几个方面的内容。
        .相应的程序:进程既然是一个正在运行的程序,当然需要有相应程序的代码和数据。
        .CPU上下文:指程序在运行时,CPU中各种寄存器的当前值,包括:程序计数器,用于记录将要取出的指令的地址;程序状态字,用于记录处理器的运行状态信息;通用寄存器,用于存放数据或地址;段寄存器,用于存放程序中各个段的地址;栈指针寄存器,用于记录栈顶的当前位置。
        .一组系统资源:包括操作系统用来管理进程的数据结构、进程的内存地址空间、进程正在使用的文件等。
        进程有动态性、独立性和并发行三个特性。
        (1)动态性。进程是一个正在运行的程序,而程序的运行状态是在不断地变化的。例如,当一个程序在运行的时候,每执行完一条指令,PC寄存器的值就会增加,指向下一条即将执行的指令。而CPU中用来存放数据和地址的那些通用寄存器,它们的值肯定也不断地变化。另外,堆和栈的内容也在不断地变化,每当发生一次函数调用时,就会在栈中分配一块空间,用来存放此次函数调用的参数和局部变量。而当函数调用结束后,这块栈空间就会被释放掉。
        (2)独立性。一个进程是一个独立的实体,是计算机系统资源的使用单位。每个进程都有自己的运行上下文和内部状态,在它运行的时候独立于其他的进程。
        (3)并发性。从宏观上来看,在系统中同时有多个进程存在,它们相互独立地运行。
        下图表示四个进程A、B、C、D在系统中并发地运行。从中可以看出,虽然从宏观上来说,这四个进程都是在系统中运行,但从微观上来看,在任何一个特定的时刻,只有一个进程在CPU上运行。从时间上来看,开始是进程A在运行,然后是进程B在运行,然后是进程C和进程D。接下来又轮到了进程A去运行。因此,在单CPU的情形下,所谓的并发性,指的是宏观上并发运行,而微观上还是顺序运行,各个进程轮流去使用CPU资源。
        
        四个进程在并发运行
        在具体实现上,以CPU中的程序计数器PC为例,真正物理上的PC寄存器只有一个。当四个进程在轮流执行时,PC取值的运动轨迹是先在进程A内部流动,然后再到进程B的内部流动,再到进程C和D。从进程的独立性角度来说,每个进程都有“自己”独立的PC寄存器,即逻辑上的PC寄存器,它们的取值相互独立、互不影响。所谓的逻辑PC,其实就是一个内存变量。例如,在上图中,当进程A要执行的时候,就把A的逻辑PC的值拷贝到物理PC中,然后开始运行。当轮到B运行的时候,先把物理PC的当前值保存到A的逻辑PC中,然后再把B的逻辑PC的值装入到物理PC中,即可运行。这样就实现了各个进程的轮流运行。



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