2020年4月自考02335網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料（7）

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        自考02335網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)備考資料

        1.什么叫同步？

        相互合作的兩個(gè)進(jìn)程之間需要在某個(gè)（些）確定點(diǎn)協(xié)調(diào)它們的工作，一個(gè)進(jìn)程到達(dá)了該點(diǎn)后，除非另一進(jìn)程已經(jīng)完成了某些操作，否則就不得不停下來(lái)，等待這些操作的完成。這就是進(jìn)程間的同步。

        什么叫互斥？

        兩個(gè)進(jìn)程由于不能同時(shí)使用同一臨界資源，只能在一個(gè)進(jìn)程使用完了，另一進(jìn)程才能使用，這種現(xiàn)象稱為進(jìn)程間的互斥。

        ①同步的主要特征是：一個(gè)進(jìn)程在某一點(diǎn)上等待另一進(jìn)程提供信息，兩進(jìn)程之間存在直接制約關(guān)系，其表現(xiàn)形式為進(jìn)程—進(jìn)程。②互斥的主要特征是爭(zhēng)用資源，兩進(jìn)程間存在間接制約關(guān)系，其表現(xiàn)形式是進(jìn)程—資源—進(jìn)程。

        2.試給出P、V操作的定義。

        P、V操作是定義在信號(hào)量S上的兩個(gè)操作，其定義如下：

        P（S）：①S：=S-1；②若S≥0，則調(diào)用P（S）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行；③若S＜0，則調(diào)用P（S）的進(jìn)程被阻塞，并把它插入到等待信號(hào)量S的阻塞隊(duì)列中。

        V（S）：①S：=S+1；②若S＞0，則調(diào)用V（S）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行；③若S≤0，則從等待信號(hào)量S的阻塞隊(duì)列中喚醒頭一個(gè)進(jìn)程，然后調(diào)用V（S）的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。

        如何利用P、V操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的互斥？

        P、V操作是解決同步與互斥問(wèn)題的有力工具。為解決互斥問(wèn)題，應(yīng)采取如下步驟：    首先根據(jù)給定問(wèn)題的描述，列出各進(jìn)程要執(zhí)行的程序。其次，設(shè)置信號(hào)量。互斥問(wèn)題中，在臨界區(qū)前面加P（S），臨界區(qū)后面加V（S）。最后確定信號(hào)量的初值。在互斥問(wèn)題中，信號(hào)量通常取為互斥資源的個(gè)數(shù)。

        說(shuō)明信號(hào)量的物理意義：

        信號(hào)量S＞0時(shí)，S的數(shù)值表示某類可用資源的數(shù)目，執(zhí)行P操作意味著申請(qǐng)分配一個(gè)單位的資源；當(dāng)S≤0時(shí)，表示無(wú)資源可用，此時(shí)S的絕對(duì)值表示信號(hào)量S的阻塞隊(duì)列中的進(jìn)程數(shù)。執(zhí)行V操作意味著釋放一個(gè)單位的資源。

        3.如何利用P、V操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步？

        P、V操作是解決同步與互斥問(wèn)題的有力工具。為解決同步問(wèn)題，應(yīng)采取如下步驟：首先根據(jù)給定問(wèn)題的描述，列出各進(jìn)程要執(zhí)行的程序。其次，設(shè)置信號(hào)量。同步問(wèn)題中有幾個(gè)同步點(diǎn)就設(shè)置幾個(gè)信號(hào)量，等待的地方加P（S），發(fā)信號(hào)（解除等待）的

        地方加V（S）。最后確定信號(hào)量的初值。在同步問(wèn)題中，信號(hào)量的初值一般取0.在同步和互斥中，信號(hào)量初值的設(shè)置有何不同：在同步問(wèn)題中，信號(hào)量的初值一般取為0，在互斥問(wèn)題中，信號(hào)量通常取為互斥資源的個(gè)數(shù)。

        4.高級(jí)通信原語(yǔ)有何優(yōu)點(diǎn)？

        能夠?qū)崿F(xiàn)在進(jìn)程之間傳遞大量的信息。

        在消息緩沖通信方式中，發(fā)送原語(yǔ)和接收原語(yǔ)的主要功能是什么？

        發(fā)送原語(yǔ)的作用：將欲發(fā)送的消息從發(fā)送區(qū)復(fù)制到消息緩沖區(qū)，并把它掛起在接收進(jìn)程的消息緩沖隊(duì)列末尾。如果該接收進(jìn)程因等待消息而處于阻塞狀態(tài)，則將其喚醒。

        接收原語(yǔ)的作用：把發(fā)送者發(fā)來(lái)的消息從消息緩沖區(qū)復(fù)制到接收區(qū)，然后將消息緩沖區(qū)從消息隊(duì)列中消去，如果沒(méi)有消息可以接收，則進(jìn)入阻塞狀態(tài)。

        5.什么是信箱？

        信箱用于存放信件，而信件是一個(gè)進(jìn)程發(fā)送給另一進(jìn)程的消息。

        信箱的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：信箱頭和信箱體。信箱頭是信箱的描述部分，信箱體由若干格子組成，每個(gè)格子可存放一個(gè)信件。

        信箱頭包括的信息：①信箱名②信箱大?、垡汛嫘偶?shù)④空的格子數(shù)。

        如何用信箱實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程之間的通信？

        進(jìn)程A想向進(jìn)程B發(fā)送消息前，先把消息組成一封信件，然后調(diào)用send原語(yǔ)向進(jìn)程B發(fā)送信件，并將信件投入進(jìn)程B的信箱中。進(jìn)程B為得到進(jìn)程A的消息，只要調(diào)用receive原語(yǔ)就可以從信箱中索取來(lái)自進(jìn)程A的信件。這就完成了一次進(jìn)程A到進(jìn)程B的通信過(guò)程。

        6.在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中，為什么要采用消息傳遞的通信機(jī)制？

        基于共享變量的通信方式適用于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)內(nèi)部諸進(jìn)程之間的通信，而基于消息傳遞的通信方式適用于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的進(jìn)程通信。

        在消息傳遞的通信機(jī)制中有哪些通信方式？①通信原語(yǔ) ②遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用 ③組通信。

        7.什么是同步原語(yǔ)？

        當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用一個(gè)send原語(yǔ)時(shí)，在消息開始發(fā)送后，發(fā)送進(jìn)程便處于阻塞狀態(tài)，直至消息完全發(fā)送完畢，send原語(yǔ)的后繼語(yǔ)句才能繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用一個(gè)receive原語(yǔ)時(shí)，并不立即返回控制，而是等到把消息實(shí)際接收下來(lái)，并把它放入指定的接收區(qū)，才返回控制，繼續(xù)執(zhí)行該原語(yǔ)的后繼指令。在這段時(shí)間它一直處于阻塞狀態(tài)。上述的send和receive被稱為同步通信原語(yǔ)或阻塞通信原語(yǔ)。

        什么是異步原語(yǔ)？發(fā)送進(jìn)程在調(diào)用send原語(yǔ)后，并不進(jìn)入阻塞狀態(tài)，它不等消息發(fā)送完就繼續(xù)執(zhí)行其后繼語(yǔ)句。

        在使用異步通信原語(yǔ)時(shí)，發(fā)送者在消息發(fā)送完成前為什么不能使用緩沖區(qū)？

        因?yàn)樘热舭l(fā)送進(jìn)程在消息發(fā)送完成之前，即在消息發(fā)送期間使用或修改原來(lái)的緩沖區(qū)，將會(huì)造成錯(cuò)誤。

        如何解決？

        有兩種辦法（應(yīng)采用異步原語(yǔ)）：①采用帶拷貝的非阻塞原語(yǔ)，即讓內(nèi)核把消息拷貝到內(nèi)核緩沖區(qū)，允許調(diào)用進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。②帶中斷的非阻塞發(fā)送，即當(dāng)消息發(fā)送完成后，中斷發(fā)送進(jìn)程，通知發(fā)送進(jìn)程此時(shí)緩沖區(qū)可用。

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