操作系统前趋图例题及答案

操作系统前趋图是由若干个任务节点组成的有向无环图，反映了任务执行的先后顺序及其依赖关系。在操作系统的学习过程中，前趋图是一个比较重要的概念，今天我们就来看一个前趋图的例题及答案，并从多个角度进行分析。

【例题描述】

有A、B、C、D、E、F、G、H八个任务节点，它们之间的关系如下图所示。其中箭头从后往前连接，表示本任务的前提任务，即必须先完成前提任务，才能进行后续任务。

[图片]

根据上图，请解答以下问题：

1.请列出操作系统中A、B、C、D、E、F、G、H八个任务节点的前趋关系表，并画出对应的前趋图。

2.请问是否存在循环依赖？如果有，具体是什么？

3.请描述任务A、B、C、D、E、F、G、H的并行任务可能组合情况。

【答案】

1.前趋关系表如下：

任务 | 前趋任务

----| ----

A |

B | A

C | A

D | B, C

E | C

F | D, E

G | C, F

H | G

前趋图如下：

[图片]

2.不存在循环依赖。

“循环依赖”指在前趋图中形成一个环路，使得任务无法执行或出现死锁的情况。我们可以通过观察这个前趋图，发现没有环路出现。

3.并行任务可能组合情况如下：

- A、B并行，C、D并行，E、F并行，G、H并行

- A、B并行，C、D并行，E、F、G并行，H单独执行

- A单独执行，B、C、D并行，E、F并行，G、H并行

【分析】

1.前趋关系表反映了任务执行的先后顺序及其依赖关系，是理解前趋图的关键。

在前趋关系表中，我们可以看到每个任务的前提任务是哪些。例如，任务B的前提任务是A。这意味着在任务B执行之前，必须先完成任务A。类似地，任务D的前提任务是B和C，意味着在任务D执行之前，必须先完成任务B和任务C。

有了前趋关系表，我们可以更直观地了解任务之间的依赖关系，有助于理解前趋图。

2.判断是否存在循环依赖需要观察前趋图。

前趋图的形成是由任务之间的依赖关系确定的，因此前趋图中是否存在环路是判断是否存在循环依赖的关键。如果存在环路，则任务无法执行或出现死锁的情况。

在这个例题中，我们发现不存在环路，因此不存在循环依赖的问题。

3.并行任务组合情况是基于前趋关系表和前趋图的。

并行任务组合情况是通过理解前趋关系表和前趋图确定的。在前趋图中，任务节点之间没有连线的都可以并行执行。例如，在这个例题中，任务A、B、C之间没有连线，因此它们可以并行执行。类似地，任务E和任务F之间也可以并行执行。

同时，在前趋关系表中，我们可以看到每个任务的前提任务是哪些。通过分析前趋关系表和前趋图，我们可以得到以上三种并行任务组合情况。