第二章 练习题.doc

操作系统第二章 练习题一、选择题1.临界区是指( )。A.并发进程中用于实现进程互斥的程序段 B并发进程中用于实现进程同步的程序段 C并发进程中用户实现进程通信的程序段 D并发进程中与共享变量有关的程序段2.( )是只能由P和v操作所改变的整型变量。A.共享变量 B锁 C.整型信号量 D记录型信号量3在执行v操作时，当信号量的值( )时，应释放一个等待该信号量的进程。A.0 B.=0 D.=04进程间的互斥与同步分别表示了各进程间的( )。 A竞争与协作 B相互独立与相互制约 C不同状态 D动态性与并发性5在进程通信中，( )常用信件交换信息。 A低级通信 B高级通信 C消息通信 D管道通信6在间接通信时，用send(N，M)原语发送信件，其中N表示( )。A发送信件的进程名 B接收信件的进程名 C.信箱名 D信件内容7下列对线程的描述中，( )是错误的。A不同的线程可执行相同的程序 B线程是资源分配单位 C线程是调度和执行单位 D同一进程中的线程可共享该进程的主存空间8.若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有（）等待进程。A 0个 B.1个C.2个 D.3个9.操作系统是通过（）对进程进行管理。A. JCBB.PCBC.DCTD.CHCT10.下面所述步骤中，（）不是创建进程所必需的。A.由调度程序为进程分配CPUB.建立一个进程控制块C.为进程分配内存D.将进程控制块链入就绪队列11.对于两个并发进程，设互斥信号号为mutex，若mutex=0，则（）A.表示没有进程进入临界区B.表示有一个进程进入临界区C.表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入D.表示有两个进程进入临界区12.一个进程被唤醒意味着（）A.该进程重新占有了CPUB.它的优先权为最大C.其PCB移至等待队列队首D.进程变为就绪状态13.下面关于进程的描述中，正确的是（）A.进程获得CPU运行是通过调度得到的。B.优先级是进程调度的重要依据，一旦确定就不能改变。C.在单CPU的系统中，任意时刻都有一个进程处于运行状态。D.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为阻塞。二、填空题1进程的封闭性是指进程的执行结果只取决于_，不受外界影响。 2. 进程的可再现性是指当进程再次重复执行时，必定获得_的结果。 3.若信号量的初值为1，用PV操作能限制一次_进程进入临界区操作。 4 进程的_是指并发进程之间存在一种制约关系,一个进程的执行依赖另一个进程的消息。5PV操作也可看作为进程间的一种通信方式，由于只交换了少量的信息，故称为_。 6通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为_。 7线程与进程有许多相似之处，所以线程又称为_。 8在使PV操作实现进程互斥时，调用_相当于申请共享资源的使用权，调用_相当于归还共享资源的使用权。 9在多线程操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为_单位，而线程是_单位。10.有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量的变化范围是_。11.系统中共有5个用户进程，且当前CPU在用户态下执行，则最多可有_个用户进程处于就绪状态，最多可有_个用户进程处于阻塞状态；若当前在核心态下执行，则最多可有_个用户进程处于就绪状态，最多可有_个用户进程处于阻塞状态。12.引入进程带来的好处是_和_。三、简答题1什么是进程的顺序性和并发性? 2假设PV操作用信号量s管理某个共享资源，请问当s0，S0和S0时，它们的物理意义是什么? 3请给出Pv操作的定义。 4用PV操作实现进程间同步与互斥应注意些什么? 5线程与进程的根本区别是什么?6.试比较程序与进程的区别。四、进程同步习题参考答案：1.在测量控制系统中，数据采集任务把所采集的数据送入一单缓冲区；计算任务从单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两者共享缓冲区的同步算法。解：问题分析1：本题是一个生产者一消费者问题。 采集任务采集到一个数据后，只有当缓冲区空时才能将数据送入缓冲区，否则等待 只有当缓冲区中有数据时，计算任务才能从缓冲区中取数据计算，否则也等待问题分析2： 采集数据任务计算任务 互斥（单缓冲区）同步：采集数据任务不能往满缓冲区中放数据 计算任务不能从空缓冲区中取数据 设两信号量full(0)和empty(1)实际上，当采集数据任务得到空缓冲时，也就得到了对缓冲区的使用，计算任务同理，得到满缓冲区时，也就得到了对缓冲区的使用。因此，不需专门设一个互斥信号量，信号量full和empty实际上也起到互斥作用。问题分析3：采集数据任务：采集一数据 采集一数据申请对缓冲区的使用权（申请空缓冲区） P（empty）放数据 放数据释入对缓冲区的使用权（满缓冲区加一） V（full）计算任务：申请对缓冲区的使用权（申请满缓冲区） P（full）取走数据 取走数据释入对缓冲区的使用权（空缓冲区加一） V（empty）进行计算 进行计算2.有三个并发进程get、copy、put:get进程负责从输入序列f中读取字符，送到缓冲区S中；copy进程把缓冲区S中的数据复制到缓冲区T；put进程从缓冲区T中取出数据打印。问题分析1： copy既是get的消费者，又是put的生产者互斥：缓冲区S由get和copy互斥共享，缓冲区T由copy和put互斥共享同步：get不能向“满”的S中放；copy不能从“空”的S中取；不能向“满”的T中放；put不能“空”的T中取问题分析2： 与采集数据任务、计算任务同理。设：（同步）信号量：S_Empty, T_Empty， （初值为1） S_Full, T_Full; （初值为0）7Get:Begin Repeat P(S_Empty) 将读取数据送入S; V(S_Full); Until false;EndCopy:Begin Repeat P(S_Full); P(T_Empty); 将S中的数据copy到T; V(T_Full);V(S_Empty); Until false;EndPut:Begin Repeat P(T_Full); 取T中数据打印; V(T_Empty); Until false;End3.桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中入桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用。请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。解：（1）这是生产者-消费者问题的变形，一个生产者生产两类产品，有两类消费者，一类消费者消费一类产品。（2）互斥： 爸爸、儿子和女儿互斥使用盘子：设一个互斥信号量mutex（1）同步：当爸爸往盘子中放入水果（桔子或苹果），需通知儿子或女儿 设apple和orange两个信号量，初值都为0（3）爸爸：检查盘子是否为空 P（mutex）放入水果 放入水果若放的是桔子，通知儿子 if（水果是桔子）V(orange)否则通知女儿 else V（apple） （通知儿子或女儿，事实上也就释放了对盘子的使用权）儿子：看盘中是否有桔子 P（orange） 取走桔子 取走桔子释放对盘子的使用权 V（mutex）吃桔子 吃桔子（看盘中是否有桔子，如果有，则既有对盘子的使用权，又可以取走水果；如果没有，则儿子对盘子没有使用权）女儿：看盘中是否是苹果 P（apple）取走苹果 取走apple释放对盘子的使用权 V（mutex）吃苹果 吃苹果4.有一条小河，河上有一座独木桥可供南来北往的人过河。由于桥面窄，只能单向行走。试用P、V操作设计一个过河的算法。解：设一互斥信号量mutex（1）南方向的等待人数Scount（0），南方向的人互斥修改S