操作系统第三讲进程通信习题课ppt课件

.,第三讲进程通信与控制习题课,一、选择题【例3.1】在操作系统中，P,V操作是一种_。A.机器指令B.系统调用命令C.作业控制命令D.低级进程通信原语解：P,V操作交换的信息量小，为低级进程通信原语，故本题答案为D。,.,第三讲习题课,【例3.2】进程从运行状态到阻塞状态可能是由于（）。A.现运行进程执行了P操作B.现运行进程时间片用完C.现运行进程执行了V操作D.进程调度程序的调度解：处于运行状态的进程执行P操作，当信号量值小于0时，进入等待队列而被阻塞。帮本题答案为A。,.,第三讲习题课,【例3.3】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个解：当信号量值小于0时，其绝对值表示系统中因请求该类资源而被阻塞的进程数目，故本题答案为B。,.,【例3.4】进程从运行态到阻塞态不可能是由于现运行进程（）。A.出现缺页中断B.发生越界中断C.申请磁带读写D.执行了V操作解：处于运行的进程由于A、B、C事件的发生都可能变为阻塞状态。故本题答案为D.,.,【例3.5】为了进行进程协调，进程之间应当具有一定的联系，这种联系通常采用进程间交换数据的方式进行，这种方式称为（）。A.进程互斥B.进程同步C.进程通信D.进程制约解：进程间交换数据即进程通信。故本题答案为C.,.,【例3.6】临界区是_。A.一个缓冲区B.一段共享数据区C.一段程序D.一个互斥资源解：进程中访问临界资源的那段代码称为临界区，故本题答案为C.,.,【例3.7】下列描述不正确的是（）。A.P操作和V操作是对信号量实施的操作B.并发进程在访问共享资源时可能出现与时间相关的错误C.P操作或V操作在执行时可能被并发进程打断D.PV操作能实现对临界区管理的要求解：P、V操作是原语操作，执行过程中不可能被打断。故本题答案为C.,.,【例3.8】下述哪个选项不是管程的组成部分_。A.局部于管程的共享数据结构B.对管程内数据结构进行操作的一组过程C.管程外过程调用管程内数据结构的说明D.对局部于管程的数据结构设置初始值的语句解：管程由局部于管程的共享变量说明、对管程内数据结构进行操作的一组过程以及对局部于管程的数据设置初始值的语句组成，故本题答案为C。,.,【例3.9】对于两个并发进程，设互斥信号量为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解：互斥信号量mutex的初值为1，有一个进程进入临界区时，mutex的值为0,有一个进程进入临界区且另一个进程等待时，mutex的值为-1，故本题答案为B。,.,【例3.10】设有4个进程，进程P1和P2共享变量SA，进程P3和P4共享变量SB，在（）种情况下会出现与时间有关的错误。A.进程P2正在访问SA,同时进程P4访问SBB.进程P1正在访问SA,同时进程P3访问SBC.进程P1正在访问SA,同时进程P4访问SBD.进程P1正在访问SA,同时进程P2访问SA解：共享变量必须互斥使用，因P1和P2共享SA，因此P1和P2不能同时访问SA。故本题答案为D。,.,二、填空题,第三讲习题课,【例3.11】临界资源的概念是_，而临界区是指_。解：临界资源是指多个进程必须互斥访问的资源。临界区是指进程中访问临界资源的那部分代码。,.,【例2.12】如果信号量的当前值为-4，则表示系统中在该信号量上有_个等待进程。解：当信号量值小于0时，其绝对值表示系统中因请求该类资源而被阻塞的进程数目。故本题答案为：4。,.,【例2.13】进程间的高级通信机制可归纳为3大类，分别是_，_和_。解：进程间的高级通信机制可归纳为3大类：共享存储器系统、消息传递系统和管道通信。,.,例2.14在多道程序系统中，进程之间存在着的不同制约关系可以划分为两类：_与_。_指进程间具有的一定逻辑关系；_是指进程间在使用共享资源方面的约束关系。解：进程之间存在着的不同制约关系可以划分为同步和互斥两类，同步指进程间具有的一定逻辑关系，互斥是指进程间在使用共享资源方面的约束关系。故本题答案为：同步互斥同步互斥。,.,【例2.15】信号量的物理意义是当信号量值大于0时表示_；当信号量值小于0时，其绝对值为_。解：当信号量值大于0时，表示系统中当前可用资源的数目；当信号量值小于0时，其绝对值表示系统中因请求该类资源而被阻塞的进程数目。故本题答案为：可用资源的数目因请求该资源而被阻塞的进程数目。,.,【例2.16】假设有N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,则信号量值的变化范围是_。解：采用信号量机制实现N个进程对临界资源的互斥访问,信号量的初始值是1，也是该信号量的最大值。如果有进程要访问临界资源，需执行P操作，则信号量的值减1。考虑极端情况，N个进程都要求访问临界资源，信号量将执行N个减1操作，因此信号量的最小值为1-N，故答案为：11-N,.,三、综合题【例3.17】己知一个求值公式(A23B)(B5A),若A.B已赋值，试画出该公式求值过程的前驱图。解：在本题公式的求值过程中，有些运算分量的计算是可以并发进行的。为了描述方便起见，我们设置了一些变量保存中间计算结果，并为每条语句命名，如图2.6所示。其求值过程的前驱图如图2.7所示。,.,【例3.18】设有一个作业由四个进程组成，这四个进程在运行时必须按下图的次序，试用P,V操作表达四个进程的同步关系。,.,解：图中说明作业启动后进程T1先执行。当进程T1结束后，进程T2,T3可以开始执行。进程T2,T3完成后，T4才能开始执行。为了确保这一执行顺序，设三个同步信号量b2,b3,b4分别表示进程T2,T3,T4是否可以开始执行，其初值均为0。这四个进程的同步描述如下：semaphoreb2=0;表示进程T2是否可以开始执行semaphoreb3=0;表示进程T3是否可以开始执行semaphoreb4=0;表示进程T4是否可以开始执行,.,semaphoreb2=b3=b4=0;main（）cobeginT1;V(b2);V(B3);P(b2);T2;V(B4);P(b3);T3;V(B4);P(b4);P(B4);T4;coend,.,【例3.19】写出P,V操作的含义。解：P,V操作是两条原语，它们的定义如下：P操作。P操作记为P(S),其中S为一信号量，它执行时主要完成下述动作：（1）SS-1；（2）若S0，则进程继续运行；（3）若S0,则该进程被阻塞，并将它插入该信号量的等待队列中。,.,V操作。V操作记为V(S),S为一信号量，它执行时主要完成下述动作：（1）SS1；（2）若S0，则进程继续执行；（3）若S0，则从信号量等待队列中移出队首进程，使其变为就绪状态。,.,P,V操作可以形式化定义如下：structsemaphoreintcount；queuetypequeue；P（semaphores）s.count-;if（s.count0）阻塞该进程；将该进程插入等待队列s.queue;,V（semaphores）s.count+if（s.count=0）从等待队列s.queue取出第一个进程；将该进程插入就绪队列；,.,【例3.20】有三个进程PA,PB和PC协作解决文件打印问题（见下图）：PA将文件记录从磁盘读入内存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2,每执行一次复制一个记录；PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录