进程管理习题课答案PPT课件

1、1. 用 P、V 操作管理临界区时，信号量的初值一般应定义为（ ） 。 A. 1 B. 0 C. 1 D. 任意值2. 有 m 个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问 ，则信号量的变化范围是（ ） 。 A. 1 至 (m-1) B.1 至 m-1 C.1 至m D.1 至 m第1页/共25页3. 如果信号量的当前值为-4，则表示系统中在该信号量上有（ ）个进程等待。 A.4 B.3 C.5 D.04. 若有 4 个进程共享同一程序段，而且每次最多允许 3 个进程进入该程序段，则信号量的变化范围是（ ） 。 A. 3，2，1，0 B. 3，2，1，0，-1 C. 4，

2、3，2，1，0 D. 2，1，0，-1，-25. 如果有三个进程共享同一互斥段，而且每次最多允许两个进程进入该互斥段，则信号量的初值应设置为（ ） 。 A. 3 B. 1 C. 2 D. 0第2页/共25页6. 有关进程的描述中， （ ）是正确的。A.进程执行的相对速度不能由进程自己来控制B.利用信号量的 P. V 操作可以交换大量信息C.同步是指并发进程之间存在的一种制约关系D.并发进程在访问共享资源时，不可能出现与时间有关的错误7. 下列资源中，( ) 是临界资源。A.打印机 B.非共享的资源 C.共享变量 D.共享缓冲区8. 进程从执行状态转换到阻塞状态的可能原因是( ).A.时间片完

3、B.需要等待其它进程的执行结果C.执行了 V 操作 D.执行了 P 操作第3页/共25页9. 进程从阻塞状态转换到就绪状态的可能原因是( ).A. 时间片完 B.其它进程执行了唤醒原语C. 执行了 V 操作 D. 执行了 P 操作10.在单处理机系统中，设系统中有 n 个进程（n2）,且当前处理机没有执行进程调度程序，下述情况哪些可能发生（ ） 。A.没有运行的进程，有 2 个进程处于就绪状态，n 个进程处于等待状态。B.一个进程处于运行状态，n-1 个进程处于等待状态。C. 一个进程处于运行状态，1 个进程处于就绪状态，n-2 个进程处于等待状态。D. 一个进程处于运行状态，n-1 个进程处

4、于就绪状态，没有进程处于等待状态第4页/共25页例1 ：多道程序系统程序的执行失去了封闭性和再现性， 因此多道程序的执行不需要这些特性，这种说法是否正确 ？解：这种说法不正确。可以想象，如果一个程序在多道程序系统中，在相同的输入的情况下，多次执行所得结果是不同的，有谁还敢使用这个程序？因此，多道程序的执行也需要封闭性和再现性，只不过单道程序系统的封闭性和再现性是先天固有的，多道程序系统的程序执行要想获得封闭性和再现性，需通过程序员的精心设计才能得到。所使用的方法就是同步和互斥的方法。第5页/共25页例2：多个进程对信号量 S 进行了 5 次 P 操作，2 次 V 操作后，现在信号量的值是-3，

5、与信号量 S 相关的处于阻塞状态的进程有几个？信号量的初值是多少？解：(1) 因为 S 的当前值是-3，因此因为 S 处于阻塞状态的进程有 3 个；(2) 因为每进行一次 P(S)操作，S 的值都减 1，每执行 1 次 V 操作 S 的值加 1，故信号量的初值为-3+5-2=0;第6页/共25页例3：用信号量实现司机和售票员间的同步。 司机 售票员 正常行车 到站停车 售 票 开车门 关车门 离站开车V（s2） P（s1） P（s2） V（s1） 设：S1和S2分别为司机和售票员的信号量，其初值均为0，信号量S1表示售票员通知司机“可以开车”的消息（信号）， 信号量S2表示司机通知售票员“可以

6、开门”的消息（信号）。第7页/共25页例4：若信号量的初值是，现在信号量的值是 -，那么系统中的相关进程至少执行了几个(S)操作？ 与信号量 S相关的处于阻塞状态的进程有几个？如果要使信号量 S 的值大于 0，应该进行怎样的操作？解：(1) 因为每执行一次 P 操作 S 的值减 1，5-（-5）=10，在这期间有可能有进程执行 V操作，使 S 的值加 1，所以至少执行了 10 次 P(S)；(2) 5 个；(3) 6 个 V(S) 或 以上。第8页/共25页例5：如图所示，有多个 PUT 操作同时向 BUFF1 放数据，有一个 MOVE 操作不断地将 BUFF1 的数据移到 Buff2，有多个

7、 GET 操作不断地从 Buff2 中将数据取走。BUFF1 的容量为 m，BUFF2 的容量是 n, PUT、 MOVE、 GET 每次操作一个数据，在操作的过程中要保证数据不丢失。试用、原语协调 PUT、 MOVE 的操作，并说明每个信号量的含义和初值。第9页/共25页解(1) 确定并发的操作 本问题是把 2 个消费者和生产者问题综合在一起。多个 PUT 操作与一个 MOVE 操作并发进行，多个 GET 操作与一个 MOVE 操作并发进行。因此本题涉及三类进程：PUT 类进程，有多个；GET 类进程，有多个；MOVE 类进程，有 1 个。(2) 操作规则1) 只有 buff1 有空间才能进

8、行 PUT 操作；2) 只有 buff1 有数据，buff2 有空间才能进行 MOVE 操作；3) 只有 buff2 有数据才能进行 GET 操作；4) 不允许多个进程同时操作 buff1；5) 不允许多个进程同时操作 buff2。第10页/共25页(3) 操作流程第11页/共25页(3) 操作流程第12页/共25页(3) 操作流程第13页/共25页(4) 信号量设置 6 个信号量 full1、empty1、B-M1、full2、empty2、B-M2，它们的含义和初值如下：1) full1 表示 buff1 是否有数据，初值为 0；2) empty1 表示 buff1 有空间，初值为 m；3

9、) B-M1 表示 buff1 是否可操作，初值为 1；4) Full2 表示 buff2 是否有数据，初值为 0；5) Empty2 表示 buff2 有空间，初值为 n；6) B-M2 表示 buff2 是否可操作，初值为 1；第14页/共25页(5) P、V 操作实现第15页/共25页(5) P、V 操作实现第16页/共25页(5) P、V 操作实现 repeat P(empty2)； /*判断 buff2 是否有空间，没有则等待 */ P(B-M2)； /*是否可操作 buff2*/ GET； V(B-M2)； /*设置 buff2 可操作标志 */ V(full2)； /*设置 bu

10、ff2 有数据的标志 */ until false第17页/共25页例6：一售票厅只能容纳 300 人， 当少于 300 人时，可以进入；否则，需在外等候 。若将每一个购票者作为一个进程，请用 P、V 操作编程，并写出信号量的初值。解：购票者进程 P(S)； 进入售票厅；购票；退出售票厅； V(S)； 信号量的初值 S=300第18页/共25页例7：设 A、B 为两个并发进程，它们共享一个临界资源，其执行临界区的算法框图如下图所示。试判断该算法是否有错？请说明理由。如果有错，请改正。S1、S1 的初值为 0，CSA、CSB 为临界区。第19页/共25页分析： 咋一看， 好像是 A 进程开始未执

11、行 P 操作，便直接进入临界区，以为问题出在这里。从图中可分析出 A、B 两进程的执行思路：A 进程对临界资源操作结束后，将其释放给 B 进程，而 B 进程对临界资源操作结束后，将释放给进程 A。系统初启时，S1、S2初值为 0，则 B 执行 P(S1)被阻塞，而 A 进程可直接访问临界资源。故 A、B 两个并发进程不可能同时操作临界资源，该算法是可以保证互斥的。按本题的要求，两个进程对临界资源的操作是没有先后顺序的， 但是， 在上面的实现中， 只有 A 进程先操作完临界资源后 ， B 进程才能操作。第20页/共25页解 ：该算法有错。 若 A 进程永不要求访问临界资源，则不会执行 V(S1)

12、，意味着 B 进程的申请永远得不到操作临界资源的机会； 同理，若 B 进程不要求访问临界资源，则不会执行 V(S2)，意味着 A 进程下次也得不到操作临界资源的机会。 所以问题在于本应进行互斥控制而使用的却是同步控制。实现改正：设置信号 mutexmutex:=1;cobeginA进程：BeginrepeatP(mutex);CSA;V(mutex);until falseEndB 进程：BeginrepeatP(mutex);CSB;V(mutex);until falseEndCoend第21页/共25页例 8：某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有 2m 台机器，有2n 名学生选该课，规定： (1) 每两个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习；(2) 只有凑够两个学生，并且此时机房有空闲机器，门卫才允许该组学生进入机房；(3) 上机实习由一名教师检查，检查完毕，一组学生才可以离开机房。试用 P、V 操作模拟上机实习过程。第2