進(jìn)程同步與通信練習(xí)題

1、第3章進(jìn)度同步與通訊練習(xí)題(一)單項(xiàng)選擇題臨界區(qū)是指()。A.并發(fā)進(jìn)度頂用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)度互斥的程序段B并發(fā)進(jìn)度頂用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)度同步的程序段C并發(fā)進(jìn)度頂用戶實(shí)現(xiàn)進(jìn)度通訊的程序段D并發(fā)進(jìn)度中與共享變量相關(guān)的程序段2相關(guān)臨界區(qū)是指()。A.一個(gè)獨(dú)占資源B并發(fā)進(jìn)度中與共享變量相關(guān)的程序段c一個(gè)共享資源D并發(fā)進(jìn)度中涉及同樣變量的那些程序段3管理若干進(jìn)度共享某一資源的相關(guān)臨界區(qū)應(yīng)滿足三個(gè)要求,此中()不考慮。A一個(gè)進(jìn)度可以搶占己分配給另一進(jìn)度的資源B任何進(jìn)度不該當(dāng)無窮地逗留在它的臨界區(qū)中c一次最多讓一個(gè)進(jìn)度在臨界區(qū)執(zhí)行D不可以逼迫一個(gè)進(jìn)度無窮地等候進(jìn)入它的臨界區(qū)4、()是只好由P和v操作所改變的整型變量。A共享

2、變量B鎖c整型信號(hào)量D記錄型信號(hào)量5對(duì)于整型信號(hào)量，在執(zhí)行一次P操作時(shí)，信號(hào)量的值應(yīng)()。A不變B加1C減1D減指定數(shù)值6在執(zhí)行v操作時(shí)，當(dāng)信號(hào)量的值()時(shí)，應(yīng)開釋一個(gè)等候該信號(hào)量的進(jìn)度。A0B.=0D.=0操作一定在障蔽中斷下執(zhí)行，這種不行變中斷的過程稱為()。A初始化程序B原語c子程序D控制模塊8進(jìn)度間的互斥與同步分別表示了各進(jìn)度間的A競爭與協(xié)作B互相獨(dú)立與互相限制()。c不一樣狀態(tài)D動(dòng)向性與并發(fā)性9并發(fā)進(jìn)度在接見共享資源時(shí)的基本關(guān)系為()。A互相獨(dú)立與有交往的B互斥與同步c并行執(zhí)行與資源共享D信息傳達(dá)與信息緩沖10在進(jìn)度通訊中，()常用信件交換信息。A初級(jí)通訊B高級(jí)通訊c信息通訊D管道通

3、訊11在間接通訊時(shí)，用send(N，M)原語發(fā)送信件，此中N表示()。A發(fā)送信件的進(jìn)度名B接收信件的進(jìn)度名C信箱名D信件內(nèi)容12以下對(duì)線程的描述中，()是錯(cuò)誤的。A不一樣的線程可執(zhí)行同樣的程序B線程是資源分配單位c線程是調(diào)動(dòng)和執(zhí)行單位D同一進(jìn)度中的線程可共享該進(jìn)度的主存空間13實(shí)現(xiàn)進(jìn)度互斥時(shí)，用()對(duì)應(yīng)，對(duì)同一個(gè)信號(hào)量調(diào)用Pv操作實(shí)現(xiàn)互斥。A一個(gè)信號(hào)量與一個(gè)臨界區(qū)B一個(gè)信號(hào)量與個(gè)相關(guān)臨界區(qū)c一個(gè)信號(hào)量與一組相關(guān)臨界區(qū)D一個(gè)信號(hào)量與一個(gè)信息14實(shí)現(xiàn)進(jìn)度同步時(shí)，每一個(gè)信息與一個(gè)信號(hào)量對(duì)應(yīng)，進(jìn)度A在同一信號(hào)量上浮用P操作B在不一樣信號(hào)量上浮用()可把不一樣的信息發(fā)送出去。P操作c在同一信號(hào)量上浮用v

4、操作D在不一樣信號(hào)量上浮用v操作(二)填空題1目前使用的計(jì)算機(jī)的基本特色是辦理器_執(zhí)行指令。2進(jìn)度的_是指進(jìn)度在序次辦理器上的執(zhí)行是按序次進(jìn)行的。3當(dāng)一個(gè)進(jìn)度獨(dú)占辦理器序次執(zhí)行時(shí)，擁有_和_兩個(gè)特征。4進(jìn)度的封閉性是指進(jìn)度的執(zhí)行結(jié)果只取決于_，不受外界影響。5進(jìn)度的可再現(xiàn)性是指當(dāng)進(jìn)度再次重復(fù)執(zhí)行時(shí)，必定獲取_的結(jié)果。6一個(gè)進(jìn)度的工作在沒有所有完成以前,另一個(gè)進(jìn)度就可以開始工作，則稱這些進(jìn)度為_.7.若系統(tǒng)中存在一組可同時(shí)執(zhí)行的進(jìn)度，則就說該組進(jìn)度擁有_。8假如個(gè)進(jìn)度的執(zhí)行不影響其余進(jìn)度的執(zhí)行，且與其余進(jìn)度的進(jìn)展?fàn)顩r沒關(guān)，則說這些并發(fā)進(jìn)度互相之間是_的。9假如一個(gè)進(jìn)度的執(zhí)行依賴其余進(jìn)度的進(jìn)展?fàn)顩r

5、，則說這些并發(fā)進(jìn)度互相之間是_10有交往的并發(fā)進(jìn)度必定_某些資源。11有交往的進(jìn)度執(zhí)行時(shí)可能產(chǎn)生與時(shí)間相關(guān)的錯(cuò)誤，造成不正確的要素與進(jìn)度_、_和外界的影響相關(guān)。12對(duì)_的使用不受限制，這是使有交往的并發(fā)進(jìn)度執(zhí)行時(shí)出現(xiàn)與時(shí)間相關(guān)的錯(cuò)誤的根根源因。13臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)度中與_相關(guān)的程序段。14_是指并發(fā)進(jìn)度中涉及到同樣變量的那些程序段。15只需涉及同樣變量的若干進(jìn)度的相關(guān)臨界區(qū)_，就不會(huì)造成與時(shí)間相關(guān)的錯(cuò)誤。16進(jìn)度的_是指當(dāng)有若干進(jìn)度都要使用某一共享資源時(shí)，任何時(shí)刻最多只同意一個(gè)進(jìn)度去使用。17Pv操作是在一個(gè)信號(hào)量長進(jìn)行的_的過程，這種過程也稱為_18利用Pv操作管理相關(guān)臨界區(qū)時(shí)，一定成對(duì)出現(xiàn)

6、，在進(jìn)入臨界區(qū)以前要調(diào)用_，在完成臨界區(qū)操作后要調(diào)用_。l9.若信號(hào)量的初值為1，用Pv操作能限制一次_進(jìn)度進(jìn)入臨界區(qū)操作。20.進(jìn)度的_是指并發(fā)進(jìn)度之間存在一種限制關(guān)系,一個(gè)進(jìn)度的執(zhí)行依賴另一個(gè)進(jìn)度的信息。21_能把它進(jìn)度需要的信息發(fā)送出去，也能測試自己需要的信息能否到達(dá)。22Pv操作不但是實(shí)現(xiàn)_的有效工具，并且也是一種簡單而方便的_工具。23用Pv操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)度同步時(shí)，調(diào)用_測試信息能否到達(dá)，調(diào)用_發(fā)送信息。24用Pv操作實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者花費(fèi)者之間的同步時(shí)，在接見共享緩沖區(qū)的_和_分別調(diào)動(dòng)P操作和v操作。25進(jìn)度的互斥其實(shí)是進(jìn)度_的一種持殊狀況。26進(jìn)度的互斥是進(jìn)度間_共享資源的使用權(quán)，其結(jié)果沒有

7、_，而進(jìn)度的同步則在共享資源的并發(fā)進(jìn)度之間有一種_依賴關(guān)系。27Pv操作也可看作為進(jìn)度間的一種通訊方式，因?yàn)橹唤粨Q了少許的信息，故稱為_28經(jīng)過特地的通訊體系實(shí)現(xiàn)進(jìn)度間交換大批信息的通訊方式稱為_。29采納高級(jí)通訊方式時(shí),進(jìn)度間用_來交換信息。30最基本的通訊原語有兩條,它們是_原語和_原語。31進(jìn)度通訊方式有兩種：_和_。32直接通訊是固定在_進(jìn)度之間通訊，而間接通訊以信箱為媒體實(shí)現(xiàn)通訊。33一個(gè)信息可以由_和_兩部分構(gòu)成。34進(jìn)度間經(jīng)過信件交換信息，可實(shí)現(xiàn)_。35_是進(jìn)度中可以獨(dú)立執(zhí)行的子任務(wù)。36線程是辦理器的獨(dú)立_單位，多個(gè)線程可以_執(zhí)行。37線程與進(jìn)度有好多相似之處，所以線程又稱為_

8、。38線程在生命周期內(nèi)會(huì)經(jīng)歷_、_和_之間各種狀態(tài)變化。39采納多線程技術(shù)可把生產(chǎn)者花費(fèi)者兩個(gè)進(jìn)度作為一個(gè)進(jìn)度和進(jìn)度中的兩個(gè)線程來辦理，這兩個(gè)線程仍擁有_，但不在需要額外的_。40在使Pv操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)度互斥時(shí)，調(diào)用_相當(dāng)于申請(qǐng)一個(gè)共享資源，調(diào)用_相當(dāng)于歸還共享資源的使用權(quán)。41在多線程操作系統(tǒng)中，線程與進(jìn)度的根本差別在于進(jìn)度作為_單位，而線程是_單位。(二)簡答題1什么是進(jìn)度的序次性和并發(fā)性?為何并發(fā)進(jìn)度執(zhí)行時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生與時(shí)間相關(guān)的錯(cuò)誤?如何防備?簡述臨界區(qū)的相關(guān)臨界區(qū)的看法。4管理相關(guān)臨界區(qū)有些什么要求?5假設(shè)PV操作用信號(hào)量s管理某個(gè)共享資源，請(qǐng)問當(dāng)s0，S0和S0時(shí)，它們的物理意義是什么?

9、6請(qǐng)給出Pv操作的定義。7用Pv操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)度間同步與互斥應(yīng)注意些什么?8何謂進(jìn)度通訊?最基本的通訊原語有哪些?9.直接通訊與間接通訊有何差別?10線程與進(jìn)度的根本差別是什么?(四)應(yīng)用題1有一南北向的單行車道，在車道A、B兩端之外一段距離處有減速標(biāo)記和自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)，A、B兩處設(shè)有信號(hào)燈，信號(hào)燈的管理要求以下：綠燈行，紅燈停，A、B兩端紅綠燈同時(shí)變換，一方紅變綠時(shí)另一方綠變紅。綠燈保持到同一方向進(jìn)入的車輛所有駛?cè)階B段,當(dāng)AB之間無車輛行駛時(shí)，同意到達(dá)A端(或B端)的車輛駛?cè)階B段，但只準(zhǔn)某一方的車輛進(jìn)入；一方最后一輛車進(jìn)入雙向亮紅燈讓車輛所有經(jīng)過(假設(shè)2分鐘)，而后讓已在等候的任何一方車輛駛?cè)?/p>

10、。試用AB段后，Pv操作管理AB路段車輛的行駛。在測溫系統(tǒng)中要完成采樣、變換和顯示等任務(wù)。采樣過程把從傳感器上獲取的整型微電壓值存入一個(gè)緩沖區(qū)，變換過程把微電壓值從緩沖區(qū)中拿出，計(jì)算變換成溫度值再存入該緩沖區(qū)，顯示過程把緩沖區(qū)中的溫度值拿出并顯示。試用Pv操作實(shí)現(xiàn)三個(gè)過程共享緩沖區(qū)的同步問題。3，現(xiàn)有三個(gè)進(jìn)度，Reader進(jìn)度把鍵盤輸入的一個(gè)整數(shù)讀入緩沖區(qū)據(jù)拿出進(jìn)行辦理，辦理完后存到輸出緩沖區(qū)B2中，最后由PinterB1，Executor進(jìn)度把B1中的數(shù)進(jìn)度將B2中的數(shù)據(jù)打印出來。假設(shè)B1和n2都只好存放一個(gè)整數(shù)，請(qǐng)用Pv操作管理這三個(gè)并發(fā)進(jìn)度的執(zhí)行.4用進(jìn)度通訊的方法解決生產(chǎn)者花費(fèi)者問題。

11、要求生產(chǎn)者能告訴花費(fèi)者產(chǎn)品的說明、規(guī)格、價(jià)格等。而花費(fèi)者能反響對(duì)物件的議論和辦理狀況。答案第3章進(jìn)度同步與通訊練習(xí)題參照答案(一)單項(xiàng)選擇題1D2D3A4c5c6D7B8A9B10B11C12B13C14D(二)填空題1序次2序次性3.封閉性，可再現(xiàn)件4進(jìn)度自己5同樣6可同時(shí)執(zhí)行的7并發(fā)性8無關(guān)9有交往的10共享11占用辦理器的時(shí)間，執(zhí)行的速度12共享資源13共享變量14相關(guān)臨界區(qū)15互斥執(zhí)行16互斥17不行被中斷，原語18P操作，v操作19只有一個(gè)20同步21同步體系22進(jìn)度互斥，同步23P操作，v操作24前，后25同步26競爭，固定的必定關(guān)系，必定的27初級(jí)通訊方式28進(jìn)度通訊29信件30

12、send，receive31直接通訊，間接通訊32一對(duì)33信箱說明，信箱體34進(jìn)度同步35線程36調(diào)動(dòng)，并發(fā)37輕型進(jìn)度38等候態(tài)，就緒態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)態(tài)39并發(fā)性，公共緩沖區(qū)40P操作，v操作41.資源分配，調(diào)動(dòng)和執(zhí)行(三)簡答題1進(jìn)度的序次性是指進(jìn)度在序次的辦理器上嚴(yán)格地按序次執(zhí)行。若系統(tǒng)中存在一組可同時(shí)執(zhí)行的過程，則該組程序擁有并發(fā)性?？赏瑫r(shí)執(zhí)行的進(jìn)度是指這些進(jìn)度執(zhí)行時(shí)在時(shí)間上是重疊的，即一個(gè)進(jìn)度的工作沒有所有完成以前，另一個(gè)進(jìn)度就可以開始工作。2有交往的并發(fā)進(jìn)度可能會(huì)同時(shí)使用共享資源，假如對(duì)這種狀況不加控制，因?yàn)檫M(jìn)度占用辦理器的時(shí)間、執(zhí)行的速度和外界的影響等，就會(huì)惹起與時(shí)間相關(guān)的錯(cuò)誤。只需使若

13、干并發(fā)進(jìn)度的相關(guān)臨界區(qū)互斥執(zhí)行，即可防備造成這種錯(cuò)誤。3臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)度中與共享變量相關(guān)的程序段。相關(guān)臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)度中涉及到同樣變量的那些程序段。4管理相關(guān)臨界區(qū)有三點(diǎn)要求：(1)一次最多讓一個(gè)進(jìn)度在臨界區(qū)執(zhí)行；(2)任何一個(gè)進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行的進(jìn)度一定在有限的時(shí)間內(nèi)退出臨界區(qū)；(3)不可以逼迫一個(gè)進(jìn)度無窮地等候進(jìn)入它的臨界區(qū)。5信號(hào)量S的物理意義以下：s0時(shí)，S表示可使用的資源數(shù)或表示可使用資源的進(jìn)度數(shù)。s0時(shí)，表示無資源可供使用和表示不一樣意進(jìn)度再進(jìn)入臨界區(qū)。s0時(shí)，S表示等候使用資源的進(jìn)度個(gè)數(shù)或表示等候進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)度個(gè)數(shù)。6Pv操作是指在信號(hào)量長進(jìn)行的P操作和v操作。假設(shè)信號(hào)量為s，

14、則P(s)和v(s)的定義以下：Procedurep(Vars:semaphore);begins:=s-1;ifs0thenw(s)end;Procedurev(Vars:semaphore);begins:=s+1;ifs=0thenr(s)end;此中，W(s)表示將調(diào)用P(s)過程的進(jìn)度置成“等候信號(hào)量s”的狀態(tài)，且將其排入等候隊(duì)列。R(s)表示開釋一個(gè)“等候信號(hào)量s”的進(jìn)度，該進(jìn)度從等候隊(duì)列退出并加入就緒隊(duì)列中.7.(1)對(duì)每一個(gè)共享資源(含變量)都要成立信號(hào)量，互斥時(shí)對(duì)一個(gè)共享資源設(shè)一個(gè)信號(hào)量，同步時(shí)對(duì)一個(gè)共享資源可能要設(shè)兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)量，視由幾個(gè)進(jìn)度來使用該共享變量而定。(2)互

15、斥時(shí)信號(hào)量的初值可大于或等于1,同步時(shí)，最少有一個(gè)信號(hào)量的初值大于等于1。(3)Pv操作必定要成對(duì)調(diào)用，互斥時(shí)在臨界區(qū)前后對(duì)同一信號(hào)量作Pv操作，同步時(shí)則對(duì)不一樣的信號(hào)量作Pv操作，Pv操作的地點(diǎn)必定要正確。(4)對(duì)互斥和同步混雜問題PV操作可能會(huì)嵌套，般同步的Pv操作在外，互斥的Pv操作在內(nèi)。8經(jīng)過特地的通訊體系實(shí)現(xiàn)進(jìn)度間交換大批信息的通訊方式稱為進(jìn)度通訊。最基本的通訊原語有send原語和receive原語，前者負(fù)責(zé)發(fā)送信件，后者負(fù)責(zé)接收信件。9直接通訊是固定在一對(duì)進(jìn)度間進(jìn)行的,而間接通訊時(shí)以信箱為媒體實(shí)現(xiàn)通訊。所以在send和receive原語中,第一個(gè)參數(shù)互不同樣。直接通訊時(shí)分別為接收者

16、進(jìn)度名和發(fā)送者進(jìn)度名,而間接通情時(shí)均為信箱名。10在采納線程技術(shù)的操作系統(tǒng)中，線程與進(jìn)度的根本差別在于：進(jìn)度是資源的分配單位，而線程是調(diào)動(dòng)和執(zhí)行單位。(四)應(yīng)用題1解析：此題可參照讀者寫者問題，相當(dāng)于兩組讀者使用一個(gè)共享文件的互斥問題。對(duì)共享資源AB路段設(shè)一個(gè)信號(hào)量s，對(duì)A、B兩端的共享計(jì)數(shù)器cA和cB應(yīng)設(shè)兩個(gè)信號(hào)量sA和SB。所設(shè)計(jì)的程序段以下：BEGINs,sa,ab:semaphore;ca,cb:integer;s:=1;sa:=1;sb:=1;CobeginProcesscar-ai;I=1,2,Beginp(sa);ca:=ca+1;ifca=1thenp(s);v(sa);使信號(hào)

17、燈入AB段p(sa);ca:=ca-1;ifca=0thenbeginA,B兩端都亮紅燈Processcar-bj;j=1,2,Beginp(sb);cb:=cb+1;ifcb=1thenp(s);v(sb);使信號(hào)燈A端綠，B端紅,車輛從2分鐘v(s)end;end;B端綠，A端紅；車輛從A端駛B端駛?cè)階B段p(sb);cb:=cb-1;ifcb=0thenbeginA,B兩端都亮紅燈2分鐘v(s)end;end;coend;end;2解析：此題近似于兩個(gè)生產(chǎn)者花費(fèi)者問題。采樣過程相當(dāng)于生產(chǎn)者，變換過程相當(dāng)于花費(fèi)者，顯示過程為花費(fèi)者，而變換過程還充當(dāng)生產(chǎn)者。為此成立三個(gè)信號(hào)量：SS表示收集的

18、微電壓值能否存入緩沖區(qū),初值為1；Sc表示緩沖區(qū)中能否有微電壓值要變換成溫度值，,初值為0；sD表示緩沖區(qū)能否有溫度值要顯示，初值為0。解決此同步問題的程序段為：BEGINss,sc,sd:semaphore;buffer:integer;ss:=1;sc:=0;sd:=0;CobeginProcesssample;BeginL1:getasample;p(ss);buffer:=sample;v(sc);gotoL1end;Processconvert;BeginL2:p(sc);takeasamplefrombuffer;convertthesampletotemperature;buff

19、er:=temperature;v(sd);gotoL2end;Processdisplay;BeginL3:p(sd);takeatemperaturefrombuffer;v(ss);displaythetemperature;gotoL3end;Coend;end;3解析：此題也可看作是兩個(gè)生產(chǎn)者花費(fèi)者問題。Reader進(jìn)度為生產(chǎn)者，Executor進(jìn)度既是消費(fèi)者又是生產(chǎn)者，Printer進(jìn)度為花費(fèi)者，因?yàn)檫@里有兩個(gè)緩沖區(qū)，所以要設(shè)四個(gè)信號(hào)量：sR表示能否能把數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)B1，初值為1；SEl表示緩沖區(qū)0；SE2表示能否把辦理過的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)B2，初值為Bl中能否已存有數(shù)據(jù)可供辦理，初值為1；sP表示緩沖區(qū)B2中能否已存有數(shù)據(jù)可供打印，初值為0。用Pv操作管理這三個(gè)并發(fā)進(jìn)度的程序以下：BEGINsr,se1,se2,sp:semaphore;b1,b2:integer;sr:=1;se1:=0;sp:=0;se2:=1;Co