第3章進程并發(fā)控制作業(yè)題參考答案

第3章進程并發(fā)控制作業(yè)題參考答案作業(yè)題題1進程間的互斥與同步表示了各進程間的______。A.競爭與協作B.相互獨立與相互制約C.臨界區(qū)調度原則D.動態(tài)性與并發(fā)性題2若執(zhí)行信號量S操作的進程數為3，信號量S初值為2，當前值為-1，表示有____個等待相關臨界資源的進程。A0B1C2D3題3由于并發(fā)進程執(zhí)行的隨機性，一個進程對另一個進程的影響是不可預測的，甚至造成結果的不正確，_________。A.造成不正確的因素與時間有關B.造成不正確的因素只與進程占用的處理機有關C.造成不正確的因素與執(zhí)行速度無關D.造成不正確的因素只與外界的影響有關題4下列機構中不能用于進程間數據通信的是____________。A.消息B.共享存儲區(qū)C.信號量D.管道題5下面有關管程的說法，不正確的是________A.管程是種進程同步機制B.管程是一種編程語言成分C.管程是一種系統(tǒng)調用D.管程比信號量更容易保證并行編程的正確性題6什么是臨界資源和臨界區(qū)?一個進程進人臨界區(qū)的調度原則是什么？題7進程之間存在哪幾種制約關系?各是什么原因引起的?下列活動分別屬于哪種制約關系?(1)圖書館借書。屬于互斥關系。(2)兩隊舉行籃球賽。既有互斥關系，又有同步關系。(3)流水生產線。屬于同步關系。(4)樂隊演奏。屬于同步關系。(5)購買火車票。屬于互斥關系。題8在生產者消費者問題中，如果將兩個P操作即生產者程序流程中的P(buffers)和P(mutex)互換位置.結果會如何?形成死鎖。題9試用P、V操作描述下列理發(fā)師和顧客之間的同步問題。某個理發(fā)師當沒有顧客時，去睡覺；當有顧客來理發(fā)，若理發(fā)師正在睡覺時，這個顧客會叫醒他，理發(fā)師給該顧客理發(fā)，理發(fā)期間若還有顧客到達則等待理發(fā)師依次理發(fā)，直到沒有顧客到來，理發(fā)師又去睡覺。wakeup,wait,mutex:semaphore;wakeup:=0;wait:=0;mutex:=1;cobegin顧客進程：{ p(mutex); rc=rc+1; if(rc==1)v(wakeup); elsep(wait); v(mutex); 理發(fā);}理發(fā)師進程：{ P(wakeup); While(rc!=0) { 理發(fā)； p(mutex); rc=rc-1; if(rc!=0) v(wait); v(mutex);}}coend自測題一、選擇題1.并發(fā)性是指若干事件在______發(fā)生。A.同一時刻B.同一時間間隔內C.不同時刻D.不同時間間隔內2.進程間的基本關系為______。A.相互獨立B.同步與互斥C.信息傳遞與信息緩沖D.并行執(zhí)行與資源共享3.操作系統(tǒng)中P、V操作是一種______。A.系統(tǒng)調用B.進程通信原語C.控制命令D.軟件模塊4.兩個進程合作完成一個任務,在并發(fā)執(zhí)行中，一個進程要等待其合作伙伴發(fā)來信息或者建立某個條件后再向前執(zhí)行,這種關系是進程間的______關系。A.同步B.互斥C.競爭D.合作5.一段不能由多處進程同時執(zhí)行的代碼稱為______-A.臨界區(qū)B.臨界資源C.鎖操作D.信號量操作6.臨界區(qū)是指并發(fā)進程中______A.用于實現進程互斥的程序段B.用于實現進程同步的程序段C.用于實現進程通信的程序段D.與互斥的共享資源有關的程序段7.不能利用______實現父子進程間的互斥。A.文件B.外部變量C.信號量D.鎖8.解決進程間同步與互斥問題常用的方法是使用______A.鎖操作B.存儲管理C.信號機構D.信號量9.讀者、寫者是一個______問題。A.互斥B.半同步C.全同步D.共享10.如果系統(tǒng)只有一個臨界資源.同時有很多進程要競爭該資源，那么系統(tǒng)______發(fā)生死鎖。A.一定會B一定不會C.不一定會D.由進程數量決定11.在操作系統(tǒng)中,對信號量的s的P操作定義中,使進程進人相應等待隊列的條件是______A.s>0B.s=0C.s<0D.s≤012.N個進程訪問一個臨界資源，則設置的互斥信號量:的取值范圍是______A.0~N-1B.1~-(N-1)C.1~N-1D.0~-113.臨界區(qū)就是指______A.一段程序B.一段數據區(qū)C.一個緩沖區(qū)D.一個共享資源14.M個生產者，N個消費者共享長度為L的有界緩沖區(qū)，則對緩沖區(qū)互斥操作而設置的信號量的初值應設為______A.LB.MC.ND.115.對于使用一個臨界資源的兩個并發(fā)進程,若互斥信號量等于1,則表示______A.沒有進程進入臨界區(qū)B.有一個進程進人了臨界區(qū)C.有一個進程進人了臨界區(qū),另一個進程等待進人D.這兩個進程都在等待進人臨界區(qū)16.若信號量S的初值為2,當前值為-1,則表示有______個等待進程。A.0B.1C.2D.317.類似于電子郵件系統(tǒng)的進程間的通信方法是______通信。A.管道B.共享存區(qū)C.信號量D.消息18.在進程之間要傳遞大量的數據，效率高而且互斥與同步控制方便的方法是采用______A.管道B.共享存儲區(qū)C.全局變量D.信號量19.信箱通信是一種______通信方式。A.低級B.直接C.間接D.中級20.下列不屬于管程的組成部分。對管程內數據結構進行操作的一組過程B管程外過程調用管程內數據結構的說明C.管程內共享變量的說明D.共享變量初始化語句府字列測試并設置指令testaand-set是一種______A.鎖操作指令B.互斥指令C.判斷指令D.信號量指令22關于管程與進程比較的論述中,正確的是______A.管程內定義的是公用數據結構，進程內定義的是私有數據結構B.管程作為操作系統(tǒng)或編程語言成分，與進程一樣也具有生命周期，由創(chuàng)建而產生，由撤銷而消亡C.管程能被系統(tǒng)中所有的進程調用D.管程和調用它的進程能夠并行工作23.任何進程使用管程所管理的臨界資源時，需要調用特定的______才能互斥地進入管程,使用資源。A.系統(tǒng)調用B.訪管指令C.管程中的有關人口過程D.同步操作原語二、填空題1.并發(fā)的實質是一個處理機在多個程序之間的______。2.通常將并發(fā)進程之間的制約關系分為兩類:______和______。3.P、V操作原語是對______執(zhí)行的操作,其值只能由P、V操作改變。4.若一個進程已經進人臨界區(qū),其他欲進人同一臨界區(qū)的進程必須______。5.一次僅允許-一個進程訪問的資源稱為______。6.進程訪問臨界資源的那段代碼稱為______。7.在進程的同步和互斥問題中，可以用布爾變量實現______。8在操作系統(tǒng)中,使用信號量可以解決進程間的______與______問題。9.每執(zhí)行一次Wait()操作，信號量的數值S減1。若______，則該進程繼續(xù)執(zhí)行,否則進入______狀態(tài)。10.每執(zhí)行一次Signa()操作信號量的數值S加1。若______，則該進程繼續(xù)執(zhí)行;否則,從對應的_隊列中移出一個進程,該進程的狀態(tài)將為______。11.有m個進程共享一個同類臨界資源，如使用信號量解決進程間的互斥問題，那么信號量的取值范圍為______12有m個程共享n個同類臨界資源，如使用信號量解決進程間的互斥問題，那么信號量的取值范圍為______13.互斥信號量S的當前值為-2表示______。14.某一時期系進中共有6個進，每個進程要使用一個相關臨界資源，互斥信號量S的初值為3，當前值為-2，則表示有______個進程正在訪問相關臨界資源，有______個訪問相關臨界資源的進程進入阻塞狀態(tài)，有______個進程還沒有申請訪問相關臨界資源。15.信號量當前值大于零時其數值表示______16.有m個進程共享一個臨界資源，若使用信號量機制實現對臨界資源的訪問，則信號量的初值應設為______,其取值范圍為______17.利用信號量實現進程的______，應為臨界區(qū)設置一個信號量mutex,其初值為1,表示該資源尚未使用臨界區(qū)應置于______和______原語之間。18.操作系統(tǒng)中信號量的值與______.的使用情況有關，它的值僅能由______來改變。19.操作系統(tǒng)中的-種同步與互斥機制,由共享資源的數據及其在該數據上的一組操作組成，該機制稱為______20.一個進程要向另一個進程傳送大量數據，如不考慮進程間的同步，效率最高的進程通信機制為______21.與E-mail類似的進程間數據通信機制是______22.在默認的情況下,大多數信號會導致接收進程______23.實現一個管程時,必須考慮的三個主要問題是互斥______和______24.信箱通信機制通常采用______原語和______原語。三、問答題1.使用開關中斷方法實施臨界區(qū)互斥的缺點是什么?克服該缺點的改進方法是什么?2.說明互斥和同步對信號量操作方法的差異。3.在兩個進程間的同步，如計算進程和打印進程的經典例子中，為什么對一個緩沖區(qū)要設置兩個變量，是否能只設置一個變量，例如，當為0(緩沖區(qū)沒數據)時P1執(zhí)行，為1(緩沖區(qū)有數據)時P2執(zhí)行,可以這樣實現嗎?4.為什么要在生產者和消費者的同步問題中加人互斥信號量mutex,而在計算進程和打印進程的兩個進程之間的同步問題中不要加人互斥信號量mutex?5.假如一個閱覽室最多可容納n個人，讀者進人和離開閱覽室時，都必須在每次只允許一個人寫的登記表上做進人登記和離開登記，系統(tǒng)對讀者進人和離開兩個過程各建立一個控制進程，試用P、V操作實現讀者進人與讀者離開間的協調關系。有一座只能容下單列汽車通過的長窄橋，橋兩邊的汽車在對面沒有汽車在橋上的情況下可以上橋并通過橋，且同一方向可以允許任意多的汽車通過。請用信號量操作實現橋兩邊汽車的安全通過，兩邊的汽車各作為一組進程,并說明各個信號量的意義和初值。7.編三個偽程序，用P、V操作，以實現公共汽車上司機、售票員和乘客之間的同步。只有車停下后，售票員7才能開門，只有售票員開了門后，乘客才能上、下車:只有乘客上好車后,售票員才能關門:只有售票員關好門后司機才能開車。說明各個信號量的初值及。假設初態(tài)時車已停穩(wěn)，售票員沒開門。8.有兩個生產者a，b不斷向倉庫存放產品.由銷售者c取走倉庫中產品(倉庫初態(tài)內品數為0，倉庫容量為無限大)。請寫出通過P、V操作實現三個進程間的同步和互斥的相圖或偽程序，并寫出信號量的初值和意義。9.以下兩個優(yōu)先級相同的進程PA和PB在并發(fā)執(zhí)行結束后,x、y和z的值分別為多少(信號量SI和S2的初值均為0)?PA:PB:(1)x=1;(1)y=1;(2)x=x+1;(2)y=y+3;(3)p(S1);(3)V(S1);(4)z=x+1;(4)z=y+1(5)V(S2);(5)P(S2);(6)x=x+z(6)y=y十z10.有三個進程PA、PB和PC協作文件打印問題:PA將文件記錄從