進程同步與通信練習題

1、第3章進度同步與通訊練習題(一)單項選擇題臨界區(qū)是指()。A.并發(fā)進度頂用于實現進度互斥的程序段B并發(fā)進度頂用于實現進度同步的程序段C并發(fā)進度頂用戶實現進度通訊的程序段D并發(fā)進度中與共享變量相關的程序段2相關臨界區(qū)是指()。A.一個獨占資源B并發(fā)進度中與共享變量相關的程序段c一個共享資源D并發(fā)進度中涉及同樣變量的那些程序段3管理若干進度共享某一資源的相關臨界區(qū)應滿足三個要求,此中()不考慮。A一個進度可以搶占己分配給另一進度的資源B任何進度不該當無窮地逗留在它的臨界區(qū)中c一次最多讓一個進度在臨界區(qū)執(zhí)行D不可以逼迫一個進度無窮地等候進入它的臨界區(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整型信號量D記錄型信號量5對于整型信號量，在執(zhí)行一次P操作時，信號量的值應()。A不變B加1C減1D減指定數值6在執(zhí)行v操作時，當信號量的值()時，應開釋一個等候該信號量的進度。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進度間的互斥與同步分別表示了各進度間的A競爭與協作B互相獨立與互相限制()。c不一樣狀態(tài)D動向性與并發(fā)性9并發(fā)進度在接見共享資源時的基本關系為()。A互相獨立與有交往的B互斥與同步c并行執(zhí)行與資源共享D信息傳達與信息緩沖10在進度通訊中，()常用信件交換信息。A初級通訊B高級通訊c信息通訊D管道通

3、訊11在間接通訊時，用send(N，M)原語發(fā)送信件，此中N表示()。A發(fā)送信件的進度名B接收信件的進度名C信箱名D信件內容12以下對線程的描述中，()是錯誤的。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線程是調動和執(zhí)行單位D同一進度中的線程可共享該進度的主存空間13實現進度互斥時，用()對應，對同一個信號量調用Pv操作實現互斥。A一個信號量與一個臨界區(qū)B一個信號量與個相關臨界區(qū)c一個信號量與一組相關臨界區(qū)D一個信號量與一個信息14實現進度同步時，每一個信息與一個信號量對應，進度A在同一信號量上浮用P操作B在不一樣信號量上浮用()可把不一樣的信息發(fā)送出去。P操作c在同一信號量上浮用v

4、操作D在不一樣信號量上浮用v操作(二)填空題1目前使用的計算機的基本特色是辦理器_執(zhí)行指令。2進度的_是指進度在序次辦理器上的執(zhí)行是按序次進行的。3當一個進度獨占辦理器序次執(zhí)行時，擁有_和_兩個特征。4進度的封閉性是指進度的執(zhí)行結果只取決于_，不受外界影響。5進度的可再現性是指當進度再次重復執(zhí)行時，必定獲取_的結果。6一個進度的工作在沒有所有完成以前,另一個進度就可以開始工作，則稱這些進度為_.7.若系統中存在一組可同時執(zhí)行的進度，則就說該組進度擁有_。8假如個進度的執(zhí)行不影響其余進度的執(zhí)行，且與其余進度的進展狀況沒關，則說這些并發(fā)進度互相之間是_的。9假如一個進度的執(zhí)行依賴其余進度的進展狀況

5、，則說這些并發(fā)進度互相之間是_10有交往的并發(fā)進度必定_某些資源。11有交往的進度執(zhí)行時可能產生與時間相關的錯誤，造成不正確的要素與進度_、_和外界的影響相關。12對_的使用不受限制，這是使有交往的并發(fā)進度執(zhí)行時出現與時間相關的錯誤的根根源因。13臨界區(qū)是指并發(fā)進度中與_相關的程序段。14_是指并發(fā)進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度的相關臨界區(qū)_，就不會造成與時間相關的錯誤。16進度的_是指當有若干進度都要使用某一共享資源時，任何時刻最多只同意一個進度去使用。17Pv操作是在一個信號量長進行的_的過程，這種過程也稱為_18利用Pv操作管理相關臨界區(qū)時，一定成對出現

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

7、_，而進度的同步則在共享資源的并發(fā)進度之間有一種_依賴關系。27Pv操作也可看作為進度間的一種通訊方式，因為只交換了少許的信息，故稱為_28經過特地的通訊體系實現進度間交換大批信息的通訊方式稱為_。29采納高級通訊方式時,進度間用_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進度通訊方式有兩種：_和_。32直接通訊是固定在_進度之間通訊，而間接通訊以信箱為媒體實現通訊。33一個信息可以由_和_兩部分構成。34進度間經過信件交換信息，可實現_。35_是進度中可以獨立執(zhí)行的子任務。36線程是辦理器的獨立_單位，多個線程可以_執(zhí)行。37線程與進度有好多相似之處，所以線程又稱為_

8、。38線程在生命周期內會經歷_、_和_之間各種狀態(tài)變化。39采納多線程技術可把生產者花費者兩個進度作為一個進度和進度中的兩個線程來辦理，這兩個線程仍擁有_，但不在需要額外的_。40在使Pv操作實現進度互斥時，調用_相當于申請一個共享資源，調用_相當于歸還共享資源的使用權。41在多線程操作系統中，線程與進度的根本差別在于進度作為_單位，而線程是_單位。(二)簡答題1什么是進度的序次性和并發(fā)性?為何并發(fā)進度執(zhí)行時可能會產生與時間相關的錯誤?如何防備?簡述臨界區(qū)的相關臨界區(qū)的看法。4管理相關臨界區(qū)有些什么要求?5假設PV操作用信號量s管理某個共享資源，請問當s0，S0和S0時，它們的物理意義是什么?

9、6請給出Pv操作的定義。7用Pv操作實現進度間同步與互斥應注意些什么?8何謂進度通訊?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線程與進度的根本差別是什么?(四)應用題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記和自動計數系統，A、B兩處設有信號燈，信號燈的管理要求以下：綠燈行，紅燈停，A、B兩端紅綠燈同時變換，一方紅變綠時另一方綠變紅。綠燈保持到同一方向進入的車輛所有駛入AB段,當AB之間無車輛行駛時，同意到達A端(或B端)的車輛駛入AB段，但只準某一方的車輛進入；一方最后一輛車進入雙向亮紅燈讓車輛所有經過(假設2分鐘)，而后讓已在等候的任何一方車輛駛入

10、。試用AB段后，Pv操作管理AB路段車輛的行駛。在測溫系統中要完成采樣、變換和顯示等任務。采樣過程把從傳感器上獲取的整型微電壓值存入一個緩沖區(qū)，變換過程把微電壓值從緩沖區(qū)中拿出，計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操作實現三個過程共享緩沖區(qū)的同步問題。3，現有三個進度，Reader進度把鍵盤輸入的一個整數讀入緩沖區(qū)據拿出進行辦理，辦理完后存到輸出緩沖區(qū)B2中，最后由PinterB1，Executor進度把B1中的數進度將B2中的數據打印出來。假設B1和n2都只好存放一個整數，請用Pv操作管理這三個并發(fā)進度的執(zhí)行.4用進度通訊的方法解決生產者花費者問題。

11、要求生產者能告訴花費者產品的說明、規(guī)格、價格等。而花費者能反響對物件的議論和辦理狀況。答案第3章進度同步與通訊練習題參照答案(一)單項選擇題1D2D3A4c5c6D7B8A9B10B11C12B13C14D(二)填空題1序次2序次性3.封閉性，可再現件4進度自己5同樣6可同時執(zhí)行的7并發(fā)性8無關9有交往的10共享11占用辦理器的時間，執(zhí)行的速度12共享資源13共享變量14相關臨界區(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20同步21同步體系22進度互斥，同步23P操作，v操作24前，后25同步26競爭，固定的必定關系，必定的27初級通訊方式28進度通訊29信件30

12、send，receive31直接通訊，間接通訊32一對33信箱說明，信箱體34進度同步35線程36調動，并發(fā)37輕型進度38等候態(tài)，就緒態(tài)，運轉態(tài)39并發(fā)性，公共緩沖區(qū)40P操作，v操作41.資源分配，調動和執(zhí)行(三)簡答題1進度的序次性是指進度在序次的辦理器上嚴格地按序次執(zhí)行。若系統中存在一組可同時執(zhí)行的過程，則該組程序擁有并發(fā)性?？赏瑫r執(zhí)行的進度是指這些進度執(zhí)行時在時間上是重疊的，即一個進度的工作沒有所有完成以前，另一個進度就可以開始工作。2有交往的并發(fā)進度可能會同時使用共享資源，假如對這種狀況不加控制，因為進度占用辦理器的時間、執(zhí)行的速度和外界的影響等，就會惹起與時間相關的錯誤。只需使若

13、干并發(fā)進度的相關臨界區(qū)互斥執(zhí)行，即可防備造成這種錯誤。3臨界區(qū)是指并發(fā)進度中與共享變量相關的程序段。相關臨界區(qū)是指并發(fā)進度中涉及到同樣變量的那些程序段。4管理相關臨界區(qū)有三點要求：(1)一次最多讓一個進度在臨界區(qū)執(zhí)行；(2)任何一個進入臨界區(qū)執(zhí)行的進度一定在有限的時間內退出臨界區(qū)；(3)不可以逼迫一個進度無窮地等候進入它的臨界區(qū)。5信號量S的物理意義以下：s0時，S表示可使用的資源數或表示可使用資源的進度數。s0時，表示無資源可供使用和表示不一樣意進度再進入臨界區(qū)。s0時，S表示等候使用資源的進度個數或表示等候進入臨界區(qū)的進度個數。6Pv操作是指在信號量長進行的P操作和v操作。假設信號量為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)表示將調用P(s)過程的進度置成“等候信號量s”的狀態(tài)，且將其排入等候隊列。R(s)表示開釋一個“等候信號量s”的進度，該進度從等候隊列退出并加入就緒隊列中.7.(1)對每一個共享資源(含變量)都要成立信號量，互斥時對一個共享資源設一個信號量，同步時對一個共享資源可能要設兩個或多個信號量，視由幾個進度來使用該共享變量而定。(2)互

15、斥時信號量的初值可大于或等于1,同步時，最少有一個信號量的初值大于等于1。(3)Pv操作必定要成對調用，互斥時在臨界區(qū)前后對同一信號量作Pv操作，同步時則對不一樣的信號量作Pv操作，Pv操作的地點必定要正確。(4)對互斥和同步混雜問題PV操作可能會嵌套，般同步的Pv操作在外，互斥的Pv操作在內。8經過特地的通訊體系實現進度間交換大批信息的通訊方式稱為進度通訊。最基本的通訊原語有send原語和receive原語，前者負責發(fā)送信件，后者負責接收信件。9直接通訊是固定在一對進度間進行的,而間接通訊時以信箱為媒體實現通訊。所以在send和receive原語中,第一個參數互不同樣。直接通訊時分別為接收者

16、進度名和發(fā)送者進度名,而間接通情時均為信箱名。10在采納線程技術的操作系統中，線程與進度的根本差別在于：進度是資源的分配單位，而線程是調動和執(zhí)行單位。(四)應用題1解析：此題可參照讀者寫者問題，相當于兩組讀者使用一個共享文件的互斥問題。對共享資源AB路段設一個信號量s，對A、B兩端的共享計數器cA和cB應設兩個信號量sA和SB。所設計的程序段以下：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

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端駛入AB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：此題近似于兩個生產者花費者問題。采樣過程相當于生產者，變換過程相當于花費者，顯示過程為花費者，而變換過程還充當生產者。為此成立三個信號量：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生產者花費者問題。Reader進度為生產者，Executor進度既是消費者又是生產者，Printer進度為花費者，因為這里有兩個緩沖區(qū)，所以要設四個信號量：sR表示能否能把數據存入緩沖區(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據存入緩沖區(qū)B2，初值為Bl中能否已存有數據可供辦理，初值為1；sP表示緩沖區(qū)B2中能否已存有數據可供打印，初值為0。用Pv操作管理這三個并發(fā)進度的程序以下：BEGINsr,se1,se2,sp:semaphore;b1,b2:integer;sr:=1;se1:=0;sp:=0;se2:=1;Co