第3章進(jìn)程并發(fā)控制作業(yè)題參考答案

第3章進(jìn)程并發(fā)控制作業(yè)題參考答案作業(yè)題題1進(jìn)程間的互斥與同步表示了各進(jìn)程間的______。A.競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)作B.相互獨(dú)立與相互制約C.臨界區(qū)調(diào)度原則D.動(dòng)態(tài)性與并發(fā)性題2若執(zhí)行信號(hào)量S操作的進(jìn)程數(shù)為3，信號(hào)量S初值為2，當(dāng)前值為-1，表示有____個(gè)等待相關(guān)臨界資源的進(jìn)程。A0B1C2D3題3由于并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行的隨機(jī)性，一個(gè)進(jìn)程對(duì)另一個(gè)進(jìn)程的影響是不可預(yù)測(cè)的，甚至造成結(jié)果的不正確，_________。A.造成不正確的因素與時(shí)間有關(guān)B.造成不正確的因素只與進(jìn)程占用的處理機(jī)有關(guān)C.造成不正確的因素與執(zhí)行速度無關(guān)D.造成不正確的因素只與外界的影響有關(guān)題4下列機(jī)構(gòu)中不能用于進(jìn)程間數(shù)據(jù)通信的是____________。A.消息B.共享存儲(chǔ)區(qū)C.信號(hào)量D.管道題5下面有關(guān)管程的說法，不正確的是________A.管程是種進(jìn)程同步機(jī)制B.管程是一種編程語言成分C.管程是一種系統(tǒng)調(diào)用D.管程比信號(hào)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(gè)進(jìn)程進(jìn)人臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么？題7進(jìn)程之間存在哪幾種制約關(guān)系?各是什么原因引起的?下列活動(dòng)分別屬于哪種制約關(guān)系?(1)圖書館借書。屬于互斥關(guān)系。(2)兩隊(duì)舉行籃球賽。既有互斥關(guān)系，又有同步關(guān)系。(3)流水生產(chǎn)線。屬于同步關(guān)系。(4)樂隊(duì)演奏。屬于同步關(guān)系。(5)購(gòu)買火車票。屬于互斥關(guān)系。題8在生產(chǎn)者消費(fèi)者問題中，如果將兩個(gè)P操作即生產(chǎn)者程序流程中的P(buffers)和P(mutex)互換位置.結(jié)果會(huì)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(gè)理發(fā)師當(dāng)沒有顧客時(shí)，去睡覺；當(dāng)有顧客來理發(fā)，若理發(fā)師正在睡覺時(shí)，這個(gè)顧客會(huì)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(dá)則等待理發(fā)師依次理發(fā)，直到?jīng)]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(jìn)程：{ p(mutex); rc=rc+1; if(rc==1)v(wakeup); elsep(wait); v(mutex); 理發(fā);}理發(fā)師進(jìn)程：{ P(wakeup); While(rc!=0) { 理發(fā)； p(mutex); rc=rc-1; if(rc!=0) v(wait); v(mutex);}}coend自測(cè)題一、選擇題1.并發(fā)性是指若干事件在______發(fā)生。A.同一時(shí)刻B.同一時(shí)間間隔內(nèi)C.不同時(shí)刻D.不同時(shí)間間隔內(nèi)2.進(jìn)程間的基本關(guān)系為______。A.相互獨(dú)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(diào)用B.進(jìn)程通信原語C.控制命令D.軟件模塊4.兩個(gè)進(jìn)程合作完成一個(gè)任務(wù),在并發(fā)執(zhí)行中，一個(gè)進(jìn)程要等待其合作伙伴發(fā)來信息或者建立某個(gè)條件后再向前執(zhí)行,這種關(guān)系是進(jìn)程間的______關(guān)系。A.同步B.互斥C.競(jìng)爭(zhēng)D.合作5.一段不能由多處進(jìn)程同時(shí)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(hào)量操作6.臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)程中______A.用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的程序段B.用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的程序段C.用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的程序段D.與互斥的共享資源有關(guān)的程序段7.不能利用______實(shí)現(xiàn)父子進(jìn)程間的互斥。A.文件B.外部變量C.信號(hào)量D.鎖8.解決進(jìn)程間同步與互斥問題常用的方法是使用______A.鎖操作B.存儲(chǔ)管理C.信號(hào)機(jī)構(gòu)D.信號(hào)量9.讀者、寫者是一個(gè)______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(gè)臨界資源.同時(shí)有很多進(jìn)程要競(jìng)爭(zhēng)該資源，那么系統(tǒng)______發(fā)生死鎖。A.一定會(huì)B一定不會(huì)C.不一定會(huì)D.由進(jìn)程數(shù)量決定11.在操作系統(tǒng)中,對(duì)信號(hào)量的s的P操作定義中,使進(jìn)程進(jìn)人相應(yīng)等待隊(duì)列的條件是______A.s>0B.s=0C.s<0D.s≤012.N個(gè)進(jìn)程訪問一個(gè)臨界資源，則設(shè)置的互斥信號(hào)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(shù)據(jù)區(qū)C.一個(gè)緩沖區(qū)D.一個(gè)共享資源14.M個(gè)生產(chǎn)者，N個(gè)消費(fèi)者共享長(zhǎng)度為L(zhǎng)的有界緩沖區(qū)，則對(duì)緩沖區(qū)互斥操作而設(shè)置的信號(hào)量的初值應(yīng)設(shè)為______A.LB.MC.ND.115.對(duì)于使用一個(gè)臨界資源的兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程,若互斥信號(hào)量等于1,則表示______A.沒有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)B.有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)人了臨界區(qū)C.有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)人了臨界區(qū),另一個(gè)進(jìn)程等待進(jìn)人D.這兩個(gè)進(jìn)程都在等待進(jìn)人臨界區(qū)16.若信號(hào)量S的初值為2,當(dāng)前值為-1,則表示有______個(gè)等待進(jìn)程。A.0B.1C.2D.317.類似于電子郵件系統(tǒng)的進(jìn)程間的通信方法是______通信。A.管道B.共享存區(qū)C.信號(hào)量D.消息18.在進(jìn)程之間要傳遞大量的數(shù)據(jù)，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(chǔ)區(qū)C.全局變量D.信號(hào)量19.信箱通信是一種______通信方式。A.低級(jí)B.直接C.間接D.中級(jí)20.下列不屬于管程的組成部分。對(duì)管程內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過程B管程外過程調(diào)用管程內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的說明C.管程內(nèi)共享變量的說明D.共享變量初始化語句府字列測(cè)試并設(shè)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(hào)量指令22關(guān)于管程與進(jìn)程比較的論述中,正確的是______A.管程內(nèi)定義的是公用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)程內(nèi)定義的是私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.管程作為操作系統(tǒng)或編程語言成分，與進(jìn)程一樣也具有生命周期，由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由撤銷而消亡C.管程能被系統(tǒng)中所有的進(jìn)程調(diào)用D.管程和調(diào)用它的進(jìn)程能夠并行工作23.任何進(jìn)程使用管程所管理的臨界資源時(shí)，需要調(diào)用特定的______才能互斥地進(jìn)入管程,使用資源。A.系統(tǒng)調(diào)用B.訪管指令C.管程中的有關(guān)人口過程D.同步操作原語二、填空題1.并發(fā)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)處理機(jī)在多個(gè)程序之間的______。2.通常將并發(fā)進(jìn)程之間的制約關(guān)系分為兩類:______和______。3.P、V操作原語是對(duì)______執(zhí)行的操作,其值只能由P、V操作改變。4.若一個(gè)進(jìn)程已經(jīng)進(jìn)人臨界區(qū),其他欲進(jìn)人同一臨界區(qū)的進(jìn)程必須______。5.一次僅允許-一個(gè)進(jìn)程訪問的資源稱為______。6.進(jìn)程訪問臨界資源的那段代碼稱為______。7.在進(jìn)程的同步和互斥問題中，可以用布爾變量實(shí)現(xiàn)______。8在操作系統(tǒng)中,使用信號(hào)量可以解決進(jìn)程間的______與______問題。9.每執(zhí)行一次Wait()操作，信號(hào)量的數(shù)值S減1。若______，則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行,否則進(jìn)入______狀態(tài)。10.每執(zhí)行一次Signa()操作信號(hào)量的數(shù)值S加1。若______，則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行;否則,從對(duì)應(yīng)的_隊(duì)列中移出一個(gè)進(jìn)程,該進(jìn)程的狀態(tài)將為______。11.有m個(gè)進(jìn)程共享一個(gè)同類臨界資源，如使用信號(hào)量解決進(jìn)程間的互斥問題，那么信號(hào)量的取值范圍為______12有m個(gè)程共享n個(gè)同類臨界資源，如使用信號(hào)量解決進(jìn)程間的互斥問題，那么信號(hào)量的取值范圍為______13.互斥信號(hào)量S的當(dāng)前值為-2表示______。14.某一時(shí)期系進(jìn)中共有6個(gè)進(jìn)，每個(gè)進(jìn)程要使用一個(gè)相關(guān)臨界資源，互斥信號(hào)量S的初值為3，當(dāng)前值為-2，則表示有______個(gè)進(jìn)程正在訪問相關(guān)臨界資源，有______個(gè)訪問相關(guān)臨界資源的進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，有______個(gè)進(jìn)程還沒有申請(qǐng)?jiān)L問相關(guān)臨界資源。15.信號(hào)量當(dāng)前值大于零時(shí)其數(shù)值表示______16.有m個(gè)進(jìn)程共享一個(gè)臨界資源，若使用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源的訪問，則信號(hào)量的初值應(yīng)設(shè)為______,其取值范圍為______17.利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的______，應(yīng)為臨界區(qū)設(shè)置一個(gè)信號(hào)量mutex,其初值為1,表示該資源尚未使用臨界區(qū)應(yīng)置于______和______原語之間。18.操作系統(tǒng)中信號(hào)量的值與______.的使用情況有關(guān)，它的值僅能由______來改變。19.操作系統(tǒng)中的-種同步與互斥機(jī)制,由共享資源的數(shù)據(jù)及其在該數(shù)據(jù)上的一組操作組成，該機(jī)制稱為______20.一個(gè)進(jìn)程要向另一個(gè)進(jìn)程傳送大量數(shù)據(jù)，如不考慮進(jìn)程間的同步，效率最高的進(jìn)程通信機(jī)制為______21.與E-mail類似的進(jìn)程間數(shù)據(jù)通信機(jī)制是______22.在默認(rèn)的情況下,大多數(shù)信號(hào)會(huì)導(dǎo)致接收進(jìn)程______23.實(shí)現(xiàn)一個(gè)管程時(shí),必須考慮的三個(gè)主要問題是互斥______和______24.信箱通信機(jī)制通常采用______原語和______原語。三、問答題1.使用開關(guān)中斷方法實(shí)施臨界區(qū)互斥的缺點(diǎn)是什么?克服該缺點(diǎn)的改進(jìn)方法是什么?2.說明互斥和同步對(duì)信號(hào)量操作方法的差異。3.在兩個(gè)進(jìn)程間的同步，如計(jì)算進(jìn)程和打印進(jìn)程的經(jīng)典例子中，為什么對(duì)一個(gè)緩沖區(qū)要設(shè)置兩個(gè)變量，是否能只設(shè)置一個(gè)變量，例如，當(dāng)為0(緩沖區(qū)沒數(shù)據(jù))時(shí)P1執(zhí)行，為1(緩沖區(qū)有數(shù)據(jù))時(shí)P2執(zhí)行,可以這樣實(shí)現(xiàn)嗎?4.為什么要在生產(chǎn)者和消費(fèi)者的同步問題中加人互斥信號(hào)量mutex,而在計(jì)算進(jìn)程和打印進(jìn)程的兩個(gè)進(jìn)程之間的同步問題中不要加人互斥信號(hào)量mutex?5.假如一個(gè)閱覽室最多可容納n個(gè)人，讀者進(jìn)人和離開閱覽室時(shí)，都必須在每次只允許一個(gè)人寫的登記表上做進(jìn)人登記和離開登記，系統(tǒng)對(duì)讀者進(jìn)人和離開兩個(gè)過程各建立一個(gè)控制進(jìn)程，試用P、V操作實(shí)現(xiàn)讀者進(jìn)人與讀者離開間的協(xié)調(diào)關(guān)系。有一座只能容下單列汽車通過的長(zhǎng)窄橋，橋兩邊的汽車在對(duì)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(qǐng)用信號(hào)量操作實(shí)現(xiàn)橋兩邊汽車的安全通過，兩邊的汽車各作為一組進(jìn)程,并說明各個(gè)信號(hào)量的意義和初值。7.編三個(gè)偽程序，用P、V操作，以實(shí)現(xiàn)公共汽車上司機(jī)、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(guān)門:只有售票員關(guān)好門后司機(jī)才能開車。說明各個(gè)信號(hào)量的初值及。假設(shè)初態(tài)時(shí)車已停穩(wěn)，售票員沒開門。8.有兩個(gè)生產(chǎn)者a，b不斷向倉(cāng)庫(kù)存放產(chǎn)品.由銷售者c取走倉(cāng)庫(kù)中產(chǎn)品(倉(cāng)庫(kù)初態(tài)內(nèi)品數(shù)為0，倉(cāng)庫(kù)容量為無限大)。請(qǐng)寫出通過P、V操作實(shí)現(xiàn)三個(gè)進(jìn)程間的同步和互斥的相圖或偽程序，并寫出信號(hào)量的初值和意義。9.以下兩個(gè)優(yōu)先級(jí)相同的進(jìn)程PA和PB在并發(fā)執(zhí)行結(jié)束后,x、y和z的值分別為多少(信號(hào)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(gè)進(jìn)程PA、PB和PC協(xié)作文件打印問題:PA將文件記錄從