操作系统习题第四章

第四章 互斥、同步与通讯

一、单项选择题

1.一个正在访问临界资源的进程由于申请等待I/O操作而被中断时，__________.

A. 可以允许其他进程进入与该进程相关的临界区 B. 不允许其他进程进入任何临界区

C. 可以允许其他就绪进程抢占处理器，继续运行 D.不允许任何进程抢占处理器 2.两个并发进程之间 ______

A 一定存在互斥关系 B 一定存在同步关系

C 一定彼此独立无关 D 可能存在同步或互斥关系

3.为了使两个进程能同步运行，最少需要_______个信号量。

A 一 B 二 C 三 D 四 4.共享变量是指__________访问的变量。

A. 只能被系统进程 B. 只能被多个进程互斥 C. 只能被用户进程 D. 可被多个进程 5.临界区是指并发进程中访问共享变量的__________.

A． 管理信息 B.数据 C.信息存储 D.程序段

6．设有三个进程共享一个资源，如果每次只允许一个进程使用该资源，则用PV操作管理时信号量S的可能取值是___________

A.1,0,-1,-2 B.2,0,-1,-2 C.1,0,-1 D.3,2,1,0 7.进程的并发执行是指若干个进程__________.

A. 同时执行 B. 在执行的时间上是重叠的 C. 在执行的时间上是不可重叠的 D. 共享系统资源

8.在进程通信中，__________常用信件交换信息。

A．低级通信 B.高级通信 C.消息通信 D.管道通信

9.实现进程同步时，每一个消息与一个信号量对应，进程_________可把不同的消息发送出去。

A.在同一信号量上调用P操作 B.在不同信号量上调用P操作 C.在同一信号量上调用V操作 D.在不同信号量上调用V操作

10．_________是只能有P和V操作所改变的整形变量。

A.共享变量 B.锁 C.整型信号量 D.记录型信号量

11．在执行V操作时，当信号量的值_________时，应释放一个等待该信号量的进程。 A.大于0 B.小于0 C.大于等于0 D.小于等于0 12．进程和程序的主要区别是__________.

A.占用处理器和不占用处理器 B.占用主存和不占用主存 C.动态和静态 D.连续执行和非连续执行

13．有三个进程P1,P2,P3共享同一个程序段，而每次最多允许两个进程进入该程序段，则

信号量S的初值为___________. A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

14．若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有_________等待进程。

A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个

15.对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex ，若mutex﹦﹦0，则____________。 A．表示没有进程进入临界区 B．表示有一个进程进入临界区

C．表示有一个进程进入临界区,另一个进程等待进入 D．表示有两个进程进入临界区

16.用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态转换为__________。 A．等待 B．就绪 C．运行 D．完成 17.并发进程执行时可能会出现“与时间有关的错误”，这种错误是由于并发进程__________引起的。

A．使用共享资源 B．执行的顺序性

C．要求计算时间的长短 D．程序的长度

18．并发进程中与共享变量有关的程序段称为__________。 A．共享子程序 B．临界区 C．管理区 D．公共数据区

19．用来实现进程同步与互斥的PV操作实际上是由__________过程组成的。 A．一个可被中断的 B．一个不可被中断的 C．两个可被中断的 D. 两个不可被中断的

20．进程从运行态变为等待态可能由于__________。 A．执行了V操作 B．执行了P操作 C．时间片用完

D．有高优先级进程就绪

21．用PV操作管理互斥使用的资源时，信号量的初值应定义为__________。 A．任意整数 B．1 C．O D．-1

22．现有n个具有相关临界区的并发进程，如果某进程调用P操作后变为等待状态，则调用P操作时信号量的值必定为__________。 A．≤0 B．1 C．n-1 D．n

23．用PV操作管理临界区时把信号量的初值定义为1，现已有一个进程在临界区，但有n个进程在等待进人临界区，这时信号量的值为__________。 A．-1 B．1

C．-n D．n

24．用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态应变成__________状态。 A．执行 B．就绪 C．运行 D．收容

25．有一共享文件可供n个并发进程使用，但限制最多m个进程（n≥m≥1）可同时读文件，用PV操作进行管理时其信号量的初值应该为__________。 A．n B．m C．u-m D．1

26．当一个任务需要若干进程协同完成时，进程之间需要交换一定数量的信息，把这种信息交换称为__________。 A．进程唤醒 B．进程通信 C．进程互斥 D．进程同步

27．进程间采用信箱通信方式时，send原语把发送者的信件存放到__________中。 A．信箱

B．消息缓冲区 C．接收者的PCB D．指定的工作区

28．采用信箱方式进行通信的系统中，信箱是一种__________资源。 A．可共享的硬件 B．不可共享的硬件 C．可共享的软件 D．不可共享的软件

二、多项选择题

1．有关并发进程的下列叙述中，（ ）是正确的。

A．任何时刻允许多个进程在同一CPU上运行 B．进程执行的速度完全由进程自己控制

C．并发进程在访问共享资源时可能出现与时间有关的错误 D．同步是指并发进程中存在的一种制约关系 E．各自独立的并发进程在执行时不会相互影响 2．一个正在运行的进程调用P(s)后，若S的值为（ ），则该进程可以继续运行。 A．S＞0 B．S＜0 C．S≠0 D．S≥0 E．S≤0

3．要实现进程A与进程B之间的通信，则必须（ ）。

A．由进程A或进程B组织好信件

B．由send原语根据进程A或进程B的要求组织信件 C．由发送进程来调用send原语把信件存人信箱

D．当信箱未满时才可存人信件，否则将使发送信件进程成为“等信件”状态 E．由接收信件的进程设置信箱

三、判断题（根据题意回答是或否）

1．有交往的并发进程一定共享某些资源。 （ ）

2．如果不能控制并发进程执行的相对速度，则它们在共享资源时一定会出现与时间有关的错误。 （ ）

3．并发进程的执行结果只取决于进程本身，不受外界影响。 （ ） 4．多道程序设计必然导致进程的并发执行。 （ ）

四、填空题

1．一个进程独占处理器顺序执行时具有_______和_______两个特性。 2．把一组可同时执行的进程称为_______进程。

3．有交往的并发进程在竞争共享资源时会出现_____ __错误。 4．把并发进程中涉及到对共享变量进行访问的程序段称为_______。 5．用PV操作管理相关临界区时，任何一个进程要进人自己的临界区前应调用_______、操作，退出临界区时应调用_______操作。

6．系统中存在多个进程时，这些进程对共享资源的使用存在着不同的相互制约关系，制约关系可归结为两种，一种是_______关系，另一种是_______关系。

7．用PV操作实现进程同步时，进程应调用_______操作来检测自己等待的消息是否到达，调用_______操作则可唤醒一个等待消息的进程。

8．如果在一个取负值的信号量上调用P操作，则将使该进程变为_______状态，而调用V操作将使一个等待资源的进程成为_______状态。

9．有一资源可供n个进程共享，但限制它们只能互斥使用，若采用PV操作来管理则信号量的初值应定义为_______，可能出现的信号量的最小值为_______。

10．若信号量S的初值定义为10，则在S上调用了18次P操作和15次V操作后S的值应该为_______。

11．若进程间利用信箱进行通信，则操作系统应该设计两个基本通信原语是_______原语和_______原语。

12.信号量S的物理含义是：当S≥0时S代表_________ ；S<0时∣S∣代表____________ 。

13..为了进行进程协调，进程之间应当具有一定的联系，这种联系通常采用进程间交换数据的方式进行，这种方式称为____________。

五、计算题

1. 生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混装在一个盒子里,现在要用自动分拣

系统把黑子和白子分开,该系统由两个并发执行的进程PA和PB组成,系统功能如下: PA专拣黑子,PB专拣白子;

每个进程每次只拣一个子,当一个进程拣子时,不允许另一个进程去拣子; 当一个进程拣一个子后,必须让另一个进程去拣一个子;

请回答:1)这两个并发进程之间的关系是同步还是互斥?

2)写出P、V操作管理时应定义的信号量及其初值。

3）根据定义的信号量，写出用P、V操作管理两个并发进程的程序。

2. 假设有一个成品仓库,总共能放8台成品,生产者进程生产产品放入仓库,消费者进程从仓

库中取出成品消费.为了防止积压,仓库满的时候就停止生产.由于仓库搬运设备只有一套,故成品的存入和取出只能分别执行,使用P、V操作来实现该方案。

3. 有一单向行驶的公路桥，每次只允许一辆汽车通过。当汽车到达桥头时，若桥上无车，便可上桥；否则，需等待，直到桥上的汽车下桥为止。若每一辆汽车为一进程，请用PV操作实现。

4. 一条小河上有一座独木桥，规定每次只允许一个人过桥，现在河东河西都有人要过桥，

如果把每个过桥者看作一个进程，为保证安全，请用P、操作实现正确管理。

5. 今有三个进程R、M、P，它们共享一个缓冲区。R负责从输入设备读信息，每次读出一

个记录并把它存放在缓冲区；M在缓冲区加工读入的记录；P把加工后的记录打印输出。输入的记录经加工输出后，缓冲区中又可存放下一个记录。请用P、V操作为同步机构写出他们并发执行时能正确工作的程序。

6. 有一只铁笼子，每次只能放入一只动物。猎手向笼中放入老虎，农民向笼中放入猪，动

物园等待取笼中的老虎，饭店等待取笼中的猪。试用PV操作写出能同步执行的程序。

7. 四个进程A、B、C、D都要读一个共享文件F，系统允许多个进程同时读文件F。但限

制是进程A和进程C不能同时读文件F，进程B和进程D也不能同时读文件F。为了使这四个进程并发执行时能按系统要求使用文件，现用PV操作进行管理，请回答下面的问题：

(1)应定义的信号量及初值：

（2）在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作： A() B() C() D() { { { {

[1]; [3]; [5]; [7]; read F; read F; read F; read F; [2]; [4]; [6]; [8]; } } } }

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