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1、习题三 同步、通信与死锁一、单项选择题1、在单一处理机上，将执行时间有重叠的几个程序称为（ ） 。A.顺序程序 B. 多道程序 C.并发程序 D. 并行程序2、进程间的基本关系为（ ） 。A.相互独立与相互制约 B. 同步与互斥C.并行执行与资源共享 D. 信息传递与信息缓冲3、两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来信息，或者建立某个条件后再向前执行，这种关系是进程间的（ ）关系。A.同步 B. 互斥 C.竞争 D. 合作4、在一段时间内，只允许一个进程访问的资源称为（ ） 。A. 共享资源 B. 临界区 C. 临界资源 D. 共享区5、在操作系统中，对信号量 S
2、 的 P 原语操作定义中，使进程进入相应阻塞队列等待的条件是（ ） 。A. S0 B. S=0 C. S0 D. S06、信号量 S 的初值为 8，在 S 上执行了 10 次 P 操作，6 次 V 操作后，S 的值为（ ） 。A10 B8 C6 D47、临界区是指( )。 A. 并发进程中用于实现进程互斥的程序段B并发进程中用于实现进程同步的程序段 C并发进程中用户实现进程通信的程序段 D并发进程中与共享变量有关的程序段8、下列对线程的描述中，( )是错误的。A不同的线程可执行相同的程序 B线程是资源的分配单位 C线程是调度和执行单位 D同一进程中的线程可共享该进程的主存空间9、P, V 操作
3、是（ ）A.两条低级进程通信原语 B.两组不同的机器指令C.两条系统调用命令 D.两条高级进程通信原语10、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11、 （ ）是一种只能进行 P 操作和 V 操作的特殊变量A.调度 B.进程 C.同步 D.信号量12、下面的叙述中正确的是（ ） 。A.操作系统的一个重要概念是进程，因此不同进程所执行的代码也一定不同B.为了避免发生进程死锁，各进程只能逐个申请资源C.操作系统用 PCB 管理进程，用户进程可以从 PCB 中读出与本身运行状况有关的信息D.进程同步是指
4、某些进程之间在逻辑上的相互制约关系13、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14、发生死锁的必要条件有四个，要防止死锁的发生，可以破坏这四个必要条件，但破坏（ ）条件是不太实际的。A互斥 B不可抢占C部分分配 D循环等待15、资源的按序分配策略可以破坏（ ）条件。A互斥使用资源 B占有且等待资源C非抢夺资源 D循环等待资源16、在（ ）的情况下，系统出现死锁。A计算机系统发生了重大故障B有多个封锁的进程同时存在C若干进程因竞争
5、资源而无休止地相互等待他方释放己占有的资源D资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数17、银行家算法是一种（ ）算法。A死锁解除 B死锁避免 C死锁预防 D死锁检测18、某系统中有 3 个并发进程，都需要同类资源 4 个，试问该系统不会发生死锁的最少资源数是（ ） 。A9 B10 C11 D1219、信箱通信是一种（ ）通信方式。A.直接通信 B.间接通信C.低级通信 D.信号量20、并发进程失去了封闭性是指( )。A多个相对独立的进程以各自的速度向前推进B并发进程的执行结果与速度无关C并发进程执行时，在不同时刻发生的错误D并发进程共享变量，其执行结果与速度有关二、填空题1、
6、若一个进程已进入临界区，其他欲进入临界区的进程必须 。2、用 P, V 操作管理临界区时，任何一个进程在进入临界区之前应调用 操作，退出临界区时应调用 操作。3、用信箱实现通信时，应有 和 两条基本原语。4、有 m 个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则信号量值的变化范围是 。5、死锁产生的必要条件有四个，即 、 、 、 。6、银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致系统从 进入 时，系统就拒绝它的资源请求。7、PV 操作也可看作为进程间的一种通信方式，由于只交换了少量的信息，故称为 。8、在多线程操作系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为 单位，而线程是
7、单位。9、临界区是指并发进程中与 有关的程序段10、操作系统中信号量的值与_ _的使用情况有关，它的值仅能由 来改变。三、简答题 1、什么是进程的互斥与同步？ 2、一个进程进入临界区的调度原则是什么？ 3、在操作系统中，P 操作和 V 操作各自的动作是如何定义的？4、为什么并发进程执行时可能会产生与时间有关的错误?如何避免?5、为什么说采用有序资源分配法不会产生死锁?四、应用题1、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
8、用文件，现用 PV 操作进行管理，请回答下面的问题：（1）如何定义信号量及初值；（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：进程 A 进程 B 进程 C 进程 D 1； 3； 5； 7；read F； read F； read F； read F；2； 4； 6； 8； 2、设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1 中，加工处理后再搬到缓冲区B2 中，并在打印机上打印，问：系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？这些进程间有什么样的相互制约关系？用P、V操作写出这些进程的同步算法。3、生产者-
9、消费者问题表述如下：一组生产者进程和一组消费者进程通过缓冲区发生联系。生产者进程将生产的产品送入缓冲区，消费者进程则从中取出产品。假定环形缓冲池中共有 N 个缓冲区，编号为 0N-1。为了描述生产者进程和消费者进程，设指针 in 和 out 分别指向生产者进程和消费者进程当前所用的缓冲区(buffer)，初值均为 0。（1）应设置三个信号量实现两类进程的同步，分别是 full、empty 和 mutex。请说出它们的含义及初值。（2）下面是生产者进程的算法描述，请填写相应的 P、V 操作语句。while (TRUE)； 产品送往 buffer（in） ；in=（ in+1）mod N； /*m
10、od 为取模运算*/；（3）指出生产者进程算法中的临界区是哪一段程序？4、在银行家算法中，若出现下述资源分配情况：P0P1P2P3P40 0 3 21 0 0 01 3 5 40 3 3 20 0 1 4P2P3P40 0 1 21 7 5 02 3 5 60 6 5 20 6 5 6P2P3P41 6 2 2Allocation1 7 5 02 3 5 60 6 5 20 6 5 6P2P3P4Need1 7 5 02 3 5 60 6 5 20 6 5 6P2P3P4Available1 7 5 02 3 5 60 6 5 20 6 5 6P2P3P4试问：(1)该状态是否安全?(2)如果
11、进程 P2 提出请求 Request2(1，2，2， 2)后，系统能否将资源分配给它?5、桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用 P, V 原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。6、哲学家甲请哲学家乙、丙、丁到某处讨论问题，约定全体到齐后开始讨论：在讨论的间隙四位哲学家进餐，每人进餐时都需使用刀、叉各一把，餐桌上的布置如图 2.9 所示。请用信号量及 P、V 操作说明这四位哲学家的同步、互斥过程。￥食品bb叉 2叉 1刀 2刀 1丁丙 甲乙答案三 同步、通信与死锁一、
12、单项选择题1、C 2、 B 3、A 4、C 5、A 6、C 7、D 8、B 9、A 10、B 11、D 12、 D 13、B 14、A 15、D 16、C 17、B 18、B 19、B 20、D二、填空题1、等待 2、P、V3、发送、接收 4、1 至(m-1)5、互斥条件、不剥夺条件、部分分配、环路条件6、安全状态、不安全状态 7、低级通信8、资源分配、调度和执行单位 9、共享变量10、资源、PV 操作三、简答题1进程的互斥是指在逻辑上本来完全独立的若干进程，由于竞争同一个资源而产生的相互制约关系。进程的同步是进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执
13、行时间次序上必须遵循确定的规律。2一进程进入临界区的调度原则是：如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。3P 操作顺序执行下述两个动作：信号量的值减1，即S=S-1；如果S0，则该进程继续执行；如果S0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。V操作顺序执行下述两
