考研操作系统-进程的同步与通信

1、考研操作系统 - 进程的同步与通信（ 总分： 82.00 ，做题时间： 90 分钟 ）一、B 单项选择题 /B（ 总题数： 12，分数： 24.00）1. 相关临界区是指 （ ） 。 （分数： 2.00 ）A. 个共享资源B. 并发进程中涉及相同变量的那些程序段VC. 并发进程中与共享变量有关的程序段D. 一个独占资源解析：2. 下列关于P、V操作的说法中正确的是（）。 （分数： 2.00 ）A. P、V操作是两个操作，而且都是原语操作VB. P、V操作中P操作可以不用原语方式，而V操作必须使用原语操作C. P、V操作是一个过程，同一般函数，过程一样，只是执行管理临界区的操作D. P、V操作中

2、P操作必须使用原语方式，而V操作可以不使用原语操作解析：3. 由于并发进程之间 （ ）不能由进程本身控制，当它们在共享某些资源的时候可能会产生与时间有关的错误。 （分数： 2.00 ）A. 分配外部设备B. 分配内存空间C. 执行的相对速度 VD. 占用存储器的位置解析：4. 下面对线程的描述中，错误的是（ ） 。（分数： 2.00 ）A. 同一进程中的线程可共享该进程的主存空间B. 线程是调度和执行单位C. 不同的线程可执行相同的程序D. 线程是资源分配单位 V解析：5. 如果有4个进程共享同一程序段，每次允许3个进程进入该程序段，若用P、V操作作为同步机制，则信号量的取值范围是 （ ） 。

3、（分数：2.00 )A.4，3，2，1，-1B.2，1，0，-1，-2C.3，2，1，0，-1 VD.2，1，0，-2 ，-3解析：6. 在进程通信中， （ ） 常用信件交换信息（分数： 2.00 ）A. 低级通信B. 高级通信 VC. 信息缓冲D. 消息通信解析：7. 下列关于进程和线程的说法中正确的是 （ ） 。（分数： 2.00 ）A. 线程是进程中可独立执行的子任务，一个进程可以包含一个或多个线程，一个线程可以属于一个或多 个进程B. 多线程技术具有明显的优越性，如速度快、通信简便、设备并行性高等VC. 由于线程不作为资源分配单位，线程之间可以无约束地并行执行D. 线程又称为轻型进程，

4、因为线型都比进程小 解析：8. 并发进程之间相互通信时两个基本的等待事件是 （ ） 。 （分数： 2.00 ）A. 等信件和等信箱 VB. 等消息和等信件C. 等发送原语和接收原语D. 等消息和等信箱 解析：9. 对若干个并发进程共享某变量的相关临界区的管理，下列说法中不正确的是（ ） 。（分数： 2.00 ）A. 相关的进程可以同时进入 VB. 不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区C. 一次至多一个进程能够进入临界区D. 不能让一个进程无限制地在临界区执行 解析：10. 并发进程之间的关系是 （ ） 。（分数： 2.00 ）A. 无关的B. 相关的C. 可能相关的D. 可能是无关的，也可

5、能是有交往的V解析：11. 下列关于进程同步和互斥的说法中错误的是 （ ） 。 （分数： 2.00 ）A. 进程互斥和进程同步有时也统称为进程的同步B. 进程互斥是进程同步的特例；互斥进程是竞争共享资源的使用，而同步进程之间必然有依赖关系C. 进程的同步和互斥都涉及并发进程访问共享资源的问题D. 进程同步是进程互斥的一种特殊情况V解析：12. 由于并发进程执行的随机性， 一个进程对另一个进程的影响是不可预测的， 甚至造成结果的不正确， （ ） （分数： 2.00 ）A. 造成不正确的因素只与外界的影响有关系B. 造成不正确的因素只与执行的速度有关C. 造成不正确的因素与时间有关VD. 造成不正

6、确的因素只与进程占用处理器有关 解析：二、B 填空题 /B（ 总题数： 15，分数： 15.00）13. 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性： 1 和 2 。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：封闭性）填空项 1: （正确答案：可再现性）解析：14. 我们说可同时执行的进程具有并发性，并且把可同时执行的进程称为1 。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：并发进程）解析：15. 我们把并发进程中与共享变量有关的程序段称为1； 2 是指并发进程中涉及相同变量的那些程序段。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：临界区）填空项 1: （正确答案：相关临界区）解

7、析：16. P 、V 操作是对 1 操作。 （分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：信号量）解析：17. 1 是指当有若干个进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用，其他要使用 该资源的进程必须等待，直到占用资源者释放了该资源。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：进程的互斥）解析：18. 1 是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得 到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。（分数： 1.00 ）填空项 1:（正确答案：进程的同步）解析：19. 目前常用的高级通信方式有1、 2 和 3。（分数： 1.

8、00 ）填空项 1:（正确答案：信箱通信）填空项 1:（正确答案：消息缓冲通信）填空项 1:（正确答案：管道通信）解析：20. 用信箱实现进程间互通信息的通信机制要有两个通信原语，它们是 1 和 2 （分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：发送原语）填空项 1: （正确答案：接收原语）解析：21. 进程互斥是特殊的 1 。 （分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：进程同步）解析：22.P 操作和 V 操作都是1 操作，它们都是对2 进行操作。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：原语）填空项 1: （正确答案：信号量）解析：23. 信号量 S 可以用来表示 1 的使用

9、情况。（分数： 1.00 ）填空项 1: （正确答案：共享资源和临界区）解析：1 ，在完成临界区操作后24. 利用P、V操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用 要调用 2 。（分数： 1.00 ）填空项1： （正确答案：P操作）填空项1： （正确答案：V操作）解析：25. 用P、V操作实现生产者消费者之间的同步时，在访问共享缓冲区的1和2分别调动P操作和V操作（分数： 1.00 ）填空项 1： （正确答案：前）填空项 1： （正确答案：后）解析：26. 进程间通过信件交换信息，可实现 1 。（分数： 1.00 ）填空项 1： （正确答案：进程同步）解析：27. 在多线程操作

10、系统中，线程与进程的根本区别在于进程作为 1 单位，而线程是 2 单位。（分数： 1.00 ）填空项 1： （正确答案：资源分配）填空项 1： （正确答案：调度和执行）解析：三、B 判断改错题 /B（ 总题数： 4，分数： 8.00）28. 在生产者和消费者进程中，V操作的次序无关紧要，而 P操作的次序不能颠倒。（）（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：29. 在源程序中，P操作和V操作应该成对出现。（）（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：应改为：P、V操作在程序相关的任一执行流程上应成对出现，但在源程序中可能不是成对的。30. 进程互斥是进程同步的一种特殊情况。

11、 （ ）（分数： 2.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：31. P、V操作是原语操作，原语的执行是不能被中断的。（）（分数： 2.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：应改为：P、V操作是原语操作，原语的执行可以被中断。四、B 简答题 /B（ 总题数： 5，分数： 25.00）32. 试说明如果P、V操作不是不可分割执行的，就会违反互斥性。（分数： 5.00 ） 正确答案： （）解析：假定信号量S=1，且进程P1和P2并发地执行P（S），那么，下面的执行序列就违反了互斥性： TOP1判定S之值等于1; T1 : P2判写S之值等于1 ; T2 : P1将S减1并进入临界段； T3 : P2

12、将S减1并进入临界段33. 简述生产者 /消费者问题，并给出几个生产者 /消费者的简例。(分数： 5.00 )正确答案： () 解析：在生产者来“生产”出一个结果之前，不允许消费者使用那个结果；若缓冲区全满，则不允许生产 者“生产”任何结果，即在消费者未“消费”一个结果之前， 不允许生产者“生产”出“新”结果。 比如： 编译程序连接程序，连接程序装配程序，卡片阅读机/行式打印机。34. 什么是线程 ?多线程技术具有哪些优越性 ?(分数： 5.00 ) 正确答案： ()解析：线程是进程中可独立的子任务， 一个进程可以有一个或多个线程。 每个线程都有一个惟一的标识符。 线程与进程有许多相似之外，往

13、往把线程又称为“轻型进程” (light weight process) ，线程与进程的根 本区别是把进程作为资源分配单位，而线程是调度和执行单位。多线程技术具有以下几个方面的优越性：创建速度快、系统开销小：创建线程不需要另行分配资源；通信简洁、信息传送速度快：线程间的通信在统一地址空间，不需要额外的通信机制；并行性高：线程能独立执行，能充分利用和发挥处理器与外围设备并行工作的能力。35. 简述P、V操作。(分数： 5.00 ) 正确答案： ()解析：P、V操作是由两个操作一一P操作和V操作组成。这两个操作是两个不可中断的过程，它们在屏蔽 中断的情况下连续执行。把不可中断的过程称作“原语”，于

14、是P操作和V操作也可称为P操作原语和V操作原语，简称P、V操作。P/V操作是对信号量进行操作，它们的定义如下： P操作P(S):将信号量S减去1，若结果小于0,则调用P(S)的进程被置成等待信号量S的状态。 V操作V(S):将信号量S加1,若结果不大于0,则释放一个等待信号量S的进程。P操作和V操作可表示成如下两个过程：procedureP (Var s: semaphore); begin s:=s-1; if s < 0 then W(s) end;p procedure V(Var s:semaphore); begin s:=s+1; if s < =0 then R(S)

15、 end;v 其中，W(S)表示将调用过程的进程置成等待信号量 S的状态；R(S) 表示释放一个等待信号量 S的进程，信号量S的初值为0或1或其他整数，它应在系统初始化时确定。36. 对若干个并发进程共享某一变量的相关临界区的管理有哪些要求。(分数： 5.00 ) 正确答案： ()解析：对若干个并发进程共享某一变量的相关临界区的管理有3个要求： 一次至多一个进程能够进入临界区，当有进程在临界区执行时，其他想进入临界区执行的进程必须等待；不能让一个进程无限制地在临界区执行，即任何一个进入临界区的进程必须在有限的时间内退出临界区；不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区， 即有进程退出临界区时应让

16、一个等待进入临界区的进程进入它的临界区执行。五、B 应用题 /B( 总题数： 2，分数： 10.00)37. 一个理发店由一个有几张椅子的等候室和一个放有一张理发椅的理发室组成。若没有要理发的顾客，则理发师就去睡觉；若一顾客走进理发店且所有的椅子都被占用了，则该顾客就离开理发店；若理发师正在 为人理发，则该顾客就找一张空椅子坐下等待；若两位理发师在睡觉，则顾客就唤醒他。试设计一个协调 理发师和顾客的程序。(分数： 5.00 ) 正确答案： ()解析：共享数据结构是： var barber,wait:semaphore; 初始值 =0 entry:semaphore; 初始值 =1 couter

17、:integer; 初始值 =0 关于理发师的代码段： repeat p(barber); "share" until false;关于顾客的代码段：p(entry); if count=n then exit; count:=count+1; if count> 1 then begin v(eatry);> 0 thenp(wait); end else begin v(entry); v(barber); "share" p(entry); count:=count-1; if count v(wait); v(entry); end38. 用进程通信的方法解决生产者消费者问题，要求生产者能告诉消费者产品的说明、规格、价格等，而消 费者能反馈对物品的评价和处理情况。(分数： 5.00 ) 正确答案： ()解析：设生产者消费者进程要设立的公用信箱B,假设现在信箱中放一封初始信件，表示物品已取走。用进程通信管理生产者消费者问题的程序如下； begin : process producer : begin L1:produce a product ； L2