第二章 进程和线程复习题

第二章练习题一、单项选择题1．在操作系统中引入“进程”概念的主要目的是（B）。

A.改善用户编程环境B.描述程序动态执行过程的性质C.使程序与计算过程一一对应D.提高程序的运行速度2．已经获得除（ C ）以外的所有运行所需要资源的进程处于就绪状态A、存储器B、打印机C、CPUD、磁盘空间3．某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据，此时该进程的状态将（ C ）。

当系统完成了所需的读盘操作后，此时该进程的状态将（ D ）A. 从就绪变为运行； B．从运行变为就绪；C．从运行变为阻塞； D．从阻塞变为就绪4．进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（ D ）。

A. 可以有多个进程控制块；B. 可以和其他进程共用一个进程控制块；C. 可以没有进程控制块；D. 只能有惟一的进程控制块。

5．一个进程被唤醒意味着（ B ）A、该进程重新占有了CPUB、进程状态变为就绪C、它的优先权变为最大D、其PCB移至就绪队列的队首6．在下列特性中，（ C ）不是进程的特性A、异步性B、并发行C、静态性D、动态性7．临界区是指并发进程中访问共享变量的（ D ）段。

A、管理信息B、信息存储C、数据D、程序8．在一段时间内只允许一个进程访问的资源称为（ C ）A、共享资源B、临界区C、临界资源D、共享区9．当（ B ）时，进程从执行状态转变为就绪状态。

A. 进程被调度程序选中B. 时间片到C. 等待某一事件D. 等待的事件发生10．下列各项工作步骤中，（ B ）不是创建进程必须的步骤A、建立一个PCB进程控制块B、由CPU调度程序为进程调度CPUC、为进程分配内存等必要资源D、将PCB链入进程就绪队列11．*信箱通信是一种（ B ）通信方式。

A. 直接通信B. 高级通信C. 低级通信D. 信号量12．操作系统在控制和管理进程过程中，涉及到（）这一重要数据结构，这是进程存在的唯一标志A、FCBB、FIFOC、FDTD、PCB13．*原语是（ B ）。

A、一条机器指令B、若干条机器指令组成C、一条特定指令D、中途能打断的指令14．操作系统中有一组常称为特殊系统调用，它们不能被系统中断，在操作系统中称为（ B ）A、初始化程序B、原语C、子程序D、控制模块15．进程和程序的一个本质区别是（ A ）。

A．前者为动态的，后者为静态的；B．前者存储在内存，后者存储在外存；C．前者在一个文件中，后者在多个文件中；D．前者分时使用CPU,后者独占CPU。

16．任何两个并发进程之间存在着（D）的关系。

A．各自完全独立B．拥有共享变量C．必须互斥D．可能相互制约17．进程间的同步与互斥，分别表示了各进程间的（ B ）A、相互独立与互相制约B、协调与竞争C、不同状态D、动态性与独立性18．进程从运行态变为等待态可能由于（ B ）。

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19．用PV操作管理互斥使用的资源时，信号量的初值应定义为（ B）。

A．任意整数B．1 C．0 D．-120．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操作前信号量的值必定为（A ）。

A．≤0B．1 C．n-1 D．n21．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个进程在等待进入临界区，这时信号量的值为（ C ）。

A．-1 B．1 C．-n D．n22．用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态应变成（B ）状态。

A．执行 B．就绪 C．运行 D．收容23．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（ B ）。

A．n B．m C．n-m D．124．*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（ B ）。

A．进程唤醒B．进程通信C．进程互斥 D．进程同步25．在进程管理中，当（C）时，进程从阻塞状态变为就绪态。

A. 进程被进程调度程序选中B. 进程等待某一事件C. 进程等待的事件发生D. 时间片到26．用P、V 操作管理两台打印机时，信号量的初值应定义为（D）A. 0B. 不确定C. 1D. 227．对于两个并发进程，设互斥信号量为A，若A=0，则（C）A、表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入B、表示有两个进程进入临界区C、表示有一个进程进入临界区D、表示没有进程进入临界区28．在操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应等待队列等待的条件是（C）A、S>0B、S=0C、S<0D、S!=0二、判断题1、程序在运行时需要很多系统资源，如内存、文件、设备等，因此操作系统以程序为单位分配系统资源。

（错）2、信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。

信号量只能由PV操作来改变。

（对）3、简单地说，进程是程序的执行过程。

因而，进程和程序是一一对应的。

（错）4、利用信号量的PV操作可以交换大量信息。

（错）5、 V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于零，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为等待状态，否则现进程继续进行。

（错）6、进程控制块（PCB）是专为用户进程设置的私有数据结构，每个进程仅有一个PCB。

（错）7、若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列均为空。

（错）8、进程的互斥和同步总是因相互制约而同时引起。

（错）9、 P V操作不仅可用来实现进程的同步与互斥，而且可以防止系统死锁。

（错）10、并发进程的执行速度只取决于进程本身，不受外界影响。

（错）11、在引入线程的操作系统中，进程作为调度和分派的基本单位，而线程作为资源拥有的单位。

（错）三、填空题1. 在现代操作系统中，资源的分配单位是（进程）,而处理机的调度单位是（线程）,一个进程可以有（多个）线程。

2. *进程调度完成进程状态从（就绪）态到（运行）态的转化。

3. 并发进程中涉及到（访问临界资源）的程序段称为临界区。

4. 进程的基本状态有就绪 , 运行 , 阻塞。

5. 用PV操作管理相关临界区时，任何一个进程要进入自己的临界区前应调用（ P ）操作，退出临界区时应调用( V )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( 直接制约)关系，另一种是( 间接制约 )关系。

7. 进程间相互合作的关系是( 同步 )关系，而对资源争用的关系是( 互斥 )关系。

若干进程使用同一临界资源时必须( 互斥 )执行。

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

9. 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( 阻塞 )状态，而调用V操作将使一个等待资源的进程成为 (就绪 )状态。

10. 对信号量S每执行一次P操作，则信号量S的值就( 减一 )。

当S的值( 小于0 )时，执行P操作的进程的状态就置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的( 末尾 )，并且该进程( 放弃 )处理机，由( 进程调度程序 )调度合适进程。

11. 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( 1 )，可能出现的信号量的最小值为( 1-n )。

12. 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( 7 )。

13．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( send ) 原语和( receive )原语。

四、问答题1. 一个单CPU的操作系统共有n个进程，不考虑进程状态过渡时的情况，也不考虑空转进程。

给出运行进程的个数；给出就绪进程的个数；给出等待进程的个数。

解：运行进程的个数可能是0，也可能是1;就绪的进程的个数可能是0，也可能是n-1 等待进程的个数可能是0,也可能是n2. 说明下列活动是属于哪些制约关系？1）若干同学去图书馆借书进程互斥2）两队进行篮球比赛进程互斥3）流水线生产中的各道工序进程同步4）商品生产和社会消费进程同步3. 是否所有的共享资源都是临界资源，为什么？答：不是，根据定义，一次只允许一个进程使用的资源才叫临界资源, 能同时被多个进程使用的资源不是临界资源4. 有两个用户进程A和B，在运行过程中都要使用系统中的一台打印机输出计算结果。

（1）说明A、B进程之间存在什么样的制约关系？（2）为保证这两个进程能正确地打印出各自的结果，请用信号量和P、V操作写出各自的有关申请、使用打印机的代码。

要求给出信号量的含义和初值。

解：(1) A、B两个进程之间存在互斥的制约关系。

因为打印机属于临界资源，必须一个进程使用完之后另一个进程才能使用。

（2）mutex：用于互斥的信号量，初值为1。

各进程代码如下：进程B：...P（mutex）申请打印机使用打印机V（mutex）...进程A：P（mutex）申请打印机使用打印机V（mutex）...5. 某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。

若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：（1）用P、V操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。

（2）根据所定义的信号量，把应执行的P、V操作填入下述方框中，以保证进程能够正确地并发执行。

COBEGIN PROCESS PI(I=1，2，……)begin ；进入售票厅；购票；退出；end；COEND（3）若欲购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)。

参考答案：（1）定义一信号量S，初始值为20。

意义：S>0 S的值表示可继续进入售票厅的人数S=0 表示售票厅中已有20名顾客(购票者)S<0 |S|的值为等待进入售票厅的人数(2)上框为P(S)下框为V(S)(3)S的最大值为20S的最小值为20－n6. 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; readF; read F;[2]; [4]; [6];[8];} } }}思考题解答：（1）定义二个信号量S1、S2，初值均为1，即：S1=1，S2=1。