第二章 进程管理习题课

S12:0,S 中数据 S23:0,Biblioteka Baidu中数据
GET进程 repeat 生产数据 P(ms),P(mut1) 放入S中 V(mut1) ,V(s12) Until false
COPY进程 repeat P(s12),P(mut1) 复制S数据 V(mut1),V(ms)
PUT进程 repeat P(s23)
S36
P5
P 7
S56
S76
P6第二章 进程管理习题课
5、用P.V操作解决下图之同步问题：get进程负
责往单缓冲区S中输入数据， copy进程负责将单
缓中区S中的数据复制到单缓冲区T， put进程负 责从单缓中区T中取出数据用于处理。
get
copy
put
S
T
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信号量ms :1 S缓冲区空, mt:1, t 缓冲区空
试用P、V操作实现爸爸、儿子、女儿三个并发进
程的同步。
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11、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。
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
P0
信箱M0
信箱M1
P1 P2 信箱M2
P3
信箱M3
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解：同步信号量：SM[i]（i=0~3），信箱Mi中的消息数目，初值分别为 3，0，0，0
TM[i]（i=0~3），信箱Mi中还可容纳的消息数目，初值分别为 0，3，2，2 互斥信号量：Mutex[i]（i=0~3），临界资源信箱Mi，初值分别为 1，1，1，1（4 分）
线程不是由进程建立的，因为需要时线程可以
创建其他线程。
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线程对实现并行性比进程机制的好处是：
(1) 首先用于创建和撤消线程的开销比创建和撤
消进程的系统开销(CPU时间)要少得多。
(2) CPU在线程之间开关时的开销也远比进程之 间开关的开销小。线程的执行效率比并发进程执 行要有效得多。
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2) 设A，B两进程共用一缓冲区Q，A向Q 写，B则从Q取：
A进程
向Q写入信息 V(S)
B进程 P(S) 从Q中取出信息
S为信息量，初值为0。
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10、桌上有一空盘，最多允许放一只水果。爸爸可向 盘中放一个苹果或放一个桔子，儿子专等吃盘中的 桔子，女儿专等吃苹果。
立的，是吗？线程对实现并行性比进程机制 有何好处？
答：进程和线程的关系是：线程是进程内 的一个相对独立的可调度的执行单元。
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进程在创建时，系统至少需要同时为该进程创 建一个线程，即进程中至少要有一个或一个以上
的线程，否则进程无法被调度执行。进程是被分
给并拥有资源的基本单元，同一进程内的多个线 程共享该资源，但线程并不拥有该资源只是使用 它们。
COBEGIN PROCESS Pi(Ii=1,2,…)
Begin 进入售票厅； 购票； 退出； end； COEND
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7. 下面是两个并发执行的程序它们能正确执行吗？ 若不能正确执行请举例说明并改正之(X是公共 变量) cobegin var x: integer; procecc p1 (进程p1) var y, z: integer; begin x: =1; y: =0; if x>=1 then y:=y+1 z:=y end
P[i] （i=0~3）：
wait(SM[i]); （1分）
wait(Mutex[i]); （0.5分） 从信箱M[i]中取消息； wait(TM[(i+1)mod 4]); （1分）
wait(Mutex[(i+1)mod 4]);
放入信箱M[(i+1)mod 4]中； signal(Mutex[(i+1)mod 4]); （0.5分）
p(mut2)
从T取数据
P(mt),P(mut2) 数据放入T中
Until false
V(mut2) V(mt)
Until V(mut2),V(s23) false
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6、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。 (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)。 (2)根据所定义的信号量，把应执行 的P、V操作填入下述程序中，以保 证进程能够正确地并发执行。
作：
A() { [1]; read F; [2]; } B() { [3]; read F; [4]; } } { [5]; read F; [6]; }
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C() {
D() [7]; read F; [8];
如图所示，四个进程和四个信箱 ，进程间借助相邻 信箱传递消息，即Pi每次从Mi中取一条消息，经加 工后送入Mi+1 ，其中Mi(i=0~3)分别可存放3，3， 2，2个消息。初始状态下，M0装了3条消息，其余 为空。试以P、V操作为工具，写出 Pi (i=0~3)的同 步工作算法。
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1. 为什么说PCB是进程存在的唯一标志？ 2. 下述哪些情况是对的？ (1) 进程由自己创建； (2) 进程由自己阻塞；
(3) 进程由自己挂起；
(4) 进程由自己解除挂起； (5) 进程由自己唤醒； (6) 进程由自己撤消。
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3. 进程和线程的关系是什么？线程是由进程建
用两个信号量S1、S2分别表示可以开车和可以开门，S1的初值为1，S2 的初值为0
司机：
售票员：
P（S1）
启动车辆 正常行车
售票
P（S2） 开车门
到站停车
V（S2）
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关车门
V（S1）
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9. 判断下列同步问题算法是否有错？若有错， 请指出并改正。 begin S: = –1; 1) 三个并发进程的活动 cobegin P1: begin 流程如下左，算法如右： V(S); end P2: begin P1 P2 V(S); end P3: begin V(S); P3 end coend end
signal(Mutex[i]); （0.5分）
signal(TM[i]);（1分） 加工；
signal(SM[(i+1)mod 4]);
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3、设公共汽车上有一位司机和一位售票员，它们的活动如下： 司机 售票员： 启动车辆 售票 正常行车 开车门 到站停车 关车门 请分析司机与售票员之间的同步关系，如何用PV操作实现。
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(3) 线程机制也增加了通讯的有效性。线程间通 讯是在同一进程的地址空间内，共享主存和文件， 所以非常简单，无需内核参与。
(4) 方便和简化了用户的程序结构工作。
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4、试用信号量实现这6个进程的同步
P1
S12
S14
P2 P4
S13
P3
S25 S27
S45
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procecc p2 var t, u: integer; begin x:=0; t:=0; if x<1 then t:=t+z; u: =t end coend
8. 设有n个进程共享一互斥段 ,对如下两种情况 1) 每次只允许一个进程进入互斥段； 2) 最多允许M个进程(M<N)同时进入互斥段；所 采用信号量是否相同？信号量值的变化范围 如何？