操作系统习题及答案三

操作系统习题及答案三

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

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（）。

A．9 B．10 C．11 D．12

19、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、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：

①系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？

②这些进程间有什么样的相互制约关系？

③用P、V操作写出这些进程的同步算法。

3、生产者-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0~N-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；/*mod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：

试问：(1)该状态是否安全? (2)如果进程

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。

P

P 0 0 3 2 1 0 0 0 1 2 1 7 1 6 2 2 Allo Ne Ava