计算机操作系统习题及答案

（7）每个信箱可以包含信箱头和信箱体两部分。
（8）为了实现消息缓冲通信，在PCB中应增加的数据项有消息队列中消息资源的信号量、对消息队列互斥操作的信号量和指向消息队列的指针。
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（1）什么是临界资源？什么是临界区？对临界资源的访问有哪些原则？
答：一次仅允许一个进程使用的共享资源被称为临界资源。
每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区。
使用P、V操作实现进程互斥时应该注意的是：
①每个程序中用户实现互斥的P、V操作必须成对出现，先做P操作，进临界区，后做V操作，出临界区。若有多个分支，要认真检查其成对性。
②P、V操作应分别紧靠临界区的头尾部，临界区的代码应尽可能短，不能有死循环。
③互斥信号量的初值一般为1。
（3）请用P、V操作写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的解？
解：至多只允许四个哲学家同时进餐，以保证至少有一个哲学家能够进餐，最终总会释放出他所使用过的两支筷子，从而可使更多的哲学家进餐。以下将room作为信号量，只允许4个哲学家同时进入餐厅就餐，这样就能保证至少有一个哲学家可以就餐，而申请进入餐厅的哲学家进入room的等待队列，根据FIFO的原则，总会进入到餐厅就餐，因此不会出现饿死和死锁的现象。
A.当S小于等于0时唤醒一个阻塞进程
B.当S小于0时唤醒一个阻塞进程
C.当S小于等于0时唤醒一个就绪进程
D.当S小于0时唤醒一个就绪进程
（11）在消息缓冲通信中，消息队列属于_A__资源。
A.临界B.共享C.永久D.可剥夺
（12）在消息缓冲通信机制中，使用的临界资源是_D__。
A.信箱B.消息队列中的某个缓冲区
semaphore chopstick[5]={1，1，1，1，1};
semaphore room=4;
void philosopher(int i)
{
while(true)
{
think();
wait(room); //请求进入房间进餐
wait(chopstick[i]); //请求左手边的筷子
wait(chopstick[(i+1)%5]); //请求右手边的筷子
A. sender，message B. sender，mailbox
C. receiver，message D. receiver，mailbox
（4）下述那个选项不是管程的组成部分_A__。
A.管程外过程调用管程内数据结构的说明
B.管程内对数据结构进行操作的一组过程
C.局部于管程的共享数据说明
D.对局部于管程的数据结构设置初值的语句
④让权等待，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。
（2）请给出P、V操作的定义。如何用P、V操作实现进程间的互斥？
解：P原语操作的动作是：
①sem减1；
②若sem减1后仍大于或等于零，则进程继续执行；
③若sem减1后小于零，则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中，然后转进程调度。
第4章 进程同步与通信
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（1）在操作系统中，P、V操作是一种_D__。
A.机器指令B.系统调用命令
C.作业控制命令D.低级进程通信原语
（2）若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有_B__等待进程。
A. 0个B. l个
C. 2个D. 3个
（3）在直接通信方式中，系统提供两条通信原语进行发送和接收，其中Send原语中参数应是_C_。
（5）某通信方式通过共享存储区来实现，其属于_D__。
A.消息通信B.低级通信
C.管道通信D.高级通信
（6）用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为__C__。
A. -1B.0
C.1D.任意值
（7）临界区是_B__。
A.一个缓冲区B.一段程序
C.一段共享数据区D.一个互斥资源
（8）信箱通信是一种_D__通信方式。
V原语操作的动作是：
①sem加1；
②若相加结果大于零，则进程继续执行；
③若相加结果小于或等于零，则从该信号的等待队列中唤醒一等待进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度。
由于用于互斥的信号量sem与所有的并发进程有关，所以称之为公有信号量。公有信号量的值反映了公有资源的数量。只要把临界区置于P(sem)和V(sem)之间，即可实现进程间的互斥，sem的初值通常设置成1。
对临界资源的访问原则是：
①空闲让进，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。
②忙则等待，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。
③有限等待，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。
（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_[-(m-1),1]_。
（5）管程由局部于管程（资源对象）的共享变量的说明、对管程（资源对象）数据进行操作的一组过程和对局部于管程的数据设置初始值的语句三部分组成。
（6）访问临界资源的进程应该遵循的条件有：空闲让进、忙则等待、有限等待和让权等待。
eat();
signal(chopstick[(i+1)%5]); //释放右手边的筷子
signal(chopstick[i]); //释放左手边的筷子
signal(room); //退出房间释放信解法。）
（4）高级进程通信方式有哪几类？各自如何实现进程间通信？
A.直接通信B.信号量
C.低级通信D.间接通信
（9）对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0则__A_。
A.表示有一个进程进入临界区
B.表示没有进程进入临界区
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
（10）对信号量S执行V操作后，下述选项正确的是_C__。
C.管道D.整个消息队列
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（1）信号量的物理意义是：当信号量值大于0时表示可用资源的个数；当信号量值小于0时，其绝对值为等待该信号量的进程数。
（2）如果信号量的当前值为-4，则表示系统中在该信号量上有__4__个等待进程。
（3）对于信号量可以做P操作和V操作，P操作用于阻塞进程，V操作用于释放进程。程序中的P和V操作应谨慎使用，以保证其使用的正确性，否则执行时可能发生死锁。