第二章进程和线程复习题.doc

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、CPU D、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CPU B、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、FCB B、FIFO C、FDT D、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       B1        C0        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 ）。        A0        B1        Cn-1        Dn21 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 B1 C-n Dn22 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（nm1）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 ）。        An         Bm        Cn-m        D124 *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. 0 B. 不确定 C. 1 D. 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>0 B、S=0 C、S<0 D、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。COBEGINPROCESSPI(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>0S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20 S的最小值为20n 6. 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;     read F;   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。其中进程A和C使用信号量S1，进程B和D使用信号量S2。（2）从1到8分别为：P(S1) V(S1) P(S2) V(S2) P(S1) V(S1) P(S2) V(S2)7.设有一个发送者进程和接收者进程，其流程图如下图所示。S是用于实现进程同步的信号量，mutex是用于实现进程互斥的信号量。试问流程图中的A、B、C、D四框中应填写什么？假定缓冲区有无限多个，S和mutex的初值应为多少？7. 在公共汽车上，司机和售票员的工作流程如下：为保证乘客的安全，司机和售票员应密切配合协调工作。假定初始状态为：车辆正在起点站停着车、开着门，等待第一批乘客。当发车时间到，售票员关好车门后司机可以启动车辆。若用PV操作来实现司机与售票员之间的协调工作，请回答下列问题：（1）司机与售票员之间的关系是同步还是互斥？解释之。（2）用PV操作来管理时应定义几个信号量？初值为多少？（3）请在司机与售票员的工作流程中填上适当的P操作和V操作，使他们能安全、协调地工作。解：（1）是同步关系，因为司机和售票员应密切配合协调工作，售票员关好车门司机才能启动车辆，司机到站停车后售票员才能开门。（2）可以定义两个信号量：close和stopdoor表示门的状态，1代表关，0代表开；bus表示车的状态，1代表行驶，0代表停止；初值：door=0，bus=0；Driver：.while（true）P（door）;启动车辆;正常行车;到站停车;V（bus）;.Conductor：.while（true）关车门;V（door）;售票；P（bus）;开车门；.8. 进程之间的通信方式有几种？在单机环境下，常用的哪几种通信方式？答：三种：(共享内存)，(消息机制)以及(管道通信 )   在单机环境下：常采用 共享内存以及管道通信。五、多选题1有关并发进程的下列叙述中，（ C、D）是正确的。A任何时刻允许多个进程在同一CPU上运行B进程执行的速度完全由进程自己控制C并发进程在访问共享资源时可能出现与时间有关的错误D同步是指并发进程中存在的一种制约关系E各自独立的并发进程在执行时不会相互影响2. 一个正在运行的进程调用P(S)后，若S的值为（A D），则该进程可以继续运行。AS0 BS0 CS0 DS0 ES0