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第二章练习 一、 选择题
1．由于并发进程之间（ ）不能由进程本身来控制，当它们在共享某资源时，可能会产生与时间有关的错误。
A. 占用存储器的位置 C. 执行的相对速度
B. 分配外部设备 D. 外部设备的启动
2、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（ ）。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；
3、进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（ ）。
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。 4、在操作系统中引用“进程”概念的主要目的是（）
A、改善用户编程环境 B、描述程序动态执行过程的性质 C、使程序与计算机过程一一对应 D、提高程序的运行速度
5、（ ）如果有N个进程共享同一互斥段，而且每次最多允许M个（M A. N B. M C. 1 D. 0 6、进程状态从就绪状态到运行状态的转化工作是由（）完成的 A、作业调度 B、中继调度 C、进程调度 D、设备调度 7、在多进程的系统中，为了保证公共变量的完整性，各进程应互斥进入临界区，所谓临界区是指（ ）： A、一个缓冲区 B、 一段数据区 C、同步机制 D、一段程序 8、实现进程同步时，每个消息与一个信号量对应，进程（ ）可把不同的消息发送出去 A. 在不同信号量上调用P操作 B. 在同一信号量上调用P操作 C. 在不同信号量上调用V操作 D. 在同一信号量上调用V操作 9．若信号量S的初值为2，当前值为-2，则表示当前系统中存在着( )个进程。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 10 对进程的管理和控制使用______ A、指令 B、原语 C、信号量 D、信箱通信 11．（ ）在下面关于线程的叙述中，正确的是： A. 不管系统中是否还有线程，进程都是拥有资源的独立单位 B. 不论是系统支持线程还是用户级线程，其切换都需要内核的支持 C. 线程是资源的分配单位，进程是调度和分派的单位 D. 在引入线程的系统中，进程仍是资源分配和调度分派的基本单位 12．管理若干进程共享某一资源的相关临界区应满足一些要求，其中（ ）不必考虑。 A. 一个进程可以抢占已分配给另一进程的资源 B. 任何进程不应该无限地逗留在它的临界区中 C. 一次最多让一个进程在临界区执行 D. 不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区 15. 进程依靠（ ）从阻塞状态过渡到就绪状态。 A、程序员的命令 B、系统服务 C、等待下一个时间片到来 D、“合作”进程的唤醒 二、 填空题 1、程序的____________执行是现代操作系统的基本特征之一，为了更好地描述这一特征而引入了____________这一概念。 2、进程至少有三种基本状态：____________、____________和____________。 3、进程被创建后，最初处于_________状态，然后经_________选中后进入执行状态。 4、进程的同步和互斥反映了进程间____________和____________的关系。 5、用于进程控制的原语主要有________、________、_________和________。 6、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。 7、每执行一次P操作，信号量的数值S减1。若S>=0，则该进程____________；若S<0，则该进程____________。 8、每执行一次V操作，信号量的数值S加1。若____________，则该进程继续执行；否则，从对应的______队列中移出一个进程并将_______状态赋予该进程。 9、利用信号量实现进程的____________，应为临界区设置一个信号量mutex，其初值为1，表示该资源尚未使用，临界区应置于________和_______原语之间。 10、如果系统中有n个进程，则在就绪队列中进程的个数最多为____________。 三、PV操作题 1 、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 PV 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，利用PV操作写出能正确并发执行的进程。 (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、把学生和监考老师都看作进程，学生有N人， 教师1人。考场门口每次只能进出一个人，进考场原则是先来先进。当N个学生都进入考场后， 教师才能发卷子。学生交卷后可以离开考场， 教师要等收上来全部卷子并封装卷子后才能离开考场。 (1) 问共需设置几个进程? (2) 试用P、V操作解决上述问题中的同步和互斥关系。 思考题： 某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生，规定： （1） 每两个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习； （2） 只有一组两个学生到齐，并且此时机房有空闲机器时，该组学生才 能进入机房； （3） 上机实习由一名教师检查，当学生上完机后，教师检查完一组学生 的实习后，这组学生才能同时离开。 试用P,V操作模拟上机实习的过程。（提示：除了有学生和教师进程外，还应该有门卫进程） 练习 1、解答： (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）COBEGIN PROCESS Pi(i=1 ， 2 ， ……) begin ； P(S) ； 进入售票厅； 购票； 退出； V(S) ； end ； COEND (3) S 的最大值为 20 S 的最小值为 20-n 2、解答： 解：semaphore S_Door; // 能否进出门，初值1 semaphore S_StudentReady; // 学生是否到齐，初值为0 semaphore S_ExamBegin; // 开始考试，初值为0 semaphore S_ExamOver; // 考试结束，初值为0 int nStudentNum = 0; // 学生数目 semaphore S_Mutex1 //互斥信号量，初值为1 int nPaperNum = 0; // 已交的卷子数目 semaphore S_Mutex2 //互斥信号量，初值为1 void student( ) { P(S_Door); 进门； V(S_Door); P(S_Mutex1)； nStudentNum ++; // 增加学生的个数 if(nStudentNum == N) V(S_StudentReady); V(S_Mutex1); P(S_ExamBegin); // 等老师宣布考试开始 考试中… 交卷； P(S_Mutex2)； nPaperNum ++; // 增加试卷的份数 if(nPaperNum == N) V(S_ExamOver); V(S_Mutex2); P(S_Door); 出门； V(S_Door); } void teacher( ) { P(S_Door); 进门； V(S_Door); P(S_StudentReady)；//等待最后一个学生来唤醒 发卷子; for(i = 1; i <= N; i++) V(S_ExamBegin); P(S_ExamOver); // 等待考试结束 封装试卷； P(S_Door); 出门； V(S_Door); } 思考题解答： student:=0; computer:=2m enter:=0 finish:=0 student: begin P(computer) ----- 得到一台计算机 V(student) ----- 有学生到达，通知门卫 P(enter) ----- 等待进入 Practice; V(finish); ----- 实习结束，通知教师 P(test); ----- 等待教师检查 V(computer); ----- 释放计算机资源 End; Teacher: begin P(finish); -----等待学生实习结束 P(finish); -----等待另一学生实习结束 Check; V(test); -----检查完成 V(test); ----检查完成 End; Guard: begin P(student); -----等待学生到达 P(student); -----等待另一学生到达 V(enter); ---- 允许学生进入 V(enter); ----允许另一学生进入 End; test:=0;