同济大学操作系统L03_E：处理机管理(进程通信)

L03_E：进程通讯一、单项选择题1.临界区是指。A.并发进程中用于实现进程互斥的程序段B.并发进程中用于实现进程同步的程序段C.并发进程中用户实现进程通信的程序段D.并发进程中访问共享变量的程序段2.相关临界区是指。A.一个独占资源B.并发进程中与共享变量有关的程序段C.一个共享资源D.并发进程中涉及相同变量的那些程序段3.管理若干进程共享某一资源的相关临界区应满足三个要求，其中不考虑。A.一个进程可以抢占己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4.P、V操作是_________。A.两条低级进程通信原语B.两组不同的机器指令C.两条系统调用命令D.两条高级进程通信原语5.若P、V操作的信号量S初值为2，当前值为-1，则表示有_________等待进程。A.0个B.1个C.2个D.3个6.用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为__________。A.-1B.0C.1D.任意值7.用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为__________。A.等待B.就绪C.运行D.完成8.对于整型信号量，在执行一次P操作时，信号量的值应__________。A.不变B.加1C.减1D.减指定数值9.在执行V操作时，当信号量的值__________时，应释放一个等待该信号量的进程。A.0B.0C.=0D.=010.进程间的同步是指进程间在逻辑上的相互__________关系。A.联接B.制约C.继续D.调用11.__________是一种只能进行P操作和V操作的特殊变量。A.调度B.进程C.同步D.信号量12.P、V操作必须在屏蔽中断下执行，这种不可变中断的过程称为__________。A.初始化程序B.原语C.子程序D.控制模块13.进程间的互斥与同步分别表示了各进程间的__________。A.竞争与协作B.相互独立与相互制约C.不同状态D.动态性与并发性14.__________是解决进程间同步和互斥的一对低级通信原语。A.lock和unlockB.P和VC.W和SD.Send和Receive15.消息传递是一种__________通信方式。A.直接通信B.间接通信C.低级通信D.信号量16.在操作系统中，解决进程间的①和②问题的一种方法是使用③。A.调度B.互斥C.通讯D.同步E.分派F.信号量17.用P、V操作可以解决互斥问题。A.一切B.某些C.正确D.错误18.并发进程在访问共享资源时的基本关系为。A.相互独立与有交往的B.互斥与同步C.并行执行与资源共享D.信息传递与信息缓冲19.在进程通信中，常用消息交换信息。A.低级通信B.高级通信C.消息通信D.管道通信20.实现进程互斥时，用对应，对同一个信号量调用P、V操作实现互斥。A.一个信号量与一个临界区B.一个信号量与—个相关临界区C.一个信号量与一组相关临界区D.一个信号量与一个消息21.实现进程同步时，每一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.在同一信号量上调用P操作B.在不同信号量上调用P操作C.在同一信号量上调用V操作D.在不同信号量上调用V操作三、填空题22.信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示①；当信号量值小于零时，其绝对值为②。23.临界资源的概念是①，而临界区是指②。24.系统中各进程之间逻辑上的相互制约关系称为__________。25.若一个进程已进入临界区，其他欲进入临界区的进程必须_________。26.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①操作，退出临界区时应调用②操作。27.用消息传递实现通信时，应有①和②两条基本原语。28.在多道程序系统中，进程与进程之间存在着的不同的制约关系可以划分为两类，即：①与②。③指进程间具有的一定逻辑关系；④是指进程间在使用共享资源方面的约束关系。29.对于信号量可以做①操作和②操作，③操作用于阻塞进程，④操作用于释放进程。程序中的⑤和⑥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。30.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______。31.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______。32.并发进程一定______某些资源。33.并发执行的进程执行时可能产生与时间有关的错误，造成不正确的因素与进程①、②和外界的影响有关。34.对______的使用不受限制，这是使并发进程执行时出现与时间有关的错误的根本原因。35.临界区是指并发进程中与______有关的程序段。36.______是指并发进程中涉及到临街资源的那些程序段。37.只要涉及相同变量的若干进程的相关临界区______，就不会造成与时间有关的错误。38.进程的______是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用。39.P、V操作是在一个信号量上进行的①的过程，这种过程也称为②。40.利用PV操作管理相关临界区时，必须成对出现，在进入临界区之前要调用①，在完成临界区操作后要调用②。41.若信号量的初值为1，用PV操作能限制一次______进程进入临界区操作。42.进程的______是指并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息。43.PV操作不仅是实现①的有效工具，而且也是一种简单而方便的②工具。44.用PV操作实现进程同步时，调用①测试消息是否到达，调用②发送消息。45.进程的互斥实质上是进程______的一种持殊情况。46.进程的互斥是进程间①共享资源的使用权，其结果没有②，而进程的同步则在共享资源的并发进程之间有一种③依赖关系。47.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______。48.通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为______。49.采用消息传递实现进程间高级通信时，最基本的通信原语有两条，它们是①原语和②原语。50.进程高级通信方式有两种：①和②。51.直接通信是固定在______进程之间通信，而间接通信指进程间通过某个媒介实现通信。52.在使PV操作实现进程互斥时，调用①相当于申请一个共享资源，调用②相当于归还共享资源的使用权。五、简答题53.什么是进程的间接制约关系？间接制约要求进程如何执行？54.简述临界区和相关临界区的概念。管理相关临界区有些什么要求？55.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？56.请给出PV操作的定义。假设PV操作用信号量s管理某个共享资源，请问当s.value＞0，s.value＝0和s.value＜0时，它们的物理意义是什么？57.用PV操作实现进程间同步与互斥应注意些什么？L03_E：进程通讯参考答案与说明1.D2.D3.A4.A5.B6.C7.B8.C9.D10.B11.D12.B13.A14.B15.B16.①D②B③F17.A18.B19.B20.C21.D22.①可用资源的数目②因请求该资源而被阻塞的进程数目23.①一次仅允许一个进程访问的资源②进程中访问临界资源的那段程序代码24.进程同步25.等待26.①P②V27.①发送②接收28.①同步②互斥③同步④互斥29.①③⑤P②④⑥V30.1至-(m-1)31.S032.共享33.①占用处理器的时间②执行的速度34.共享资源35.共享变量36.相关临界区37.互斥执行38.互斥39.①不可被中断②原语40.①P操作②v操作41.只有一个42.同步43.①进程互斥②同步44.①P操作②v操作45.同步46.①竞争②固定的必然关系③必然的47.低级通信方式48.高级进程通信49.①send②receive50.①直接通信②间接通信51.一对52.①P操作②v操作53.略54.答：临界区是指并发进程中与共享变量有关的程序段。相关临界区是指并发进程中涉及到相同变量的那些程序段。管理相关临界区有三点要求：（1）一次最多让一个进程在临界区执行；（2）任何一个进入临界区执行的进程必须在有限的时间内退出临界区；（3）不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区。55.答：有交往的并发进程可能会同时使用共享资源，如果对这种情况不加控制，由于进程占用处理器的时间、执行的速度和外界的影响等，就会引起与时间有关的错误。只要使若干并发进程的相关临界区互斥执行，就可避免造成这类错误。56.答：PV操作是指在信号量上进行的P操作和V操作。假定信号量为s，则P(s)和v(s)的定义如下：procedurep(Vars:semaphore);begins.value:=s.value-1;ifs.value0thensleep(s);end;procedureV(Vars:semaphore);begins.value:=s.value+1;ifs.value=0thenwakeup(s);end;其中，sleep(s)表示将调用P(s)过程的进程置成“等待信号量s”的状态，且将其排入等待队列。wakeup(s)表示释放一个“等待信号量s”的进程，该进程从等待队列退出，并加入就绪队列中。信号量S的物理意义如下：s.value＞0时，S表示可使用的资源数或表示可同时使用资源的进程数。s.value＝0时，表示无资源可供使用和表示不允许进程再进入临界区。s.value＜0时，│s.value│表示等待使用资源的进程个数或表示等待进入临界区的进程个数。57.答：（1）对每一个共享资源（含变量）都要设立信号量，互斥时对一个共享资源设一个信号量，同步时对一个共享资源可能要设多个信号量，视进程间的同步关系而定。（2）互斥时信号量的初值可大于或等于1。（3）PV操作一定要成对调用，互斥时同一进程在临界区前后对同一信号量作PV操作，同步时则是不同进程对信号量作PV操作，PV操作的位置一定要正确。（4）对互斥和同步混合问题，PV操作可能会嵌套，—般同步的PV操作在外，互斥的PV操作在内。