8天玩转并行开发(C#并发)

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8天玩转并行开发(C#并发)

8天玩转并行开发——第一天Parallel的使用

随着多核时代的到来,并行开发越来越展示出它的强大威力,像我们这样的码农再也不用过多的关注底层线程的实现和手工控制,

要了解并行开发,需要先了解下两个概念:“硬件线程”和“软件线程”。

1. 硬件线程

相信大家手头的电脑都是双核以上的,像我这样古董的电脑都是双核的,这样的双核叫做物理内核。

硬件线程又叫做逻辑内核,我们可以在”任务管理器“中查看”性能“标签页,如下图,我们知道有2个硬件线程。

一般情况下,一个物理内核对应一个逻辑内核,比如我这里的2对2。当然如果你的cpu 采用的是超线程技术,那么可能就会有4个物理内核对应

8个硬件线程,现在有很多服务器都有8个硬件线程,上午在公司的服务器上截了个图。

我们要知道并行开发要做的事情就是将任务分摊给这些硬件线程去并行执行来达到负载和加速。

2. 软件线程

相信这个大家最熟悉了,我们知道传统的代码都是串行的,就一个主线程,当我们为了实现加速而开了很多工作线程,这些工作线程

也就是软件线程。

好,我们知道了基本概念就ok了,在.net 4.0中,微软给我们提供了一个新的命名空间:System.Threading.Tasks。这里面有很多好玩

的东西,作为第一篇就介绍下最基础,最简单的Parallel的使用。

一: Parallel的使用

在Parallel下面有三个常用的方法invoke,for和forEach。

1: Parallel.Invoke

这是最简单,最简洁的将串行的代码并行化。

1 class Program

2 {

3 static void Main(string[] args)

4 {

5 var watch = Stopwatch.StartNew();

6

7 watch.Start();

8

9 Run1();

10

11 Run2();

12

13 Console.WriteLine("我是串行开发,总共耗时:{0}\n", watch.ElapsedMilliseconds);

14

15 watch.Restart();

16

17 Parallel.Invoke(Run1, Run2);

18

19 watch.Stop();

20

21 Console.WriteLine("我是并行开发,总共耗时:{0}", watch.ElapsedMilliseconds);

22

23 Console.Read();

24 }

25

26 static void Run1()

27 {

28 Console.WriteLine("我是任务一,我跑了3s");

29 Thread.Sleep(3000);

30 }

31

32 static void Run2()

33 {

34 Console.WriteLine("我是任务二,我跑了5s");

35 Thread.Sleep(5000);

36 }

37 }

在这个例子中可以获取二点信息:

第一:一个任务是可以分解成多个任务,采用分而治之的思想。

第二:尽可能的避免子任务之间的依赖性,因为子任务是并行执行,所以就没有谁一定在前,

谁一定在后的规定了。

2:Parallel.for

我们知道串行代码中也有一个for,但是那个for并没有用到多核,而Paraller.for它会在

底层根据硬件线程的运行状况来充分的使用所有的可

利用的硬件线程,注意这里的Parallel.for的步行是1。

这里我们来演示一下,向一个线程安全的集合插入数据,当然这个集合采用原子性来实现线程同步,比那些重量级的锁机制更加的节省消耗。

1 class Program

2 {

3 static void Main(string[] args)

4 {

5 for (int j = 1; j < 4; j++)

6 {

7 Console.WriteLine("\n第{0}次比较", j);

8

9 ConcurrentBag bag = new ConcurrentBag();

10

11 var watch = Stopwatch.StartNew();

12

13 watch.Start();

14

15 for (int i = 0; i < 20000000; i++)

16 {

17 bag.Add(i);

18 }

19

20 Console.WriteLine("串行计算:集合有:{0},总共耗时:{1}", bag.Count, watch.ElapsedMilliseconds);

21

22 GC.Collect();

23

24 bag = new ConcurrentBag();

25

26 watch = Stopwatch.StartNew();

27

28 watch.Start();

29

30 Parallel.For(0, 20000000, i =>

31 {

32 bag.Add(i);

33 });

34

35 Console.WriteLine("并行计算:集合有:{0},总共耗时:{1}", bag.Count, watch.ElapsedMilliseconds);

36

37 GC.Collect();

38

39 }

40 }

41 }

可以看的出,加速的效果还是比较明显的。

3:Parallel.forEach

forEach的独到之处就是可以将数据进行分区,每一个小区内实现串行计算,分区采用Partitioner.Create实现。

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

for (int j = 1; j < 4; j++)

{

Console.WriteLine("\n第{0}次比较", j);

ConcurrentBag bag = new ConcurrentBag();

var watch = Stopwatch.StartNew();

watch.Start();

for (int i = 0; i < 3000000; i++)

{

bag.Add(i);

}

Console.WriteLine("串行计算:集合有:{0},总共耗时:{1}", bag.Count, watch.ElapsedMilliseconds);

GC.Collect();

bag = new ConcurrentBag();

watch = Stopwatch.StartNew();

watch.Start();

Parallel.ForEach(Partitioner.Create(0, 3000000), i => {

for (int m = i.Item1; m < i.Item2; m++)

{

bag.Add(m);

}

});

Console.WriteLine("并行计算:集合有:{0},总共耗时:{1}", bag.Count, watch.ElapsedMilliseconds);

GC.Collect();

}

}

}

这里还是要说一下:Partitioner.Create(0, 3000000)。

第一:我们要分区的范围是0-3000000。

第二:我们肯定想知道系统给我们分了几个区? 很遗憾,这是系统内部协调的,无权告诉我们,当然系统也不反对我们自己指定分区个数,

这里可以使用Partitioner.Create的第六个重载,比如这样:

Partitioner.Create(0, 3000000, Environment.ProcessorCount),

因为 Environment.ProcessorCount能够获取到当前的硬件线程数,所以这里也就开了2个区。

下面分享下并行计算中我们可能有的疑惑?

<1> 如何中途退出并行循环?

是的,在串行代码中我们break一下就搞定了,但是并行就不是这么简单了,不过没关系,在并行循环的委托参数中提供了一个

ParallelLoopState,该实例提供了Break和Stop方法来帮我们实现。

Break: 当然这个是通知并行计算尽快的退出循环,比如并行计算正在迭代100,那么break后程序还会迭代所有小于100的。

Stop:这个就不一样了,比如正在迭代100突然遇到stop,那它啥也不管了,直接退出。下面举个例子,当迭代到1000的时候退出循环

1 class Program

2 {

3 static void Main(string[] args)

4 {

5 var watch = Stopwatch.StartNew();

6

7 watch.Start();

8

9 ConcurrentBag bag = new ConcurrentBag();

10

11 Parallel.For(0, 20000000, (i, state) =>

12 {

13 if (bag.Count == 1000)

14 {

15 state.Break();

16 return;

17 }

18 bag.Add(i);

19 });

20

21 Console.WriteLine("当前集合有{0}个元素。", bag.Count);

22

23 }

24 }

<2> 并行计算中抛出异常怎么处理?

首先任务是并行计算的,处理过程中可能会产生n多的异常,那么如何来获取到这些异常呢?普通的Exception并不能获取到异常,然而为并行诞生的AggregateExcepation就可以获取到一组异常。

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

try

{

Parallel.Invoke(Run1, Run2);

}

catch (AggregateException ex)

{

foreach (var single in ex.InnerExceptions)

{

Console.WriteLine(single.Message);

}

}

Console.Read();

}

static void Run1()

{

Thread.Sleep(3000);

throw new Exception("我是任务1抛出的异常");

}

static void Run2()

{

Thread.Sleep(5000);

throw new Exception("我是任务2抛出的异常");

}

}

<3> 并行计算中我可以留一个硬件线程出来吗?

默认的情况下,底层机制会尽可能多的使用硬件线程,然而我们使用手动指定的好处是我们可以在2,4,8个硬件线程的情况下来进行测量加速比。

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

var bag = new ConcurrentBag();

ParallelOptions options = new ParallelOptions();

//指定使用的硬件线程数为1

options.MaxDegreeOfParallelism = 1;

Parallel.For(0, 300000, options, i =>

{

bag.Add(i);

});

Console.WriteLine("并行计算:集合有:{0}", bag.Count);

}

}

随笔- 104 文章- 0 评论- 1640 8天玩转并行开发——第二天T ask的使用

在我们了解Task之前,如果我们要使用多核的功能可能就会自己来开线程,然而这种线程模型在.net 4.0之后被一种称为基于

“任务的编程模型”所冲击,因为task会比thread具有更小的性能开销,不过大家肯定会有疑惑,任务和线程到底有什么区别?

1:任务是架构在线程之上的,也就是说任务最终还是要抛给线程去执行。

2:任务跟线程不是一对一的关系,比如开10个任务并不是说会开10个线程,这一点任务有点类似线程池,但是任务相比线程池有很小

的开销和精确的控制。

一:Task

1. 最简单的使用

开启task有两种方式:

<1> 实例化Task

1//第一种方式开启

2var task1 = new Task(() =>

3 {

4 Run1();

5 });

<2>从工厂中创建

1var task2 = Task.Factory.StartNew(() =>

2 {

3 Run2();

4 });

是的,同样两种方法都可以创建,我们肯定会想两者是不是多多少少有点区别呢?好的,下面我们举个例子看分晓。

1using System;

2using System.Threading;

3using System.Threading.Tasks;

4using System.Diagnostics;

5using System.Collections.Generic;

6

7class Program

8 {

9static void Main(string[] args)

10 {

11//第一种方式开启

12var task1 = new Task(() =>

13 {

14 Run1();

15 });

16

17//第二种方式开启

18var task2 = Task.Factory.StartNew(() =>

19 {

20 Run2();

21 });

22

23 Console.WriteLine("调用start之前

****************************\n");

24

25//调用start之前的“任务状态”

26 Console.WriteLine("task1的状态:{0}", task1.Status); 27

28 Console.WriteLine("task2的状态:{0}", task2.Status); 29

30 task1.Start();

31

32 Console.WriteLine("\n调用start之后

****************************");

33

34//调用start之前的“任务状态”

35 Console.WriteLine("\ntask1的状态:{0}", task1.Status); 36

37 Console.WriteLine("task2的状态:{0}", task2.Status); 38

39//主线程等待任务执行完

40 Task.WaitAll(task1, task2);

41

42 Console.WriteLine("\n任务执行完后的状态

****************************");

43

44//调用start之前的“任务状态”

45 Console.WriteLine("\ntask1的状态:{0}", task1.Status); 46

47 Console.WriteLine("task2的状态:{0}", task2.Status); 48

49 Console.Read();

50 }

51

52static void Run1()

53 {

54 Thread.Sleep(1000);

55 Console.WriteLine("\n我是任务1");

56 }

57

58static void Run2()

59 {

60 Thread.Sleep(2000);

61 Console.WriteLine("我是任务2");

62 }

63 }

①:从图中可以看出两种task实例的简略生命周期。

Created:表示默认初始化任务,但是我们发现“工厂创建的”实例直接跳过。

WaitingToRun: 这种状态表示等待任务调度器分配线程给任务执行。

RanToCompletion:任务执行完毕。

②:我们发现task的使用跟Thread很相似,就连waitAll的方法使用也一样,刚才也说了,任务是架构在线程之上,那么我们用VS里面的

“并行任务”看一看,快捷键Ctrl+D,K,或者找到“调试"->"窗口“->"并行任务“,我们在WaitAll方法处插入一个断点,最终我们发现

任务确实托管给了线程。

2. 取消任务

我们知道task是并行计算的,比如说主线程在某个时刻由于某种原因要取消某个task 的执行,我们能做到吗? 当然我们可以做到。

在4.0中给我们提供一个“取消标记”叫做CancellationTokenSource.Token,在创建task的时候传入此参数,就可以将主线程和任务相

关联,然后在任务中设置“取消信号“叫做ThrowIfCancellationRequested来等待主线程使用Cancel来通知,一旦cancel被调用。task将会

抛出OperationCanceledException来中断此任务的执行,最后将当前task的Status 的IsCanceled属性设为true。看起来是不是很抽象,

没关系,上代码说话。

1using System;

2using System.Threading;

3using System.Threading.Tasks;

4using System.Diagnostics;

5class Program

6 {

7static void Main(string[] args)

8 {

9var cts = new CancellationTokenSource();

10var ct = cts.Token;

11

12 Task task1 = new Task(() => { Run1(ct); }, ct);

13

14 Task task2 = new Task(Run2);

15

16try

17 {

18 task1.Start();

19 task2.Start();

20

21 Thread.Sleep(1000);

22

23 cts.Cancel();

24

25 Task.WaitAll(task1, task2);

26 }

27catch (AggregateException ex)

28 {

29foreach (var e in ex.InnerExceptions)

30 {

31 Console.WriteLine("\nhi,我是OperationCanceledException:{0}\n", e.Message);

32 }

33

34//task1是否取消

35 Console.WriteLine("task1是不是被取消了? {0}", task1.IsCanceled);

36 Console.WriteLine("task2是不是被取消了? {0}", task2.IsCanceled);

37 }

38

39 Console.Read();

40 }

41

42static void Run1(CancellationToken ct)

43 {

44 ct.ThrowIfCancellationRequested();

45

46 Console.WriteLine("我是任务1");

47

48 Thread.Sleep(2000);

49

50 ct.ThrowIfCancellationRequested();

51

52 Console.WriteLine("我是任务1的第二部分信息");

53 }

54

55static void Run2()

56 {

57 Console.WriteLine("我是任务2");

58 }

59 }

从图中可以看出

①:Run1中的Console.WriteLine("我是任务1的第二部分信息"); 没有被执行。

②:Console.WriteLine("task1是不是被取消了?{0}", task1.IsCanceled); 状态为True。

也就告诉我们Run1中途被主线程中断执行,我们coding的代码起到效果了。

3. 获取任务的返回值

我们以前写线程的时候注册的方法一般都是void类型,如果主线程要从工作线程中获取数据一般采用的手段是“委托+事件”的模式,然而

在Task中有两种方式可以解决。

<1> 现在我们的实例化是采用Task的形式,其中TResult就是当前task执行后返回的结果,下面举得例子是t2任务获取

t1的执行结果。

1using System;

2using System.Threading;

3using System.Threading.Tasks;

4using System.Diagnostics;

5using System.Collections.Generic;

6

7class Program

8 {

9static void Main(string[] args)

10 {

11//执行task1

12var t1 = Task.Factory.StartNew>(() => { return Run1(); });

13

14 t1.Wait();

15

16var t2 = Task.Factory.StartNew(() =>

17 {

18 Console.WriteLine("t1集合中返回的个数:" +

string.Join(",", t1.Result));

19 });

20

21 Console.Read();

22 }

23

24static List Run1()

25 {

26return new List { "1", "4", "8" };

27 }

28 }

<2>采用ContinueWith方法,很有意思,现在我们将上面的方法改造一下。

1using System;

2using System.Threading;

3using System.Threading.Tasks;

4using System.Diagnostics;

5using System.Collections.Generic;

6

7class Program

8 {

9static void Main(string[] args)

10 {

11//执行task1

12var t1 = Task.Factory.StartNew>(() => { return Run1(); });

13

14var t2 = t1.ContinueWith((i) =>

15 {

16 Console.WriteLine("t1集合中返回的个数:" +

string.Join(",", i.Result));

17 });

18

19 Console.Read();

20 }

21

22static List Run1()

23 {

24return new List { "1", "4", "8" };

25 }

26 }

4:ContinueWith结合WaitAll来玩一把

当这两者结合起来,我们就可以玩一些复杂一点的东西,比如说现在有7个任务,其中t1需要串行,t2-t3可以并行,t4需要串行,t5-t6并行,

t7串行。

好了,我们上一下代码说话,下面代码没有实际意思,纯属演示。

1using System;

2using System.Threading;

3using System.Threading.Tasks;

4using System.Diagnostics;

5using System.Collections.Generic;

6using System.Collections.Concurrent;

7

8class Program

9 {

10static void Main(string[] args)

11 {

12 ConcurrentStack stack = new ConcurrentStack(); 13

14//t1先串行

15var t1 = Task.Factory.StartNew(() =>

16 {

17 stack.Push(1);

18 stack.Push(2);

19 });

20

21//t2,t3并行执行

22var t2 = t1.ContinueWith(t =>

23 {

24int result;

25

26 stack.TryPop(out result);

27 });

28

29//t2,t3并行执行

30var t3 = t1.ContinueWith(t =>

31 {

32int result;

33

34 stack.TryPop(out result);

35 });

36

37//等待t2和t3执行完

38 Task.WaitAll(t2, t3);

39

40

41//t4串行执行

42var t4 = Task.Factory.StartNew(() =>

43 {

44 stack.Push(1);

45 stack.Push(2);

46 });

47

48//t5,t6并行执行

49var t5 = t4.ContinueWith(t =>

50 {

51int result;

52

53 stack.TryPop(out result);

54 });

55

56//t5,t6并行执行

57var t6 = t4.ContinueWith(t =>

58 {

59int result;

60

61//只弹出,不移除

62 stack.TryPeek(out result);

63 });

64

65//临界区:等待t5,t6执行完

66 Task.WaitAll(t5, t6);

67

68//t7串行执行

69var t7 = Task.Factory.StartNew(() =>

70 {

71 Console.WriteLine("当前集合元素个数:" + stack.Count);

72 });

73

74 Console.Read();

75 }

76 }

随笔- 104 文章- 0 评论- 1640 8天玩转并行开发——第三天plinq的使用

相信在.net平台下,我们都玩过linq,是的,linq让我们的程序简洁优美,简直玩的是爱不释手,但是传统的linq只是串行代码,在并行的

年代如果linq不支持并行计算那该是多么遗憾的事情啊。

当然linq有很多种方式,比如linq to sql ,xml,object 等等,如果要将linq做成并行还是很简单的,这里我就举一个比较实际一点的例子,

我们知道为了更快的响应用户操作,码农们想尽了各种办法,绞尽了脑汁,其中有一个办法就是将数据库数据预加载到内存中,然后通过各种

解决多线程中11个常见问题

并发危险 解决多线程代码中的11 个常见的问题 Joe Duffy 本文将介绍以下内容:?基本并发概念 ?并发问题和抑制措施 ?实现安全性的模式?横切概念本文使用了以下技术: 多线程、.NET Framework 目录 数据争用 忘记同步 粒度错误 读写撕裂 无锁定重新排序 重新进入 死锁 锁保护 戳记 两步舞曲 优先级反转 实现安全性的模式 不变性 纯度 隔离 并发现象无处不在。服务器端程序长久以来都必须负责处理基本并发编程模型,而随着多核处理器的日益普及,客户端程序也将需要执行一些任务。随着并发操作的不断增加,有关确保安全的问题也浮现出来。也就是说,在面对大量逻辑并发操作和不断变化的物理硬件并行性程度时,程序必须继续保持同样级别的稳定性和可靠性。 与对应的顺序代码相比,正确设计的并发代码还必须遵循一些额外的规则。对内存的读写以及对共享资源的访问必须使用同步机制进行管制,以防发生冲突。另外,通常有必要对线程进行协调以协同完成某项工作。 这些附加要求所产生的直接结果是,可以从根本上确保线程始终保持一致并且保证其顺利向前推进。同步和协调对时间的依赖性很强,这就导致了它们具有不确定性,难于进行预测和测试。 这些属性之所以让人觉得有些困难,只是因为人们的思路还未转变过来。没有可供学习的专门API,也没有可进行复制和粘贴的代码段。实际上的确有一组基础概念需要您学习和适应。很可能随着时间的推移某些语言和库会隐藏一些概念,但如果您现在就开始执行并发操作,则不会遇到这种情况。本

文将介绍需要注意的一些较为常见的挑战,并针对您在软件中如何运用它们给出一些建议。 首先我将讨论在并发程序中经常会出错的一类问题。我把它们称为“安全隐患”,因为它们很容易发现并且后果通常比较严重。这些危险会导致您的程序因崩溃或内存问题而中断。 当从多个线程并发访问数据时会发生数据争用(或竞争条件)。特别是,在一个或多个线程写入一段数据的同时,如果有一个或多个线程也在读取这段数据,则会发生这种情况。之所以会出现这种问题,是因为Windows 程序(如C++ 和Microsoft .NET Framework 之类的程序)基本上都基于共享内存概念,进程中的所有线程均可访问驻留在同一虚拟地址空间中的数据。静态变量和堆分配可用于共享。请考虑下面这个典型的例子: static class Counter { internal static int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return s_curr++; } } Counter 的目标可能是想为GetNext 的每个调用分发一个新的唯一数字。但是,如果程序中的两个线程同时调用GetNext,则这两个线程可能被赋予相同的数字。原因是s_curr++ 编译包括三个独立的步骤: 1.将当前值从共享的s_curr 变量读入处理器寄存器。 2.递增该寄存器。 3.将寄存器值重新写入共享s_curr 变量。 按照这种顺序执行的两个线程可能会在本地从s_curr 读取了相同的值(比如42)并将其递增到某个值(比如43),然后发布相同的结果值。这样一来,GetNext 将为这两个线程返回相同的数字,导致算法中断。虽然简单语句s_curr++ 看似不可分割,但实际却并非如此。 忘记同步 这是最简单的一种数据争用情况:同步被完全遗忘。这种争用很少有良性的情况,也就是说虽然它们是正确的,但大部分都是因为这种正确性的根基存在问题。 这种问题通常不是很明显。例如,某个对象可能是某个大型复杂对象图表的一部分,而该图表恰好可使用静态变量访问,或在创建新线程或将工作排入线程池时通过将某个对象作为闭包的一部分进行传递可变为共享图表。 当对象(图表)从私有变为共享时,一定要多加注意。这称为发布,在后面的隔离上下文中会对此加以讨论。反之称为私有化,即对象(图表)再次从共享变为私有。 对这种问题的解决方案是添加正确的同步。在计数器示例中,我可以使用简单的联锁: static class Counter { internal static volatile int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return Interlocked.Increment(ref s_curr);

并行计算1

并行计算 实 验 报 告 学院名称计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术 学生姓名 学号 年班级 2016年5 月20 日

一、实验内容 本次试验的主要内容为采用多线程的方法计算pi的值,熟悉linux下pthread 形式的多线程编程,对实验结果进行统计并分析以及加速比曲线分析,从而对并行计算有初步了解。 二、实验原理 本次实验利用中值积分定理计算pi的值 图1 中值定理计算pi 其中公式可以变换如下: 图2 积分计算pi公式的变形 当N足够大时,可以足够逼近pi,多线程的计算方法主要通过将for循环的计算过程分到几个线程中去,每次计算都要更新sum的值,为避免一个线程更新sum 值后,另一个线程仍读到旧的值,所以每个线程计算自己的部分,最后相加。三、程序流程图 程序主体部分流程图如下:

多线程执行函数流程图如下: 四、实验结果及分析

令线程数分别为1、2、5、10、20、30、40、50和100,并且对于每次实验重复十次求平均值。结果如下: 图5 时间随线程的变化 实验加速比曲线的计算公式类似于 结果如下: 图5 加速比曲线 实验结果与预期类似,当线程总数较少时,线程数的增多会对程序计算速度带来明显的提升,当线程总数增大到足够大时,由于物理节点的核心数是有限的,因此会给cpu带来较多的调度,线程的切换和最后结果的汇总带来的时间开销较大,所以线程数较大时,增加线程数不会带来明显的速度提升,甚至可能下降。 五、实验总结

本次试验的主要内容是多线程计算pi的实现,通过这次实验,我对并行计算有了进一步的理解。上学期的操作系统课程中,已经做过相似的题目,因此程序主体部分相似。不同的地方在于,首先本程序按照老师要求应在命令行提供参数,而非将数值写定在程序里,其次是程序不是在自己的电脑上运行,而是通过ssh和批处理脚本等登录到远程服务器提交任务执行。 在运行方面,因为对批处理任务不够熟悉,出现了提交任务无结果的情况,原因在于windows系统要采用换行的方式来表明结束。在实验过程中也遇到了其他问题,大多还是来自于经验的缺乏。 在分析实验结果方面,因为自己是第一次分析多线程程序的加速比,因此比较生疏,参考网上资料和ppt后分析得出结果。 从自己遇到的问题来看,自己对批处理的理解和认识还比较有限,经过本次实验,我对并行计算的理解有了进一步的提高,也意识到了自己存在的一些问题。 六、程序代码及部署 程序源代码见cpp文件 部署说明: 使用gcc编译即可,编译时加上-pthread参数,运行时任务提交到服务器上。 编译命令如下: gcc -pthread PI_3013216011.cpp -o pi pbs脚本(runPI.pbs)如下: #!/bin/bash #PBS -N pi #PBS -l nodes=1:ppn=8 #PBS -q AM016_queue #PBS -j oe cd $PBS_O_WORKDIR for ((i=1;i<=10;i++)) do ./pi num_threads N >> runPI.log

第3章 进程同步与通信 练习题答案

第3章进程同步与通信练习题 (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.并发进程中与共享变量有关的程序段 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、( )是只能由P和v操作所改变的整型变量。 A共享变量 B.锁 c整型信号量 D.记录型信号量 5.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1 C减1 D.减指定数值 6.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>0 B.<0 c.>=0 D.<=0 7.Pv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 8.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 9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 10.在进程通信中,( )常用信件交换信息。 A.低级通信 B.高级通信 c.消息通信 D.管道通信 11.在间接通信时,用send(N,M)原语发送信件,其中N表示( )。 A.发送信件的进程名 B.接收信件的进程名 C信箱名 D.信件内容 12.下列对线程的描述中,( )是错误的。 A不同的线程可执行相同的程序 B.线程是资源分配单位 c.线程是调度和执行单位 D.同一 进程中的线程可共享该进程的主存空间 13.实现进程互斥时,用( )对应,对同一个信号量调用Pv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 14.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 (二)填空题 1.目前使用的计算机的基本特点是处理器______执行指令。 2.进程的______是指进程在顺序处理器上的执行是按顺序进行的。 3.当一个进程独占处理器顺序执行时,具有______和______两个特性。 4.进程的封闭性是指进程的执行结果只取决于______,不受外界影响。 5 进程的可再现性是指当进程再次重复执行时,必定获得______的结果。 6.一个进程的工作在没有全部完成之前,另一个进程就可以开始工作,则称这些进程为______.

进程同步经典习题

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,请用PV操作实现管理。 解:定义一个信号量S,初值为20 parbegin process pl(l=1,2,……) begin wait(S); 进入售票厅; 购票; 退出; signal(S) end 2.桌上有一空盘,允许存放一个水果,爸爸可向盘内放苹果,妈妈可向盘内放桔子,儿子专等吃盘内的桔子,女儿专等吃盘中的苹果,请用P、V 操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿四个并发进程的同步与互斥。 int S=1;int Sa=0;int Sb=0; main() {cobegin father(); mather(); son(); daughter(); coend} father() mather() {while(1) { while(1) {p(S); {p(S) ; 将一个苹果放入盘中将一个桔子放入盘中 V(Sa);} V(Sb);} } } son() daughter()

{ while(1) { while(1) {p(Sb); { p(Sa); 从盘中取出桔子从盘中取出苹果 V(S);吃桔子;} V(S);吃苹果;} } 3.生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混装在一个盒子里,现在要用自动分拣系统把黑子和白子分开,该系统由两个并发执行的进程PA和PB组成,系统功能如下: (1)PA专拣黑子,PB专拣白子; (2)每个进程每次只拣一个子,当一个进程拣子时,不允许另一个进程去拣子; (3)当一个进程拣一个子(黑或白)后,必须让另一个进程去拣一个子(白或黑) 请回答:①这两个并发进程之间的关系是同步还是互斥 ②写出PV操作管理时应定义的信号量及其初值。 ③根据定义的信号量,写出用PV操作管理两个并发进程的程序 答:①两个进程之间是同步关系 ②定义两个信号量S1和S2,初值为1和0 ③process PA process PA begin begin repeat repeat wait(S1) wait(S2) 拣黑子拣白子 signal(S2) signal(S1) until false until false end end 4.有一阅览室,读者进入时必须先在一张登记表上登记,该表为每一座位列出一个表目,包括座号、姓名,读者离开时要注销登记信息;假若阅览室共有100个座位。试用信号量和PV操作来实现用户进程的同步算法。 解:设置如下3个信号量 seat:表示阅览室中空座位数,其初值为100.

第三章进程管理课后习题答案

进程管理习题 1现代操作系统中为什么要引入“进程”概念? 它与程序有什么区别? 答:之所以要引入进程的概念,是因为在一些可以并发的程序段之间,存在着某种相互制约的关系,每个程序段的执行不仅要受到其它程序执行的制约,而且还要动态地依赖系统资源的分配情况,因此每个可以并发执行的程序段就会因外界条件的限制而不能运行,被迫处于阻塞状态。仅用程序的概念无法表示程序的走走停停以及程序运行过程中对资源的竞争现象,因此需要采用一种动态的概念描述并发程序这种走走停停的现象,这就产生了进程的概念。 进程和程序的区别: (1)进程是程序的执行过程,是动态的过程,属于一种动态概念。程序是一组有序静态指令和数据的集合,用来指示处理机的操作,是一种静态概念。 (2)从结构上看,每个进程实体是由程序段和相应的数据段两部分构成,并且进程结构中还要包含PCB,即进程控制块。 (3)一个进程可以涉及到一个或几个程序的执行;反之,同一程序可以对应多个进程,即同一个程序段可以在不同数据集合上运行,可以构成不同的进 程。 (4)进程能真实地描述并发执行的过程,而程序仅仅是静态指令堆积的序列。 (5)进程有可创建其他进程的功能,而一般的程序不具有创建其它程序的功能。 (6)每一个程序都是在一个进程现场中运行的。 2叙述进程的并发性和制约性。 答:并发性是进程的重要特征。即多道程序中多个进程同时向前推进的过程,没个进程总是与其它进程并发地执行的。进程的制约性是指一个进程的运行受到另一进程的制约。比如有的进程可能正在等待另一进程的计算结果而无法运行,或者进程所需的资源被别的进程占有而无法运行。 3进程的含义是什么? 如何构造和描述进程? 答:进程是程序的一次执行。进程由“进程控制块+程序+数据”构成,用进程控制块描述进程。 4有三个并发进程,R负责从输入设备读入信息并传送给M,M将信息加工并传送给P,P将打印输出,写出下列条件下的并发程序。 (1) 双缓冲区,每个区大小为K。 (2) 单缓冲区,其大小为K。 答: (1)双缓冲区,每个区大小为K,信号量初值如下: mutexR=mutexP=1; emptyR=emptyP=k; fullR= fullP=0; 变量的初值如下: inR=outR=inP=outP=0; 用类Pascal编写程序如下:

操作系统课程设计并发进程的模拟

课程设计说明书题目: 并发进程的模拟 院系:计算机科学与工程 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2014年 11月 12 日

安徽理工大学课程设计(论文)任务书 2014年11月21日

安徽理工大学课程设计(论文)成绩评定表 I

目录 1问题描述 0 2需求分析 0 3概要设计 (1) 1. P操作 (1) 2. V操作 (2) 3. P,V操作实现进程同步 (3) 4. 功能模块设计 (4) 4详细设计 (6) 1.主界面的设计程序 (6) 2.进程Pa的执行 (7) 3.进程Pb的执行 (8) 4.进程Pc的执行 (8) 5.按钮的执行 (9) 5 调试的分析与运行结果 (10) 6 设计体会 (12) 参考文献 (13)

1问题描述 在进程并发执行的过程中,进程之间存在协作的关系,例如,有互斥、同步的关系。该课程设计的是了解进程同步的概念,理解信号量机制的原理,掌握运用信号量解决进程并发控制问题的方法,进而学会运用进程的同步,利用信号灯的P,V操作实现三个进程的同步。这三个进程的同步关系如下: 从上图中可以看出:任务启动后pa先执行,当它结束后,pb、pc可以开始执行,pb、pc 都执行完毕后,任务终止;设两个同步信号灯sb、sc分别表示进程pb和pc能否开始执行,其初值均为0。 在现代操作系统中,有大量的并发进程在活动,它们都处在不断的申请资源,使用资源以及其它进程的相互制约的活动中,这些进程什么时候停止运行,什么时候该继续向前推进,应根据事先的约定来规范它们的行为,这时我们可以根据同步信号灯来实现进程的同步协调工作。例如本题中,只有pa进程顺利的进行完,Pb,Pc这两个进程才能正常的进行。如果进程Pa在进行中出现停止或中断,则Pb和Pc是不会顺利的完成的;而进程Pb,Pc这两个进程是并行执行的,两个进程的进行是互不干扰的,只要进程Pa完成后,进程Pb和Pc才会正常执行,否则只有处在等待就绪中。 2需求分析 进程执行的并发性的意义是关于一组进程的执行在是时间上是重叠的,从宏观上看,并发性反应的是一个时间段中几个进程都在同一个处理器上,处于运行还未运行结束状态。从微观上看,任何一个时刻仅有一个进程在处理器上运行。并发的实质是一个处理器在几个进程之间的多路复用,并发是对有限的物理资源强制行驶多用户共享,消除计算机部件之间的乎等现象,以提高系统资源利用率。

2017年计算机网络技术操作系统试题及答案

2017年计算机网络技术操作系统试题及答案 一、单项选择题(每小题1分,共15分) 1.操作系统是一种( ) A.系统软件 B.系统硬件 C.应用软件 D.支援软件 2.MS—DOS的存贮管理采用了( ) A.段式存贮管理 B.段页式存贮管理 C.单用户连续存贮管理 D.固定式分区存贮管理 3.用户程序在目态下使用特权指令将引起的中断是属于( ) A.硬件故障中断 B.程序中断 C.外部中断 D.访管中断 4.MS—DOS中用于软盘整盘复制的命令是( ) https://www.360docs.net/doc/f917920743.html,P B.DISKCOPY C.SYS D.BACKUP 5.位示图方法可用于( ) A.盘空间的管理 B.盘的驱动调度 C.文件目录的查找 D.页式虚拟存贮管理中的页面调度 6.下列算法中用于磁盘移臂调度的是( ) A.时间片轮转法 B.LRU算法 C.最短寻找时间优先算法 D.优先级高者优先算法 7.在以下存贮管理方案中,不适用于多道程序设计系统的是( )

A.单用户连续分配 B.固定式分区分配 C.可变式分区分配 D.页式存贮管理 8.已知,作业的周转时间=作业完成时间-作业的到达时间。现有三个同时到达的作业J1,J2和J3,它们的执行时间分别是T1,T2和T3,且T1 A.T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3) C.T1+ T2+ T3 D. T1+ T2+T3 9.任何两个并发进程之间( ) A.一定存在互斥关系 B.一定存在同步关系 C.一定彼此独立无关 D.可能存在同步或互斥关系 10.进程从运行状态进入就绪状态的原因可能是( ) A.被选中占有处理机 B.等待某一事件 C.等待的事件已发生 D.时间片用完 11.用磁带作为文件存贮介质时,文件只能组织成( ) A.顺序文件 B.链接文件 C.索引文件 D.目录文件 12.一作业8:00到达系统,估计运行时间为1小时,若10:00开始执行该作业,其响应比是( ) A.2 B.1 C.3 D.0.5 13.多道程序设计是指( ) A.在实时系统中并发运行多个程序

JAVA多线程试题 答案

多线程 一.选择题 1.下列说法中错误的一项是(A) A.线程就是程序 B.线程是一个程序的单个执行流 B.多线程是指一个程序的多个执行流D.多线程用于实现并发 2.下列哪个一个操作不能使线程从等待阻塞状态进入对象阻塞状态(D) A.等待阴塞状态下的线程被notify()唤 B.等待阻塞状态下的纯种被interrput()中断 C.等待时间到 D.等待阻塞状态下的线程调用wait()方法 3.下列哪个方法可以使线程从运行状态进入其他阻塞状态(A) A.sleep B.wait C.yield D.start 4.下列说法中错误的一项是(D) A.一个线程是一个Thread类的实例 B.线程从传递给纯种的Runnable实例run()方法开始执行 C.线程操作的数据来自Runnable实例 D.新建的线程调用start()方法就能立即进入运行状态 5.下列关于Thread类提供的线程控制方法的说法中,错误的一项是(D) A.在线程A中执行线程B的join()方法,则线程A等待直到B执行完成 B.线程A通过调用interrupt()方法来中断其阻塞状态 C.若线程A调用方法isAlive()返回值为true,则说明A正在执行中 D.currentThread()方法返回当前线程的引用 6.下列说法中,错误的一项是() A.对象锁在synchronized()语句执行完之后由持有它的线程返还 B.对象锁在synchronized()语句中出现异常时由持有它的线程返还 C.当持有锁的线程调用了该对象的wait()方法时,线程将释放其持有的锁 D.当持有锁的线程调用了该对象的构造方法时,线程将释放其持有的锁 7.下面的哪一个关键字通常用来对对象的加锁,从而使得对对象的访问是排他的A A.sirialize B transient C synchronized D static 二.填空题 1.在操作系统中,被称做轻型的进程是线程 2.多线程程序设计的含义是可以将一个程序任务分成几个并行的任务 3.在Java程序中,run()方法的实现有两种方式:实现Runnable接口和继承Thread类 4.多个线程并发执行时,各个线程中语句的执行顺序是确定的,但是线程之间的相对执行顺序是不确定的 6.Java中的对象锁是一种独占的排他锁 7.程序中可能出现一种情况:多个线种互相等待对方持有的锁,而在得到对方的锁之前都不会释放自己的锁,这就是死锁 8.线程的优先级是在Thread类的常数MIN_PRIORITY和MAX_PRIORITY 之间的一个值 9.处于新建状态的线程可以使用的控制方法是start()和stop()。 10.一个进程可以包含多个线程

并行计算第一次实验报告

并行计算上机实验报告题目:多线程计算Pi值 学生姓名 学院名称计算机学院 专业计算机科学与技术时间

一. 实验目的 1、掌握集群任务提交方式; 2、掌握多线程编程。 二.实验内容 1、通过下图中的近似公式,使用多线程编程实现pi的计算; 2、通过控制变量N的数值以及线程的数量,观察程序的执行效率。 三.实现方法 1. 下载配置SSH客户端 2. 用多线程编写pi代码 3. 通过文件传输界面,将文件上传到集群上 4.将命令行目录切换至data,对.c文件进行编译 5.编写PBS脚本,提交作业 6.实验代码如下: #include

#include #include #include #include #include static double PI=0; static int N=0; static int numOfThread=0; static int length=0; static int timeUsed=0; static int numOfThreadArray[]={1,2,4,6,8,10,12,14,16,20,24,30}; static int threadArraySize=12; static int nTime=4; static int repeatTime=30; static double totalTime=0; struct timeval tvpre, tvafter; pthread_mutex_t mut; clockid_t startTime,endTime;

第三章进程同步与通信作业习题与答案

第三章 一.选择题(50题) 1.以下_B__操作系统中的技术是用来解决进程同步的。 A.管道 B.管程 C.通道 D.DMA 2.以下_B__不是操作系统的进程通信手段。 A.管道 B.原语 C.套接字 D.文件映射 3.如果有3个进程共享同一程序段,而且每次最多允许两个进程进入该程序段,则信号量的初值应设置为_B__。 A.3 B.2 C.1 D.0 4.设有4个进程共享一个资源,如果每次只允许一个进程使用该资源,则用P、V操作管理时信号量S的可能取值是_C__。 A.3,2,1,0,-1 B.2,1,0,-1,-2 C. 1,0,-1,-2,-3 D.4,3, 2,1,0 5.下面有关进程的描述,是正确的__A__。 A.进程执行的相对速度不能由进程自己来控制 B.进程利用信号量的P、V 操作可以交换大量的信息 C.并发进程在访问共享资源时,不可能出现与时间有关的错误 D.P、V操作不是原语操作 6.信号灯可以用来实现进程之间的_B__。 A.调度 B.同步与互斥 C.同步 D.互斥 7.对于两个并发进程都想进入临界区,设互斥信号量为S,若某时S=0,表示_B__。 A.没有进程进入临界区 B.有1个进程进入了临界区 C. 有2个进程进入了临界区 D. 有1个进程进入了临界区并且另一个进程正等待进入 8. 信箱通信是一种_B__方式 A.直接通信 B.间接通信 C.低级通信 D.信号量

9.以下关于临界区的说法,是正确的_C__。 A.对于临界区,最重要的是判断哪个进程先进入 B.若进程A已进入临界区,而进程B的优先级高于进程A,则进程B可以 打断进程A而自己进入临界区 C. 信号量的初值非负,在其上只能做PV操作 D.两个互斥进程在临界区内,对共享变量的操作是相同的 10. 并发是指_C__。 A.可平行执行的进程 B.可先后执行的进程 C.可同时执行的进程 D.不可中断的进程 11. 临界区是_C__。 A.一个缓冲区 B.一段数据区 C.一段程序 D.栈 12.进程在处理机上执行,它们的关系是_C__。 A.进程之间无关,系统是封闭的 B.进程之间相互依赖相互制约 C.进程之间可能有关,也可能无关 D.以上都不对 13. 在消息缓冲通信中,消息队列是一种__A__资源。 A.临界 B.共享 C.永久 D.可剥夺 14. 以下关于P、V操作的描述正确的是__D_。 A.机器指令 B. 系统调用 C.高级通信原语 D.低级通信原语 15.当对信号量进行V源语操作之后,_C__。 A.当S<0,进程继续执行 B.当S>0,要唤醒 一个就绪进程 C. 当S<= 0,要唤醒一个阻塞进程 D. 当S<=0,要唤醒 一个就绪 16.对临界区的正确论述是__D_。 A.临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段代码 B. 临界区是指进程中用于实现进程同步的那段代码 C. 临界区是指进程中用于实现进程通信的那段代码 D. 临界区是指进程中访问临界资源的那段代码

操作系统第二章进程和线程复习题

第二章练习题 一、单项选择题 1.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 )。 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2.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。 3.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 4. 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 5. 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 6. 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 7. 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。 8. 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 9. 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 10. 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 B.1 C.0 D.-1

15个Java多线程面试题及答案

15个Java多线程面试题及答案 1)现在有T1、T2、T3三个线程,你怎样保证T2在T1执行完后执行,T3在T2执行完后执行? 这个线程问题通常会在第一轮或电话面试阶段被问到,目的是检测你对”join”方法是否熟悉。这个多线程问题比较简单,可以用join方法实现。 2)在Java中Lock接口比synchronized块的优势是什么?你需要实现一个高效的缓存,它允许多个用户读,但只允许一个用户写,以此来保持它的完整性,你会怎样去实现它? lock接口在多线程和并发编程中最大的优势是它们为读和写分别提 供了锁,它能满足你写像ConcurrentHashMap这样的高性能数据结构和有条件的阻塞。Java线程面试的问题越来越会根据面试者的回答来提问。芯学苑老师强烈建议在你在面试之前认真读一下Locks,因为当前其大量用于构建电子交易终统的客户端缓存和交易连接空间。 3)在java中wait和sleep方法的不同?

通常会在电话面试中经常被问到的Java线程面试问题。最大的不同是在等待时wait会释放锁,而sleep一直持有锁。Wait通常被用于线程间交互,sleep通常被用于暂停执行。 4)用Java实现阻塞队列。 这是一个相对艰难的多线程面试问题,它能达到很多的目的。第一,它可以检测侯选者是否能实际的用Java线程写程序;第二,可以检测侯选者对并发场景的理解,并且你可以根据这个问很多问题。如果他用wait()和notify()方法来实现阻塞队列,你可以要求他用最新的Java 5中的并发类来再写一次。 5)用Java写代码来解决生产者——消费者问题。 与上面的问题很类似,但这个问题更经典,有些时候面试都会问下面的问题。在Java中怎么解决生产者——消费者问题,当然有很多解决方法,我已经分享了一种用阻塞队列实现的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。 6)用Java编程一个会导致死锁的程序,你将怎么解决?

windows 并发的多线程的应用

(1)苹果香蕉问题 #include using namespace std; #include #include int k; HANDLE Apple_;HANDLE Banana_; CRITICAL_SECTION mmutex; DWORD WINAPI Son(LPVOID n) {//HANDLE Apple_; CRITICAL_SECTION mmutex; int i=1; OpenSemaphore(MUTEX_ALL_ACCESS,false,"Apple_"); while(1) { ::WaitForSingleObject(Apple_,INFINITE);//等苹果 cout<<"Son eats"<

22进程、线程与并行计算(windows 编程技术)

第22章 进程、线程与并行计算 进程是正在运行的程序,线程是轻量级的进程。多任务的并发执行会用到多线程(multithreading ),而CPU 的多核(mult-core )化又将原来只在巨型机和计算机集群中才使用的并行计算带入普通PC 应用的多核程序设计中。 本章先介绍进程与线程的概念和编程,再给出并行计算的基本概念和内容。下一章讨论基于多核CPU 的并行计算的若干具体编程接口和方法。 22.1 进程与线程 进程(process )是执行中的程序,线程(thread )是一种轻量级的进程。 22.1.1 进程与多任务 现代的操作系统都是多任务(multitask )的,即可同时运行多个程序。进程(process )是位于内存中正被CPU 运行的可执行程序实例,参见图22-1。 图22-1 程序与进程 目前的主流计算机采用的都是冯·诺依曼(John von Neumann )体系结构——存储程序计算模型。程序(program )是在内存中顺序存储并以线性模式在CPU 中串行执行的指令序列。对于传统的单核CPU 计算机,多任务操作系统的实现是通过CPU 分时(time-sharing )和程序并发(concurrency )完成的。即在一个时间段内,操作系统将CPU 分配给不同的程序,虽然每一时刻只有一个程序在CPU 中运行,但是由于CPU 的速度非常快,在很短的时间段中可在多个进程间进行多次切换,所以用户的感觉就像多个程序在同时执行,我们称之为多任务的并发。 22.1.2 进程与线程 程序一般包括代码段、数据段和堆栈,对具有GUI (Graphical User Interfaces ,图形用户界面)的程序还包含资源段。进程(process )是应用程序的执行实例,即正在被执行的程进程(内存中) 可执行文件(盘上) 运行

自考_操作系统概论真题第6章 并发进程

一、单项选择题 18.并发进程执行的相对速度是( ) A.由进程的程序结构决定的B.由进程自己来控制的 C.在进程被创建时确定的D.与进程调度策略有关 19.并发进程执行时可能会出现“与时间有关的错误”,引起这种错误的原因是( ) A.进程执行的顺序性B.访问了共享变量 C.程序的结构D.需要的处理器时间 20.进程间采用信箱通信方式时,可调用send原语把信件投放到( ) A.发送者信箱B.接受者信箱 C.指定的工作区D.指定的PCB 16、有关并发进程的阐述中,不正确 ...的说法是( ) A、进程的执行速度不能由进程自己来控制 B、进程的执行速度与进程能占用处理器的时间有关 C、进程的执行速度与是否出现中断事件有关 D、任何两个并发进程之间均存在着相互制约关系 17、用V操作唤醒一个等待进程时,被唤醒进程的状态应该是( ) A、运行 B、就绪 C、收容 D、执行 18、系统出现死锁时一定同时保持了四个必要条件,对资源采用按序分配策略后可破坏其 中的( ) A、互斥条件 B、占有且等待条件 C、不可抢占资源条件 D、循环等待条件 19、有n个进程竞争必须互斥使用的共享资源时,若某进程调用P操作后成为第一个等待使 用资源者,则此时信号量的值为( ) A、n-1 B、0 C、1 D、-1 20、有n个进程竞争某共享资源,系统允许每次最多m个进程同时使用该资源,若用PV操 作管理时信号量的变化范围为( ) A、[m,(m+n)] B、[n,(m+n)] C、[(m-n),m] D、[(m-n),n] 18.若进程用信件来传递信息,那么发送信息者的进程名应() A.存放在信件中B.作为send原语的参数 C.作为receive原语的参数D.存放在信箱说明中 19.不能 ..防止死锁的资源分配策略是() A.剥夺式分配方式B.按序分配方式 C.静态分配方式D.互斥使用分配方式 20.系统有某类资源5个,供3个进程共享,为保证系统的安全,应限定每个进程申请的资

多线程与并发面试题

多线程与并发面试题

JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接译文连接作者:Pankaj 译者:郑旭东校对:方腾飞 多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一。在这里,从面试的角度列出了大部分重要的问题,可是你依然应该牢固的掌握Java多线程基础知识来对应日后碰到的问题。(校对注:非常赞同这个观点) Java多线程面试问题 1. 进程和线程之间有什么不同? 一个进程是一个独立(self contained)的运行环境,它能够被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程能够被称为轻量级进程。线程需要较少的资源来创立和驻留在进程中,而且能够共享进程中的资源。 2. 多线程编程的好处是什么?

在多线程程序中,多个线程被并发的执行以提高程序的效率,CPU不会因为某个线程需要等待资源而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory),因此创立多个线程去执行一些任务会比创立多个进程更好。举个例子,Servlets比CGI更好,是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。 3. 用户线程和守护线程有什么区别? 当我们在Java程序中创立一个线程,它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行而且不会阻止JVM终止的线程。当没有用户线程在运行的时候,JVM关闭程序而且退出。一个守护线程创立的子线程依然是守护线程。 4. 我们如何创立一个线程? 有两种创立线程的方法:一是实现Runnable接口,然后将它传递给Thread的构造函数,创立一个Thread对象;二是直接继承Thread类。若想了解更多能够阅读这篇关于如何在Java中创立线程的文章。 5. 有哪些不同的线程生命周期?

第一、二、三章习题

操作系统(1、2章习题) 一、单选题 1.操作系统是一组()。 A.文件管理程序 B.中断处理程序 C.资源管理程序 D.设备管理程序 2.从用户观点看,操作系统是()。 A.用户与计算机之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C.合理的组织计算机工作流程的软件D由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 3.()不是操作系统关心的主要问题。 A.管理计算机裸机 B.设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面 C.管理计算机系统资源 D.高级程序设计语言的编译器 4.现代OS具有并发性和共享性,是()的引入导致的。 A.单道程序 B.磁盘 C.对象 D.多道程序 5.引入多道程序的目的在于()。 A.充分利用CPU,减少CPU等待时间 B.提高实时响应速度 C.有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量 D.充分利用存储器 6.在单一处理机上执行程序,多道程序的执行是在()进行的。 A.同一时刻 B.同一时间间隔内 C.某一固定时刻D某一固定时间间隔内 7.批处理系统的主要缺点是()。 A.CPU的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性D以上都不是 8.在分时系统中,时间片一定,(),响应时间越长。 A.内存越多 B.用户数越多 C.后备队列越短D用户数越少 9.在下列性质中,哪一个不是分时系统的特征。() A.交互性 B.同时性 C.及时性D独占性 11 要求在规定的时间内对外界的请求必须给予及时响应的OS是()。 A.多用户分时系统 B.实时系统 C.批处理系统时间 D.网络操作系统 12.下面6个系统中,必须是实时操作系统的有()个。 i.航空订票系统 ii.过程控制系统 iii.机器口语翻译系统 iv.计算机辅助系统 v.办公自动化系统 vi.计算机激光照排系统 A.1 B.2 C.3 D.4 13.()对多道批处理系统最重要。 A.实时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 14.()对多用户分时系统最重要。 A.实时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 15.( )对实时系统最重要。 A.及时性 B.交互性 C.共享性 D.运行效率 16.现代操作系统的基本特征是()、资源共享和操作的异步性。 A.多道程序设计 B.中断处理 C.程序的并发执行 D.实现分时与实时处理 17.在下面关于并发性的叙述中正确的是()。 A.并发性是指若干事件在同一时刻发生 B.并发性是指若干事件在不同时刻发生 C.并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生 D.并发性是指若干事件在不同时间间隔内发生 18以下()项功能不是操作系统具备的主要功能。 A.内存管理 B.中断处理 C.文档编辑 D.CPU调度 19.分布式系统与网络系统的主要区别是()

多线程练习题卷

多线程 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在答题纸相应位置处。答案错选或未选者,该题不得分。)50 1.下述哪个选项为真?( ) A.Error类是一个RoutimeException异常 B.任何抛出一个RoutimeException异常的语句必须包含在try块之内 C.任何抛出一个Error对象的语句必须包含在try块之内 D. 任何抛出一个Exception异常的语句必须包含在try块之内 2.下列关于Java线程的说法哪些是正确的?( ) A.每一个Java线程可以看成由代码、一个真实的CPU以及数据3部分组成 B.创建线程的两种方法,从Thread类中继承的创建方式可以防止出现多父类问题 C.Thread类属于java.util程序包 D.以上说法无一正确 3.哪个关键字可以对对象加互斥锁?( ) A.transient B.synchronized C.serialize D.static 4.下列哪个方法可用于创建一个可运行的类?() A.public class X implements Runable { public void run() {……} } B. public class X implements Thread { public void run() {……} } C. public class X implements Thread { public int ru n() {……} } D.public class X implements Runable { protected void run() {……} } 5.下面哪个选项不会直接引起线程停止执行?( ) A.从一个同步语句块中退出来 B.调用一个对象的wait方法 C.调用一个输入流对象的read方法 D.调用一个线程对象的setPriority方法 6.使当前线程进入阻塞状态,直到被唤醒的方法是( ) A.resume()方法 B.wait()方法 C.suspend()方法 D.notify()方法 7.运行下列程序,会产生的结果是( ) public class X extends Thread implements Runnable { public void run(){ System.out.println(“this is run()”); } public static void main(String[] args) { Thread t=new Thread(new X()); t.start(); }

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