操作系统-进程同步习题
4.2 进程同步习题
【例】现有4个进程R1，R2，W1，W2。它们共享 可以存放一个数据的缓冲器B。进程R1每次把磁 盘上读出的一个数据存到缓冲器B中，供进程W1 打印输出；进程R2每次从键盘上读一个数据存放 到缓冲器B，供W2打印输出。当一个进程把数据 存放到缓冲器后，在该数据还没有打印输出之前 不准任何进程再想缓冲器中存数据。当一个进程 已把缓冲器中的数据打印输出后，在缓冲器中还 没有存如新数据之前不准任何进程再从缓冲器中 取数打印。问怎样用PV操作使这4个进程并发执 行时能相互协作地工作？
• Semaphore Customers = 0; • Semaphore Barber = 0; • Mutex accessSeats = 1; • int NumberOfFreeSeats = N; //total number of seats
Customer() { while(true) Barbers() { { P(accessSeats); //lock while(true) if(NumberOfFreeSeats >0) { { P(customers); NumberOfFreeSeats--; //等待顾客，睡眠 V(customers);//通知理发师 P(accessSeats); //lock V(accessSeats);//unlock NumberOfFreeSeats++; P(barbers);//等待理发师 V(accessSeats); //unlock 顾客理发 理发中… } V(barbers) ; else }//while V(accessSeats); } }//while }
3 两个进程可以改为 semaphore S1=1 semaphore S2=0 Process X L1:P(S1) 使用资源r V(S2) goto L1
操作系统习题
操作系统作业【注意】对于作业中的选择题，都要求抄写题目(题中若有插图可不画)，并在题目上填写答案。
作业1——进程同步（1）1．设有n个进程使用同一个共享变量，如果最多允许m（m < n）个进程同时进入相关临界区，则信号量的变化范围是。
A. n,n-1,...,n-mB. m,m-1,...1,0,-1,...m-nC. m,m-1,...1,0,-1,...m-n-1D. m,m-1,...1,0,-1,...m-n+12．对于有两个并发进程的系统，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则。
A. 表示没有进程进入与mutex相关的临界区B. 表示有一个进程进入与mutex相关的临界区C. 表示有一个进程进入与mutex相关的临界区，另一个进程等待进入D．表示有两个进程进入与mutex相关的临界区3．S.queue，S.value是信号灯S的两个组成部分，当S.queue为空时，S.value的值是( ) A．S.value≤0 B．S.value=0 C．S.value=1 D．Svalue≥04．如果信号量的当前值为-3，则表示系统中在该信号量上有个等待进程。
5．下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是。
（2010全国试题）A．系统调用B．中断C．库函数D．原语6．下列选项中，导致创建新进程的操作是。
（2010全国试题）I．用户登录成功II．设备分配III．启动程序执行A．仅I和II B．仅II和III C．仅I和III D．I、II和III7．设与某资源关联的信号量初值为3，当前值为1。
若M表示该资源的可用个数，N表示等待该资源的进程数，则M、N分别是。
（2010全国试题）A．0、1 B．1、0 C．1、2 D．2、0作业2——进程同步（2）1．如何利用信号量机制来实现多个进程对临界资源的互斥访问？2．四个进程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：。
进程同步习题全
process W1 begin L3: P(s1); y:=B; V(mutex); 打印y goto L3 end;
进程管理
process R2 begin L2:从键盘上读数据送x2; P(mutex); B:=x2; V(s2); goto L2 end;
进程管理
【例】进程P1使用缓冲区buffer向进程P2,P3,P4发 送消息，要求每当P1向buffer中发消息时，只有 当P2,P3,P4进程都读取这条消息后才可再向 buffer中发送消息。利用PV原语描述进程的动作 序列
P2 P1 buffer P3
P4
进程管理
【解答】设置信号量初值S1=S2=S3=0,S=3 进程P1 进程P2 进程P3 P4 P(S) P(S1) P(S2) P(S3) P(S) 读消息 读消息 读消息 P(S) V(S) V(S) V(S) 发送消息到 Buffer V(S1) V(S2)
进程管理
生产者i repeat P(empty) P(mutex) putdata V(mutex) V(full)
消费者i repeat P(full) P(mutex) getdata V(mutex) V(empty)
进程管理
【例】多个生产者，多个消费者，N个buffer，多次循环存 取buffer,即多个生产者不断进行putdata操作，多个消费 者不断进行getdata操作 【解答】 只有buffer有空间时才能进行putdata操作 只有buffer有数据时才能进行getdata操作 不允许多个消费者和多个生产者同时操作 信号量 full:表示buffer是否有数据，初值为0 empty:表示buffer是否为空，初值为n mutex:表示buffer是否可操作，初值为1
第三章 进程 习题
G,若系统中并发运行的进程和资源之间满足互斥使用,保持和等待,非剥夺性和循环等待,则可判定系统中发生了死锁;
H,在对付死锁的策略中,解除死锁通常都是和检测死锁配套使用;
I,产生死锁的原因可归结为竞争资源和进程推进顺序不当;
J,在死锁的解决方法中,由于避免死锁采用静态分配资源策略,所以对资源的利用率不高.
如果某一进程获得除CPU外的所有所需运行资源,经调度,分配给它CPU,该进程将进入( ).
A,就绪状态B,运行状态
C,等待状态D,活动状态
如果某一进程在运行时,因某种原因暂停,此时将脱离运行状态,而进入( ).
A,自由状态B,停止状态
C,等待状态D,静止状态
进程从运行状态变为等待状态的原因是( ).
A,共享资源B,临界区
C,临界资源D,共享区
答案-1:C
临界区是指( ).
A,并发进程中用于实现进程互斥的程序段
B,并发程序中用于实现进程同步的程序段
C,并发程序中用于实现进程通信的程序段
D,并发程序中与共享变量有关的程序段
答案-6:D
进程是( ).
A,与程序等效的概念B,并发环境中程序的执行过程
C,一个系统软件D,存放在内存中的程序
在进程通信中,使用信箱方式交换信息的是( ).
A,低级通信B,高级通信C,共享存储器通信D,管道通信
答案:B(普通)
关于进程,下列叙述不正确的是( ).
A,进程包含了数据和运行其上的程序
B,同一个程序运行在不同的数据集合上时,构成了不同的进程
C,一个被创建了的进程,在它消亡之前,总是处于3种基本状态之一
(×)2,具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统.
(完整版)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.DMA2.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.3B.2C.1D.04.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，-1B.2,1,0，-1，-2C. 1,0，-1，-2，-3D.4,3，2,1,05.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__。
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__。
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_。
,2,1,0,-1,1,0,-1,-2C.1,0,-1,-2,-3,3,2,1,05.下面有关进程的描述，是正确的__A__oA.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、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__0A.没有进程进入临界区8.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_CA.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。
操作系统(进程管理)习题与答案1
一、单选题1、关于进程控制块的描述，如下存在问题的选项是（）。
A.操作系统控制和管理并发执行进程的依据B.进程存在的惟一标志，离散存放于内存空间或对应程序的文件目录项中C.进程实体的一部分，是拥有描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息的记录性数据结构D.使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程正确答案：B2、进程标识符和进程控制块的分配可能发生在进程的（）阶段。
A.阻塞B.挂起C.创建D.终止正确答案：C3、当一个进程被（）时，可能会发生处理器的调度。
①终止；②挂起；③唤醒；④阻塞A.①②④B.①③④C.①②③④D.①④正确答案：C4、对于系统服务进程而言，如果当前没有任务，便会引发自身的（）事件。
A.进程阻塞B.进程唤醒C.进程终止D.进程挂起正确答案：A5、引起进程重新调度的原因不包括（）。
A.进程放弃处理器B.进程从核心态返回用户态C.进程执行系统调用和陷入内核态D.时钟中断正确答案：C6、关于进程同步机制基本准则：当无进程处于某临界资源所对应的临界区时，可允许一个请求进入（该临界资源所对应的）临界区的进程立即进入自己的临界区，这称之为（）。
A.忙则等待B.有限等待C.空闲让进D.让权等待正确答案：C7、关于进程同步机制基本准则：当已有进程进入自己的对应于某临界资源的临界区时，所有企图进入该临界资源所对应临界区的进程必须等待，这称之为（）。
A.循环等待B.忙则等待C.有限等待D.让权等待正确答案：B8、关于进程同步机制基本准则：对要求访问临界资源的进程，应保证该进程能在有限时间内进入自己的临界区，这称之为（）。
A.忙则等待B.循环等待C.有限等待D.让权等待正确答案：C9、进程同步机制应遵循让权等待准则，故而当一个进程不能进入自己的临界区时，其应当释放（）。
A.处理器B.I/O设备C.内存空间D.外存空间正确答案：A10、利用硬件指令能有效地实现进程互斥，但它却不能满足（）的准则，造成了处理器时间的浪费，而且也很难将它用于解决较复杂的进程同步问题。
计算机操作系统进程同步算法习题选
s
t
解:
设置四个信号量Sin=1，Sout=0，Tin=1，Tout=0； get： while（1） { wait(Sin）; 将数放入S; signal (Sout); } copy： while（1） { wait (Sout）; wait (Tin）; 将数从S取出放入T; signal (Tout); signal (Sin); } put： while（1） { wait (Tout）; 将数从T取走; signal(Tin); }
A1: while (1) { wait(Sin[1]); wait(Sin[2]); 将数据放入缓冲区 signal(Sout[1]); signal(Sout[2]); }
Bi： while (1) { wait(Sout[i]); 从缓冲区取数 signal(Sin[i]); }
向目标前进一步:
司机进程： while(1) { 启动车辆
正常驾驶 到站停车 }…
售票 员 进程 ： while(1) { 关门
售票
}…
开门
分析：
为保证车辆行驶安全，售票员必须关好车门， 然后通知司机启动车辆，在行驶过程中售票员不 能打开车门，待车到站停稳后，司机通知售票员 才能打开车门，如此不断重复。为此，须设置两 个信号量S1，S2用来控制司机和售票员的行为， 初值都为0。
解:
算法如下： 司机进程： while(1) { wait(S1) 启动车辆 正常驾驶 到站停车 signal(S2) }… 售票员进 程： while(1) { 关门 signal(S1)
售票
wait(S2) 开门 }…
【例题2】
1.用wait、signal操作解决下图之同步问题 提示：分别考虑对缓冲区S和T的同步，再 合并考虑 get copy put
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第二章进程同步
一、选择最合适的答案
1. 用P、V操作管理临界区时，信号量的初值一般应定义为（）。
A.–1
B.0
C.1
D.任意值
2. 有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则信号量的变化范围是（）。
A.1至–(m-1)
B.1至m-1
C.1至–m
D.1至m
3. 在下面的叙述中，正确的是（）。
A.临界资源是非共享资源
B.临界资源是任意共享资源
C.临界资源是互斥共享资源
D.临界资源是同时共享资源
4. 对进程间互斥地使用临界资源，进程可以（）
A.互斥地进入临界区
B.互斥地进入各自的临界区
C.互斥地进入同一临界区
D.互斥地进入各自的同类资源的临界区
5. 设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝1时表示（）。
A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待
B.没有一个进程进入临界区
C.两个进程都进入了临界区
D.两个进程都在等待
6. 设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝-1时表示（）。
A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待
B.没有一个进程进入临界区
C.两个进程都进入了临界区
D.两个进程都在等待
7．当一进程因在记录型信号量S上执行P(S)操作而被阻塞后，S的值为（）。
A.>0
B.<0
C.≥0
D.≤0
8．当一进程因在记录型信号量S上执行V(S)操作而导致唤醒另一进程后，S的值为（）。
A.>0
B.<0
C.≥0
D.≤0
9．如果信号量的当前值为-4，则表示系统中在该信号量上有（）个进程等待。
A.4
B.3
C.5
D.0
10．若有4个进程共享同一程序段，而且每次最多允许3个进程进入该程序段，则信号量的变化范围是（）。
A. 3，2，1，0
B. 3，2，1，0，-1
C. 4，3，2，1，0
D. 2，1，0，-1，-2
11．若信号S的初值为2，当前值为-1，则表示有( )个等待进程？
A.0
B.1
C.2
D.3
12．如果有三个进程共享同一互斥段，而且每次最多允许两个进程进入该互斥段，则信号量的初值应设置为（）。
A. 3
B. 1
C. 2
D. 0
13．并发进程之间（）
A.彼此无关
B.必须同步
C.必须互斥
D.可能需要同步或互斥
14．在操作系统中，有一组进程，进程之间具有直接相互制约性。
这组并发进程之间（）。
A.必定无关
B.必定相关
C.可能相关
D.相关程度相同
15. （）操作不是P操作可完成的。
A.为进程分配处理机
B.使信号量的值变小
C.可用于进程的同步
D.使进程进入阻塞状态
二、选择所有正确的答案
1. 有关进程的描述中，（）是正确的。
A.进程执行的相对速度不能由进程自己来控制
B.利用信号量的P. V操作可以交换大量信息
C.同步是指并发进程之间存在的一种制约关系
D.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
2. 下列资源中，( ) 是临界资源。
A.打印机
B.非共享的资源
C.共享变量
D.共享缓冲区
3. 进程从执行状态转换到阻塞状态的可能原因是( ).
A.时间片完
B.需要等待其它进程的执行结果
C.执行了V操作
D.执行了P操作
4. 进程从阻塞状态转换到就绪状态的可能原因是( ).
A. 时间片完
B. 其它进程执行了唤醒原语
C. 执行了V操作
D. 执行了P操作
5.在单处理机系统中，设系统中有n个进程（n>2）,且当前处理机没有执行进程调度程序，下述情况哪些可能发生（）。
A.没有运行的进程，有2个进程处于就绪状态，n个进程处于等待状态。
B.一个进程处于运行状态，n-1个进程处于等待状态。
C. 一个进程处于运行状态，1个进程处于就绪状态，n-2个进程处于等待状态。
D. 一个进程处于运行状态，n-1个进程处于就绪状态，没有进程处于等待状态
三、判断正误，错误的简要说明理由
1．一个临界资源可以对应多个临界区。
( )
2．互斥地使用临界资源是通过互斥地进入临界区实现的。
( )
3．同步信号量的初值一般为1。
( )
4．生产者－消费者问题是一个既有同步又有互斥的问题。
( )
5．进程A、B共享变量x，需要互斥执行；进程B、C共享变量y，B、C也需要互斥执行，因此，进程A、C必须互斥执行。
()
6. 单道程序系统中程序的执行也需要同步和互斥。
()
四、解答题
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操作填入下述程序中，以保证进程能够正确地并发执行。
COBEGIN PROCESS Pi (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）。
2．进程之间存在哪几种相互制约关系？各是什么原因引起的？下列活动分别属于哪种制约关系？
（1）若干同学去图书馆借书；
（2）两队举行篮球比赛；
（3）流水线生产的各道工序；
（4）商品生产和社会消费。
3．设有两个优先级相同的进程P1和P2如下。
信号量S1和S2的初值均为0，试问P1、P2并发执行结束后，x=?，y=?，z=?
〈进程P1〉〈进程P2〉
y:=1; x:=1;
y:=y+2; x:=x+1;
V(S1); P(S1);
z:=y+1; x:=x+y;
P(S2)；V(S2)；
y:=z+y; z:=x+z;
4. 桌上有一空盘，只允许存放一个水果。
爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子。
儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘中空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。