操作系统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．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 ）。

可以有多个进程控制块；
可以和其他进程共用一个进程控制块；
可以没有进程控制块；
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．1C．0D． -1
11.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 操作时信号量的值必定为（A）。

A．≤0B． 1C． n-1D．n
12. 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．-1B． 1C．-n D．n
13.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
14. 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（ n≥m≥1）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 ）。

A．n B．m C． n-m D．1
15.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
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、若无进程处于运行状态，则就绪队列和等待队列均为空。

（错）
3、进程的互斥和同步总是因相互制约而同时引起。

（错）
4、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）
5、并发进程的执行速度只取决于进程本身，不受外界影响。

（错）
三、填空题
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。

进程调度完成进程状态从就绪态到运行态的转化。

并发进程中涉及到访问临界资源的程序段称为临界区。

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. 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。

8. 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。

9.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。

10.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。

11．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
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 n
2.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进程才叫临
界资源 , 能同时被多个进程使用的资源不是临界资源
4. 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。

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 )。

参考答案：
（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)上框为 P(S)
下框为 V(S)
(3)S 的最大值为 20
S 的最小值为20－n
5.四个进程 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];
read F;read F;
[2]; [4];[6];
} }}
[7];
read F;
[8];
read F;
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)
6.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
图发送者及接收者工作流程图
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。

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。

A．S＞0 B．S＜0 C．S≠0D．S≥0 E．S≤0。