进程同步与通信练习题答案

一、选择题1、我们把在一段时间内，只允许一个进程访问的资源，称为临界资源，因此，我们可以得出下列论述，请选择一条正确的论述。

A 、对临界资源是不能实现资源共享的B 、对临界资源，应采取互斥访问方式，来实现共享C 、为临界资源配上相应的设备控制块后，便能被共享D 、对临界资源应采取同时访问方式，来实现共享2、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3、在操作系统中，信号量表示资源实体，信号量表示资源实体，是一个与队列有关的是一个与队列有关的_________变量，其值仅能用P 、V 操作来改变。

A 、实体B 、整形C 、布尔型D 、记录型4、用P 、V 操作可以解决_______互斥问题。

A 、某些B 、一个C 、一切D 、大多数5、对于记录型信号量，在执行一次P 操作时，信号量值应当_____A__A_（3）___;当其值为______B_B_（4）__时，进程应阻塞。

在执行V 操作时，信号量的值应当______C C （2）___；当其值为____D_D_（3）__时，应唤醒阻塞队列中的进程。

A 、C ：（1）不变；（2）加1；（3）减1；（4）加指定数值；（5）减指定数值B 、D ：（1）大于0；（2）大于等于0；（3）小于等于0；（4）小于0 6、对于两个并发进程，其互斥信号量为mutex ；若mutex=0，则表明_______。

A 、没有进程进入临界区B 、有一个进程进入临界区但没进程处于阻塞状态C 、一个进程进入临界区而另一个进程正处于等待进入临界区状态D 、有两个进程进入临界区7、设有5个进程共享一个互斥段，如果允许有3个进程同时进入互斥段，则所采用的互斥信号量的初值应是__________。

A 、5 B 、3 C 、1 D 、0 8、N 个进程共享某一临界资源，则互斥信号量的取值范围为_________。

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__。

4、若一个进程已进入临界区，其他欲进入临界区的进程必须（等待）。
5、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（P）操作，退出临界区时应调用（V）操作。
6、在多道程序系统中，进程之间存在着的不同制约关系可以划分为两类：（同步）与（互斥）。（同步）指进程间具有一定逻辑关系；（互斥）是指进程间在使用共享资源方面的约束关系。
INT BUFFER-SIZE=N；
INT SF=0；/*BUFFER中是否有可取的信息*/
INT SE=N；/* BUFFER中是否有空位置以存放信息*/
MAIN（）
{
GET（）
COMPUTE（）
}
4、桌上有一空盘，允许存放一只水果，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。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取出，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
{ int b2=0:/*表示进程S2是否可以开始执行*/
int b3=0:/*表示进程S3是否可以开始执行*/
int b4=0:/*表示进程S4是否可以开始执行*/
Main()
s1();
s2();
s3()
s4()
}
6、 读者/写者问题。有一数据区为多个进程所共享，假设一些进程只能对该数据区完成读操作（读者），而另一些进程只能对其完成写操作（写者），读者和写者要遵守以下的约束：
Int SF=0;/*信号量SF用于表示缓冲区中有无可供计算的信息。*/
Main()
{
get();
compute();}
3、**在视频通信系统中，由进程PA采集一帧图像信息并存入环形缓冲区buffer，进程PB从buffer中取一帧数据进行处理，假设buffer的大小为n，试用P、V操作实现PA和PB。（类似生产者-消费者）

第4章进程同步与通信1）选择题（1）在操作系统中，P、V操作是一种_D__。

A. 机器指令B. 系统调用命令C. 作业控制命令D. 低级进程通信原语（2）若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有_B__等待进程。

A. 0个B. l个C. 2个D. 3个（3）在直接通信方式中，系统提供两条通信原语进行发送和接收，其中Send原语中参数应是_C_。

A. sender，messageB. sender，mailboxC. receiver，messageD. receiver，mailbox（4）下述那个选项不是管程的组成部分_A__。

A. 管程外过程调用管程内数据结构的说明B. 管程内对数据结构进行操作的一组过程C. 局部于管程的共享数据说明D. 对局部于管程的数据结构设置初值的语句（5）某通信方式通过共享存储区来实现，其属于_D__。

A. 消息通信B. 低级通信C. 管道通信D. 高级通信（6）用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为__C__。

A. -1B. 0C. 1D. 任意值（7）临界区是_B__。

A. 一个缓冲区B. 一段程序C. 一段共享数据区D. 一个互斥资源（8）信箱通信是一种_D__通信方式。

A. 直接通信B. 信号量C. 低级通信D. 间接通信（9）对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0则__A_。

A. 表示有一个进程进入临界区B. 表示没有进程进入临界区C. 表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入D. 表示有两个进程进入临界区（10）对信号量S执行V操作后，下述选项正确的是_C__。

A. 当S小于等于0时唤醒一个阻塞进程B. 当S小于0时唤醒一个阻塞进程C. 当S小于等于0时唤醒一个就绪进程D. 当S小于0时唤醒一个就绪进程（11）在消息缓冲通信中，消息队列属于_A__资源。

A. 临界B. 共享C. 永久D. 可剥夺（12）在消息缓冲通信机制中，使用的临界资源是_D__。

考研操作系统-进程的同步与通信(总分：82.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：12，分数：24.00)1.相关临界区是指( )。

A.一个共享资源B.并发进程中涉及相同变量的那些程序段√C.并发进程中与共享变量有关的程序段D.一个独占资源2.下列关于P、V操作的说法中正确的是( )。

A.P、V操作是两个操作，而且都是原语操作√B.P、V操作中P操作可以不用原语方式，而V操作必须使用原语操作C.P、V操作是一个过程，同一般函数，过程一样，只是执行管理临界区的操作D.P、V操作中P操作必须使用原语方式，而V操作可以不使用原语操作3.由于并发进程之间( )不能由进程本身控制，当它们在共享某些资源的时候可能会产生与时间有关的错误。

A.分配外部设备B.分配内存空间C.执行的相对速度√D.占用存储器的位置4.下面对线程的描述中，错误的是( )。

A.同一进程中的线程可共享该进程的主存空间B.线程是调度和执行单位C.不同的线程可执行相同的程序D.线程是资源分配单位√5.如果有4个进程共享同一程序段，每次允许3个进程进入该程序段，若用P、V操作作为同步机制，则信号量的取值范围是( )。

A.4，3，2，1，-1B.2，1，0，-1，-2C.3，2，1，0，-1 √D.2，1，0，-2，-36.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.信息缓冲D.消息通信7.下列关于进程和线程的说法中正确的是( )。

A.线程是进程中可独立执行的子任务，一个进程可以包含一个或多个线程，一个线程可以属于一个或多个进程B.多线程技术具有明显的优越性，如速度快、通信简便、设备并行性高等√C.由于线程不作为资源分配单位，线程之间可以无约束地并行执行D.线程又称为轻型进程，因为线型都比进程小8.并发进程之间相互通信时两个基本的等待事件是( )。

A.等信件和等信箱√B.等消息和等信件C.等发送原语和接收原语D.等消息和等信箱9.对若干个并发进程共享某—变量的相关临界区的管理，下列说法中不正确的是( )。

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，-2 C. 1,0，-1，-2，-3 ,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、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。

第4章进程同步与通信1）选择题（1）在操作系统中，P、V操作是一种_D__。

A. 机器指令B. 系统调用命令C. 作业控制命令D. 低级进程通信原语（2）若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有_B__等待进程。

A. 0个B. l个C. 2个D. 3个（3）在直接通信方式中，系统提供两条通信原语进行发送和接收，其中Send原语中参数应是_C_。

A. sender，messageB. sender，mailboxC. receiver，messageD. receiver，mailbox（4）下述那个选项不是管程的组成部分_A__。

A. 管程外过程调用管程内数据结构的说明B. 管程内对数据结构进行操作的一组过程C. 局部于管程的共享数据说明D. 对局部于管程的数据结构设置初值的语句（5）某通信方式通过共享存储区来实现，其属于_D__。

A. 消息通信B. 低级通信C. 管道通信D. 高级通信（6）用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为__C__。

A. -1B. 0C. 1D. 任意值（7）临界区是_B__。

A. 一个缓冲区B. 一段程序C. 一段共享数据区D. 一个互斥资源（8）信箱通信是一种_D__通信方式。

A. 直接通信B. 信号量C. 低级通信D. 间接通信（9）对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0则__A_。

A. 表示有一个进程进入临界区B. 表示没有进程进入临界区C. 表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入D. 表示有两个进程进入临界区（10）对信号量S执行V操作后，下述选项正确的是_C__。

A. 当S小于等于0时唤醒一个阻塞进程B. 当S小于0时唤醒一个阻塞进程C. 当S小于等于0时唤醒一个就绪进程D. 当S小于0时唤醒一个就绪进程（11）在消息缓冲通信中，消息队列属于_A__资源。

A. 临界B. 共享C. 永久D. 可剥夺（12）在消息缓冲通信机制中，使用的临界资源是_D__。

习题 3 进程同步与通信一、选择题题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案A D D C B C A B A A题号11 12答案D C二、综合题1、答：临界资源也称独占资源、互斥资源，它是指某段时间内只充许一个进程使用的资源。

比如打印机等硬件资源，以及只能互斥使用的变量、表格、队列等软件资源。

各个进程中访问临界资源的、必须互斥执行的程序代码段称为临界区，各进程中访问同一临界资源的程序代码段必须互斥执行。

为防止两个进程同时进入临界区,可采用软件解决方法或同步机构来协调它们。

但是,不论是软件算法还是同步机构都应遵循下述准则:①空闲让进。

②忙则等待。

③有限等待。

④让权等待。

2、答：忙等待意味着一个进程正在等待满足一个没有闲置处理器的严格循环的条件。

因为只有一个CPU 为多个进程服务，因此这种等待浪费了CPU 的时钟。

其他类型的等待：与忙等待需要占用处理器不同，另外一种等待则允许放弃处理器。

如进程阻塞自己并且等待在合适的时间被唤醒。

忙等可以采用更为有效的办法来避免。

例如：执行请求（类似于中断）机制以及PV 信号量机制，均可避免“忙等待”现象的发生。

3、答：在生产者—消费者问题中，Producer 进程中P（empty）和P(mutex)互换先后次序。

先执行P(mutex)，假设成功，生产者进程获得对缓冲区的访问权，但如果此时缓冲池已满，没有空缓冲区可供其使用，后续的P（empty）原语没有通过，Producer 阻塞在信号量empty 上,而此时mutex 已被改为0，没有恢复成初值1。

切换到消费者进程后,Consumer 进程执行P（full）成功，但其执行P（mutex）时由于Producer 正在访问缓冲区，所以不成功，阻塞在信号量mutex 上。

生产者进程和消费者进程两者均无法继续执行，相互等待对方释放资源，会产生死锁。

在生产者和消费者进程中，V 操作的次序无关紧要，不会出现死锁现象。

进程的同步与通信进程的同步与通信考试例题单项选择题1、当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性，即（）。

A、封闭性和可再现性B、独立性和可再现性C、开放性和可再现性D、顺序性和独立性2、对于两个并发进程，设互斥信号量为A，若A=0，则（）。

A、表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入B、表示有两个进程进入临界区C、表示有一个进程进入临界区D、表示没有进程进入临界区3、造成进程结果不正确的因素与进程占用处理器的时间、执行的速度及外界的影响有关。

而这些因素都与时间有关，所以称为（）。

A、时间因素B、与时间有关的错误C、时间错误D、时间问题4、P、V操作是对（）进行操作。

A、信号量B、执行速度C、执行时间D、执行结果5、两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的（）。

A、调度B、执行C、同步D、互斥6、信号量被定义为一个整型变量，其初始值是（）。

A、0B、无任何限制C、负整数D、非负数填空题1、并发进程间的关系是可以是（）的，也可以是（）的。

2、我们把并发进程中与共享变量有关的程序段称为（）。

3、在用P、V操作实现同步时，一定要根据具体的问题来定义（）和调用（）。

4、每执行一次P原语操作，信号量S的数值减1，如果S>=0，该进程（）；若S<0，则（）该进程，并把它插入该（）对应的（）队列中，重新进行进程调度。

简答题1、试写出P（S）操作的主要步骤。

2、试写出V（S）操作的主要步骤。

3、用P，V操作实现并发进程的互斥和同步，要注意什么问题？4、解释进程的顺序性和并发性。

综合应用题1、假定有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲器B，而B中每次只能存放一个数。

当缓冲器中无数时，进程R可将M输入设备上读入的数存放到缓冲器B中；若存放到缓冲器中的是奇数，则允许进程W1将其取出打印；若存放到缓冲器中的是偶数，则允许进程W2将其取出打印。

第4章进程同步与进程通信第4章进程同步与进程通信⼀、填空1．信号量的物理意义是当信号量值⼤于零时表⽰可⽤资源个数；当信号量值⼩于零时，其绝对值为等待进程个数。

2．所谓临界区是指进程程序中。

3．⽤P、V操作管理临界区时，⼀个进程在进⼊临界区前应对信号量执⾏p 操作，退出临界区时应对信号量执⾏v 操作。

4．有m个进程共享⼀个临界资源。

若使⽤信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则该信号量取值最⼤为 1 ，最⼩为1-m 。

5．对信号量S的P操作原语中，使进程进⼊相应信号量队列等待的条件是s<0 。

6．信箱在逻辑上被分为信箱头和信箱体两部分。

7．在操作系统中进程间的通信可以分为⾼级通信与低级通信两种。

⼆、选择1．P、V操作是。

A．两条低级进程通信原语B．两条⾼级进程通信原语C．两条系统调⽤命令D．两条特权指令2．进程的并发执⾏是指若⼲个进程。

A．共享系统资源B．在执⾏的时间上是重叠的C．顺序执⾏D．相互制约3．若信号量S初值为2，当前值为?1，则表⽰有个进程在与S相关的队列上等待。

A．0 B．1 C．2 D．34．⽤P、V操作管理相关进程的临界区时，信号量的初值应定义为。

A．?1 B．0 C．1D．随意5．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6．若两个并发进程相关临界区的互斥信号量MUTEX现在取值为0，则正确的描述应该是。

A．没有进程进⼊临界区（MUTEX=1）B．有⼀个进程进⼊临界区（MUTEX=0）C．有⼀个进程进⼊临界区，另⼀个在等待进⼊临界区（MUTEX=-1）D．不定7．信箱通信是进程间的⼀种通信⽅式。

A．直接B．间接C．低级D．信号量三、问答1．进程A 和B 共享⼀个变量，因此在各⾃的程序⾥都有⾃⼰的临界区。

现在进程A 在临界区⾥。

试问进程A 的执⾏能够被别的进程打断吗（可以）？能够被进程B 打断吗（这⾥，“打断”的含义是调度新进程运⾏，使进程A 暂停执⾏）（不可以）？2．信号量上的P 、V 操作只是对信号量的值进⾏加1或减1操作吗（否）？在信号量上还能够执⾏除P 、V 操作外的其他操作吗？（不能）3. 进程在运⾏时存在哪两种形式的制约？并举例说明之。

售票大厅可容纳200
人购票，说明最多允 许200人共享售票大 厅，用信号量empty 表示，初值为200；
售票员一次只能为一 个购票者服务，说明 必须互斥地进行购票 ，用信号量mutex表 示，初值为1。
5. 进程之间的关系如图3-16所示，试用P、V操作描 述它们之间的同步。
A
S2 C
S1 B
S4 F D
答：同步关系；因为一个工序必须在前一个工序完成后才能开始， 他们必须相互协作才能使进程圆满完成。
（4）商品的入库出库。
答：同步关系；因为商品出库可以为入库提供空间。
（5）工人做工与农民种粮。
答：没有制约关系。
4. 设有一个售票大厅，可容纳200人购票。如果厅 内不足200人则允许进入，超过则在厅外等候； 售票员某时只能给一个购票者服务，购票者买完 票后就离开。试问：
（1）购票者之间是同步关系还是互斥关系？
答：互斥关系。只能有一个人获得售票员的服务。
（2）用P、V操作描述购票者的工作过程。
semaphore empty=200; semaphore mutex=1;
void buyer() { P(empty);
P(mutex); 买票； V(mutex); V(empty); }
wait(mutexB); if (countB==0) wait(mutex);
countB++; signal(mutexB);
过桥；
wait(mutexB); countB--;
if (countB==0) signal(mutex); signal(mutexB); }
S3
S5
E
S6 G
semaphore A,B,C,D,E,F,G=0,0,0,0,0,0,0； P1( ){S1;V(A);V(B);} P2( ){P(A);S2;V(C);} P3( ){P(B);S3;V(D);V(E);} P4( ){P(D);S4;V(F);} P5( ){P(E);S5;V(G);} P6( ){P(C);P(F);P(G);S6;}

4.进程从阻塞状态转换到就绪状态的可能原因是(BC ).
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（ BCD）。
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。
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（D）
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（ B ）。
〈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;
解：
因为P1和P2是两个并发进程，所以进程调度程序调度P1和P2的顺序是不确定的。
这里不妨假设P1先执行。进程P1执行到语句P(S2)时，S2＝-1，进程P1阻塞。此时，y=3，z=4。当进程调度程序调度到进程P2时，由于进程P1已执行了V(S1)，进程P2在执行P(S1)时并未阻塞而继续执行，当执行到V(S2)时，将P1唤醒，然后执行最后一个语句z:=x+z，此时x=5，z=9。当进程P1再次被调度时，继续执行P1的最后一个语句，此时y=12,最终结果是：x=5，y=12，z=9。
A.4 B.3 C.5 D.0

2020/6/6
解：设三个信号量， S：表示盘子是否为空，初值为1 So：表示盘中是否有桔子，初值为0 Sa：表示盘中是否有苹果，初值为0;
int s=1; int sa=0; int so=0;
main() {
Cobegin
father( );
son( );
daughter( );
Coend
}
2020/6/6
PA( ) { While (1) { 从磁盘读一个记录；
P(empty1); 将记录存入缓冲区1； V(full1);}} PB( ) { While (1) { P(full1); 从缓冲区1中取出记录； v(empty1); P(empty2); 将记录存入缓冲区2； 2020/6/6 V(full2);}}
进程同步习题
1、有3个进程PA，PB和PC合作解决文件打印问题 ： – PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执 行一次读一个记录; – PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一 次复制一个记录； – PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印 一个记录。缓冲区的大小等于一个记录大小。 请用P，V操作来保证文件的正确打印。。
Busman( )
{ While (1) { 关车门; V(S1)； 售票 P（S2)； 开车门； 上下乘 客；}}
3、桌上有一空盘，允许存放一只水果。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，儿子女儿三个进程的同步。
PC( ) {While (1) {P(full2); 从缓冲区2取一个记录；
V(empty2); 打印记录;}}

第3章进程同步与通信6．有三个并发执行的进程A、B和C，A负责输入信息到缓冲区，B负责加工输入到缓冲区中的数据，C负责将加工后的数据打印输出。

在下列情况下：（1）单缓冲区。

（2）由N个缓冲区组成的缓冲池。

分别写出三个进程的并发关系。

答：（1）semaphore S1=1，S2=S3=0A: B: C:while(1) { while(1) { while(1) {P(S1); P(S2); P(S3);输入信息到缓冲区; 加工缓冲区中数据; 输出缓冲区中数据;V(S2); V(S3); V(S1);} } }（2）semaphore S1=N;semaphore S2=0,S3=0;semaphore mutex=1;int i.,j,k;ITEM buffer[N];ITEM data_i,data_o;A: B: C:while(1) { while(1) { while(1) {P(S1); P(S2); P(S3);P(mutex) ;P(mutex) ;P(mutex);输入数据data_i; data_o= buffer[k];buffer[i]=data_i; 处理中buffer[j]的数据k=(k+1)%N;i=(i+1)%N; j=(j+1)%N; 输出data_o;V(mutex); V(mutex); V(mutex) ;V(S2); V(S3); V(S1);} } }7．三个并发执行的进程A、B和C，A与B共享缓冲区M，B与C共享缓冲区N，如图所示：假如缓冲区的大小只能存放一个单位的数据，试写出A、B、C三个进程的同步关系。

答：semaphore S1=M;S3=N;semaphore S2=0,S4=0;semaphore mutex=1;int i.,j,k,l;ITEM buffer1[M];ITEM buffer2[N];ITEM data_i,data_o;A: B: C:while (1) { while (1) { while (1) {P(S1); P(S2); P(S4);P(mutex); P(mutex) ;P(mutex);输入数据data_i; data_o=buffer1[j]; data_o= buffer[l];buffer1[i]=data-i; j=(j+1)%M; l=(l+1)%N;i=(i+1)%M; V(mutex); 输出data_o;V(mutex); V(S1); V(mutex);V(S2); P(S3) V(S3);} P(mutex); }buffer2[k]=data_o;k=(k+1)%N;V(mutex);V(S4)}9．设有两个优先级相同的进程P1，P2如下，令信号量S1、S2的初值为0，已知z=2，试问P1、P2并发运行结束后x=？y=？z=？进程P1 进程P2y: =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；解答：由题意可知执行顺序存在如下5种情况：z:=y+1----→ x:=x+y----→ y:=z+y----→ z:=x+z ……z:=y+1----→ x:=x+y----→ z:=x+z----→ y:=z+y ……x:=x+y----→ z:=y+1 ----→ z:=x+z----→ y:=z+y ……x:=x+y----→ z:=y+1 ----→ y:=z+y----→ z:=x+z ……x:=x+y----→ z:=x+z ----→ z:=y+1----→ y:=z+y ……和的结果为：x=5,y=7,z=9;和结果为：X=5,y=12,z=9;的结果为：x=5,y=7,z=4;*10．有一个隧道，由于很窄，只能容纳一个方向的车辆通过。

第3章进程的同步与通信习题与解答3.2 例题解析例3.2.1 多道程序系统程序的执行失去了封闭性和再现性，因此多道程序的执行不需要这些特性，这种说法是否正确？解这种说法不正确。

可以想象，如果一个程序在多道程序系统中，在相同的输入的情况下，多次执行所得结果是不同的，有谁还敢使用这个程序？因此，多道程序的执行也需要封闭性和再现性，只不过单道程序系统的封闭性和再现性是先天固有的，多道程序系统的程序执行要想获得封闭性和再现性，需通过程序员的精心设计才能得到。

所使用的方法就是同步和互斥的方法。

例3.2.2 多个进程对信号量S进行了5次 P操作，2次V操作后，现在信号量的值是 -3，与信号量S相关的处于阻塞状态的进程有几个？信号量的初值是多少？解(1) 因为S的当前值是-3，因此因为S处于阻塞状态的进程有3个；(2) 因为每进行一次P(S)操作，S的值都减1，每执行1次V操作S的值加1，故信号量的初值为-3+5-2=0;例3.2.3 如下锁的实现方法存在什么缺点？如何改进？LOCK(X) UNLOCK(X){ {do while X=1 ; X=0;X=1} }解存在的缺点是：当锁是关闭时，采用的是循环等待的方法，这样的等待还是要占用处理机的时间，应该采用阻塞等待的方法。

改进的锁实现如下：LOCK(X) UNLOCK(X){ {if X.value=1 if not empty(X.L) { insert( *, X.L); { P=remove(X.L);Block (*) Wakeup(P) } }else X.Value=1 else X.Value=0} }这里X.value是锁的值，X.L是存放由于锁X而阻塞的进程的队列。

insert( *, X.L)将当前进程的进程号插入到X.L，remove(X.L)是从X.L中移出一个进程号。

例3.2.4 使用多个进程计算Y=F1(X)+F2 (X).解(1) 确定并发和顺序操作在这个问题中，F1(X)和F2 (X)的计算是可以并行处理的，因此F1(X)和F2 (X)可以分别出现在两个进程中。

生产者—消费者问题演变。 情况1 一个buffer，一个生产者，一个消费者， 生产者只生产一个东西，消费者只进行一 次消费，即：生产者只进行一次putdata操 作，消费者只进行一次getdata操作。
解 这是一个同步问题，生产者和消费者分别是2个并发的进程。 （1）操作规则 如果buffer为空，则消费者只能等待。 （2）操作流程 <生产者> { putdata； 设置Buffer有数据标志 V(S) } <消费者> { 判断buffer是否有产品，没有则等待 设置1个信号量full，full表示buffer是否有数据，初值为0。 (4)P、V操作实现 var full:semaphore:=0; buffer: array [1] of item; begin parbegin producer: begin putdata； V(full); end consumer: begin P(full); getdata; end parend end
解法1 Main ( ) Public y, y1, y2,. P1, P2 Semaphore S1,S2 { S1=0; S2=0; P1=Creat(N-F1, F1,x,……); P2=Creat(N-F2, F2, x,……); P(S1); P(S2); y=y1+y2; } Procedure F1(x) { y1= 计算1; V(S1)； } Procedure F2(x) { y2=计算2; V(S2) }
解法2 Main ( ) Public y, y1, y2,. P1,x Semaphore S1 { input(x); S1=0; P1=Creat(N-F1, F1,x,……); Y2=F2(x); P(S1); y=y1+y2; }

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，-2 C. 1,0，-1，-2，-3 ,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、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。