操作系统第四章测试题总结

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于 2022-08-08 16:16:09 首次发布

（1）单选题

下列对临界区的论述中，正确的是（ 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 临界区是指进程中用于访问共享资源的那段代码

解析：多个进程可以共享系统中的资源，一次仅允许一个进程使用的资源叫临界资源。访问临界资源的那段代码称为临界区。

（2）单选题

若一个信号量的初值为3，经过多次PV操作以后当前值为－1，此表示等待进入临界区的进程数是（A）。

A 1 B 2 C 3 D 4

解析：信号量是一个整型的特殊变量，只有初始化和PV操作才能改变其值。通常，信号量分为互斥量和资源量，

互斥量的初值一般为1，表示临界区只允许一个进程进入，从而实现互斥。

当互斥量等于0时，表示临界区已经有一个进程进入，临界区外尚无进程等待；

当互斥量小于0时，表示临界区中有一个进程，

互斥量的绝对值表示在临界区外等待进入的进程数。

同样的道理，资源信号量初值可以是任意整数，表示可用的资源数，

当资源量为0时，表示所有资源已经全部用完，而且还有进程正在等待使用该资源，等待的进程数就是资源量的绝对值。

（3）单选题

设与某资源关联的信号量（K）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（B ）。

A 0、1

B 1、0

C 1、2

D 2、0

解析：信号量的值大于0时，表示该类资源还没有完全分配完，此时信号量的值表示该资源的可用个数。 信号量的当前值为1，大于0，则M表示该资源的可用个数为1，N表示等待资源的进程数为0。

（4）单选题

P操作可能导致（ C）。

A 进程就绪

B 进程结束

C 进程阻塞

D 新进程创建

解析：P操作即wait操作，表示等待某种资源直到可用。若这种资源暂时不可用，则进程进入阻塞状态。

（5）单选题

用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的变为（C ）状态。

A 运行

B 等待

C 就绪

D 完成

解析：阻塞状态被唤醒是就绪状态。

（6）单选题

在用信号量机制实现互斥时，互斥信号量的初值为（B）。

A 0

B 1

C 2

D 3

解析：互斥信号量初值为1，P操作成功则将其清“0”，v操作成功则将其置“1”。

（7）单选题

有三个进程共享同一程序段，而每次只允许两个进程进入该程序段，若用PV操作同步机制，则信号量S的取值范围是（A ）。

A 2，1，0，-1

B 3，2，1，0

C 2，1，0，-1，-2

D 1，0，-1，-2

解析：有n个进程共享同一程序段，而每次只允许m个进程进入该程序段，若用PV操作的同步机制，则信号量S的取值范围是-(n-m)<=S<=m 即-1<=S<=2.

（8）单选题，

对于两个并发进程，设互斥信号量为 mutex（初值为1），若 mutex＝0，则（B）。

A 表示没有进程进入临界区

B 表示有一个进程进入临界区

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

解析：当互斥量等于0时，表示临界区已经有一个进程进入，临界区外尚无进程等待；

（9）单选题

对信号量S执行P操作后，使进程进入等待队列的条件是（）。

A S.value<0

B S.value<=0

C S.value>0

D S.value>=0

解析：参见记录型信号量的解析。此处极易出S.vakle物理概念题，现总结如下：S.value＞0，表示某类可用资源的数量。每次P操作，意味着请求分配一个单位的资源。S.value＜=0，表示某类资源已经没有了，或者说还有因请求该资源而被阻塞的进程。S.value＜=0时的绝对值，表示等待进程数目。切记看清题目中陈述，是执行P操作前还是P操作后。

（10）单选题

在操作系统中，要对并发进程进行同步的原因是（C ）。

A 进程必须在有限的时间内完成

B 进程具有动态性

C 并发进程是异步的

D 进程具有结构性

解析：进程同步是指进程之间一种直接的协同工作关系，这些进程的并发是异步的，它们相互合作，共同完成一项任务。

临界区就是临界资源所在的区域。X

解析：临界资源是进程需要互斥访问的对象(可以是硬件资源，也可以是软件资源),

而临界区则是来访问临界资源的代码。

信号量是一个整型变量，可以直接对其进行加1和减1的操作。X

解析：信号量是一个整型变量，只能进行P V操作。

V操作表示申请一个资源。X

解释： P表示申请一个资源，V表示释放一个资源。

一个正在访问临界资源的进程因为申请I/O操作而阻塞时，它允许其他进程进入其临界区。X

解析：进程进入临界区必须满足互斥条件。

PV操作是原子操作。√

14. 访问临界区过程中，在临界区前的进入区应该实现互斥准则
15. 访问临界区过程中，在临界区后的退出区应该实现有空让进准则

1、下面有关数据不一致性的论述中，错误的是（）。C
A.存在于并发运行的协同进程之间
B.同一进程在同一批数据上多次运行的结果可能不一样
C.一个进程在同一批数据上的运行结果每次都不一样
D.单任务操作系统不存在数据不一致性

2、防止竞争条件出现的有效方法有（）。A、C
A.同步
B.调度
C.互斥
D.不共享数据

27. 消费者阻塞wait(full)(full是同步信号量)的条件是没有满缓冲区
28. 在哲学家就餐问题中，能防止死锁的方法为
1. 最多允许4个哲学家同时坐在桌子周围
2. 仅当一个哲学家左右两边筷子都可用时，才允许他拿筷子
3. 给所有哲学家编号，奇数号哲学家必须首先拿左边筷子，偶数号哲学家必须首先拿右边筷子
4. 增加一根额外的筷子

44. 临界区是涉及临界资源的数据区。✖

解释：临界区是一个代码块。

45. 一次只允许1个进程使用的资源称为互斥资源。✔

46. S必须置一次且只能置一次初值。✔

47. 记录型信号量S的当前值为0，一个进程调用wait(s)会把自己阻塞并挂到S的等待队列上。✔

48. 记录型信号量的值不可能为负数。✖

解释：记录型信号量的值可以为负数。

50. 读者优先的读者写者问题中，一个写者先来，但有可能比后来的读者后运行。✔

52. 如果给5个哲学家6根筷子，则不会有死锁发生。✔

53. 互斥信号量的P和V操作一般在不同进程中。✖

解析：. 互斥信号量的P和V操作一般在同一进程中，

. 同步信号量的P和V操作一般在不同进程中

54. 每个管程中只能有一个条件变量。✖

解析：每个管程中可以设置多个条件变量。
55. 二值信号量的值区间为0-1。✖

56. 若信号S的初值为5，当前值为-2，则表示有2个等待进程。✔

57. 当一进程因记录型信号量S上执行signal(S)操作而导致唤醒另一进程前，S的值等于0。✖

58. 一次允许多个程序使用的资源称为共享资源。✔

59. 互斥操作时，一个信号量的P、V操作一般处于同一进程。✔

60. 同步操作时，一个信号量的P、V操作一般处于同一进程。✖

同步信号量的P和V操作一般在不同进程中
61. 在生产者消费者问题中，不同消费者之间不需要互斥。✖

62. 10个生产者，5个消费者共享容量为8的缓冲区的生产者-消费者问题中，互斥使用缓冲区的信号量S的初始值为1。✔

63. 整型信号量是一个整数，如果一个进程要申请信号量时发现该信号量大于等于0则表示可以获得信号量，小于0则表示无法获得信号量。✖

64. 记录型信号量增加了一个等待队列，当一个进程无法获得一个信号量时，马上释放CPU并把自己转换为等待状态，加入该信号量的等待队列，从而消除忙等。✔

65. 请谈谈同步信号量的值有什么含义
1. S>0表示有S个资源可用
2. S=0表示无资源可用
3. S<0则则|S|表示S等待队列中的进程个数
4. P(S)表示申请一个资源
5. V(S)表示释放一个资源。信号量的初值应该大于等于0.

:

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( C)。
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)。
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(C)。
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)。
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)。
A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待

B.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

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(A)个进程等待。
A.4 B3 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(B   )
A.3，2，1，0

B.3 ，2，1，0，-1

C.4，3，2，1，0

D.2，1，0，-1，-2

解析：有n个进程共享同一程序段，而每次只允许m个进程进入该程序段，若用PV操作的同步机制，则信号量S的取值范围是-(n-m)<=S<=m 即-1<=S<=3

11.若信号S的初值为2,当前值为-1，则表示有(B)个等待进程?
A.0 B1 C.2 D.3

解析：互斥量的绝对值表示在临界区外等待进入的进程数。

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(C)。
A. 3 B.1 C.2 D.0

二、选择所有正确的答案
1.有关进程的描述中，(AC)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PV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

3.进程从执行状态转换到阻塞状态的可能原因是(BD)
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(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。

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。 (V)

2.互斥地使用临界资源是通过互斥地进入临界区实现的。 (X)
解析：表达不确切，应该是互斥的进入同类临界区。

3·同步信号量的初值一般为1。(X)

解析：互斥信号量的初值一般为1;而同步信号量的初值应视具体情况而定。

4生产者一消费者问题是一个既有同步又有互斥的问题。 (V)

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。(X)
解析：不具有传递性。

6.单道程序系统中程序的执行也需要同步和互斥。 (X)
解析：单道程序系统不具有并发性，因此不需要同步和互斥。

2、存在忙等的信号量是（）。B
A.记录型信号量
B.整型信号量
C.AND信号量
D.二值信号量

解释：这里是存在忙等，而记录型信号量则是去除忙等。

3、在生产者消费者问题中，消费者执行Wait(full)后阻塞的原因是（）。B
A.full=0
B.full<1
C.full>1
D.full=1

4、读者优先的读者写者问题中，写者可以进入写的前提条件是（）。C
A.其它
B.没有读者在读
C.既没有读者在读，也没有写者在写
D.没有写者在写

5、系统中有10个并发进程涉及某个相同的变量A,则变量A的相关临界区最少有（）个。A
A.10
B.20
C.1
D.2

6、进程P1对信号量S执wait（S）操作,则信号量S的值应（）。B
A.不变
B.减1
C.加1
D.不定

11、在Hoare管程中，有关条件变量x的操作signal()的描述正确的是（）。A、B
A.x的条件队列非空时，唤醒该条件队列的第一个等待进程，执行该操作进程进入紧急队列
B.x的条件队列空时是空操作，执行该操作进程继续运行
C.x的条件队列空时是空操作，执行该操作进程进入紧急队列
D.x的条件队列非空时，唤醒该条件队列的第一个等待进程，执行该操作进程继续运行