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进程同步与通信练习题答案

进程同步与通信练习题答案
进程同步与通信练习题答案

(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

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______.

7.若系统中存在一组可同时执行的进程,则就说该组进程具有______。

8.如果—个进程的执行不影响其他进程的执行,且与其他进程的进展情况无关,则说这些并发

进程相互之间是______的。

9 如果一个进程的执行依赖其他进程的进展情况,则说这些并发进程相互之间是______ 10.有交往的并发进程一定______某些资源。

11.有交往的进程执行时可能产生与时间有关的错误,造成不正确的因素与进程______ 、______和外界的影响有关。

12.对______的使用不受限制,这是使有交往的并发进程执行时出现与时间有关的错误的根本原因。

13.临界区是指并发进程中与______有关的程序段。

14.______是指并发进程中涉及到相同变量的那些程序段。

15.只要涉及相同变量的若干进程的相关临界区______,就不会造成与时间有关的错误。16.进程的______是指当有若干进程都要使用某一共享资源时,任何时刻最多只允许一个进程去使用。

17.Pv操作是在一个信号量上进行的______的过程,这种过程也称为______

18.利用Pv操作管理相关临界区时,必须成对出现,在进入临界区之前要调用______,在完成临界区操作后要调用______。

l9.若信号量的初值为1,用Pv操作能限制一次______进程进入临界区操作。

20.进程的______是指并发进程之间存在一种制约关系,一个进程的执行依赖另一个进程的消息。

21 ______能把它进程需要的消息发送出去,也能测试自己需要的消息是否到达。

22.Pv操作不仅是实现______的有效工具,而且也是一种简单而方便的______工具。

23.用Pv操作实现进程同步时,调用______ 测试消息是否到达,调用______发送消息。

24.用Pv操作实现生产者消费者之间的同步时,在访问共享缓冲区的______和______分别调动P 操作和v操作。

25.进程的互斥实际上是进程______的一种持殊情况。

26.进程的互斥是进程间______共享资源的使用权,其结果没有______,而进程的同步则在共享资源的并发进程之间有一种______依赖关系。

27.Pv操作也可看作为进程间的一种通信方式,由于只交换了少量的信息,故称为______ 28.通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为______。

29.采用高级通信方式时,进程间用______来交换信息。

30.最基本的通信原语有两条,它们是______原语和______原语。

31.进程通信方式有两种:______和______。

32.直接通信是固定在______进程之间通信,而间接通信以信箱为媒体实现通信。

33.一个信息可以由______和______两部分组成。

34.进程间通过信件交换信息,可实现______。

35______是进程中可以独立执行的子任务。

36.线程是处理器的独立______单位,多个线程可以______执行。

37.线程与进程有许多相似之处,所以线程又称为______。

38.线程在生命周期内会经历______、______和______之间各种状态变化。

39.采用多线程技术可把生产者消费者两个进程作为一个进程和进程中的两个线程来处理,这两个线程仍具有______,但不在需要额外的______。

40.在使Pv操作实现进程互斥时,调用______相当于申请一个共享资源,调用______相当于归还共享资源的使用权。

41.在多线程操作系统中,线程与进程的根本区别在于进程作为______单位,而线程是______单位。

(二)简答题

1.什么是进程的顺序性和并发性?

2. 为什么并发进程执行时可能会产生与时间有关的错误?如何避免?

3.简述临界区的相关临界区的概念。

4.管理相关临界区有些什么要求?

5.假设PV操作用信号量s管理某个共享资源,请问当s>0,S=0和S<0时,它们的物理意义是什么?

6.请给出Pv操作的定义。

7.用Pv操作实现进程间同步与互斥应注意些什么?

8.何谓进程通信?最基本的通信原语有哪些?

9. 直接通信与间接通信有何区别?

10.线程与进程的根本区别是什么?

(四)应用题

1.有一南北向的单行车道,在车道A、B两端以外一段距离处有减速标志和自动计数系统,A、B 两处设有信号灯,信号灯的管理要求如下:绿灯行,红灯停,A、B两端红绿灯同时变换,一方红变绿时另一方绿变红。绿灯保持到同一方向进入的车辆全部驶入AB段,当AB之间无车辆行驶时,允许到达A端(或B端)的车辆驶入AB段,但只准某一方的车辆进入;一方最后一辆车进入AB段后,双向亮红灯让车辆全部通过(假设2分钟),然后让已在等待的任何一方车辆驶入。试用Pv操作管理AB路段车辆的行驶。

2.在测温系统中要完成采样、转换和显示等任务。采样过程把从传感器上得到的整型微电压值存入一个缓冲区,转换过程把微电压值从缓冲区中取出,计算转换成温度值再存入该缓冲区,显示过程把缓冲区中的温度值取出并显示。试用Pv操作实现三个过程共享缓冲区的同步问题。

3,现有三个进程,Reader进程把键盘输入的一个整数读入缓冲区B1,Executor进程把B1中的数据取出进行处理,处理完后存到输出缓冲区B2中,最后由Pinter进程将B2中的数据打印出来。假设B1和n2都只能存放一个整数,请用Pv操作管理这三个并发进程的执行.

4.用进程通信的方法解决生产者消费者问题。要求生产者能告诉消费者产品的说明、规格、价格等。而消费者能反馈对物品的评价和处理情况。

答案

第3章进程同步与通信练习题参考答案

(一)单项选择题

1.D 2.D 3.A 4.c 5.c 6.D 7.B 8.A 9 B 10 B 11.C 12.B 13.C 14.D

(二)填空题

1.顺序 2.顺序性 3.封闭性,可再现件 4.进程本身 5.相同 6.可同时执行的 7并发性 8.无关 9.有交往的 10.共享 11.占用处理器的时间,执行的速度 12.共享资源 13共享变量 14.相关临界区 15互斥执行 16.互斥 17.不可被中断,原语 18.P操作,v操作 19.只有一个 20.同步 21.同步机制 22.进程互斥,同步 23.P操作,v操作 24.前,后 25.同步 26.竞争,固定的必然关系,必然的 27.低级通信方式 28.进程通信 29.信件 30.send,receive 31.直接通信,间接通信 32.一对 33.信箱说明,信箱体 34.进程同步 35.线程 36.调度,并发 37.轻型进程 38.等待态,就绪态,运行态 39并发性,公共缓冲区 40.P操作,v操作 41.资源分配,调度和执行

(三)简答题

1.进程的顺序性是指进程在顺序的处理器上严格地按顺序执行。若系统中存在一组可同时执行的过程,则该组程序具有并发性。可同时执行的进程是指这些进程执行时在时间上是重叠的,即一个进程的工作没有全部完成之前,另一个进程就可以开始工作。

2.有交往的并发进程可能会同时使用共享资源,如果对这种情况不加控制,由于进程占用处理

器的时间、执行的速度和外界的影响等,就会引起与时间有关的错误。只要使若干并发进程的相关临界区互斥执行,就可避免造成这类错误。

3.临界区是指并发进程中与共享变量有关的程序段。相关临界区是指并发进程中涉及到相同变量的那些程序段。

4.管理相关临界区有三点要求:(1)一次最多让一个进程在临界区执行;(2)任何一个进入临界区执行的进程必须在有限的时间内退出临界区;(3)不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区。

5.信号量S的物理意义如下: s>0时,S表示可使用的资源数或表示可使用资源的进程数。s=0时,表示无资源可供使用和表示不允许进程再进入临界区。s<0时,│S│表示等待使用资源的进程个数或表示等待进入临界区的进程个数。

6.Pv操作是指在信号量上进行的P操作和v操作。假定信号量为s,则P(s)和v(s)的定义如下:

Procedure p(Var s:semaphore);

begin s:=s-1; if s<0 then w(s) end;

Procedure v(Var s:semaphore);

begin s:=s+1; if s<=0 then r (s) end;

其中,W(s)表示将调用P(s)过程的进程置成“等待信号量s”的状态,且将其排入等待队列。R(s)表示释放一个“等待信号量s”的进程,该进程从等待队列退出并加入就绪队列中.

7.(1)对每一个共享资源(含变量)都要设立信号量,互斥时对一个共享资源设一个信号量,同步时对一个共享资源可能要设两个或多个信号量,视由几个进程来使用该共享变量而定。(2)互斥时信号量的初值可大于或等于1,同步时,至少有一个信号量的初值大于等于1。(3)Pv操作一定要成对调用,互斥时在临界区前后对同一信号量作Pv操作,同步时则对不同的信号量作Pv操作,Pv 操作的位置一定要正确。(4)对互斥和同步混合问题.PV操作可能会嵌套,—般同步的Pv操作在外,互斥的Pv操作在内。

8通过专门的通信机制实现进程间交换大量信息的通信方式称为进程通信。最基本的通信原语有send原语和receive原语,前者负责发送信件,后者负责接收信件。

9.直接通信是固定在一对进程间进行的,而间接通信时以信箱为媒体实现通信。因此在send和receive原语中,第一个参数互不相同。直接通信时分别为接收者进程名和发送者进程名,而间接通情时均为信箱名。

10.在采用线程技术的操作系统中,线程与进程的根本区别在于:进程是资源的分配单位,而线程是调度和执行单位。

(四)应用题

1 分析:本题可参考读者写者问题,相当于两组读者使用一个共享文件的互斥问题。对共享资源AB路段设一个信号量s,对A、B两端的共享计数器cA和cB应设两个信号量sA和SB。所设计的程序段如下:

BEGIN s,sa,ab: semaphore; ca,cb:integer; s:=1; sa:=1; sb:=1;

Cobegin

Process car-ai;{I=1,2,……}

Begin p(sa); ca:=ca+1; if ca=1 then p(s); v(sa); {使信号灯A端绿,B端红,车辆从A端驶入AB段}

p(sa); ca:=ca-1; if ca=0 then begin {A,B两端都亮红灯2分钟} v(s) end; end; Process car-bj;{j=1,2,……}

Begin p(sb); cb:=cb+1; if cb=1 then p(s); v(sb); {使信号灯B端绿,A端红;车辆从B端驶入AB段}

p(sb); cb:=cb-1; if cb=0 then begin {A,B两端都亮红灯2分钟} v(s) end; end; coend;

2分析:此题类似于两个生产者消费者问题。采样过程相当于生产者,转换过程相当于消费者,显示过程为消费者,而转换过程还充当生产者。为此设立三个信号量:SS表示采集的微电压值能否存入缓冲区,初值为1;Sc表示缓冲区中是否有微电压值要转换成温度值,,初值为0;sD表示缓冲区是否有温度值要显示,初值为0。解决此同步问题的程序段为:

BEGIN ss,sc,sd: semaphore; buffer : integer; ss:=1; sc:=0; sd:=0;

Cobegin

Process sample;

Begin L1: get a sample; p(ss); buffer:= sample; v(sc); goto L1 end;

Process convert;

Begin L2: p(sc); take a sample from buffer; convert the sample to temperature;

buffer:= temperature; v(sd); goto L2 end;

Process display;

Begin L3: p(sd); take a temperature from buffer; v(ss); display the temperature; goto L3 end;

Coend; end;

3.分析:本题也可看作是两个生产者消费者问题。Reader进程为生产者,Executor进程既是消费者又是生产者,Printer进程为消费者,由于这里有两个缓冲区,所以要设四个信号量:sR表示是否能把数据存入缓冲区B1,初值为1;SEl表示缓冲区Bl中是否已存有数据可供处理,初值为0;SE2表示是否把处理过的数据存入缓冲区B2,初值为1;sP表示缓冲区B2中是否已存有数据可供打印,初值为0。用Pv操作管理这三个并发进程的程序如下:

BEGIN sr,se1,se2,sp: semaphore; b1,b2 : integer; sr:=1; se1:=0; sp:=0; se2:=1; Cobegin

Process reader;

Var number:integer;

Begin L1: read a number ; p(sr); b1:= number; v(se1); goto L1 end;

Process executor;

Var number2:integer;

Begin L2: p(se1); take a number from b1; v(sr); process the number to number2;

p(se2); b2:= number2; v(sp); goto L2 end;

Process printer;

Begin L3: p(sp); take a number from b2; v(se2); print the number; goto L3 end; Coend; end;

4.设生产者消费者进程要设立的公用信箱B,假设现在信箱中放一封初始信件,表示物品已取走。用进程通信管理生产者消费者问题的程序如下:

begin …..

PROCESS Producer;

……

L1: Produce a product;

L2: receive(B,H);

If {x中没有表示物品已取走} then go to L2

else begin {组织回信M,M中含产品完成存放地点,产品说明,规格,价格等} send(B,M); end; goto L1 end;

PROCESS consumer;

L 3:receive(B,Y);

If {Y中表示产品已完成} then begin {按信件中地址取出比物品, 组织回信M;回信中表示物品已取走,并反映对产品的评价和处理情况} send(B,m); goto L3; end;

……. End; end;

Linux进程间通信(2)实验报告

实验六:Linux进程间通信(2)(4课时) 实验目的: 理解进程通信原理;掌握进程中信号量、共享内存、消息队列相关的函数的使用。实验原理: Linux下进程通信相关函数除上次实验所用的几个还有: 信号量 信号量又称为信号灯,它是用来协调不同进程间的数据对象的,而最主要的应用是前一节的共享内存方式的进程间通信。要调用的第一个函数是semget,用以获得一个信号量ID。 int semget(key_t key, int nsems, int flag); key是IPC结构的关键字,flag将来决定是创建新的信号量集合,还是引用一个现有的信号量集合。nsems是该集合中的信号量数。如果是创建新集合(一般在服务器中),则必须指定nsems;如果是引用一个现有的信号量集合(一般在客户机中)则将nsems指定为0。 semctl函数用来对信号量进行操作。 int semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg); 不同的操作是通过cmd参数来实现的,在头文件sem.h中定义了7种不同的操作,实际编程时可以参照使用。 semop函数自动执行信号量集合上的操作数组。 int semop(int semid, struct sembuf semoparray[], size_t nops); semoparray是一个指针,它指向一个信号量操作数组。nops规定该数组中操作的数量。 ftok原型如下: key_t ftok( char * fname, int id ) fname就是指定的文件名(该文件必须是存在而且可以访问的),id是子序号,虽然为int,但是只有8个比特被使用(0-255)。 当成功执行的时候,一个key_t值将会被返回,否则-1 被返回。 共享内存 共享内存是运行在同一台机器上的进程间通信最快的方式,因为数据不需要在不同的进程间复制。通常由一个进程创建一块共享内存区,其余进程对这块内存区进行读写。首先要用的函数是shmget,它获得一个共享存储标识符。 #include #include #include int shmget(key_t key, int size, int flag); 当共享内存创建后,其余进程可以调用shmat()将其连接到自身的地址空间中。 void *shmat(int shmid, void *addr, int flag); shmid为shmget函数返回的共享存储标识符,addr和flag参数决定了以什么方式来确定连接的地址,函数的返回值即是该进程数据段所连接的实际地

实验三 进程通信doc(DOC)

实验三进程通信(二) 实验目的: 1、理解进程通信原理和基本技术 2、了解linux系统进程间通信机构(IPC); 3、理解linux关于共享内存的概念; 4、掌握linux支持进程间共享内存的系统调用; 5、巩固进程同步概念。 实验内容: (一)闹钟。用c语言编程,实现进程间通过信号进行通信。 用fork()创建两个进程,子进程在等待5秒后用系统调用kill()向父进程发送SIGALRM 信号,父进程用系统调用signal()捕捉SIGALRM信号。参考程序如下: #include #include #include static int alarm_fired = 0; //闹钟未设置 //模拟闹钟 void ding(int sig) { alarm_fired = 1; //设置闹钟 } int main() { int pid; printf("alarm application starting\n"); if((pid = fork( )) == 0) { //子进程5秒后发送信号SIGALRM给父进程 sleep(5); kill(getppid(), SIGALRM); //exit(0); return 0; } //父进程安排好捕捉到SIGALRM信号后执行ding函数 printf("waiting for alarm to go off\n"); (void) signal(SIGALRM, ding); pause(); //挂起父进程,直到有一个信号出现 if (alarm_fired) printf("Ding!\n"); printf("done\n");

实验四父子进程通信

Linux进程通信 【实验程序及分析】 2. 父子进程同步 修改父进程创建子进程程序,使用exit()和wait()实现父子进程同步,其同步方式为父进程等待子进程的同步,即:子进程循环输出5次,然后父进程再循环输出5次。给出源程序代码和运行结果。 wait的函数原型是: #include /* 提供类型pid_t的定义 */ #include pid_t wait(int *status); 返回值:如果执行成功则返回子进程识别码(PID),如果有错误发生则返回-1。失败原因存于errno中。 进程一旦调用了wait,就立即阻塞自己,由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出,如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程, wait 就会收集这个子进程的信息,并把它彻底销毁后返回;如果没有找到这样一个子进程,wait就会一直阻塞在这里,直到有一个出现为止。 参数status用来保存被收集进程退出时的一些状态,它是一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉的毫不在意,只想把这个僵尸进程消灭掉,(事实上绝大多数情况下,我们都会这样想),我们就可以设定这个参数为NULL,就象下面这样: pid = wait(NULL); 如果成功,wait会返回被收集的子进程的进程ID,如果调用进程没有子进程,调用就会失败,此时wait返回-1。 通过执行系统调用exit来终止一个进程。进程可以显示的调用exit系统调用来终止一个进程,也可以通过在程序结束时的return来实现。 调用exit方式如下: exit(status); status是返回给父进程的终止code。当一个进程exit后,这个进程处于zombie state。一般情况下exit(0)表示正常退出,exit(1),exit(-1)为异常退

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,-2 C. 1,0,-1,-2,-3 ,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 、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 17. __A__不是进程之间的通信方式。 A.过程调用 B.消息传递 C.共享存储器 D.信箱通信 18. 同步是指进程之间逻辑上的__A__关系。

进程间通信实验报告

进程间通信实验报告 班级:10网工三班学生姓名:谢昊天学号:1215134046 实验目的和要求: Linux系统的进程通信机构 (IPC) 允许在任意进程间大批量地交换数据。本实验的目的是了解和熟悉Linux支持的消息通讯机制及信息量机制。 实验内容与分析设计: (1)消息的创建,发送和接收。 ①使用系统调用msgget (), msgsnd (), msgrev (), 及msgctl () 编制一长度为1k 的消息的发送和接收程序。 ②观察上面的程序,说明控制消息队列系统调用msgctl () 在此起什么作用? (2)共享存储区的创建、附接和段接。 使用系统调用shmget(),shmat(),sgmdt(),shmctl(),编制一个与上述功能相同的程序。(3)比较上述(1),(2)两种消息通信机制中数据传输的时间。 实验步骤与调试过程: 1.消息的创建,发送和接收: (1)先后通过fork( )两个子进程,SERVER和CLIENT进行通信。 (2)在SERVER端建立一个Key为75的消息队列,等待其他进程发来的消息。当遇到类型为1的消息,则作为结束信号,取消该队列,并退出SERVER 。SERVER每接收到一个消息后显示一句“(server)received”。 (3)CLIENT端使用Key为75的消息队列,先后发送类型从10到1的消息,然后退出。最后的一个消息,既是 SERVER端需要的结束信号。CLIENT每发送一条消息后显示一句“(client)sent”。 (4)父进程在 SERVER和 CLIENT均退出后结束。 2.共享存储区的创建,附接和断接: (1)先后通过fork( )两个子进程,SERVER和CLIENT进行通信。 (2)SERVER端建立一个KEY为75的共享区,并将第一个字节置为-1。作为数据空的标志.等待其他进程发来的消息.当该字节的值发生变化时,表示收到了该消息,进行处理.然后再次把它的值设为-1.如果遇到的值为0,则视为结束信号,取消该队列,并退出SERVER.SERVER 每接收到一次数据后显示”(server)received”. (3)CLIENT端建立一个为75的共享区,当共享取得第一个字节为-1时, Server端空闲,可发送请求. CLIENT 随即填入9到0.期间等待Server端再次空闲.进行完这些操作后, CLIENT退出. CLIENT每发送一次数据后显示”(client)sent”. (4)父进程在SERVER和CLIENT均退出后结束。 实验结果: 1.消息的创建,发送和接收: 由 Client 发送两条消息,然后Server接收一条消息。此后Client Server交替发送和接收消息。最后一次接收两条消息。Client 和Server 分别发送和接收了10条消息。message 的传送和控制并不保证完全同步,当一个程序不再激活状态的时候,它完全可能继续睡眠,造成上面现象。在多次send message 后才 receive message.这一点有助于理解消息转送的实现机理。

实验一 和实验二

实验一熟悉Windows2000/XP中的进程和线程 一、实验目的 1、熟悉Windows2000/XP中任务管理器的使用。 2、通过任务管理器识别操作系统中的进程和线程的相关信息。 3、掌握利用spy++.exe来察看Windows中各个任务的更详细信息。 二、实验理论基础 1、实验理论基础: (1)操作系统中的进程和线程的概念; (2)进程PCB的各项指标含意; (3)操作系统中的进程和线程的概念; (4)进程的各种控制; 三、实验内容与步骤 1、启动操作系统自带的任务管理器: 方法:直接按组合键Ctrl+Alt+Del,或者是在点击任务条上的“开始”“运行”,并输入“taskmgr.exe”。如下图所示:

2、调整任务管理器的“查看”中的相关设置,显示关于进程的以下各项信息, 并完成下表(填满即可): 表一:统计进程的各项主要信息

3、从桌面启动办公软件“Word”,在任务管理器中找到该软件的登记,并将其结 束掉。再从任务管理器中分别找到下列程序:winlogon.exe、lsass.exe、csrss.exe、smss.exe,试着结束它们,观察到的反应是无法中止进程,原因是该程序为关键系统进程,任务管理器无法结束进程。 4、在任务管理器中找到进程“explorer.exe”,将之结束掉,并将桌面上你打开 的所有窗口最小化,看看你的计算机系统起来什么样的变化桌面所有的快捷图标消失,任务栏消失、得到的结论是这个进程用于显示桌面上的图标和开始菜单(说出explorer.exe进程的作用)。 5、运行“spy++.exe”应用软件,点击按钮“”,切换到进程显示栏上,查看进程“explorer.exe”的各项信息,并填写下表: 表二:统计线程的各项信息 进程:explorer.exe 中的各个线程

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______.

李建伟版实用操作系统第二版最新习题 3 进程同步与通信

李建伟版实用操作系统第二版最新习题 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。 4、答:

进程同步实验报告

实验三进程的同步 一、实验目的 1、了解进程同步和互斥的概念及实现方法; 2、更深一步的了解fork()的系统调用方式。 二、实验内容 1、预习操作系统进程同步的概念及实现方法。 2、编写一段源程序,用系统调用fork()创建两个子进程,当此程序运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每一个进程在屏幕上显示一个字符:父进程显示字符“a”;子进程分别显示字符“b”和字符“c”。程序的输出是什么?分析原因。 3、阅读模拟火车站售票系统和实现进程的管道通信源代码,查阅有关进程创建、进程互斥、进程同步的系统功能调用或API,简要解释例程中用到的系统功能或API的用法,并编辑、编译、运行程序,记录程序的运行结果,尝试给出合理的解释。 4、(选做)修改问题2的代码,使得父子按顺序显示字符“a”;“b”、“c”编辑、编译、运行。记录程序运行结果。 三、设计思想 1、程序框架 (1)创建两个子进程:(2)售票系统:

(3)管道通信: 先创建子进程,然后对内容加锁,将输出语句存入缓存,并让子进程自己进入睡眠,等待别的进程将其唤醒,最后解锁;第二个子进程也执行这样的过程。父进程等待子进程后读内容并输出。 (4)修改程序(1):在子进程的输出语句前加上sleep()语句,即等待父进程执行完以后再输出。 2、用到的文件系统调用函数 (1)创建两个子进程:fork() (2)售票系统:DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpPartameter); CreateThread(NULL,0,Fun1Proc,NULL,0,NULL); CloseHandle(hThread1); (HANDLE)CreateMutex(NULL,FALSE,NULL); Sleep(4000)(sleep调用进程进入睡眠状态(封锁), 直到被唤醒); WaitForSingleObject(hMutex,INFINITE); ReleaseMutex(hMutex); (3)管道通信:pipe(fd),fd: int fd[2],其中: fd[0] 、fd[1]文件描述符(读、写); lockf( fd,function,byte)(fd: 文件描述符;function: 1: 锁定 0:解锁;byte: 锁定的字节数,0: 从当前位置到文件尾); write(fd,buf,byte)、read(fd,buf,byte) (fd: 文件描述符;buf : 信息传送的源(目标)地址;byte: 传送的字节数); sleep(5); exit(0); read(fd[0],s,50) (4)修改程序(1):fork(); sleep(); 四、调试过程 1、测试数据设计 (1)创建两个子进程:

操作系统进程创建及通信实验报告

武汉工程大学计算机科学与工程学院 《操作系统》实验报告[Ⅰ]

一、实验目的 创建进程,实现进程消息通信和共享内存通信,了解进程的创建、退出和获取进程信。了解什么是映像文件、管道通信及其作用,掌握通过内存映像文件和管道技术实现进程通信。 二、实验内容 本例用三种方法实现进程通信,仅用于示例目的,没有进行功能优化。 1、创建进程A和B后,在进程A中输入一些字符,点“利用 SendMessage发送消息”按钮可将消息发到进程B。 2、在进程A中输入一些字符,点“写数据到内存映像文件”按钮, 然后在进程B中点“从内存映像文件读数据”按钮可收到消息。其中在点“写数据到内存映像文件”时,要求创建映像文件,B进程在印象文件中读取数据。 3、先在进程B中点“创建管道并接收数据”按钮,然后在进程A 中输入一些字符,点“写数据到管道文件”按钮可将消息发到进程B。管道是连接读/写进程使他们进行通信的一个共享文件,目的是更好地实现进程间的通信。 三、实验思想 这次试验最主要的内容和核心思想就是学会创建进程并实现进程间的简单通信、创建映像文件和创建管道文件来通信,后两者是实现进程通信的高级通信机制中的两种。. 创建一个程序A和程序B,其中程序A和B各有一个主窗体,A主窗体上要求可以实现创建进程B(即调用函数B)、结束进程B、关闭进程A、向进程B发送数据、创建映像文件、创建管道文件等功能,进程B要求有从映像文件读取数据、创建管道并接收数据、结束进程B功能。最终让A、B进程相互通信。

四、设计分析: 首先设得设计A、B两个程序的操作界面,然后编写各个功能模块。对于A 程序窗体,在“利用SendMessage发送消息”按钮的消息响应函数中,主要是利用Windows API函数CWnd::FindWindow来找到接收消息的窗体,即进程B,找到进程B后,利用这个函数返回的窗体指针的SendMessage函数来发送消息。在“写数据到内存印象文件”按钮的消息响应函数中,主要是利用函数CreateFileMapping来创建一个印象文件,这个函数返回的是这个印象文件的句柄,然后将这个句柄和要发送的消息字符串传递到函数sprintf中,就可以所要发送的消息写入印象文件,在B程序窗体中有个“从内存印象文件读数据”按钮,在这个按钮的消息响应函数中读取父进程所创建的印象文件中的数据就可以实现通信了。在B程序窗体按钮“写数据到管道文件”的消息响应函数中,不能直接将要发送的消息发送到管道文件,因为管道必须先由子进程通过函数CreateNamedPipe创建,只有待子进程创建好管道后父进程才能根据管道创建管道文件,将消息写入管道文件并及时发送给子进程。而且这个管道只能使用一次,即每次发送完消息后那个管道不能在使用了,必须再由子进程创建一个管道,A 进程才能再次创建管道文件并向其中写入消息。这个程序也不一定要MFC实现,还可以用其他的技术和语言实现,比如说Java、VB等,外表构架可以不一样,但核心技术都是一样的,只是不同的调用形式和调用方法,比如说在VB中,实现进程间的一般通信就是使用动态数据交换DDE,实现起来就比较简单,但是要创建映像文件和管道文件就比较繁琐,可以根据不同的需求采用不同的语言。 五、程序部分源代码: 1.“利用SendMessage发送消息”按钮中的主要代码 //找到接收消息的窗口(窗口名为Receiver) CString str="进程B"; CWnd *pWnd=CWnd::FindWindow(NULL,str); if(pWnd) { COPYDATASTRUCT buf; char * s=new char[m_Msg1.GetLength()]; //m_Msg1为CString类型的变量 s=m_Msg1.GetBuffer(0);

操作系统实验-进程同步与互斥

实验四:进程的管道通信 实验题目 进程的管道通信 实验目的 加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。学习进程创建的过程,进一步认识进程并发执行的实质。分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法。学习解决进程同步的方法。掌握Linux系统中进程间通过管道通信的具体实现 实验内容 使用系统调用pipe()建立一条管道,系统调用fork()分别创建两个子进程,它们分别向管道写一句话,如: Child process1 is sending a message! Child process2 is sending a message! 父进程分别从管道读出来自两个子进程的信息,显示在屏幕上。 当然,仅仅通过屏幕上输出这两句话还不能说明实现了进程的管道通信,为了能够更好的证明和显示出进程的同步互斥和通信,在其中要加入必要的跟踪条件,如一定的输出语句等,来反映程序的并发执行情况 实验要求 这是一个设计型实验,要求自行、独立编制程序。两个子进程要并发执行。实现管道的互斥使用。当一个子进程正在对管道进行写操

作时,另一个欲写入管道的子进程必须等待。使用系统调用lockf(fd[1],1,0)实现对管道的加锁操作,用lockf(fd[1],0,0)解除对管道的锁定。实现父子进程的同步,当父进程试图从一空管道中读取数据时,便进入等待状态,直到子进程将数据写入管道返回后,才将其唤醒。 为了清楚的反应进程的同步,在子进程完成相应的操作后,调用sleep()函数睡眠一段时间(程序中定为3s)。父进程先执行wait()函数,当有子进程执行完毕后,会得到子进程的返回结果并清理子进程。若子进程没执行完,父进程一直执行wait()进行监听,知道有一个子进程执行完成为僵尸进程。 程序中用到的系统调用 因为程序时在linux系统上进行编写的,所以其中要利用到相关的linux提供的系统调用。 所用到的系统调用包含在如下头文件中。 #include #include #include #include #include #include fork() 用于创一个子进程。 格式:int fork();

操作系统实验Linux进程同步与通信操作系统二

操作系统课程实验二 年级2012 级 专业计算机科学与技术(应用型)指导教师黄玲 学号 姓名

实验二、Linux进程同步与通信 一、关键问题 1、实验目的 理解进程的高级通信;理解通过信号量实现进程的同步。 2、实验环境 Ubuntu 8.0或者以上,Eclipse集成开发环境 3、实验内容 3.1 观察Linux进程通信 下面代码实现两个进程之间通过共享内存通信。 3.2 Linux进程同步 实验要求:一个生产者向一个缓冲区发消息,每当发出一个消息后,要等待三个消费者都接收这条消息后,生产者才能发送新消息。用信号量和P、V操作,写出他们同步工作的程序。(提示:可以把缓冲区看作是三个缓冲块组成的缓冲区,生产者等到这三个缓冲块为空时,才发送新消息到这个缓冲区。每个消费者从一个缓冲块取走数据。) 二、设计修改思路 这是一个典型的生产者消费者问题可以基于信号灯解决,由于有3个消费者,一个生产者,共用同一个缓冲区,所以我们需要设置4个信号灯来控制4个进程的互斥。一个生产者进程不断向修改变量(写入10次),三个消费者进程从缓冲区中读取数据。创建了empty、full1、full2、full3四个信号量,供进程间同步访问临界区,同时建立两个虚存区:a用于生产者、消费者之间的共享数据,get 记录当前生产者进程和消费者进程的读写次数。 实现的算法如下: 生产者进程 { p(empty); p(empty); p(empty); 发送消息 v(full1); v(full2); v(full3); } 消费者A进程 { p(full1); 接受消息 v(empty); } 消费者B、C进程和A进程类似

进程控制与进程间通信操作系统实验报告

工程大学实验报告 专业班级:姓名:学号: 课程名称:操作系统 实验成绩:指导教师:蔡敦波 实验名称:进程控制与进程间通信 一、实验目的: 1、掌握进程的概念,明确进程和程序的区别。 2、认识和了解并发执行的实质。 3、了解什么是信号。 4、熟悉LINUX系统中进程之间软中断通信的基本原理。 二、实验内容: 1、进程的创建(必做题) 编写一段程序,使用系统调用fork( )创建两个子进程,在系统中有一个父进程和两个子进程活动。让每个进程在屏幕上显示一个字符;父进程显示字符“a”,子进程分别显示字符“b”和“c”。试观察记录屏幕上的显示结果,并分析原因。 <参考程序>

运行的结果是bca. 首先创建进程p1,向子进程返回0,输出b.又创建进程p2,向子进程返回0,输出c,同时向父进程返回子进程的pid,输出a 2、修改已编写的程序,将每个进程的输出由单个字符改为一句话,再观察程序执行时屏幕上出现的现象,并分析其原因。(必做题) <参考程序> # include int main() { int p1, p2, i; while((p1=fork())= = -1); if(p1= =0) for(i=0;i<500;i++) printf(“child%d\n”,i); else { while((p2=fork())= =-1); If(p2= =0) for(i=0;i<500;i++) printf(“son%d\n”,i); else for(i=0;i<500;i++) printf(“daughter%d\n”,i); } }

运行的结果是如上图所示. 首先创建进程p1,向子进程返回0,并for语句循环输出child +i字符串.又创建进程p2,向子进程返回0,输出字符串son+i,同时向父进程返回子进程的pid,输出字符串duaghter +i ,各打印5次。

实验4 进程的管道通信

实验4 进程的管道通信 1. 目的 1)加深对进程概念的理解,明确进程和程序的区别。 2)进一步认识并发执行的实质。 3)分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法。 4)学习解决进程同步的方法。 5)了解Linux系统中进程通信的基本原理。 进程是操作系统中最重要的概念,贯穿始终,也是学习现代操作系统的关键。通过本次实验,要求理解进程的实质和进程管理的机制。在Linux系统下实现进程从创建到终止的全过程,从中体会进程的创建过程、父进程和子进程之间的关系、进程状态的变化、进程之间的互斥、同步机制、进程调度的原理和以管道为代表的进程间的通信方式的实现。 2. 内容及要求 这是一个设计型实验,要求自行编制程序。 使用系统调用pipe()建立一条管道,两个子进程分别向管道写一句话: Child process1 is sending a message! Child process2 is sending a message! 父进程从管道读出来自两个子进程的信息,显示在屏幕上。 要求: 1)父进程先接收子进程1发来的消息,然后再接收子进程2发来的消息。 2)实现管道的互斥使用,当一个子进程正在对管道进行写操作时,另一子进程必须等待。使用系统调用lockf(fd[1],1,0)实现对管道的加锁操作,用lockf(fd[1],0,0)解除对 管道的锁定。 3)实现父子进程的同步,当子进程把数据写入管道后,便去睡眠等待;当父进程试图从一空管道中读取数据时,也应等待,直到子进程将数据写入管道后,才将其唤醒。 3.相关的系统调用 1)fork() 用于创建一个子进程。 格式:int fork(); 返回值:在子进程中返回0;在父进程中返回所创建的子进程的ID值;当返回-1时,创建失败。 2)wait() 常用来控制父进程与子进程的同步。 在父进程中调用wait(),则父进程被阻塞,进入等待队列,等待子进程结束。当子进程结束时,父进程从wait()返回继续执行原来的程序。 返回值:大于0时,为子进程的ID值;等于-1时,调用失败。 3)exit() 是进程结束时最常调用的。 格式:void exit( int status); 其中,status为进程结束状态。 4)pipe() 用于创建一个管道 格式:pipe(int fd); 其中fd是一个由两个数组元素fd[0]和fd[1]组成的整型数组,fd[0]是管道的读端口,用

进程通信与进程同步机制实现

一.课程设计题目 某银行提供10个服务窗口(7个对私服务窗口,3个对公服务窗口)和100个供顾客等待的座位。顾客到达银行时,若有空座位,则到取号机上领取一个号,等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用,有对公和对私两类号,美味顾客只能选取其中一个。当营业员空闲时,通过叫号选取一位顾客,并为其服务。请用P、V操作写出进程的同步算法。 二.课程设计目的 1、掌握基本的同步与互斥算法,理解银行排队系统操作模型。 2、学习使用Windows 2000/XP中基本的同步对象,掌握相关API 的使用方法。 3、了解Windows 2000/XP中多线程的并发执行机制,实现进程的同步与互斥。 三.课程设计要求 ◆学习并理解生产者/消费者模型及其同步/互斥规则; ◆学习了解Windows同步对象及其特性; ◆熟悉实验环境,掌握相关API的使用方法; ◆设计程序,实现生产者/消费者进程(线程)的同步与互斥; ◆提交实验报告。 四.需要了解的知识

1.同步对象 同步对象是指Windows中用于实现同步与互斥的实体,包括信号量(Semaphore)、互斥量(Mutex)、临界区(Critical Section)和事件(Events)等。本实验中使用到信号量、互斥量和临界区三个同步对象。 2.同步对象的使用步骤: ◆创建/初始化同步对象。 ◆请求同步对象,进入临界区(互斥量上锁)。 ◆释放同步对象(互斥量解锁)。 五.需要用到的API函数及相关函数我们利用Windows SDK提供的API编程实现实验题目要求,而VC中包含有Windows SDK的所有工具和定义。要使用这些API,需要包含堆这些函数进行说明的SDK头文件——最常见的是Windows.h(特殊的API调用还需要包含其他头文件)。 本实验使用到的API的功能和使用方法简单介绍 1、WaitForSingleObject( hSemaphoreChairs , INFINITE ); WaitForSingleObject( hMutex , INFINITE ); ●功能——使程序处于等待状态,直到信号量hHandle出现(即其值大于等于1)或超过规定的等待时间 ●格式 DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle, DWORD dwMilliseconds); ●参数说明

实验报告三进程管理及进程通信

实验三进程管理及进程通信 实验环境: Linux操作系统 实验目的: (1)利用Linux提供的系统调用设计程序,加深对进程概念的理解。 (2)体会系统进程调度的方法和效果。 (3)了解进程之间的通信方式以及各种通信方式的使用。 实验方法: 用vi 编写c 程序(假定程序文件名为prog1.c)编 译程序 $ gcc -o prog1.o prog1.c 或 $ cc -o prog1.o prog1.c 运行 $./prog1.o 实验内容及步骤: 实验1 编写程序。显示进程的有关标识(进程标识、组标识、用户标识等)。经过5 秒钟后,执行另一个程序,最后按用户指示(如:Y/N)结束操作。 编程截图:

运行结果: 实验2 参考例程1,编写程序。实现父进程创建一个子进程。体会子进程与父进程分 别获得不同返回值,进而执行不同的程序段的方法。 例程1:利用fork()创建子进程 /* 用fork()系统调用创建子进程的例子*/ main() { int i; if (fork()) /*父进程执行的程序段*/ i=wait(); /* 等待子进程结束*/{ printf("It is parent process.\n"); printf("The child process,ID number %d, is finished.\n",i); } else{

Printf(“It is child process.\n”); Sleep(10); Exit(); } } 运行结果: 思考: 子进程是如何产生的?又是如何结束的?子进程被创建后它的运行环境是怎样建立的? 答:是由父进程用fock()函数创建形成的,通过exit()函数自我结束,子进程被创建后核心 将其分配一个进程表项和进程标识符,检查同时运行的进程数目,并且拷贝进程表项的数据,由子进程继承父进程所有文件。 实验3 参考例程2,编写程序。父进程通过循环语句创建若干子进程。探讨进程的家族树 以及子进程继承父进程的资源的关系。 例程2:循环调用fork()创建多个子进程。 /*建立进程树*/ #include main() { int i; printf(“My pid is %d, my father’s pid is %d\n”,getpid() ,getppid()); for(i=0; i<3; i++) if(fork()==0) printf(“%d pid=%d ppid=%d\n”, i,getpid(),getppid()); else { j=wait(0); Printf(“%d:The chile %d is finished.\n”,getpid(),j);

操作系统4进程同步与通信习题

第四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( )不包括。 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______. 7.若系统中存在一组可同时执行的进程,则就说该组进程具有______。

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