c操作系统专题 信号量基本概念题

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1、第一部分：信号量基本概念1Whatisthemeaningofthetermbusywaiting?Whatotherkindsofwaitingarethereinanoperatingsystem?Canbusywaitingbeavoidedaltogether?Explainyouranswer.答：忙等是整形信号量固有的问题。当一个进程无法进入临界区时，仍然在就绪队列中，也可能占有CPU，浪费了CPU时间。整形信号量也称自旋锁，有时在多处理器系统中也有用。操作系统中其它种类的等待还有进程在等待队列中等待I/O完成、记录型信号量的阻塞式等待。但这些

2、等待不是“忙等”，因为他们在等待队列中，不可能占CPU。采用了记录型信号量后，消除了“忙等”82Showthat,ifthewaitandsignaloperationsarenotexecutedatomically,thenmutualexclusionmaybeviolated答：假如信号量为S，P/V操作是两个并发的进程（或线程）。这时可以看到：S既是信号量，也是P/V操作的共享变量！如果P/V操作不是原子的，那么P修改S期间V操作可能插入，反之亦然。这可能会使S的值出现错误。83.何谓与时间有关的错误?举例说明之。答：多个并发进程竟争使用同一个共

3、享变量，可能会造成共享变量的值出错，这种错误与进程推进的时间有关。这种错误不是必然会发生的，有很大偶然性。一旦发生很难检侧出来，是并发程序设计的一个重大问题。教材P48-48演示了这种错误，但没有明确指出这是“与时间有关的错误”84.试分析临界区的大小与系统并发性之间的关系。答：关于同一组变量的临界区域是不能并发执行的代码（只能串行执行），临界区越大，并发性越差，因而编写并发程序应尽量减小临界区域的大小和执行时间。在实际工作中，数据库的事务也是临界区，要特别注意它的“粒度”，即临界区代码。85．设CR1是关于一组共享变量SV1的临界区，CR2是关于另一组共

4、享变量SV2的临界区，当进程P1进入CR1，进程P2是否可进入CR2？为什么？答：可以，因为SV1和SV2是没有关系的共享变量，CR1和CR2不需要互斥。86.由V操作唤醒的进程是否一定能够直接进入运行状态?举例说明之。答：不能。因为进程从等待态唤醒后，要先进入就绪队列等待CPU调度。只有当CPU轮到它时，才进入运行态。87.设S1和S2为两个信号灯变量，下列八组PV操作哪些可能同时进行？哪些不可能同时进行？为什么？(1)P(S1),P(S2)(2)P(S1),V(S2)(3)V(S1),P(S2)(4)V(S1),V(S2)(5)P(S1),P(S1)(

5、6)P(S2),V(S2)(7)V(S1),P(S1)(8)V(S2),V(S2)答：对同一个信号量的P/V操作都是原子的，因此不可能是同时的。对同一信号量的PV操作即是原子的也是互斥的（问题：只要是原子的就是互斥的，对吗？），不能同时进行。答案应该是：能同时进行的有：(1)(2)(3)(4)不能同时进行的有：(5)(6)(7)(8)88有人认为：所谓解决进程互斥和同步问题，实际上是在需要互斥和同步时，将并发流转为串行流，对吗？为什么？答：不严格的说是这样。比如说互斥时只有一个进程能进临界区；生产者满箱时不能再生产，此时只有消费者才能推进。这种转换即是必要

6、的，也“影响了”并发性。在并发程序设计中，应尽量避面此类转换，比如说尽量少用共享变量。8