1、系统中有多个生产者进程和多个消费者进程，共享一个能存放500件产品的环形缓冲区（开始时为空）。当缓冲区未满时，生产者进程可以放入其生产的一件产品，否则等待；当缓冲区未空时，消费者进程可以从缓冲区取走一件产品，否则等待。当一个消费者进程获得取出产品的机会时，必须连续取出5件产品后，其他消费者才可以取产品。请回答以下问题： （1）说明问题中进程间的同步与互斥关系。 （2）说明信号量的设置、初值及含义。 （3）写出该问题的同步算法。
题目
1、系统中有多个生产者进程和多个消费者进程，共享一个能存放500件产品的环形缓冲区（开始时为空）。当缓冲区未满时，生产者进程可以放入其生产的一件产品，否则等待；当缓冲区未空时，消费者进程可以从缓冲区取走一件产品，否则等待。当一个消费者进程获得取出产品的机会时，必须连续取出5件产品后，其他消费者才可以取产品。请回答以下问题： （1）说明问题中进程间的同步与互斥关系。 （2）说明信号量的设置、初值及含义。 （3）写出该问题的同步算法。
相似考题
更多“1、系统中有多个生产者进程和多个消费者进程，共享一个能存放500件产品的环形缓冲区（开始时为空）。当缓冲区未满时，生产者进程可以放入其生产的一件产品，否则等待；当缓冲区未空时，消费者进程可以从缓冲区取走一件产品，否则等待。当一个消费者进程获得取出产品的机会时，必须连续取出5件产品后，其他消费者才可以取产品。请回答以下问题： （1）说明问题中进程间的同步与互斥关系。 （2）说明信号量的设置、初值及含义。 （3）写出该问题的同步算法。”相关问题
-
第1题：
阅读下列说明和图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
在并发系统设计中，通过对信号量S的P、V操作实现进程的同步与互斥控制。
P(S):S:=S-1，若S≥0，则执行P操作的进程继续执行：若S＜0，则置该进程为阻塞状态，并将其插入阻塞队列。
V(S):S:=S+1，若S＞0，则执行V操作的进程继续执行；若S≤0，则从阻塞队列唤醒一个进程，并将其插入就绪队列，然后执行V操作的进程继续执行。
在某并发系统中，有一个发送进程A、一个接收进程B、一个环形缓冲区BUFFER、信号量S1和S2。发送进程不断地产生消息并写入缓冲区BUFFER，接收进程不断地从缓冲区BUFFER取消息。假设发送进程和接收进程可以并发地执行，那么，当缓冲区的容量为N时，如何使用P、V操作才能保证系统的正常工作。发送进程A和接收进程B的工作流程如图4-1所示。请在图4-1中的空(1)～(4)处填入正确的内容。
正确答案：(1)P(S1) (2)V(S2) (3)P(S2) (4)V(S1)
(1)P(S1) (2)V(S2) (3)P(S2) (4)V(S1) 解析：本题考查的是并发系统的同步与互斥控制。
在并发系统中，同时存在的多个进程在执行速度上是相对独立的，它们以各自的运行速度向前推进。但是，由于多个并发进程或者共享系统资源，或者合作完成某项任务，所以它们之间常常存在着相互制约或彼此依赖的关系，进程之间的这种制约和依赖关系可以归结为两种基本形式：同步和互斥。
一般来说，一个进程相对于另一个进程的运行速度是不确定的，也就是说进程是在异步环境下运行的，每个进程都有各自独立的、不可预知的速度向前推进。但是相互合作的进程需要在某些确定点上协调它们的工作，当一个进程到达了这些点后，除非另一进程已经完成了某些操作，否则就不得不停下来等待这些操作结束。这就是进程间的同步。
在多道程序系统中，各进程可以共享各类资源，但有些资源一次只能供一个进程使用，称为临界资源(critical resource，CR)，如打印机、公共变量、内存工作区、表格等。临界区(critical section，CS)是进程中对临界资源实施操作的那段程序。
在多道程序系统中，一般都使用P、V操作原语通过信号量实现进程的同步和互斥。信号量是一种特殊的变量，它具有以下特性：
▲ 信号量是一个整型变量。
▲ 每一个信号量表示一种系统资源的状况，其值表示资源当前可用的数量。
▲ 每一个信号量都对应一个空或非空的等待队列，该队列就是信号量所表示的资源的等待队列。
▲ 对信号量只能实施P、V操作，只有P、V操作才能改变其值。
P操作的功能是：当进程执行P操作时，首先将信号量S减一，其结果为：若 S0，则该进程继续运行；若S0，则阻塞该进程，并把它插入道信号量S的等待队列中。
V操作的功能是：当进程执行V操作时，首先将信号量S加1，其结果是：若S＞0，则该进程继续执行；如果S≤o，则释放S信号量等待队列中队首的等待进程，解除其阻塞状态，而调用V操作的当前进程继续执行。
P、V操作是一对操作，若有对信号量的P操作，必定有对该信号量的V操作，这样才能保证资源被合理地分配和释放。
问题1：缓冲区BUFFER是临界资源，信号量S1表示缓冲区中空闲单元的数目，初值为N，信号量S2表示缓冲区中消息的数目，初值为0。
显然，发送进程海产生一条消息，将消耗一个空闲的缓冲区单元，所以将消息送入缓冲区时应先执行一个P(S1)，写入消息后执行一个V(S2)。当接收进程执行时，若缓冲区中有消息，则可读取，然后将释放一个空闲单元，所以接收进程进入其临界区后先执行一个P(S2)，读取消息后执行一个V(S1)。 -
第2题：
下列哪一个问题只包含进程互斥问题? ()A 田径场上的接力比赛
B 两个进程都要使用打印机
C 一个生产者和一个消费者通过一个缓冲区传递产品
D 公共汽车上司机和售票员的协作
参考答案B
-
第3题：
设有一缓冲池P，P中含有20个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入P，另有一个输出进程将P中数据取出并输出。若讲程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用记录型信号量写出两个进程的同步算法,要求写出信号量的初值。
正确答案：
-
第4题：
下列说法中，正确的是
A．进程之间同步，主要源于进程之间的资源竞争，是指对多个相关进程在执行次序上的协调
B．信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。信号量只能由P\V．操作来改变
C．V操作是对信号量执行加1操作，意味着释放一个单位资源，加1后如果信号量的值小于等于0，则从等待队列中唤醒一个进程，现进程变为等待状态；否则现进程继续进行
D．临界区是指每次仅允许一个进程访问的资源
正确答案：B
解析：A：注意同步和互斥的区别；C：V操作加1后如果信号量的值小于等于0，则唤醒一个进程，否则进程继续执行；D：注意区分临界区和临界资源。 -
第5题：
某系统中有一个缓冲区，进程P1不断地生产产品送入缓冲区，进程P2不断地从缓冲区中取出产品消费，用P、V操作实现进程间的同步模型如下图所示。假设信号量S1的初值为1，信号量S2的初值为0，那么a、b处应分别填(26)，c、d处分别填(27)。
A．V(S2)、P(S1)
B．P(S1)、V(S2)
C．P(S2)、V(S1)
D．V(S1)、P(S2)
正确答案：B
-
第6题：
假设系统采用PV操作实现进程同步与互斥，若有n个进程共享一台扫描仪，那么当信号量S的值为-3时，表示系统中有（23）个进程等待使用扫描仪。
A.0
B.n-3
C.3
D.n
正确答案：C
在PV操作中，信号量用于表示系统中现有资源的数量，当信号量值为负数时，代表这类资源系统已经分配完毕。此时，对负数取绝对值能得到当前等待进程数量。 -
第7题：
某系统中有一个缓冲区，进程P1不断地生产产品送入缓冲区，进程P2不断地从缓冲区取产品消费。假设该缓冲区只能容纳一个产品。进程P1与P2的同步模型如图2-2所示。
为此，应设信号量S1的初值为(1)，信号量S2的初值为(2)。
A．-2
B．-1
C．0
D．1
正确答案：D
-
第8题：
有一发送者进程和一接收者进程,其流程如下。s是用于实现进程同步的信号量,m是用于实现进程互斥的信号量。试完成流程图。假定缓冲区有无限多个,s和m的初值为多少?
s=0表示满缓冲的数量、即多少缓冲区里有消息
m=1表示互斥信号量
A：P（m）B：V（m）C：P（s）D：P（m）
由题意，m用于实现进程互斥，初值应为1，并应成对出现，由接收者进程的V（m）操作可知，m用于实现消息链存、取缓冲区操作的互斥，故D为P（m）。相应的，A为P（m），B为V（m）。
由发送者进程可知，当发送者将一个消息放入消息链尾后，执行V（s）操作，故s表示接收者可取消息的数量，又因s用于实现进程同步，所以接收者接受消息前，应判断是否有消息可以取，需对s执行P操作，所以C为P（s），发送者发送消息前，接收者无消息可取，s的初值应为0。 -
第9题：
某系统中有一个缓冲区，进程p1不断地生产产品送入缓冲区，进程p2不断地从缓冲区中取出产品消费，用p、v操作实现进程间的同步模型如下图所示，假设信号量S1的初值为1，信号量S2的初值为0，那么a、b、c处应分别填（）
A.V(S2)、p(S1)、v(s1)
B.V(S2)、p(S2)、v(s1)
C.V(S2)、p(S1)、v(s2)
D.V(S2)、p(S2)、v(s2)答案：B解析：PV操作成对出现，题干中的P（S1）对应C，而a与b围绕缓冲区是一对，并且a为释放操作，因此选择B。 -
第10题：
系统中有2个并发进程，当一个进程在等待另一个进程向它发送消息时，它们之间的关系是（）。
- A、同步关系
- B、互斥关系
- C、调度关系
- D、父子进程关系
正确答案:A -
第11题：
试以生产者—消费者问题说明进程同步问题的实质。
正确答案:一个生产者，一个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S为仓库内产品，P- V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放人仓库后通知消费者可用；消费者进程在得知仓库有产品时取走，然后告诉生产者可继续生产。 -
第12题：
问答题试以生产者—消费者问题说明进程同步问题的实质。正确答案： 一个生产者，一个消费者和一个产品之间关系是典型的进程同步问题。设信号量S为仓库内产品，P- V操作配对进行缺一不可。生产者进程将产品放人仓库后通知消费者可用；消费者进程在得知仓库有产品时取走，然后告诉生产者可继续生产。解析： 暂无解析 -
第13题：
若系统中有多个发送进程和接收进程，进程间的工作流程如图4-2所示，其中空 (1)～(4)的内容与图4-1相同。发送进程产生消息并顺序地写入环形缓冲区BUFFER，接收者进程顺序地从BUFFER中取消息，且每条消息只能读取一次。为了保证进程间的正常通信，增加了信号量SA和SB。
①请说明信号量SA和SB的物理意义，并在图4-2中的空(5)和空(6)处填入正确的内容。
②请从图4-2的(a)～(1)中选择四个位置正确地插入P(SA)、V(SA)、P(SB)、V(SB)。
正确答案：表示允许同时对缓冲区进行写操作的进程数量 表示允许同时对缓冲区进行读操作的进程数量 P(SA)插入位置(b)V(SA)插入位置(f)P(SB)插入位置(h)V(SB)插入位置(k)。 解法2： 表示允许同时对缓冲区进行读操作的进程数量 表示允许同时对缓冲区进行写操作的进程数量 P(SB)插入位置(b)V(SB)插入位置(f)P(SA)插入位置(h)V(SA)插入位置(k)。
表示允许同时对缓冲区进行写操作的进程数量 表示允许同时对缓冲区进行读操作的进程数量 P(SA)插入位置(b)，V(SA)插入位置(f)，P(SB)插入位置(h)，V(SB)插入位置(k)。 解法2： 表示允许同时对缓冲区进行读操作的进程数量 表示允许同时对缓冲区进行写操作的进程数量 P(SB)插入位置(b)，V(SB)插入位置(f)，P(SA)插入位置(h)，V(SA)插入位置(k)。 解析：当系统中有多个发送进程和接收进程时，对缓冲区的写操作应互斥地进行，并且发送进程对下标i的修改要顺序地进行：同时，要保证每个消息只能被读取1次，对缓冲区的读操作也要互斥地进行，并且接收进程对下标j的修改要顺序地进行。因此，信号量SA和SB用于对缓冲区的写、读操作进行互斥控制。 -
第14题：
有9个生产者,6个消费者,共享容量为8的缓冲区。在这个生产者－消费者问题中,互斥使用缓冲区的信号量mutex的初值应该为( )。A.1
B.6
C.8
D.9
参考答案：A
-
第15题：
“生产者—消费者”问题是一个经典的进程同步与互斥控制问题，若缓冲区可存放n件物品，要解决这个问题，通常需要使用______个信号量。
A．1
B．2
C．3
D．4
A．
B．
C．
D．
正确答案：C
解析：设有一个生产者、一个缓冲区和一个消费者，缓冲区可存放n件物品。生产者不断地生产产品，消费者不断地消费产品。如何用PV操作实现生产者和消费者的同步。可以设置3个信号量S、S1和S2，其中，S是一个互斥信号量且初值为1，因为缓冲区是一个互斥资源，所以需要进行互斥控制；S1表示是否可以将物品放入缓冲区，初值为n；S2表示缓冲区是否存有物品，初值为0。 -
第16题：
● 某系统中有一个缓冲区，进程 P1 不断地生产产品送入缓冲区，进程 P2 不断地从冲区中取出产品消费，用P、V 操作实现进程间的同步模型如下图所示。假设信号量S1初值为1，信号量S2的初值为0，那么a、 b处应分别填 （26） ， c、 d处分别填 （27） 。
（26）
A. V（S2）、P（S1）
B. P（S1）、V（S2）
C. P（S2）、V（S1）
D. V（S1）、P（S2）
（27）
A. V（S2）、P（S1）
B. P（S1）、V（S2）
C. P（S2）、V（S1）
D. V（S1）、P（S2）
正确答案：B,C
-
第17题：
某系统中有一个缓冲区，进程P1不断地生产产品送入缓冲区，进程P2不断地从缓冲区中取产品消费。假设该缓存区只能容纳一个产品。进程P1与P2的同步模型如下图所示：
为此，应设信号量S1的初值为(18)，信号量S2的初值为(19)。
A．-2
B．-1
C．0
D．1
正确答案：D
解析：由于系统中只有一个缓冲区，需要设置一个信号量S1，且初值为1，表示缓冲区空，可以将产品送入缓冲区。为了实现P1与P2进程间的同步问题，设置另一个信号量S2，且初值为0，表示缓冲区有产品。这样，当生产者进程P1生产产品送入缓冲区时需要判断缓冲区是否为空，需要执行P(S1)，产品放入缓冲区后需要执行V(S2)，通知消费者缓冲区已经有产品。而消费者进程P2在取产品消费之前必须判断缓冲区是否有产品，需要执行P(S2)，取走产品后缓冲区空了，需要执行V(S1)，释放缓冲区。 -
第18题：
下列只包含进程互斥问题的是(16)。
A．田径场上的接力比赛
B．一个进程读文件，一个进程写文件
C．一个生产者和一个消费者通过一个缓冲区传递产品
D．公共汽车上司机和售票员的协作
正确答案：B
解析：本题考查进程互斥和同步的知识。进程互斥是要保证临界资源在某一时刻只被一个进程访问。而进程同步是指进程之间异步执行，且各进程按一定的制约顺序和速度执行。在田径场—上进行接力比赛时，在接力的时刻，两个队员同时拥有了对接力棒的操作，需要协调，不只包含进程互斥，还包含了进程同步问题；当对文件进行操作时，一般只允许一个步骤执行，要么读，要么写，不允许同时进行，要在一个进程结束后才允许另一个进程开始，因此，只包含了进程互斥问题；而C选项中的生产者-消费者问题是一个典型的进程同步、互斥问题。 -
第19题：
某系统有一个缓冲区，进程P1不断地生产产品送入缓冲区，进程P2不断地从缓冲区取产品消费。用PV操作实现进程间的同步模型如图2-3所示。假设信号量S1的初值为1，信号量S2的初值为0，那么，a、b处应当写别填(1)，c、d处分别填(2)。
A．V(S2)、P(S1)
B．P(S1)、V(S2)
C．P(S2)、V(S1)
D．V(S1)、P(S2)
正确答案：B
-
第20题：
假设有5个进程共享一个互斥段X，如果最多允许2个进程同时进入互斥段X，则信号量S的变化范围是( )；若信号量S的当前值为-3，则表示系统中有(请作答此空)个正在等待该资源的进程。A.0
B.1
C.2
D. 3答案：D解析：本题的正确答案为D。根据PV操作定义，当信号量的值小于0时，其绝对值表示等待资源的进程数。本题中信号量S的当前值为-3，则表示系统中有3个进程请求资源得不到满足。 -
第21题：
某系统中有一个缓冲区，进程P1不断地生产产品送入缓冲区，进程P2不断地从缓冲区中取出产品消费，用P、V操作实现进程间的同步模型如下图所示。假设信号量S1的初值为1，信号量S2的初值为0，那么a、b、C处应分别填（ ）
A.V（S2）、P（S1）、V（S1）
B.V（S2）、P（S2）、V（S1）
C.P（S2）、V（S1）、V（S2）
D.P（S2）、V（S2）、V（S1）答案：B解析： -
第22题：
有9个生产者，6个消费者，共享容量为8的缓冲区。在这个生产者-消费者问题中，互斥使用缓冲区的信号量mutex的初值应该为（）。
- A、1
- B、6
- C、8
- D、9
正确答案:A -
第23题：
单选题系统中有2个并发进程，当一个进程在等待另一个进程向它发送消息时，它们之间的关系是（）。A同步关系
B互斥关系
C调度关系
D父子进程关系
正确答案： A解析： 题目中知一个进程在等待另一个进程向它发送消息，则两进程关系为同步关系，题中没有说明有共享资源、相互调用和父子关系，所以不存在互斥关系，调用关系以及父子关系，故选择A选项。 -
第24题：
单选题有9个生产者，6个消费者，共享容量为8的缓冲区。在这个生产者-消费者问题中，互斥使用缓冲区的信号量mutex的初值应该为（）。A1
B6
C8
D9
正确答案： B解析： 暂无解析