计算机等级考试操作系统四级论述题真题(1-1)

文章作者 100test 发表时间 2007:03:10 18:34:26
来源 100Test.Com百考试题网

1.(1996年)进程通信就是进程之间进行信息交换。系统中各进程异步执行,但有些进程之间必须保持一定的联系,以便协调一致地完成指定任务。这种联系就是通过交换一定数量的信息来实现的。
　　消息缓冲通信技术是一种高级通信机制,由Hansen首先提出。其基本思想是:根据"生产者－消费者关系"原理,利用公共消息缓冲区实现进程之间的信息交换。
　　(1)试叙述高级通信机制与低级通信机制P、V原语操作的主要区别。(5分)
　　(2)试叙述解释消息缓冲通信技术的基本原理。(10分)
　　(3)消息缓冲通信机制中提供发送消息原语。Send(receiver,a)和接收消息原语Receive(a)。调用参数a分别表示发送消息的内存区首地址或接收进程的内存消息区首地址。试设计相应的数据结构,并用P、V操作原语实现Send和Receive原语。(15分)

答案:
　　(1)要点：进程间通信时所交换的信息量可多可少。少者仅是一些状态和数据的交换，或者仅是一个简单的唤醒信号；多者可交换大量信息。前者称为进程同步与进程互斥，亦称进程间低级通信；后者通信方式称为进程间高级通信。
（答出要点给3分，根据组织情况再给2分）
　　(2)要点：
　　①由操作系统在系统空间维护一组缓冲区；
　　②由操作系统提供两个进程高级通信原语Send和Receive.
　　③发送进程要发送消息时，执行Send系统调用命令，产生自愿性中断 　　　　　　进入操作系统 核心；
　　④操作系统为发送进程分配一个空缓冲区，并将所发送的消息内容从发送进程空间拷贝到该缓冲区中；然后将此缓冲区连接到接收进程的消息队列尾；发送进程就完成了发送，返回到用户态继续执行；
　　⑤当接收进程执行到receive系统调用命令时，也产生自愿性中断，进入操作系统核心；
　　⑥操作系统将载有消息的缓冲区从消息队列中取出，并将消息内容拷贝到接收进程空间中，然后收回空闲缓冲区；接收进程完成了消息接收，返回到用户态继续执行；
（①、②、④、⑥为2分；③、⑤为1分）
　　(3)要点：①消息缓冲区的数据结构为：
　TypeMessage=Recoud
　Sender(消息发送者)
　Size(消息长度)
　text(消息正文)
　pointer(消息队列指针)
　End,
　　②设置信号如下：
　*每个接收进程有一个m-mutex：互诉对消息队列的操作，初值为1；
　*buffe：管理空闲缓冲区，初值为空闲缓冲区个数；
　*b-mutex：互诉操作空闲缓冲区，初值为为1；
　*message：管理接收进程消息，初值为0；
　　③Send(receiver,a)
　Begin
　根据参数R寻找接收进程，如果未找到，则出错返回；
　P(buffer)；
　P(b-mutex)；
　从消息缓冲区链上摘取一个空闲消息缓冲区；
　V(b-mutex)；
　将消息长度及消息正文由a指示由发送区拷贝到消息缓冲区中；
　将发送进程的名字也记录在该缓冲区中；
　P(m-mutex)；
　将消息缓冲区挂到接收进程消息链的尾部；
　V(m-mutex)；
　V(mmssage)
　End.