阅读下列说明和程序,回答问题1至问题3,将答案填入答题纸的对应栏内。 【说明】 在开发某嵌入式系统时,设计人员根据系统要求,分别编写了如下程序,其中: 【程序1】:实现两个变量的值的互换; 【程序2】:完成某功能的C语言程序;

admin2016-05-11  50

问题 阅读下列说明和程序,回答问题1至问题3,将答案填入答题纸的对应栏内。
【说明】
    在开发某嵌入式系统时,设计人员根据系统要求,分别编写了如下程序,其中:
    【程序1】:实现两个变量的值的互换;
    【程序2】:完成某功能的C语言程序;
    【程序3】和【程序4】:是P、V操作的形式化定义,设S为信号量。在多道程序系统中,进程是并发执行的。这些进程间存在着不同的相互制约关系,主要表现为同步和互斥两个方面。信号量是解决进程间同步与互斥的有效方法。
【程序1】
    Void  swap(int  n1,  int  n2)
    {
    int tmp=n1;
    n1=n2;
    n2=tmp;
    }
【程序2】
    #include
    int fun(int n)
    {
int f0=0,  f1=1,  f,  i;
    if(n==0)  return 0;
    if(n==1)  return 1;
    for(i=2;  i<=n;  i++)
    {
    f=f0+f1;
    f0=f1;
    f1=f;
    }
    return f;
    }
    void main()
    {int n=5;
    printf(”fun(%d)=%d\n”,n,fun(n));
    n=7;
    printf(”fun(%d)=%d\n”,n,fun(n));
    n=9;
    printf(”fun(%d)=%d\n”,n,fun(n));
    }
【程序3】
    P操作的形式化定义:
    P(S)
    {
    (1)  :
    if  (    (2)    )  {
    阻塞该进程;
    将该进程插入信号量S的等待队列;
      }
    }
【程序4】
    V操作的形式化定义:
    V(S)
    {
    (3)  ;
    if  (    (4)    )  {
    从信号量S的等待队列中取出队首进程;
    将其插入就绪队列;
      }
   }
【问题1】
    执行【程序1】后,没有能够实现两个变量值的交换,为什么?请修改上述函数,实现两个变量值的交换,要求函数无返回值,形式为:void swap(…)。请将答案填写在答题纸中对应的栏目。
【问题2】
    请问【程序2】运行结果是什么?
【问题3】
    请简述什么是临界资源?什么是临界区?
    请完成【程序3】和【程序4】的形式化定义,将应填入(n)处的内容写在答题纸的对应栏中。

选项

答案【问题1】 两个变量不能交换值的原因: 因为函数是传值的,函数形参值的交换,并不影响到实参的值的变化。 正确的函数编写如下(下面只是范例,变量名称不作要求): void swap(int*pnl, int*pn2) { int tmp=*pn1; *pnl=*pn2; *pn2=tmp; } 【问题2】 第一次输出:fun(5)=5 第二次输出:fun(7)=13 第三次输出:fun(9)=34 【问题3】 临界资源:一次只能使一个进程访问的资源称为临界资源。 临界区:进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。 (1) S-- (2) S<0 (3)S++ (4)S<=0

解析 本题考查嵌入式C/C++语言编程基础知识。
【问题1】
    函数swap采用值传递,虽然将形参n1和n2交换了,但是并不影响到实参,所以执行【程序1】后,实参变量并没有完成数据交换。将值传递改成指针传递就可以了。
    对应的swap函数应修改如下:
    swap  (int *pn1,  int*pn2)
    {
    int tmp;
    tmp=*pn1;
    *pn1=*pn2;
    *pn2=tmp;
    }
【问题2】
    当n=5时,初始:f0=0,f1=1;
    for循环计算如下:
    i=2:f=0+1=1;f0=1;f1=1
    i=3:f=1+1=2;f0=1;f1=2;
    i=4:f=1+2=3;f0=2;f1=3;
    i=5:f=2+3=5;f0=3;f1=5;
    所以,调用fun(5),得到返回值5;
    同理,可计算出fun(7)=13;  fun(9)=34。
【问题3】
    在多道程序系统中,进程是并发执行的,这些进程之间存在着不同的相互制约关系。进程之间的这种制约关系来源于并发进程的合作以及对资源的共享。
    进程在运行过程中,一般会与其它进程共享资源,而有些资源的使用具有排他性。系统中的多个进程可以共享系统的各种资源,然而其中许多资源一次只能为一个进程所使用,通常把一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。许多物理设备都属于临界资源,如打印机、绘图机等。除物理设备外,还有许多变量、数据等都可由若干进程所共享,它们也属于临界资源。
    进程中访问临界资源的那段代码称为临界区,也称为临界段。
    访问临界资源应遵循如下原则:
    ①空闲让进(或有空即进):当没有进程处于临界区时,可以允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区;
    ②忙则等待(或无空则等):当已有进程进入其临界区时,其它试图进入临界区的进程必须等待;
    ③有限等待:对要求访问临界资源的进程,应保证能在有限时间内进入自己的临界区;
    ④让权等待:当进程不能进入自己的临界区时,应释放处理机。
    信号量是荷兰著名的计算机科学家Dijkstra于1965年提出的一个同步机制,其基本思想是在多个相互合作的进程之间使用简单的信号来同步。
    在操作系统中,信号量是表示资源的实体,除信号量的初值外,信号量的值仅能由P操作(又称Wait操作)和V操作(又称Signal操作)改变。
    设S为一个信号量,P(S)执行时主要完成:先执行S=S一1;若S≥0则进程继续运行;若S<0则阻塞改进程,并将它插入该信号量的等待队列中。
    V(S)执行时主要完成:先执行S=s+1;若S>0则进程继续执行;若S≤0则从该信号量等待队列中移出第一个进程,使其变为就绪状态并插入就绪队列,然后再返回原进程继续执行。
    P、V操作的形式化描述如下:
    P(S)
    {
    S  一一;
    IF(  S<0  )    {
    阻塞该进程;
    将该进程插入信号量s的等待队列;
    }
   }
    V(S)
    {
    S++:
    IF(  S<=  0  )  {
    从信号量s的等待队列中取出队首进程;
    将其插入就绪队列;
      }
   }
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