1.什么叫同步？

相互合作的兩個進程之間需要在某個（些）確定點協調它們的工作，一個進程到達了該點后，除非另一進程已經完成了某些操作，否則就不得不停下來，等待這些操作的完成。這就是進程間的同步。

什么叫互斥？

兩個進程由于不能同時使用同一臨界資源，只能在一個進程使用完了，另一進程才能使用，這種現象稱為進程間的互斥。

①同步的主要特征是：一個進程在某一點上等待另一進程提供信息，兩進程之間存在直接制約關系，其表現形式為進程—進程。②互斥的主要特征是爭用資源，兩進程間存在間接制約關系，其表現形式是進程—資源—進程。

2.試給出P、V操作的定義。

P、V操作是定義在信號量S上的兩個操作，其定義如下：

P（S）：①S：=S-1；②若S≥0，則調用P（S）的進程繼續運行；③若S＜0，則調用P（S）的進程被阻塞，并把它插入到等待信號量S的阻塞隊列中。

V（S）：①S：=S+1；②若S＞0，則調用V（S）的進程繼續運行；③若S≤0，則從等待信號量S的阻塞隊列中喚醒頭一個進程，然后調用V（S）的進程繼續運行。

如何利用P、V操作實現進程間的互斥？

P、V操作是解決同步與互斥問題的有力工具。為解決互斥問題，應采取如下步驟：首先根據給定問題的描述，列出各進程要執行的程序。其次，設置信號量。互斥問題中，在臨界區前面加P（S），臨界區后面加V（S）。最后確定信號量的初值。在互斥問題中，信號量通常取為互斥資源的個數。

說明信號量的物理意義：

信號量S＞0時，S的數值表示某類可用資源的數目，執行P操作意味著申請分配一個單位的資源；當S≤0時，表示無資源可用，此時S的絕對值表示信號量S的阻塞隊列中的進程數。執行V操作意味著釋放一個單位的資源。

3.如何利用P、V操作實現進程間的同步？

P、V操作是解決同步與互斥問題的有力工具。為解決同步問題，應采取如下步驟：首先根據給定問題的描述，列出各進程要執行的程序。其次，設置信號量。同步問題中有幾個同步點就設置幾個信號量，等待的地方加P（S），發信號（解除等待）的

地方加V（S）。最后確定信號量的初值。在同步問題中，信號量的初值一般取0.在同步和互斥中，信號量初值的設置有何不同：在同步問題中，信號量的初值一般取為0，在互斥問題中，信號量通常取為互斥資源的個數。

4.高級通信原語有何優點？

能夠實現在進程之間傳遞大量的信息。

在消息緩沖通信方式中，發送原語和接收原語的主要功能是什么？

發送原語的作用：將欲發送的消息從發送區復制到消息緩沖區，并把它掛起在接收進程的消息緩沖隊列末尾。如果該接收進程因等待消息而處于阻塞狀態，則將其喚醒。

接收原語的作用：把發送者發來的消息從消息緩沖區復制到接收區，然后將消息緩沖區從消息隊列中消去，如果沒有消息可以接收，則進入阻塞狀態。

5.什么是信箱？

信箱用于存放信件，而信件是一個進程發送給另一進程的消息。

信箱的數據結構：信箱頭和信箱體。信箱頭是信箱的描述部分，信箱體由若干格子組成，每個格子可存放一個信件。

信箱頭包括的信息：①信箱名②信箱大小③已存信件數④空的格子數。

如何用信箱實現兩個進程之間的通信？

進程A想向進程B發送消息前，先把消息組成一封信件，然后調用send原語向進程B發送信件，并將信件投入進程B的信箱中。進程B為得到進程A的消息，只要調用receive原語就可以從信箱中索取來自進程A的信件。這就完成了一次進程A到進程B的通信過程。

6.在網絡操作系統中，為什么要采用消息傳遞的通信機制？

基于共享變量的通信方式適用于網絡中各節點內部諸進程之間的通信，而基于消息傳遞的通信方式適用于網絡中各節點之間的進程通信。

在消息傳遞的通信機制中有哪些通信方式？①通信原語②遠程過程調用③組通信。

7.什么是同步原語？

當一個進程調用一個send原語時，在消息開始發送后，發送進程便處于阻塞狀態，直至消息完全發送完畢，send原語的后繼語句才能繼續執行。當一個進程調用一個receive原語時，并不立即返回控制，而是等到把消息實際接收下來，并把它放入指定的接收區，才返回控制，繼續執行該原語的后繼指令。在這段時間它一直處于阻塞狀態。上述的send和receive被稱為同步通信原語或阻塞通信原語。

什么是異步原語？發送進程在調用send原語后，并不進入阻塞狀態，它不等消息發送完就繼續執行其后繼語句。

在使用異步通信原語時，發送者在消息發送完成前為什么不能使用緩沖區？

因為倘若發送進程在消息發送完成之前，即在消息發送期間使用或修改原來的緩沖區，將會造成錯誤。

如何解決？

有兩種辦法（應采用異步原語）：①采用帶拷貝的非阻塞原語，即讓內核把消息拷貝到內核緩沖區，允許調用進程繼續運行。②帶中斷的非阻塞發送，即當消息發送完成后，中斷發送進程，通知發送進程此時緩沖區可用。