計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)(第四版)湯小丹課后完整版

1、第一早設(shè)計(jì)現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可擴(kuò)充性（4）開放性O(shè)S的作用可表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？答：（1）OS作為用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口）OS作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者）OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象3為什么說OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象？答：OS首先在裸機(jī)上覆蓋一層I/O設(shè)備管理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)硬件操作的第一層次抽象；在第一層軟件上再覆蓋文件管理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件資源操作的第二層次抽象。OS通過在計(jì)算機(jī)硬件上安裝多層系統(tǒng)軟件，增強(qiáng)了系統(tǒng)功能，隱藏了對(duì)硬件操作的細(xì)節(jié)，由它們共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象。試說明推動(dòng)多道批處理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?？答：?/p>

2、要?jiǎng)恿碓从谒膫€(gè)方面的社會(huì)需求與技術(shù)發(fā)展：（1）不斷提高計(jì)算機(jī)資源的利用率；（2）方便用戶；（3）器件的不斷更新?lián)Q代；（4）計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。何謂脫機(jī)I/O和聯(lián)機(jī)I/O？答：脫機(jī)I/O是指事先將裝有用戶程序和數(shù)據(jù)的紙帶或卡片裝入紙帶輸入機(jī)或卡片機(jī)，在外圍機(jī)的控制下，把紙帶或卡片上的數(shù)據(jù)或程序輸入到磁帶上。該方式下的輸入輸出由外圍機(jī)控制完成，是在脫離主機(jī)的情況下進(jìn)行的。而聯(lián)機(jī)I/O方式是指程序和數(shù)據(jù)的輸入輸出都是在主機(jī)的直接控制下進(jìn)行的。試說明推動(dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?？答：推?dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ歉玫貪M足用戶的需要。主要表現(xiàn)在：CPU的分時(shí)使用縮短了作業(yè)的平均周

3、轉(zhuǎn)時(shí)間；人機(jī)交互能力使用戶能直接控制自己的作業(yè)；主機(jī)的共享使多用戶能同時(shí)使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，獨(dú)立地處理自己的作業(yè)。實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是什么？應(yīng)如何解決？答：關(guān)鍵問題是當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)接收并及時(shí)處理該命令，在用戶能接受的時(shí)延內(nèi)將結(jié)果返回給用戶。解決方法：針對(duì)及時(shí)接收問題，可以在系統(tǒng)中設(shè)置多路卡，使主機(jī)能同時(shí)接收用戶從各個(gè)終端上輸入的數(shù)據(jù)；為每個(gè)終端配置緩沖區(qū)，暫存用戶鍵入的命令或數(shù)據(jù)。針對(duì)及時(shí)處理問題，應(yīng)使所有的用戶作業(yè)都直接進(jìn)入內(nèi)存，并且為每個(gè)作業(yè)分配一個(gè)時(shí)間片，允許作業(yè)只在自己的時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行，這樣在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，能使每個(gè)作業(yè)都運(yùn)行一次。為什么要引入實(shí)時(shí)OS？答：

4、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。引入實(shí)時(shí)OS是為了滿足應(yīng)用的需求，更好地滿足實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域的需要。9什么是硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)？試舉例說明。答：硬實(shí)時(shí)任務(wù)是指系統(tǒng)必須滿足任務(wù)對(duì)截止時(shí)間的要求，否則可能出現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的結(jié)果。舉例來說，運(yùn)載火箭的控制等。軟實(shí)時(shí)任務(wù)是指它的截止時(shí)間并不嚴(yán)格，偶爾錯(cuò)過了任務(wù)的截止時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響不大。舉例：網(wǎng)頁內(nèi)容的更新、火車售票系統(tǒng)。10在8位微機(jī)和16位微機(jī)中，占據(jù)了統(tǒng)治地位的是什么操作系統(tǒng)？答：?jiǎn)斡脩魡稳蝿?wù)操作系統(tǒng)，其中最具代表性的是CP/M和MS-DOS.1

5、1答:12試列出WindowsOS中五個(gè)主要版本，并說明它們分別較之前一個(gè)版本有何改進(jìn)。)MicrosoftWindows1.0是微軟公司在個(gè)人電腦上開發(fā)圖形界面的首次嘗試。)Windows95是混合的16位/32位系統(tǒng)，第一個(gè)支持32位。帶來了更強(qiáng)大、更穩(wěn)定、更實(shí)用的桌面圖形用戶界面，結(jié)束了桌面操作系統(tǒng)間的競(jìng)爭(zhēng)。)Windows98是微軟公司的混合16位/32位Windows操作系統(tǒng)，改良了硬件標(biāo)準(zhǔn)的支持，革新了內(nèi)存管理，是多進(jìn)程操作系統(tǒng)。)WindowsXP是基于Windows2000的產(chǎn)品，擁有新用戶圖形界面月神Luna。簡(jiǎn)化了用戶安全特性，整合了防火墻。)WindowsVista包含了

6、上百種新功能；特別是新版圖形用戶界面和WindowsAero全新界面風(fēng)格、加強(qiáng)的搜尋功能(WindowsIndexingService)、新媒體創(chuàng)作工具以及重新設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)、音頻、輸出(打印)和顯示子系統(tǒng)。試從交互性、及時(shí)性以及可靠性方面，將分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行比較。答：(1)及時(shí)性：實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)類似，都是以人所能接受的等待時(shí)間來確定；而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，是以控制對(duì)象所要求的開始截止時(shí)間或完成截止時(shí)間來確定的，一般為秒級(jí)到毫秒級(jí)，甚至有的要低于100微妙。(2)交互性：實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)具有交互性，但人與系統(tǒng)的交互僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序。不像分時(shí)系

7、統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)據(jù)和資源共享等服務(wù)。(3)可靠性：分時(shí)系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但相比之下，實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求系統(tǒng)具有高度的可靠性。因?yàn)槿魏尾铄e(cuò)都可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至是災(zāi)難性后果，所以在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，往往都采取了多級(jí)容錯(cuò)措施保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性。OS有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？答：并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個(gè)基本特征；最基本的特征是并發(fā)性。處理機(jī)管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？答：處理機(jī)管理的主要功能是：進(jìn)程管理、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機(jī)調(diào)度；進(jìn)程管理：為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程，撤銷已結(jié)束進(jìn)程，控制進(jìn)程在運(yùn)行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。進(jìn)程同步：為多個(gè)進(jìn)程（含線程）的運(yùn)行進(jìn)

8、行協(xié)調(diào)。通信：用來實(shí)現(xiàn)在相互合作的進(jìn)程之間的信息交換。處理機(jī)調(diào)度：（1）作業(yè)調(diào)度。從后備隊(duì)里按照一定的算法，選出若干個(gè)作業(yè)，為他們分配運(yùn)行所需的資源（首選是分配內(nèi)存）。（2）進(jìn)程調(diào)度：從進(jìn)程的就緒隊(duì)列中，按照一定算法選出一個(gè)進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它，并設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，使進(jìn)程投入執(zhí)行。內(nèi)存管理有哪些主要功能？他們的主要任務(wù)是什么？答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充。內(nèi)存分配：為每道程序分配內(nèi)存。內(nèi)存保護(hù)：確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行，彼此互不干擾。地址映射：將地址空間的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對(duì)應(yīng)的物理地址。內(nèi)存擴(kuò)充：用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求調(diào)用功能，置換功能等。設(shè)備管

9、理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？答：主要功能有：緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等。主要任務(wù)：完成用戶提出的I/O請(qǐng)求，為用戶分配I/O設(shè)備；提高CPU和I/O設(shè)備的利用率；提高I/O速度；以及方便用戶使用I/O設(shè)備文件管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？答：文件管理主要功能：文件存儲(chǔ)空間的管理、目錄管理、文件的讀/寫管理和保護(hù)。文件管理的主要任務(wù)：管理用戶文件和系統(tǒng)文件，方便用戶使用，保證文件安全性。是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性特征？答：操作系統(tǒng)的異步性體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是進(jìn)程的異步性，進(jìn)程以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，二是程序的不可再現(xiàn)性，即程序執(zhí)行的結(jié)果有時(shí)是不確定的，三

10、是程序執(zhí)行時(shí)間的不可預(yù)知性，即每個(gè)程序何時(shí)執(zhí)行，執(zhí)行順序以及完成時(shí)間是不確定的。模塊接口法存在哪些問題？可通過什么樣的途徑來解決？答：（1）模塊接口法存在的問題：在OS設(shè)計(jì)時(shí)，各模塊間的接口規(guī)定很難滿足在模塊成后對(duì)接口的實(shí)際需求。在必須建立在上一個(gè)決定的基礎(chǔ)上。順序，造成各種決定的無序性,OS設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者必須做出一系列的決定，每一個(gè)決定但模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各模塊設(shè)計(jì)齊頭并進(jìn)，無法尋找可靠的使程序設(shè)計(jì)人員很難做到設(shè)計(jì)中的每一步?jīng)Q定都建立在可靠的基礎(chǔ)上，因此模塊接口法被稱為無序模塊法”（2）解決途徑：將模塊接口法的決定順序無序變有序，引入有序分層法。在微內(nèi)核OS中，為什么要采用客戶/服務(wù)器模式？

11、答：C/S模式具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)的分布處理和存儲(chǔ)。便于集中管理。靈活性和可擴(kuò)充性。易于改編應(yīng)用軟件。試描述什么是微內(nèi)核OS。答：1）足夠小的內(nèi)核2）基于客戶/服務(wù)器模式3）應(yīng)用機(jī)制與策略分離原理4）采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，應(yīng)用了哪些新技術(shù)？答：在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)汁技術(shù)。何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能？答：把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）中去運(yùn)行，而留下一個(gè)盡量小的內(nèi)核，用它來完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能，稱這種技術(shù)為微內(nèi)核技術(shù)。在微內(nèi)核中通常提供了進(jìn)程（線程）管理、低級(jí)存儲(chǔ)器管理、中斷和陷入處理等功能。微內(nèi)

12、核操作系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)？它為何能有這些優(yōu)點(diǎn)？答：1）提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性2）增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性3）可移植性4）提供了對(duì)分布式系統(tǒng)的支持5）融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù)第一早什么是前趨圖？為什么要引入前趨圖？答：前趨圖（PrecedenceGraph）是一個(gè)有向無循環(huán)圖，記為DAG（DirectedAcyclicGraph），用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。畫出下面四條語句的前趨圖：S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b；S4=w:=c+1;答：其前趨圖為：什么程序并發(fā)執(zhí)行會(huì)產(chǎn)生間斷性特征？答：程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于它們共享系統(tǒng)資源，為完成同一項(xiàng)任務(wù)需要相互合作，致使這些并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程

13、之間，形成了相互制約關(guān)系，從而使得進(jìn)程在執(zhí)行期間出現(xiàn)間斷性。程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)為什么會(huì)失去封閉性和可再現(xiàn)性？答：程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)，多個(gè)程序共享系統(tǒng)中的各種資源，因而這些資源的狀態(tài)由多個(gè)程序改變，致使程序運(yùn)行失去了封閉性，也會(huì)導(dǎo)致其失去可再現(xiàn)性。在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？它會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響？答：為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行，并對(duì)并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述，在操作系統(tǒng)中引入了進(jìn)程概念。影響：使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實(shí)行。試從動(dòng)態(tài)性，并發(fā)性和獨(dú)立性上比較進(jìn)程和程序？答：(1)動(dòng)態(tài)性是進(jìn)程最基本的特性，表現(xiàn)為由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，因得不到資源而暫停執(zhí)行，由撤銷而消亡。進(jìn)程有一定的生命期

14、，而程序只是一組有序的指令集合，是靜態(tài)實(shí)體。并發(fā)性是進(jìn)程的重要特征，同時(shí)也是OS的重要特征。引入進(jìn)程的目的正是為了使其程序能和其它進(jìn)程的程序并發(fā)執(zhí)行，而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的。獨(dú)立性是指進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，也是系統(tǒng)中獨(dú)立獲得資源和獨(dú)立調(diào)度的基本單位。對(duì)于未建立任何進(jìn)程的程序，不能作為獨(dú)立單位參加運(yùn)行。7試說明PCB的作用，為什么說PCB是進(jìn)程存在的惟一標(biāo)志？答：PCB是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序，成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，成為能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。OS是根據(jù)PCB對(duì)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程進(jìn)行控制和管理的。

15、試說明進(jìn)程在三個(gè)基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。答：(1)就緒狀態(tài)一執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程分配到CPU資源(2)執(zhí)行狀態(tài)一就緒狀態(tài)：時(shí)間片用完(3)執(zhí)行狀態(tài)一阻塞狀態(tài)：I/O請(qǐng)求(4)阻塞狀態(tài)一就緒狀態(tài)：I/O完成為什么要引入掛起狀態(tài)？該狀態(tài)有哪些性質(zhì)？答：引入掛起狀態(tài)處于五種不同的需要：終端用戶需要，父進(jìn)程需要，操作系統(tǒng)需要，對(duì)換北京石油化工學(xué)院信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系5/48計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)習(xí)題參考答案余有明與計(jì)07和計(jì)G09的同學(xué)們編著5/48需要和負(fù)荷調(diào)節(jié)需要。處于掛起狀態(tài)的進(jìn)程不能接收處理機(jī)調(diào)度。在進(jìn)行進(jìn)程切換時(shí)，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息有哪些？答：進(jìn)行進(jìn)程切換時(shí)，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息有：(1)進(jìn)

16、程當(dāng)前暫存信息(2)下一指令地址信息(3)進(jìn)程狀態(tài)信息(4)過程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)用地址信息。試說明引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件。答：引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件有：用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)、應(yīng)用請(qǐng)求。試說明引起進(jìn)程被撤銷的主要事件。答：引起進(jìn)程被撤銷的主要事件有：正常結(jié)束、異常結(jié)束(越界錯(cuò)誤、保護(hù)錯(cuò)、非法指令、特權(quán)指令錯(cuò)、運(yùn)行超時(shí)、等待超時(shí)、算術(shù)運(yùn)算錯(cuò)、I/O故障)、外界干預(yù)(操作員或操作系統(tǒng)干預(yù)、父進(jìn)程請(qǐng)求、父進(jìn)程終止)。在創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？(1)OS發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求創(chuàng)建新進(jìn)程事件后，調(diào)用進(jìn)程創(chuàng)建原語Creat()；(2)申請(qǐng)空白PCB；(3)為新進(jìn)程分配資源；(4)初始化進(jìn)程控制塊

17、；(5)將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列在撤銷一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？答：(1)根據(jù)被終止進(jìn)程標(biāo)識(shí)符，從PCB集中檢索出進(jìn)程PCB，讀出該進(jìn)程狀態(tài)。(2)若被終止進(jìn)程處于執(zhí)行狀態(tài)，立即終止該進(jìn)程的執(zhí)行，置調(diào)度標(biāo)志真，指示該進(jìn)程被終止后重新調(diào)度。(3)若該進(jìn)程還有子進(jìn)程，應(yīng)將所有子孫進(jìn)程終止，以防它們成為不可控進(jìn)程。(4)將被終止進(jìn)程擁有的全部資源，歸還給父進(jìn)程，或歸還給系統(tǒng)。(5)將被終止進(jìn)程PCB從所在隊(duì)列或列表中移出，等待其它程序搜集信息。15答:16.答:試說明引起進(jìn)程阻塞或被喚醒的主要事件是什么？a請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)；b.啟動(dòng)某種操作；c.新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)；d.無新工作可做進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)存在哪兩

18、種形式的制約？并舉例說明之。(1)間接相互制約關(guān)系。舉例：有兩進(jìn)程A和B，如果A提出打印請(qǐng)求，系統(tǒng)已把唯一的一臺(tái)打印機(jī)分配給了進(jìn)程B，則進(jìn)程A只能阻塞；一旦B釋放打印機(jī)，A才由阻塞改為就緒。(2)直接相互制約關(guān)系。舉例：有輸入進(jìn)程A通過單緩沖向進(jìn)程B提供數(shù)據(jù)。當(dāng)緩沖空時(shí)，計(jì)算進(jìn)程因不能獲得所需數(shù)據(jù)而阻塞，當(dāng)進(jìn)程A把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)后，便喚醒進(jìn)程B；反之，當(dāng)緩沖區(qū)已滿時(shí)，進(jìn)程A因沒有緩沖區(qū)放數(shù)據(jù)而阻塞，進(jìn)程B將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)取走后便喚醒A。17為什么進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前應(yīng)先執(zhí)行進(jìn)入?yún)^(qū)”弋碼？而在退出前又要執(zhí)行退出區(qū)”弋碼？答：為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程對(duì)臨界資源的互斥訪問，必須在臨界區(qū)前面增加一段用于檢查欲訪問

19、的臨界資源是否正被訪問的代碼，如果未被訪問，該進(jìn)程便可進(jìn)入臨界區(qū)對(duì)資源進(jìn)行訪問，并設(shè)置正被訪問標(biāo)志，如果正被訪問，則本進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)，實(shí)現(xiàn)這一功能的代碼為進(jìn)入?yún)^(qū)代碼；在退出臨界區(qū)后，必須執(zhí)行退出區(qū)代碼，用于恢復(fù)未被訪問標(biāo)志，使其它進(jìn)程能再訪問此臨界資源。同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準(zhǔn)則？為什么？答：同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循的基本準(zhǔn)則是：空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待原因：為實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥進(jìn)入自己的臨界區(qū)。試從物理概念上說明記錄型信號(hào)量wait和signal。答：wait(S):當(dāng)S.value0時(shí)，表示目前系統(tǒng)中這類資源還有可用的。執(zhí)行一次wait操作，意味著進(jìn)程請(qǐng)求一個(gè)單位的該類資源，使系統(tǒng)中可供

20、分配的該類資源減少一個(gè)，因此描述為S.value:=S.value-1；當(dāng)S.value1)thenblock(W,L)unlock(W):W:=W-1;if(W0)thenwakeup(W,L)例子：VarW:semaphore:=0；beginrepeatlock(W);criticalsectionunlock(W);remaindersectionuntilfalse;end試修改下面生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題解法中的錯(cuò)誤：答:producer:beginrepeatproduceraniteminnextp;wait(mutex);wait(full);buffer(in):=nextp;s

21、ignal(mutex);untilfalse;endconsumer:beginrepeatwait(mutex);wait(empty);nextc:=buffer(out);out:=out+1;signal(mutex);consumeriteminnextc;untilfalse;end試?yán)糜涗浶托盘?hào)量寫出一個(gè)不會(huì)出現(xiàn)死鎖的哲學(xué)家進(jìn)餐問題的算法答：Varchopstick:array0,4ofsemaphore;所有信號(hào)量均被初始化為1，第i位哲學(xué)家的活動(dòng)可描述為：RepeatWait(chopsticki);Wait(.chopstick(i+1)mod5);Ea.t;Signa

22、l(chopsticki);Signal(chopstick(i+1)mod5)Ea.t;Think;Untilfalse;在測(cè)量控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，把所采集的數(shù)據(jù)送一單緩沖區(qū)；計(jì)算任務(wù)從該單緩沖中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算試寫出利用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)兩者共享單緩沖的同步算法。答：a.Varmutex,empty,full:semaphore:1,0;gather:beginrepeatgatherdatainnextp;wait(empty);wait(mutex);buffer:=nextp;signal(mutex);signal(full);untilfalse;endcompute:begi

23、nrepeatwait(full);wait(mutex);nextc:=buffer;signal(mutex);signal(empty);computedatainnextc;untilfalse;endb.Varempty,full:semaphore:0;gather:beginrepeatgatherdatainnextp;wait(empty);buffer:=nextp;signal(full);untilfalse;endcompute:beginrepeatwait(full);nextc:=buffer;signal(empty);computedatainnextc;u

24、ntilfalse;end畫圖說明管程由哪幾部分組成，為什么要引入條件變量？答：管程由四部分組成：管程的名稱；局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說明；對(duì)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過程；對(duì)局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)設(shè)置初始值的語句；當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用了管程，在管程中時(shí)被阻塞或掛起，直到阻塞或掛起的原因解除，而在此期間，如果該進(jìn)程不釋放管程，則其它進(jìn)程無法進(jìn)入管程，被迫長(zhǎng)時(shí)間地等待。為了解決這個(gè)問題，引入了條件變量condition。如何利用管程來解決生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題？答：首先建立一個(gè)管程，命名為ProclucerConsumer，包括兩個(gè)過程：)Put(item)過程。生產(chǎn)者利用該過程將自己生產(chǎn)的產(chǎn)品放到緩

25、沖池，用整型變量count表示在緩沖池中已有的產(chǎn)品數(shù)目，當(dāng)count2n時(shí)，表示緩沖池已滿，生產(chǎn)者須等待。)get(item)過程。消費(fèi)者利用該過程從緩沖池中取出一個(gè)產(chǎn)品，當(dāng)countW0時(shí)，表示緩沖池中已無可取的產(chǎn)品，消費(fèi)者應(yīng)等待。PC管程可描述如下：typeproducer-consumer=monitorVarin,out,count:integer;buffer:arrayO,-1ofitem;notfull，notempty:condition;procedureentrydot(item)beginifcount=nthennotfull.wait;buffer(in):=next

26、p;in:=(in+1)modn;count:=count+1;ifnotempty.queuethennotempty.signal;endprocedureentryget(item)beginifcount=0thennotfull.wait;nextc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;count:=count-1;ifnotfull.quenethennotfull.signal;endbeginin:=out:=0;count:=0end在利用管程解決生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題時(shí)，其中的生產(chǎn)者和消費(fèi)者可描述為：producer:beginpepeatproduce

27、anineminnestpPC.put(item);untilfalse;endconsumer:beginrepeatPC.get(item);consumetheiteminenxtc;untilfalse;end什么是AND信號(hào)量？試?yán)肁ND信號(hào)量寫出生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題的解法。答：為解決并行帶來的死鎖問題，在wait操作中引入AND條件，其基本思想是將進(jìn)程在整個(gè)運(yùn)行過程中所需要的所有臨界資源，一次性地全部分配給進(jìn)程，用完后一次性釋放。解決生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題可描述如下：varmutex,empty,full:semaphore:=1,n,0;buffer:array0,.,n-1ofit

28、em;in,out:integer:=0,0;beginparbeginproducer:beginrepeatproduceaniteminnextp;wait(empty);wait(s1,s2,s3,sn);s1,s2,sn為執(zhí)行生產(chǎn)者進(jìn)程除empty外其余的條件wait(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1)modn;signal(mutex);signal(full);signal(s1,s2,s3,sn);untilfalse;endconsumer:beginrepeatwait(full);wait(k15k25k35.,kn);/k1,k25.

29、,kn為執(zhí)行消費(fèi)者進(jìn)程除full外其余的條件wait(mutex);nextc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;signal(mutex);signal(empty);signal(k1,k25k35.,kn);consumetheiteminnextc;untilfalse;endparendend什么是信號(hào)量集？試?yán)眯盘?hào)量集寫出讀者一寫者問題的解法。答：對(duì)AND信號(hào)量加以擴(kuò)充，形成的信號(hào)量集合的讀寫機(jī)制。解法：VarRNinteger;L,mx:semaphore:=RN,1;beginparbeginreader:beginrepeatSwait(L,151);Swait(mx,151);performreadoperation;Ssignal(L,1);untilfalseendwriter:beginrepeatSwait(mx5151;L,RN5O);performwriteoperation;Ssignal(mx,1);untilfalseendparendend試比較進(jìn)程間的低級(jí)與高級(jí)通信工具。答：用戶用低級(jí)通信工具實(shí)現(xiàn)