操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐教程（第三版）第4章習(xí)題答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐教程（第三版）第4章習(xí)題答案第4章進(jìn)程同步與死鎖

(1)什么是進(jìn)程同步？什么是進(jìn)程互斥？

解：

同步是進(jìn)程間的直接制約關(guān)系，這種制約主要源于進(jìn)程間的合作。進(jìn)程同步的主要任務(wù)就是使并發(fā)執(zhí)行的各進(jìn)程之間能有效地共享資源和相互合作，從而在執(zhí)行時間、次序上相互制約，依照一定的協(xié)議協(xié)調(diào)執(zhí)行，使程序的執(zhí)行具有可再現(xiàn)性。

進(jìn)程互斥是進(jìn)程間的間接制約關(guān)系，當(dāng)多個進(jìn)程需要使用一致的資源，而此類資源在任一時刻卻只能供一個進(jìn)程使用，獲得資源的進(jìn)程可以繼續(xù)執(zhí)行，沒有獲得資源的進(jìn)程必需等待，進(jìn)程的運(yùn)行具有時間次序的特征，誰先從系統(tǒng)獲得共享資源，誰就先運(yùn)行，這種對共享資源的排它性使用所造成的進(jìn)程間的間接制約關(guān)系稱為進(jìn)程互斥?；コ馐且环N特別的同步方式。

(2)進(jìn)程執(zhí)行時為什么要設(shè)置進(jìn)入?yún)^(qū)和退出區(qū)？

解：

為了實(shí)現(xiàn)多個進(jìn)程對臨界資源的互斥訪問，必需在臨界區(qū)前面增加一段用于檢查欲訪問的臨界資源是否正被訪問的代碼，假使未被訪問，該進(jìn)程便可進(jìn)入臨界區(qū)對資源進(jìn)行訪問，并設(shè)置正被訪問標(biāo)志，假使正被訪問，則本進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)，實(shí)現(xiàn)這一功能的代碼成為“進(jìn)入?yún)^(qū)〞代碼；在退出臨界區(qū)后，必需執(zhí)行“退出區(qū)〞代碼，用于恢復(fù)未被訪問標(biāo)志。(3)同步機(jī)構(gòu)需要遵循的基本準(zhǔn)則是什么？請簡要說明。

解：

同步機(jī)制都應(yīng)遵循下面的4條準(zhǔn)則：

1.空閑讓進(jìn)。當(dāng)無進(jìn)程處于臨界區(qū)時，允許進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)，并且只能在臨界區(qū)運(yùn)行

有限的時間。

2.忙則等待。當(dāng)有一個進(jìn)程在臨界區(qū)時，其它欲進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必需等待，以保證

進(jìn)程互斥地訪問臨界資源。

3.有限等待。對要求訪問臨界資源的進(jìn)程，應(yīng)保證進(jìn)程能在有限時間內(nèi)進(jìn)入臨界區(qū)，

以免陷入“饑餓〞狀態(tài)。

4.讓權(quán)等待。當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)時，應(yīng)馬上放棄占用CPU，以使其它進(jìn)程有機(jī)遇得到CPU的使用權(quán)，以免陷入“饑餓〞狀態(tài)。

(4)整型信號量是否能完全遵循同步機(jī)構(gòu)的四條基本準(zhǔn)則？為什么？

解：

不能。在整型信號量機(jī)制中，未遵循“讓權(quán)等待〞的準(zhǔn)則。

(5)在生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題中，若缺少了V(full)或V(empty)，對進(jìn)程的執(zhí)行有什么影響？

解：

假使缺少了V(full)，那么說明從第一個生產(chǎn)者進(jìn)程開始就沒有對信號量full值改變，即使緩沖池存放的產(chǎn)品已滿了，但full的值還是0，這樣消費(fèi)者進(jìn)程在執(zhí)行P(full)時會認(rèn)為緩沖池是空的而取不到產(chǎn)品，那么消費(fèi)者進(jìn)程則會一直處于等待狀態(tài)。

假使缺少了V(empty)，例如在生產(chǎn)者進(jìn)程向n個緩沖區(qū)放滿產(chǎn)品后消費(fèi)者進(jìn)程才開始從中取產(chǎn)品，這時empty=0，full=n，那么每當(dāng)消費(fèi)者進(jìn)程取走一個產(chǎn)品時empty并沒有被改變，直到緩沖池中的產(chǎn)品都取走了，empty的值也一直是0，即使目前緩沖池有n個空緩沖區(qū)，生產(chǎn)者進(jìn)程要想再往緩沖池中投放產(chǎn)品會因申請不到空緩沖區(qū)而被阻塞。(6)在