第2章 處理器管理習(xí)題答案

第2章處理器管理習(xí)題

1.1選擇題

1、下列選項(xiàng)中，不屬于進(jìn)程關(guān)鍵要素的是（D）＜?

A.程序B.數(shù)據(jù)和棧

C.進(jìn)程控制塊D.原語

2、操作系統(tǒng)管理程序運(yùn)行的狀態(tài)，具備較高的特權(quán)級別，稱為（C

A.用戶態(tài)B.目態(tài)

C.管態(tài)D.普通態(tài)

3、在操作系統(tǒng)中，PSW的中文全稱是（A）o

A.程序狀態(tài)字B.進(jìn)程標(biāo)識符

C.作業(yè)控制塊D.進(jìn)程控制塊

4、當(dāng)系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生異步事件時(shí)，CPU暫停正在執(zhí)行的程序，保留現(xiàn)場后轉(zhuǎn)去執(zhí)行相

應(yīng)事件的處理程序，處理完成后返回?cái)帱c(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行被打斷的進(jìn)程，這一過程稱為（D）。

A.作業(yè)調(diào)度B.頁面置換

C.磁盤調(diào)度D.中斷

5、以下關(guān)于進(jìn)程的說法，錯(cuò)誤的是（B）。

A.進(jìn)程是程序在處理器上的一次執(zhí)行過程

B.一個(gè)進(jìn)程是由若干作業(yè)組成的

C.在線程出現(xiàn)后，進(jìn)程仍然是操作系統(tǒng)中資源分配的基本單位

D.進(jìn)程具有創(chuàng)建其他進(jìn)程的功能

6、在下述關(guān)于父進(jìn)程和子進(jìn)程的敘述中，正確的是（D）＜.

A.父進(jìn)程創(chuàng)建了子進(jìn)程，因此父進(jìn)程執(zhí)行完了，子進(jìn)程才能運(yùn)行

B.子進(jìn)程執(zhí)行完了，父進(jìn)程才能運(yùn)行

C.撤消子進(jìn)程時(shí)，應(yīng)該同時(shí)撤消父進(jìn)程

D.一個(gè)子進(jìn)程只有一個(gè)父進(jìn)程，但一個(gè)父進(jìn)程可以有多個(gè)子進(jìn)程

7、任何兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程之間（D）。

A.一定存在互斥關(guān)系B.一定存在同步關(guān)系

C.一定彼此獨(dú)立無關(guān)D.可能存在同步或互斥關(guān)系

8、調(diào)度程序每次把CPU分配給就緒隊(duì)列首進(jìn)程使用一個(gè)時(shí)間片，就緒隊(duì)列中的每個(gè)進(jìn)程輪

流地運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)這個(gè)時(shí)間片結(jié)束時(shí)，強(qiáng)迫一個(gè)進(jìn)程讓出處理器，讓它排列到就緒隊(duì)

列的尾部，等候下一輪調(diào)度。這種進(jìn)程調(diào)度方式稱為（D）調(diào)度,

A.最高響應(yīng)比優(yōu)先B.先來先服務(wù)

C.短作業(yè)優(yōu)先D.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

9、若當(dāng)前進(jìn)程因時(shí)間片用完而讓出處理器時(shí)，該進(jìn)程應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)椋ˋ）狀態(tài)。

A.就緒B.等待

C.運(yùn)行D.完成

10、在一個(gè)單核單處理器的系統(tǒng)中，若有3個(gè)進(jìn)程，且假定當(dāng)前時(shí)刻有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行態(tài),

則處于就緒態(tài)的進(jìn)程最多有（B）個(gè)。

A.1B.2

C.3D.4

11、下列作業(yè)調(diào)度算法中，（D）與作業(yè)的運(yùn)行時(shí)間和等待時(shí)間有關(guān)。

A.先來先服務(wù)算法B.短作業(yè)優(yōu)先算法

C.均衡調(diào)度算法D.最高響應(yīng)比調(diào)度算法

12、一作業(yè)8：00到達(dá)系統(tǒng)，估計(jì)運(yùn)行時(shí)間為1小時(shí)，若9：00開始執(zhí)行該作業(yè)，其響應(yīng)比

是（A

A.2B.1

C.3D.0.5

13、臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)程中訪問共享變量的（D）段。

A.管理信息B.信息存儲(chǔ)

C.數(shù)據(jù)D.程序

14、設(shè)與某資源關(guān)聯(lián)的信號量初值為3,當(dāng)前值為若M表示該資源的可用個(gè)數(shù)，N表示

等待該資源的進(jìn)程數(shù)，則M、N分別是（A）。

A.0、1B.1、0

C.1、2D.2、0

15＞設(shè)某個(gè)信號量S的初值為5。若執(zhí)行某個(gè)V（S）時(shí)，發(fā)現(xiàn)（A）時(shí)，則喚醒相應(yīng)等待

隊(duì)列中等待的一個(gè)進(jìn)程。

A.S的值小于或等于0B.S的值大于或等于5

C.S的值小于5D.S的值大于5

16、以下不屬于產(chǎn)生死鎖原因的是（B

A.因?yàn)橄到y(tǒng)資源不足

B.采用的進(jìn)程調(diào)度算法效率低下

C.進(jìn)程運(yùn)行推進(jìn)的順序不合適

D.資源分配不當(dāng)

17、在多進(jìn)程的并發(fā)系統(tǒng)中，不會(huì)因競爭（C）而產(chǎn)生死鎖。

A.打印機(jī)B.磁帶機(jī)

C.CPUD.磁盤

18、當(dāng)每類資源只有一個(gè)資源實(shí)例時(shí)，下列說法中不正確的是（C）o

A.有環(huán)必死鎖B.死鎖必有環(huán)

C.有環(huán)不一定死鎖D.死鎖進(jìn)程一定全在環(huán)中

19、有關(guān)死鎖的論述中，（C）是正確的。

A.系統(tǒng)中僅有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入了死鎖狀態(tài)

B.多個(gè)進(jìn)程由于競爭CPU而進(jìn)入死鎖

C.多個(gè)進(jìn)程由于競爭互斥使用的資源又互不相讓而進(jìn)入死鎖

D.由于進(jìn)程調(diào)用V操作而造成死鎖

20、進(jìn)程.資源分配圖是用于（D）。

A.死鎖的預(yù)防B.解決死鎖的靜態(tài)方法

C.死鎖的避免D.死鎖的檢測與解除

1.2填空題

1、Linux操作系統(tǒng)按照事件來源和實(shí)現(xiàn)手段將中斷分為（硬中斷）、（軟中斷）o

2、系統(tǒng)調(diào)用是通過（中斷）來實(shí)現(xiàn)的；發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用，處理器的狀態(tài)常從目態(tài)變?yōu)楣軕B(tài)。

3、在Linux系統(tǒng)中，創(chuàng)建進(jìn)程的原語是（fork）。

4、進(jìn)程的基本三狀態(tài)模型并不足夠描述進(jìn)程的真實(shí)的情況，進(jìn)程的五狀態(tài)模型增加了兩個(gè)

狀態(tài)，包括（新建狀態(tài)）和（終止?fàn)顟B(tài)）o

5、系統(tǒng)中進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志是（進(jìn)程控制塊PCB）。

6、進(jìn)程上下文包括了進(jìn)程本身和運(yùn)行環(huán)境，是對進(jìn)程執(zhí)行活動(dòng)全過程的靜態(tài)描述。進(jìn)程上

下文分成三個(gè)部分：（用戶級上下文（進(jìn)程的用戶地址空間內(nèi)容））、（寄存器級上下

文（硬件寄存器內(nèi)容））和（系統(tǒng)級上下文（與該進(jìn)程相關(guān)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)））o

7、進(jìn)程調(diào)度方式通常有（搶占）和（非搶占）兩種方式。

8、若信號量S的初值定義為10,則對S調(diào)用執(zhí)行了16次P操作和15次V操作后，S的值

應(yīng)該為（9）。

1.3簡答題

1、請簡單敘述進(jìn)程三態(tài)模型中的進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)化情況。

答：

?就緒態(tài)一運(yùn)行態(tài)：當(dāng)調(diào)度程序選擇一個(gè)新的進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，進(jìn)程會(huì)由就緒態(tài)切換到運(yùn)

行態(tài)；

?運(yùn)行態(tài)一就緒態(tài)：當(dāng)運(yùn)行進(jìn)程用完了獲得的時(shí)間片時(shí)，進(jìn)程就會(huì)被中斷，由運(yùn)行態(tài)

切換到就緒態(tài)，或是因?yàn)橐桓邇?yōu)先級進(jìn)程處于就緒狀態(tài)，正在運(yùn)行的低優(yōu)先級進(jìn)程

會(huì)被中斷而由運(yùn)行態(tài)切換到就緒態(tài)；

?運(yùn)行態(tài)一等待態(tài)：以下幾種情況會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程會(huì)由運(yùn)行態(tài)切換到等待態(tài)，例如當(dāng)一進(jìn)

程必須等待時(shí)，或是操作系統(tǒng)尚未完成服務(wù)，進(jìn)程對一資源的訪問尚不能進(jìn)行時(shí)，

還有初始化I/O且必須等待結(jié)果時(shí)，在進(jìn)程間通信時(shí)，進(jìn)程等待另一進(jìn)程提供輸入

時(shí)等；

?等待態(tài)一就緒態(tài)：當(dāng)進(jìn)程所等待的事件發(fā)生時(shí)，例如資源申請獲得滿足時(shí)，或是等

待的數(shù)據(jù)或信號到來時(shí)，進(jìn)程就可能由等待態(tài)切換到就緒態(tài)。

2、進(jìn)程創(chuàng)建來源于以下事件：提交一個(gè)批處理作業(yè)；在終端上交互式的登錄；操作系統(tǒng)創(chuàng)

建一個(gè)服務(wù)進(jìn)程；進(jìn)程孵化新進(jìn)程；等等。請描述進(jìn)程的創(chuàng)建過程。

答：

①系統(tǒng)在進(jìn)程表中增加一項(xiàng)，并從PCB池中取一個(gè)空白PCB；

②為新進(jìn)程的進(jìn)程映像分配地址空間。傳遞環(huán)境變量，構(gòu)造共享地址空間；

③為新進(jìn)程分配資源，除內(nèi)存空間外，還有其他各種資源；

④查找輔存，找到進(jìn)程正文段并裝到正文區(qū)；

⑤初始化進(jìn)程控制塊，為新進(jìn)程分配進(jìn)程標(biāo)識符，初始化PSW；

?加入就緒進(jìn)程隊(duì)列，將進(jìn)程投入運(yùn)行；

⑦通知操作系統(tǒng)的某些模塊，如記賬程序、性能監(jiān)控程序。

3、請簡述時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的工作流程和確定時(shí)間片大小需要考慮的因素。

答：

1、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的工作流程：

?系統(tǒng)將所有的就緒進(jìn)程按先來先服務(wù)的原則排成一個(gè)隊(duì)列，每次調(diào)度時(shí)把CPU分配給

隊(duì)首進(jìn)程，并令其執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。

?當(dāng)執(zhí)行的時(shí)間片用完時(shí)，由系統(tǒng)中的定時(shí)器發(fā)出時(shí)鐘中斷請求，調(diào)度程序停止該進(jìn)程的

執(zhí)行，并將它送到就緒隊(duì)列的末尾，等待下一次執(zhí)行。

?進(jìn)行進(jìn)程切換，把處理器分配給就緒隊(duì)列中新的隊(duì)首進(jìn)程。

2、時(shí)間片大小的確定要從進(jìn)程個(gè)數(shù)、切換開銷、系統(tǒng)效率和響應(yīng)時(shí)間等方面考慮：

?時(shí)間片取值太小，多數(shù)進(jìn)程不能在一個(gè)時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行完畢，切換就會(huì)頻繁，開銷顯著增

大，從系統(tǒng)效率來看，時(shí)間片取大一點(diǎn)好。

?時(shí)間片取值太大，隨著就緒隊(duì)列里進(jìn)程數(shù)目增加，輪轉(zhuǎn)一次的總時(shí)間增大，對進(jìn)程的響

應(yīng)速度放慢了。為滿足響應(yīng)時(shí)間要求，要么限制就緒隊(duì)列中進(jìn)程數(shù)量，要么采用動(dòng)態(tài)時(shí)

間片法，根據(jù)負(fù)載狀況及時(shí)調(diào)整時(shí)間片的大小。

4、有兩個(gè)優(yōu)先級相同的并發(fā)運(yùn)行的進(jìn)程P1和P2,各自執(zhí)行的操作如下，信號量S1和S2

初值均為0,y和z的初值為0。

Cobegin

Pl：P2：

beginbegin

y：=0;x:=2;

y:=y+4;x:=x+6;

V(S1);P(S1);

z:=y+3;x:=x+y;

P(S2);V(S2);

y:=z+yz:=z+x;

endend

Coend

試問Pl、P2并發(fā)執(zhí)行后，x、y、z的值有幾種可能，各為多少？

答:

1：x=12,y=ll,z=19o

2：x=12,y=23,z=19o

3：x=12>y=l1,z=7。

5、為什么說最高響應(yīng)比優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法是對先來先服務(wù)以及短作業(yè)優(yōu)先這兩種調(diào)度算法

的折中？

答：

先來先服務(wù)的作業(yè)調(diào)度算法，重點(diǎn)考慮的是作業(yè)在后備作業(yè)隊(duì)列里的等待時(shí)間，因此對短作

業(yè)不利；短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，重點(diǎn)考慮的是作業(yè)所需的CPU時(shí)間，因此對長作業(yè)不利。

最高響應(yīng)比優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法，總是在需要調(diào)度時(shí)，考慮作業(yè)已經(jīng)等待的時(shí)間和所需運(yùn)行時(shí)

間之比，即:

I+（作業(yè)已等待時(shí)間/作業(yè)所需CPU時(shí)間）

比值的分母是一個(gè)不變的量。隨著時(shí)間的推移，一個(gè)作業(yè)的“已等待時(shí)間”會(huì)不斷發(fā)生變化，

也就是分子在不斷地變化。

顯然，短作業(yè)比較容易獲得較高的響應(yīng)比。這是因?yàn)樗姆帜篙^小，只要稍加等待，整個(gè)比

值就會(huì)很快上升。另一方面，長作業(yè)的分母雖然很大，但隨著它等待時(shí)間的增加，比值也會(huì)

逐漸上升，從而獲得較高的響應(yīng)比。

可見最高響應(yīng)比優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法，既照顧到了短作業(yè)的利益，也照顧到了長作業(yè)的利益,

是對先來先服務(wù)以及短作業(yè)優(yōu)先這兩種調(diào)度算法的一種折中。

6、請對比操作系統(tǒng)中“死鎖”和“仇餓”問題。

答：

?死鎖是因進(jìn)程競爭資源，但系統(tǒng)擁有資源的數(shù)量有限，或并發(fā)進(jìn)程推進(jìn)的順序不當(dāng)而造

成的一種永遠(yuǎn)等待資源的僵局。

?饑餓是指每個(gè)資源占用者都在有限時(shí)間內(nèi)釋放占用的資源,但申請進(jìn)程仍然長時(shí)間得不

到資源的現(xiàn)象，常常是策略不公平的體現(xiàn)。

7、一個(gè)計(jì)算機(jī)有6臺(tái)設(shè)備X,有n個(gè)進(jìn)程競爭使用，每個(gè)進(jìn)程最多需要兩臺(tái)。n最多為多

少時(shí)，系統(tǒng)不存在死鎖的危險(xiǎn)？

答：

由于每個(gè)進(jìn)程最多需要兩臺(tái)設(shè)備X,考慮極端情況：每個(gè)進(jìn)程已經(jīng)都申請了一臺(tái)。那么只要

還有一臺(tái)空閑，就可以保證所有進(jìn)程都可以完成。也就是說當(dāng)有條件：n+l=6（即n=5）時(shí),

系統(tǒng)就不存在死鎖的危險(xiǎn)。

8、3個(gè)進(jìn)程P|、P2和P3并發(fā)工作。進(jìn)程Pi需用資源S3和S"進(jìn)程P2需用資源與和S2；

進(jìn)程P3需用資源S2和S3。

（1）若對資源分配不加限制，會(huì)發(fā)生死鎖情況，請畫出發(fā)生死鎖時(shí)，3個(gè)進(jìn)程和3個(gè)資源

之間的進(jìn)程資源分配圖。

（2）為保證進(jìn)程正確工作，應(yīng)采用怎樣的資源分配策略。

答：

（1）不加限制會(huì)出現(xiàn)死鎖情況：

（2）可以采用的方法有多種，下面是幾種可行的方法：

?分配資源時(shí)，一次性分配該進(jìn)程運(yùn)行過程中所需的所有資源。破壞了死鎖的必要條件之

一”請求和保持條件

?申請資源時(shí)，如果不能立即獲得新的資源，則釋放已經(jīng)獲得的資源。破壞死鎖的必要條

件之一”不可剝奪條件

?對所有的資源進(jìn)行編號，每個(gè)進(jìn)程在申請資源時(shí)，嚴(yán)格按照資源編號遞增的次序申請資

源。這種方法是破壞了死鎖的必要條件之一“環(huán)路等待條件

1.4解答題

1、某系統(tǒng)有三個(gè)作業(yè):

作業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間

18.81.5

29.00.4

39.51.0

系統(tǒng)確定在它們?nèi)康竭_(dá)后，開始采用響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，并忽略系統(tǒng)調(diào)度時(shí)間。試

問對它們的調(diào)度順序是什么？各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？請寫出計(jì)算過程，并填寫下面表格。

答：

三個(gè)作業(yè)是在9.5時(shí)全部到達(dá)的。這時(shí)它們各自的響應(yīng)比如下：

作業(yè)1的響應(yīng)比=(9.5-8.8)/1.5=0.46

作業(yè)2的響應(yīng)比=(9.5-9.0)/0.4=1.25

作業(yè)3的響應(yīng)比二(9.5-9.5)/1.0=0

因此，最先應(yīng)該調(diào)度作業(yè)2運(yùn)行，因?yàn)樗捻憫?yīng)比最高。它運(yùn)行了0.4后完成，這時(shí)的時(shí)間

是9.9。再計(jì)算作業(yè)1和3此時(shí)的響應(yīng)比：

作業(yè)1的響hk比=(9.9一8.8)/1.5=0.73

作業(yè)3的響應(yīng)比=(9.9-9.5)/1.0=0.40

因此，第二個(gè)應(yīng)該調(diào)度作業(yè)1運(yùn)行，因?yàn)樗捻憫?yīng)比最高。它運(yùn)行了1.5后完成，這時(shí)的時(shí)

間是11.4。第三個(gè)調(diào)度的是作業(yè)3,它運(yùn)行了1.0后完成，這時(shí)的時(shí)間是12.4。整個(gè)實(shí)施過

程如下。

作業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間

18.81.59.911.42.6

29.00.49.59.90.9

39.51.011.412.42.9

作業(yè)的調(diào)度順序是2—1—3。各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間為：作業(yè)1為0.9；作業(yè)2為2.6；作業(yè)3為2.9。

2、有一個(gè)具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的非搶式調(diào)度算法，進(jìn)程

調(diào)度采用以優(yōu)先數(shù)為基礎(chǔ)的搶占式調(diào)度算法，在下表所示的作業(yè)序列中，作業(yè)優(yōu)先數(shù)即

為進(jìn)程優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先級越高。

作業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間優(yōu)先數(shù)

A10:0040分鐘5

B10:2030分鐘3

C10:3050分鐘4

D10:5020分鐘6

列出所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間及結(jié)束時(shí)間，并計(jì)算平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間。

答：

(1)每個(gè)作業(yè)運(yùn)行將經(jīng)過兩個(gè)階段：作業(yè)調(diào)度(SJF算法)和進(jìn)程調(diào)度(優(yōu)先數(shù)搶占式)。另

外，批處理最多容納2道作業(yè)，更多的作業(yè)將在后備隊(duì)列等待。

時(shí)間（分鐘）10:0010:2010:3010:5011:,1012:p012二0.

111

!AB!ACD.

CPU,；__________1

ADD.

進(jìn)程就緒隊(duì)列.1_____1

作業(yè)后備隊(duì)列.C~

a)10:00,作業(yè)A到達(dá)并投入運(yùn)行。

b)10:20,作業(yè)B到達(dá)且優(yōu)先權(quán)高于作業(yè)A,故作業(yè)B投入運(yùn)行而作業(yè)A在就緒

隊(duì)列等待。

010:30,作業(yè)C到達(dá)，因內(nèi)存中已有兩道作業(yè)，故作業(yè)C進(jìn)入作業(yè)后備隊(duì)列等待。

d)10:50,作業(yè)B運(yùn)行結(jié)束，作業(yè)D到達(dá)，按短作業(yè)優(yōu)先算法，作業(yè)D被裝入內(nèi)

存進(jìn)入就緒隊(duì)列。而由于作業(yè)A的優(yōu)先級高于作業(yè)D,故作業(yè)A投入運(yùn)行。

e)11:10,作業(yè)A運(yùn)行結(jié)束，作業(yè)C被調(diào)入內(nèi)存，且作業(yè)C的優(yōu)先級高于作業(yè)D,

故作業(yè)C投入運(yùn)行。

D12:00,作業(yè)C運(yùn)行結(jié)束，作業(yè)D投入運(yùn)行。

g)12:20,作業(yè)D運(yùn)行結(jié)束。

各作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間為：作業(yè)A70,作業(yè)B30,作業(yè)C90,作業(yè)D90。

(2)平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間為70分鐘。

作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間運(yùn)行結(jié)束時(shí)間作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間

A10:0011:107070

B10:2010:5030

C11:1012:0090

D10:5012:2090

3、有一個(gè)垃圾分揀機(jī)器人系統(tǒng)，擁有兩個(gè)機(jī)器手臂，可分別自動(dòng)在垃圾箱里面分揀可回收

易拉罐和塑料瓶。設(shè)分揀系統(tǒng)有二個(gè)進(jìn)程P1和P2,其中P1驅(qū)動(dòng)左臂揀易拉罐；P2驅(qū)動(dòng)右

臂揀塑料瓶。規(guī)定每個(gè)手臂每次只能揀一個(gè)物品；當(dāng)一個(gè)手臂在揀時(shí)，不允許另一個(gè)手臂去

揀；當(dāng)一個(gè)手臂揀了一個(gè)物品后，必須讓另一個(gè)手臂去揀。試用信號量和P、V操作實(shí)現(xiàn)兩

進(jìn)程PI和P2能并發(fā)正確執(zhí)行的程序。

答：

實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)進(jìn)程的同步問題，設(shè)信號量S1和S2分別表示可揀易拉罐和塑料瓶，不失一

般性，若令先揀易拉罐。

varSl,S2:scmaphorc;Sl:=l;S2:=0;

cobegin

{

processPl

begin

repeat

P(S1);

揀易拉罐

V(S2);

untilfalse;

end

processP2

begin

repeat

P(S2);

揀塑料瓶

V(S1);

untilfalse;

end

)

coend.

4.桌上有一只空盤子，允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果和桔子，兒子專等著取盤

中的桔了然后吃掉，女兒專等著取盤中的蘋果然后吃掉。規(guī)定盤了??次只能放只水果，盤

子中水果沒有被取走時(shí)，爸爸不可放新水果；盤子中沒有水果時(shí)，女兒和兒子來取水果時(shí)將

需等待。請用信號量和P、V原語實(shí)現(xiàn)爸爸、兒子、女兒3個(gè)并發(fā)進(jìn)程的同步。

答：

設(shè)置3個(gè)信號量：

inlS=l;〃盤子是否為空，開始為空

intSa=0;//盤子是否有蘋果

intSb=0;//盤子是否有桔子

Cobegin

Father()

{

While(l)

(

P(S);

水果放入盤中；

If(放入的是桔子)V(Sb);

ElseV(Sa);

)

Son()

(

While(l)

(

P(Sb);

從盤中取出桔子；

V(s)；

吃桔子；

)

}

Daughter()

{

While(l)

{

P(Sa);

從盤中取出蘋果；

V(S);

吃蘋果；

1

)

Coend

5、內(nèi)存中有一組緩沖區(qū)被多個(gè)生產(chǎn)者進(jìn)程、多個(gè)消費(fèi)者進(jìn)程共享使用，總共能存放10個(gè)數(shù)

據(jù)，生產(chǎn)者進(jìn)程把生成的數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)，消費(fèi)者進(jìn)程從緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)使用。緩沖區(qū)滿

時(shí)生產(chǎn)者進(jìn)程就停止將數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)，緩沖區(qū)空時(shí)消費(fèi)者進(jìn)程停止取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的存入和

取出不能同時(shí)進(jìn)行，試用信號量及P、V操作來實(shí)現(xiàn)該方案。

答：

semaphoremutex,empty,full;

mutex=l;〃互斥信號量

empty=10;〃生產(chǎn)者進(jìn)程的同步信號量

full=0;〃消費(fèi)者進(jìn)程的同步信號量

cobegin

processPi//生產(chǎn)者進(jìn)程

(

while(1){

生產(chǎn)數(shù)據(jù)x;

P(empty)〃看看是否還有空間可放

P(mutex);〃互斥使用

放入；

V(full);///增1(可能喚醒一個(gè)消費(fèi)者)

V(mutcx);

}

)

processCj〃消費(fèi)者進(jìn)程

(

while(1){

P(full)〃看看是否有數(shù)據(jù)

P(mutex);〃互斥使用

取出；

V(cmtpy);〃增1(可能喚醒一個(gè)生產(chǎn)者)

V(mutex);

coend

6、假定系統(tǒng)有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程read,move和print共享緩沖器B1和B2。進(jìn)程read負(fù)責(zé)從輸

入設(shè)備上讀信息，每讀出一個(gè)記錄后把它存放到緩沖器B1中。進(jìn)程move從緩沖器B1中

取出一記錄，加工后存入緩沖器B2.進(jìn)程prim將B2中的記錄取出打印輸出。緩沖器B1

和B2每次只能存放一個(gè)記錄。要求三個(gè)進(jìn)程協(xié)調(diào)完成任務(wù)，使打印出來的與讀入的記錄的

個(gè)數(shù)，次序完全一樣。請用信號量和P、V操作，寫出它們的并發(fā)程序。

答：

beginSR,SMI,SM2,SP:semaphore;

Bl,B2:record;

SR:=1;SMl:=0;SM2:=l;SP:=O

cobegin

processread

X:record;

beginR:(接收來自輸入設(shè)備上一個(gè)記錄)

X:=接收的一個(gè)記錄；

P(SR)；

Bk=X;

V(SM1);

gotoR;

end;

Processmove

Y:record;

begin

M:P(SM1);

Y:=B1;

V(SR)

加工Y

P(SM2)；

B2:=Y;

V(SP);

gotoM;

end;

Processprint

Z:record;

begin

P:P(SP);

Z:=B2;

V(SM2)

打印Z

gotoP;

end;

coend;

end;

7、用銀行家算法避免系統(tǒng)死鎖:

進(jìn)程已占有資源數(shù)最大需求數(shù)

ABCDABCD

P130114111

P201000212

P311104210

P411011111

P500002110

當(dāng)前系統(tǒng)資源總量為A類6個(gè)、B類3個(gè)、C類個(gè)4、D類2個(gè)。

(1)系統(tǒng)是否安全？請分析說明理由。

(2)若進(jìn)程B請求(0,0J0),可否立即分配？請分析說明理由。

答：

(1)

由已知條件可得Need和Avaiable矩陣如下：

進(jìn)程分配矩陣尚需矩陣(Need)可用資源數(shù)向量(Avaiable)

P1301111001020

P201000112

P311103100

P411010010

P500002110

利用銀行家算法對此時(shí)刻的資源分配情況進(jìn)行分析如下表:

進(jìn)程WorkNeedAllocationWork+AIlocationFinish

P41020001011012121true

PI2121110030115132true

P25132011201005232true

P35232310011106342true

P56342211000006342true

從上述分析可知，存在一個(gè)安全序列D,A,B,C,E,(答案不唯一)，故當(dāng)前系統(tǒng)是

否安全的。

(2)若進(jìn)程B請求(0,0』,0),試分配并修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)?

進(jìn)程分配矩陣尚需矩陣(Need)可用資源數(shù)向量(Avaiable)

Pl301111001010

P201100102

P311103100

P411010010

P500002110

利用銀行家算法對此時(shí)刻的資源分配情況進(jìn)行分析如下表:

進(jìn)程WorkNeedAllocationWork+AIlocationFinish

P41010001011012111true

P12111110030115122true

P25122010201105232true

P35232310011106342true

P56342211000006342true

從上述分析可知，存在安全序列D,A,B,C,E,（答案不唯一）故系統(tǒng)仍是否安全的，

因此可以立即分配。

8、假定系統(tǒng)中有五個(gè)進(jìn)程｛PO、Pl、P2、P3、P4｝和三種類型資源｛A、B、C｝,A、B、C

資源的總數(shù)量分別為10、5、7。各