操作系统习题答案第Word文件下载.docx
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processmanager;
processwriter;
beginbeginbegin
LI:
readamessageintox;
L2:
P（smanage）;
L3:
P（swnte）;
P（sread）;
x:
=B[mptr];
=B[swrite];
B[rptr]:
=x;
mptr:
=（mptr+1）modk;
wptr:
=（wptr+1）modk;
Rptr:
=（rptr+1）modk;
managethemessageinx;
V（sread）;
V（smanage）;
B[mptr]:
printthemessageinx;
GotoL1;
V（swrite）;
gotoL3;
End;
gotoL2;
end;
coend
2）varA,B:
array[0,k-l]ofitem;
sPut1:
semaphore:
=k;
SPut2:
semaPhore:
sget1:
sget2:
put1：
integer：
=O;
put2：
get1：
get2:
cobegin
processnmanager;
processWriter;
Ll:
readamessageintox;
P（sgetl）;
P（sgetZ）;
P（SPut1）;
=A[get1];
=B[get2];
A[put1]:
=x;
get1：
（get1+1）modk;
get2:
=（get2+l）modk;
Put1:
=（put1+1）modk;
V（sput1）;
V（sput2）;
V（sget1）;
managethemessageintox;
P（sput2）;
Put2:
=（put2+1）modk;
V（sget2）;
GotoL2;
End;
Coend
2设有n个进程共享一个互斥段，如果：
（1）每次只允许一个进程进入互斥段；
（2）每次最多允许m个进程（m簇n）同时进入互斥段。
试问：
所采用的信号量初值是否相同？
信号量值的变化围如何？
所采用的互斥信号量初值不同。
1）互斥信号量初值为1，变化围为［-n＋l,1］。
当没有进程进入互斥段时，信号量值为1；
当有1个进程进入互斥段但没有进程等待进入互斥段时，信号量值为O；
当有1个进程进入互斥段且有一个进程等待进入互斥段时，信号量值为-1；
最多可能有n-1个进程等待进入互斥段，故此时信号量的值应为-（n-1）也就是-n+1。
2）互斥信号量初值为m，变化围为［-n＋m,m］。
当没有进程进入互斥段时，信号量值为m；
当有1个进程进入互斥段但没有进程等待进入互斥段时，信号量值为m-1：
当有m个进程进入互斥段且没有一个进程等待进入互斥段时，信号量值为0：
当有m个进程进入互斥段且有一个进程等待进入互斥段时，信号量值为一l；
最多可能有n-m个进程等待进入互斥段，故此时信号量的值应为-（n-m）也就是-n+m.
3有两个优先级相同的进程P1和P2，各自执行的操作如下，信号量S1和S2初值均为0。
试问Pl、P2并发执行后，x、y、z的值各为多少？
P1:
P2:
Beginbegin
Y:
=1;
=y+3;
=x+5;
V（S1）;
P（S1）;
Z:
=Y+1;
X:
X+Y;
P（s2）;
V（S2）;
=z+y;
z:
=z+x;
Endend
答：
现对进程语句进行编号，以方便描述．
P1:
P2:
beginbegin
y:
=1；
①x:
=1;
⑤
=y+3；
②x：
x+5;
⑥
Y+1；
③x：
X＋Y;
⑦
④z：
=Z+X；
⑧
Endend
①、②、⑤和⑥是不相交语句，可以任何次序交错执行，而结果是唯一的。
接着无论系统如何调度进程并发执行，当执行到语句⑦时，可以得到x=10,y=4。
按Bernstein条件，语句③的执行结果不受语句⑦的影响，故语句③执行后得到z=5。
最后，语句④和⑧并发执行，这时得到了两种结果为：
语句④先执行：
x=10,y=9,z=150
语句⑧先执行：
x=10,y=19,z=15
此外，还有第三种情况，语句③被推迟，直至语句⑧后再执行，于是依次执行以下三个语句：
7：
二z+X:
z:
=y+1;
＝Z十y;
这时z的值只可能是y＋1=5，故y=Z＋Y=5+4=9，而x=10。
第三种情况为：
x=10，Y=9,Z=5。
4有一阅览室，读者进入时必须先在一登记表上登记，该表为每一座位列出一个表目，包括座号、，读者离开时要注销登记信息；
假如阅览室共有100个座位。
试用：
l）信号量和P、V操作；
2）管程，来实现用户进程的同步算法。
1）使用信号量和P、v操作：
varname：
array[l…100]ofA;
A=record
number：
integer;
name：
string;
end
fori:
=1to100do{A[i].number：
i；
A[i].name:
null;
}
mutex,seatcount:
semaphore;
i:
integer；
mutex:
=l;
seatcount:
=100;
{
processreaderi（varreadename：
string）（i=1,2…）
P（seatcount）;
P（mutex）;
=1to100doi++
ifA[i].name＝nullthenA[i].name：
readername；
readergettheseatnumber=i；
/*A[I].number
V（mutex）
进入阅览室，座位号i，座下读书；
P（mutex）;
A[i]name：
null;
V（mutex）;
V（seatcount）;
离开阅览室；
}
2）使用管程操作：
TYPEreadbook=monitor
VARR:
condition;
I,seatcount：
integer;
array[l:
100]ofstring;
DEFINErcadercome,readerleave;
USEcheck,wait,signal,release;
Procedurereadercome（readername）
begin
check（IM）;
ifseatcount≥100wait（R,IM）
seatcount:
=seatcount+1;
fori=1to100doi++
ifname[i]==nullthenname[i]:
=readername;
gettheseatnumber=i;
release（IM）;
procedurereaderleave（readername）
seatcount--;
fori=1to100doi++
ifname［i］readernamethenname［i］:
=1OO;
name:
＝null;
processreaderi（i=1,2．…）
begin
readercome（readername）;
readthebook;
readerleave（readername）;
leavethereadroom;
coend.
5.在一个盒子里，混装了数量相等的黑白围棋子·
现在用自动分拣系统把黑子、白子分开，设分拣系统有二个进程P1和P2，其中P1拣白子；
P2拣黑子。
规定每个进程每次拣一子；
当一个进程在拣时，不允许另一个进程去拣；
当一个进程拣了一子时，必须让另一个进程去拣．试写出两进程P1和P2能并发正确执行的程序。
答1：
实质上是两个进程的同步问题，设信号量s1和s2分别表示可拣白子和黑子，不失一般性，若令先拣白子。
varS1,S2:
semaphore;
S1:
=l;
S2：
=0;
processP1
repeat
P（S1）;
拣白子
V（S2）;
untilfalse;
processP2
repeat
P（S2）;
拣黑子
V（S1）;
coend.
答2:
TYPEpickup-chess=MONITOR
VARflag:
boolean;
S-black,s-white:
codition;
DEFINEpickup-black,pickup-white;
USEwait,signal,check,release;
procedurepickup-black;
check（IM）
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