1、 进程在信号量上执行V操作后,不会对自己有任何影响,但当信号量的值不大于0时,需要唤醒在该信号量上所对应的等待队列中的进程。2、设课程的前驱、后继关系如下,若每修一门课程看作进程Px(x1.6)试用P、V操作算法描述这种前驱与后继关系。答:Semaphore:S1:=S2:=S3:=S4:=S5:=S6:=0;Begin Cobegin P1、P2、P3、P4、P5、P6 coend; end.P1() P2() P3()Begin begin begin 修计算机导论; P(S1); P(S2); V(S1); 修高级语言程序设计 修计算机组成原理; V(S2); V(S3) V(S4);E
2、nd; End; End;P4() P5() P6()Begin begin begin P(S3); P(S4); P(S5); 修数据结构; 修86汇编语言; P(S6); V(S5); V(S6); 修操作系统; End;习题四1、有三个进程 R、W1、W2,进程 R 从输入设备上读数据送缓冲区 B,若是奇数由 W1 进程从 B 取数输出;若是偶数则由 W2 进程从 B 取数输出。设缓冲区 B 只有一个单元,试用信号量机制设计实现算法。1、se,sf1,sf2:semaphore;se:=1;sf1:=sf2:=0; R()、W1()、W2()并发执行Process R process
3、W1 process W2repeat repeat repeat 读数; P(sf1); P(sf2); P(se); 从B中取数; 从B中取数; 送数到B; V(se); V(se); if B mod 2!=0 then until false until false V(sf1); else V(sf2);until false2、设有一台计算机,挂有一台输入机和一台打印机。现在从输入机上把数据输入到缓冲区 B 中,处理程序处理后再把结果送到缓冲区B中,(设B只能放1个数据)然后在打印机上输出。问: (1)系统可设哪些进程来完成这一任务? (2)这些进程之间有什么样的制约关系? (3)
4、用 PV 操作写出这些进程的同步算法. (1) 输入进程、处理进程、输出进程 (2) 处理进程不能在输入进程之前执行、输出进程不能在处理进程之前执行;输入进程在未得到处理进程、输出进程的消息前不能运行。 (3) 输入()、处理()、输出()进程并发执行Semaphore:s1、s2、s3;=1;S2: process 输入() process 处理() process 输出() L1: 读数 L2: P(S2) L3: P(S3) P(S1) 从B取数处理后再送B 从B取数输出 送数到B V(S3) V(S1) V(S2) Goto L2 Goto L3 Goto L1 习题五1、设系统中有
5、M 个资源,N 个进程,每个进程都要求 K 个资源;若 M=5、N=5、K=2,问:(1)如何分配会导致死锁?(2)要不死锁应该如何分配? 如果对每个进程平均分配1个资源,则系统中的可用资源为 0,而每个进程都还需要1个资源,才能向前推进;因此、系统发生死锁。 只要保证有1个进程能获得2个资源,则它在有限的时间内就可以运行完成并释放资源,这样系统就不会死锁。例如、先给4个进程各分配1个资源,让它们先运行,通过安全性算法测试可以知道第5个进程的资源申请将被拒绝;再把最后1个资源分配给这4个进程中的1个即可。2、假设甲、乙、丙三个并发进程间的PV操作同步算法如下所示, 信号量S1,S2,S3 的初
6、值都为1,问这些算法在什么情况下发生死锁?如何防止死锁? 甲 乙 丙 . . .L1:P(S1) L2:P(S2) L3:P(S3) P(S2) P(S3) P(S1) V(S2) V(S3) V(S1) V(S1) V(S2) V(S3) goto L1 goto L2 goto L3甲P(S1)后暂停、乙P(S2) 后暂停、丙P(S3) 后暂停 采用按序分配,丙改为P(S1)、P(S3)。也可以改甲或乙进程的P、V操作次序,以限制进程的并发执行。习题六1.设有5个哲学家,共享一张放有五把椅子的桌子,每人分得一把椅子。但是,桌子上总共只有5支筷子,在每人两边分开各放一支。哲学家们在肚子饥饿时
7、才试图分两次从两边拾起筷子就餐。条件:(1) 只有拿到两支筷子时,哲学家才能吃饭。(2) 如果筷子已在他人手上,则该哲学家必须等待到他人吃完之后才能拿到筷子。(3) 任一哲学家在自己未拿到两支筷子吃饭之前,决不放下自己手中的筷子。试:(1)描述一个保证不会出现两个邻座同时要求吃饭的通信算法。(2)描述一个既没有两邻座同时吃饭,又没有人饿死(永远拿不到筷子)的算法。(3) 在什么情况下,5 个哲学家全部吃不上饭?使用非对称解决 即奇数号的哲学家先拿起他左边的筷子,接着拿起他右边的筷子,而偶数号的哲学家先拿起他右边的筷子,接着再拿他左边的筷子。(1)设信号量c0c4,初始值均为1,分别表示i号筷子
8、被拿(i=0,1,2,3,4),send(i):第i个哲学家要吃饭beginthink;P(ci); P(ci+1 mod 5);eat;V(ci+1 mod 5); V(ci);该过程能保证两邻座不同时吃饭,但会出现5个哲学家一人拿一只筷子,谁也吃不上饭的死锁情况(2)解决的思路:让奇数号的哲学家先取右手边的筷子,让偶数号的哲学家先取左手边的筷子.这样,任何一个哲学家拿到一只筷子之后,就已经阻止了他邻座的一个哲学家吃饭的企图,除非某个哲学家一直吃下去,否则不会有人会饿死. 第i个哲学家要吃饭BeginIf i mod 2=0 then P(ci); P(ci+1mod 5)V(ci; ci+
9、1 mod 5) else P(ci+1 mod 5)P(ci)EatV(ci+1 mod 5)V(ci) End(3)非对称解决,并发主程序略Program diningphilosophers; Var chopstick:array0.4 of semaphore(:=1),i:integer;Procedure philosopher(i:integer);RepeatThink;If(i mod 2!=0) thenBeginP(chopsticki);P(chopstick(i+1) mod 5);吃面;V(chopstick(i+1) mod 5);V(chopsticki);EndElseP(chopstick(i+1) mod 5);P(chopsticki);Forever习题七1、某程序在虚拟(逻辑)地址100处有一条取数指令LOAD 1,500 而500单元存放数据51888。若程序分配
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