操作系统同步互斥练习题Word文档下载推荐.docx

1、 V（S2）； GO TO L2；Process Son:L3: P（S2）; Get Orange; V（S）；Process Daughter:L4: P（S1）; Get Apple; GO TO L4；CoEnd;2、 写者优先的“读者写者”问题：1）共享读2）互斥写、读写互斥3）写者优先于读者（一旦有写者，则后续 读者必须等待，唤醒时优先考虑写者）wmutex:semaphore=1 /读者与写者之间、写者与写者之间互斥使用共享数据S：semaphore=1 /当至少有一个写者准备访问共享数据时，它可使后续的读者等待写完成S2：semaphor1 /阻塞第二个以后的等待读者readc

2、ount,writecount: semaphore = 0,0; /当前读者数量、写者数量mutex1 :semaphore = 1 /多个读者互斥使用readcountmutex2 :semaphore = 1 /多个写者互斥使用writecount Reader: begin Repeat Wait（S2）； wait（S）; wait（mutex1） if readcount=0 then wait（wmutex）; readcount+; signal （mutex1）; signal（S）; signal（S2）； reading wait（mutex1）; readcount-;

3、 if readcount=0 then signal（wmutex）; signal（mutex1）; until false; begin; writer: repeat; wait（mutex2）; if writecount=0 then wait（S）; writecount+; signal （mutex2）; wait（wmutex）; writing signal（wmutex）; writecount-;if writecount=0 then signal（S）; end; coend;4、有一个仓库，可以存放A、B两种产品，但要求：1 每次只能存入一种产品（A或B）；2

4、A产品数量B产品数量M；3 B产品数量A产品数量N；其中M、N是正整数，使用P、V操作描述产品A与产品B的入库过程。Mutex,Sa,Sb: Semaphore;Mutex =1;Sa=M-1;Sb=N-1;CoBegin: Process PA: Begin Loop: P（Sa）; P（Mutex）; 产品A入库； V（Mutex）; V（Sb）; Goto Loop; End; Process PB: P（Sb）; 产品B入库； V（Sa）;5、进程A1、A2、An1通过m个缓冲区向进程B1、B2Bn2不断地发送消息。发送和接收工作遵循如下规则：（1） 每个发送进程一次发送一个消息，写入

5、一个缓冲区，缓冲区大小等于消息长度；（2） 对每一个消息，B1，B2，Bn都必须接收一次，读入各自的数据区内；（3）m个缓冲区都满时，发送进程等待；没有可读的消息时，接收进程等待。解答：本题是生产者消费者问题的一个变形，一组生产者A1，A2，.An1和一组消费者B1，B2，Bn2公用m个缓冲区，每个缓冲区只要写一次，但需要读n2次，因此，我们可以把这一组缓冲区看成n2组缓冲区，每个发送者需要同时写n2组缓冲区，而每一个接收者只需读它自己对应的那组缓冲区中的对应单元。 Mutex,emptyn2,fulln2:semaphore; Mutex=1; /多进程互斥使用缓冲区empty0,1,n2=

6、m,m,m;full0,1,.n2=0,0,0;int I; Process Ai Begin:Int I;For （ I=0; In2; I+） P （emptyI）;P（Mutex）;将消息放入缓冲区；v（Mutex）;for（ I=0; I N） then v（mutex）; exit shop; else count +; if （ count 1）then p（sofa）; sit on sofa; p（empty）; get up from sofa; v（sofa）; else /count=1 sit on the baber_chair; v（full）; p （cut）;

7、pay; v（payment）; p（receipt）; get up from the baber_chair; v（empty）; p（mutex） count-; Process Barber: P（full）; Cut hair; V（cut）; P（payment）; Accept payment; V（receipt）;7、一个海底隧道中只有一个车道，规定同一个方向的可以连续过隧道；某方向有列车过隧道时，另一个方向的列车就要等待，现在东岸和西岸都有列车要过隧道，如果把每个过隧道的列车看作一个进程，为保证安全，使用P、V操作实现正确管理。8、如果系统中有N个进程， 运行进程最多几个，

8、最少几个？ 就绪进程最多几个，最少几个？ 等待进程最多几个，最少几个？ 运行进程最多1个，最少0个； 就绪进程最多N-1个，最少0个； 等待进程最多N个，最少0个；9、教材作业第25题:（1） 具有忙等待的关锁和开锁原语:Lock（W）: While W=1 Do No Operation;W=1; Unlock（W）: W=0;（2） 不会忙等待的关锁和开锁原语: W+;If W1 Then Block（）; W- -; If W=1 Then Wakeup（）;10、教材作业第28题:第一种解法: S1,S2: Semaphore=0,0; Main （） Cobegin : Collec

9、tion（ ）; Computer（ ）; Collection（ ） L1: Collect Mesg;Put Mesg Into Buffer;V （ S1）;P （ S2）;Goto L1;Computer（ ） L2: P （ S1）; Get Mesg; V （S2）; Computing; Goto L2;第二种解法: Semaphore=0,1; P （ S2） ;11、信号量的PV操作是如何定义的？试说明信号量的PV操作的物理意义。参考答案：P（S）：将信号量S减1，若结果大于或等于0，则该进程继续执行；若结果小于0，则该进程被阻塞，并将其插入到该信号量的等待队列中，然后转去调

10、度另一进程。V（S）：将信号量S加1，若结果大于0，则该进程继续执行；若结果小于或等于0，则从该信号量的等待队列中移出一个进程，使其从阻塞状态变为就绪状态，并插入到就绪队列中，然后返回当前进程继续执行。PV操作的物理含义：信号量S值的大小表示某类资源的数量。当S0时，其值表示当前可供分配的资源数目；当S0时，其绝对值表示S信号量的等待队列中的进程数目。每执行一次P操作，S值减1，表示请求分配一个资源，若S0，表示可以为进程分配资源，即允许进程进入其临界区；若S0，表示等待队列为空；若S0，则表示等待队列中有因申请不到相应资源而被阻塞的进程，于是唤醒其中一个进程，并将其插入就绪队列。无论以上哪种

11、情况，执行V操作的进程都可继续运行。12、假设有三个并发进程P，Q，R，其中P负责从输入设备上读入信息并传送给Q，Q将信息加工后传送给R，R则负责将信息打印输出。写出下列条件的并发程序：（1）进程P、Q共享一个缓冲区，进程Q、R共享另一个缓冲区。（2）进程P、Q共享一个由m个缓冲区组成的缓冲池，进程Q、R共享另一个由n个缓冲区组成的缓冲池。（1）第一步：确定进程3个进程P、Q、RP进程： 从输入设备上读入信息 将信息放入缓冲区1Q进程： 从缓冲区1取出信息 将信息放入缓冲区2中R进程： 从缓冲区2取出信息 将信息打印输出第二步：确定进程的同步、互斥关系 同步：P当缓存区1无数据时，才可以向缓冲

12、区1写入信息Q当缓存区1有数据时，才可以从缓冲区1读取信息Q当缓存区2无数据时，才可以向缓冲区2写入信息R当缓存区2有数据时，才可以从缓冲区2读取信息第三步：设置信号量 缓存区1无数据，empty1，初值1 缓存区1有数据，full1，初值0 缓存区2无数据，empty2，初值1 缓存区2有数据，full2，初值0第四步：用伪代码描述begin empty1,empty2,full1,full2：empty1 :=1; empty2 : full1 :=0; full2 :cobeginP （ ）;Q （ ）; R （ ）;coend;end;process P （ ）begin L1: 从输

13、入设备上读入信息; P（empty1）; 将信息放入缓冲区1； V（full1）; goto L1 end;process Q （ ） L2:P（full1）;从缓冲区1取出信息; V（empty1）; P（empty2）;将信息放入缓冲区2； V（full2）; goto L2process R （ ） L3:P（full2）;从缓冲区2取出信息; V（empty2）;将信息打印输出 ; goto L3 ;（2） 将信息放入缓冲池1中的一个空缓冲区中 从缓冲池1中的一个非空缓冲区中取出信息 将信息放入缓冲池2中的一个空缓冲区中 从缓冲池2中的一个非空缓冲区中取出信息P当缓冲池1中有空的缓冲区

14、时，才可以向缓冲池1写入信息Q当缓冲池1中有非空的缓冲区时，才可以从缓冲池1读取信息Q当缓冲池2中有空的缓冲区时，才可以向缓冲池2写入信息R当缓冲池2中有非空的缓冲区时，才可以从缓冲池2读取信息 缓冲池1中的空缓冲区的数量，empty1，初值m 缓冲池1中的非空缓冲区的数量，full1，初值0 缓冲池2中的空缓冲区的数量，empty2，初值n 缓冲池2中的非空缓冲区的数量，full2，初值0=m;=n; 将信息放入缓冲池1中的一个空缓冲区中；从缓冲池1中的一个非空缓冲区中取出信息;将信息放入缓冲池2中的一个空缓冲区中；从缓冲池2中的一个非空缓冲区中取出信息; end;13、有四个并发进程：R1

15、，R2，W1和W2，它们共享可以存放一个数的缓冲区。进程R1每次从磁盘读入一个数存放到缓冲区中，供进程W1打印输出；进程R2每次从键盘读一个数存放到缓冲区中，供进程W2打印输出。当缓冲区满时，不允许再向缓冲区中存放数据；当缓冲区空时，不允许再从缓冲区中取出数据打印输出。试用PV操作实现四个进程的协调运行。4个进程R1、R2、W1、W2R1进程： 从磁盘上读入一个数 将数存放到缓冲区中W1进程： 将R1进程放进缓冲区中的数取出 打印输出R2进程： 从键盘读入一个数W2进程： 将R2进程放进缓冲区中的数取出R1当缓存区无数据时，才可以向缓冲区写入数据R2当缓存区无数据时，才可以向缓冲区写入数据W1当缓存区中是R1写的数据时，才可以将数据从缓冲区中读出W2当缓存区中是R2写的数据时，才可以将数据从缓冲区中读出 缓存区无数据，empty，初值1 缓存区中是R1写的数据，full1，初值0 缓存区中是R2写的数据，full2，初值0empty, full1,full2：empty : full1 :R1 （ ）;R2 （ ）; W1 （ ）; W2 （ ）;process R1 （ ） 从磁盘上读入一个数； P（empty）; 将数存放到缓冲区中；process R2 （ ） 从键盘上读入一个数；process W1 （ ）将缓冲区中的数取出；V（empty）;打印输出; goto L3