1、操作系統(tǒng)教程課后習(xí)題答案 第一章 操作系統(tǒng)概論 1.什么是計算機系統(tǒng)？計算機系統(tǒng)是怎么構(gòu)成的？了解 PC 的組成情況，說明：1）硬件 組織的基本結(jié)構(gòu)，畫出硬件配置圖；2）主要系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件（若有的話）他們的作 用。 答：計算機系統(tǒng)就是按照人的要求接收和存儲信息，自動進行數(shù)據(jù)處理和計算，并輸出 結(jié)果信息的系統(tǒng)。 計算機系統(tǒng)由硬件子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)組成。 計算機系統(tǒng)的構(gòu)成包括：如圖 1.2 計算機硬件系統(tǒng)的構(gòu)成：如圖 1.4 2.從功能以及程序涉設(shè)計的角度說明計算機系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)是如何構(gòu)成的？ 答：分為系統(tǒng)軟件，支撐軟件和應(yīng)用軟件三層。 3.什么是操作系統(tǒng)？請舉例說明操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的重

2、要地位。 答：操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的一個系統(tǒng)軟件，是一些程序模塊的集合。 它們能以盡量有效、合理的方式組織和管理計算機的軟硬件資源，合理的組織計算機的工 作流程，控制程序的執(zhí)行并向用戶提供各種服務(wù)功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效的 使用計算機，使整個計算機系統(tǒng)能安全高效地運行 4.請舉一個實際的例子來說明操作系統(tǒng)的功能。 答：你能用用操作系統(tǒng)管理很多資源 5.為什么說“操作系統(tǒng)是控制硬件的軟件”的說法不確切？ 答：操作系統(tǒng)不僅能夠控制硬件，也可以控制各種軟件資源。 6.操作系統(tǒng)的基本特征是什么？說明他們之間的關(guān)系。 答：1.并發(fā)性 2.共享性 3.隨機性 7.試從獨立性，并發(fā)性和交互性和實

3、時性四個方面來比較批處理系統(tǒng)，分時系統(tǒng)以及實 時系統(tǒng)。 答： 分時系統(tǒng)：并發(fā)性是指同時有多個用戶共同使用一個計算機，宏觀上看是多個人同時 使用一個 CPU，微觀上是多個人在不同時刻輪流使用 CPU. 獨占性，是指用戶感覺不到計算機為他們服務(wù)，就好像整個系統(tǒng)為他所獨占。 交互性：是指用戶根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)結(jié)果進一步提出新要求，用戶直接干預(yù)每一步。 實時性：是指系統(tǒng)對用戶提出的請求及時響應(yīng)。 8.引入多道程序設(shè)計技術(shù)的起因和目的是什么？多道程序系統(tǒng)的特征是什么？ 答：多道程序設(shè)計的基本思想在內(nèi)存中保持多個作業(yè)，主機可以交替的方式同時處理 多個作業(yè)，一般來說任何一道作業(yè)的運行總是要交替的使用處理器和外設(shè)子

4、案 9.多道程序設(shè)計的度是指在任一給定時刻，單個 CPU 所能支持的進程數(shù)目最大值。討論要 確定一個特定系統(tǒng)的多道程序設(shè)計的度必須考慮的因素?？梢约俣ㄅ幚硐到y(tǒng)中進程數(shù)量 與作業(yè)數(shù)量相同。 答： 10.描述批處理系統(tǒng)響應(yīng)一個執(zhí)行請求需要的時間（稱為響應(yīng)時間），描述分時系統(tǒng)下的 響應(yīng)時間，什么樣的系統(tǒng)可能有較短的響應(yīng)時間？為什么？ 答： 1)就是將用戶的作業(yè)組成一批作業(yè)，之后輸入到計算機中，計算機依次執(zhí)行每個作 業(yè)，然后輸出，即為響應(yīng)時間。 2）定義這個響應(yīng)時間就是：系統(tǒng)對一個輸入的反應(yīng)時間 實時系統(tǒng)的反應(yīng)時間 11.什么情況下批處理是比較好的策略？什么情況下分時是比較好的策略？現(xiàn)代的操作系 統(tǒng)

5、往往要把兩者結(jié)合，請舉出這樣的例子，并說明它們是怎樣被結(jié)合起來的，并通過這樣 的結(jié)合獲得了什么好處。 答：常見的通用操作系統(tǒng)是分時系統(tǒng)與批處理系統(tǒng)結(jié)合，其原則是：分時優(yōu)先，批處理再 后，"前臺"響應(yīng)需要頻繁交互的作業(yè)，如終端的要求。“后臺”處理時間性要求不強的作業(yè)。12.操作系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展是怎樣的？從這一技術(shù)演化過程可以得到什么啟發(fā)？ 答：操作系統(tǒng)的發(fā)展是根據(jù)計算機硬件發(fā)展，計算機應(yīng)用軟件的發(fā)展而發(fā)展的， 我們發(fā)展操作系統(tǒng)的目標(biāo)就是：充分利用硬件，提供更好的服務(wù)。 13.請作一個調(diào)查，看看各種計算機的應(yīng)用領(lǐng)域都在使用什么樣的操作系統(tǒng)，他們分別是 什么類型的操作系統(tǒng)，調(diào)查的內(nèi)

6、容應(yīng)該涵概現(xiàn)代操作系統(tǒng)的主要類別. 14.現(xiàn)有一下應(yīng)用計算機的場合，請為其選擇適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)。1）航天航空，核變研究； 2）國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)處理中心；3）學(xué)校學(xué)生上機學(xué)習(xí)編程 4）高爐爐溫控制；5）民航定 票系統(tǒng)，6）發(fā)送電子郵件（在兩個地區(qū)之間） 答：1)航天航空，核變研究：嵌入式操作系統(tǒng) 2）分布式操作系統(tǒng) 3）個人計算機操作系統(tǒng) 4）實時操作系統(tǒng) 5）批處理操作系統(tǒng) 6）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。 15.什么是 Spooling 技術(shù)？他有什么用？你認(rèn)為未來先進的個人計算機會把假脫機作為一 個關(guān)鍵特性嗎？ 答：假脫機（SPOOLing.）技術(shù)的全稱是同時得外部設(shè)備聯(lián)機操作，這種技術(shù)的基本思想 是用磁盤

7、設(shè)備作為主機的直接輸入輸出設(shè)備，主機直接從磁盤上選取作業(yè)運行，作業(yè) 的執(zhí)行結(jié)果 16.外殼程序(shell)是不是操作系統(tǒng)的一部分，為什么？ 答：不是，它不屬于操作系統(tǒng)內(nèi)核的一部分，它是一個應(yīng)用程序。 17.如果你有一個可用得類 UNIX 系統(tǒng)，例如 Linux,Minix 或者 BSD 等，而且你有足夠的權(quán)限 重起或者使得系統(tǒng)崩潰，請編寫一個 shell 程序作下面的實驗，用該 shell 程序不停的產(chǎn)生 新進程，觀察發(fā)生的事情，在運行你的 shell 之前，請用 sync 命令同步硬盤和內(nèi)存中的磁 盤緩存，以免在程序運行過程中訪問文件系統(tǒng)，注意，請不要在任何共享的系統(tǒng)中做這件事情？ 答：進

8、程數(shù)不斷增多，最后導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰了！ 重要： 18.現(xiàn)代操作系統(tǒng)的設(shè)計很講求機制與策略的分離，已經(jīng)使操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)能夠在 一定范圍內(nèi)適應(yīng)不同的需要。例如 Solaris 的調(diào)度器實現(xiàn)了進程調(diào)度的基本機制，同時它 允許通過動態(tài)調(diào)整核心參數(shù)實現(xiàn)不同負載下的系統(tǒng)性能平衡,這就是一種機制和策略的分 離，請給出一個例子，說明怎樣根據(jù)調(diào)度將機制和策略分開。請構(gòu)造一種機制，允許父 進程控制子進程的調(diào)度策略。 19.有興趣，可以去寫一篇，記得寫完了，發(fā)給我，我把你的文章貼上來！ 硬件環(huán)境第二章 操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 1. 請簡述處理器的組成和工作原理。你認(rèn)為那些部分和操作系統(tǒng)的密切關(guān)系，為什么？ 答： 一般

9、的處理器由運算器，控制器，一系列的寄存器以及高速緩存構(gòu)成。運算器實現(xiàn) 任何指令中的算術(shù)和邏輯運算，是計算機計算的核心；控制器負責(zé)控制程序運行的流程， 包括取指令，維護 CPU 狀態(tài)，CPU 與內(nèi)存之間的交互等等。寄存器是指令在 CPU 內(nèi)部做處理 的過程中占存數(shù)據(jù)，地址一級指令信息的存儲設(shè)備，在計算機的存儲系統(tǒng)中它具有最快的 訪問速度。加上高速緩存以及內(nèi)存管理單元(MMU) 2. 為了支持操作系統(tǒng)，現(xiàn)代處理器一般都提供哪兩種工作狀態(tài)，用來隔離操作系統(tǒng)和 普通程序？兩種狀態(tài)各有什么特點？ 答； 多數(shù)系統(tǒng)將處理器工作狀態(tài)劃分為管態(tài)和目態(tài) 管態(tài)：操作系統(tǒng)管理程序運行的狀態(tài)，較高的特權(quán)級別，又稱為特權(quán)

10、態(tài)（特態(tài)）、系統(tǒng)態(tài) 目態(tài)：用戶程序運行時的狀態(tài)，較低的特權(quán)級別，又稱為普通態(tài)（普態(tài)）、用戶態(tài) 3.什么是分級的存儲體系結(jié)構(gòu)？它主要解決什么問題？ 答： 容量、速度和成本 三個目標(biāo)不可能同時達到最優(yōu)，要作權(quán)衡 存取速度快，每比特價格高 容量大，每比特價格越低，同時存取速度也越慢 解決方案：采用層次化的存儲體系結(jié)構(gòu) 當(dāng)沿著層次下降時 ，每比特的價格將下降，容量將增大 速度將變慢，處理器的訪問頻率也將下降 4.主存儲器通常有哪兩種類型？它們各自的特點是什么？用在哪里？ 答：硬盤存儲器，和內(nèi)存存儲器. 硬盤存儲器：容量大，存儲速率慢，斷電后，數(shù)據(jù)信息不丟失 內(nèi)存存儲器：容量小，存儲速率快，斷電后，數(shù)據(jù)

11、信息丟失。 5.請簡述程序局部性原理。這個原理在分級的存儲體系結(jié)構(gòu)中是怎么樣起作用的？ 答：時間局部性，空間局部性。起的作用是：提高存儲系統(tǒng)效能這個目的。 6.什么是存儲保護？有哪些方法實現(xiàn)存儲保護？ 答：對主存中的信息加以嚴(yán)格的保護，使操作系統(tǒng)及其它程序不被破壞，是其正確運行的 基 本條件之一 多用戶,多任務(wù)操作系統(tǒng)：OS 給每個運行進程分配一個存儲區(qū)域 操作系統(tǒng)提供了：1.界限地址寄存器，存儲健兩個存儲保護機構(gòu)！ 7。 呵呵，大家去翻資料把！ 8.緩沖技術(shù)在計算機系統(tǒng)中起著什么樣的作用？它是如何工作的？ 答：緩沖技術(shù)一般有三個用途，一種是用在處理器和主存儲器之間的；另一種是用在處理 器和其

12、他外部設(shè)備之間的；還有一種是用在設(shè)備與設(shè)備之間的通信上。 9.什么是中斷？為什么說中斷對現(xiàn)代計算機很重要？ 答： 中斷概念：指 CPU 對系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生異步事件的響應(yīng)。 異步事件是指無一定時序關(guān)系的隨機發(fā)生事件，如外部設(shè)備完成數(shù)據(jù)傳輸，實時設(shè)備出現(xiàn)異常等。 中斷機制是操作系統(tǒng)得以正常工作的最重要的手段 ，它使得 OS 可以捕獲普通程序發(fā)出的系統(tǒng)功能調(diào)用 及時處理設(shè)備的中斷請求，防止用戶程序中破壞性的活動等等 10.中斷的一般處理過程是怎么樣的？多個中斷同時發(fā)生呢？ 答：1）如書圖 2.9(簡單的中斷處理過程) 2）如書圖 2.12(一個多優(yōu)先級中斷系統(tǒng)中多個中斷的處理示例) 11.請簡述中

13、斷和操作體統(tǒng)的關(guān)系，操作系統(tǒng)是如何利用中斷機制的？ 答： 中斷機制是操作系統(tǒng)得以正常工作的最重要的手段 ，它使得 OS 可以捕獲普通程序發(fā)出的系統(tǒng)功能調(diào)用 及時 處理設(shè)備的中斷請求 防止用戶程序中破壞性的活動等等 12. 常用的 I/O 控制技術(shù)有那些？各有什么特點？ 答：常用的 I/O 控制技術(shù)有以下幾種：程序控制，中斷驅(qū)動以及直接存儲器存?。―MA） 以及通道。 程序控制 I/O 技術(shù)：由處理器提供 I/O 相關(guān)指令來實現(xiàn) I/O 處理單元處理請求并設(shè)置 I/O 狀態(tài)寄存器相關(guān)位 不中斷處理器，也不給處理器警告信息 處理器定期輪詢 I/O 單元的狀態(tài)，直到處理完畢 I/O 軟件包含直接操縱

14、 I/O 的指令 控制指令: 用于激活外設(shè)，并告訴它做什么 狀態(tài)指令: 用于測試 I/O 控制中的各種狀態(tài)和條件 數(shù)據(jù)傳送指令: 用于在設(shè)備和主存之間來回傳送數(shù)據(jù) 主要缺陷：處理器必須關(guān)注 I/O 處理單元的狀態(tài)，因而耗費大量時間輪詢信息，嚴(yán)重地降 低了系統(tǒng)性能 中斷驅(qū)動 I/O 技術(shù)：為了解決程序控制 I/O 方法的主要問題 應(yīng)該讓處理器從輪詢?nèi)蝿?wù)中解放出來 ，使 I/O 操作和指令執(zhí)行并行起來 具體作法： 當(dāng) I/O 處理單元準(zhǔn)備好與設(shè)備交互的時候 ，通過物理信號通知處理器，即中斷處理器 DMA 技術(shù)：中斷的引入大大地提高了處理器處理 I/O 的效率 當(dāng)處理器和 I/O 間傳送數(shù)據(jù)時，效率

15、仍舊不高 解決方法： 直接存儲器訪問（DMA：Direct Memory Access） 通過系統(tǒng)總線中一獨立控制單元DMA 控制器 自動控制成塊數(shù)據(jù)在內(nèi)存和 I/O 單元間的傳送 ，大大提高處理 I/O 的效能 通道：獨立于中央處理器，專門負責(zé)數(shù)據(jù) I/O 傳輸?shù)奶幚頇C 它對外設(shè)實現(xiàn)統(tǒng)一管理 ，代替 CPU 對 I/O 操作進行控制 ，使 CPU 和外設(shè)可以并行工作 ，通道又稱為 I/O 處理機 ，引入通道的目的: 為了使 CPU 從 I/O 事務(wù)中解脫出來 同時為了提高 CPU 與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間的并行度13.時鐘對操作系統(tǒng)有什么重要作用？ 時鐘為計算機完成以下必不可少的工作： 在多道

16、程序運行環(huán)境中，為系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)陷入死循環(huán)（編程錯誤）的作業(yè)，防止機時的浪費 在分時系統(tǒng)中，間隔時鐘實現(xiàn)作業(yè)間按時間片輪轉(zhuǎn) 在實時系統(tǒng)中，按要求的間隔輸出正確時間信號給實時的控制設(shè)備（如 AD、D/A 轉(zhuǎn)換設(shè) 備） 定時喚醒要求延遲執(zhí)行的各外部事件（如定時為各進程計算優(yōu)先數(shù)，銀行中定時運行某類 結(jié)賬程序等） 記錄用戶使用設(shè)備時間和記錄某外部事件發(fā)生時間 記錄用戶和系統(tǒng)所需要的絕對時間，即年、月、日 第三章 用戶接口與作業(yè)管理 1.闡述程序，作業(yè)，作業(yè)步和進程之間的聯(lián)系和區(qū)別。 答： (1）作業(yè) 用戶在一次計算過程中，或者一次事務(wù)處理過程中，要求計算機系統(tǒng)所做工作的總稱 （2）作業(yè)步 一個作業(yè)可劃分成

17、若干部分，稱為一個作業(yè)步 典型的作業(yè)控制過程： “編譯”、“連接裝配”、“運行” 2.一個具有分時兼批處理功能的操作系統(tǒng)應(yīng)該怎樣調(diào)度和管理作業(yè)？為什么？ 品3.在一個批處理系統(tǒng)中，一個作業(yè)從提交到運行結(jié)束并退出系統(tǒng)，通常要經(jīng)歷哪幾個階段 和狀態(tài)？你能說出這些狀態(tài)轉(zhuǎn)變的原因嗎？哪些程序負責(zé)這些狀態(tài)的轉(zhuǎn)變？ 4.假設(shè)有三個作業(yè)，他們進入時間和估計運行的時間如下： 作業(yè)號 進入時刻 估計運行時間 1 10：00 60 分鐘 2 10：10 60 分鐘 3 10: 25 15 分鐘 在單道批處理方式下，采用先來先服務(wù)算法和最短作業(yè)優(yōu)先算法進行作業(yè)調(diào)度。請給出 他們的調(diào)度程序，并分別計算出作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時

18、間和帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時間，請對計算結(jié)果進 行解釋。 答：先來先服務(wù)： 作業(yè)號 進入時間 估計運行時間 開始時間 結(jié)束時間 周轉(zhuǎn)時間 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 1 10:00 60 10：00 11：00 60 1 2 10:10 60 11：00 12：00 110 11/6 3 10:25 15 12：00 12：15 110 22/3 平均周轉(zhuǎn)時間：280/3 帶權(quán)：55/6+6/6=61/6 最短作業(yè)服務(wù): 作業(yè)號 進入時間 估計運行時間 開始時間 結(jié)束時間 周轉(zhuǎn)時間 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 1 10:00 60 10：00 11：00 60 1 2 10:10 60 11：15 12：15 125 25/12

19、3 10:25 15 11: 00 11: 15 50 10/3平均周轉(zhuǎn)時間：235/3 帶權(quán)：1+25/12+10/3= 77/125.有一個兩道的批處理操作系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用最短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，進程調(diào)度采用 基于優(yōu)先數(shù)的搶占式調(diào)度算法，有如下的作業(yè)序列： 作業(yè) 進入時間 估計運行時間 優(yōu)先數(shù) 1 10：00 40 分鐘 5 2 10：20 30 分鐘 3 3 10：30 50 分鐘 4 4 10: 50 20 分鐘 6 其中優(yōu)先數(shù)數(shù)值越小，優(yōu)先級越高。 1）列出所有作業(yè)進入內(nèi)存時間及運行結(jié)束時間 2）計算作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間和帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時間。 答： 作業(yè)號 進入時間 估計運行時間 開始時

20、間 結(jié)束時間 周轉(zhuǎn)時間 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間 1 10:00 40 10：00 11：00 60 3/2 2 10:20 30 10: 20 10：50 30 1 3 10:30 50 10：30 11：20 50 1 4 10:50 20 11: 00 11:20 30 3/2 平均周轉(zhuǎn)時間：2.5 帶權(quán)：5 第四章 進程管理 1.一個單 CPU 的操作系統(tǒng)共有 n 個進程，不考慮進程狀態(tài)過渡時的情況，也不考慮空轉(zhuǎn)進 程（1）給出運行進程的個數(shù)；（2）給出就緒進程的個數(shù)；（3）給出等待進程的個數(shù)。 解：1.運行進程的個數(shù)可能是 0，也可能是 1; 2,就緒的進程的個數(shù)可能是 0，也可能是 n-1 3

21、等待進程的個數(shù)可能是 0,也可能是 n 2.多道程序在單 CPU 上并發(fā)運行和多道程序在多 CPU 上并行執(zhí)行，這兩者在本質(zhì)是否相同 ？為什么？請給出以上兩者在實現(xiàn)時應(yīng)考慮什么問題？ 答： 1)本質(zhì)上不同，前者是宏觀上并發(fā)同時運行，微觀上是交替順序執(zhí)行，后者則是宏觀上并 行，微觀上也并行。 2)在實現(xiàn)多道程序設(shè)計時，必須協(xié)調(diào)好資源使用者和被使用者之間的關(guān)系，即對處理機資 源加以管理，以實現(xiàn)處理機在各個可運行程序之間的分配與調(diào)度，對內(nèi)存資源加以管理，將 內(nèi)存分配給各個運行程序，還要解決程序在內(nèi)存中的定位問題，并防止內(nèi)存中各個程序之 間互相干擾或?qū)Σ僮飨到y(tǒng)的干擾，對設(shè)備資源進行管理，使各個程序在使

22、用設(shè)備時，不發(fā) 生沖突。 3.用進程概念說明操作系統(tǒng)的并發(fā)性和不確定性是怎樣體現(xiàn)出來的？ 答：進程的并發(fā)特性和異步特性體現(xiàn)了操作系統(tǒng)的并發(fā)性和不確定性。 進程的并發(fā)特性：可以同其他進程一道向前推進，即一個進程的第一個動作可以在另一 個進程的最后一個動作結(jié)束之前開始 進程的異步性：每個進程按照各自獨立的，不可預(yù)知的速度向前推進。4PCB 的作用是什么？他是怎么樣描述進程的動態(tài)本質(zhì)的？ 答：PCB 稱為進程控制塊(Process Control Block)，為了便于系統(tǒng)控制和描述進程的活動 過程，在操作系統(tǒng)核心中為進程定義一個專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就是 PCB。 系統(tǒng)利用 PCB 來描述進程的基本情況

23、以及進程的運行變化過程。PCB 是進程存在的唯一標(biāo) 志。當(dāng)系統(tǒng)創(chuàng)建一個進程時，為進程設(shè)置一個 PCB，再利用 PCB 對進程進行控制和管理；撤 銷進程時，-系統(tǒng)收回它的 PCB,進程也隨之消亡。 5.進程的三個基本狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖（見書），圖中 1，2，3，4 表示某種類型的狀態(tài)變遷，請 分別回答下列問題： 1）什么“事件”引起某一種類型的狀態(tài)變遷 答：運行中的進程因為中斷的發(fā)生，或者需要等待某種事件的發(fā)生，變遷到等待狀態(tài) 等待狀態(tài)的進程，應(yīng)為所等待的事件發(fā)生了，變遷到就緒態(tài) CPU 為空的時候，就緒態(tài)的進程就變遷到運行狀態(tài) 運行的進程因為調(diào)度程序，變遷到就緒狀態(tài) 2）系統(tǒng)中常常由于某一進程的狀態(tài)

24、變遷引起另一進程也產(chǎn)生狀態(tài)變遷，試判斷在下述情 況下，如果有的話，將發(fā)生什么因果變遷？ 3 ->1 2. ->1 4->1 3->4 如果有處于就緒態(tài)的進程 （3->1） 如果有處于就緒態(tài)的進程 (2->1) CPU 為空(4->1) 等待事件發(fā)生(3->4) 3)在什么情況下，下述變遷中哪些將不立即引起其他變遷？ 1 2 3 4 當(dāng) 1 發(fā)生，并不引起其他變遷 當(dāng) 2 發(fā)生,如果有進程處于就緒態(tài)，引起 1 發(fā)生 當(dāng) 3 發(fā)生, 如果有進程處于就緒態(tài)，引起 1 發(fā)生 當(dāng) 4 發(fā)生，如果 CPU 為空，那么引起 1 發(fā)生 4）引起進程狀態(tài)變遷的根本

25、原因是什么？ 答： 原因：自身的進展情況和外界環(huán)境條件的變化。自身的邏輯，中斷和進程調(diào)度程序 等！ 根據(jù)進程的動態(tài)性，進程在其生命周期內(nèi)，需要經(jīng)歷一系列離散狀態(tài)。 6.內(nèi)核通常完成哪些功能？經(jīng)過內(nèi)核擴充后形成的虛擬機有哪些屬性？ 答：內(nèi)核一般提供如下功能 1）中斷處理 2)進程調(diào)度 3)進程控制 4）進程同步與互斥；5)進程通信；6)存儲管理的 基本操作 7)設(shè)備管理的基本操作 8)文件信息管理的基本操作 9)時鐘管理 虛擬機的屬性有：1)沒有中斷 2)為每個進程提供了一臺虛擬處理機，每個進程好像在各 自的處理機上順序的運行 3)為進程提供了強大的指令系統(tǒng)，即非特權(quán)的指令和原語一起 組成的指令

26、系統(tǒng) 7.并發(fā)進程執(zhí)行時一定會產(chǎn)生與時間有關(guān)的錯誤嗎？為什么？ 答：不一定，如果并發(fā)進程都占有一些受到保護的私有資源(包括內(nèi)存，設(shè)備等資源)，那 么執(zhí)行的結(jié)果和進程調(diào)度的算法以及中斷等外界環(huán)境沒有關(guān)系，所以不一定會產(chǎn)生與時間 有關(guān)的錯誤. 8.試舉出進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因和引起進程調(diào)度的因素。 答：進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因：1 中斷或者等待某事件發(fā)生,2.所等待事件發(fā)生了 3,CPU 為空引起進程調(diào)度的因素為： 1)正在執(zhí)行的進程運行完畢 2)正在執(zhí)行的進程調(diào)用阻塞原語將自己阻塞起來并進入等待狀態(tài) 3）正在執(zhí)行的進程調(diào)用了 P 原語操作，從而因為資源不足而被阻塞，或調(diào)用了 V 原語操作 激活了等

27、待資源的進程隊列 4） 執(zhí)行中的進程提出了 I/O 請求后被阻塞 5） 在分時系統(tǒng)中時間片已經(jīng)用完 以上都是 CPU 為不可搶占方式下引起進程調(diào)用的原因，當(dāng) CPU 為可搶占時，就緒隊列中的進 程比當(dāng)前運行的進程的優(yōu)先級高，也引起進程調(diào)度 9.說明下列活動是屬于哪些制約關(guān)系？ 1）若干同學(xué)去圖書館借書 進程互斥 2）兩隊進行籃球比賽 進程互斥 3）流水線生產(chǎn)中的各道工序 進程同步 4）商品生產(chǎn)和社會消費 進程同步 10,是否所有的共享資源都是臨界資源，為什么？ 答：不是，根據(jù)定義，一次只允許一個進程使用得進程才叫臨界資源,能同時被多個進程 使用得資源不是臨界資源 11設(shè)一臺計算機，有兩條 I/

28、O 通道，分別接一臺卡片輸入機和一臺打印機?？ㄆ瑱C把一 疊卡片逐一輸入到緩沖區(qū) B1 中，加工處理后再搬到緩沖區(qū) B2 中，并在打印機上印出，問： 1）系統(tǒng)要設(shè)幾個進程來完成這個任務(wù)？各自的工作是什么？ 2）這些進程間有什么樣的相互制約關(guān)系 3）用 P,V 操作寫出這些進程的同步算法 4）設(shè)系統(tǒng)中只有上述幾個進程，用圖表示出各自狀態(tài)變遷情況及原因？ 答：這是一個典型的生產(chǎn)者，消費者問題 1）系統(tǒng)要設(shè)三個進程完成任務(wù)，第一個進程 P1,從卡片輸入機中讀入數(shù)據(jù)，并且把數(shù)據(jù)放 入緩沖區(qū) B1 中，第二個進程從 B1 緩沖區(qū)中取數(shù)據(jù)，加工處理后放入緩沖區(qū) B2 中。第三個進 程將緩沖區(qū)的內(nèi)容輸入到打印

29、機中打印出來 2）這三個進程之間是同步和互斥的關(guān)系 3)三個進程之間必須協(xié)調(diào)工作，需設(shè)置四個信號量，S1,S2,S3,S4 并令 S1 的初值為 1,S2 的 處置為 0，S4 的初值為 1,則程序為： 進程 p1 進程 p2 進程 p3 P(S1) P(S2) P(S3) 從卡片機中讀入數(shù)據(jù) P(S4) 將緩沖區(qū) B2 內(nèi)容 V(S2) 將 Buffer B1 中的數(shù)據(jù) 在打印機中輸出 拷貝道 Buffer B2 中 V(S4) V(S1) V(S3) 4)當(dāng)緩沖區(qū) B1 為空時，當(dāng)有輸入時，進程 p1 進入就緒態(tài)，如果 CPU 為空，則為運行態(tài)，輸 入完成后，進入等待態(tài) 如果存在進程 p2

30、，則為等待態(tài)，當(dāng) S2+1 后，處于等待態(tài)進程進入就緒態(tài)，如果 CPU 為空 進入運行態(tài)，拷貝完成后，進入等待態(tài) 如果存在進程 p3，則為等待態(tài)，當(dāng) S3+1 后，處于等待態(tài)進程進入就緒態(tài)，如果 CPU 為空 進入運行態(tài)，輸出完成后，進入等待態(tài)12.設(shè)有無窮多個信息，輸入進程把信息逐個寫入緩沖區(qū)，輸入進程逐個地從緩沖區(qū)中取 出信息。在下述情況下：1)緩沖區(qū)是環(huán)形的，最多可以容納 n 個信息；2）緩沖區(qū)是無窮大 的。 試分別回答下列問題？ 1)輸入，輸出兩進程讀，寫緩沖區(qū)需要什么條件？ 2)用 P,V 操作寫出輸入，輸出兩進程的同步算法，并給出信號量含義以及初值 3)指出信號量的值的變化范圍和其

31、值的含義 答： 一：當(dāng)緩沖區(qū)的大小為 n 時 1）當(dāng)緩沖區(qū)信息為空的時候，輸出進程無法讀，處于等待狀態(tài)，當(dāng)緩沖區(qū)信息為滿的時 候無法寫，都某個緩沖區(qū)單位進行讀寫的時候，要互斥 2） 1.空的信號量 empty 初值為 n, 滿的信號量為 full 初值為 0, 對緩沖區(qū)單元的互斥信號 量為 mutex,j,k 為緩沖區(qū)單位地址，初值為 0 寫進程 讀進程 P(empty) P(full) P(mutex) P(mutex) 向 Bufferi寫入信息 從 Bufferk中讀信息 V(mutex) V(mutex) V(full) V(empty) j:=(j+1)mod n k:=(k+1)m

32、od n 4)empty 表示還有多少緩沖區(qū)單元為空，如果 empty=0,表示緩沖區(qū)滿，系統(tǒng)調(diào)用寫進程時 ，寫進程處于等待態(tài) full 表示緩沖區(qū)都多少有信心的單元，如果 full=0, 表示緩沖區(qū)空，系統(tǒng)調(diào)用寫進程時 ，讀進程處于等待態(tài) mutex 表示對于緩沖區(qū)單元的互斥信號量,當(dāng) mutex=1 時，開鎖，mutex=0 時，閉鎖 二當(dāng)緩沖區(qū)大小為無窮大時 1）同上 2） 1空的信號量 empty 不用設(shè), 滿的信號量為 full 初值為 0, 對緩沖區(qū)單元的互斥信號量 為 mutex,j,k 為緩沖區(qū)單位地址，初值為 0 寫進程 讀進程 P(full) P(mutex) P(mute

33、x) 向 Bufferi寫入信息 從 Bufferk中讀信息 V(mutex) V(mutex) V(full) j:=(j+1)mod n k:=(k+1)mod n 4)full 表示緩沖區(qū)都多少有信心的單元，如果 full=0, 表示緩沖區(qū)空，系統(tǒng)調(diào)用寫進程 時，讀進程處于等待態(tài) mutex 表示對于緩沖區(qū)單元的互斥信號量,當(dāng) mutex=1 時，開鎖，mutex=0 時，閉鎖 13.假定一個閱覽室最多可以容納 100 人，讀者進入和離開閱覽室都必須在閱覽室門口的一 個登記表上標(biāo)志（進入時登記，離開時去掉登記項）而且每次只允許一人登記或者去掉登記，問： 1) 應(yīng)編寫幾個進程完成這項工作，

34、程序的主要動作是些什么？應(yīng)該設(shè)置幾個進程？進程 和程序間的關(guān)系如何？ 2) 用 P,V 操作寫出這些進程的同步通信關(guān)系 答：編寫兩個進程，一個處理讀者進入，一個處理讀者離開，進程是程序的動態(tài)執(zhí)行 設(shè)置信號量 full 為初值為 0， 空的信號量 empty 初值為 100, 互斥信號量 mutex 初值 為 1 進入 離開 P(empty) P(full) P(mutex) P(mutex) 登記 取消登記 V(mutex) V(mutex) V(full) V(empty) 進入 離開 14在生產(chǎn)者和消費者問題中，如果對調(diào)生產(chǎn)者（或消費者）進程中的兩個 P 操作和兩個 V 操作的次序，會發(fā)生

35、什么情況？請說明！ 答：對調(diào) P 操作, 會發(fā)生死鎖 因為 P(empty)在 p(mutex)和 v(mutex)內(nèi)部，也就是臨界 區(qū)中，當(dāng) empty0,時，P(empty)在臨界區(qū)中進入到了休眠狀態(tài)。那么就別的進程都進入 不到臨界區(qū)中，進入死鎖狀態(tài)。 而兩個 V 操作無關(guān)緊要 15.為什么引入高級通信機構(gòu)？他有什么優(yōu)點？說明消息緩沖通信機構(gòu)的基本工作過程？ 答： 1）為了解決大量的消息交換， 2）優(yōu)點：不僅能夠保證相互制約的進程之間的相互關(guān)系，還同時實現(xiàn)了進程之間的信息 交換 3）消息緩沖通信技術(shù)的工作過程： 其基本思想是：根據(jù)“生產(chǎn)者-消費者”原理，利用內(nèi)存中公用消息緩沖區(qū)實現(xiàn)進程之間

36、 的信息交換。 內(nèi)存中開辟了若干消息緩存區(qū)，用以存放消息，每當(dāng)一個進程（發(fā)送進程）向另一個進程 （接收進程）發(fā)送消息時，便申請一個消息緩沖區(qū)，并把已準(zhǔn)備好的消息發(fā)送到緩沖區(qū)中 ，然后把該消息緩沖區(qū)插入到接受進程的消息隊列中，最后通知接受進程，接收進程收到 發(fā)送進程發(fā)送到的通知后，從本進程的消息隊列中摘下一消息緩沖區(qū)，取出所需的消息， 然后把消息緩沖區(qū)還給系統(tǒng)。 16.進程間為什么要進行通信？在編寫自己的程序時，是否考慮到要和別的用戶程序進行 通信？各個用戶進程間是否存在制約關(guān)系? 答；1)各個進程在運行的時候，共享內(nèi)存，或者共同完成一個特定的功能，都需要進行通 信，2)需要， 3）促在同步和互

37、斥的關(guān)系，比如聊天程序 17.假定一個系統(tǒng)的磁盤塊大小為 2KB，一個塊的平均訪問時間是 20 毫秒。一個有 40KB 進程 由于資源請求從運行態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)，它必須保持阻塞多長時間？ 答： 40/2 * 20=400 毫秒 保持阻塞態(tài) 400 毫秒18.假設(shè) A,B 兩個火車站之間是單軌線，許多列車同時到達 A 站，然后經(jīng)過 A 站到達 B 站；又 列車從 A 到 B 的行駛時間是 t,列車在 B 戰(zhàn)后的停留時間是 t/2,試問在該問題模型中，什么是 臨界資源，什么是臨界區(qū)? 答：臨界資源： A 到 B 之間的單軌線，以及 B 站是臨界資源 臨界區(qū)： 在 A 到 B 之間行駛，以及在 B 上停

38、留是臨界區(qū) 19.同步機制應(yīng)該遵循哪些原則？為什么？ 答：1.它的描述能力應(yīng)該足夠強，既能解決各種進程間的同步互斥問題； 2其次，應(yīng)該容易實現(xiàn)并效率高 3第三，使用方便 20.我們?yōu)槟撑R界資源設(shè)置一把鎖 W。當(dāng) W=1 時，表示關(guān)鎖，W=0 時，表示開鎖，試寫出開鎖 和關(guān)鎖原語，并利用它去實現(xiàn)互斥。 答： while(1=w); enter 臨界區(qū) 21.進程 A1,A2,An 通過 m 個緩沖區(qū)向進程 B1,B2,Bn 不斷發(fā)送消息，發(fā)送和接收工作遵 循如下規(guī)則： 1)每個發(fā)送進程每次發(fā)送一個消息，寫入一個緩沖區(qū)，緩沖區(qū)大小與消息長度一樣 2)對每一個消息，B1,B2,.Bn 都需要各接收一

39、次，讀到各自的數(shù)據(jù)區(qū)中； 3)m 個緩沖區(qū)都滿時，發(fā)送進程等待，沒有可讀消息時，接受進程等待 試用 P,V 操作組織正確的發(fā)送和接收操作。 答： VARmutex： Semaphore：初值為 1，實現(xiàn)對緩沖區(qū)的互斥 empty： Semaphore：初值為 n,有多少緩沖 Full： Array1.n OF Semaphore：初值為 0,每個接收進程當(dāng)前可接收的緩沖區(qū) Count：Array1.n OF INTEGER;初值為 0,n 個緩沖區(qū)被訪問的次數(shù) ReceivePointer:Array1n OF INTEGER初值為 0，該接收進程要取哪個 SendPointer：INTEGE

40、R;初值為 0,發(fā)送進程下次要放到哪個緩沖區(qū) 發(fā)送進程 (num：INTEGER) num 為進程號 Repeat P(empty) P(mutex) 向 buffsendPointer放消息 sendPointer：=（sendPointer+1）mod k countsendPointer：=0 V(mutex) For i:=1 To n Do V(Fulli) Until FALSE 接收進程 （num:INTEGER）:num 為接收進程號 Repeat P(Fullnum) P(mutex) 從 buffReceivePoinernum中取消息 V(mutex)CountRecei

41、vePoinernum：= CountReceivePoinernum+1 IF(CountReceivePoinernum=n) THEN V(empty) CountReceivePoinernum=0 ReceivePoinernum：=(ReceivePoinernum)+1)mod n Until FALSE 22有 K 個進程共享一個臨界區(qū)，對于下述情況，請說明信號量值的初值，含義，并用 P, V操作寫出相關(guān)的互斥算法。 1） 一次只允許一個進程進入臨界區(qū) 2） 一次只允許 m 個進程進入臨界區(qū) 答：1)設(shè)置互斥信號量 mutex，初值為 1 P(mutex) Enter_regi

42、on V(mutex) 2)設(shè)置同步信號量 mutex,初值為 m; P(mutex) Enter_region V(mutex) 23愛睡覺的理發(fā)師問題，一個理發(fā)店有兩間相連的屋子，一間是私室，里面有一把理發(fā) 椅，另一個是等候室，有一個滑動門和 N 把椅子。理發(fā)師忙的時候，通向私室的門被關(guān)閉 ，新來的顧客找一把空椅子坐下，如果椅子都被占用了，則顧客只好離去，如果沒有顧客 ，則理發(fā)師在理發(fā)椅上睡覺。并打開通向私室的門。理發(fā)師睡覺時，顧客可以叫醒他理發(fā) ，請編寫 理發(fā)師和顧客的程序，正確實現(xiàn)同步和互斥問題！ 答： 解：VAR: S1,S2 ：Semaphore;初值為 0,實現(xiàn)理發(fā)師與顧客的同步

43、 Mutex：Semaphore：初值為 1,實現(xiàn)對 waiting 的互斥 waiting：INTEGER:初值為 0,等待的顧客數(shù) 理發(fā)師進程 REPEATP(S1) 若無顧客，則睡覺 P(mutex) Waiting:=waiting-1 V(S2); (喚醒一個等待的客戶) V(mutex) 理發(fā) Until FALSE 顧客進程 P(mutex)IF(waiting<N) (還有空的椅子) THEN BEGIN Waiting：=-waiting+1 ;(等待顧客數(shù)加 1) V(mutex); V(S1) 通知理發(fā)師 P(S2) 若無理發(fā)師，掛起 坐下理發(fā) END ELSE V

44、(mutex) 24.進程之間的通信方式有幾種？在單機環(huán)境下，常用的哪幾種通信方式？ 答：三種：共享內(nèi)存，消息機制，以及管道通信 在單機環(huán)境下：常采用 共享內(nèi)存以及管道通信。 25. 一個快餐店有四類雇員：1）領(lǐng)班，他們接受顧客點的菜單；2)廚師，準(zhǔn)備飯菜；3） 打包工，將飯菜裝在袋子里；4）收銀元，將食品袋交給顧客并收錢，每個雇員都可以看 作一個進行通信的順序進程，他們采用的進程間通信方式是什么？ 答：通信方式為消息傳遞。 26搶占式進程調(diào)度是指系統(tǒng)能夠強制性的使執(zhí)行進程放棄處理機，試問分時系統(tǒng)采用的 是搶占式還是非搶占式進程調(diào)度？實時系統(tǒng)？ 答：分時系統(tǒng)采用的是非搶占式進程調(diào)度 實時系統(tǒng)采

45、用的是搶占式進程調(diào)度 27試述進程調(diào)度得主要任務(wù)，為什么說它把一臺物理機變成了多臺邏輯上的處理機 答：處理機調(diào)度的任務(wù)是控制協(xié)調(diào)進程對 CPU 的競爭即按一定的調(diào)度算法從就緒隊列中選 中一個進程，把 CPU 的使用權(quán)交給被選中的進程 多個進程雖然在微觀上仍然是順序執(zhí)行，但是在宏觀上，仿佛是并發(fā)執(zhí)行 28.在 CPU 按優(yōu)先級調(diào)度的系統(tǒng)中 1），沒有運行的進程是否一定沒有就緒進程 2）沒有運行進程，沒有就緒進程或兩者都沒有是否可能？各是什么情況？ 3）運行進程是否一定是自由進程中優(yōu)先數(shù)最高的？ 答：1)一定沒有 2) 沒有運行進程，一定沒有就緒進程;沒有就緒進程可能有等待進程，也可能有運行 進程

46、；兩者都沒有，可能有等待進程 3)不一定，可能出現(xiàn)等待進程中優(yōu)先級更高 29.對某系統(tǒng)進行監(jiān)測后表明平均每個進程在 I/O 阻塞之前的運行時間為 T，一次進程切換 的需要的時間是 S,實際上就是開銷，對于采用的時間片長度為 Q 的時間片輪轉(zhuǎn)法，請給出 1）Q=無窮，2)Q>T , 3)S<Q<T ,4)Q=S;5)Q 趨于 0 各種情況下 CPU 利用率的計算公式解：1）當(dāng) Q=無窮時， CPU 的利用率=T/(T+S)*100%(當(dāng)進程運行完后，就切換，也就相當(dāng) 于時間 片=T) 2)當(dāng) Q>T 時, CPU 的利用率=T/(T+S)*100%(當(dāng)進程運行完后，就切換

47、，也就相當(dāng)于時間 片=T )3)當(dāng) S<Q<T 時， =Q/Q+S 4）當(dāng) Q=S 時 =S/S+S 5)當(dāng) Q 趨于 0,CPU 的利用率=T/T+nS=0 （n 趨于無窮） 30，大多數(shù)時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度程序使用一個固定大小的時間片，請給出選擇小時間片的理由 ，然后再給出選擇大時間片的理由 答：選擇小時間片：I/O 密集型,可以縮短響應(yīng)時間，滿足短的交互需求 選擇大時間片：CPU 密集型，可以防止過多的進程切換，提高 CPU 效率 31.有 5 個批處理作業(yè) A 到 E 幾乎同時到達一計算中心。他們估計運行時間分別為 10,6,2,4 和 8 分鐘，其優(yōu)先數(shù)(由外部設(shè)定)分別為 3

48、，5，2，1，4 其中 5 級為最高優(yōu)先級，對于下列每 種調(diào)度算法，計算其平均周轉(zhuǎn)時間，可忽略進程切換的開銷。 1） 時間片輪轉(zhuǎn)法 2） 優(yōu)先級調(diào)度法 3） 先來先服務(wù)法（按照次序 10,6,2,4,8 運行） 4） 最短作業(yè)優(yōu)先 對 1），假設(shè)系統(tǒng)具有多道處理能力，每個作業(yè)均獲得公平的 CPU 時間，對(2) 和(4)假設(shè) 任一時刻只有一個作業(yè)運行，直到結(jié)束，所有作業(yè)都是 CPU 密集型作業(yè)! 答：1) 和時間片的長短有關(guān)，比較繁瑣！ 2)運行順序是(6,8,10,2,4) (6+14+24+26+30)/4=100/4=25 3)(10+16+18+22+30)/4=96/4=24 4)

49、(2+(2+4)+(2+4+6)+(2+4+6+8)+( 2+4+6+8+10)/4=17.5 32：有 5 個待運行的作業(yè)，他們的估計運行時間分別是 9,6,3,5，采用哪中次序運行各個 作業(yè)將得到最短的平均響應(yīng)時間？答案依賴于 X 答：由于 5 個作業(yè)同時到達，所以按最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度會得到最短的響應(yīng)時間： 9x 3 5 6 9 x 6x9 3 5 6 x 9 5x6 3 5 x 8 9 3x5 3 x 5 8 9 x3 x 3 5 8 9 33,在一間酒吧里有三個音樂愛好者隊列，第一列音樂愛好者只有隨身聽，第二列只 有音樂 磁帶，第三列只有電池，而要聽音樂就必須有隨身聽，音樂磁帶和電池這三

50、中物品 。酒吧老板一次出售這三種物品中的任意兩種，當(dāng)一名音樂愛好者得到這三種物品 并聽完樂曲后，酒吧老板才能再一次出售這三種物品中任意兩種，于是第二名音樂 愛好者得到這三種物品。并開始聽樂曲，全部買賣九這樣進行下去。 使用 P,V 操作正確解決這一買賣。解：買方有三個進程，賣方有 1 個進程 賣方，和買方的同步信號量 S1,S2 ,初值為 0,1. 聽音樂時的互斥信號量;mutex 賣方進程 P(S1) (沒有音樂愛好者，等待) 賣物品 P(mutex) 放音樂 V(mutex) V(S2) 買方進程 P(S2) 買物品 V(S1) 老板可以賣東西 34.巴拿馬運河建在太平洋和大西洋之間，由于

51、太平洋和大西洋水面高度不同，有巨大落 差，所以運河中建有 T(T2)級船閘，并且只能允許單向通行，船閘依次編號為 1,2,T ，由大西洋來的船需要經(jīng)過船閘 T,T-1.,2,1 通過運河到達太平洋，由太平洋來的船需要 經(jīng)由船閘 1,2,T-1,T 通過運河到達大西洋。 使用 P,V 操作正確解決大西洋和太平洋的船只通航問題。 答：答：Array: S1T of Semaphore 為每個船閘設(shè)置的信號量初值都為 1 Array: count1T of INTEGER 為每個船閘設(shè)置通往大西洋的船的計數(shù)值,初值都為 0 Array: count2T of INTEGER 為每個船閘設(shè)置通往太平洋

52、的船的計數(shù)值,初值都為 0 對 count 設(shè)置互斥信號量 mutex 去大西洋的進程: int j for(j=0;j<T,j+) P(mutex) if(count1j=0) P(Sj) countj+ 過第 j+1 個船閘 P(mutex) countj- if(countj=0) V(Sj) V(mutex) 去太平洋的進程： int k for(k=T-1;kT,k+)P(mutex) if(count2k=0) P(Sk) countk+ 過第 k+1 個船閘 P(mutex) countk- if(countk=0) V(Sk) V(mutex) 35.某銀行有人民幣儲蓄業(yè)

53、務(wù)，由 n 個柜員負責(zé)，每個顧客進入銀行后，先取一個號，并且 等著叫號，當(dāng)一個柜員人員空閑下來，就叫上一個號，使用 P,V 操作正確編寫柜臺人員和 顧客進程的程序！ 解; 取號的互斥信號量 mutex,叫號的互斥信號量 mutex1 柜臺人員和顧客進程的同步信號量為 S1,S2, 初值分別為 n,0 柜臺人員進程： P(S2) (無顧客則等待) P(mutex1) 叫號 V(mutex1) 服務(wù) V(S1) 顧客進程 P(mutex) 取號 V(mutex) P(S1) 享受服務(wù) V(S2) 36,設(shè) A,B,C 三個進程共享一個存儲資源 F,A 對 F 只讀不寫，B 對 F 只寫不讀，C 對

54、 F 先讀后寫。 （當(dāng)一個進程寫 F 時，其他進程既不能讀 F，也不能寫 F,但多個進程同時讀 F 是允許的）試 利用管程的方法或者 P,V 操作，寫出 A,B,C 三個進程的框架，要求：（1）執(zhí)行正確 （2）正常運行時不產(chǎn)生死鎖；(3)使用 F 的并發(fā)度高 37,某系統(tǒng)如此定義 P,V 操作 P(S) S=S-1 若 S<1 本進程進入等待隊列末尾，否則繼續(xù)進行 V(S) S=S+1 若 S0,釋放等待隊列中末尾的進程，否則繼續(xù)運行。 現(xiàn)有四個進程 P1,P2,P3,P4 競爭使用某一需要互斥使用的資源（每個進程可能反復(fù)使用多次），使用這樣的 P,V 操作來正確的實現(xiàn)互斥。 解: S:

55、ARRAY0,3 OF Semaphore初值為 si=i,i=0,1,2,3 訪問進程 for i:=3 downto 1 do P(si) 臨界區(qū)操作 for i:=1 To N-1 Do V(Si) 38,請用進程通信的辦法解決生產(chǎn)者，消費者問題 39,請用管程實現(xiàn)哲學(xué)家就餐問題 第五章 存儲管理 1產(chǎn)生存儲分配問題的背景是什么？何謂靜態(tài)分配？何謂動態(tài)分配？動態(tài)分配的原因是 什么？ 答：一個有效的存儲分配機制，應(yīng)對用戶提出的需求做出快速響應(yīng)，為之分配相應(yīng)的存儲 空間，在用戶作業(yè)不需要它時，及時收回，供其他用戶使用。 內(nèi)存分配有兩種方式 1）靜態(tài)分配：程序要求的內(nèi)存空間是在目標(biāo)模塊連接裝入內(nèi)存時確定并分配的，并且在 程序運行過程中不允許再申請或在內(nèi)存中“搬家”，也就是分配工作是在程序運行前一次 性完成 2）動態(tài)分配：程序要求的基本內(nèi)存空間是在目標(biāo)模塊連接裝入內(nèi)