鄭州大學(xué)操作系統(tǒng)期末考試重點整理

1、鄭州大學(xué)操作系統(tǒng)期末考試重點整理操作系統(tǒng) 是管理系統(tǒng)資源、控制程序執(zhí)行、改善人機界面、 提供各種服務(wù)、合理組織計算機工作流程和為用戶有效使用 計算機提供良好運行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件。資源管理1資源復(fù)用（空分復(fù)用共享”時分復(fù)用共享）2資源虛 化3資源抽象4組合使用抽象和虛化技術(shù).操作系統(tǒng)中的基礎(chǔ)抽象進程、虛存和文件（1）進程抽 象（2）虛存抽象（3）文件抽象（4）其他資源抽象 操作系統(tǒng)的作用：（1） OS作為用戶接口和公共服務(wù)程序：（2） OS作為擴展計算機或者虛擬計算機（2） OS作為資源 的管理者和控制者 （4） OS作為程序執(zhí)行的控制著和管理者 從資源管理的角度，看操作系統(tǒng)具有六項主要功能：

2、處理器管理，存儲管理，設(shè)備管理，文件管理，網(wǎng)絡(luò)與通信管理， 用戶接口操作系統(tǒng)的主要特性：并發(fā)性，共享性，異步性并發(fā)性：指兩個或兩個以上事件或活動在同一時間間隔內(nèi)發(fā) 生。并行性：指兩個或兩個以上事件或活動在同一時刻發(fā)生。關(guān)系:并行活動一定是并發(fā)的， 反之并發(fā)活動未必是并行的， 并行性是并發(fā)性的特例，并發(fā)性是并行性的擴展。共享性：指操作系統(tǒng)中的資源可被多個并發(fā)執(zhí)行的進程共同 使用，而不是被其中某一個程序所獨占。1,透明資源共享：必須妥善解決的問題有資源隔離，授權(quán)訪問2,顯式資源共享：獨占資源是指同一時間段內(nèi)只 允許一個進程訪問的資源異步性：由計算機系統(tǒng)中的資源有限而進程眾多，每個進程的執(zhí)行并非連貫

3、的，而是以“走走停?！钡姆绞较蚯巴七M。 多道程序設(shè)計 是指允許多個程序同時進入一個計算機系統(tǒng) 的主存儲器并啟動進行交替計算的方法。從宏觀上看，多道程序并發(fā)運行，它們都處于運行過程中，但都未運行結(jié)束。從微觀上看，多道程序的執(zhí)行是串行的，各道程序輪流占用 CPU,交替地執(zhí)行。好處：1,提高CPU、主存和設(shè)備的利 用率，2,提高系統(tǒng)的吞吐率，是單位時間內(nèi)完成的作業(yè)數(shù) 增加。3充分發(fā)揮計算機系統(tǒng)部件的并行性操作系統(tǒng)可分為三種基本類型：批處理操作系統(tǒng)分時操作系統(tǒng).實時操作系統(tǒng)通用操作系統(tǒng)：如果某個操作系統(tǒng)兼具批處理、分時、實時 處理的全部或兩種功能，則為通用OS操作系統(tǒng)為用戶提供兩種調(diào)用其服務(wù)和功能的接

4、口：程序接口 ：允許運行程序調(diào)用操作系統(tǒng)的服務(wù)和功能。許多操作系統(tǒng)的程序接口由一組系統(tǒng)調(diào)用（System Call）組成，用戶程序使用“系統(tǒng)調(diào)用”就可獲得操作系統(tǒng)的底層服 務(wù)，使用或訪問系統(tǒng)的各種軟硬件資源。操作接口：操作系統(tǒng)為用戶提供的操作控制計算機工作和提 供服務(wù)手段的集合，通常有操作控制命令、圖形操作界面、 以及批處理系統(tǒng)提供的作業(yè)控制語言等實現(xiàn)手段。內(nèi)核是一組程序模塊,作為可信軟件來支持進程并發(fā)執(zhí)行的基本功能和基本操作， 通常駐留在內(nèi)核空間， 運行于核心態(tài)， 具有訪問硬件設(shè)備和所有主存空間的權(quán)限，是僅有的能執(zhí)行特權(quán)指令的程序。分類可分為微內(nèi)核和單內(nèi)核兩種類型。功能1）資源抽象2）資源分

5、配3）資源共享。屬T1）內(nèi)核是由中斷驅(qū)動的 2）內(nèi)核的執(zhí)行是連續(xù)的 3）內(nèi) 核在屏蔽中斷態(tài)下執(zhí)行 4）內(nèi)核可以使用特權(quán)指令。從操作系統(tǒng)的運行方式來看，可分成：獨立運行的內(nèi)核模型、在應(yīng)用進程內(nèi)執(zhí)行的模型和作為獨立進程運行的模型。處理器流可以分作以下四類：單指令流單數(shù)據(jù)流（SISD）:傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)。單指令流多數(shù)據(jù)流（ SIMD ）和多指令 流多數(shù)據(jù)流（MIMD ）都屬于并行計算機！ 多指令流單數(shù)據(jù)流（MISD ）:在研究中處理器現(xiàn)場：處理器包括一組寄存器,用于存放數(shù)據(jù)、變量和中間結(jié)果，這組寄存器所存儲的信息與程序的執(zhí)行有很大 關(guān)系，構(gòu)成了處理器現(xiàn)場。特權(quán)指令是指只能提供給操作系統(tǒng)的核心程序使用

6、的指令， 如啟動I/O設(shè)備、設(shè)置時鐘、控制中斷屏蔽位、清內(nèi)存、建 立存儲鍵，加載 PSW （程序狀態(tài)字）等。非特權(quán)指令：指供應(yīng)用程序使用的、權(quán)限較低的指令。處理器狀態(tài)分類：核心狀態(tài)和用戶狀態(tài)。核心態(tài)具體的權(quán)限有:1 , CPUU運行可信軟件 2,硬件執(zhí)行 全部機器指令 3,可以訪問所有內(nèi)存單元和系統(tǒng)資源 4,具 體改變處理器狀態(tài)的能力。用戶態(tài)具有的權(quán)限有：1, CPU運行非可信軟件 2,程序無 法執(zhí)行特權(quán)指令3,訪問權(quán)限僅限于當前進程的地址空間 4, 不具有改變處理器狀態(tài)的能力處理器狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換：（1）用戶狀態(tài)向核心狀態(tài)的轉(zhuǎn)換： 一 是程序請求操作系統(tǒng)服務(wù)，執(zhí)行一條系統(tǒng)調(diào)用；二是程序運 行時

7、，產(chǎn)生了一個中斷（或者異常）事件，運行程序被中斷， 讓中斷處理程序工作。這兩種情況都是通過中斷機構(gòu)發(fā)生的。中斷（異常）是用戶態(tài)到核心態(tài)轉(zhuǎn)換的唯一途徑。（2）核心狀態(tài)向用戶狀態(tài)的轉(zhuǎn)換：每臺計算機通常會提供一條特權(quán)指令稱作加載程序狀態(tài)字LPSW （Load PSW）,用來實現(xiàn)操作系統(tǒng)向用戶程序的轉(zhuǎn)換。加載程序狀態(tài)字指令的作用：把哪個程序的程序狀態(tài)字加載到程序狀態(tài)字寄存器中，就意味著該程序獲得CPU控制權(quán)執(zhí)行。中斷是指程序執(zhí)行過程中,遇到急需處理的某個事件時，暫 時中止CPU上現(xiàn)行程序的運行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行相應(yīng)的事件處理 程序執(zhí)行的過程，待處理完畢之后再返回斷點（繼續(xù)執(zhí)行） 或者調(diào)度其他程序執(zhí)行。中斷源是

8、引起中斷的事件。中斷裝置是發(fā)現(xiàn)中斷源并產(chǎn)生中斷的硬件。中斷源分類：1.從中斷事件的性質(zhì)和激活的手段來分，可以 分成兩類：強迫性中斷事件和自愿性中斷事件。2按照中斷信號的來源和實現(xiàn)手段來分：可分為硬中斷和軟中斷兩類。硬中斷可以分為外中斷和內(nèi)中斷。鄭州大學(xué)操作系統(tǒng)期末考試重點整理中斷/異常響應(yīng)需要順序執(zhí)行的四個步驟：發(fā)現(xiàn)中斷源,保護現(xiàn)場，轉(zhuǎn)向中斷/異常事件的處理程序，恢復(fù)現(xiàn)場。進程（process）是一個可并發(fā)執(zhí)行的具有獨立功能的程序關(guān) 于某個數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過程,也是操作系統(tǒng)進行資源分配和保護的基本單位。進程的屬性（進程與程序比較）：（1）結(jié)構(gòu)性（2）共享性 動態(tài)性（4）獨立性（5）制約性（6

9、）并發(fā)性 三態(tài)模型：運行態(tài)，就緒態(tài)，等待態(tài)五態(tài)模型：新建態(tài)，終止態(tài)，運行態(tài)，就緒態(tài)，等待態(tài) 進程映像的組成進程組成 主要包括:進程控制塊，進程程序塊，進程核心棧， 進程數(shù)據(jù)塊進程控制塊三類信息:標識信息、現(xiàn)場信息、控制信息允許發(fā)生進程上下文切換的四種情況:（1）當進程進入等待態(tài)時；（2）當進程完成其系統(tǒng)調(diào)用返回用戶態(tài)，但不是最有 資格獲得CPU時；（3）當內(nèi)核完成中斷處理，進程返回用戶態(tài)但不是最有資格獲得 CPU時；（4）當進程執(zhí)行結(jié)束時。 模式切換和進程切換的聯(lián)系與區(qū)別：1,模式切換不一定會引起進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，也不一定引起進程切換。，2,在完成系統(tǒng)調(diào)用服務(wù)或者中斷處理之后，可通過模式切換來恢

10、復(fù)被中斷進程的運行。進程控制原語：1.進程創(chuàng)建2.進程的撤銷 3.進程的阻塞和 喚醒4.進程的掛起和激活線程的實現(xiàn)分三類：1,用戶級線程2內(nèi)核級線程3混合式 線程處理器調(diào)度可分為三個級別：高級調(diào)度、中級調(diào)度和低級調(diào) 度作業(yè)和進程白關(guān)系：?作業(yè)是任務(wù)實體，進程是完成任務(wù)的執(zhí)行實體；沒有作業(yè)任務(wù)，進程無事可干，沒有進程，作業(yè) 任務(wù)沒法完成。？作業(yè)概念更多地用在批處理操作系統(tǒng)，而進程則可以用在各種多道程序設(shè)計系統(tǒng) 資源競爭產(chǎn)生兩個控制問題：一個是死鎖（Deadlock）問題，就是一組進程如果都獲得了部分資源，還想要得到其他進程所占用的資源，最終所有進程都將陷入死鎖。一個是饑餓 （Starvation

11、）問題，是指一個進程由于其它進程總是優(yōu)先于它 而被無限期拖延。既要解決饑餓問題，又要解決死鎖問題。 解決饑餓問題的最簡單策略是FCFS資源分配策略。臨界區(qū)的調(diào)度原則 ：一次至多允許一個進程進入臨界區(qū)內(nèi)； 一個進程不能無限地停留在臨界區(qū)內(nèi)；一個進程不能無限地等待進入臨界區(qū)；管程：屬性共享性：安全性：互斥性：進程通信分類:1）信號（signal）通信機制；2）管道（pipeline） 通信機制；3）消息傳遞（message passing）通信機制；4）信 號量（semaphore） 通信機制 5） 共享主存（shared memory） 通信機制死鎖的定義：如果在一個進程集合中的每個進程都在等待

12、只能由該集合中的其他一個進程才能引發(fā)的事件，而無限期陷入僵持的局面稱為（這一組進程）發(fā)生了死鎖。產(chǎn)生死鎖的因素：系統(tǒng)擁有的資源數(shù)量。與資源分配策略。進程對資源的使用。并發(fā)進程的推進順序。產(chǎn)生死鎖的四個必要條件：互斥條件：進程互斥使用資源。占有和等待條件（部分分配條件）：進程在請求資源得不到滿 足而等待時，不釋放已占有資源。不剝奪條件：已占有的資源只能由屬主釋放，不允許其他進程強制剝奪。循環(huán)等待條 件（環(huán)路條件）：存在一組循環(huán)等待鏈，其中每一個進程都在 鏈中等待下一個進程所持有的資源，造成種族進程處于永遠等待狀態(tài)。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負責存取和管理信息的模塊,文件不但反映了用戶概念中的邏輯結(jié)構(gòu)，

13、而且和存放它的輔助存儲器的存儲結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。一個文件必須從邏輯文件和物理文 在兩個側(cè)面來觀察它。邏輯結(jié)構(gòu)，即記錄及其邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)獨立于物理環(huán)境；物理結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)被文件系統(tǒng)按照某種規(guī)則排列和存放到物理 存儲介質(zhì)上。順序存?。喊从涗涰樞蜻M行讀/寫操作的存取方法.主要用于 磁帶文件以及磁盤上的順序文件 .直接存?。阂匀我獯涡蛑苯幼x寫某個記錄用戶提供相對塊號給操作系統(tǒng)，絕對塊號由系統(tǒng)換算得到.索引存?。何募ｉT有一個按記錄關(guān)鍵字有序的索引表，用戶通過查找索引表定位并讀出記錄 .文件系統(tǒng)給每個文件建立唯一的管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即文件控制塊（FCB ）,也叫文件目錄項。文件目錄 的基本功能是將文件名轉(zhuǎn)變成此文件

14、信息在磁盤上的物理位置。為了加快文件的查找速度，通常把F C B集 中起來進行管理，組成文件目錄。目錄中的文件名和管理信息分開，后者單獨組成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 稱索引節(jié)點（i-node）塊是存儲介質(zhì)上連續(xù)信息所組成的一個區(qū)域，也叫做物理記錄。塊是主存儲器和輔助存儲設(shè)備進行信息交換的物理單 位，每次總是交換一塊或整數(shù)塊信息文件的邏輯結(jié)構(gòu) 分兩種形式：流式文件，記錄式文件流式文件指文件內(nèi)的數(shù)據(jù)不再組成記錄，只是依次的一串信 息集合，可以看成是只有一個記錄的記錄式文件記錄式文 件是一種有結(jié)構(gòu)的文件，包含若干邏輯記錄，邏輯記 錄是文件中按信息在邏輯上的獨立含意劃分的信息單位。順序文件（連續(xù)文件）一個文件中邏輯

15、上連續(xù)的信息存放到 存儲介質(zhì)的依次相鄰的塊上便形成順序文件。連接文件 使用連接字，又叫指針來表示文件中各個記錄之間 的關(guān)系.第一塊文件信息的物理地址由文件目錄給出，每一塊的連接字指出文件下一個物理塊位置直接文件（哈希文件）記錄的關(guān)鍵字與其地址間可通過某種方 式建立對應(yīng)關(guān)系，利用這種關(guān)系實現(xiàn)存取的文件叫直接文件。索引文件的優(yōu)點：不要求物理塊連續(xù)，便于直接存取，便于文 件的增、刪、改。缺點：增加了索引表的空間開銷和查找時 間.文件的靜態(tài)共享：允許一個文件同時屬于多個目錄，但實際上文件僅有一處物理存儲，這種文件在物理上一處存儲，從 多個目錄可到達該文件的結(jié)構(gòu)稱為文件鏈接。要實現(xiàn)靜態(tài)鏈接，只要不同目錄

16、的索引結(jié)點 i-node號，指定為同一文件的 索引結(jié)點即可。文件的動態(tài)共享：是系統(tǒng)中不同的用戶進程或同一用戶的不 同進程并發(fā)地訪問同一文件。共享關(guān)系只有當用戶進程存在 時才可能出現(xiàn)，一旦用戶的進程消亡，其共享關(guān)系也就自動消失。外圍設(shè)備分為兩類：存儲型設(shè)備和輸入輸出型設(shè)備 .I/O系統(tǒng)：I/O設(shè)備及其接口線路、控制部件、通道和管理 軟件的總稱。I/O設(shè)備可以劃分為輸入型、輸出型和存儲型 外圍設(shè)備三類。按口I/O信息交換的單位，I/O設(shè)備可分為字 符設(shè)備和塊設(shè)備。存儲型外圍設(shè)備可以劃分為順序存取存儲設(shè)備和直接存取 存儲設(shè)備。順序存取存儲設(shè)備 嚴格依賴信息的物理位置進行 定位和讀寫，如磁帶機。直接存

17、取存儲設(shè)備的特點是存取任 何一個物理塊所需的時間幾乎不依賴于此信息的位置，如磁盤。I/O設(shè)備的4種控制方式分類：輪詢方式：輪詢方式又稱程 序直接控制方式，特點：CPU不停測試設(shè)備狀態(tài)， 直到設(shè)備 準備就緒，開始傳輸數(shù)據(jù)；中斷方式：啟動I/O后，不必查詢I/O是否就緒，繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)行程序。特點：不需要 CPU 做忙式測試，直到設(shè)備準備就緒之后產(chǎn)生中斷。DMA方式：I/O設(shè)備能直接與主存交換數(shù)據(jù)而不占用CPU,其利用率還可提高。特點：負責數(shù)據(jù)的交換，CPU不必參與；從設(shè)備讀數(shù)據(jù)，存入緩沖寄存器，這個過程與CPU無關(guān)；與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)時，是一次交換一塊數(shù)據(jù)；與內(nèi)存進行數(shù)據(jù)交換時， 需要搶占內(nèi)存總線（周期

18、竊?。藭rCPU必須等待。通道 方式：為獲得CPU和外圍設(shè)備間更高的并行工作能力，引入了自成獨立體系的通道結(jié)構(gòu)。特點：通道負責管理設(shè)備與內(nèi) 存之間的數(shù)據(jù)傳送的一切工作；數(shù)據(jù)傳輸完畢后，產(chǎn)生中斷，CPU執(zhí)行中斷處理；數(shù)據(jù)傳輸中如果出錯，產(chǎn)生中斷，CPU 執(zhí)行中斷處理。I/O設(shè)備包括一個機械部件和一個電子部件。電子部件稱為 設(shè)備控制器或適配器，機械部件則是設(shè)備本身。操作系統(tǒng)基 本上與控制器打交道，而非設(shè)備本身。I/O軟件總體設(shè)計目標：高效率。通用性。I/O軟件組織成 四個層次:I/O中斷處理程序。設(shè)備驅(qū)動程序。 與設(shè)備無關(guān)的操作系統(tǒng) I/O軟件。用戶層I/O軟彳. 籠統(tǒng)地說，設(shè)備驅(qū)動程序的功能

19、是從獨立于設(shè)備的軟件中接 收并執(zhí)行I/O請求。設(shè)備驅(qū)動程序主要包括三部分功能：1鄭州大學(xué)操作系統(tǒng)期末考試重點整理設(shè)備初始化2執(zhí)行設(shè)備驅(qū)動例程 3執(zhí)行中斷處理例程。SPOOLing又稱為假脫機操作.Spooling技術(shù)就是利用一類物 理設(shè)備模擬另一類物理設(shè)備的技術(shù) ，是使獨占使用的設(shè)備變 成可共享設(shè)備的技術(shù).為什么需要緩沖技術(shù)？改善中央處理器與外圍設(shè)備之間速 度不匹配的矛盾，協(xié)調(diào)邏輯記錄大小與物理記錄大小不一 致，提高CPU和I/O設(shè)備的并行性。提高磁盤I/O速度的方法：提前讀：在讀當前塊的同時，將下 一個盤塊中的數(shù)據(jù)也讀入緩沖區(qū)。延遲寫：本應(yīng)寫回磁盤的緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不久之后可能還會再被訪問，因

20、而不立即將其寫回磁盤。虛擬盤：利用內(nèi)存空間仿真磁盤，又稱為 RAM 盤。虛擬盤中的數(shù)據(jù)在掉電或系統(tǒng)重啟動以及發(fā)生故障時會 丟失。設(shè)備獨立性帶來的好處 ：用戶與物理的外圍設(shè)備無關(guān)，系統(tǒng) 增減或變更外圍設(shè)備時程序不必修改；易于對付輸入輸出設(shè)備的故障。為了存放從輸入設(shè)備輸入的信息以及作業(yè)執(zhí)行的結(jié)果，系統(tǒng)在磁盤上開辟兩個大的存儲空間，稱為井.存儲器的層次：寄存器、高速緩存、主存儲器，磁盤，磁帶。 內(nèi)存是程序運行的主要場所，是進程映像（進程實體）存在 的主要位置。把程序和數(shù)據(jù)的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的工作稱為地址轉(zhuǎn)換或重定位.一種方式是在程序裝入時根據(jù)程序所裝入的 內(nèi)存位置由裝入程序依據(jù)重定位信息一次性

21、將程序中所有 的邏輯地址都轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢淼刂罚Q為靜態(tài)重定位，不允許程序在內(nèi)存中移動位置。另一種方式是在程序執(zhí)行過程中，地址轉(zhuǎn)換工作穿插在指令執(zhí)行的過程中，每執(zhí)行一條指令， CPU對指令中涉及的邏輯地址進行轉(zhuǎn)換，稱為動態(tài)重定位，允許程序在內(nèi)存中移動位置。動態(tài)重定位必須借助于硬件的地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)實現(xiàn)。頁框：物理地址分成大小相等的許多區(qū)域，每個區(qū)域叫做一塊（或者一個頁框 page frame）。頁面：邏輯地址分成大小相等的區(qū)域，每個區(qū)域的大小與塊的大小相等，叫做一個頁面（page）。邏輯地址形式：分頁式存儲器的邏輯地址由兩部分組成：頁號和單元號（頁內(nèi)位移）。頁表：操作系統(tǒng)需為每個作業(yè)建立一張頁表，該表登

22、記該作業(yè) 的頁號一物理塊號對應(yīng)信息，系統(tǒng)通過頁表可以準確訪問內(nèi) 存中屬于一個作業(yè)的所有頁面.所以頁表實際上用于完成地 址變換.虛擬存儲器的定義：在具有層次結(jié)構(gòu)存儲器的計算機系統(tǒng) 中，采用自動實現(xiàn)部分裝入和部分對換功能，為用戶提供一個比物理內(nèi)存容量大得多的，可尋址的一種“內(nèi)存儲器”。假定彳業(yè)p共計n頁，系統(tǒng)分配給它的主存塊只有 m塊（1 wmwn）。如果作業(yè)p在運行中成功的訪問次數(shù)為s,不成功的訪問次數(shù)為 F,則總的訪問次數(shù)A為：A = S + F又定義：鄭州大學(xué)操作系統(tǒng)期末考試重點整理f= F / A 稱f為缺頁中斷率。影響缺頁中斷率f的因素有：1)主存頁中S數(shù)。2)頁面大小。3)頁面替換算法

23、。4)程序特性。 最佳頁面算法(OPT)、先進先出頁面淘汰算法(FIFO卜最近 最久未使用頁面淘汰算法 (LRU卜外圍設(shè)備 分為兩類:存儲型設(shè)備和輸入輸出型設(shè)備。設(shè)備管 理具有以下 功能1外圍設(shè)備中斷處理。2緩沖區(qū)管理。3外 圍設(shè)備的分配4外圍設(shè)備驅(qū)動調(diào)度。5虛擬設(shè)備及其實現(xiàn) 存儲型外圍設(shè)備可以劃分為順序存取存儲設(shè)備和直接存取 存儲設(shè)備。順序存取存儲設(shè)備嚴格依賴信息的物理位置進行 定位和讀寫，如磁帶機直接存取存儲設(shè)備的特點是存取任何 一個物理塊所需的時間幾乎不依賴于此信息的位置，如磁 盤。有三個并發(fā)進程：R負責從輸入設(shè)備讀入信息塊，M負責對信息塊加工處理；P負責打印輸出信息塊。今提供； l )

24、 一個緩沖區(qū)，可放置 K個信息塊；2 )二個緩沖區(qū)，每個 可放置K個信息塊；試用信號量和 P、V操作寫出三個 進程正確工作的流程。答：1 一個緩沖區(qū)：cobeginSemaphore sread,smanager,sprint;item aK; int rr,rm,rp;item x;sread=k;smanager=0;sprint=0;rr=rm=rp=0;process PR() while(true) P(sread);arr=x;rr=(rr+1)%K;V(smanager); process PM() while(true) P(smanager);x=arm;rr=(rr+1)%

25、K;V(sprint); process PP() while(true) P(sprint);x=arp;rr=(rr+1)%K;V(sread); Coend(2)兩個緩沖區(qū)：semaphore swrite1, sread1, swrite2, sread2; Swrite1=swrite2=1; sread1 =sread2=0;item A1k,A2k;read1=write1=read2=write2=0; cobeginprocess PR while(true) P(swrite1);A1write1=x;write1=(write1+1)%K;V(sread1); proce

26、ss PM while(true) P(sread1);x=A1read1;read1=(read1+1)%K;V(swrite1);P(swrite2)A2write2=x;write2=(write+1)%K;V(sread2); process PP while(true) P(sread2);x=A2read2;read2=(read2+1)%K; V(swrite2); coend設(shè)公共汽車上，司機和售票員的活動分別如下：司機的活動：啟動車輛：正常行車；到站停車。售票員的活動：關(guān)車門； 售票；開車門。在汽車不斷地到站、停車、行駛過程中，這 兩個活動有什么同步關(guān)系？用信號量和P、V操作

27、實現(xiàn)它們的同步。答：在汽車行駛過程中，司機活動與售票員活動之間的同步關(guān)系為：售票員關(guān)車門后，向司機發(fā)開車信號，司機接到開 車信號后啟動車輛，在汽車正常行駛過程中售票員售票，到站時司機停車，售票員在車停后開門讓乘客上下車。因此， 司機啟動車輛的動作必須與售票員關(guān)車門的動作取得同步； 售票員開車門的動作也必須與司機停車取得同步。應(yīng)設(shè)置兩個信號量：S1、S2 ;S1表示是否允許司機啟動汽車(其初值為0 ) ;S2表示是否允許售票員開門(其初值為0 )。用P、 v原語描述如下：var S1 , S2 : semaphore ;S1=0; S2=0;cobegin driver (); busman (

28、 ) ; coenddriver ()鄭州大學(xué)操作系統(tǒng)期末考試重點整理beginwhile ( 1 ) P ( S1 )啟動車輛；正常行車；到站停車；V ( S2 ) ; ) end busman () begin while ( 1 ) 關(guān)車門； V ( 51 ) 隹孽 口 ;P ( S2 )開車門；上下乘客；end一條公路兩次橫跨運河，兩個運河橋相距100米，均帶有閘門，以供船只通過運河橋。 運河和公路的交通均是單方向的。運河上的運輸由駁船擔負。在一駁船接近吊橋A時就拉汽笛警告，若橋上無車輛，吊橋就吊起，直到駁船尾 P通過 此橋為止。對吊橋 B也按同樣次序處理。一般典型的駁船 長度為200

29、米，當它在河上航行時是否會產(chǎn)生死鎖？若會， 說明理由，請?zhí)岢鲆粋€防止死鎖的辦法，并用信號量來實現(xiàn) 駁船的同步。答：當汽車或駁船未同時到達橋A時，以任何次序前進不會產(chǎn)生死鎖。但假設(shè)汽車駛過了橋A ,它在繼續(xù)前進，并且在駛過橋B之前，此時有駁船并快速地通過了橋A ,駁船頭到達橋B ,這時會發(fā)生死鎖。因為若吊起吊橋 B讓駁 船通過，則汽車無法通過橋B ;若不吊起吊橋 B讓汽車通過，則駁船無法通過橋B。可用兩個信號量同步車、船通過兩座橋的動, var Sa , Sb : semffphore所需CPUSa:=Sb:=1 ;作業(yè)9cobegin作業(yè)4 process 駁出合作業(yè)10begin作業(yè)8P(Sa );P(Sb );船過橋A、B;V(Sa );V(Sb ); end process 汽車 begin P ( Sa ); P(Sb );車過橋A、B ;V ( Sa );V ( Sb );end coend假定磁盤有200個柱面，編