操作系統(tǒng)--試題及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上名詞解釋1操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源，有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。2管態(tài)當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時(shí)，處理機(jī)所處的狀態(tài)3目態(tài)當(dāng)執(zhí)行普通用戶程序時(shí)，處理機(jī)所處的狀態(tài)。4多道程序設(shè)計(jì)在這種設(shè)計(jì)技術(shù)下，內(nèi)存中能同時(shí)存放多道程序，在管理程序的控制下交替的執(zhí)行。這些作業(yè)共享CPU和系統(tǒng)中的其他資源。5并發(fā)是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一給定的時(shí)間間隔中進(jìn)行。它是宏觀上的概念。6并行是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一時(shí)刻同時(shí)執(zhí)行的情況。7吞吐量在一段給定的時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)所能完成的總工作量。8分時(shí)就是對(duì)時(shí)間的共享。在分時(shí)系統(tǒng)中，分

2、時(shí)主要是指若干并發(fā)程序?qū)PU時(shí)間的共享。9實(shí)時(shí)表示“及時(shí)”或“既時(shí)”。10系統(tǒng)調(diào)用是用戶在程序中能以“函數(shù)調(diào)用”形式調(diào)用的、由操作系統(tǒng)提供的子功能的集合。每一個(gè)子功能稱作一條系統(tǒng)調(diào)用命令。它是操作系統(tǒng)對(duì)外的接口，是用戶級(jí)程序取得操作系統(tǒng)服務(wù)的唯一途徑。11特權(quán)指令指指令系統(tǒng)中這樣一些指令，如啟動(dòng)設(shè)備指令、設(shè)置時(shí)鐘指令、中斷屏蔽指令和清內(nèi)存指令，這些指令只能由操作系統(tǒng)使用。12命令解釋程序其主要功能是接收用戶輸入的命令，然后予以解釋并且執(zhí)行。13脫機(jī)I/O是指輸入/輸出工作不受主機(jī)直接控制，而由衛(wèi)星機(jī)專門負(fù)責(zé)完成I/O，主機(jī)專門完成快速計(jì)算任務(wù)，從而二者可以并行操作。14聯(lián)機(jī)I/O是指作業(yè)的輸

3、入、調(diào)入內(nèi)存及結(jié)果輸出都在cpu直接控制下進(jìn)行。15資源共享是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源被多個(gè)進(jìn)程所功用。例如，多個(gè)進(jìn)程同時(shí)占用內(nèi)存，從而對(duì)內(nèi)存共享；它們并發(fā)執(zhí)行時(shí)對(duì)cpu進(jìn)行共享；各個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過程中提出對(duì)文件的讀寫請(qǐng)求，從而對(duì)磁盤進(jìn)行共享等等。簡(jiǎn)答題1什么是操作系統(tǒng)？它的主要功能是什么？答：操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源，有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。操作系統(tǒng)的主要功能有5個(gè)方面，即存儲(chǔ)管理、處理機(jī)管理、設(shè)備管理、文件管理和用戶接口。 2推動(dòng)操作系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁矗看穑和苿?dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的因素很多，主要可歸結(jié)為兩大方面：硬

4、件技術(shù)更新和應(yīng)用需求擴(kuò)大伴隨計(jì)算機(jī)器件的更新?lián)Q代和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，促使操作系統(tǒng)的性能和結(jié)構(gòu)有了顯著發(fā)展。 應(yīng)用需求促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也促進(jìn)了操作系統(tǒng)的不斷更新升級(jí)。3操作系統(tǒng)的基本特征是什么？答：操作系統(tǒng)的基本特征是并發(fā)、共享和不確定。并發(fā)性是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一給定的時(shí)間間隔中進(jìn)行；共享是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源被多個(gè)進(jìn)程所共用；不確定性是指系統(tǒng)中各種事件發(fā)生順序的不可預(yù)測(cè)性。4多道程序和多重處理有何區(qū)別？答：多道程序是作業(yè)之間自動(dòng)調(diào)度執(zhí)行、共享系統(tǒng)資源，并不是真正的同時(shí)執(zhí)行多個(gè)作業(yè)；而多重處理系統(tǒng)配置多個(gè)cpu，能真正同時(shí)執(zhí)行多道程序。要有效使用多重處理，必須采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)

5、，而多道程序設(shè)計(jì)原則上不一定要求多重處理系統(tǒng)的支持。5試說明多道程序設(shè)計(jì)和多任務(wù)系統(tǒng)之間的關(guān)系答：多道程序設(shè)計(jì)是利用外設(shè)與cpu能夠并行處理的特性，在主存同時(shí)存放多個(gè)程序，使之在系統(tǒng)中交叉地使用cpu，從而提高系統(tǒng)資源的利用率。而多任務(wù)系統(tǒng)主要指多進(jìn)程交叉使用cpu。多道程序隱含了多任務(wù)處理，但多任務(wù)系統(tǒng)中不一定有多道程序。因?yàn)橐粋€(gè)程序也可以采用多任務(wù)處理機(jī)制。6不同類型的操作系統(tǒng)提供不同的功能。假定有如下的應(yīng)用環(huán)境，請(qǐng)你為它們選擇適合的操作系統(tǒng)。（1）飛機(jī)的導(dǎo)航，（2）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，（3）航空訂票系統(tǒng)，（4）復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算，（5）圖書檢索系統(tǒng)答：（1）飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)采用硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

6、（2）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，應(yīng)采用分時(shí)操作系統(tǒng) （3）航空訂票系統(tǒng)，應(yīng)采用軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) （4）復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算，應(yīng)采用批處理系統(tǒng) （5）圖書檢索系統(tǒng)，應(yīng)采用軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 7什么是批處理系統(tǒng)，它有什么特征？答：批處理系統(tǒng)：操作員把用戶提交的作業(yè)分類，把一批作業(yè)編成一個(gè)作業(yè)執(zhí)行序列，由專門編制的監(jiān)督程序自動(dòng)依次處理。其主要特征是：用戶脫機(jī)使用計(jì)算機(jī)、成批處理、多道程序運(yùn)行。8什么是分時(shí)系統(tǒng)，它有什么特征？答：分時(shí)系統(tǒng)：把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片，按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式，把處理機(jī)分配給各進(jìn)程使用。其主要特征是：交互性、多用戶同時(shí)性、獨(dú)立性。9什么是實(shí)時(shí)系統(tǒng)？它有什么特征？答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)：在被控對(duì)象允許

7、時(shí)間范圍內(nèi)做出響應(yīng) 。其主要特征是：對(duì)實(shí)時(shí)信息分析處理速度要比進(jìn)入系統(tǒng)快、要求安全可靠、資源利用率低。10什么是處理機(jī)的核心態(tài)和用戶態(tài)？為什么要設(shè)置這兩種不同的狀態(tài)？答：當(dāng)執(zhí)行操作系統(tǒng)程序時(shí)，處理機(jī)處于核心態(tài)。它有較高的特權(quán)，可以執(zhí)行所有的指令，包括一般用戶程序中不能使用的特權(quán)指令，從而能對(duì)所有寄存器和內(nèi)存進(jìn)行訪問，啟動(dòng)i/o操作等。 用戶程序是在用戶態(tài)下執(zhí)行，它的權(quán)限較低，只能執(zhí)行指令集中非特權(quán)指令。（2分）設(shè)置這兩種不同狀態(tài)的目的是為了保護(hù)操作系統(tǒng)程序（特別是其內(nèi)核部分），防止受到用戶程序的損害。 11系統(tǒng)調(diào)用與過程調(diào)用在功能及實(shí)現(xiàn)上有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？答：相同點(diǎn)：兩者都由程序代碼構(gòu)成，

8、可直接用高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言（如C,C+和Perl語言）來編制；使用方式相同以函數(shù)調(diào)用的形式出現(xiàn)，調(diào)用時(shí)傳送參數(shù)。 不同點(diǎn)：代碼層次不同，過程調(diào)用不屬于操作系統(tǒng)的一部分，而系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)的一部分。運(yùn)行狀態(tài)不同。過程調(diào)用只能在用戶態(tài)下運(yùn)行，不能進(jìn)入核心態(tài)，而系統(tǒng)調(diào)用是在核心態(tài)下運(yùn)行的。進(jìn)入方式不同。過程調(diào)用在用戶程序中調(diào)用，并直接在用戶空間內(nèi)執(zhí)行；而系統(tǒng)調(diào)用可以在用戶程序中調(diào)用，但是在用戶程序中執(zhí)行到系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生異常事件。實(shí)現(xiàn)處理機(jī)狀態(tài)從用戶態(tài)到核心態(tài)的轉(zhuǎn)變，從而進(jìn)入操作系統(tǒng)核心空間去執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用的代碼。 12試說明特權(quán)指令和系統(tǒng)調(diào)用之間的區(qū)別與聯(lián)系。答：特權(quán)指令是一類只能在核心態(tài)下執(zhí)行的

9、機(jī)器指令。而系統(tǒng)調(diào)用不是機(jī)器指令，它往往以函數(shù)調(diào)用的形式出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)提供的子功能，它是操作系統(tǒng)與用戶的編程接口 。在用戶程序中可以使用系統(tǒng)調(diào)用來獲得操作系統(tǒng)服務(wù)，在系統(tǒng)調(diào)用代碼中可以使用特權(quán)指令1順序性是指順序程序所規(guī)定的每個(gè)動(dòng)作都在上個(gè)動(dòng)作結(jié)束后才開始的特性。2封閉性是指只有程序本身的動(dòng)作才能改變程序的運(yùn)行環(huán)境。3可再現(xiàn)性是指程序的執(zhí)行結(jié)果與程序運(yùn)行的速度無關(guān)。4進(jìn)程程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過程。5互斥在邏輯上本來完全獨(dú)立的進(jìn)程，由于競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)資源而產(chǎn)生的相互制約的關(guān)系。6同步是指進(jìn)程間共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生相互作用的關(guān)系。也就是說，這些具有伙伴關(guān)系的進(jìn)程在執(zhí)行次序上必須遵循確定的規(guī)

10、律。7臨界資源一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源。8臨界區(qū)在每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序。9線程線程是進(jìn)程中實(shí)施調(diào)度和分派的基本單位。10管程管程是一種高級(jí)同步機(jī)制，一個(gè)管程定義一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進(jìn)程在其上執(zhí)行的一組操作，這組操作能使進(jìn)程同步和改變管程中的數(shù)據(jù)。11進(jìn)程控制塊進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)識(shí)，它保存了系統(tǒng)管理和控制進(jìn)程所必須的信息，是進(jìn)程動(dòng)態(tài)特性的集中表現(xiàn)。12原語指操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)一些具有特定功能的程序段，這些程序段的執(zhí)行過程是不可分割的，即其執(zhí)行過程不允許被中斷。13就緒態(tài)進(jìn)程已經(jīng)獲得了除cpu之外的全部資源，等待系統(tǒng)分配cpu，一旦獲得cpu，進(jìn)程就可以變?yōu)檫\(yùn)行態(tài)。14運(yùn)行

11、態(tài)正在cpu上執(zhí)行的進(jìn)程所處的狀態(tài)。在單cpu系統(tǒng)中，任何時(shí)候最多只能有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)。15阻塞態(tài)又稱等待態(tài)，指正在運(yùn)行的進(jìn)程因等待某個(gè)條件發(fā)生而不能運(yùn)行時(shí)所處的狀態(tài)。處于阻塞態(tài)的進(jìn)程在邏輯上是不能運(yùn)行的，即使cpu空閑，它也不能占用cpu。16進(jìn)程通信是指進(jìn)程間的信息交換。17同步機(jī)制同步機(jī)構(gòu)是負(fù)責(zé)處理進(jìn)程之間制約關(guān)系的機(jī)制，即操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)解決進(jìn)程之間協(xié)調(diào)工作的同步關(guān)系（直接制約關(guān)系），以及共享臨界資源的互斥關(guān)系（間接制約關(guān)系）的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。簡(jiǎn)答題1在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？答: 由于多道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)共享系統(tǒng)資源，共同決定這些資源的狀態(tài)，因此系統(tǒng)中各程序在執(zhí)行過程中就出現(xiàn)了相

12、互制約的新關(guān)系，程序的執(zhí)行出現(xiàn)“走走停停”的新狀態(tài)。用程序這個(gè)靜態(tài)的概念已不能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過程中的這些特征。為此，人們引入了“進(jìn)程（Process）”這一概念來描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)。 進(jìn)程和程序是兩個(gè)完全不同的概念。然而，進(jìn)程與程序之間存在密切關(guān)系，進(jìn)程的功能是通過程序的運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)程活動(dòng)的主體是程序。進(jìn)程不能脫離開具體程序而獨(dú)立存在。 2有人說，一個(gè)進(jìn)程是由偽處理機(jī)執(zhí)行的一個(gè)程序，這話對(duì)嗎？為什么？答：對(duì)。 因?yàn)閭翁幚頇C(jī)的概念只有在執(zhí)行時(shí)才存在，它表示多個(gè)進(jìn)程在單處理機(jī)上并發(fā)執(zhí)行的一個(gè)調(diào)度單位。因此，盡管進(jìn)程是動(dòng)態(tài)概念，是程序的執(zhí)行過程，但是，在多個(gè)進(jìn)程并行執(zhí)行時(shí)，仍然只

13、有一個(gè)進(jìn)程占據(jù)處理機(jī)執(zhí)行，而其他并發(fā)進(jìn)程則處于就緒或等待狀態(tài)。這些并發(fā)進(jìn)程就相當(dāng)于由偽處理機(jī)執(zhí)行的程序。 3試比較進(jìn)程和程序的區(qū)別答：（1）進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，而程序是一個(gè)靜態(tài)的概念，程序是指令的有序集合，無執(zhí)行含義，進(jìn)程則強(qiáng)調(diào)執(zhí)行的過程。 （2）進(jìn)程具有并行特征（獨(dú)立性、異步性），程序則沒有。 （3）不同的進(jìn)程可以包含同一個(gè)程序，同一程序在執(zhí)行中也可以產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程。4進(jìn)程的基本狀態(tài)有哪些？試描繪進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。答：進(jìn)程至少有三種基本狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)、就緒狀態(tài)和阻塞狀態(tài)（或等待狀態(tài)） 。進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下圖：運(yùn)行態(tài)進(jìn)程調(diào)度所需要的資源未被滿足（如等待 I/O）時(shí)間片到所需資源得到滿足（如I/O完

14、成）運(yùn)行態(tài)運(yùn)行態(tài)5并發(fā)進(jìn)程間的制約有哪兩種？引起制約的原因是什么？答：并發(fā)進(jìn)程所受的制約有兩種：直接制約和間接制約。 直接制約是由并發(fā)進(jìn)程相互共享對(duì)方的私有資源所引起的；間接制約是由競(jìng)爭(zhēng)共有資源而引起的。 6什么是進(jìn)程間的互斥？什么是進(jìn)程間同步？答：進(jìn)程間的互斥是指：一組并發(fā)進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)程序段，因共享某一共有資源而導(dǎo)致它們必須以一個(gè)不許交叉執(zhí)行的單位執(zhí)行，即不允許兩個(gè)以上的共享該資源的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)。 進(jìn)程間的同步是指：異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約相互發(fā)送消息而進(jìn)行相互合作、相互等待，是各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過程。7什么是臨界區(qū)和臨界資源？進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么？

15、答：臨界資源一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源臨界區(qū)在每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資源的那段程序一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是： 如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入 任何時(shí)候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程不可多于一個(gè)。如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其他所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待 進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限的時(shí)間內(nèi)退出，以便讓其他進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū) 如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出cpu，避免進(jìn)程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象.8簡(jiǎn)述信號(hào)量的定義和作用。P，V操作原語是如何定義的？答：信號(hào)量一般是由兩個(gè)成員組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)成員是整型變量，表示該信號(hào)量的值，它與相應(yīng)資源的使用情況有關(guān)；另

16、一個(gè)是指向PCB的指針。當(dāng)多個(gè)進(jìn)程都等待同一信號(hào)量時(shí)，它們就排成一個(gè)隊(duì)列，由信號(hào)量的指針項(xiàng)指出該隊(duì)列的隊(duì)首。（2分）信號(hào)量通?？梢院?jiǎn)單反映出相應(yīng)資源的使用情況，它與P、V操作原語一起使用可實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥。（1分）P,V操作原語有如下定義。P(S)順序執(zhí)行下述兩個(gè)動(dòng)作（1分）：信號(hào)量的值減1，即S=S-1;如果S>=0,則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行。如果S<0,則把該進(jìn)程的狀態(tài)置為阻塞態(tài)，把相應(yīng)的PCB連入該信號(hào)量隊(duì)列的末尾，并放棄處理機(jī)，進(jìn)行等待（直到其他進(jìn)程在S上執(zhí)行V操作，把它釋放出來為止）。V(S)順序執(zhí)行下述兩個(gè)動(dòng)作（1分）：S值加1，即S=S+1;如果S>0,則該進(jìn)程繼續(xù)

17、運(yùn)行；如果S<=0,則釋放信號(hào)量隊(duì)列上的第一個(gè)PCB所對(duì)應(yīng)的進(jìn)程（把阻塞態(tài)改為就緒態(tài)）,執(zhí)行V操作的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。9什么是線程？它與進(jìn)程有什么關(guān)系？答：線程是進(jìn)程中實(shí)施調(diào)度和分派的基本單位。 線程和進(jìn)程之間有如下關(guān)系： 一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程，但至少有一個(gè)線程；而一個(gè)線程只能在一個(gè)進(jìn)程的地址空間內(nèi)活動(dòng)。 資源分配給進(jìn)程，同一進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程的所有資源。 處理機(jī)分給線程，即真正在處理機(jī)上運(yùn)行的是線程。 線程在執(zhí)行過程中，需要協(xié)作同步。不同進(jìn)程的線程間要利用消息通信的辦法實(shí)現(xiàn)同步。10什么是管程？它由哪幾部分組成？有什么基本特性?答：一個(gè)管程定義了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和能為并發(fā)進(jìn)程在其上執(zhí)行

18、的一組操作，這組操作能同步進(jìn)程和改變管程中的數(shù)據(jù)。 一個(gè)管程由四個(gè)部分組成，它們是管程名稱、局部與管程的共享數(shù)據(jù)的說明、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的一組過程和對(duì)該共享數(shù)據(jù)賦初值的語句。 管程具有以下特性： 管程內(nèi)部的局部數(shù)據(jù)變量只能被管程內(nèi)定義的過程所訪問，不能被管程外面聲明的過程直接訪問 進(jìn)程要想進(jìn)入管程，必須調(diào)用管程內(nèi)的某個(gè)過程 一次只能有一個(gè)進(jìn)程在管程內(nèi)執(zhí)行，而其余調(diào)用該管程的進(jìn)程都被掛起，等待該管程成為可用的。就是說，管程自身能有效地實(shí)現(xiàn)互斥。綜合題1如下圖所示的工作模型中，有三個(gè)進(jìn)程p0,p1,p2和三個(gè)緩沖區(qū)B0,B1,B2. 進(jìn)程之間借助于相鄰緩沖區(qū)進(jìn)行消息傳遞：每個(gè)進(jìn)程每次從緩沖區(qū)中取一條

19、消息，經(jīng)加工處理后送入另一個(gè)緩沖區(qū)中，三個(gè)緩沖區(qū)分別可存放3,2,2個(gè)消息。初始時(shí)，僅緩沖區(qū)0有一個(gè)消息。試用P、V操作寫出三個(gè)進(jìn)程之間的同步及互斥流程。答：這是一個(gè)生產(chǎn)者/消費(fèi)者問題，而且每個(gè)進(jìn)程既是生產(chǎn)者，也是消費(fèi)者。(2)為此，應(yīng)設(shè)置6個(gè)信號(hào)量：B0S1,B0S2,B1S1,B1S2,B2S1,B2S2,分別代表B0,B1,B2中是否有空緩沖和有數(shù)據(jù)。B0S1,B0S2,B1S1,B1S2,B2S2:semaphore;B0S1=2;B0S2=1;B1S1=2;B1S2=0;B2S1=2;B2S2=0; (2)Cobegin (6=2*3)P0P1P2beginbeginbeginP(B

20、0S2)P(B1S2)P(B2S2)從B0取一個(gè)數(shù)據(jù)從B1取一個(gè)數(shù)據(jù)從B2取一個(gè)數(shù)據(jù)V(B0S2)V(B1S1)V(B2S1)加工加工加工P(B1S1)P(B2S1)P(B0S1)將加工結(jié)果送B1將加工結(jié)果送B2將加工結(jié)果送B0V(B1S2)V(B2S2)V(B0S2)endendendcoend這道題也可以增加互斥信號(hào)量，以便P0與P1之間互斥使用B0緩沖區(qū)，P1與P2之間互斥使用B1緩沖區(qū)，P2與P0之間互斥使用B0緩沖區(qū)。這里主要描述它們之間的同步關(guān)系。若考慮互斥共享緩沖區(qū)，請(qǐng)自己加上。2設(shè)用三個(gè)隊(duì)列管理緩沖區(qū)池的使用情況，分別為空白緩沖隊(duì)列em，輸入緩沖隊(duì)列in，以及輸出緩沖隊(duì)列out

21、。過程add_buf(type,numb)和take_buf(type,numb)分別用來把緩沖區(qū)numb插入type隊(duì)列和從type隊(duì)列中取出緩沖區(qū)numb。試描述進(jìn)程從任一緩沖隊(duì)列中得到一個(gè)緩沖區(qū)的過程get_buf(type,numb)和釋放一個(gè)緩沖區(qū)numb進(jìn)入緩沖隊(duì)列的過程put_buf(type,numb)。答：假定用信號(hào)量s代表任一隊(duì)列的可用緩沖區(qū)個(gè)數(shù)。假定三個(gè)隊(duì)列的初值分別為n1,n2,n3。對(duì)任一隊(duì)列的操作必須互斥。因此再引入一個(gè)互斥使用任一隊(duì)列的信號(hào)量mutex，其初值為1。這里type代表隊(duì)列的類型，它的取值為輸入、輸出和空白。(4)當(dāng)有進(jìn)程希望從任一隊(duì)列取一個(gè)緩沖區(qū)時(shí)，

22、過程get_buf(type,numb)的動(dòng)作如下：get_buf(type,numb) (3)beginp(s)p(mutex)numb=take_buf(type,numb)v(mutex)end當(dāng)有進(jìn)程希望向任一隊(duì)列送一個(gè)緩沖區(qū)時(shí)，過程put_buf(type,numb)的動(dòng)作如下：put_buf(type,numb) (3)beginp(mutex)add_buf(type,numb)v(mutex)v(s)end. 3設(shè)有一個(gè)售票廳，可容納100人購票。如果廳內(nèi)不足100人則允許進(jìn)入，進(jìn)入后購票，購票后退出。如果廳內(nèi)已有100人，則在廳外等候。試問：1） 購票者之間是同步還是互斥？用

23、P、V操作表達(dá)購票者的工作過程。解：1）購票者之間是互斥關(guān)系。(2)2） 一個(gè)售票廳可容納100人購票，說明最多允許100個(gè)購票者共享售票廳；可引入一個(gè)信號(hào)量empty，其初值為100。由于購票者必須互斥地進(jìn)行購票，故應(yīng)再設(shè)一個(gè)mutex，其初值為1。(4)用P、V操作表達(dá)購票者的工作過程如下：(4)empty,mutex:semaphore;empty:=100; mutex:=1;beginp(empty)p(mutex)進(jìn)入廳內(nèi)購票,購票后退出v(empty)v(mutex)end. 4某招待所有100個(gè)床位，住宿者入住要先登記（在登記表上填寫姓名和床位號(hào)）離去時(shí)要注銷登記（在登記表上刪

24、去姓名和床位號(hào)）請(qǐng)給出住宿登記及注銷過程的算法描述答：某招待所有100個(gè)床位，為了正確管理，引入一個(gè)信號(hào)量empty代表空床位數(shù)，初值為100；住宿者入住要先登記（在登記表上填寫姓名和床位號(hào)），顯然，登記表是一個(gè)臨界資源，必須互斥訪問，引入一個(gè)mutex，其初值為1。(4)住宿登記及注銷過程的算法描述如下：住宿登記：(3)beginp(empty) /檢查有無床位p(mutex) /申請(qǐng)登記 找出一個(gè)空床位將名字登入表中v(mutex)end注銷過程：(3)beginp(mutex) /申請(qǐng)退房找出自己的登記項(xiàng)，并刪除該項(xiàng)的登記v(mutex)v(empty)end. 5有一個(gè)閱覽室，共有10

25、0個(gè)座位。為了很好地利用它，讀者進(jìn)入時(shí)必須先在登記表上進(jìn)行登記。該表表目設(shè)有座位號(hào)和讀者姓名；離開時(shí)再將其登記項(xiàng)擦除。試問：為描述讀者的動(dòng)作，應(yīng)編寫幾個(gè)程序，應(yīng)設(shè)幾個(gè)進(jìn)程、它們之間的關(guān)系怎樣？并請(qǐng)用P、V操作描述進(jìn)程之間的同步算法。解：為了描述閱覽室，用一個(gè)登記表來記錄其使用情況。表中共有100項(xiàng)。每當(dāng)有讀者進(jìn)入閱覽室時(shí)，為了正確地登記，各讀者應(yīng)互斥使用(1)。為此設(shè)兩個(gè)信號(hào)量：mutex為互斥信號(hào)量，用來制約各讀者互斥地進(jìn)行登記，其初值為1；empty為同步信號(hào)量，用來制約各讀者能同時(shí)進(jìn)入閱覽室的數(shù)量，其初值為100 (2)。下面用兩個(gè)過程描述對(duì)表格應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作：登記過程：(2)擦除過程：(

26、2)beginbeginP(empty)P(mutex)P(mutex)找到自己的登記項(xiàng)擦除 找到一個(gè)登記項(xiàng)登記V(mutex)V(mutex)V(empty)endend為了正確地描述讀者的動(dòng)作，可以將讀者看成進(jìn)程。若干讀者希望進(jìn)入閱覽室時(shí)，調(diào)用登記過程，退出閱覽室時(shí)，調(diào)用擦除過程(1)。可見，一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)讀者?？稍O(shè)的進(jìn)程數(shù)由讀者數(shù)決定，其動(dòng)作如下：(2)begin調(diào)用登記過程進(jìn)入閱覽室閱讀準(zhǔn)備退出調(diào)用擦除過程end. 6一條河上架設(shè)了由若干個(gè)橋墩組成的一座橋。若一個(gè)橋墩只能站一個(gè)人，過河的人只能沿著橋向前走而不能向后退。過河時(shí)，只要對(duì)岸無人過，就可以過；但不允許河對(duì)岸的兩個(gè)人同時(shí)過，

27、以防止出現(xiàn)死鎖。請(qǐng)給出兩個(gè)方向的人順利過河的同步算法。解：假設(shè)一座橋由N個(gè)橋墩，也即最多允許有N個(gè)人同向過河，用一個(gè)計(jì)數(shù)器R記錄同時(shí)過河的人數(shù)(2)。用S1信號(hào)量保護(hù)計(jì)數(shù)器，其初值為1，R的初值為0；互斥使用橋的信號(hào)量用S表示，其初值為1。(2)同步算法描述如下：procedure goriver()beginL:P(S1);/為同時(shí)過河,申請(qǐng)對(duì)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù) If R>N begin V(S1); goto L; end /同方向過河的人站滿橋墩時(shí),重新申請(qǐng)計(jì)數(shù) R=R+1; If R=1 P(S);/申請(qǐng)過河V(S1); /釋放計(jì)數(shù)器的使用權(quán) (3)占有一個(gè)橋墩,并順序過河到對(duì)岸;P(S

28、1); R=R-1; If R=0 V(S);/如果已經(jīng)無同向的人過河,釋放占用權(quán)V(S1); (3)end. 7在一個(gè)飛機(jī)訂票系統(tǒng)中，多個(gè)用戶共享一個(gè)數(shù)據(jù)庫。各用戶可以同時(shí)查詢信息，若有一個(gè)用戶要訂票，須更新數(shù)據(jù)庫時(shí)，其余所有用戶都不可以訪問數(shù)據(jù)庫。請(qǐng)用P,V操作設(shè)計(jì)一個(gè)同步算法，實(shí)現(xiàn)用戶查詢與訂票功能。要求：當(dāng)一個(gè)用戶訂票而需要更新數(shù)據(jù)庫時(shí)，不能因不斷有查詢者到來而使其長(zhǎng)時(shí)間等待。利用信號(hào)量機(jī)制保證其正常執(zhí)行。解：這是典型的讀者寫者問題，查詢信息的用戶是讀者，訂票用戶是寫者，并且要求寫者優(yōu)先。(2)變量說明：(2)計(jì)數(shù)變量rc正在運(yùn)行的查詢者進(jìn)程數(shù)目，初值為0.信號(hào)量Sw控制訂票者進(jìn)程的活

29、動(dòng)，初值為1.Src互斥使用rc變量，初值為1.S當(dāng)訂票者到達(dá)時(shí)封鎖后續(xù)的讀進(jìn)程，初值為1.讀者進(jìn)程 P(S)P(Src)rc=rc+1if (rc=1) P(Sw)V(Src)V(S) (2)查詢庫當(dāng)中的信息P(Src)rc=rc-1;if (rc=0) V(Sw)V(Src) (2) 寫者進(jìn)程 (2)P(S)P(Sw)更新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容V(Sw)V(S)8某車站售票廳，任何時(shí)刻最多可容納20名購票者進(jìn)入，當(dāng)售票廳中少于20名購票者時(shí)，則廳外的購票者可立即進(jìn)入，否則需在外面等待。若把一個(gè)購票者看作一個(gè)進(jìn)程，請(qǐng)回答下列問題：(1)用PV操作管理這些并發(fā)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)怎樣定義信號(hào)量，寫出信號(hào)量的初值以及

30、信號(hào)量各種取值的含義。(2)根據(jù)所定義的信號(hào)量，把應(yīng)執(zhí)行的PV操作填入下述空格中，以保證進(jìn)程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。COBEGINPROCESSPI(I=1，2，) begin進(jìn)入售票廳； 購票； 退出； endCOEND(3)若欲購票者最多為n個(gè)人，寫出信號(hào)量可能的變化范圍(最大值和最小值)。答：(1)定義一信號(hào)量S，初始值為20。(1)意義：(3=1*3)S>0S的值表示可繼續(xù)進(jìn)入售票廳的人數(shù)S=0表示售票廳中已有20名顧客(購票者)S<0|S|的值為等待進(jìn)入售票廳的人數(shù)(2)上空格為P(S) (2) ；下空格為V(S)(2)(3)S的最大值為20 (1 )；S的最小值為20n(1

31、 )9在公共汽車上，司機(jī)和售票員各行其職，司機(jī)負(fù)責(zé)開車和到站停車；售票員負(fù)責(zé)售票和開門關(guān)門，當(dāng)售票員關(guān)好車門后，駕駛員才能開車行使。試用P/V操作實(shí)現(xiàn)司機(jī)與售票員間的同步。解答：semaphore mutex1=0,mutex2=0; (2) main() cobegin driver() busman()coend (2)driver() while(true) p(mutex1) 啟動(dòng)公共汽車 正常開車 到站停車 v(mutex2) (3)busman() while(true) 關(guān)車門 v(mutex1) 售票 p(mutex2) 開車門 上下乘客 (3)10并發(fā)問題：設(shè)有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)相同

32、的進(jìn)程p1, p2如下。令信號(hào)s1, s2的初值為0，已知z=2，試問p1, p2并發(fā)運(yùn)行結(jié)束后x=? y=? z=? 進(jìn)程p1 進(jìn)程p2 y := 1 x := 1 y := y+2 x := x+1 v(s1) p(s1) z := y+1 x := x+y p(s2) v(s2) y := z+y z := x+z 解答：（分析過程略 2）從結(jié)果來看，兩個(gè)進(jìn)程無論誰先誰后，結(jié)果都是一樣的。(2) x = 5; y = 12; z = 9 (6)11 M8M7M6M5M4M3M2試用信號(hào)量機(jī)制來描述下述前趨圖M1 解答：首先定義信號(hào)量S12,S13,S14,S26,S36,S47,S57,

33、S38,S78的初值都為0，分別表示相對(duì)應(yīng)的進(jìn)程是否完成：(2)COBEGIN (8=1*8)Process M1:begin V(S12) V(S13) V(S14) endProcess M2:begin P(S12) V(26) endProcess M3:begin P(S13) V(S36) V(S38) endProcess M4:beginP(S14) V(S47) endProcess M5:begin V(S57) endProcess M6:begin P(S26) P(S36) endProcess M7:begin P(S47) P(S57) P(S78) endPro

34、cess M8:begin P(S38) P(S78) end COEND12 M6M4M3M5M2試用信號(hào)量機(jī)制來描述下述前趨圖M1 解答：首先定義信號(hào)量S12,S13,S24,S25,S56,S46,S36的初值都為0，分別表示相對(duì)應(yīng)的進(jìn)程是否完成(2)：COBEGIN (6=1*6)Process M1:begin V(S12) V(S13) endProcess M2:begin P(S12) V(24) V(25) endProcess M3:begin P(S13) V(S36) endProcess M4:begin P(S14) V(S46) endProcess M5:beg

35、in P(S25) V(S56) endProcess M6:begin P(S36)P(S46) P(S56) end COEND13設(shè)系統(tǒng)有三個(gè)并發(fā)進(jìn)程R,C,P，共享一個(gè)能存放n個(gè)數(shù)據(jù)的環(huán)形緩沖區(qū)buf。進(jìn)程R負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備上讀數(shù)據(jù)，每讀一個(gè)后把它存放在緩沖區(qū)buf的一個(gè)單元中；進(jìn)程C負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，之后將處理結(jié)果再送入緩沖區(qū)的一個(gè)單元中；進(jìn)程P負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)讀進(jìn)程C處理的結(jié)果并打印。請(qǐng)用P、V操作為三進(jìn)程的正確執(zhí)行寫出同步算法。解答：解決同步問題需設(shè)一個(gè)互斥信號(hào)量mux，用于控制三個(gè)進(jìn)程互斥使用緩沖區(qū)，初值為1；再設(shè)三個(gè)同步信號(hào)量，用于控制對(duì)緩沖區(qū)的空閑數(shù)量和不同數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的

36、記錄。S0表示緩沖區(qū)空閑個(gè)數(shù)，初值為n；S1表示緩沖區(qū)中輸入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，初值為0；S2表示緩沖區(qū)中輸出數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，初值為0。(4)算法描述如下：(6=2*3) 進(jìn)程R 進(jìn)程C 進(jìn)程P L1: L2: L3:P(S0) P(S1) P(S2)P(mux) P(mux) P(mux)讀一個(gè)數(shù)據(jù) 從緩沖區(qū)中取一個(gè) 從緩沖區(qū)中讀 送緩沖區(qū) 數(shù)據(jù)處理后放回去 輸出數(shù)據(jù)V(mux) V(mux) V(mux)V(S1) V(S2) V(S0) 打印gotoL1: gotoL2: gotoL3:名詞解釋1死鎖是指在一個(gè)進(jìn)程集合中的每個(gè)進(jìn)程都在等待僅由該集合中的另一個(gè)進(jìn)程才能引發(fā)的事件而無限期地僵持下去的局面

37、。2饑餓在系統(tǒng)中，每個(gè)資源占有者都在有限時(shí)間內(nèi)釋放它所占有的資源，但資源中存在某些申請(qǐng)者由于某種原因卻永遠(yuǎn)得不到資源的一種錯(cuò)誤現(xiàn)象。3死鎖防止要求進(jìn)程申請(qǐng)資源時(shí)遵循某種協(xié)議，從而打破產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件中的一個(gè)或幾個(gè)，保證系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài)。4死鎖避免對(duì)進(jìn)程所發(fā)出的每一個(gè)申請(qǐng)資源命令加以動(dòng)態(tài)地檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否進(jìn)行資源分配。就是說，在資源分配過程中若預(yù)測(cè)有發(fā)生死鎖的可能性，則加以避免。這種方法的關(guān)鍵是確定資源分配的安全性。5安全序列針對(duì)當(dāng)前分配狀態(tài)來說，系統(tǒng)至少能夠按照某種次序?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程分配資源（直至最大需求），并且使他們依次成功地運(yùn)行完畢，這種進(jìn)程序列p1,p2,pn就是安全序

38、列。簡(jiǎn)答題1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是什么?死鎖發(fā)生的四個(gè)基本條件是什么？答: 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生死鎖的根本原因是：資源有限且操作不當(dāng) 。死鎖發(fā)生的四個(gè)基本條件有互斥條件、請(qǐng)求保持條件（占有且等待條件）、非剝奪條件（不可搶占條件）和環(huán)路條件（循環(huán)等待條件） 。2簡(jiǎn)述發(fā)生死鎖的四個(gè)必要條件?答： 四個(gè)必要條件是：互斥條件、占有且等待條件（請(qǐng)求保持條件）、不可搶占條件（非剝奪條件）和循環(huán)等待條件（環(huán)路條件）。 互斥條件某個(gè)資源在一段時(shí)間內(nèi)只能由一個(gè)進(jìn)程占有，不能同時(shí)被兩個(gè)及其以上的進(jìn)程占有。 占有且等待條件進(jìn)程至少已經(jīng)占有一個(gè)資源，但又申請(qǐng)新的資源。 不可搶占條件一個(gè)進(jìn)程所占有的資源再用完之前

39、，其他進(jìn)程不能強(qiáng)行奪走資源，只能由該進(jìn)程用完之后主動(dòng)釋放。 循環(huán)等待條件存在一個(gè)進(jìn)程等待序列P1,P2,Pn，其中，P1等待P2所占有的某個(gè)資源，P2等待P3所占有的某個(gè)資源，而Pn等待P1所占有的某個(gè)資源，從而形成一個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待。 3什么是死鎖？解決死鎖的方法一般有那幾種?答: 死鎖是指在一個(gè)進(jìn)程集合中的每個(gè)進(jìn)程都在等待僅由該集合中的另一個(gè)進(jìn)程才能引發(fā)的事件而無限期地僵持下去的局面。 解決死鎖問題的一般方法為：死鎖的預(yù)防、死鎖的避免、死鎖的檢測(cè)和恢復(fù)。 4死鎖預(yù)防的基本思想是什么?死鎖避免的基本思想是什么?答:死鎖預(yù)防的基本思想是:要求進(jìn)程申請(qǐng)資源是遵循某種協(xié)議,從而打破產(chǎn)生思索的四個(gè)必要

40、條件中的一個(gè)或幾個(gè),保證系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入死鎖狀態(tài). 死鎖避免的基本思想是:對(duì)進(jìn)程所發(fā)出的每一個(gè)申請(qǐng)資源命令加以動(dòng)態(tài)地檢查,并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否進(jìn)行資源分配.就是說,在資源分配過程中若預(yù)測(cè)有發(fā)生死鎖的可能性,則加以避免.這種方法的關(guān)鍵是確定資源分配的安全性. 5什么是死鎖的安全序列?何謂系統(tǒng)是安全的？答：進(jìn)程的安全序列P1,P2,PN是這樣組成的：若對(duì)于每個(gè)進(jìn)程Pi（1<=I<=n），它需要的附加資源可以被系統(tǒng)中當(dāng)前可用資源加上所有進(jìn)程Pj（j<i）當(dāng)前占有資源之和所滿足，則 P1,P2,PN 為一個(gè)安全序列。 “系統(tǒng)是安全的”是指系統(tǒng)中的所有進(jìn)程能夠按照某種次序分配資源，并且依

41、次運(yùn)行完畢。即系統(tǒng)中的進(jìn)程處于安全序列中。 6資源按序分配法為什么能夠預(yù)防死鎖？證明：采用反證法來證明。 若存在循環(huán)等待，設(shè)在環(huán)路上的一組進(jìn)程為P0,P1,P2,Pn，這里Pi等待進(jìn)程Pi+1占有資源Ri（下角標(biāo)取模運(yùn)算，從而，Pn等待p0占有的資源）。由于Pi+1占有資源Ri,又申請(qǐng)資源Ri+1,從而一定存在F(i)<F(i+1), 該式對(duì)所有的i都成立。于是就有： F(R0)<F(R1)<<F(Rn)<F(R0) 由傳遞性得到： F(R0)<F(R0) 顯然，這是不可能的，因而，上述假設(shè)不成立，表明不會(huì)出現(xiàn)循環(huán)等待條件。7死鎖和“饑餓”之間的主要差別是什

42、么?答：死鎖：多個(gè)并發(fā)進(jìn)程相互等待對(duì)方占用的資源而產(chǎn)生的錯(cuò)誤現(xiàn)象。 餓死：在系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)采用的資源分配算法不當(dāng)，雖然每個(gè)資源占有者都在有限時(shí)間內(nèi)釋放它所占的資源，但仍然使一些進(jìn)程永遠(yuǎn)得不到資源的一種錯(cuò)誤現(xiàn)象。 綜合題1設(shè)系統(tǒng)中有三種類型的資源（A,B,C）和五個(gè)進(jìn)程（P1,P2,P3,P4,P5）,A資源的數(shù)量為17，B資源的數(shù)量為5，C資源的數(shù)量為20。在T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如表3-9所試。系統(tǒng)采用銀行家算法來避免死鎖。T0時(shí)刻是否為安全狀態(tài)？若試，請(qǐng)給出安全序列。在T0時(shí)刻，若進(jìn)程P2請(qǐng)求資源（0，3，4），能否實(shí)現(xiàn)資源分配？為什么？在的基礎(chǔ)上，若進(jìn)程P4請(qǐng)求資源（2，0，1），能否實(shí)現(xiàn)資

43、源分配？為什么?在的基礎(chǔ)上，若進(jìn)程P1請(qǐng)求資源（0，2，0），能否實(shí)現(xiàn)資源分配？為什么?表3-9 T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)程最大資源需求量已分配資源數(shù)量系統(tǒng)剩余資源數(shù)量 A B C A B C A B CP1 5 5 9 2 1 2 2 3 3P2 5 3 6 4 0 2P3 4 0 11 4 0 5P4 4 2 5 2 0 4P5 4 2 4 3 1 4解：T0時(shí)刻是安全狀態(tài)，因?yàn)榇嬖谝粋€(gè)安全序列P4,P5,P1,P2,P3 (2)不能實(shí)現(xiàn)資源分配，因?yàn)樗Ｓ嗟馁Y源數(shù)量不夠。 (2)可以分配。當(dāng)分配完成后，系統(tǒng)剩余的資源向量為（0，3，2），這時(shí)，仍可找到一個(gè)安全序列P4,P5,P1,P2,P3

44、(3)不能分配。如果分配的話，則系統(tǒng)剩余的資源向量為（0，1，2），這時(shí)無法找到一個(gè)安全序列。(3)2在銀行家算法中，系統(tǒng)有5個(gè)進(jìn)程和3個(gè)資源。若出現(xiàn)以下資源分配情況：進(jìn)程資源最大請(qǐng)求已分配資源p07, 5, 30, 1, 0p13, 2, 22, 1, 0p29, 0, 23, 0, 2p32, 2, 22, 1, 1p44, 3, 30, 0, 2系統(tǒng)剩余資源數(shù)量為(3,2,2)。1） 該狀態(tài)是否安全(給出詳細(xì)的檢查過程)?2） 如果進(jìn)程依次有如下資源請(qǐng)求p1:資源請(qǐng)求Request(1,0,2)?p4:資源請(qǐng)求Request(3,3,0)?p0:資源請(qǐng)求Request(0,1,0)?則系

45、統(tǒng)如何進(jìn)行資源分配，才能避免死鎖？解:1)該系統(tǒng)狀態(tài)是否安全,主要看能否找到一個(gè)進(jìn)程完成序列.若能找到,系統(tǒng)只要按照這個(gè)序列為進(jìn)程分配資源,所有進(jìn)程就都可順利完成;若找不到,系統(tǒng)狀態(tài)就是不安全的.為此,可先求出進(jìn)程的剩余請(qǐng)求矩陣.進(jìn)程資源最大需求已分配資源剩余資源請(qǐng)求P07, 5, 30, 1, 07, 4, 3P13, 2, 22, 1, 01, 1, 2P29, 0, 23, 0, 26, 0, 0P32, 2, 22, 1, 10, 1, 1P44, 3, 30, 0, 24, 3, 1系統(tǒng)剩余資源向量A=(3,2,2)，在進(jìn)程剩余資源請(qǐng)求矩陣中找，是否有一行，其值都小于或等于A.若有，

46、選進(jìn)程P1，滿足它的全部資源請(qǐng)求，它在有限時(shí)間內(nèi)能釋放全部資源，并標(biāo)記它為完成使系統(tǒng)剩余資源向量A=(5,3,2).之后再重復(fù)上述過程，從而找到了一個(gè)進(jìn)城完成序列為：P1,P3,P4,P2,P0 (2)。由此可見，系統(tǒng)狀態(tài)是安全的(2)。2）p1:資源請(qǐng)求Request(1,0,2)時(shí)，由1）可知，可以立即滿足它，使得A=(2,2,0),P1的分配向量為(3,1,2)，其剩余向量變?yōu)?0,1,0). (2)p4:資源請(qǐng)求Request(3,3,0)時(shí)，由于系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,2,0)，顯然不能滿足它的請(qǐng)求，因?yàn)橄到y(tǒng)剩余資源向量A小于P4的請(qǐng)求 (2)p0:資源請(qǐng)求Request(0,1,

47、0)時(shí)，由于系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,2,0)，若滿足它的請(qǐng)求，使得系統(tǒng)剩余資源向量A=(2,1,0)。之后，系統(tǒng)仍可以找到一個(gè)進(jìn)程完成序列P1,P4,P0,P4,P2。故可以滿足它的請(qǐng)求。 (2)3系統(tǒng)有同類資源10個(gè)，進(jìn)程p1、p2和p3需要該類資源的最大數(shù)量分別為8，6，7。它們使用資源的次序和數(shù)量如下圖所示。1） 試給出采用銀行家算法分配資源時(shí)，進(jìn)行第5次分配后各進(jìn)程的狀態(tài)及各進(jìn)程占用資源情況。2） 在以后的申請(qǐng)中，那次的申請(qǐng)可以得到最先滿足?給出一個(gè)進(jìn)程完成序列。次序進(jìn)程申請(qǐng)量次序進(jìn)程申請(qǐng)量1P135P222P226P133P347P334P128P22解：1）計(jì)算第5次分配后進(jìn)程的

48、狀態(tài)和占用資源情況：(5=1*5) p1申請(qǐng)3個(gè)，滿足，系統(tǒng)還剩7個(gè)p2申請(qǐng)2個(gè)，滿足（因?yàn)橄到y(tǒng)的7個(gè)可以使p2運(yùn)行完），系統(tǒng)還剩5個(gè)p3申請(qǐng)4個(gè)，因?yàn)槿魸M足它的請(qǐng)求，可能使以后的任何進(jìn)程都不能運(yùn)行完，故p3等待p1申請(qǐng)2個(gè)，滿足（系統(tǒng)還剩5個(gè)可以滿足p1的最大請(qǐng)求），系統(tǒng)還剩3個(gè) p2申請(qǐng)2個(gè)，不能滿足，等待。此時(shí)系統(tǒng)的分配情況如下：p1分配5個(gè)后正在運(yùn)行，p2分配2個(gè)后等待分配2個(gè)，p3等待分配4個(gè)，系統(tǒng)還剩3個(gè)。2）p1接著運(yùn)行，p1申請(qǐng)3個(gè)可滿足(2)。P1運(yùn)行完成后，釋放資源，使系統(tǒng)的資源數(shù)量變?yōu)?個(gè)。首先將p3喚醒，滿足它的4個(gè)資源，系統(tǒng)還剩4個(gè)，可以喚醒p2，滿足它的2個(gè)請(qǐng)求。系

49、統(tǒng)還剩2個(gè)。P3申請(qǐng)3個(gè)，不能滿足，等待。P2申請(qǐng)2個(gè)，系統(tǒng)滿足它，p2接著運(yùn)行；p2完成，釋放資源，使系統(tǒng)資源變?yōu)?個(gè)。系統(tǒng)喚醒p3，滿足它的資源請(qǐng)求，最終p3完成，釋放資源，使資源數(shù)量恢復(fù)為10個(gè)。找到的進(jìn)程完成序列為p1,p2,p3。 (3)4設(shè)系統(tǒng)中有150個(gè)可用的同類資源。在某時(shí)刻系統(tǒng)中的進(jìn)程已獲得的資源和最大請(qǐng)求資源如下所示，請(qǐng)用銀行家算法分別判斷完成下列請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)是否安全？若安全，請(qǐng)給出進(jìn)程的完成序列。如不安全，請(qǐng)說明原因。 進(jìn)程 最大需求量 當(dāng)前已分配量 p1 70 25 p2 60 40 p3 60 45 p4 60 0(1) 進(jìn)程p4當(dāng)前請(qǐng)求25個(gè)資源；(2) 之后p4又提出35個(gè)資源的請(qǐng)求。解答：系統(tǒng)當(dāng)前剩余資源量為：150 25 40 45 = 40 (2)(1) 可以滿足(2)，假定先分配p4的25個(gè)資源，系統(tǒng)還剩15個(gè)。將這15個(gè)資源可先分配給p3，p3達(dá)到最大請(qǐng)求，釋放60個(gè)；之后可以分配給其他任何進(jìn)程，系統(tǒng)中的進(jìn)程都能順利完成。由此可見，p2請(qǐng)求的25個(gè)資源可以滿足，且能找到完成序列：p3，p1，p2，p4，(4)(2) 當(dāng)p4再提出35個(gè)資源請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)還剩15，顯然不能滿足它的請(qǐng)求，讓其阻塞等待。(2)5系統(tǒng)中有五個(gè)進(jìn)程，分別為p1p2p