南京郵電大學(xué)操作技巧系統(tǒng)課后習(xí)題集標(biāo)準(zhǔn)答案

《操作系統(tǒng)教程》南郵正式版

習(xí)題解答

第三章進程管理與調(diào)度習(xí)題

1、什么是多道程序設(shè)計？多道程序設(shè)計利用了系統(tǒng)與外圍設(shè)備的并行工作能力，從而提高

工作效率，具體表現(xiàn)在哪些方面？

答：

讓多個計算問題同時裝入一個計算機系統(tǒng)的主存儲器并行執(zhí)行，這種設(shè)計技術(shù)稱“多道程序

設(shè)計”，這種計算機系統(tǒng)稱“多道程序設(shè)計系統(tǒng)”或簡稱“多道系統(tǒng)”。在多道程序設(shè)計的系

統(tǒng)中，主存儲器中同時存放了多個作業(yè)的程序。為避免相互干擾，必須提供必要的手段使得

在主存儲器中的各道程序只能訪問自己的區(qū)域。

提高工作效率，具體表現(xiàn)在：

?提高了處理器的利用率；

?充分利用外圍設(shè)備資源：計算機系統(tǒng)配置多種外圍設(shè)備，采用多道程序設(shè)計并行工

作時，可以將使用不同設(shè)備的程序搭配在一起同時裝入主存儲器，使得系統(tǒng)中各外

圍設(shè)備經(jīng)常處于忙碌狀態(tài)，系統(tǒng)資源被充分利用；

?發(fā)揮了處理器與外圍設(shè)備以及外圍設(shè)備之間的并行工作能力；

從總體上說，采用多道程序設(shè)計技術(shù)后，可以有效地提高系統(tǒng)中資源的利用率，增加單位時

間內(nèi)的算題量，從而提高了吞吐率。

2、請描述進程的定義和屬性。

答：

進程是具有獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，是系統(tǒng)進行資源分配、調(diào)

度和保護的獨立單位。

進程的屬性有：結(jié)構(gòu)性?共享性?動態(tài)性?獨立性?制約性?并發(fā)性

3、請描述進程與程序的區(qū)別及關(guān)系。

答：

程序是靜止的，進程是動態(tài)的。進程包括程序和程序處理的對象(數(shù)據(jù)集)，進程能得到程

序處理的結(jié)果。進程和程序并非一一對應(yīng)的，一個程序運行在不同的數(shù)據(jù)集上就構(gòu)成了不同

的進程。通常把進程分為“系統(tǒng)進程”和“用戶進程”兩大類，把完成操作系統(tǒng)功能的進程稱為

系統(tǒng)進程，而完成用戶功能的進程則稱為用戶進程。

4、進程有哪三種基本狀態(tài)？三種進程狀態(tài)如何變化？

答：

通常，根據(jù)進程執(zhí)行過程中不同時刻的狀態(tài)，可歸納為三種基本狀態(tài)：

?等待態(tài)：等待某個事件的完成；

?就緒態(tài)：等待系統(tǒng)分配處理器以便運行；

?運行態(tài)：占有處理器正在運行。

進程在執(zhí)行中狀態(tài)會不斷地改變，每個進程在任何時刻總是處于上述三種基本狀態(tài)的某一種

基本狀態(tài)，進程狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系：

運行態(tài)一等待態(tài)往往是由于等待外設(shè)，等待主存等資源分配或等待人工干預(yù)而引起的。

等待態(tài)一就緒態(tài)則是等待的條件已滿足，只需分配到處理器后就能運行。

運行態(tài)T就緒態(tài)不是由于自身原因，而是由外界原因使運行狀態(tài)的進程讓出處理器，這時

候就變成就緒態(tài)。例如時間片用完，或有更高優(yōu)先級的進程來搶占處理器等。

就緒態(tài)一運行態(tài)系統(tǒng)按某種策略選中就緒隊列中的??個進程占用處理器，此時就變成了運

行態(tài)。

5、進程控制塊是什么，有何作用？通常進程控制塊包含哪些信息？

答：

進程控制塊(ProcessConirolBlock,簡稱PCB),是操作系統(tǒng)為進程分配的用于標(biāo)志進程，記

錄各進程執(zhí)行情況的。進程控制塊是進程存在的標(biāo)志，它記錄了進程從創(chuàng)建到消亡動態(tài)變化

的狀況，進程隊列實際也是進程控制塊的鏈接。操作系統(tǒng)利用進程控制塊對進程進行控制和

管理。

?標(biāo)志信息含唯一的進程名

?說明信息有進程狀態(tài)、等待原因、進程程序存放位置和進程數(shù)據(jù)存放位置

?現(xiàn)場信息包括通用、控制和程序狀態(tài)字寄存器的內(nèi)容

?管理信息存放程序優(yōu)先數(shù)和隊列指針

進程控制塊的作用有:

?(1)記錄進程的有關(guān)信息，以便操作系統(tǒng)的進程調(diào)度程序?qū)M程進行調(diào)度。這些信息

包括標(biāo)志信息、說明信息、現(xiàn)場信息和管理信息等；

?(2)標(biāo)志進程的存在，進程控制塊是進程存在的唯一標(biāo)志

6、什么是可再入程序？

答：

(1)什么是可再入程序。一個能被多個用戶同時調(diào)用的程序稱做“可再入”的程序。

(2)可再入程序的性質(zhì)。

?可再入程序必須是純代碼，在執(zhí)行時自身不改變；

?一個可再入程序要求調(diào)用者提供工作區(qū)，以保證程序以同樣方式為各用戶服務(wù)。

編譯程序和操作系統(tǒng)程序通常都是“可再入”程序，能同時被不同用戶調(diào)用而構(gòu)成不同的

進程。

7、闡述進程調(diào)度的常用算法：先來先服務(wù)、優(yōu)先數(shù)法、輪轉(zhuǎn)法。

答：

?先來先服務(wù)調(diào)度算法該算法按進程進入就緒隊列的先后次序選擇可以占用處理器

的進程。

?優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法對每個進程確定一個優(yōu)先數(shù)，該算法總是讓優(yōu)先數(shù)最高的進程先使

用處理器。對具有相同優(yōu)先數(shù)的進程，再采用先來先服務(wù)的次序分配處理器。系統(tǒng)

常以任務(wù)的緊迫性和系統(tǒng)效率等因素確定進程的優(yōu)先數(shù)。進程的優(yōu)先數(shù)可以固定的,

也可隨進程執(zhí)行過程動態(tài)變化。一個高優(yōu)先數(shù)的進程占用處理器后，系統(tǒng)處理該進

程時有兩種方法，一是“非搶占式”，另一種是“可搶占式”。前者是此進程占用處理

器后一直運行到結(jié)束，除非本身主動讓出處理器，后者則是嚴(yán)格保證任何時刻總是

讓優(yōu)先數(shù)最高的進程在處理器上運行。

?時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法把規(guī)定進程一次使用處理器的最長時間稱為“時間片”。時間片輪

轉(zhuǎn)調(diào)度算法讓就緒進程按就緒的先后次序排成隊列，每次總選擇該隊列中第一個進

程占用處理器，但規(guī)定只能使用一個時間片，如該進程尚未完成，則排入隊尾，等

待下一個供它使用的時間片。各個進程就這樣輪轉(zhuǎn)運行。時間片輪轉(zhuǎn)算法經(jīng)常用于

分時操作系統(tǒng)中。

8、程序狀態(tài)字包含哪些主要內(nèi)容？

答：

(1)程序基本狀態(tài)

(2)中斷碼

(3)中斷屏蔽位

9、比較進程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點。

答：

1)作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個作業(yè)能進入主存。進程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定

各作業(yè)中的哪一個進程占有中央處理機。(或)作業(yè)調(diào)度是高級調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)的作

業(yè)管理層次。進程調(diào)度是低級調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層。

(2)作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內(nèi)存。進程調(diào)度是從就緒態(tài)進程中選一個占

用處理機。

10、C程序說明系統(tǒng)調(diào)用fork。的應(yīng)用。請在①@③④處填入有關(guān)父、子進程的正確語句：

/*ExampletodemonstratethefunctionofSystemCallfork*/

main()

{

inti；

①

if(i)>0

(

printf("②”)；

)

else{

printf(“③”)；

)

printf(u@n)；

)

執(zhí)行本程序時，子進程在標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印以下結(jié)果：

Itischildprocess.

Exit.

父進程在標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印以下結(jié)果：

ItisParentprocess.

Exit.

11、單道批處理環(huán)境下有5個作業(yè)，各作業(yè)進入系統(tǒng)的時間和估計運行時間如下表所示:

作業(yè)進入系統(tǒng)時間估計運行時間/分鐘

18:0040

28:2030

38:3012

49:0018

59:105

(1)如果應(yīng)用先來先服務(wù)的作業(yè)調(diào)度算法，試將下面表格填寫完整。

作業(yè)進入系統(tǒng)時間估計運行時間/分鐘開始時間結(jié)束時間周轉(zhuǎn)時間/分鐘

18:0040

28:2030

38:3012

49:0018

59:105

作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間T=

(2)如果應(yīng)用最短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法，試將下面表格填寫完整。

作業(yè)進入系統(tǒng)時間估計運行時間/分鐘開始時間結(jié)束時間周轉(zhuǎn)時間/分鐘

18:0040

28:2030

38:3012

49:0018

59:105

作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間T=

答：

1.(1)

作業(yè)進入系統(tǒng)時間估計運行時間/分鐘開始時間結(jié)束時間周轉(zhuǎn)時間/分鐘

18:00408：008：4040

28:20308：409：1050

38:30129：109：2252

49:00189；229：4040

59:1059：409：4535

作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間T=43.4217

(2)

作業(yè)進入系統(tǒng)時間估計運行時間/分鐘開始時間結(jié)束時間周轉(zhuǎn)時間/分鐘

18:00408：008：4040

28:20308：529：2262

38:30128：408：5222

49:00189：279：4545

59:1059：229：2717

作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間T:37.2186

12、有一個具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的非搶式調(diào)度算法，進

程調(diào)度采用以優(yōu)先數(shù)為基礎(chǔ)的搶占式調(diào)度算法，在下表所示的作業(yè)序列中，作業(yè)優(yōu)先數(shù)即為

進程優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先級越高。

作業(yè)名到達時間估計運行時間優(yōu)先數(shù)

A10：0040分5

B10：2030分3

C10：3050分4

D10：5020分6

（1）列出所有作業(yè)進入內(nèi)存時間及結(jié)束時間。

（2）計算平均周轉(zhuǎn)時間。

答：

每個作業(yè)運行將經(jīng)過兩個階段：作業(yè)調(diào)度（SJF算法）和進程調(diào)度（優(yōu)先數(shù)搶占式）。另

外，批處理最多容納2道作業(yè)，更多的作業(yè)將在后備隊列等待。

時間（分鐘）10:0010:2010:3010:5012:Q012：2。

：ABACD

CPU!-------

進程就緒隊列11AlD?D?

1c?

作業(yè)后備隊列

(1)10:00,作業(yè)A到達并投入運行。

(2)10:20,作業(yè)B到達且優(yōu)先權(quán)高于作業(yè)A,故作業(yè)B投入運行而作業(yè)A在就緒隊

列等待。

(3)10:30,作業(yè)C到達，因內(nèi)存中已有兩道作業(yè)，故作業(yè)C進入作業(yè)后備隊列等待。

(4)10:50,作業(yè)B運行結(jié)束，作業(yè)D到達，按SJF短作業(yè)優(yōu)先算法，作業(yè)D被裝入

內(nèi)存進入就緒隊列。而白于作業(yè)A的優(yōu)先級高于作業(yè)D,故作業(yè)A投入運行。

(5)11:10,作業(yè)A運行結(jié)束，作業(yè)C被調(diào)入內(nèi)存，且作業(yè)C的優(yōu)先級高于作業(yè)D,

故作業(yè)C投入運行。

(6)12:00,作業(yè)C運行結(jié)束，作業(yè)D投入運行。

(7)12:20,作業(yè)D運行結(jié)束。

作業(yè)進入內(nèi)存時間運行結(jié)束時間

A10:0011:10

B10:2010:50

C11:1012:00

D10:5012:20

各作業(yè)周轉(zhuǎn)時間為：作業(yè)A70,作業(yè)B30,作業(yè)C90,作業(yè)D90。平均作業(yè)周

轉(zhuǎn)時間為70分鐘。

第四章并發(fā)進程的同步與互斥

1、進程間同步和互斥的含義是什么？

答：

同步：并發(fā)進程之間存在的相互制約和相互依賴的關(guān)系。

互斥：若干進程共享一資源時，任何時刻只允許一個進程使用。

2、用文字描述銀行家算法的基本思想？

答：

銀行家算法的基本思想是：將系統(tǒng)中的所有資源比做銀行家的資金，每進行

一次資源的分配，銀行家都要從當(dāng)前的資源分配情況出發(fā)，計算這種分配方案的

安全性，如果是安全的，則進行分配，否則選擇其它可能的分配方案。這樣，每

次分配都計算安全性,從而可以避免死鎖的發(fā)生c

3、簡述死鎖的防止與死鎖的避免的區(qū)別。

答：

死鎖的防止是系統(tǒng)預(yù)先確定一些資源分配策略，進程按規(guī)定申請資源，系統(tǒng)按預(yù)先規(guī)定的策

略進行分配，從而防止死鎖的發(fā)生。

而死鎖的避免是當(dāng)進程提出資源申請時系統(tǒng)測試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時才把資源

分配給進程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖。

4、試說明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因。

答：

資源靜態(tài)分配策略要求每個進程在開始執(zhí)行前申請所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為之分配了所

需的全部資源后，該進程才開始執(zhí)行。這樣，進程在執(zhí)行過程中不再申請資源，從而破壞了

死鎖的四個必要條件之一”占有并等待條件“，從而防止死鎖的發(fā)生。

5、有三個進程Pl,P2和P3并發(fā)工作。進程P1需用資源S3和S1；進程P2需用資源S1

和S2；進程P3需用資源S2和S3。回答：

(1)若對資源分配不加限制，會發(fā)生什么情況?為什么？

(2)為保證進程正確工作，應(yīng)采用怎樣的資源分配策略?為什么？

答：

.(1)可能會發(fā)生死鎖

例如：進程Pl,P2和P3分別獲得資源S3,S1和S2后再繼續(xù)申請資源時都要等待(2

分)，這是循環(huán)等待。

(或進程在等待新源時均不釋放已占資源)

(2)可有幾種答案：

A.采用靜態(tài)分配由于執(zhí)行前已獲得所需的全部資源，故不會出現(xiàn)占有資源又等待別的

資源的現(xiàn)象(或不會出現(xiàn)循環(huán)等待資源現(xiàn)象)。

或B.采用按序分配不會出現(xiàn)循環(huán)等待資源現(xiàn)象。

或C.采用銀行家算法因為在分配時，保證了系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。

6、某車站售票廳，任何時刻最多可容納20名購票者進入，當(dāng)售票廳中少于20名購票者時，

則廳外的購票者可立即進入，否則需在外面等待。若把一個購票者看作一個進程，請回答下

歹U問題：

(1)用PV操作管理這些并發(fā)進程時，應(yīng)怎樣定義信號量，寫出信號量的初值以及信號量

各種取值的含義。

(2)根據(jù)所定義的信號量，把應(yīng)執(zhí)行的PV操作填入適當(dāng)，以保證進程能夠正確地并發(fā)執(zhí)

行。

COBEGINPROCESSPI(I=1.2,……)

begin；

進入售票廳；

購票；

退出；

end；

COEND

(3)若欲購票者最多為n個人，寫出信號量可能的變化范圍(最大值和最小值)。

答：

.(1)定義一信號量S,初始值為20。

意義：

SX)S的值表示可繼續(xù)進入售票廳的人數(shù)

S=0表示售票廳中已有20名顧客(購票者)

S<0|S|的值為等待進入售票廳的人數(shù)

(2)P(S)

進入售票廳;

購票；

退出；

V（s）

（3）S的最大值為20

S的最小值為20-n

注：信號量的符號可不同（如寫成I），但使用時應(yīng)一致（即上述的s全應(yīng)改成I）。

7、假定系統(tǒng)有三個并發(fā)進程read,move和print共享緩沖器Bl和B2。進程read負(fù)責(zé)從輸

入設(shè)備上讀信息，每讀出一個記錄后把它存放到緩沖器B1中。進程move從緩沖器B1中

取出一記錄，加工后存入緩沖器B2O進程print將B2中的記錄取出打印輸出。緩沖器B1

和B2每次只能存放一個記錄。要求三個進程協(xié)調(diào)完成任務(wù)，使打印出來的與讀入的記錄的

個數(shù)，次序完全一樣。

請用PV操作，寫出它們的并發(fā)程序。

答：

beginSR,SM1,SM2,SP:semaphore;

Bl,B2:record;

SR:=1;SMl:=0;SM2:=1;SP:=O

cobcgin

processread

X:record;

beginR:（接收來自輸入設(shè)備上一個記錄）

X尸接收的一個記錄；

P（SR）：

B1:=X;

V（SM1）;

gotoR;

end;

Processmove

Y:record;

begin

M:P(SM1);

Y:=B1;

V(SR)

加工Y

P(SM2)；

B2:=Y;

V(SP);

gotoM;

end;

Processprint

Z:record;

begin

P:P(SP);

Z:=B2;

V(SM2)

打印Z

gotoP;

end;

coend;

end;

8、某系統(tǒng)中有1。臺打印機，有三個進程Pi，P2，P3分別需要8臺，7臺和4臺。若匕，

P2,P3已申請到4臺，2臺和2臺。試問：按銀行家算法能安全分配嗎？請說明分配過程。

答：

系統(tǒng)能為進程P3分配二臺打印機。因為盡管此時10臺打印機己分配給進程P14臺，P22

臺和P34臺，全部分配完，但P3已分配到所需要的全部4臺打印機，它不會對打印機再提

出申請，所以它能順利運行下去，能釋放占用的4臺打印機，使進程Pl,P2均可能獲得乘

余的要求4臺和5臺，按銀行家算法是安全的。

9、有兩個用戶進程A和B,在運行過程中都要使用系統(tǒng)中的一臺打印機輸出計算結(jié)果。

(1)試說明A、B兩進程之間存在什么樣的制約關(guān)系？

(2)為保證這兩個進程能正確地打印出各自的結(jié)果，請用信號量和P、V操作寫出各自

的有關(guān)申請、使用打印機的代碼。要求給出信號量的含義和初值。

（1）A、B兩進程之間存在互斥的制約關(guān)系。因為打印機屬于臨界資源，必須一個進程

使用完之后另一個進程才能使用。

（2）mutex：用于互斥的信號量，初值為1。

進程A進程B

P(mutex)P（mutex）

申請打印機申請打印機

使用打印機使用打卬機

V(mutex)V(mutex)

試以生產(chǎn)者一消費者問題說明進程同步問題的實質(zhì)。

答：

一個生產(chǎn)者，一個消費者和一個產(chǎn)品之間關(guān)系是典型的進程同步問題。設(shè)信號量S為倉庫

內(nèi)產(chǎn)品，P-V操作配對進行缺一不可。生產(chǎn)者進程將產(chǎn)品放人倉庫后通知消費者可用；消

費者進程在得知倉庫有產(chǎn)品時取走，然后告訴生產(chǎn)者可繼續(xù)生產(chǎn)。

10、請描述產(chǎn)生死鎖的四個必要條件。

答：

互斥使用（資源獨占）一個資源每次只能給一個進程使用

不可強占（不可剝奪）資源申請者不能強行的從資源占有者手中奪取資源，資源只能由占有

者自愿釋放

請求和保持（部分分配，占有申請）一一個進程在申請新的資源的同時保持對原有資源的占

有（只有這樣才是動態(tài)申請，動態(tài)分配）

循環(huán)等待一存在一個進程等待隊列（Pl,P2,...,Pn）,其中Pl等待P2占有的資源,P2等待

P3占有的資源，…，Pn等待P1占有的資源，形成一個進程等待環(huán)路

11、兩個并發(fā)執(zhí)行的進程A和B的程序如下：

進程A

N=N+5;

Untilfalse;

進程B

Repeat

打印N的值；

N=0；

Untilfalse;

其中N為整數(shù)，初值為4。若進程A先執(zhí)行了三個循環(huán)后，進程A和進程B又并發(fā)執(zhí)

行了一個循環(huán)，寫出可能出現(xiàn)的打印值。正確的打印值應(yīng)該是多少？請用P、V操作進行管

理，使進程A和B并發(fā)執(zhí)行時不會出現(xiàn)與時間有關(guān)的錯誤。

答：

因為N初值為4,若進程A先執(zhí)行了三個循環(huán)，此時N的值為19。當(dāng)進程A和進程B并

發(fā)執(zhí)行時可能會有如下兩種執(zhí)行次序，即進程A先執(zhí)行一次循環(huán)，然后再進程B執(zhí)行一次

循環(huán)，此時打印的是正確值24,執(zhí)行后N中的值為0。但若進程B先執(zhí)行一次循環(huán)，然后

再進程A執(zhí)行一次循環(huán)，則打印的值是19,執(zhí)行后N中的值是5。這是錯誤的，即發(fā)生了

與時間有關(guān)的錯誤。用P、V操作進行管理，使進程A和B并發(fā)時不會出現(xiàn)與時間有關(guān)的

錯誤的程序如下：(S為互斥信號量，初值為1),

進程A

Repeat

P(S);

N=N+5;

V(S);

Untilfalse;

進程B

Repeat

P(S);

打印N的值；

N=0；

V(S);

Untilfalse;

12、四個進程PO,P1,P2,P3和四個信箱MO,Ml,M2,M3進程間借助相鄰的信箱傳遞消息：

每次從中取出一條消息，經(jīng)加工送入中。其中MO,Ml,M2,M3分別設(shè)有3,322個格子,

每個格子放一條消息，初始時，M0裝滿了三條消息，其余為空。寫出使用信號量實現(xiàn)進程

(i=0,l,2,3)同步及互斥的流程。

答：

mutexO~mutex3:分別用于控制互斥訪問MO~M3,初值為1。

fullO-fu113:分別用于控制同步訪問M0~M3,其中full。初值為3,fulll-fu113初值為0,

表示信箱中消息條數(shù)。

emptyO~empty3:分別用于同步控制對MO~M3的訪問。EmplyO初值為0,empty2-empty3

初值為2,emplyl初值為3,分別用于表示信箱中空格子個數(shù)。

另用send(Mi,message)表示將消息送到(Mimod4)號信箱中：而用receive(Mi,message)

表示接收已存在于(Mimod4)中的消息。

則使用信號量實現(xiàn)進程Pi(i=0,l,2,3)同步及互斥的流程如下：

mutexO,mutex1,mutex2,mutex3:semaphore;

fullO,ful11,ful12,ful13:semaphore;

emptyO,empty1,empty2,empty3:semaphore;

begin

mutexO:=1;mutex1:=1;mutex2:=1;mutex:=1;

fullO:=3;fulll:=0;fu112:=0;fu113:=0;

emptyO:=0;empty1:=3;empty2:=2;cmpty3:=2;

Parbegin

P0：begin

repeat

P(mutexO);

P(fullO);

Receive(MO,message);

V(emptyO);

Processingthemessageuntilfinished;

P(mutex1);

P(empty1);

Send(M1,message);

V(fulll);

V（mutex1）;

Untilfalse;

end;

Pl：｛可類似于PO實現(xiàn)之）；

P2：｛可類似于PO實現(xiàn)之）；

P3：｛可類似于P0實現(xiàn)之）;

Parend;

End;

13、設(shè)系統(tǒng)中僅有一類數(shù)量為M的獨占型資源，系統(tǒng)中N個進程競爭該類資源，其中各

進程對該類資源的最大需求量為W。當(dāng)M、N、W分別取下列值時，試判斷哪些情況會發(fā)

生死鎖？為什么？

①M=2,N=2,W=1②M=3,N=2,W=2③M=3,N=2,W=3

@M=5,N=3,W=2⑤M=6,N=3,W=3

答：

③可能會發(fā)生死鎖。只要一個進程占用了少于3個獨占型資源而另一個進程占用了其余的獨

占型資源，兩個進程都會相互處于等待對方進程釋放資源的狀態(tài)。

⑤也可能會發(fā)生死鎖。當(dāng)每個進程都分配了兩個資源時，3個進程都會彼此等待。

14、假定具有5個進程的進程集合P=｛P0,PI,P2,P3,P4），系統(tǒng)中有三類資源A,B和C。

其中A類資源有1。個，B類資源將5個，C類資源有7個。假定在某時刻有如下狀態(tài)：

AllocationMaxAvailable

ABCABCABC

P0010753332

P1200322

P2302902

P32I1222

P4002433

試給出Need,并說明當(dāng)前系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)，如果是，給出安全序列。如果不

是，說明理由。

答:

當(dāng)前系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，安全序列如下求解:

work=Available=(3,3,2)

尋找Needj<=work=(3,3,2)(j=0,1,2,3,4)

j=1Nccdl=(1,2,3)<=(3,3,2)

work:=(3,3,2)+(2,0,0)=(5,3,2)

尋找Needj<=work=(5,3,2)(j=0,2,3,4)

j=3Need3=(0,1,1)<=(5,3,2)

work:=(5,3,2)+(2,1,1)=(7,4,3)

尋找Needj<=work=(7,4,3)(j=0,2,4)

j=4Need4=(4,3J)<=(7,4,3)

work:=(7,4,3)+(0,0,2)=(7,4,5)

尋找Needj<=work=(7.4,5)(j=0,2)

j=2Need2=(6,0,0)<=(7,4,5)

work:=(7,4,5)+(3,0,2)=(10,4,7)

尋找Needj<=work=(Id,4,7)(j=0)

j=0work:=(10,4,7)+(0J,0)=(10,5,7)

所以安全序列為VP1,P3,P4,P2,P0>o

15、有一閱覽室，讀者進入時必須先在一張登記表上登記。該表中每個表項代表閱覽室中

的一個座位。讀者離開時要消掉其登記信息。閱覽室共有50個座位。登記表每次僅允許一

位讀者進行登記或注銷。讀者登記時，發(fā)現(xiàn)登記表滿，他在閱覽室外等待，直至有空位再登

記進入。試用類Pascal語言和P、V操作，描述讀者行為。

答：

Begin{initialvalueofSis50)

Parbegin

Begin{register}

P(S);

Registerandenterintothereadingroom;

End;

Begin{leaveoff}

Registeroffandleave;

V(S);

End;

End;

16、考慮一個共有150個存儲單元的系統(tǒng)，如下分配給三個進程.Pl最大需求70,己占

有25；P2最大需求60,己占有40；P3最大需求60,己占有45。使月銀行家算法，以確定

下面的任何一個請求是否安全。（1）P4進程到達，P4最大需求60,最初請求25個。（2）P4

進程到達，P4最大需求60,最初請求35。如果安全，找出所有的安全序列；如果不安全，

給出結(jié)果分配情況。

答：

（1）由于系統(tǒng)目前還有150-25*40-45=40個單元，P4進程到達，把25個單元分給它。這

時系統(tǒng)還余15個單元，可把15個單元分給P3,它執(zhí)行完后會釋放60個單元。于

是可供P1（還要45個單元），P2（還要20個單元），P4（還要35個單元）任何一個執(zhí)行。

安全序列為:

P1,P2,P3,P4,P3,Pl,P2,P4

P2,P3,P4,P3,Pl,P4,P2

P1,P2,P3,P4,P3,P2,P1,

PI,P2,P3,P4,P3,P2,P4,P1

PI,P2,P3,P4,P3,P4,Pl,P2

Fl,P2,P3,P4,P3,E4,P2,E1

（2）P4進程到達，P4最大需求60,最初請求35。如果把35個單元分給P4,系統(tǒng)還余5

個單元，不再能滿足任何一個進程的需求，系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)。

17、在一個盒子里，混裝了數(shù)量相等的黑白圍棋子?，F(xiàn)在用自動分揀系統(tǒng)把黑子、白子分

開，設(shè)分揀系統(tǒng)有二個進程P1和P2,其中P1揀白子：P2揀黑子。規(guī)定每個進程每次揀一

子；當(dāng)一個進程在揀時，不允許另一個進程去揀；當(dāng)一個進程揀了一子時，必須讓另一個進

程去揀。試寫出兩進程P1和P2能并發(fā)正確執(zhí)行的程序。

答：

實質(zhì)上是兩個進程的同步問題，設(shè)信號量S1和S2分別表示可揀白子和黑子，不失一般性,

若令先揀白子。

varSl,S2:semaphore;

Sl:=l;S2:=0;

cobegin

(

processPl

begin

repeat

P(S1);

揀白子

V(S2);

untilfalse;

end

processP2

begin

repeat

P(S2);

揀黑子

V(S1);

untilfalse;

end

}

coend.

18、系統(tǒng)有A、B、C、D共4種資源，在某時刻進程PO、Pl、P2、P3和P4對資源的占

有和需求情況如表，試解答下列問題：

AllocationClaimAvailable

Process

ABCDABCDABCD

Po003200441622

P110002750

p21354361010

P303320984

P4001406610

(1)系統(tǒng)此時處于安全狀態(tài)嗎？為什么？

(2)若此時P2發(fā)出requesU。、2、2、2),系統(tǒng)能分配資源給它嗎？為什么？

答：

(1)系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，存在安全序列：

PO,P3,P4,Pl,P2

PO,P3,PLP4,P2

PO,P3,Pl,P2,P4

(2)不能分配，否則系統(tǒng)會處于不安全狀態(tài)。

19、假設(shè)有32個存儲區(qū)域，其編號為0,1,…，31,用一個32位的標(biāo)志字，位號也是

0,1,...31