【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 : P（Sp）。 將蘋(píng)果放入盤(pán)中； V（Sa）。 goto L1。 end。 process Mother ( ) begin L2: P（Sp）。 將桔子放入盤(pán)中； V（So）。 goto L2。 end。 process Son ( ) begin L3: P（So）。 從盤(pán)中取出桔子； V（Sp） 吃桔子； goto L3； end。process Daughter ( ) begin L4: P（Sa）。 從盤(pán)中取出蘋(píng)果； V（Sp） 吃蘋(píng)果； goto L4； end。（2）第一步：確定進(jìn)程3個(gè)進(jìn)程Father（爸爸）、Mother（媽媽?zhuān)on（兒子）Father進(jìn)程： l 將蘋(píng)果放入盤(pán)中Mother進(jìn)程：l 將桔子放入盤(pán)中Son進(jìn)程：l 從盤(pán)中取出水果（桔子或蘋(píng)果）l 吃水果（桔子或蘋(píng)果）第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：Father當(dāng)盤(pán)中無(wú)水果時(shí)，才可以將蘋(píng)果放入盤(pán)中l(wèi) 同步：Mother當(dāng)盤(pán)中無(wú)水果時(shí)，才可以將桔子放入盤(pán)中l(wèi) 同步：Son當(dāng)盤(pán)中有水果（桔子或蘋(píng)果）時(shí)，才可以從盤(pán)中取出水果第三步：設(shè)置信號(hào)量l 盤(pán)中無(wú)水果，empty，初值1l 盤(pán)中有水果（桔子或蘋(píng)果），full，初值0第四步：用偽代碼描述begin empty, full：semaphore。 empty:=1。 full :=0。cobeginFather ( )。Mother ( )。Son ( )。coend。end。process Father ( ) begin L1: P（empty）。 將蘋(píng)果放入盤(pán)中； V（full）。 goto L1。 end。 process Mother ( ) begin L2: P（empty）。 將桔子放入盤(pán)中； V（full）。 goto L2。 end。 process Son ( ) begin L3: P（full）。 從盤(pán)中取出水果。 V（empty）。 吃水果。 goto L3； end。18． 有一個(gè)閱覽室，共有100個(gè)座位。讀者進(jìn)入閱覽室時(shí)必須在入口處進(jìn)行登記；離開(kāi)閱覽室時(shí)必須進(jìn)行注銷(xiāo)。試用PV操作描述讀者進(jìn)入/離開(kāi)閱覽室的同步與互斥關(guān)系。參考答案：第一步：確定進(jìn)程可以進(jìn)入閱覽室的讀者可以有很多，這里設(shè)為n，即n個(gè)Reader（讀者）進(jìn)程Reader進(jìn)程： l 登記l 進(jìn)入閱覽室l 讀書(shū)l 離開(kāi)閱覽室l 注銷(xiāo)第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當(dāng)教室內(nèi)有空座位時(shí)，讀者才可以登記，并進(jìn)入閱覽室l 互斥：同時(shí)只能有一個(gè)讀者在入口處進(jìn)行登記l 互斥：同時(shí)只能有一個(gè)讀者在出口處進(jìn)行注銷(xiāo)第三步：設(shè)置信號(hào)量l 教室內(nèi)空座位數(shù)量，seat，初值100l 為入口處進(jìn)行登記設(shè)置互斥信號(hào)量Sin，初值 1，表示當(dāng)前可用l 為出口處進(jìn)行注銷(xiāo)設(shè)置互斥信號(hào)量Sout，初值 1，表示當(dāng)前可用第四步：用偽代碼描述begin Sin, Sout, seat：semaphore。 seat :=100。 Sin := 1。 Sout := 1。cobeginprocess Readeri ( i = 1,2,…,n )。 begin P(seat)。 P(Sin)。 登記。 V(Sin)。 進(jìn)入閱覽室。 讀書(shū)。 離開(kāi)閱覽室。 P(Sout)。 注銷(xiāo)。 V(Sout)。 V（seat）。 endcoend。end。19． 某工廠有一個(gè)可以存放設(shè)備的倉(cāng)庫(kù)，總共可以存放10臺(tái)設(shè)備。生產(chǎn)的每一臺(tái)設(shè)備都必須入庫(kù)，銷(xiāo)售部門(mén)可從倉(cāng)庫(kù)提出設(shè)備供應(yīng)客戶。設(shè)備的入庫(kù)和出庫(kù)都必須借助運(yùn)輸工具?，F(xiàn)只有一臺(tái)運(yùn)輸工具，每次只能運(yùn)輸一臺(tái)設(shè)備。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的自動(dòng)調(diào)度管理系統(tǒng)。參考答案：第一步：確定進(jìn)程可以為入庫(kù)（Pin）和出庫(kù)（Pout）各設(shè)置一個(gè)進(jìn)程Pin進(jìn)程： l 生產(chǎn)了一臺(tái)設(shè)備l 使用運(yùn)輸工具入庫(kù)Pout進(jìn)程： l 使用運(yùn)輸工具出庫(kù)l 提出設(shè)備供應(yīng)客戶第二步：確定進(jìn)程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當(dāng)倉(cāng)庫(kù)中有空余位置存放設(shè)備時(shí)，設(shè)備才可以入庫(kù)l 同步：當(dāng)倉(cāng)庫(kù)中有存放的設(shè)備時(shí)，設(shè)備才可以出庫(kù)l 互斥：運(yùn)輸工具是臨界資源，要互斥訪問(wèn)第三步：設(shè)置信號(hào)量l 倉(cāng)庫(kù)中有空余位置數(shù)量，empty，初值10l 倉(cāng)庫(kù)中有存放的設(shè)備數(shù)量，full，初值 0l 為運(yùn)輸工具設(shè)置互斥信號(hào)量S，初值 1，表示當(dāng)前可用第四步：用偽代碼描述begin empty, full, S：semaphore。 empty := 10。full := 0。S := 1。cobegin Pin ()。 Pout ()。coend。end。process Pin ( ) begin L1: 生產(chǎn)了一臺(tái)設(shè)備 。P（empty）。 P (S)。使用運(yùn)輸工具入庫(kù)。V （S）。 V（full）。 goto L1。 end。 process Pout ( ) beginL2: P（full）。P (S)。使用運(yùn)輸工具出庫(kù)。V （S）。V（empty）。提出設(shè)備供應(yīng)客戶。 goto L2。 end。 20． 進(jìn)程通信主要有哪幾種類(lèi)型？參考答案：進(jìn)程通信的類(lèi)型主要有：共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。21． 高級(jí)調(diào)度與低級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是什么？為什么要引入中級(jí)調(diào)度？參考答案：高級(jí)調(diào)度又稱作業(yè)調(diào)度，其任務(wù)是從外存上的后備隊(duì)列中按照一定的原則選擇若干個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，為他們創(chuàng)建進(jìn)程，分配必要的資源，如內(nèi)存、外設(shè)等，并將新創(chuàng)建的進(jìn)程插入就緒隊(duì)列，準(zhǔn)備執(zhí)行。低級(jí)調(diào)度通常又稱為進(jìn)程調(diào)度，其任務(wù)是決定就緒隊(duì)列中的哪個(gè)進(jìn)程獲得處理器，然后由分派程序把處理器分配給該進(jìn)程，為它恢復(fù)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，讓其運(yùn)行。引入中級(jí)調(diào)度的主要目的是為了提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)吞吐量。22． 引起進(jìn)程調(diào)度的原因有哪些？參考答案：引起進(jìn)程調(diào)度的原因有：（1）正在執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行完畢，或因發(fā)生某事件而不能再繼續(xù)執(zhí)行；（2）執(zhí)行中的進(jìn)程因提出I/O請(qǐng)求而暫停執(zhí)行；（3）在進(jìn)程通信或同步過(guò)程中執(zhí)行了某種原語(yǔ)操作；（4）當(dāng)采用基于優(yōu)先權(quán)的強(qiáng)占式調(diào)度算法時(shí)，就緒隊(duì)列中出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)比當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程優(yōu)先級(jí)更高的進(jìn)程時(shí)；（5）當(dāng)采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法時(shí)，當(dāng)前進(jìn)程的時(shí)間片用完了。23． 選擇進(jìn)程調(diào)度算法的原則有哪些？參考答案：一個(gè)操作系統(tǒng)如何選擇調(diào)度方式和算法，在很大程度上取決于操作系統(tǒng)的類(lèi)型和目標(biāo)，通常應(yīng)盡量遵循以下幾方面的原則：（1） 周轉(zhuǎn)時(shí)間短。從作業(yè)提交開(kāi)始到作業(yè)完成為止的時(shí)間間隔稱為周轉(zhuǎn)時(shí)間，它包括作業(yè)等待進(jìn)入內(nèi)存、進(jìn)程在就緒隊(duì)列中等待、進(jìn)程在CPU上執(zhí)行和完成I/O操作所花費(fèi)的時(shí)間總和。它主要用于評(píng)價(jià)批處理系統(tǒng)。為了能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能，引入了另一個(gè)指標(biāo)：帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，即作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間與系統(tǒng)實(shí)際為其提供的服務(wù)時(shí)間之比。（2） 響應(yīng)時(shí)間快。從用戶通過(guò)鍵盤(pán)提交一個(gè)請(qǐng)求開(kāi)始，直至系統(tǒng)首次產(chǎn)生響應(yīng)為止的時(shí)間間隔稱為響應(yīng)時(shí)間，主要用于評(píng)價(jià)分時(shí)系統(tǒng)。（3） 要保證截止時(shí)間。所謂截止時(shí)間，是指某任務(wù)必須開(kāi)始執(zhí)行的最遲時(shí)間，或必須完成的最遲時(shí)間，主要用于評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。（4） CPU利用率高。 當(dāng)CPU的價(jià)格非常昂貴時(shí)，希望盡可能使它得到充分利用。CPU的利用率可從0％到100％，但在實(shí)際系統(tǒng)中，一般是在40％～90％之間。（5） 系統(tǒng)吞吐量高。 所謂系統(tǒng)吞吐量，是指單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)所完成的作業(yè)數(shù)量，主要用于評(píng)價(jià)批處理系統(tǒng)。24． 批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)常用哪些進(jìn)程調(diào)度算法？參考答案：批處理操作系統(tǒng)常用的進(jìn)程調(diào)度算法有：先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法、短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法、高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法、高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法；分時(shí)操作系統(tǒng)常用的進(jìn)程調(diào)度算法有：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法、多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法；實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)常用的進(jìn)程調(diào)度算法主要有：高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法。25． 什么是靜態(tài)優(yōu)先權(quán)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？參考答案：靜態(tài)優(yōu)先級(jí)是在進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)根據(jù)進(jìn)程的類(lèi)型、進(jìn)程對(duì)資源的需求以及用戶的要求而確定的，在進(jìn)程的整個(gè)運(yùn)行期間保持不變。對(duì)于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)，也是在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)為進(jìn)程賦予一個(gè)初始優(yōu)先級(jí)，以后在進(jìn)程的運(yùn)行過(guò)程中隨著進(jìn)程特性的變化，不斷修改優(yōu)先級(jí)，如隨著進(jìn)程在就緒隊(duì)列中等待時(shí)間的增長(zhǎng)，可提高進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)；隨著進(jìn)程連續(xù)占用CPU時(shí)間的增長(zhǎng)，可降低其優(yōu)先級(jí)，防止一個(gè)進(jìn)程長(zhǎng)期壟斷CPU等。26． 設(shè)有五個(gè)進(jìn)程，它們到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻和運(yùn)行時(shí)間如表2－5所示。若分別采用先來(lái)先服務(wù)算法和短進(jìn)程優(yōu)先算法，試給出各進(jìn)程的調(diào)度順序以及平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。 表2－5 各進(jìn)程到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻、運(yùn)行時(shí)間進(jìn)程到達(dá)時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間P1P2P3P4P5參考答案：(1)先來(lái)先服務(wù)（FCFS）調(diào)度順序進(jìn)程到達(dá)時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間12345P1P2P3P4P5平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：T＝（ + + + + ）/ 5 = (2) 短進(jìn)程優(yōu)先（SPF）調(diào)度順序進(jìn)程到達(dá)時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間12345P1P3P4P5P2平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：T＝（ + + + + ）/ 5 = 27． 設(shè)有四個(gè)進(jìn)程，它們到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻、運(yùn)行時(shí)間及優(yōu)先級(jí)（此處優(yōu)先級(jí)1為最低優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)4為最高優(yōu)先級(jí)）如表2－6所示。若分別采用非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和可搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，試給出各進(jìn)程的調(diào)度順序以及平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。 表2－6 各進(jìn)程到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)刻、運(yùn)行時(shí)間及優(yōu)先級(jí)進(jìn)程到達(dá)時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先級(jí)P1P2P3P40123837121324參考答案：(1) 非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法調(diào)度順序進(jìn)程優(yōu)先級(jí)到達(dá)時(shí)刻運(yùn)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間1234P1P4P2P3143203128123708202382023308172228平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：T＝（8 + 17 + 22 + 28）/ 4 = (2) 搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法調(diào)度順序進(jìn)程優(yōu)先級(jí)到達(dá)時(shí)刻剩余運(yùn)行時(shí)間開(kāi)始時(shí)間停止時(shí)間共完成時(shí)間狀態(tài)周轉(zhuǎn)時(shí)間123456P1P2P4P2P3P1134321013120831217701315162313151623301212378未完成未完成完成完成完成完成12152130平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：T＝（12 + 15 + 21 + 30）/ 4 = 28． 什么是死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？處理死鎖的基本方法有哪些？參考答案：若系統(tǒng)中存在一組進(jìn)程（兩個(gè)或兩個(gè)以上），它們中的每一個(gè)都占用了某些資源而又都在等待其中另一個(gè)進(jìn)程所占用的資源，這種等待如果沒(méi)有外力作用，將永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束，這就是“死鎖”，或說(shuō)這一組進(jìn)程處于“死鎖”狀態(tài)。產(chǎn)生死鎖的原因主要有兩個(gè)：一是多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)資源，二是進(jìn)程請(qǐng)求和釋放資源的時(shí)機(jī)不對(duì)。產(chǎn)生死鎖的必要條件有：互斥條件、占有且等待條件、不可剝奪條件、循環(huán)等待條件。處理死鎖的基本方法有：預(yù)防死鎖、避免死鎖、檢測(cè)和解除死鎖。29． 什么是線程？簡(jiǎn)述與進(jìn)程的區(qū)別和聯(lián)系。參考答案：線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位。線程具有許多傳統(tǒng)進(jìn)程的特征，故又稱為輕型進(jìn)程。傳統(tǒng)的進(jìn)程稱為重型進(jìn)程，相當(dāng)于只有一個(gè)線程的任務(wù)。在引入線程的操作系統(tǒng)中，通常一個(gè)進(jìn)程擁有若干個(gè)線程，至少也有一個(gè)線程。下面從調(diào)度、并發(fā)性、擁有資源和系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)幾個(gè)方面對(duì)線程和進(jìn)程進(jìn)行比較。（1）調(diào)度。在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，進(jìn)程既是資源分配和擁有的基本單位，又是獨(dú)立調(diào)度和執(zhí)行的基本單位。而在引入線程后，則把線程作為調(diào)度和執(zhí)行的基本單位，把進(jìn)程作為資源分