【文章內(nèi)容簡介】 : P（Sp）。 將蘋果放入盤中； V（Sa）。 goto L1。 end。 process Mother ( ) begin L2: P（Sp）。 將桔子放入盤中； V（So）。 goto L2。 end。 process Son ( ) begin L3: P（So）。 從盤中取出桔子； V（Sp） 吃桔子； goto L3； end。process Daughter ( ) begin L4: P（Sa）。 從盤中取出蘋果； V（Sp） 吃蘋果； goto L4； end。（2）第一步：確定進程3個進程Father（爸爸）、Mother（媽媽）、Son（兒子）Father進程： l 將蘋果放入盤中Mother進程：l 將桔子放入盤中Son進程：l 從盤中取出水果（桔子或蘋果）l 吃水果（桔子或蘋果）第二步：確定進程的同步、互斥關(guān)系l 同步：Father當盤中無水果時，才可以將蘋果放入盤中l(wèi) 同步：Mother當盤中無水果時，才可以將桔子放入盤中l(wèi) 同步：Son當盤中有水果（桔子或蘋果）時，才可以從盤中取出水果第三步：設(shè)置信號量l 盤中無水果，empty，初值1l 盤中有水果（桔子或蘋果），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）。 將蘋果放入盤中； V（full）。 goto L1。 end。 process Mother ( ) begin L2: P（empty）。 將桔子放入盤中； V（full）。 goto L2。 end。 process Son ( ) begin L3: P（full）。 從盤中取出水果。 V（empty）。 吃水果。 goto L3； end。18． 有一個閱覽室，共有100個座位。讀者進入閱覽室時必須在入口處進行登記；離開閱覽室時必須進行注銷。試用PV操作描述讀者進入/離開閱覽室的同步與互斥關(guān)系。參考答案：第一步：確定進程可以進入閱覽室的讀者可以有很多，這里設(shè)為n，即n個Reader（讀者）進程Reader進程： l 登記l 進入閱覽室l 讀書l 離開閱覽室l 注銷第二步：確定進程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當教室內(nèi)有空座位時，讀者才可以登記，并進入閱覽室l 互斥：同時只能有一個讀者在入口處進行登記l 互斥：同時只能有一個讀者在出口處進行注銷第三步：設(shè)置信號量l 教室內(nèi)空座位數(shù)量，seat，初值100l 為入口處進行登記設(shè)置互斥信號量Sin，初值 1，表示當前可用l 為出口處進行注銷設(shè)置互斥信號量Sout，初值 1，表示當前可用第四步：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)。 進入閱覽室。 讀書。 離開閱覽室。 P(Sout)。 注銷。 V(Sout)。 V（seat）。 endcoend。end。19． 某工廠有一個可以存放設(shè)備的倉庫，總共可以存放10臺設(shè)備。生產(chǎn)的每一臺設(shè)備都必須入庫，銷售部門可從倉庫提出設(shè)備供應(yīng)客戶。設(shè)備的入庫和出庫都必須借助運輸工具?，F(xiàn)只有一臺運輸工具，每次只能運輸一臺設(shè)備。請設(shè)計一個能協(xié)調(diào)工作的自動調(diào)度管理系統(tǒng)。參考答案：第一步：確定進程可以為入庫（Pin）和出庫（Pout）各設(shè)置一個進程Pin進程： l 生產(chǎn)了一臺設(shè)備l 使用運輸工具入庫Pout進程： l 使用運輸工具出庫l 提出設(shè)備供應(yīng)客戶第二步：確定進程的同步、互斥關(guān)系l 同步：當倉庫中有空余位置存放設(shè)備時，設(shè)備才可以入庫l 同步：當倉庫中有存放的設(shè)備時，設(shè)備才可以出庫l 互斥：運輸工具是臨界資源，要互斥訪問第三步：設(shè)置信號量l 倉庫中有空余位置數(shù)量，empty，初值10l 倉庫中有存放的設(shè)備數(shù)量，full，初值 0l 為運輸工具設(shè)置互斥信號量S，初值 1，表示當前可用第四步：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)了一臺設(shè)備 。P（empty）。 P (S)。使用運輸工具入庫。V （S）。 V（full）。 goto L1。 end。 process Pout ( ) beginL2: P（full）。P (S)。使用運輸工具出庫。V （S）。V（empty）。提出設(shè)備供應(yīng)客戶。 goto L2。 end。 20． 進程通信主要有哪幾種類型？參考答案：進程通信的類型主要有：共享存儲器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。21． 高級調(diào)度與低級調(diào)度的主要任務(wù)是什么？為什么要引入中級調(diào)度？參考答案：高級調(diào)度又稱作業(yè)調(diào)度，其任務(wù)是從外存上的后備隊列中按照一定的原則選擇若干個作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，為他們創(chuàng)建進程，分配必要的資源，如內(nèi)存、外設(shè)等，并將新創(chuàng)建的進程插入就緒隊列，準備執(zhí)行。低級調(diào)度通常又稱為進程調(diào)度，其任務(wù)是決定就緒隊列中的哪個進程獲得處理器，然后由分派程序把處理器分配給該進程，為它恢復運行現(xiàn)場，讓其運行。引入中級調(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． 引起進程調(diào)度的原因有哪些？參考答案：引起進程調(diào)度的原因有：（1）正在執(zhí)行的進程執(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)行中的進程因提出I/O請求而暫停執(zhí)行；（3）在進程通信或同步過程中執(zhí)行了某種原語操作；（4）當采用基于優(yōu)先權(quán)的強占式調(diào)度算法時，就緒隊列中出現(xiàn)優(yōu)先級比當前正在執(zhí)行的進程優(yōu)先級更高的進程時；（5）當采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法時，當前進程的時間片用完了。23． 選擇進程調(diào)度算法的原則有哪些？參考答案：一個操作系統(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)的類型和目標，通常應(yīng)盡量遵循以下幾方面的原則：（1） 周轉(zhuǎn)時間短。從作業(yè)提交開始到作業(yè)完成為止的時間間隔稱為周轉(zhuǎn)時間，它包括作業(yè)等待進入內(nèi)存、進程在就緒隊列中等待、進程在CPU上執(zhí)行和完成I/O操作所花費的時間總和。它主要用于評價批處理系統(tǒng)。為了能更準確地評價系統(tǒng)的性能，引入了另一個指標：帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間，即作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間與系統(tǒng)實際為其提供的服務(wù)時間之比。（2） 響應(yīng)時間快。從用戶通過鍵盤提交一個請求開始，直至系統(tǒng)首次產(chǎn)生響應(yīng)為止的時間間隔稱為響應(yīng)時間，主要用于評價分時系統(tǒng)。（3） 要保證截止時間。所謂截止時間，是指某任務(wù)必須開始執(zhí)行的最遲時間，或必須完成的最遲時間，主要用于評價實時系統(tǒng)。（4） CPU利用率高。 當CPU的價格非常昂貴時，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，是指單位時間內(nèi)系統(tǒng)所完成的作業(yè)數(shù)量，主要用于評價批處理系統(tǒng)。24． 批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)常用哪些進程調(diào)度算法？參考答案：批處理操作系統(tǒng)常用的進程調(diào)度算法有：先來先服務(wù)調(diào)度算法、短進程優(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；分時操作系統(tǒng)常用的進程調(diào)度算法有：時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法、多級反饋隊列調(diào)度算法；實時操作系統(tǒng)常用的進程調(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)和動態(tài)優(yōu)先權(quán)？各有何優(yōu)缺點？參考答案：靜態(tài)優(yōu)先級是在進程創(chuàng)建時根據(jù)進程的類型、進程對資源的需求以及用戶的要求而確定的，在進程的整個運行期間保持不變。對于動態(tài)優(yōu)先級，也是在創(chuàng)建進程時為進程賦予一個初始優(yōu)先級，以后在進程的運行過程中隨著進程特性的變化，不斷修改優(yōu)先級，如隨著進程在就緒隊列中等待時間的增長，可提高進程的優(yōu)先級；隨著進程連續(xù)占用CPU時間的增長，可降低其優(yōu)先級，防止一個進程長期壟斷CPU等。26． 設(shè)有五個進程，它們到達就緒隊列的時刻和運行時間如表2－5所示。若分別采用先來先服務(wù)算法和短進程優(yōu)先算法，試給出各進程的調(diào)度順序以及平均周轉(zhuǎn)時間。 表2－5 各進程到達就緒隊列的時刻、運行時間進程到達時刻運行時間P1P2P3P4P5參考答案：(1)先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度順序進程到達時刻運行時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間12345P1P2P3P4P5平均周轉(zhuǎn)時間：T＝（ + + + + ）/ 5 = (2) 短進程優(yōu)先（SPF）調(diào)度順序進程到達時刻運行時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間12345P1P3P4P5P2平均周轉(zhuǎn)時間：T＝（ + + + + ）/ 5 = 27． 設(shè)有四個進程，它們到達就緒隊列的時刻、運行時間及優(yōu)先級（此處優(yōu)先級1為最低優(yōu)先級，優(yōu)先級4為最高優(yōu)先級）如表2－6所示。若分別采用非搶占式優(yōu)先級調(diào)度算法和可搶占式優(yōu)先級調(diào)度算法，試給出各進程的調(diào)度順序以及平均周轉(zhuǎn)時間。 表2－6 各進程到達就緒隊列的時刻、運行時間及優(yōu)先級進程到達時刻運行時間優(yōu)先級P1P2P3P40123837121324參考答案：(1) 非搶占式優(yōu)先級調(diào)度算法調(diào)度順序進程優(yōu)先級到達時刻運行時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間1234P1P4P2P3143203128123708202382023308172228平均周轉(zhuǎn)時間：T＝（8 + 17 + 22 + 28）/ 4 = (2) 搶占式優(yōu)先級調(diào)度算法調(diào)度順序進程優(yōu)先級到達時刻剩余運行時間開始時間停止時間共完成時間狀態(tài)周轉(zhuǎn)時間123456P1P2P4P2P3P1134321013120831217701315162313151623301212378未完成未完成完成完成完成完成12152130平均周轉(zhuǎn)時間：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)中存在一組進程（兩個或兩個以上），它們中的每一個都占用了某些資源而又都在等待其中另一個進程所占用的資源，這種等待如果沒有外力作用，將永遠不會結(jié)束，這就是“死鎖”，或說這一組進程處于“死鎖”狀態(tài)。產(chǎn)生死鎖的原因主要有兩個：一是多個進程競爭資源，二是進程請求和釋放資源的時機不對。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：預防死鎖、避免死鎖、檢測和解除死鎖。29． 什么是線程？簡述與進程的區(qū)別和聯(lián)系。參考答案：線程是進程中的一個實體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位。線程具有許多傳統(tǒng)進程的特征，故又稱為輕型進程。傳統(tǒng)的進程稱為重型進程，相當于只有一個線程的任務(wù)。在引入線程的操作系統(tǒng)中，通常一個進程擁有若干個線程，至少也有一個線程。下面從調(diào)度、并發(fā)性、擁有資源和系統(tǒng)開銷幾個方面對線程和進程進行比較。（1）調(diào)度。在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，進程既是資源分配和擁有的基本單位，又是獨立調(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，把進程作為資源分