【正文】 until false。signal(k1,k2,k3,...,kn)。signal(mutex)。nextc:=buffer(out)。wait(k1,k2,k3,...,kn)。until false。signal(full)。in:=(in+1) mod n。 //s1,s2,...,sn為執(zhí)行生產(chǎn)者進(jìn)程除empty外其余的條件wait(mutex)。.wait(empty)。in,out: integer:=0,0。答：為解決并行所帶來(lái)的死鎖問(wèn)題，在wait操作中引入AND條件，其基本思想是將進(jìn)程在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中所需要的所有臨界資源，一次性地全部分配給進(jìn)程，用完后一次性釋放.解決生產(chǎn)者－消費(fèi)者問(wèn)題可描述如下:var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0。 V(wmutex)。 V(rmutex) until false writer:begin repeat P(wmutex)。 V(rmutex) read text P(rmutex) readcount=readcount+1。begin parbegin reader:begin repeat P(rmutex) if readcount=0 then P(wmutex)。答：設(shè)置互斥信號(hào)量wmutex 表示寫(xiě)者間、讀者和寫(xiě)者間互斥 用readcount變量來(lái)記錄讀者數(shù)：Var rmutex,wmutex: semaphore:=1,1 。試設(shè)計(jì)一個(gè)管程，它有兩個(gè)過(guò)程acquire和release分別負(fù)責(zé)分配和回收一個(gè)頁(yè)框。p2 (/* 兩進(jìn)程p1, p2開(kāi)始執(zhí)行 */)coendend.答：52：在一個(gè)分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，用 free[index]數(shù)組記錄每個(gè)頁(yè)框狀態(tài)，共有 n 個(gè)頁(yè)框(index=0，…，n1)。c2:=1。 (/* 臨界區(qū) */)c2:=1until falseend。repeatc2:=1c1until c10。procedure p2。Critical Section。 (/* 對(duì)第一個(gè)進(jìn)程p1 */)beginrepeatRemain Section 1。var c1,c2:integer。如果它是正確的，則證明之；如果它不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由。答：41：下述流程是解決兩進(jìn)程互斥訪問(wèn)臨界區(qū)問(wèn)題的一種方法。生產(chǎn)者進(jìn)程每次一次性向3個(gè)緩沖區(qū)寫(xiě)入整數(shù)，消費(fèi)者進(jìn)程每次從緩沖區(qū)取出一個(gè)整數(shù)。答：30：某系統(tǒng)有R1設(shè)備3臺(tái)，R2設(shè)備4臺(tái)，它們被PPP3和P4進(jìn)程共享，且已知這4個(gè)進(jìn)程均按以下順序使用設(shè)備：→申請(qǐng)R1→申請(qǐng)R2→申請(qǐng)R1→釋放R1→釋放R2→釋放R1(1) 系統(tǒng)運(yùn)行中可能產(chǎn)生死鎖嗎？為什么？(2) 若可能的話，請(qǐng)舉出一種情況，并畫(huà)出表示該死鎖狀態(tài)的進(jìn)程—資源圖。發(fā)送和接收工作符合以下規(guī)則：(1) 每個(gè)發(fā)送進(jìn)程每次發(fā)送一個(gè)消息，寫(xiě)進(jìn)一個(gè)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)大小與消息長(zhǎng)度相等；(2) 對(duì)每個(gè)消息，BB…、Bn2都需接收一次，并讀入各自的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)；(3) 當(dāng)M個(gè)緩沖區(qū)都滿時(shí)，則發(fā)送進(jìn)程等待，當(dāng)沒(méi)有消息可讀時(shí)，接收進(jìn)程等待。如果安全，找出安全序列；如果不安全，給出結(jié)果分配情況。(1)P4進(jìn)程到達(dá)，P4最大需求60,最初請(qǐng)求25個(gè)。26:考慮一個(gè)共有150個(gè)存儲(chǔ)單元的系統(tǒng)，如下分配給三個(gè)進(jìn)程，P1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。(2)可以分配，存在安全序列：P4，P1，P5，P2，P3。故系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。(2)不能分配，否則系統(tǒng)會(huì)處于不安全狀態(tài)。24：系統(tǒng)有A、B、C、D共4種資源，在某時(shí)刻進(jìn)程P0、PPP3和P4對(duì)資源的占有和需求情況如表，試解答下列問(wèn)題：Allocation Claim Available進(jìn)程 A B C D A B C D A B C DP0 0 0 3 2 0 0 4 4 1 6 2 2P1 1 0 0 0 2 7 5 0P2 1 3 5 4 3 6 10 10P3 0 3 3 2 0 9 8 4P4 0 0 1 4 0 6 6 10(1)系統(tǒng)此時(shí)處于安全狀態(tài)嗎？(2) 若此時(shí)P1發(fā)出request1(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：P0，P3，P4，P1，P2。(5)不可以分配。(3)(2)答：23：設(shè)當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)如下，系統(tǒng)此時(shí)Available=(1，1，2)：Claim Allocation進(jìn)程, R1 R2 R3 R1 R2 R3P1 3 2 2 1 0 0P2 6 1 3 5 1 1P3 3 1 4 2 1 1P4 4 2 2 0 0 2(1) 計(jì)算各個(gè)進(jìn)程還需要的資源數(shù)CkiAki?(2) 系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)，為什么?(3) P1發(fā)出請(qǐng)求向量request2(1，0，1)，系統(tǒng)能把資源分給它嗎？(4) 若在P2申請(qǐng)資源后，若P1發(fā)出請(qǐng)求向量request1(1，0，1)，系統(tǒng)能把資源分給它嗎？(5) 若在P1申請(qǐng)資源后，若P3發(fā)出請(qǐng)求向量request3(0，0，1)，系統(tǒng)能把資源分給它嗎？答：(1)如果一輛車(chē)已經(jīng)空閑，但沒(méi)有游玩的旅客了，那么，車(chē)輛要等待。旅客在博物館逛了一會(huì)，然后，排隊(duì)乘坐旅行車(chē)，當(dāng)一輛車(chē)可用時(shí)，它載入一個(gè)旅客，再繞花園行駛?cè)我忾L(zhǎng)的時(shí)間。既然該進(jìn)程已獲得了它所需要的全部資源，那么它就能執(zhí)行完成并釋放它占有的資源，這與前面的假設(shè)矛盾，從而證明在這個(gè)系統(tǒng)中不可能發(fā)生死鎖。可以推出need(1)+由題中所給條件可知：19：N個(gè)進(jìn)程共享M個(gè)資源，每個(gè)進(jìn)程一次只能申請(qǐng)/釋放一個(gè)資源，每個(gè)進(jìn)程最多需要M個(gè)資源，所有進(jìn)程總共的資源需求少于M+N個(gè)，證明該系統(tǒng)此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生死鎖。18：系統(tǒng)有同類(lèi)資源m個(gè)，被n個(gè)進(jìn)程共享，問(wèn)：當(dāng)m＞n和m≤n時(shí)，每個(gè)進(jìn)程最多可以請(qǐng)求多少個(gè)這類(lèi)資源時(shí)，使系統(tǒng)一定不會(huì)發(fā)生死鎖?答：當(dāng)m≤n時(shí)，每個(gè)進(jìn)程最多請(qǐng)求1個(gè)這類(lèi)資源時(shí)，系統(tǒng)一定不會(huì)發(fā)生死鎖。當(dāng)吸煙者完成吸煙后喚醒供應(yīng)者，供應(yīng)者再把兩樣?xùn)|西放在桌子上，喚醒另一個(gè)吸煙者。三個(gè)吸煙者中，第一個(gè)有自己的煙草，第二個(gè)有自己的紙和第三個(gè)有自己的火柴。三個(gè)吸煙者在一個(gè)房間內(nèi)，還有一個(gè)香煙供應(yīng)者。10：二個(gè)并發(fā)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，其中，A、B、C、D、E是原語(yǔ)，試給出可能的并發(fā)執(zhí)行路徑。S=0表示共享資源正被進(jìn)程使用但沒(méi)有進(jìn)程等待使用資源。每個(gè)職員可被看作一個(gè)進(jìn)程，試用一種同步機(jī)制寫(xiě)出能讓四類(lèi)職員正確并發(fā)運(yùn)行的程序。應(yīng)設(shè)置兩個(gè)信號(hào)量：ss2；s1表示是否允許司機(jī)啟動(dòng)汽車(chē)(其初值為0)；s2表示是否允許售票員開(kāi)門(mén)(其初值為0)。因此，司機(jī)啟動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)作必須與售票員關(guān)車(chē)門(mén)的動(dòng)作取得同步；售票員開(kāi)車(chē)門(mén)的動(dòng)作也必須與司機(jī)停車(chē)取得同步。在汽車(chē)不斷地到站、停車(chē)、行駛過(guò)程中，這兩個(gè)活動(dòng)有什么同步關(guān)系？用信號(hào)量和P、V操作實(shí)現(xiàn)它們的同步。coend8：設(shè)公共汽車(chē)上，司機(jī)和售票員的活動(dòng)分別如下：司機(jī)的活動(dòng)：?jiǎn)?dòng)車(chē)輛：正常行車(chē)；到站停車(chē)。試寫(xiě)出兩進(jìn)程P1和P2能并發(fā)正確執(zhí)行的程序?，F(xiàn)在用自動(dòng)分揀系統(tǒng)把黑子、白子分開(kāi)，設(shè)分揀系統(tǒng)有二個(gè)進(jìn)程P1和P2，其中P1揀白子；P2揀黑子。答：1)end. End.5：有一閱覽室，讀者進(jìn)入時(shí)必須先在一張登記表上登記，該表為每一座位列出一個(gè)表目，包括座號(hào)、姓名，讀者離開(kāi)時(shí)要注銷(xiāo)登記信息；假如閱覽室共有100個(gè)座位。 V(S2)。 x:=x+y。 P(S1)。 x:=x+5。 x:=1。3：有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)相同的進(jìn)程P1和P2，各自執(zhí)行的操作如下，信號(hào)量S1和S2初值均為0。2）互斥信號(hào)量初值為m，變化范圍為[n+m，m]。1）互斥信號(hào)量初值為1，變化范圍為[n+1，1]。試問(wèn)：所采用的信號(hào)量初值是否相同？信號(hào)量值的變化范圍如何？答：所采用的互斥信號(hào)量初值不同。今提供