【正文】 x)。 end consumer: begin repeat wait(full)。 signal(s1,s2,s3,...,sn)。 signal(mutex)。 buffer(in):=nextp。 wait(s1,s2,s3,...,sn)。 begin parbegin 14 producer: begin repeat … produce an item in nextp。 buffer: array[0,...,n1] of item。 后一次性釋放。 ． 什么是 AND 信號(hào)量？試?yán)?AND 信號(hào)量寫出生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題的解法。 until false。 end consumer: begin repeat (item)。 count:=0 end 在利用管程解決生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題時(shí)，其中的生產(chǎn)者和消費(fèi)者可描述為： 在利用管程解決生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題時(shí)，其中的生產(chǎn)者和消費(fèi)者可描述為： producer: begin 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第三版答案 13 / 47 pepeat produce an inem in nestp (item)。 if then 。 out:=(out+1)mod n。 end procedure entry get(item) begin if count=0 then not 。 count:=count+1。 buffer(in):=nextp。 notfull，notempty:condition。 PC 管程可描述如下： 管程可描述如下： type producerconsumer =monitor Var in,out,count:integer。消費(fèi)者利用該過程從緩沖池中取出一個(gè)產(chǎn)品， ≤0 表示緩沖池中已無可取的產(chǎn)品，消費(fèi)者應(yīng)等待。 （2）get（item）過程。生產(chǎn)者利用該過程將自己生產(chǎn)的產(chǎn)品放到緩沖池， 型變 表示在緩沖池中已有的產(chǎn)品數(shù)目， 表示緩沖池已滿， 量 count 表示在緩沖池中已有的產(chǎn)品數(shù)目， count≥n 時(shí)， 當(dāng) ≥ 表示緩沖池已滿， 生產(chǎn)者須 等待。 30．如何利用管程來解決生產(chǎn)者不消費(fèi)者問題？ ．如何利用管程來解決生產(chǎn)者不消費(fèi)者問題？ 首先建立一個(gè)管程， 答：首先建立一個(gè)管程，命名為 ProclucerConsumer，包括兩個(gè)過程： ，包括兩個(gè)過程： （1）Put（item）過程。為了解決這個(gè)問題，引入了條件變量 condition。 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第三版答案 12 / 47 end 29．畫圖說明管程由哪幾部分組成，為什么要引入條件發(fā)量？ ．畫圖說明管程由哪幾部分組成，為什么要引入條件發(fā)量？ 管程由四部分組成： 管程的名稱； 答：管程由四部分組成：①管程的名稱；②局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說 對該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過程； 明；③對該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一組過程；④對局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)設(shè) 置初始值的語句； 置初始值的語句； 當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用了管程，在管程中時(shí)被阻塞或掛起， 當(dāng)一個(gè)進(jìn)程調(diào)用了管程，在管程中時(shí)被阻塞或掛起，直到阻塞或掛起的原因解 而在此期間，如果該進(jìn)程不釋放管程，則其它進(jìn)程無法進(jìn)入管程， 除，而在此期間，如果該進(jìn)程不釋放管程，則其它進(jìn)程無法進(jìn)入管程，被迫長 時(shí)間地等待。 pute data in nextc。 nextc:=buffer。 until false。 buffer:=nextp。 gather: begin repeat …… gather data in nextp。 until false。 signal(empty)。 nextc:=buffer。 end pute: begin repeat …… wait(full)。 signal(full)。 buffer:=nextp。 wait(empty)。 答： a. Var mutex, empty, full: semaphore:=1, 1, 0。 11 Until false。 Signal(chopstick[(i+1) mod 5]) 。 … 。 … 位哲學(xué)家的活動(dòng)可描述為： 所有信號(hào)量均被初始化為 1，第 i 位哲學(xué)家的活動(dòng)可描述為： ， Repeat Wait(chopstick[i])。 until false。/* signal(empty)。 /* 考慮循環(huán)，應(yīng)改為 out:=(out+1) mod n。 /* 應(yīng)為 wait(full),而且還應(yīng)該在 wait(mutex)的前面 */ 而且還應(yīng)該在 的前面 nextc:=buffer(out)。 end consumer: begin repeat wait(mutex)。 /* signal(full)。 緩沖池?cái)?shù)組游標(biāo)應(yīng)前移: /* 緩沖池?cái)?shù)組游標(biāo)應(yīng)前移 in:=(in+1) mod n。 wait(full)。 end 26．試修改下面生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題解法中的錯(cuò)誤: ．試修改下面生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題解法中的錯(cuò)誤 答： producer: begin repeat … 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第三版答案 10 / 47 producer an item in nextp。 critical section unlock(W)。 if(W1) then block(W, L) unlock(W): W:=W1。 unlock(W): W:=0。 試寫出開鎖和關(guān)鎖的原因，并利用他們實(shí)現(xiàn)互斥。 示鎖已打開。 可以互換位置。 和 進(jìn)程全部進(jìn)入阻塞狀態(tài)， 這樣容易引起系統(tǒng)死鎖。考慮系統(tǒng)中緩沖區(qū) 和 互換位置后 可能引起死鎖。 空緩沖區(qū)被阻塞。 時(shí)認(rèn)為緩沖池是空而取不到產(chǎn)品，消費(fèi)者進(jìn)程一直處于等待狀態(tài)。 end。 wait(j)。wait(h)。 end。 S7。 end。 S6。 end。 S5。 end。 S4。 end。 signal(e)。 begin wait(b)。 signal(d)。 S2。 end。 signal(a)。 semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0,0, 0。 end。 wait(h)。 begin wait(f)。 signal(h)。 begin wait(e)。 signal(g)。 begin wait(d)。 signal(f)。 begin wait(c)。 signal(e)。 begin wait(b)。 signal(d)。 S2。 end。 signal(a)。 semaphore:= 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0。 ． 所示的前驅(qū)圖。 后，應(yīng)對 mutex 執(zhí)行 signal 操作，釋放該臨界資源。 因而該進(jìn)程阻塞，從而保證了該臨界資源能被互斥訪問。這樣，每個(gè)欲訪問該臨界資源的進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前， 之間即可。 21．如何利用信號(hào)量機(jī)制來實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程對臨界資源的互斥訪問？并丼例說明 ．如何利用信號(hào)量機(jī)制來實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程對臨界資源的互斥訪問？ 之。 20．你認(rèn)為整型信號(hào)量機(jī)制是否完全遵循了同步機(jī)構(gòu)的四條準(zhǔn)則？ ．你認(rèn)為整型信號(hào)量機(jī)制是否完全遵循了同步機(jī)構(gòu)的四條準(zhǔn)則？ 整型信號(hào)量機(jī)制不完全遵循同步機(jī)制的四條準(zhǔn)則，它不滿足“讓權(quán)等待” 答：整型信號(hào)量機(jī)制不完全遵循同步機(jī)制的四條準(zhǔn)則，它不滿足“讓權(quán)等待” 準(zhǔn)則。若加 1 后 ≤0，則表示在該信號(hào)量鏈表中，仍有等待該資源的進(jìn)程被阻塞，因此應(yīng) ≤ ，則表示在該信號(hào)量鏈表中，仍有等待該資源的進(jìn)程被阻塞， 原語， 鏈表中的第一個(gè)等待進(jìn)程喚醒 的第一個(gè)等待進(jìn)程喚醒。 signal(S)：執(zhí)行一次 signal 操作，意味著釋放一個(gè)單位的可用資源，使系統(tǒng)中可 操作，意味著釋放一個(gè)單位的可用資源， ： 供分配的該類資源數(shù)增加一個(gè)， 操作。 答：wait(S)：當(dāng) 0 時(shí)，表示目前系統(tǒng)中這類資源還有可用的。 。 待原因：為實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥進(jìn)入自己的臨界區(qū)。 代碼，用于恢復(fù)未被訪問標(biāo)志，使其它進(jìn)程能再訪問此臨界資源。 。舉例： 當(dāng)緩沖空時(shí)， 據(jù)。 通過單緩沖向進(jìn)程 （2）直接相互制約關(guān)系。舉例：有兩進(jìn)程 A 和 B，如果 A 提出打印請求， ）間接相互制約關(guān)系。 ．進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)存在哪兩種形式的制約？并丼例說明之。 列或列表中移出， （5）將被終止進(jìn)程 PCB 從所在隊(duì)列或列表中移出，等待其它程序搜集信息。 ）將被終止進(jìn)程擁有的全部資源，歸還給父進(jìn)程，或歸還給系統(tǒng)。 ）若該進(jìn)程還有子進(jìn)程，應(yīng)將所有子孫進(jìn)程終止，以防它們成為不可控進(jìn)程。 終止后重新調(diào)度。 13．在創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？ ．在創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？ 答： 發(fā)現(xiàn)請求創(chuàng)建新進(jìn)程事件后， （1）OS 發(fā)現(xiàn)請求創(chuàng)建新進(jìn)程事件后，調(diào)用進(jìn)程創(chuàng)建原語 Creat()； ） ； （2）申請空白 PCB； ） ； （3）為新進(jìn)程分配資源； ）為新進(jìn)程分配資源； （4）初始化進(jìn)程控制塊； ）初始化進(jìn)程控制塊； （5）將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列 ）將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列. 14．在撤銷一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？ ．在撤銷一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？ 答： （1）根據(jù)被終止進(jìn)程標(biāo)識(shí)符，從 PCB 集中檢索出進(jìn)程 PCB，讀出該進(jìn)程狀 ）根據(jù)被終止進(jìn)程標(biāo)識(shí)符， ， 態(tài)。 ．試說明引起進(jìn)程被撤銷的主要事件。 引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件有：用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)、應(yīng)用請求。 明引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件。 ）過程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)用地址信息。處于掛起狀態(tài)的進(jìn)程不能接收處理機(jī)調(diào)度。處于掛起狀態(tài)的進(jìn)程不能接收處理機(jī)調(diào)度。 ．試說明進(jìn)程在三個(gè)基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。 程進(jìn)行控制和管理的。 本單位，成為能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。 答： PCB 是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 加運(yùn)行。 于未建立任何進(jìn)程的程序， 源和獨(dú)立調(diào)度的基本單位。 為了使其程序能和其它進(jìn)程的程序并發(fā)執(zhí)行，而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的。引入進(jìn)程的目的正是 并發(fā)性是進(jìn)程的重要特征， 的重要特征。 組有序的指令集合，是靜態(tài)實(shí)體。進(jìn)程有一定的生命期， 得不到資源而暫停執(zhí)行，由撤銷而消亡。 影響 使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實(shí)行。 和描述，在操作系統(tǒng)中引入了進(jìn)程概念。 由多個(gè)程序改變，致使程序運(yùn)行失去了封閉性，也會(huì)導(dǎo)致其失去可再現(xiàn)性。 執(zhí)行期間出現(xiàn)間斷性。 S3=c：=a – b； S4=w：=c+1。 2. 畫出下面四條因句的前趨圖 畫出下面四條因句的前趨圖: S1=a：=x+y。它為何 它為何/B能有這些優(yōu)點(diǎn)？ 能有這些優(yōu)點(diǎn)？ 它為何 能有這些優(yōu)點(diǎn) 答：1）提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性 ） 2）增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性 ） 3）可移植性 ） 4）提供了對分布式系統(tǒng)的支持 ） 第二章融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù) ） ？為什么要引入前趨圖？ 什么是前趨圖？為什么要引入前趨圖？ 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第三版答案 5 / 47 前趨圖(Precedence Graph)是一個(gè)有向無循環(huán)圖， 是一個(gè)有向無循環(huán)圖， 答： 前趨圖 是一個(gè)有向無循環(huán)圖 記為 DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。color:white。backgroundcolor:ffff6639。 24．a(chǎn) name=baidusnap0/aB style=39。在微內(nèi)核中通常提供了進(jìn)程（線程）管理、低級存儲(chǔ)器管理、 中斷和陷入處理等功能 陷入處理等功能。 23．何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能？ ．何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能？ 把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）中去運(yùn)行， 答：把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）中去運(yùn)行， 而留下一個(gè)盡量小的內(nèi)核，用它來完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能， 而留下一個(gè)盡量小的內(nèi)核，用它來完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能，稱這種技 術(shù)為微內(nèi)核技術(shù)。 22．在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的 OS 中，應(yīng)用了哪些新技術(shù)？ 應(yīng)用了哪些新技術(shù)？ ． 采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)汁技術(shù)。 答：1）足夠小的內(nèi)核 2）基于客戶 服務(wù)器模式 ） ）基于客戶/服務(wù)器模式 3）應(yīng)用機(jī)制與策略分離原理 4）采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。 21．試描述什么是微內(nèi)核 OS。 ⑶靈活性和 可擴(kuò)充性。 可擴(kuò)充性。 答：C/S 模式具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：⑴數(shù)據(jù)的分布處理和存儲(chǔ)。 20．在微內(nèi)核 OS 中，為什么要采用客戶 服務(wù)器模式？ 為什么要采用客戶/服務(wù)器模式 服務(wù)器模式？ ． 模式具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)據(jù)的分布處理和存儲(chǔ)。 （2）解決途徑：將模塊接口法的決定順序無序變有序，引入有序分層法。 列的決定，每一個(gè)決定必須建立在上一個(gè)決定的基礎(chǔ)上。 設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者必須做出一系 足在模塊完成后對接口的實(shí)際需求。 完成時(shí)間是不確定的。 全性。 保護(hù)。 答：主要功能有 緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等。 內(nèi)存擴(kuò)充：用于實(shí)現(xiàn)請求調(diào)用功能，置換功能等。 地址映射：將地址空間的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對應(yīng)的物理地址。 內(nèi)存保護(hù)：確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行，彼此互不干擾。 內(nèi)存分配：為每道程序分配內(nèi)存。 答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充。 分配給它，并設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場，使進(jìn)程投入執(zhí)行。從后備隊(duì)里按照一定的算法，選出若干個(gè)作業(yè)， 行所需的資源（首選是分配內(nèi)存） 行所需的資源（首選是分配內(nèi)存） 。 理機(jī)調(diào)度： 處理機(jī)調(diào)度： （1）作業(yè)調(diào)度。進(jìn)程同步：為多個(gè)進(jìn)程（含線程）的運(yùn)行 進(jìn)行協(xié)調(diào) 通信：用來實(shí)現(xiàn)在相互合作的進(jìn)程之間的信息交換。 進(jìn)行協(xié)調(diào)。 14．處理機(jī)管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？ ．處理機(jī)管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？ 處理機(jī)管理的主要功能是：進(jìn)程管理、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機(jī)調(diào)度； 答：處理機(jī)管理的主要功能是：進(jìn)程管理、進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機(jī)調(diào)度； 進(jìn)程管理：為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程，撤銷已結(jié)束進(jìn)程， 進(jìn)程管理：為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程，撤銷已結(jié)束進(jìn)程，控制進(jìn)程在運(yùn)行過程中的狀態(tài) 轉(zhuǎn)換。 13．OS 有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？ 有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？ ． 并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個(gè)基本特征；最基本的特征是并發(fā)性。因?yàn)槿魏尾铄e(cuò)都可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至是災(zāi)難性后 所以在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，往往都采取了多級容錯(cuò)措施保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)