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1、习题 1 有两个优先级相同的进程P1和P2 各自执行的操作如下 信号量S1和S2初值均为0 试问P1 P2并发执行后 x y z的值各为多少 P1 P2 beginbeginy 1 x 1 y y 2 x x 1 V S1 P S1 z y 1 x x y P S2 V S2 y z yz z x end end 和 是不相交语句 可以任何次序交错执行 而结果是唯一的 接着无论系统如何调度进程并发执行 当执行到语句 时 可以得到x 5 y 3 按Bernstein条件 语句 的执行结果不受语句 的影响 故语句 执行后得到z 4 最后 语句 和 并发执行 最后结果为 语句 先执行 再执行 x 5
2、 y 7 z 9 语句 先执行 再执行 x 5 y 12 z 9 2 在UNIX系统中运行以下程序 最多可产生出多少进程 画出进程家属树 main fork pc 程序计数器 进程Afork fork 解 首先采用fork 创建的子进程 其程序是复制父进程的 其次 父 子进程都从调用后的那条语句开始执行 当进程A执行后 派生出子进程B 当进程A B执行后 各派生出子进程C D 当进程A B C D执行后 各派生出子进程E F G H 这时进程A共派生出7个子进程 3 有一个仓库 可以存放A和B两种产品 但要求 1 每次只能存入一种产品 A或B 2 N A产品数量 B产品数量 M 其中 N和M是
3、正整数 试用P V操作描述产品A与产品B的入库过程 分析 本题给出的第一个条件是临界资源的访问控制 可用一个互斥信号量解决该问题 第二个条件可以分解为 N A产品数量 B产品数量A产品数量 B产品数量 M也就是说 A产品的数量不能比B产品的数量少N个以上 A产品的数量不能比B产品的数量多M个以上 解 在本题中 可以设置两个信号量来控制A B产品的存放数量 sa表示当前允许A产品比B产品多入库的数量 即在当前库存量和B产品不入库的情况下 还可以允许sa个A产品入库 sb表示当前允许B产品比A产品多入库的数量 即在当前库存量和A产品不入库的情况下 还可以允许sb个B产品入库 初始时 sa为M 1
4、sb为N 1 当往库中存放入一个A产品时 则允许存入B产品的数量也增加1 当往库中存放入一个B产品时 则允许存入A产品的数量也增加1 varmutex semaphore 1 互斥信号量 sa sb semaphore sa M 1 sb N 1 mian while 1 取一个产品 if 取的是A产品 P sa P mutex 将A产品入库 V mutex V sb else 取的产品是B P sb P mutex 将B产品入库 V mutex V sa 4 公路上有一座桥 该桥一次只允许一辆汽车在桥上行驶 当桥上有汽车时 其它汽车不能上桥 试问 这是一个同步问题还是互斥问题 用信号量和P
5、V操作描述并发过程的活动 1 这一问题是互斥问题 桥是汽车进程互斥使用的资源 2 每了辆汽车对应一个进程 进程数量不确定 用Pi i 0 1 2 表示汽车进程 设互斥信号量s 其初值为 1 汽车进程Pi的过程可描述如下 汽车进程Pi i 1 2 3 P S 汽车上桥在桥上行驶汽车下桥V S 5 有一阅览室 读者进入时必须先在一张登记表上进行登记 该表为每一个座位列出一个表目 包括座位号 姓名 读者离开时要撤消登记信息 阅览室有180个座位 试问 为描述读者的动作 应编写几个程序 应设置几个进程 进程和程序之间的对应关系如何 试用P V操作描述这些进程间的同步关系 解 1 每个读者都可视为一个进
6、程 有多少个读者就有多少个进程 这些进程称为读者进程 设为Pi I 0 1 2 读者进程Pi执行的程序包括 登记 阅览 撤消 每个读者的活动都相同 所以其程序也相同 进程与程序之间的关系是 各读者进程共享同一个程序 2 在读者进程执行的程序中 对登记与撤消都需要互斥执行 其信号量S1的初值为1 而对进入阅览室需互斥执行 信号量s2的初值为180 读者进程PiP S2 P S1 登记V S1 阅览P S1 撤消V S1 V S2 6 在单CPU和两台I O I1 I2 设备的多道程序设计环境下 同时投入三个作业运行 它们的执行轨迹如下 Job1 I2 30ms CPU 10ms I1 30ms
7、CPU 10ms Job2 I1 20ms CPU 20ms I2 40ms Job3 CPU 30ms I1 20ms 如果CPU I1和I2都能并行工作 优先级从高到低为Job1 Job2和Job3 优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU 但不抢占I1和I2 试求 1 每个作业从投入到完成分别所需的时间 2 从投入到完成CPU的利用率 3 I O设备利用率 答 画出三个作业并行工作图如下 图中着色部分为作业等待时间 Job1从投入到运行完成需80ms Job2从投入到运行完成需90ms Job3从投入到运行完成需90ms CPU使用时间为10 10 10 10 20 10 70 所以CPU利用率为70 90 77 8 设备I1空闲时间段为 20ms至40ms 故I1的利用率为70 90 77 8 设备I2空闲时间段为 30ms至50ms 故I2的利用率为70 90 77 8
