《操作系统原理教程(第2版)[张丽芬][习题解答]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统原理教程(第2版)[张丽芬][习题解答]（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1操作系统 第 2 章 2-9. (1) xn 时，每个进程最多可以请求个该类资源nm当 m=n 时，每个进程最多可以请求 1 个该类资源当 mn 时，每个进程最多可以请求(m+n-1)/n 个该类资源）3-15 解答： 这是进程之间的同步问题。M2、M3 和 M4 必须在接收到 M1 的消息后才能运行。 同理，M6 必须在 M2 和 M3 之后运行，M7 必须在 M4，M5 之后运行，M8 必须在 M3、M7 之后运行。如何保证呢？需设置相应的信号量来保证：S12，S13，S14， 用来制约 M2、M3 和 M4 的运行；S26，S36，用来制约 M6 的运行；S47，S57，用来 制约 M
2、7 的运行；S38，S78 用来制约 M8 的运行。 各进程的制约关系描述如下。S12,S13,S14,S26,S36,S47,S57,S38,S78:semaphore; S12:=0;S13:=0;S14:=0;S26:=0;S36:=0;S47:=0;S57:=0;S38:=0;S78:=0; COBEGINPROCESS M1: PROCESS M2:BEGIN BEGINV(S12); P(S12);V(S13); V(S26);V(S14); ENDENDPROCESS M3: PROCESS M4: BEGIN BEGIN6P(S13); P(S14);V(S36); V(S47
3、);V(S38); END ENDPROCESS M5: PROCESS M6: BEGIN BEGINV(S57); P(S26); END P(S36);END PROCESS M7: PROCESS M8 BEGIN BEGINP(S47); P(S38);P(S57); P(S78);V(S78); END END COEND3-16. 叉子是临界资源，在一段时间内只允许一个哲学家使用。一个信号量表示 一把叉子，五个信号量构成信号量数组，这些信号量的初值为 1。int fork0=fork1=fork4=1; 第 i 个哲学家所执行的程序：do P(mutex);P(forki);P(
4、fork(i+1)mod5);V(mutex);吃饭V(forki);V(fork(i+1)mod5); while(1)；3-17. （1）公平竞争（无写者时，读者仍遵循多个读者可以同时读） rmutex 互斥共享 readcount; rwmutex 读写互斥，写写互斥； 读写进程在 z 上排队。int rmutex=1,rwmutex=1,readcount=0;7reader: beginp(z); /读写进程在 z 上排队。p(rmutex);if(readcount=0) then p(rwmutex);end if+readcount;v(rmutex);v(z); /无写者时，
5、多个读者可以同时读.read data;p(rmutex);-readcount;if(readcount=0 then v(rwmutex);end if;v(rmutex); end writer: beginp(z); /读写进程在 z 上排队。p(rwmutex);write data;v(rwmutex);v(z); end（2）写者优先int readcount,writecount; semaphore rmutex=1,wmutex=1,rwmutex=1,z=1,x=1; reader： /当来了一个写进程时，通过 p(x)禁止其后读进程读，直到写进程写完为止。while(1
6、) p(z); /其他读进程在 z 上排队 p(x); /一个读进程与一个写进程在 x 上竞争 p(rmutex); /读进程互斥访问 readcount写z读 写 写 读 读 读 写8+readcount; if(readcount=1) p(rwmutex); v(rmutex); v(x); v(z); read data; /临界区p(rmutex); -readcount; if(readcount=0) v(rwmutex); v(rmutex);Writer：while(1) p(wmutex); /写进程互斥访问 writecount+writecount; if(writec
7、ount=1) p(x); /一个写进程与一个读进程在 x 上竞争v(wmutex); p(rwmutex); /其他写进程在 rwmutex 上排队 write data; /临界区v(rwmutex); p(wmutex); -writecount; if(writecount=0) v(x); /写进程都写完时，通过 v(x)允许读进程读v(wmutex);附加题： 读者优先，规定仅允许 5 个进程同时读，怎样修改程序？解：增加一个资源信号量 s，初值为 5。int s=5; Reader：beginrwmutexx z读 读 读 读写读写 写9P(rmutex); readcount=
8、readcount+1; if(readcount=1)then P(rwmutex); V(rmutex); P(s); read_file(); V(s); P(rmutex); readcount=readcount-1; if(readcount=0)then V(rwmutex); V(rmutex); endwriter: beginp(rwmutex);write data;v(rwmutex); end3-18int s1=0, s2=n; 顾客进程：P(s2); V(s1); 坐椅子等理发理发师进程：P(s1); 给顾客理发V(s2)3-19 （2）和（4）会发生死锁。3-2
9、0 P1/剩余P2/剩余P3/剩余系统剩余 13/57 22/45 34（不安全） 45/33 52（不安全） 6(5+3)/00(8)1074/34 8(2+2)/22 9（1）P1 占有 5 个资源，剩余 3 个资源请求。 P2 占有 2 个资源，剩余 4 个资源请求。 P3 占有 0 个资源，剩余 7 个资源请求。 系统剩余 3 个资源。 （2）P1 的请求最先满足。进程完成序列：P1，P2，P3。3-21 （1）最大需求矩阵： 分配矩阵： 剩余请求矩阵：Max = Allocation = Need = 剩余资源向量：Available=(1 5 0 2)（2）当前系统是安全的。 判断
10、系统是否安全，只要检查系统剩余资源向量能否对各进程的剩余请求向量找 到一个进程完成序列，当按照这个序列为各进程分配资源时，各进程都能成功完 成。若能找到，则系统是安全的，否则，为不安全。 先找到 p0, 因为 p0 已满足最大资源请求，它可以完成，释放其占有的资源， 使系统剩余资源向量为（1 5 1 4） 之后，系统剩余资源向量（1 5 1 4） ，可满足进程 p2, 使 p2 可以完成，释 放其占有的资源，使系统剩余资源向量为（2 8 6 8） 。 之后无论选哪一个进程都可成功完成。 故找到的进程完成序列可为：p0,p2,p4,p3,p1; 或 p0,p2,p3,p1,p4 等， 故系统是安
11、全的。 （3）因系统剩余可用向量为（1502） ，p2 的剩余请求向量为（1002） ，即 （1502）（1002） 。故，当 p2 提出（1001）请求时，能满足。进程完成序列：p0,p2,p4,p3,p10 0 1 2 1 7 5 0 2 3 5 6 0 6 5 2 0 6 5 60 0 1 2 1 0 0 0 1 3 5 4 0 6 3 2 0 0 1 40 0 0 0 0 7 5 0 1 0 0 2 0 0 2 0 0 6 4 21112第 4 章 习题答案 4-14 内存有如下顺序排列的空闲块：10K，40K，20K，18K，7K，9K，12K 和 15K，有如下的请求序列：12K，
12、10K，9K。 （1）若采用首次适应法： 12K 的请求：将分配 40K 的空闲块， 40K 变为剩余的（40-12）K=28K，空闲 队列变为：10K，28K，20K，18K，7K，9K，12K 和 15K； 10K 的请求：将分配 10K 的空闲块，空闲队列变为： 28K，20K，18K，7K，9K，12K 和 15K； 9K 的请求：将分配 28K 的空闲块，空闲队列变为：（28-9） =18K，20K，18K，7K，9K，12K 和 15K； （2）若采用最佳适应法： 12K 的请求：将分配 12K 的空闲块，空闲队列变为： 10K，40K，20K，18K，7K，9K 和 15K； 1
13、0K 的请求：将分配 10K 的空闲块，空闲队列变为： 40K，20K，18K，7K，9K，12K 和 15K； 9K 的请求：将分配 9K 的空闲块，空闲队列变为： 40K，20K，18K，7K， 12K 和 15K； （3）若采用最坏适应法： 12K 的请求，将分配 40K 的空闲块，空闲队列变为： 10K，28K，20K，18K，7K，9K 和 15K； 10K 的请求：将分配 28K 的空闲块，空闲队列变为： 20K，18K，7K，9K，12K 和 15K； 9K 的请求：将分配 20K 的空闲块，空闲队列变为：10K，18K，11K， 18K，7K， 12K 和 15K。4-15 有
14、如下图所示的页表中的虚地址与物理地址之间的关系，即该进程分得 6 个内存块。页的大小为 4096。给出对应下面虚地址的物理地址：(1)20； (2) 5100； (3) 8300； (4) 47000.01234567 216043xx解： （1）虚地址 20 变为页号 0 和页内偏移 20由页号查页表得 0 页对应内存块号为 2 ，可计算得物理地址=块号*页的大小+页内偏移=2*4096+20=8212 （2）虚地址 5100 变为页号 1 和页内偏移 1004（5100/4096）13由页号查页表得 1 页对应内存块号为 1 ，可计算得物理地址=块号*页的大小+页内偏移=1*4096+10
15、04=5100 （3）虚地址 8300 变为页号 2 和页内偏移 108由页号查页表得 2 页对应内存块号为 6 ，可计算得物理地址=块号*页的大小+页内偏移=6*4096+108=24684 （4）虚地址 47000 变为页号 11 和页内偏移 1944117 页号越界4-16一个作业在执行过程中，按如下顺序依次访问各页，作业分得四个主存块， 问分别采用 FIFO、LRU 和 OPT 算法时，要产生多少次缺页中断?设进程开始运行时， 主存没有页面。页访问串顺序为：0 1 7 2 3 2 7 1 0 3 2 5 1 7 （1）FIFO0 1 7 2 3 2 7 1 0 3 2 5 1 7采用 FIFO 淘汰算法，产生 9 次缺页中断。（2）LRU0 1 7 2 3 2 7 1 0 3 2 5 1 7采用 LRU 算法时，产生 11
