《操作系统原理 庞丽萍 答案 习题五答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统原理 庞丽萍 答案 习题五答案（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信息工程学院计算机系 沈华 习题五参考答案（P117）习题五参考答案（P117） 5-4 三个进程共享四个同类资源，这些资源的分配与释放只能一次一 个。已知每一进程最多需要两个资源，试问：该系统会发生死锁吗？ 为什么？ 三个进程共享四个同类资源，这些资源的分配与释放只能一次一 个。已知每一进程最多需要两个资源，试问：该系统会发生死锁吗？ 为什么？ 答：该系统不会发生死锁。答：该系统不会发生死锁。 因为最坏情况是每个进程都占有一个资源， 申请第二个资源， 而此时 系统中剩下一个资源， 不管这个资源分给哪个进程， 都能满足它的资 源要求， 因此它能在有限时间内
2、运行结束从而释放它所占有的两个资 源，这两个资源又可以分配给另外两个进程，使它们能够运行结束， 所以系统不会发生死锁。 因为最坏情况是每个进程都占有一个资源， 申请第二个资源， 而此时 系统中剩下一个资源， 不管这个资源分给哪个进程， 都能满足它的资 源要求， 因此它能在有限时间内运行结束从而释放它所占有的两个资 源，这两个资源又可以分配给另外两个进程，使它们能够运行结束， 所以系统不会发生死锁。 5-5 p 个进程共享个进程共享 m 个同类资源，每一个资源在任一时刻只能供一个 进程使用， 每一进程对任一资源都只能使用一有限时间， 使用完便立 即释放。并且每个进程对该类资源的最大需求量小于该类
3、资源的数 目。设所有进程对资源的最大需求数目之和小于 个同类资源，每一个资源在任一时刻只能供一个 进程使用， 每一进程对任一资源都只能使用一有限时间， 使用完便立 即释放。并且每个进程对该类资源的最大需求量小于该类资源的数 目。设所有进程对资源的最大需求数目之和小于 p+m。试证：在该 系统中不会发生死锁。 。试证：在该 系统中不会发生死锁。 证明：假设每个进程最多请求证明：假设每个进程最多请求Xi（1ip）个资源，则根据题意有：）个资源，则根据题意有： X1+X2+Xp-1+Xpp+m X1+X2+Xp-1+Xp-pm (X1-1)+(X2-1)+(Xp-1-1)+(Xp-1)m (X1-1
4、)+(X2-1)+(Xp-1-1)+(Xp-1)+1m+1 (X1-1)+(X2-1)+(Xp-1-1)+(Xp-1)+1m 1 操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信息工程学院计算机系 沈华 这说明在最坏情况下， 每个进程均还差一个资源， 而此时系统中 还有一个没被分配的可用资源。 将它分配给任何一个进程， 都可以使 该得到全部资源的进程运行结束而释放其占有的资源， 并将释放的资 源分配给其它的进程， 使其它进程都能运行结束， 系统不会发生死锁。 这说明在最坏情况下， 每个进程均还差一个资源， 而此时系统中 还有一个没被分配的可用资源。 将它分配给任何一个进程， 都可以使 该得到全部资源的
5、进程运行结束而释放其占有的资源， 并将释放的资 源分配给其它的进程， 使其它进程都能运行结束， 系统不会发生死锁。 证毕证毕 5-6 图图 5.7 表示一带闸门的运河，其上有两架吊桥。吊桥坐落在一条 公路上， 为使该公路避开一块沼泽地而令其横跨运河两次。 运河和公 路的交通都是单方向的。 运河上的基本运输由驳船担负。 在一艘驳船 接近吊桥 表示一带闸门的运河，其上有两架吊桥。吊桥坐落在一条 公路上， 为使该公路避开一块沼泽地而令其横跨运河两次。 运河和公 路的交通都是单方向的。 运河上的基本运输由驳船担负。 在一艘驳船 接近吊桥 A 时就拉汽笛警告，若桥上无车辆，吊桥就吊起，直到驳 船尾部通过
6、此桥为止。对吊桥 时就拉汽笛警告，若桥上无车辆，吊桥就吊起，直到驳 船尾部通过此桥为止。对吊桥 B 也按同样次序处理。也按同样次序处理。 （1） 一艘典型驳船的长度为） 一艘典型驳船的长度为 200 米，当它在河上航行时是否会产生 死锁？若会，其理由是什么？ 米，当它在河上航行时是否会产生 死锁？若会，其理由是什么？ （2） 如何能克服一个可能的死锁？请提出一个防止死锁的办法。） 如何能克服一个可能的死锁？请提出一个防止死锁的办法。 （3） 如何利用信号灯上的） 如何利用信号灯上的 P、V 操作实现车辆和驳船的同步？操作实现车辆和驳船的同步？ 弯道弯道 * * * * * * * * * *
7、* * * * * 运河河道运河河道 公路公路 B A 100m * * * * * * * * * * * * * * * 驳船前 进方向 驳船前 进方向 汽车前 进方向 汽车前 进方向 2 操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信息工程学院计算机系 沈华 答： （答： （1）驳船长）驳船长 200 米，当驳船通过了米，当驳船通过了 A 桥，其船头到达桥，其船头到达 B 桥，请 求 桥，请 求 B 桥吊起，而此时它的尾部仍占据桥吊起，而此时它的尾部仍占据 A 桥。若这个时候桥。若这个时候 B 桥上及桥上及 B 桥到桥到 A 桥之间的公路上都被汽车占据，而汽车又要求通过桥之间的公路上都被汽车占
8、据，而汽车又要求通过 A 桥。这 样驳船和汽车都无法前进，形成死锁的局面。 桥。这 样驳船和汽车都无法前进，形成死锁的局面。 （2）可以规定资源按序申请和分配，从而破坏了死锁的循环等待条 件，防止死锁的发生。规定如下： ）可以规定资源按序申请和分配，从而破坏了死锁的循环等待条 件，防止死锁的发生。规定如下：B 桥的序号小于桥的序号小于 A 桥的序号，驳 船和汽车都必须先申请序号小的资源 桥的序号，驳 船和汽车都必须先申请序号小的资源 B 桥，申请得到满足后，再申 请序号大的资源 桥，申请得到满足后，再申 请序号大的资源 A 桥。桥。 （4） 算法如下：） 算法如下： 设置两个互斥信号量设置两个
9、互斥信号量 mutexa，mutexb，用来实现驳船和汽车对，用来实现驳船和汽车对 A 桥 和对 桥 和对 B 桥的互斥使用；设置两个共享变量桥的互斥使用；设置两个共享变量 counta 和和 countb，分别用 来记录 ，分别用 来记录 A桥和桥和 B桥上的汽车数并设置互斥信号量桥上的汽车数并设置互斥信号量mutex1和和mutex2， 用来实现汽车对共享变量 ， 用来实现汽车对共享变量 counta 和和 countb 的互斥访问。的互斥访问。 Main( ) int mutexa, mutexb, mutex1, mutex2, counta, countb; mutexa=1; mu
10、texb=1; mutex1=mutex2=1; counta=countb=0; cobegin bargei; /i=1,2,m carj; /j=1,2,n 3 操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信息工程学院计算机系 沈华 coend bargei() P(mutexb); 吊起吊起 B 桥桥; P(mutexa); 吊起吊起 A 桥桥; 驳船通过驳船通过 A 桥；桥； 放下放下 A 桥桥; V(mutexa); 驳船通过驳船通过 B 桥桥; 放下放下 B 桥桥; V(mutexb); carj() P(mutex2); countb+; 4 操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信
11、息工程学院计算机系 沈华 if(countb=1) P(mutexb); V(mutex2); 汽车通过汽车通过 B 桥桥; P(mutex2); countb-; if(countb=0) V(mutexb); V(mutex2); 汽车通过汽车通过 AB 段公路段公路; P(mutex1); counta+; if(counta=1) P(mutexa); V(mutex1); 汽车通过汽车通过 A 桥；桥； P(mutex1); counta-; if(counta=0) V(mutexa); V(mutex1); 5 操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信息工程学院计算机系 沈华 5
12、-7 讨论图讨论图 5.8 描述的交通死锁的例子（设各方向上的汽车是单线、 直线行驶） ： 描述的交通死锁的例子（设各方向上的汽车是单线、 直线行驶） ： （1）对于产生死锁的四个必要条件中的哪些条件在此例中是适用 的？ ）对于产生死锁的四个必要条件中的哪些条件在此例中是适用 的？ （2）提出一个简单的原则，它能避免死锁。）提出一个简单的原则，它能避免死锁。 （3）若用计算机实现交通自动管理，请用信号灯上的）若用计算机实现交通自动管理，请用信号灯上的 P、V 操作来 实现各方向上汽车行驶的同步。 操作来 实现各方向上汽车行驶的同步。 ? ? 答： （答： （1）路口是共享资源。）路口是共享资源
13、。 ? 互斥条件：路口必须互斥使用，即汽车对它所需要的路口是排他 性控制的。 互斥条件：路口必须互斥使用，即汽车对它所需要的路口是排他 性控制的。 6 操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信息工程学院计算机系 沈华 ? 不剥夺条件：汽车一旦占用了路口，除非自己让出路口，别人无 权剥夺。 不剥夺条件：汽车一旦占用了路口，除非自己让出路口，别人无 权剥夺。 ? 部分分配条件：每个方向的车队都占有一个路口，同时因申请新 路口而等待。 部分分配条件：每个方向的车队都占有一个路口，同时因申请新 路口而等待。 ? 环路等待条件：占有路口的车都在等待其它车占有的路口，循环 等待。 环路等待条件：占有路口的
14、车都在等待其它车占有的路口，循环 等待。 （2）可以在每个路口设置红绿灯进行控制：绿灯亮时，南北方向的 车可以通行，东西方向的车禁止通行；当红灯亮时，东西方向的车可 以通行，而南北方向的车禁止通行。 ）可以在每个路口设置红绿灯进行控制：绿灯亮时，南北方向的 车可以通行，东西方向的车禁止通行；当红灯亮时，东西方向的车可 以通行，而南北方向的车禁止通行。 （3）设置）设置 4 个互斥信号灯个互斥信号灯 mutexi（i=1、2、3、4） ，用来实现汽车对 每个路口的互斥使用； ） ，用来实现汽车对 每个路口的互斥使用；8 个进程，个进程，4 个生产者，个生产者，4 个消费者，个消费者，4 对同步
15、信号量。 对同步 信号量。 Main() int mutex1,mutex2,mutex3,mutex4; int SA1,SB1,SA2,SB2,SA3,SB3,SA4,SB4; mutex1=mutex2=mutex3=mutex4=1; SA1=SA2=SA3=SA4=1; SB1=SB2=SB3=SB4=0; cobegin P1; P2; P3; 7 操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信息工程学院计算机系 沈华 P4; P5; P6; P7; P8; coend P1() while(1) P(SA1); P(mutex1); 通过一辆汽车；通过一辆汽车； V(mutex1); P(SB1); P2() while(1) P(SB1); P(mutex2); 8 操作系统课后习题参考答案 湖北工业大学信息工程学院计算机系 沈华 通过一辆汽车；通过一辆汽车； V(mutex2); P(SA1); P3() while(1) P(SA2); P(mutex2); 通过一辆汽车；通过一辆汽车； V(mutex2); P(SB2); P4() while(1) P(SB2); P(mutex3); 通过一辆汽车；通过一辆汽车； V(mutex3); P(SA2); 9 操作系统课
