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1、2 答：多道程序在单CPU上并发运行和多道程序在多CPU上并行在本质上是不同的,在单CPU上，操作系统利用时间片轮转算法在一段时间内依次调度执行多个程序，宏观上多道程序并发运行、微观上仍是串行执行；在多CPU上，同一时刻可有多个程序分别在多个CPU上并行执行，而某个程序也可能同时在多个CPU上并行执行。前者实现时应考虑的因素： 在多道程序环境下如何向用户供应服务； 在并发程序之间如可正确传递消息（通信）； 如何对CPU进行调度，保证每个用户相对公允地得到CPU；（CPU是一个只可调度，不行安排的资源）后者实现时应考虑的因素： 在执行多道程序时应如何安排程序给CPU 多CPU之间的通信问题 在多
2、CPU上并行执行一个程序时如何调度和安排CPU9说明下列活动时属于哪种至于关系？（1）若干同学去图书馆借书；（2）两队进行篮球竞赛；（3）流水线生产中的各道工序；（4）商品生产和社会消费；答：（1）互斥关系（2）互斥关系（3）同步关系（4）同步关系11设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后再搬到缓冲区B2中，并在打印机上印出。问：（1）系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？（2）这些进程间有什么样的相互制约关系？（3）用PV操作写出这些进程的同步算法。（4）设系统中只有上述几个过程，用图表示出各自状态变
3、迁状况及缘由。答：（1）系统要设3个进程来完成这个任务； 第一个进程：从卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中； 其次个进程：加工处理后再搬到缓冲区B2中； 第三个进程：从缓冲区B2读出，打印机印出。（2）第一个进程从卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，其次个进程加工处理B1中的数据。假如B1为空，则其次个进程无法进行；假如B1满了，第一个进程不能再进行。 其次个进程加工处理B1中的数据并搬到B2中，第三个进程从B2读出。假如B2为空，则第三个进程无法进行；假如B2满了，其次个进程无法进行。（3）P:不能往满的B1送数据，设信号量S1，初值为k（k为缓冲区B1的大小）while(true)
4、读一张卡片;P(S1);数据送到缓冲区B1;V(S2);Q:不能从空的B1读数据，设信号量S2，初值为0；不能往满的B2送数据，设信号量S3，初值为l（l为缓冲区B2的大小）while(true)P(S2);从缓冲区B1读数据;加工数据;V(S1);P(S3)加工的数据写入缓冲区B2;V(S4);R:不能从空的B2读数据，设信号量S4，初值为0；while(true)P(S4);从缓冲区B2读数据;V(S3)打印;（4）卡片打印机B1B2B1未满B2未满B1非空B2非空进程一：运行就绪等待jklmjB1满kB1未满l卡片全部读完m新的一批卡片作业进程二：运行就绪等待jklmjB2满kB2未满l
5、B1空mB1非空进程三：运行就绪等待jklj无条件k B2空l B2非空13假定一个阅览室最多可容纳100人，读者进入和离开阅览室时都必需在阅览室门口的一个登记表上标记（进入时登记，离开时去掉登记项），而且每次只允许一人登记或去掉登记，问：（1） 应编写几个程序完成此项工作，程序的主要动作是些什么？应设置几个进程？进程与程序间的对应关系如何？（2） 用P、V操作写出这些进程的同步通信关系。答：（1） 应当编写四个程序完成工作，分别执行：管理等待登入队列，登入并安排资源，管理等待离开队列，登出并回收资源。应设置2个进程，分别负责管理登入和负责管理登出。（2） 设置readercount=100，
6、限制可进入的读者数设置mutex=1，限制操作登记表登入进程：P(mutex)P(readercount）安排阅览室资源V(mutex)登出进程：P(mutex)回收阅览室资源V(readercount)V(mutex)17假设一个系统的磁盘大小为2kB，一个块的平均访问时间是20毫秒，一个有40kB的进程由于资源恳求此从运行状态变为堵塞态。要确保将该进程换出，它必需保持堵塞多长时间？解：堵塞时间：T = 40/2 * 20 =400 (毫秒)18.假使A、B两个火车站之间是单轨线，很多列车可以同时到达A站，然后经A站到B站，又列车从A到B的行驶时间是t，列车到B站后的停留时间是t/2。试问在
7、该问题模型中，什么是临界资源？什么是临界区？答：因为很多列车可以同时到达A站，所以A站不是互斥资源，而A、B之间的单轨线每次只能允许一辆列车发出以后另一辆才能发出。因为列车行驶时间为t，B的停留时间为t/2，所以只要在前一辆列车走完前1/2路程后再发车，到达B站时前一辆车也已离开B站。（1）A、B间单轨线的前半段是临界资源。 （2）临界区：列车在单轨线前半段上行驶21题 （测验的最终一题，类似，更简洁）由于有m个发送者，n个接收者，k大小的缓冲区；从单个的问题动身，发送者要么等待在第x缓冲区（条件是缓冲区x未被清空，而发送者采纳递增环状方式运用缓冲区）要么发送到x，发送完后须要唤醒全部接收进程
8、。接收进程不停的轮询缓冲区,也采纳递增环状方式，假如缓冲区有内容，则收取，并把此缓冲区的未接收数减一，假如减至0，则置缓冲区为空。综上所述，须要对每个缓冲区单位设置空，满，互斥量，未收取数（empty，full，mutex，count）其中full是一个数组，记录每个接收者的状况，防止重复接收，mutex主要用来做count的互斥访问。此外，还要设置全局的互斥变量mutex。Type BufferType = Recordmsg:MessageType;count:integer;mutex:semaphore; 初值为1empty: semaphore; 初值为1full: array 1.
9、n of semaphore； 初值全为0EndVar mutex: semaphore; 初值为1s: integer; 初值为0buff: array 0.k-1 of BufferType; k是缓冲区大小； n是接收进程个数 m是发送进程个数，通过 s 进行“写互斥” Procedure Sender_i(i:integer); i 为发送进程的标号Vars0, j: integer;Begin Repeat P(mutex); s0:=s; s:=(s+1) mod k; V(mutex); P(buffs0.empty)； 在buffs0.msg中写信息； P(buffs0.mut
10、ex)； buffs0.count:=n; V(buffs0.mutex); For (j:=1 to n do) V(buffs0.fullj); Until false;EndProcedure Recvr(i:integer); i 为接收进程的标号Varj: integer;Begin j:=0; Repeat P(buffj.fulli); 从buffj.msg中读信息； P(buffj.mutex)； buffj.count:= buffj.count-1; If (buffj.count=0) Then V(buffj.empty)； V(buffj.mutex); j:=(j+
11、1) mod kUntil false;End22.信号量说明：mutex，初值为，记录可进入临界区的进程数;互斥算法；P(mutex); 进入临界区；V(mutex); 结束； .信号量说明：mutex，初值为m，记录可进入临界区的进程数; 互斥算法；P(mutex); 进入临界区；V(mutex);结束；25.一家快餐店招有4种雇员：（1）开票者，取顾客的订单；（2）厨师，打算饭菜；（3）包装员，把食物撞进袋中；（4）出纳，一手收钱一手交货。每位雇员可以看作一个在通信的依次进程。他们采纳的是什么方式的进程间通信？ 答：开票者和厨师之间是管道通信。开票者源源不断的把订单给厨师，一次可能给一张
12、也可能给多张，厨师一次可能拿走一张订单去做也可能拿走多张去做。厨师和包装员之间是信箱通信，他们之间有个信箱，可能就是一个小平台，厨师做好就把菜放上去，相当于放进信箱 ，而包装员可以在任何时候取走那个菜。包装员和出纳之间是消息缓冲通信，包装员包号了就给出纳发消息，出纳得到消息就取走包好的饭菜然后出售。 29计算系统CPU利用率。答：1）Q等于无穷时，算法退化为FIFO，这时CPU利用率为T/（S+T）2）QT时，进程在用完时间片之前已被堵塞，因此CPU利用率仍为T/（S+T）3）SQ=2)级船闸，并且只能允许单向通行。船闸依次编号为1、2、T。由大西洋来的船需经由船闸T、T-1、1通过运输河到太
13、平洋；由太平洋来的船需经由船闸1、2、T通过运输河到大西洋。试用P、V操作正确解决大西洋和太平洋的船只通航问题答：来自不同方向的船只对船闸要互斥运用。但如过有同方向的船只正在通行，则不用等待。对一个船闸设以下变量：PtoAcount 整型，记录此船闸正由太平洋往大西洋航行的船只 初值0。AtoPcount 整型，记录此船闸正由大西洋往太平洋航行的船只 初值0。Mutex 信号量，对PtoAcount互斥 初值1Mutex1 信号量，对AtoPcount互斥 初值1Pass 信号量 初值1太平洋到大西洋的船：P(mutex);PtoAcount:=PtoAcount+1;if PtoAcount = 1then P(pass);V(mutex);过P(mutex)PtoAcount:=PtoAcount-1;if PtoAcount = 0;the
