操作系统课后习题总结清华大学出版社

mutex,emptyseat semaphore;阅读;
习题二参考答案
4、答:
在生产者—消费者问题中,Producer进程中P(empty)与P(mutex)互换先后次序。先执行P(mutex),假设成功,生产者进程获得对缓冲区的访问权,但如果此时缓冲池已满,没有空缓冲区可供其使用,后续的P(empty)原语没有通过,Producer阻塞在信号量empty上,而此时mutex已被改为0,没有恢复成初值1。切换到消费者进程后,Consumer进程执行P(full)成功,但其执行P(mutex)时由于Producer正在访问缓冲区,所以不成功,阻塞在信号量mutex上。生产者进程与消费者进程两者均无法继续执行,相互等待对方释放资源,会产生死锁。在生产者与消费者进程中,V操作的次序无关紧要,不会出现死锁现象。
count:=count-1;
V(mutex);
end
until false
end
11、答:
本题中中共有三类进程,相当于机房管理员进程guard,学生进程student与教师进程teacher。
相应的信号量与各个进程描述如下:
semaphore computer=2m;
/*对应于计算机的资源信号量*/
for(i=0;i++;i<n){
P(finish); /*等待两个学生完成实验*/
P(finishi);
检查两个学生的实习结果;
V(test); /*检查完后,激活两个学生检查完毕,可以离开机房*/
V(test);
}}
附加1:图书馆阅览室问题
问题描述:假定阅览室最多可同时容纳100个人阅读,读者进入时,必Байду номын сангаас在阅览室门口的一个登记表上登记,内容包括姓名、座号等,离开时要撤掉登记内容。用P、V操作描述读者进程的同步算法。
v(sg2);}
}
mom()
{
while(1)
{prepare an orange;
p(sp);
put an orange on the plate;
v(sg1);}
}
son()
{
while(1)
{
p(sg1);
take an orange from the plate;
v(sg);
eat the orange;
reader(){
while(1){
P(s);
P(rmutex);
if(readcount= =0)P(mutex);
readcount++;
V(rmutex);
V(S);
读文件;
P(rmutex);
readcount－－;
if (readcount==0)V(mutex);
V(rmutex);
}
}
if (count>1) then //多个顾客时,坐等候椅上
V(mutex);
P(sofa);坐沙发等;
P(empty);坐椅子上;
V(sofa);V(full);
else //只有一个顾客时,坐到理发椅上
begin
V(mutex);
P(empty);坐椅子上; V(full);
end
剪发
离开;
P(mutex);
}
}
daughter()
{
while(1)
{
p(sg2);
take an apple from the plate;
v(sg);
eat the apple;
}
}
7、答:为了使写者优先,在原来的读优先算法基础上增加一个初值为1的信号量S,使得当至少有一个写者准备访问共享对象时,它可使后续的读者进程等待写完成;初值为0的整型变量writecount,用来对写者进行计数;初值为1的互斥信号量wmutex,用来实现多个写者对writecount的互斥访问。
V(student);
/*激活管理员,有学生到达,要进入机房实验*/
P(enter); /*等待管理员激活进入机房*/
进入机房上机实习;
V(finish); /*激活教师已经做完实验*/
P(test); /*等待教师检查作业*/
离开机房;
V(computer); /*所占用的计算机变为空闲*/
}
guard(){
semaphore student=0;
/*对应于欲进入机房的学生*/
semaphore enter=0;
/*用来控制学生就是否可进入机房*/
semaphore finish=test=0; /*用来同步学生与教师——教师须检查实习完毕的学生*/
student_i(){ /*i=1,2,···2n*/
}
9、答:
信号量sofa:表示等候椅数,初值为n
信号量empty:表示理发椅空,初值为1
信号量full:表示理发椅上有顾客,初值为0
count:记录等候椅上的人数,初值为0
信号量mutux:用来实现对变量count的互斥访问
Var mutex,sofa,empty,full: semaphore=1,n,1,0;
writer()[
while(1){
P(wmutex);
if(writecount= =0)P(S);
writecount++;
V(wmutex);
P(mutex);
写文件;
V(mutex);
P(wmutex);
writecount- -;
If (writecount= =0)V(S);
V (wmutex);
5、答:
6、答:
设信号量sp用于控制对盘子的互斥操作,信号量sg1用于计数,表示盘子中的苹果数目,信号量sg2用于计数,表示盘子中的桔子数目。
Semaphore sp=1,sg1=0,sg2=0
dad()
{
while(1)
{ prepare an apple;
p(sp);
put an apple on the plate;
int i;
for(i=0;i++;i<n){
P(computer); /*等待有两个空闲计算机*/
P(computer);
P(student); /*等待有两个学生达到*/
P(student);
V(enter); /*激活两个等待进入机房的学生*/
V(enter);
}}
teacher(){
int i;
count: integer: =0;
Guest:Barber:
beginbegin
repeatrepeat
P(mutex);P(full)
if (count>=n) then剪发;
beginV(empty);
V(mutex);until false
离开;end
end
else
begin
count:=count+1;