操作系统-34章作业答案

第三章进程的同步与通信

一、填空

1．并发执行的进程可以共享系统的资源，但对共享的临界资源必须做到互斥的访问。2．系统中的资源应不允许用户进程直接使用，而应由系统统一分配。

3．把每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。

4．要实现对临界资源的互斥访问，只须使诸进程互斥的进入自己的临界区。

5．在使用整型信号量中，可能会使进程处于忙等的现象。

6．在记录型信号量中，当S.value>0数值时，表示某类可用资源的数量。而当S.value<0时，表示该类资源已分配完。若有进程请求该类资源，则被阻塞，这时，S.value的绝对值等于等待该类资源的进程数。

7．在and型信号量中，采取原子操作的方式，其资源分配的原则是要么全部分配给进程，要么一个也不分配。以避免死锁情况的发生。

8．进程通信可分为高级通信（进程间传送的信息量大）和低级通信（进程间传送的信息量小）。

9.使并发执行的诸进程之间能有效的共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。

10.同步机制应遵循的准则:1、空闲让进2、忙则等待3、有限等待4、让权等待

11.整型信号量除用于进程对临街资源的互斥访问外，还可以用来描述进程之间的前驱关系。

一、判断题

1．进程进入不安全区域，则一定产生死锁。X

2．信号量除了能使进程并行执行时互斥的对临界资源访问外，还可以用来描述进程之间的前序关系。V

3.低级通信传送的数据量较大，高级通信传送的数据量小。X

二、选择题

1．在信号量机制中所使用的p、v操作属于

a）一般过程b）一般函数c）原子操作d）和普通程序一样

2．以下那种信号量的使用可能会使进程处于“忙等”

a）整型信号量b）记录型信号量c）and型信号量d）一般信号量集

3．在记录型信号量中，执行v（s）后，当S.value值小于等于0时，表明

a）有进程被阻塞，需要唤醒。b）没有进程被阻塞c）有S.value个进程在阻塞队列中d)有|S.value|个进程在阻塞队列中

4．下面使用信号量的代码中，将

signal(mutex);

critical section

wait(mutex)

a）导致多个进程同时进入临界区

b）导致多个进程都不能进入临界区

c）保证了对临界资源的互斥访问

d) 导致进程死锁

5．下面说法错误的是

a）信号量是可以用来实现进程的同步的。

b）信号量机制可以用来实现进程执行的次序的。

c）整型信号量可能会使处理机出现忙等的现象。

d) 管程是用户进程，它来统一管理进程的同步。

6.信号量机制中的pv操作是通过_____来实现的。

a)原语b) 指令c) 过程调用d) 通信机

三．简答题

1.什么是临界资源和临界区？

临界资源：在一段时间内只允许一个进程访问的资源。临界资源的访问要求互斥的访问。把每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区

2.我们为某临界区设一把锁，当w=1时，表示关锁；当w=0时，表示锁已打开。写出开锁原语和关锁原语，并用其实现互斥（写出框架）。

关锁原语p(w) while w=1 do no_op

w:=w+1

开锁原语V(s) w:=0

其实现互斥框架p(w)

临界区

V(s)

3. 完善下面生产者和消费者问题解法中的程序；

Producer描述

Begin

repeat

…

producer an item in nextp

…

wait(empty);

wait(mutex);

buffer(in):=nextp;

in:=(in+1)mod n;

signal(mutex);

signal(full);

until false;

end

Consumer描述

Begin

repeat

wait(full);

wait(mutex);

nextc := Buffer(out);

out:=(out+1)mod n;

signal(mutex);

signal(empty);

consume the item in nextc;

until false;

end

第四章调度与死锁

一、名词解释

1．周转时间：作业i从提交时刻Tsi到完成时刻Tei称为作业的周转时间。

2．高级调度：按一定原则对外存后备队列中的作业进行调度，并建立进程PCB。

3．中级调度：将暂时不能运行的进程调至外存上等待，以释放宝贵的内存空间，从而决定允许哪些进程竞争处理机。

4．低级调度：它决定了存在就绪进程时，哪一个就绪进程将分配到中央处理机，并且把中央处理机实际分配（由Dispatcher分派程序完成）给这个进程，即低级调度是将处理机分配给进程。

5．带权周转时间Wi：作业的周转时间与系统为它提供服务的时间之比Wi=Ti/Tsi

6．响应时间：指从用户提交一个请求开始到系统首次产生响应为止的时间。

7．死锁Deadlock：是计算机系统中多道程序并发执行时，两个或两个以上的进程由于竞争资源而造成的一种互相等待的现象（僵局），如无外力作用，这些进程将永远不能再向前推进。

8.安全状态：指系统能按照某种顺序，为每个进程分配所需的资源，直至最大需求，使得每个进程都能顺利完成。．

二．判断题

1.死锁的检测与解除在系统中必须配套出现。V

2.进程进入到不安全区将一定产生死锁。x

3.产生死锁的根本原因是各进程对系统资源的竞争。v

三、填空

1．按调度的层次分，进程（作业）的调度可分为：高级调度、中级调度和低级调度。

按OS的类型分，进程（作业）的调度可分为：批处理调度、分时调度、实时调度和多处理机调度。

2调度的实质是资源的分配。

3．调度算法采用时间片轮转法时，如果时间片太大，将退变为FCFS调度算法，反之则会加大系统的开销，降低系统的性能。

4．产生死锁的原因：竞争资源和进程推进的顺序序不当。

5．处理死锁的基本方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁。

6．产生死锁的必要条件有：互斥条件、不剥夺条件、部分分配:（请求和保持条件）、环路等待条件

7．死锁的预防就是要破坏除互斥条件以外的其他三个必要条件。

三、选择题

1．处理机的调度程序

a）常住内存b）常住辅存c）在主存和辅存间切换d）和普通程序一样

2．下面那种调度算法对长作业不利

a）FCFS b）SJF c）高响应比的优先权调度算法d）多级队列调度算法

3．调度算法采用时间片轮转法时，如果时间片太大，将退变为

a）FCFS b）SJF c）高响应比的优先权调度算法d）多级队列调度算法

4．在同构型多处理机系统中的进程调度中

a）静态分配需设有相应的同步机制。

b）动态分配需设有相应的同步机制。