作业习题答案解析

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1、第一章（1）操作系统是计算机系统中的一个系统软件，它是一组程序模块的集合，这组程序模块控制和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，并为用户使用计算机提供方便。从资源管理的角度看，操作系统应具有处理机管理、存储器管理、设备管理及文件管理功能。（2）操作系统的三种基本类型是批处理系统、分时系统和实时系统。批处理系统的主要特点是：用户脱机使用计算机、多道程序运行和成批处理。分时系统的主要特点是：同时性、交互性、独立性和及时性。实时系统的主要特点是及时性和高可靠性。（3）多道程序设计是指在内存中同时存放道程序，这些程序在管理程序的控制下交替运行，共享处理机及系统中的其

2、他资源。多道程序设计技术的主要特点是：多道、宏观上并行、微观上串行。第二章（1）进程是一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。一个进程最少有就绪、执行和阻塞三种状态。就绪状态是指进程已获得了除处理机以外的所有资源，一旦获得处理机就可以立即执行。执行状态是指进程获得必要的资源并正在处理机上执行。阻塞状态是指进程由于发生某事件而暂时无法执行下去，此时即使把处理机分配给该进程，它也无法运行。（3）从这四条语句的变量引用情况看，语句S1和S2可以并发执行，语句S3应在S1及S2执行完成后进行，语句S4应在S3执行完成后进行。其前趋图如图1所示。S2S3S4S1图1四条语句的前

3、趋图（5）进程与线程的主要区别如下：·调度方面：传统操作系统中，进程是拥有资源和独立调度的基本单位。在引入线程的操作系统中，线程是独立调度的基本单位，进程是资源拥有的基本单位。在同一进程中，线程的切换不会引起进程切换。在不同的进程中进行线程切换，将会引起进程切换。·拥有资源：不论是传统操作系统还是设有线程的操作系统，进程都是拥有资源的基本单位，而线程不拥有系统资源（也有一点必不可少的资源），但线程可以访问其隶属进程的系统资源。·并发性：在引入线程的操作系统中，不仅进程之间可以并发执行，而且同一进程内的多个线程之间也可并发执行。·系统开销：由于创建进程或撤消进程时，系统都要为之分配或

4、回收资源，操作系统所付出的开销远大于创建或撤消线程时的开销。在进行进程切换时，涉及到整个当前进程CPU环境的保存及新调度到进程的CPU环境的设置；而线程切换时，只需保存和设置少量寄存器内容，因此开销很小。另外，由于同一进程内的多个线程共享进程的地址空间，因此，多线程之间的同步与通信非常容易实现，甚至无须操作系统的干预。第三章（1）一次只能给一个进程访问的资源称为临界资源。进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。访问临界资源时应遵循空闲让进、忙则等待、有限等待及让权等待。（3）参见课件ppt（6）在本题中应设置五个信号量b2、b3、b4、b5、b6分别表示进程P2、P3、P4、P5、

5、P6是否可以开始执行，其初值均为0。这六个进程的同步机制描述如下：semaphoreb2=0；semaphoreb3=0；semaphoreb4=0；semaphoreb5=0；semaphoreb6=0；main(){cobeginP1()；P2()；P3()；P4()；P5()；P6()；coend}P1(){┇/*“┇”表示进程中的语句，下同*/v(b2)；v(b3)；}P2(){p(b2)；┇v(b4)；}P3(){p(b3)；┇v(b5)；}P4(){p(b4)；┇v(b6)；}P5(){p(b5)；┇v(b6)；}P6(){p(b6)；p(b6)；┇}（8）在本题中，应

6、设置四个信号量mutex、empty、full1、full2。mutex用于实现对缓冲区的互斥访问，其初值为1；empty表示缓冲区中可用单元数目，其初值为N；full1表示已读入字符个数，其初值为0；full2表示已处理字符个数，其初值为0。为了描述方便起见，还应设置三个指针in、out1、out2，in指向下一个可用缓冲单元，out1指向下一个待处理字符，out2指向下一个待输出字符。它们并发执行的同步机制描述如下：semaphoreempty=N；semaphorefull1=0；semaphorefull2=0；semaphoremutex=1；charbuffer[N]；

7、intin=0,out1=0,out2=0；main(){cobeginR()；M()；P()；coend}R(){while(true){charx；读入一个字符到x；p(empty)；p(mutex)；buffer[in]=x；in=(in+1)%N；v(mutex)；v(full1)；}}M(){charx；while(true){p(full1)；p(mutex)；x=buffer[out1]；if(x==""){x=","；buffer[out1]=x；}o