操作系统复习习题

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1、1.若一只盘子一次只能放一个水果，A只往盘中放苹果，B只往盘中放梨子，C只从盘中取苹果，D只从盘中取梨子。试用：(1)信号量和P、V操作；(2)管程，写出同步算法。解：(1)采用P、V操作的同步算法如下：semaphoreSAB=1;//A、B的资源信号量，同时又是它们的互斥信号量semaphoreSC=0;//C的资源信号量(用于与A同步)semaphoreSD=0;//D的资源信号量(用于与B同步)beginparbeginprocessA://进程A的算法描述{while(true){取一个苹果；wait(SAB);//测试盘子是否为空将一苹果放入盘中；signal(SC)//通知

2、C盘中已有苹果(可能唤醒C)}}processC:{while(true){wait(SC);//测试盘子是否有苹果从盘中取出苹果;signal(SAB);//通知A(或B)盘子一空(可能唤醒A或B)消费该苹果;}}processB://进程B的算法描述{while(true){取一个梨子；wait(SAB);//测试盘子是否为空将一梨子放入盘中；signal(SD)//通知D盘中已有梨子(可能唤醒D)}}processD:{while(true){wait(SD);//测试盘子是否有梨子从盘中取出梨子;signal(SAB);//通知A(或B)盘子一空(可能唤醒A或B)消费该梨子;}}

3、parendend(2)采用管程的同步算法如下：首先定义管程MPC，该管程可描述如下：typeMPC=monitorvarflag:integer;//flag=0:盘中无水果；=1盘中有苹果；=2盘中有梨子empty:condition;//用于A或B等待空盘子W:array[1..2]ofcondition//W[1]用于等待苹果，W[2]用于等待梨子procedureentryput(integerk)beginifflag>0thenempty.wait;//生产者A或B进程阻塞flag=k;放一k号水果入盘中;//设1号水果为苹果，2号水果为梨子ifW[k].queuethen

4、full.signal;//若有等待k号水果者，则唤醒之endprocedureentryget(integerk)beginifflag<>kthenW[k].wait;//消费者C或D进程阻塞从盘中取k号水果;flag:=0;ifempty.queuethenempty.signal;//若等待队列非空，则唤醒队首的一个生产者进程endbeginflag:=0;//初始化内部数据endA、B、C、D四个进程的同步算法可描述如下：parbeginProcessAbegin任取一个苹果;MPC.put(1);endProcessBbegin任取一个梨子;MPC.put(2);endPro

5、cessCbeginMPC.get(1);吃苹果;endProcessDbeginMPC.get(2);吃梨子;endparend2.设自行车生产车间有两个货架，货架A可以存放8个车架，货架B可以存放20个车轮；又设有4个工人，他们的活动是重复劳动，分别为：工人1加工一个车架放入货架A中；工人2、3分别加工车轮放入货架B中（每人每次放入1个车轮）；工人4从货架A中取一个车架，再从货架B中取两个车轮，组装成一辆自行车。试用PV操作实现四个工人的合作。【分析】信号量Aempty表示货架A的空位数，其初值为8；信号量Afull表示货架A上存放的车架数，其初值为0；信号量Bempty表示货架B的

6、空位数，其初值为20；信号量Bfull表示货架B上存放的车轮数，其初值为0；信号量mutex用于互斥（初值为1）。解：BEGINsemaphoreAempty，Bempty，Afull，Bfull，mutex；Aempty：=8；Bempty：=20；Afull：=0；Bfull：=0；mutex：=1；PARBEGINWorker1：BEGINL1：生产1个车架；P（Aempty）；//测试货架A是否有空位置P（mutex）；//互斥使用货架A车架放到货架A；V（Afull）；//货架A上的车架数增1，必要时唤醒等待的进程V（mutex）；gotoL1；ENDWorker2、3：BEG

7、INL2：生产1个车轮；P（Bempty）；//测试货架B是否有空位置P（mutex）；//互斥使用货架B车轮放到货架B；V（Bfull）；//货架B上的车轮数增1，必要时唤醒等待的进程V（mutex）；gotoL2；ENDWorker4：BEGINL3：P（Afull）；//测试货架A上是否有车架P（Bfull）；P（Bfull）；//测试货架B上是否有2个车轮P（mutex）；取1个车架；取2个车轮；V（Aempty）；//货架