操作系统部分试题

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1、习题1、有两个优先级相同的进程P1和P2，各自执行的操作如下，信号量S1和S2初值均为0。试问P1、P2并发执行后，x、y、z的值各为多少？P1：P2：beginbeginy:=1;x:=1;y:=y+2;x:=x+1;V(S1);P(S1);z:=y+1;x:=x+y;P(S2);V(S2);y:=z+yz:=z+x;end.end.现对进程语句进行编号，以方便描述。P1：P2：beginbeginy:=1;①x:=1;⑤y:=y+2;②x:=x+1;⑥V(S1);P(S1);z:=y+1;③x:=x+y;⑦P(S2);V(S2);y:=z+y④z:=z+x;⑧end.e

2、nd.①、②、⑤和⑥是不相交语句，可以任何次序交错执行，而结果是唯一的。接着无论系统如何调度进程并发执行，当执行到语句⑦时，可以得到x=5，y=3。按Bernstein条件，语句③的执行结果不受语句⑦的影响，故语句③执行后得到z=4。最后，语句④和⑧并发执行，最后结果为：语句④先执行，再执行⑧：x=5，y=7，z=9。语句⑧先执行，再执行④：x=5，y=12，z=9。2、在UNIX系统中运行以下程序，最多可产生出多少进程?画出进程家属树。main(){fork();/*←pc(程序计数器)，进程Afork();fork();}解：首先采用fork()创建的子进程，其程序是复

3、制父进程的；其次，父、子进程都从调用后的那条语句开始执行。当进程A执行后，派生出子进程B，当进程A、B执行后，各派生出子进程C、D，当进程A、B、C、D执行后，各派生出子进程E、F、G、H。这时进程A共派生出7个子进程。ABCEDFGH3、有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求：（1）每次只能存入一种产品（A或B）；（2）－N＜A产品数量-B产品数量＜M。其中，N和M是正整数。试用P、V操作描述产品A与产品B的入库过程。分析本题给出的第一个条件是临界资源的访问控制，可用一个互斥信号量解决该问题。第二个条件可以分解为：－N＜A产品数量－B产品数量A产品数量－B产品数量＜M

4、也就是说，A产品的数量不能比B产品的数量少N个以上，A产品的数量不能比B产品的数量多M个以上。解：在本题中，可以设置两个信号量来控制A、B产品的存放数量，sa表示当前允许A产品比B产品多入库的数量，即在当前库存量和B产品不入库的情况下，还可以允许sa个A产品入库；sb表示当前允许B产品比A产品多入库的数量，即在当前库存量和A产品不入库的情况下，还可以允许sb个B产品入库。初始时，sa为M－1，sb为N－1。当往库中存放入一个A产品时，则允许存入B产品的数量也增加1；当往库中存放入一个B产品时，则允许存入A产品的数量也增加1。varmutex：semaphore=1;/*互斥

5、信号量*/sa，sb：semaphore；sa=M-1;sb=N-1;mian(){while(1){取一个产品；if(取的是A产品){P(sa);P(mutex);将A产品入库；V(mutex);V(sb);}else/*取的产品是B*/{P(sb);P(mutex);将B产品入库；V(mutex);V(sa);}}}4、公路上有一座桥，该桥一次只允许一辆汽车在桥上行驶。当桥上有汽车时，其它汽车不能上桥。试问：这是一个同步问题还是互斥问题？用信号量和P、V操作描述并发过程的活动。（1）这一问题是互斥问题。桥是汽车进程互斥使用的资源。（2）每了辆汽车对应一个进程，进程数量不

6、确定。用Pi（i=0,1,2,…）表示汽车进程；设互斥信号量s，其初值为”1”。汽车进程Pi的过程可描述如下：汽车进程Pi（i=1，2,3…）P(S)汽车上桥在桥上行驶汽车下桥V(S)5、有一阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上进行登记，该表为每一个座位列出一个表目，包括座位号、姓名，读者离开时要撤消登记信息。阅览室有180个座位，试问：为描述读者的动作，应编写几个程序？应设置几个进程？进程和程序之间的对应关系如何？试用P、V操作描述这些进程间的同步关系。解：（1）每个读者都可视为一个进程，有多少个读者就有多少个进程，这些进程称为读者进程，设为Pi(I=0,1,2,…)。

7、读者进程Pi执行的程序包括：登记、阅览、撤消。每个读者的活动都相同，所以其程序也相同。进程与程序之间的关系是：各读者进程共享同一个程序。（2）在读者进程执行的程序中，对登记与撤消都需要互斥执行，其信号量S1的初值为1；而对进入阅览室需互斥执行，信号量s2的初值为180。读者进程PiP(S2)P(S1)登记V(S1)阅览P(S1)撤消V(S1)V(S2)6、在单CPU和两台I/O(I1,I2)设备的多道程序设计环境下，同时投入三个作业运行。它们的执行轨迹如下：Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30