计算机操作系统[第三章] 汤子瀛版

P(c[I-1 mod 5]); P(c[I]); Eat; V(c[I]);

V(c[I-1 mod 5]); } End

11 在测量控制系统中的数据采集任务，把所采集的数据送一单缓冲区；计算任务从该单缓冲中取出数据

进行计算.试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法. int mutex=1; int empty=n; int full=0; int in=0; int out=0; main() {

cobegin send(); obtain(); coend }

send() {

while(1) { . .

collect data in nextp; . .

wait(empty); wait(mutex); buffer(in)=nextp; in=(in+1) mod n; signal(mutex); signal(full); }

}//send obtain() {

while(1) {

wait(full);

wait(mutex);

nextc:=buffer(out); out:=(out+1) mod n; signal(mutex); signal(empty);

culculate the data in nextc; }//while }//obtain

12 画图说明管程由哪几部分组成?为什么要引入条件变量?

管程由三部分组成:局部于管程的共享变量说明；对该数据结构进行操作的一组过程；对局部于管程的

数据设置初始值的语句. (图见P80)

因为调用wait原语后，使进程等待的原因有多种，为了区别它们，引入了条件变量. 13 如何利用管程来解决生产者－消费者问题? (见P82)

14 什么是AND信号量?试利用AND信号量写出生产者－消费者问题的解法.

为解决并行所带来的死锁问题，在wait操作中引入AND条件，其基本思想是将进程在整个运行过程中所

需要的所有临界资源，一次性地全部分配给进程，用完后一次性释放. 解决生产者－消费者问题可描述如下: var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0; buffer: array[0,...,n-1] of item; in,out: integer:=0,0; begin parbegin

producer: begin repeat . .

produce an item in nextp; . .

wait(empty);

wait(s1,s2,s3,...,sn); //s1,s2,...,sn为执行生产者进程除empty外其余的条件 wait(mutex);

buffer(in):=nextp; in:=(in+1) mod n; signal(mutex); signal(full);

signal(s1,s2,s3,...,sn); until false; end

consumer: begin repeat

wait(full);

wait(k1,k2,k3,...,kn); //k1,k2,...,kn为执行消费者进程除full外其余的条件 wait(mutex);

nextc:=buffer(out); out:=(out+1) mod n; signal(mutex); signal(empty);

signal(k1,k2,k3,...,kn); consume the item in nextc; until false; end parend end

15 在单处理机环境下，进程间有哪几种通信方式? a. 共享存储器系统通信方式; b. 消息传递系统通信方式; c. 管道通信方式.

16 试比较进程间的低级通信工具与高级通信工具.

用户用低级通信工具实现进程通信很不方便，因为其效率低，通信对用户不透明，所有的操作都必须

由程序员来实现. 而高级通信工具则可弥补这些缺陷，用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令，

高效地传送大量的数据.

17 消息队列通信机制应有哪几方面功能? 略

18 试比较消息队列与管道通信机制.

a. 所谓管道，是指用于连接一个读进程和一个写进程，以实现它们之间通信的共享文件，又称pipe文件.

管道通信是属于共享存储器系统的.

b. 消息队列通信机制属于消息传递系统通信机制，存在通信链路，有消息的格式，有若干缓冲队列，

采用独特的发送原语和接收原语. (详见P89－90) 10.试比较FCFS和SPF两种进程调度算法

答：FCFS进程调度算法：一种最简单的调度算法，比较有利于长作业（进程），而不利于短作业（进程）

SPF进程调度算法：对短作业或短进程优先调度的算法。该算法对长作业不利。