1、第三章作業(yè)1.下進(jìn)程之間存在相互制約關(guān)系嗎？若存在，是什么制約關(guān)系？為什么？幾個同學(xué)去圖書館借同一本書。答：互斥，只能有一個借到籃球比賽中兩隊同學(xué)爭搶籃板球。答：互斥，只能有一個搶到果汁流水線生產(chǎn)中搗碎、消毒、灌裝、裝箱等各道工序。答：同步時進(jìn)行，相互不影響商品的入庫出庫。答：同步時進(jìn)行，相互無影響工人做工與農(nóng)民種糧。答：同步進(jìn)行，相互無影響2.在操作系統(tǒng)中引入管程的目的是什么？條件變量的作用是什么？答：引入管城是為了實現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥。 條件變量的作用是：設(shè)置多個信號量，使用大量的P、V操作，還要仔細(xì)安排多個P操作的排列次序，否則會出現(xiàn)錯誤的結(jié)果或出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。3.說明P、V操作為什么要設(shè)

2、計成原語。答：用信號量S表示共享資源，其初值為1表示有一個資源。設(shè)有兩個進(jìn)程申請該資源，若其中一個進(jìn)程先執(zhí)行P操作。P操作中的減1操作有3條指令組成：去S送寄存器R;R-1送S。若P操作不用原語實現(xiàn)，在執(zhí)行了前述三條指令中的2條，即還未執(zhí)行R送S時（此時S值仍為1），進(jìn)程被剝奪CPU，另一個進(jìn)程執(zhí)行也要執(zhí)行P操作，執(zhí)行后S的值為0，導(dǎo)致信號量的值錯誤。正確的結(jié)果是兩個進(jìn)程執(zhí)行完P(guān)操作后，信號量S的值為-1，進(jìn)程阻塞。4.設(shè)有一個售票大廳，可容納200人購票。如果廳內(nèi)不足200人則允許進(jìn)入，超過則在廳外等候；售票員某時只能給一個購票者服務(wù)，購票者買完票后就離開。試問：購票者之間是同步關(guān)系還是互斥

3、關(guān)系？答：互斥關(guān)系 用P、V操作描述購票者的工作過程。如下：semaphore mutex=1;semaphore full=200;void customer() p(metux); P(full); Buying V(mutex); V(full);5.進(jìn)程之間的關(guān)系如圖3-16所示，試用P、V操作描述它們之間的同步。如下：設(shè)：s1s2為a s1s3為b s2s6為c s3s4 為d s3s5為e s4s6為f s5s6為gsemaphore a,b,c,d,g,f,g=0,0,0,0,0,0,0; s1;v(a);v(b); p(a);s2;v(a); p(b);s3;v(b); p(d

4、);s4;v(d); p(e);s5;v(e); p(c);s6; p(f);p(g);s66.有4個進(jìn)程P1、P2、P3、P4共享一個緩沖區(qū)，進(jìn)程P1向緩沖區(qū)存入消息，進(jìn)程P2、P3、P4從緩沖區(qū)中去消息，要求發(fā)送者必須等三個進(jìn)程都去過本消息后才能發(fā)送下調(diào)消息。緩沖區(qū)內(nèi)每次只能容納一個消息，用P、V操作描述四個進(jìn)程存取消息的情況。如下：Semaphore: metux=0; p1;v(metux); p(metux); p(metux); p(metux);P2; p3; p4;V(metux); v(metux); v(metux); 7.分析生產(chǎn)者消費(fèi)者問題中多個P操作顛倒引起的后果。s

5、emaphore mutex=1； semaphore empty=n； semaphore full=0； int i,j；ITEM buffern;ITEM data_p,data_c;void producer() While(ture) Produce an item in data_p; P(empty); P(mutex); bufferi=data_p; i=(i+1)%n; v(empty); v(full);Void consumer() While(ture) P(full); P(mutex);data_c= bufferj; j=(j+1)%n;v(metux); v(

6、empty);coumer the item in data_c;8.讀者寫者問題中寫者優(yōu)先算法的實現(xiàn)。semaphore Wmutex，Rmutex=1；int Rcount=0；semaphore mutex=1void reader（） void writer()while(true) while(true)P(mutex); P(mutex); P(Rmutex); P(wmutex); If(Rcount=0) P(wmutex); Rcount=Rcount+1 ; 寫；V(Rmutex); V(mutex); V(Wmutex); V(mutex);讀； P(Rmutex)；Rc

7、ount=Rcount-1；if （Rcount=0） V（wmutex）；V（Rmutex）；9.寫一個用信號量解決哲學(xué)家進(jìn)餐問題不產(chǎn)生鎖死的算法。如下：Semaphore chopstick5=1,1,1,1,1;Semaphore mutex;Void profession(int n) While (ture) p(chopsticki; p（chopstick(i+1)%5）; p(metux); 進(jìn)餐； V(chopsticki; V（chopstick(i+1)%5）;思考；V(metux)；10.一個文件可有若干個不同的進(jìn)程所共享，每個進(jìn)程具有唯一的編號。假定文件可有滿足下列限制的若干