操作系统课后习题第二.ppt

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1、进程和线程的关系线程是进程的一个组成部分，一个进程可以有多个线程，而且至少有一个可执行线程。进程的多个线程都在进程的地址空间内活动。资源是分给进程的，而不是分给线程的，线程需要资源时，系统从进程的资源配额中扣除并分配给它。处理机调度的基本单位是线程，线程之间竞争处理机，真正在处理机上运行的是线程。线程在执行过程中，需要同步。例题1有一单向行驶的公路桥，每次只允许一辆汽车通过，当汽车到达桥头时，若桥上无车，便可上桥；否则需等待，直到桥上的汽车下桥为止，若每一辆汽车为一个进程，请用P、V操作编程实现。解：设信号量初值S=1汽车进程Pi(i=1,2,3,…)到达桥头P(s)上桥行驶到达桥另一

2、端V(s)例题二若有一售票厅只能容纳300人，当少于300人时，可以进入。否则，需在外等候，若将每一个购票者作为一个进程，请用P、V操作编程。解：信号量初值S=300购票者进程Pi(i=1,2,3,…)P(s)进入售票厅购票退出售票厅V(s)例题三有三个进程PA、PB、PC合作解决文件打印问题：PA将文件记录从磁盘读入内存的缓冲区1，每执行一次读一个记录；PB将缓冲区1的记录复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录；PC打印缓冲区2中的记录，每执行一次打印一个记录。每个缓冲区只能存放一个记录。请用信号量机制实现文件的正确打印。解：设置四个信号量empty1、empty2、full1、fu

3、ll2，其中empty1、empty2分别表示缓冲区1和2是否为空，初值为1；full1、full2分别表示缓冲区1和2是否有记录，初值为0。PA进程PB进程PC进程读一个记录P(full1)P(full2)P(empty1)从缓1取一个记录从缓2取一个记录存入缓冲区1V(empty1)V(empty2)V(full1)P(empty2)打印输出记录存入缓冲区2V(full2)例题四有一只铁笼子，每次只能放入一只动物，猎手向笼中放入老虎，农民向笼中放入猪，动物园等待取笼中的老虎，饭店等待取笼中的猪，试用P、V操作写出能同步执行的程序。解：两个生产者和两个消费者共享了一个仅能存放一件产品

4、的缓冲器，生产者各自生产不同的产品，消费者各自取自己需要的产品，P、V操作编程为：猎手进程农民进程动物园进程饭店进程P(s)P(s)P(s1)P(s2)放入虎放入猪买老虎买猪V(s1)V(s2)V(s)V(s)其中S初值=1，S1=S2=0例题五桌上有一只盘子，每次只能放入一个水果。爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，女儿专等吃盘中的苹果，儿子专等吃盘中的桔子。用P、V操作写出它们能正确同步的程序。解：信号量初值S1=0，S2=0，S=1爸爸进程妈妈进程女儿进程儿子进程repeatrepeatrepeatrepeatP(s)P(s)P(s1)P(s2)放苹果放桔子取苹果取桔子V(s

5、1)V(s2)V(s)V(s)untilfalseuntilfalseuntilfalseuntilfalse例题六设有两个优先级相同的进程P1和P2如下，S1和S2初值均为0，求：P1，P2并发执行结束后，x,y,z分别是多少？进程P1进程P2y:=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+y;z:=x+z;解：因为P1、P2是并发进程，所以P1和P2调度顺序不确定。假设P1先执行，当P1执行到P(s2)时，s2=-1，P1阻塞，此时y=3,z=4;当调度程序调度到P2时，由于进程P1巳执行到了V(s

6、1),P2在执行P(s1)时，不阻塞而继续执行，当执行到V(s2)时，将P1唤醒，然后执行到最后一个语句，此时x=5,z=9;当P1再次被唤醒、调度时，继续执行P1的最后一处语句，此时y=12.所以最后结果是：x=5,y=12,z=9.如果P2先执行，结果同上。习题1:有三个并发进程使用同一个缓冲区,进程P1负责写数据到缓冲区,P2负责加工缓冲区中的数据,进程P3负责将缓冲区中加工后的数据输出.在进程P3没有输完之前,进程P1不能读入新的数据到缓冲区中.请用P、V操作编程.解：信号量初值：S1=0，S2=0，S=1进程P1进程P2进程P3P(S)P(S1)P(S2)读数据到缓冲区加工输

7、出V(S1)V(S2)V(S)习题2：设有六个进程P1、P2、P3、P4、P5、P6，它们并发执行。由P1开始执行，P6执行后结束。当进程P1执行后，进程P2、P3才能执行；当进程P2执行后，进程P4才能执行；当进程P3执行后，进程P5才能执行；当进程P4、P5都执行后，进程P6才能执行；请用P、V操作编程.解：这是一个同步问题，信号量初值：S2=0，S3=0，S4=0，S5=0，S6=0进程P1进程P2进程P3执行P1P(S2)P(S3)V(