操作系统习题课1答案剖析.ppt

习题课1 答案 * 习题课： Wait.Signal 操作必须成对出现，有一个Wait操作就一定有一个Signal 操作 当为互斥操作时，它们同处于同一进程 当为同步操作时，则不在同一进程中出现 如果Wait(S1) 和 Wait(S2)两个操作在一起，那么Wait 操作的顺序至关重要,一个同步Wait 操作与一个互斥Wait 操作在一起时同步Wait 操作在互斥 Wait 操作前 而两个Signal 操作无关紧要 1、生产者-消费者问题的同步算法中，为什么颠倒生产者进程中的两个Wait 操作的次序，将导致进程死锁？（南京航空航天大学2002年硕士入学考题） Procedure producer? begtn? repeat 生产数据 ;? Wait(mutex);? Wait(E); “分给空缓冲区并调整指针 P 的临界段”; Signal (mutex); “向空缓冲区 装入数据”;? Signal (F);? forever 这是因为有可能出现这样一种特殊情况：在某个时刻，缓冲区中已经放满了产品且没有进程在工作，如果此时系统调度生产者进程运行的话，Wait(mutex)能顺利通过（此时mutex =0），但是当它执行Wait(E)时，由于此时的E=0-1=-10,所以生产者进程只能阻塞，等待消费者进程取走一个产品后释放缓冲单元。而此时如果有消费者进程过来运行，当它顺利通过Wait(F)后，在执行Wait(mutex)，此时的 mutex=-1，因此消费者进程也被阻塞了，这样消费者进程和生产者进程都处于等待状态，从而产生了死锁。 2、兄弟俩共同使用一个账号 , 每次限存或取 10 元 , 存钱与取钱的进程分别如下所示 :( 南京大学 2000 年试题 ) begin amount:integer; amout:=0; cobegin process SAVE m1:integer ; begin m1:=amount; m1:=m1+10; amout:=m1; end; process TAKE m2:integer ; begin m2:=amount; m2:=m2-10; amout:=m2; end; coend; end; 由于兄弟俩可能同时存钱和取钱 , 因此两个进程是并发的。若哥哥先存了两次钱 , 但在第三次存钱时 , 弟弟在取钱。请问最后账号 amount 上面可能出现的值 ? 如何用 Wait 、 Signal 操作, 实现两并发进程的互斥执行 ? 答 : 哥哥存了两次钱后,共享变量 amount 的值为 20 。哥哥的第三次存钱与弟弟的取钱同时进行 ,如果两者顺序执行 , 则最后账号 amount 的值为 20； 如果在一个进程的执行过程 中 , 进行 CPU 调度 , 转去执行另一进程 , 则最后 amount 的值取决于 amount:=m1及amount:=m2 的执行先后次序 , 若前者先执行 ,则最后 amount 的值为 10, 若后者先执行 ,则最后 amount 的值为 30 。因此 , 最后账号 amount 上面可能出现的值有 10、20、30。上述问题中 , 共享变量 amount 是一个临界资源 , 为了实现两并发进程对它的互斥访问 ,为它设置一初值为 1 的互斥信号量 mutex, 并将上述算法修改为 : begin amount: integer; Mutex: semaphore; amout:=0; mutex=1; cobegin process SAVE m1:integer ; begin Wait(mutex); m1:=amount; m1:=m1+10; amout:=m1; Signal(mutex); end; process TAKE m2:integer ; begin Wait(mutex); m2:=amount; m2:=m2-10; amout: = m2; Signal(mutex); end; coend; end; 3、（华中理工大学 1999，哈工大2000年研究生人学试题 ) 设公共汽车上 , 有一位司机和一位售票员 , 它们的活动如下： 司机 : 售票员 : 启动车辆； 关