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1、 第章进度管理“练习与思虑”解答 基本观点和术语 进度、进度互斥、进度同步、临界资源、临界区、死锁 进度是程序在并发环境中的履行过程。进度互斥：各个进度相互不知道对方的存在，逻辑上没相关系，因为竞争同一资源（如 打印机、文件等）而发生互相限制。进度同步：各个进度不知对方的名字，但经过对某些对象（如缓冲区）的共同存取 来共同达成一项任务。临界资源：一次仅同意一个进度使用的资源。临界区：在每个进度中接见临界资源的那段程序。死锁是指在一个进度会合中的每个进度都在等候仅由该会合中的另一个进度才能引起的事件而无穷期地僵持下去的场面。基来源理和技术 （）在操作系统中为何要引入进度观点？它与程序的差别和联系
2、是什么？在操作系统中，因为多道程序并发履行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，所以系统中各程序在履行过程中就出现了互相限制的新关系，程序的履行出现“逛逛停停”的新状态。这些都是在程序的动向过程中发生的。用程序这个静态观点已不可以照实反应程序并发履行过程中的这些特点。为此，人们引入“进度”这一观点来描绘程序动向履行过程的性质。进度与程序的主要差别是：进度是动向的；程序是静态的。进度有独立性，能并发履行；程序不可以并发履行。两者无一一对应关系。进度异步运转，会互相限制；程序不具备此特点。但进度与程序又有亲密的联系：进度不可以离开详细程序而虚设，程序规定了相应进度所要达成的动作。（）进度的基本状
3、态有哪几种？往常在操作系统中，进度起码要有三种基本状态。这三种基本状态是：运转态、就绪 态和堵塞态（或等候态）。（）用如图所示的进度状态变换图能够说明相关办理机管理的大批内容。试回答：什么事件惹起每次明显的状态变迁？下述状态变迁因果关系可否发生？为什 么？（）（）（）1 图进度状态变换图 就绪运转：安闲，就绪态进度被调动程序选中。运转就绪：正在运转的进度用完了本次分派给它的 时间片。运转堵塞：运转态进度因某种条件未知足而放弃对 的占用，如等候读文件。堵塞就绪：堵塞态进度所等候的事件发生了，比如读数据的操作达成。下述状态变迁：（）：能够。运前进度用完了本次分派给它的时间片，让出，从就绪行列中选一
4、个进度投入运转。（）：不可以够。任何时候一个进度只好处于一种状态，它既然由运转态变成堵塞态，就不可以再变成就绪态。（）：能够。某一堵塞态进度等候的事件出现了，并且此时就绪行列为空，该进度进入就绪行列后立刻又被调动运转。（）的作用是什么？它是如何描绘进度的动向性质的？进度控制块是进度构成中最重点的部分。每个进度有独一的进度控制块；操作系统依据对进度实行控制和管理，进度的动向、并发等特点是利用表现出来的；是进度存在的独一标记。中有表示进度状态的信息：该进度的状态是运转态、就绪态仍是堵塞态，利用状态 信息来描绘进度的动向性质。（）表的组织方式主要有哪几种？分别简要说明。表的组织方式主要有：线性方式、
5、链接方式和索引方式。线性方式是把所有进度的都放在一个表中。链接方式依据进度的不一样状态把它们分别放在不一样的行列中。索引方式是利用索引表记录相应状态进度的地点。（）进度进入临界区的调动原则是什么？一个进度进入临界区的调动原则是：假如有若干进度要求进入安闲的临界区，一次仅同意一个进度进入。任何时候，处于临界区内的进度不行多于一个。如已有进度进入自己的临界区，则 其他所有试图进入临界区的进度一定等候。进入临界区的进度要在有限时间内退出，以便其他进度能实时进入自己的临界区。假如进度不可以进入自己的临界区，则应让出，防止进度出现“忙等”现象。（）简述信号量的定义和作用。、操作原语是如何定义的？信号量一
6、般是由两个成员构成的数据构造，此中一个成员是整型变量，表示该信号量 的值，它是与相应资源的使用状况相关的；另一个是指向的指针。当多个进度都等候同 一信号量时，它们就排成一个行列，由信号量的指针项指出该行列的头。信号量往常能够简单反应出相应资源的使用状况，它与、操作原语一同使用可实现 进度的同步和互斥。、操作原语的定义：次序履行下述两个动作：信号量的值减，即；假如，则该进度持续履行；假如，则把该进度的状态置为堵塞态，把相应的连入该信号量行列的末端，放弃办理机，进行等候（直至其他进度在上履行操作，把它开释出来为止）。并 ：次序履行下述两个动作：值加，即；假如，则该进度持续运转；假如，则开释信号量行
7、列上的第一个（即信号量指针项所指向的）所对应 的进度（把堵塞态改为就绪态），履行操作的进度持续运转。（）计算机系统中产存亡锁的根来源因是什么？计算机系统中产存亡锁的根来源因是：资源有限且操作不妥。别的，进度推动次序不适合也能够引起的死锁。（）发存亡锁的四个必需条件是什么？发存亡锁的四个必需条件是：互斥条件，不行抢占条件，据有且申请条件，循环等候条 件。（）一般解决死锁的方法有哪三种？一般解决死锁的方法有：死锁的预防、死锁的防止、死锁的检测与恢复。思虑题 （）能否所有的共享资源都是临界资源？为何？不是所有的共享资源都是临界资源。因为临界资源是一次仅同意一个进度使用的资源，而系统中有好多资源能够让
8、多个进度同时使用，比如硬盘、正文段等。（）系统中只有一台打印机，有三个用户的程序在履行过程中都要使用打印机输出 计算结果。设每个用户程序对应一个进度。问：这三个进度间有什么样的限制关系？试用、操作写出这些进度使用打印机的算法。因为打印机是一种临界资源，所以这三个进度只好互斥使用这台打印机，即一个用户 的计算结果打印完以后，另一个用户再打印。设三个进度分别为、和。设一个互斥信号量，其初值为。进度进度进度 使用打印机 使用打印机 使用打印机 （）判断以下同步问题的算法能否正确？如有错，请指犯错误原由并予以更正。设，两个进度共用一个缓冲区，向写入信息，从读出信息，算法框图如图所示。设，为两个并发进度
9、，它们共享一个临界资源。其运转临界区的算法框图如图所示。图 进度 的算法框图 图 两个并发进度临界区的算法框图 这个算法不对。因为、两个进度共用一个缓冲区，假如先运转，且信息数目 足够多，那么缓冲区中的信息就会发生后边的冲掉前面的，造成信息丢掉，就不可以从 中读出完好的信息。更正：、两进度要同步使用缓冲区。为此，建立两个信号量：表示缓冲区为空，初值为；表示缓冲区为满，初值为。算法框图如图所示。这个算法不对。因为、两个进度是并发的，它们共享一个临界资源，所以两者 应互斥地使用该临界资源，在进入临界区时不存在先后的时序关系，而是哪个进度先到 一步就先进入自己的临界区。更正：、两个进度应互斥地进入临
10、界区。为此，建立一个信号量：互斥信号量，其初 值为。算法框图如图 所示。进度 进度 进度 进度 向写入信息 从中读出信息 临界区代码 临界区代码 图图 （）设有一台计算机，有两条 通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片 机把一叠卡片逐个输入到缓冲区中，加工办理后再搬到缓冲区中，并在打印机上打 系统要设几个进度来达成这个任务？各自的工作是什么？这些进度间有什么样的互相限制关系？用、操作写出这些进度的同步算法。系统可设三个进度来达成这个任务：进度负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入 到缓冲区中；进度负责从缓冲区中拿出信息，进行加工办理，以后将结果送到缓冲区 中；进度负责从缓冲区中拿出信息，并
11、在打印机上印出。进度受进度影响，放满信息后进度要等候等进度将此中信息所有取走，才能持续读入信息；进度受进度和进度的拘束：中信息放满后进度才可从中拿出它 们，且被取空后，进度才可将加工结果送入此中；进度受进度的拘束：中信息放满后进度才可从中拿出它们 进行打印。信号量含义及初值：缓冲区满，初值为；缓冲区空，初值为；缓冲区满，初值为；缓冲区空，初值为；进度进度进度 输入信息写入缓冲区 从中拿出信息 从中拿出信息进行打印 加工信息 结果送入 （）设有无量多个信息，输入进度把信息逐个写入缓冲区，输出进度逐个从缓冲区 中拿出信息。针对下述两种状况：缓冲区是环形的，最多可容纳个信息；缓冲区是无量大的。试分别
12、回答以下问题：输入、输出两组进度读写缓冲区需要什么条件？用、操作写出输入、输出两组进度的同步算法，并给出信号量含义及初值。针对容量为的环形缓冲区，输入、输出两组进度读写缓冲区需要的条件为：输入进度和输出进度需同步履行，即输入进度写缓冲区后，输出进度才能够读；因为缓冲区容量有限，所以任一时刻所有输入进度寄存信息的单元数不可以超出 缓冲区的总容量（）；同理，所有输出进度拿出信息的总量不可以超出所有输入进度目前写入信息的总数。设缓冲区的编号为，和分别是输入进度和输出进度使用的指针，指向下边 可用的缓冲区，初值都是。为使两类进度推行同步操作，应设置三个信号量：两个计数信号量和，一个 互斥信号量。：表示
13、放有信息的缓冲区数，其初值为。：表示可供使用的缓冲区数，其初值为。：互斥信号量，初值为，表示各进度互斥进入临界区，保证任何时候只有一个进度使用缓冲区。下边是解决这个问题的算法描绘。输入进度：信息送往 以为模 输出进度：从中拿出信息 以为模 当缓冲区是无量大时，输入进度寄存信息的单元数不再受缓冲区总容量的限制，因 此，能够不设信号量。此外，算法中的和改正为；和；即可，其他的算法不变。输入进度：信息送往 输出进度：从中拿出信息 是的，又到春分时分，今天已经是日夜均分春光，这也意味着，我们的春季，转瞬已经走到一半。不由，有了些许淡淡的欣然。这岁序更迭啊，素来不会给任何人依恋的时机。我们甚至来不 及叹
14、息，便急忙走向下一个节气。不经意间，我们走着走着，便把春季走成了如花似锦，草长莺飞。此时正是，春风又绿江南岸，花团锦簇老是春。是春风花草香，又把新桃换旧符。那些走过的岁月，顺手握一把，尽是 春季新鲜的滋味，沁满春日阳光的暖。这春风啊，老是来的那么急，那么阵容浩大，带着泥土柔软的芬芳，带着小河流水的哗哗声，还有桃花杏花梨花的艳。我们无需故意寻芳，自有满眼的春光，惊艳了本来平庸的生活。这就是春季，不论走着，仍是睡着。一仰头，就会遇到一树花开。一低眉，便会遇到一行青柳。那些急忙擦肩的路人，已经是换了薄薄的春衫，令你眼前一亮，心情也随之明朗起来。沿河慢慢行走，总会有如花似锦的花事，与你撞个满怀。那小桃
15、红，玉兰粉，梨花白，连翘黄，还有那些婀娜的柳丝，瞬时让岁月变得柔嫩，而诗意！最喜爱，吹面不寒杨柳风，斜风小雨不须归。闲步柳堤，踏着柔嫩的土地，看风吹叶绿，看花开满枝，心儿也随风绽放。这轻轻杨柳风，这悠悠桃花水，如诗，如画，能否也会醉了你的 眼？经年的淡定，往日的重逢，漫过春季静好的岁月，让沧桑了无痕。走在繁花似锦的陌上，清风渐渐，莺声燕语，该是多么舒适。心底，所有是对这个世界的感人与喜爱。顺手落下的小字，亦是沾香带露，绿意莹莹。是春分，均分了春季，让世界变得这样漂亮。一半草色如烟，一半如花似锦。均分处，春意灼灼，桃红柳绿，溪水潺潺，我听见了小麦拔节的声音，还有油菜花绽开的声音。写一笔初见，落一笔惊艳。我想把整个春季，以春水为墨，桃红为笺，归入我生命的画卷。而你，是水墨丹青中，我最美的江南。迎面而来的，必是一场春雨一场暖。静好的岁月，无风亦无雨。我坐在一路珍藏的春暖花开里，感觉春分，暖和的气味！于春风深处，折一枝柳，与你笑对花开花落，任清风拂过眉眼，我们不离不散。