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习题第四章 并发进程的同步与互斥 1、进程间同步和互斥的含义是什么? 答： 同步：并发进程之间存在的相互制约和相互依赖的关系。 　　互斥：若干进程共享一资源时，任何时刻只允许一个进程使用。 2、用文字描述银行家算法的基本思想？ 答： 银行家算法的基本思想是：将系统中的所有资源比做银行家的资金，每进行 一次资源的分配，银行家都要从当前的资源分配情况出发，计算这种分配方案的 安全性，如果是安全的，则进行分配，否则选择其它可能的分配方案。这样，每 次分配都计算安全性，从而可以避免死锁的发生。 3、简述死锁的防止与死锁的避免的区别。 答： 死锁的防止是系统预先确定一些资源分配策略，进程按规定申请资源，系统按预先规定的策略进行分配，从而防止死锁的发生。 而死锁的避免是当进程提出资源申请时系统测试资源分配，仅当能确保系统安全时才把资源分配给进程，使系统一直处于安全状态之中，从而避免死锁。 试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。 资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一“占有并等待条件”，从而防止死锁的发生。有三个进程P1，P2和P3并发工作。进程P1需用资源S3和S1；进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源S2和S3。回答： 　　(1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况?为什么? 　　(2)为保证进程正确工作，应采用怎样的资源分配策略?为什么? .(1)可能会发生死锁　　例如：进程P1，P2和P3分别获得资源S3，S1和S2后再继续申请资源时都要等待(2分)，这是循环等待。　　(或进程在等待新源时均不释放已占资源)　　(2)可有几种答案：　　A.采用静态分配由于执行前已获得所需的全部资源，故不会出现占有资源又等待别的资源的现象(或不会出现循环等待资源现象)。 　　或B.采用按序分配　　　不会出现循环等待资源现象。 　　或C.采用银行家算法　　因为在分配时，保证了系统处于安全状态。某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题： 　　(1)用PV操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。 　　(2)根据所定义的信号量，把应执行的PV操作填入，以保证进程能够正确地并发执行。 　COBEGIN　PROCESS　PI(I=1，2，……) 　　　　　 begin　　　　　　　　； 　　　　　　　　　进入售票厅； 　　　　　　　　　购票； 　　　　　　　　　退出； 　　　　　 end； 　COEND (3)若欲购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)。 .(1)定义一信号量S，初始值为20。 　　意义： 　　S0　S的值表示可继续进入售　　　　　 票厅的人数 　　S=0　表示售票厅中已有20名顾　　　　　 客(购票者) 　　S0　|S|的值为等待进入售票　　　　　 厅的人数　 (2)P(S)　进入售票厅； 　　　　　　　　　购票； 　　　　　　　　　退出； V(S)　 　　(3)S的最大值为20 　　　 S的最小值为20－n　 　　注：信号量的符号可不同(如写成t)，但使用时应一致(即上述的s全应改成t)。 假定系统有三个并发进程read, move和print共享缓冲器B1和B2。进程read负责从输入设备上读信息，每读出一个记录后把它存放到缓冲器B1中。进程move从缓冲器B1中取出一记录，加工后存入缓冲器B2。进程print将B2中的记录取出打印输出。缓冲器B1和B2每次只能存放一个记录。要求三个进程协调完成任务，使打印出来的与读入的记录的个数，次序完全一样。 请用PV操作，写出它们的并发程序。 begin SR,SM1,SM2,SP:semaphore; B1,B2:record; SR:=1;SM1:=0;SM2:=1;SP:=0 cobegin process read X:record; begin R: (接收来自输入设备上一个记录) X:=接收的一个记录； P(SR)； B1:=X; V(SM1); goto R; end; Process move Y:record; begin M:P(SM1); Y:=B1; V(SR) 加工 Y P(SM2)； B2:=Y; V(SP); goto M; end; Process print Z:record; begin P:P(SP); Z:=B2; V(SM2) 打印Z goto P; end; coend; end; 某系统中有10台打印机，有三