OS课后思考题.docVIP

1.一个消费者和一个生产者共用一个缓冲区放置和取出产品。用信号量机制求解消费者和生产者之间的同步关系 求解过程： 设置：empty为生产者进程的私用信号量，表示缓冲池中空缓冲区的个数，初值为1。full为消费者进程的私用信号量，表示缓冲池中满缓冲区的个数，初值为0。 parbegin proceducer: begin repeat produce a product； wait(empty)； buffer←product；//(put a product in buffer) signal(full)； until false； end consumer: begin repeat wait(full)； product←Buffer; //(take out a product from buffer) signal(empty)； consume the product； until false； end parend 2.用信号量机制解决哲学家就餐问题死锁的措施： (1)把哲学家看做是进程，进程之间是互斥关系。每一把叉子是相邻两个哲学家共享的公用资源。 (2) 规定每个哲学家左右的叉子和哲学家的编号相同。 2.1 至多只允许4个哲学家同时进餐，以保证最少有一个哲学家可以进餐，最终才可能由他释放其所用过的两只筷子，从而使更多的哲学家可以进餐。 求解过程： 设置一个信号量sum限制同时进餐的哲学家数目，初值为4。信号量chopstick[i]表示一只筷子，初值为1。 第i位哲学家的活动用算法描述如下：Process Zi （i=0,1,2,3,4） repeat wait(sum)；//请求进餐//退出进餐利用AND 型信号量机制实现：Process Zi （i=0,1,2,3,4） repeat Swait(chopstick[i], chopstick[(i+1)mod 5])； //拿左边和右边的筷子 eat；Ssignal (chopstick[i], chopstick[(i+1)mod 5])；think；until false； 方法2：通过信号量mutex对eat之前的取左侧和右侧筷子的操作进行保护，使之成为一个原子操作，这样可以防止死锁的出现。左侧和右侧筷子的操作成为一个原子操作 第i位哲学家的活动用算法描述如下：Process Zi （i=0,1,2,3,4） repeat wait(mutex)； wait(chopstick[i])； //拿左边的筷子 wait(chopstick[(i+1)mod 5])； signal(mutex)； eat； signal(chopstick[i])； signal(chopstick[(i+1)mod 5])； think； until false； 2.3让奇数号的哲学家先取左手边的筷子，偶数号的哲学家先取右手边的筷子。 求解过程： 为每一把叉子设置对应的公用信号量chopstick[i]，（i=0,1,2,3,4），表示一只筷子，初值为1。 第i位哲学家的活动用算法描述如下： Process Zi （i=0,1,2,3,4） begin think; if i mod 2==0 then //偶数号哲学家 { P(chopstick[(i+1)mod5]); //拿右手边的叉子 P(chopstick[i]); //拿左手边的叉子 eat; V(chopstick[(i+1)mod5]); //放下右手边的叉子 V(chopstick[i]); //放下左手边的叉子 } else //奇数号哲学家 { P(chopstick[i]); //拿左手边的叉子 P(chopstick[(i+1)mod5]); //拿右手边的叉子 eat; V(chopstick[i]); //放下左手边的叉子 V(chopstick[(i+1)mod5]); //放下右手边的叉子 } end 3. 读者-写者问题（写者优先） 有一组并发进程：Reader与Writer进程，共享一组数据区 要求： 允许多个Reader进程同时执行读操作 不允许多个Writer进程同时操作 不允许Reader与Writer进程同时操作 一旦有Writer进程到达，后续的Reader进程必须等待。而且无论是否有读者在读文件。 答案： 使用Readcount对Reader进程计数，初值为0； rmutex是对变量Readcou