厦门大学操作系统5-6章习题讲解教程教案.ppt

5-6章作业 P177复习题5.8 在信号量上可执行的操作： 初始化=0（一般情况） semWait原语，值减1 如果值变为负数，则执行semWait的进程被阻塞 semSignal原语，值加1 如果值小于或等于0，则唤醒一个该信号量的阻塞进程 P177复习题5.11 什么是管程？ 管程（Monitor）是一个程序设计语言结构，它提供与信号量同样的功能，但更易于操作 管程是一个软件模块 一个或多个过程 一个初始化序列 局部数据 P177复习题5.13 与读者-写者问题相关联的条件： 任意多的读进程可以同时读一个文件 一次只有一个写进程可以往文件中写 如果一个写进程正在往文件中写时，则禁止任何读进程读文件 P179习题5.2 一个并发程序，它的两个进程p与q，A、B、C、D、E是任意的原子语句。设主程序执行两个进程的parbegin。 void p(){A;B;C;} void q(){D;E;} 给出这两个进程所有可能的交替执行（根据原子语句给出执行轨迹） ABCDE; ABDCE; ABDEC; ADBCE; ADBEC; ADEBC;DEABC; DAEBC; DABEC; DABCE P179习题5.3 考虑右边的程序： a、确定由这个并发程序输出的共享变量最后值的上限与下线。设进程可以以任意相对速度执行，并当一个值由独立的机器指令载入一个寄存器中后，它只能增1. b、在a的假设下，允许任意多的进程并发执行，tally值的范围？ const int n=50; int tally; void total(){ int count; for(count=1;count=n;count++){ tally++; } } void main(){ tally=0; parbegin(total(),total()); write(tally); } P179习题5.3 a. 乍一看,tally的范围好像是落在[50,100] 这个区间里,因为当没有互斥时可以从0直接增加到50.这一基本论点是当并发的运行这两进程时,我们不可能得到一个比连续执行单一某进程所得tally值还低的一个最终tally值.但是考虑下面由这两进程按交替顺序执行载入,增加,存储的情况下同时变更这个共享变量的取值: 1.进程A载入tally值,并将tally的值加到1,在此时失去处理器(它已经增加寄存器的值到1,但是还没有存储这个值). 2.进程B载入tally值(仍然是0),然后运行完成49次增加操作,在它已经将49这个值存储给共享变量tally后,失去处理器控制权. 3.进程A重新获得处理器控制权去完成它的第一次存储操作(用1去代替先前的49这个tally值),此时被迫立即放弃处理器. 4.进程B重新开始,将1(当前的tally值)载入到它自己的寄存器中,但此时被迫放弃处理器(注意这是B的最后一次载入). 5.进程A被重新安排开始,但这次没有被中断,直到运行完成它剩余的49次载入,增加和存储操作,结果是此时tally值已经是50. 6.进程B在它终止前完成仅有的最后一次增加和存储操作.它的寄存器值增至2,同时存储这个值做为这个共享变量的最终结果. 一些人认为会出现低于2这个值的结果,这种情况是不会出现.所以 tally值的正确范围是[2,100]. P182习题5.3 P182习题5.13 考虑图5.10中定义的无限缓冲区生产者/消费者问题的解决方案，设生产者与消费者都以大致相同的速度运行，运行情况如下： 生产者：append;semSignal;produce;...;append;semSignal;produce;...; 消费者：consume;...;take;semWait;consume;...;take;semWait;...; 生产者通常管理给缓冲区添加一个新元素，并在消费者消费了前面的元素后发出信号。生产者通常添加到一个空缓冲区中，而消费者通常取走缓冲区中的惟一元素。消费者从不在信号量上阻塞，但必须进行大量的信号量调用，产生相当多的开销。 构造新程序，使之更有效。 提示：允许n的值为-1，这表示不仅缓冲区为空，而且消费者也检测到这个事实并将被阻塞，直到生产者产生新的数据。这个方案不要图5.10中的局部变量m 。 P182习题5.13 P182习题5.13 program producerconsumer; var n: integer; s: (*binary*) semaphore (:= 1); delay: (*binary*) semaphore (:= 0); procedure producer; begin re