操作系統(tǒng)第二章部分答案

1、26.26.假定有如下獨(dú)木橋問題：過橋時(shí)，同一方向的行人可連續(xù)過橋，當(dāng)某一方向有人假定有如下獨(dú)木橋問題：過橋時(shí)，同一方向的行人可連續(xù)過橋，當(dāng)某一方向有人過橋時(shí)，另一方向的行人必須等待；當(dāng)某一方向無人過橋時(shí)，另一方向的行人可以過過橋時(shí)，另一方向的行人必須等待；當(dāng)某一方向無人過橋時(shí)，另一方向的行人可以過橋。試用信號(hào)量機(jī)制解決。橋。試用信號(hào)量機(jī)制解決。答：答：(1)將獨(dú)木橋的兩個(gè)方向分別標(biāo)記為將獨(dú)木橋的兩個(gè)方向分別標(biāo)記為A和B。用整型變量。用

2、整型變量countAcountA和countBcountB分別表示分別表示A、B方向方向上已在獨(dú)木橋上的行人數(shù)，初值都設(shè)置為上已在獨(dú)木橋上的行人數(shù)，初值都設(shè)置為0。需要設(shè)置三個(gè)初值都為。需要設(shè)置三個(gè)初值都為1的互斥信號(hào)量：的互斥信號(hào)量：MAMA用來用來實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)countAcountA的互斥訪問，的互斥訪問，MBMB用來實(shí)現(xiàn)對(duì)用來實(shí)現(xiàn)對(duì)countBcountB的互斥訪問，的互斥訪問，mutexmutex用來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的行用來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)

3、方向的行人對(duì)獨(dú)木橋的互斥使用。人對(duì)獨(dú)木橋的互斥使用。(2)(2)以下使用信號(hào)量機(jī)制對(duì)以下使用信號(hào)量機(jī)制對(duì)A方向上的行人過橋和方向上的行人過橋和B方向上的行人過橋的算法進(jìn)行描述：方向上的行人過橋的算法進(jìn)行描述：intcountAcountBcountA=0countB=0SemapheMAMBmutex定義了三個(gè)互斥信號(hào)量MA.value=1MB.value=1mutex.value=1cobeginprocessA_direction_

4、cross_bridge_personA方向上過獨(dú)木橋的行人進(jìn)程方向上過獨(dú)木橋的行人進(jìn)程P(MA)實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源countA的互斥訪問當(dāng)A方向上沒有行人過獨(dú)木橋時(shí)，這時(shí)有可能存在B方向上的行人在過獨(dú)木橋。if(countA==0)P(mutex)如果當(dāng)前獨(dú)木橋正在被使用，說明如果當(dāng)前獨(dú)木橋正在被使用，說明B方向上的行人正在過橋，則方向上的行人正在過橋，則A方向上的行人方向上的行人必須等待。必須等待。countA=countA1當(dāng)B方向上

5、沒有行人過橋時(shí)，則方向上沒有行人過橋時(shí)，則A方向上的行人可以過獨(dú)木橋。因此方向上的行人可以過獨(dú)木橋。因此A方向上已在獨(dú)木橋上的行人數(shù)增加方向上已在獨(dú)木橋上的行人數(shù)增加1個(gè)V(MA)退出臨界區(qū)過橋；A方向上的行人通過獨(dú)木橋P(MA)實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源countA的互斥訪問countA=countA1當(dāng)A方向上的行人已經(jīng)通過了獨(dú)木橋時(shí)，則A方向上在獨(dú)木橋上的行人數(shù)需要減少1個(gè)if(countA==0)如果A方向上在獨(dú)木橋上的行人數(shù)減少到0，則V

6、(mutex)需要釋放獨(dú)木橋臨界資源，喚醒第一個(gè)由于在等待獨(dú)木橋而處于等待狀態(tài)的B方向上過獨(dú)木橋的行人進(jìn)程（如果此進(jìn)程存在）V(MA)退出臨界區(qū)processB_direction_cross_bridge_personB方向上過獨(dú)木橋的行人進(jìn)程方向上過獨(dú)木橋的行人進(jìn)程P(MB)實(shí)現(xiàn)對(duì)臨界資源countB的互斥訪問當(dāng)B方向上沒有行人過獨(dú)木橋時(shí)，這時(shí)有可能存在A方向上的行人在過獨(dú)木橋。if(countB==0)P(mutex)如果當(dāng)前獨(dú)木

7、橋正在被使用，說明如果當(dāng)前獨(dú)木橋正在被使用，說明A方向上的行人正在過橋，則方向上的行人正在過橋，則B方向上的行人方向上的行人必須等待。必須等待。countB=countB1當(dāng)A方向上沒有行人過橋時(shí)，則方向上沒有行人過橋時(shí)，則B方向上的行人可以過獨(dú)木橋。因此方向上的行人可以過獨(dú)木橋。因此B方向上已在獨(dú)木橋上的行人數(shù)增加方向上已在獨(dú)木橋上的行人數(shù)增加1個(gè)V(MB)退出臨界區(qū)采用信號(hào)量機(jī)制描述司機(jī)與售票員之間的同步算法如下：SemapheS1

8、S2首先定義兩個(gè)信號(hào)量S1和S2S1.value=0S2.value=0cobeginprocessdriver()processconduct()while(1)while(1)P(S1)關(guān)車門啟動(dòng)汽車V(S1)正常行車售票到站停車P(S2)V(S2)開車門上下乘客coend我們來分析這個(gè)過程，首先將信號(hào)量S1和S2的初值都設(shè)為0.然后進(jìn)行以下分析：1.P(S1)：S1.value=S1.value1=10，那么司機(jī)進(jìn)程就自己阻塞起來

9、，等待售票員進(jìn)程，售票員關(guān)車門。2.V(S1)：S1.value=S1.value1=0=0，喚醒司機(jī)進(jìn)程，那么司機(jī)就開始啟動(dòng)汽車、正常行車；在此期間，售票員也可以同時(shí)進(jìn)行售票。3.P(S2)：S2.value=S2.value1=10，那么售票員在售完票后，售票員進(jìn)程就會(huì)自己阻塞起來，等待司機(jī)進(jìn)程。這樣就能避免當(dāng)司機(jī)還沒到站停車時(shí)，售票員就已經(jīng)將車門打開了。而這是不允許的。4.V(S2)：S2.value=S2.value1=0=0，

10、司機(jī)到站停車之后，就喚醒售票員進(jìn)程，那么售票員就開啟車門讓乘客上下車。那么這個(gè)進(jìn)程就完成了。3030一個(gè)閱覽室共有一個(gè)閱覽室共有100100個(gè)座位，用一張表來管理，每個(gè)表目記錄座位號(hào)和讀者姓名。個(gè)座位，用一張表來管理，每個(gè)表目記錄座位號(hào)和讀者姓名。讀者進(jìn)入時(shí)要先在表上登記，離開時(shí)要注銷登記。試寫出讀者讀者進(jìn)入時(shí)要先在表上登記，離開時(shí)要注銷登記。試寫出讀者“進(jìn)入進(jìn)入”和“注銷注銷”之間的同步算法。間的同步算法。答：讀者的動(dòng)作有兩個(gè)，一是填

11、表進(jìn)入閱覽室讀書，這時(shí)要考慮閱覽室里是否有座位；二是讀者答：讀者的動(dòng)作有兩個(gè)，一是填表進(jìn)入閱覽室讀書，這時(shí)要考慮閱覽室里是否有座位；二是讀者閱讀完畢，需要注銷登記再離開閱覽室，這時(shí)的操作要考慮閱覽室里是否有讀者存在。讀者在閱閱讀完畢，需要注銷登記再離開閱覽室，這時(shí)的操作要考慮閱覽室里是否有讀者存在。讀者在閱覽室讀書時(shí)，由于沒有引起資源的變動(dòng)，不算動(dòng)作變化。覽室讀書時(shí)，由于沒有引起資源的變動(dòng)，不算動(dòng)作變化。因此，設(shè)置算法所涉及的三個(gè)信號(hào)量

12、：因此，設(shè)置算法所涉及的三個(gè)信號(hào)量：empty資源信號(hào)量資源信號(hào)量——表示閱覽室里的空座位的數(shù)目，表示閱覽室里的空座位的數(shù)目，初值為初值為100；full資源信號(hào)量資源信號(hào)量——表示閱覽室里有人的座位的數(shù)目（或表示閱覽室里的讀者的數(shù)目）表示閱覽室里有人的座位的數(shù)目（或表示閱覽室里的讀者的數(shù)目），初值為初值為0；mutex互斥信號(hào)量互斥信號(hào)量——表示對(duì)登記表這個(gè)臨界資源的互斥訪問，初值設(shè)為表示對(duì)登記表這個(gè)臨界資源的互斥訪問，初值設(shè)為1。使