第三章 进程管理【操作系统】

1.有三个进程A、B、C使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。A每次用produce( )生成一个正整数并用put( )送入缓冲区某一空单元中；B每次用getodd( )从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd( )统计奇数个数；C每次用geteven( )从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven( )统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动。

参考答案：

A、B、C之间的临界资源为缓冲区，AB、AC之间同步?

设临界资源缓冲区的公有信号量为mutex，表示可用缓冲区的数量，mutex=1

A的私用信号量为empty，表示缓冲区中空单元的个数，empty＝N

B的私用信号量为odd，表示缓冲区中奇数的个数，odd＝0

C的私用信号量为even，表示缓冲区中偶数的个数，even＝0

2.桌上有个只能盛得下一个水果的空盘子。爸爸可向盘中放苹果或桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定：当盘子空时，一次只能放入一个水果供吃者取用。试用信号量机制实现爸爸、儿子和女儿这三个循环进程之间的同步。

参考答案：

father进程、son进程和daughter进程之间的临界资源为盘子，father和son之间存在同步，father和daughter之间存在同步，由于只有一个father进程，只有盘子里有橘子才能被son拿走，设置father和son之间的私有信号量为orange，初始值=0；只有盘子里有苹果才能被daughter拿走，设置father和daughter之间的私有信号量为apple，初始值=0；只有盘子为空，father进程才能往里放水果，设置father与son和daughter之间的私有信号量为empty，初始值=1.

3.有一类打印进程，有一类计算进程，前者进行计算并将计算结果向一个缓冲区进行写，后者从该缓冲区读取数据，并打印出来。请用信号量机制实现这两类进程的同步关系

参考答案：

4.系统中有5个进程(p1, p2, p3, p4, p5)和3种类型的资源(A, B, C)，资源的数量分别为(17, 5, 20)，T0时刻系统状态见下表。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。

(1)T0时刻是否是安全状态?若是，请给出安全序列。

(2)若在T0时刻进程P2提出请求资源分配(0,3,4)，系统能否将资源分配给它，为什么？

(3)若在T0时刻进程P4提出请求资源分配(2,0,1)，系统能否将资源分配给它，为什么？

参考答案：

（1）由题可得出T0时刻各进程的资源需求情况：

????????? P1（3? 4? 7），P2（1? 3? 4 ），P3（0? 0? 6），P4（2? 2? 1），P5（1? 1? 0）

剩余资源为（2? 3? 3） 由安全性分析后得到一个安全序列｛P5，P4，P3，P2，P1｝使得所有进程可执行完毕，故T0时刻是安全的。（注：安全序列不唯一）

{P4，P5，P3，P2，P1}、{P4，P2，P3，P5，P1}、{P4，P3，P2，P5，P1}

{P4，P5，P1，P2，P3}、｛P5，P4，P3，P2，P1｝

（2）P2请求资源（0? 3? 4）>剩余资源（2? 3? 3），所以不能分配

（3）P4请求资源（2? 0? 1）≤剩余资源（2? 3? 3）

且如果分配后P4的需求为（0? 2? 0），剩余资源（0? 3? 2）

经安全性分析后存在一个安全序列｛P4，P5，P3，P2，P1｝使得所有进程可执行完毕，故该状态是安全的，所以在T0时刻可以将资源分配给P4，满足该进程的资源请求。（注：安全序列不唯一）