青岛理工大学操作系统作业答案(共12页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上第1章 作业综合题1、设内存中有三道程序A、B、C，它们按A、B、C的优先次序执行它们的计算和I/O操作时间如表所示（单位：ms）三道程序的操作时间 程序操作ABC计算306020I/O403040计算101020假设三道程序使用相同设备I/O操作，即程序是以串行方式使用设备，调度程序的执行时间忽略不计，试计算出在单道和多道两种情况下，完成这三道程序各要花多少时间？要求画出多道运行的时序图假定在多道方式下采用的是基于优先级的非抢占调度程序）解：采用单道方式运行这三道程序，运行次序为A、B、C，故总的运行时间为：(30+40+10)+(60+30+10)+(20+40+20)=260ms 采用多道方式运行这三道程序，A、B、C这三道进程的运行存在并行，故总的运行时间如图所示为180ms第二章1、如图所示，有一计算进程和一打印进程，它们共享一个单缓冲区，计算进程不断地计算出结果并将它放入单缓冲区中，打印进程则负责从单缓冲区中取出每一个结果进行打印请用信号量来实现它们的同步关系答：方法一：从临界资源的角度来思考：本题中有两类临界资源：第一类是计算进程争用的空闲缓冲区，初始状态下有一个空闲缓冲可供使用，设置信号量empty，初值为1；第二类是打印进程争用的已放入缓冲区中的打印结果，初始状态下缓冲区中无结果可打印，设置信号量full，初值为0。

var full, empty: semaphore:=0,1;begin parbegin cp:begin repeat computer next number; wait(empty); add the number to buffer; signal(full); until false end pp:begin repeat wait(full); take a number from buffer; signal(empty); print the number; until false end parendend2、试用信号量解决读者—写者问题，使得写者与读者优先级根据到达顺序确定（读写平等）然后用到达序列：R1, R2, W1, R3, R4, W2进行测试列出类似如下测试结果进程行为rmutex=1wmutex=1Readcount=0状态备注R1到达rmutex=0rmutex=1wmutex=0Readcount=1执行/就绪第1位读者1）典型错误代码讲解：不增加任何信号量Var rmutex, wmutex:semaphore∶=1,1; Readcount:integer∶ =0; begin parbegin Reader:begin repeat wait(rmutex); if Readcount=0 then wait(wmutex); Readcount∶ = Readcount+1; signal(rmutex); … perform read operation; … wait(rmutex); Readcount∶= Readcount-1; if Readcount=0 then signal(wmutex); signal(rmutex); until false; end writer:begin repeat if readcount>0 then wait(rumtex); wait(wmutex); perform write operation; signal(rmutex); signal(wmutex); until false; end parend end到达序列：R1, R2, W1, R3, R4, W2进程行为rmutex=1wmutex=1Readcount=0状态备注R1到达rmutex=0rmutex=1wmutex=0Readcount=1执行/就绪第1位读者R2到达rmutex=0rmutex=1Readcount=2执行/就绪W1到达rmutex=0阻塞1阻塞Readcount>0R3到达阻塞1阻塞rmutex=0R4到达阻塞2阻塞rmutex=0W2到达阻塞3阻塞rmutex=0R1离开阻塞4阻塞rmutex=0R2离开阻塞5阻塞rmutex=0产生死锁2）解决方案 var S, rmutex, wmutex: semaphore:=1, 1,1; readcount: integer:= 0;reader: begin repeat wait(S); wait(rmutex); if readcount=0 then wait(wmutex); readcount:=readcount+1; signal(rmutex); signal(S); perform read operation; wait(rmutex); readcount:=readcount-1; if readcount=0 then signal(wmutex); signal(rmutex); until false end writer: begin repeat wait(S); wait(wmutex); perform write operation; signal(wmutex); signal(S); until false end到达序列：R1, R2, W1, R3, R4, W2进程行为S=1rmutex=1wmutex=1readcount=0备注R1到达S=0S=1rmutex=0rmutex=1wmutex=0readcount=1第一个读者执行/就绪R2到达S=0S=1rmutex=0rmutex=1readcount=2执行/就绪W1到达S=0阻塞1第一个写者R3到达阻塞1R4到达阻塞2W2到达阻塞3R1离开rmutex=0rmutex=1readcount=1R2离开rmutex=0rmutex=1wmutex=1readcount=0负责唤醒W1W1被唤醒wmutex=0执行/就绪W1离开S=1wmutex=1负责唤醒R33、请给出一个写者优先的“读者—写者”问题的算法描述。

然后用到达序列：R1, R2, W1, R3, R4, W2进行测试列出类似如下测试结果进程行为rmutex=1wmutex=1Readcount=0状态备注R1到达rmutex=0rmutex=1wmutex=0Readcount=1执行/就绪第1位读者答：为使写者优先，可在原来的读优先算法基础上增加一个初值为1的信号量S，使得当至少有一个写者准备访问共享对象时，它可使后续的读者进程等待写完成初值为0的整型变量writecount用来对写者进行计数；初值为1 的互斥信号量mutex用来实现多个写者对writecount的互斥访问读者与写者进程算法描述如下： var S, mutex, rmutex, wmutex: semaphore:=1,1, 1,1; writecount, readcount: integer:=0,0;reader: begin repeat wait(S); wait(rmutex); if readcount=0 then wait(wmutex); readcount:=readcount+1; signal(rmutex); signal(S); perform read operation; wait(rmutex); readcount:=readcount-1; if readcount=0 then signal(wmutex); signal(rmutex); until false end writer: begin repeat wait(mutex); if writecount=0 then wait(S); writecount:=writecount+1; signal(mutex); wait(wmutex); perform write operation; signal(wmutex); wait(mutex); writecount:=writecount-1; if writecount=0 then signal(S); signal(mutex); until false end到达序列：R1, R2, W1, R3, R4, W2进程行为S=1mutex=1rmutex=1wmutex=1writecount=0readcount=0备注R1。