计算机进程管理习题.pdf

进程管理习题图书馆有100个座位，有一张登记表，要求：r阅读者进入时登记，取得座位号；一1出来时，注销；够登记表同时只能由一个人使用；用P、V原语描述一个读者的使用过程_进程管理习题_信号量SN,表示可用座位数，初值为100；信号量sb,表示登记表是否正在使用，初值为1;reader(int i)(enter()；阅读；outer()enter()(一-P(SN)-P(sb)登记；V(sb)；)outer()(P(sb);注销；一-V(sb);V(SN);)进程管理习题_皆有3个进程PA,PB和PC合作解决文件打印问 题：PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1,每执 行一次读一个记录；PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2,每执行一 次复制一个记录；rPC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印 一个记录。缓冲区的大小等于一个记录大小；请用P,V操作来保证文件的正确打印进程管理习题PA-缓冲区1 从磁盘读入一PB复制缓冲区2PC打印心设置4个信号量:empty 1 empty2 fulllfull2其emptyl及empty2分别表示缓冲区1及缓冲区 2是否为空，初值为1NfullL full2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否 有记录可供处理，其初值为0进程管理习题进程管理习题_皆公共汽车上，司机和售票员的活动分别为：司机：启动千辆；司机P1 售票员P2正常行驶，启动 关门到站停车售票员：正常运行 售票关车门；售票；到站停 开门开车门；进程管理习曼_皆设信号量S1：是否允许司机启动汽车，初值为0,S2：是否允许售票员开门，初值为0Driver()While(1)P(S1)；、启动汽车;正常行车;到站停车;V(S2);一Busman()While(1)关车门；V(Sl)；售票；1P(S2)；开车门；上下乘客;Int sl=O;Int s2=0;Main()Cobegin Driver();Busman();Coend进程管理习期_三个进程Pl、P2、P3互斥使用一个包含N(N0)个单元的缓冲区。P1每次用 produce。生成一个正整数并用put()送入缓 冲区某已空单元中；P2每次用getodd()从该 缓冲区中取出一个奇数并用coimtodd。统计 奇数个数；P3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 同步和互斥活动，并说明所定义信号量的 含义。要求用伪码描述。程管理习题心互斥信号量：mutex初值为1；*同步信号量：Pl、P2因奇数的放与取而同步，设置信号量。dd；Pl、P3因偶数的放与取而同步，设置信号量even；Pl、P2、P3因共享缓冲区而同步，设置信号量empty。_进程管理习题互斥信号量：mutex初值为1；皆同步信号量：PL P2因奇数的放与取而同步，设置信号量P1：P(empty);P(mutex);put();V(mutex);If number%2=0V(even)ElseV(odd);odd；Pl、P3因偶数的放与取而同步，设 置信号量even；Pl、P2、P3因共享缓冲 区而同步，设置信号量empty。P2：P(odd);P(mutex);getodd();V(mutex);V(empty);countodd();P3：P(even);P(mutex);geteven();V(mutex);V(empty);countevenQ;进程管理习题皆设自行车生产线上有一支箱子，其中有N个位置(N3),每个位置可存放一个车架或一个车轮；又设有三个工人，其活动分别为：工人1活动：工人2活动：工人3活动:Do Do Do加工一个车架;车架放入箱中;while(l);加工一个车轮;车轮放入箱中;while(l);箱中取一车架;箱中取二车轮;组装为一台车;while(l);试用信号量与P、V操作实现三个工人的合作_进程管理习题_皆工人1与工人3、工人2与工人3构成生产者与消费者关系，通过共同的缓冲区相联系。从资源的角度看，箱子中的空位置相当于工人1和工人2的资源，而车架和车轮相当于工人3的资源。皆定义3个信号量：empty=N；（空位置）wheel=O；（车轮）frame=O；（车架）进程管理习题弋 empty=N)wheel=O)frame=O)工人1：加工一个车架;P(empy)；车架放入箱中;V(frame)；工人2：加工一个车轮;P(empy)；车轮放入箱中;V(wheel)；工人3：P(frame)；箱中取一车架;P(wheel)；P(wheel)；箱中取二车轮;V(empty)；V(empty)；V(empty)；组装为一台车;进程管理习题皆为防止死锁，箱中车架的 数量不能超过N2,车轮的 数量不能超过NL所以设 J3B日.sl=N-2,s2=N-l工人L加工一个车架;P(sl)；车架放入箱中;V(frame)；工人2：加工一个车轮;P(s2)；车轮放入箱中;V(wheel)；工人3：P(frame)；箱中取一车架;V(sl)；P(wheel)；P(wheel)；箱中取二车轮;V(s2)；V(s2)；组装为一台车;进程管理习题皆为防止死锁，箱中车架的 数量不能超过N2,车轮的 数量不能超过NL所以设 J3B日.sl=N-2,s2=N-l,empty=N工人1：加工一个车架;P(sl)；P(empty)；车架放入箱中;V(frame)；工人2：加工一个车轮;P(s2)；P(empty)；车轮放入箱中;V(wheel)；工人3：P(frame)；箱中取一车架;V(empty)；V(sl)；P(wheel)；P(wheel)；箱中取二车轮;V(empty);V(empty);V(s2)；V(s2)；组装为一台车;进程管理习题_籍桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸 可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿 子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的 苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果 供吃者取用，请用p,V原语实现爸爸，儿 子女儿三个进程的同步。进程管理习题皆设三个信号量：S：表示盘子是否 为空，初值为1;So：表示盘中是 否有桔子，初值 为。；Sa：表示盘中是 否有苹果，初值 为0。int s=l;int sa=0;int so=0;main()(cobeginfather();son();daughter();coend进程管理习题father()While(1)P(s)；将水果放入盘中；if(放入的是桔子)v(so)else v(sa);son()While(1)P(so);从盘中取出桔子;V(s);吃桔子；daughter()While(1)P(sa)从盘市取出苹果;V(s);吃苹果；_进程管理习题_皆设有一个可以装A、B两种物品的仓库，其 容量无限大，但要求仓库中A、B两种物品 的数量满足下述不等式：M W A物品数量B物品数量WN其中，M和N为正整数。试用信号量和P、V操作描述A、B两种物品的入库过程。进程管理习题皆已知条件M W A物品数量B物品数量WN可以拆分成两个不等式，即：A物品数量B物品数量0NB物品数量A物品数量WM会这两个不等式的含义是：仓库中A物品可 以比B物品多，但不能超过N个；B物品可 以比A物品多，但不能超过M个。进程管理习题如果没有B,A最多只能N个;0 0 i如果没有A,B最多只能M个。3设两个信号量:a=N；b=MA物品入库:P(a);A物品入库;V(b);B物品入库：P(b)；B物品入库;V(a);进程管理习题9一座小桥（最多只能承重两个人）横跨南北两岸，任意时刻同一方向只允许一人过桥，南侧桥段和北侧桥段较窄只能通过一人，桥中央一处宽敞，允许两个人通过或歇息。试用信号量和P、V操作写出南、北两岸过桥的同步算法。心load控制桥上人 数，north控制北 段的互斥使用，Tornj To北:south控制南段互斥使用“初始值：load=2,north=l9 south=lP(load)；P(north)；过北桥段;到桥中间;V(north)；P(south)；P(load)；P(south)；过南桥段;到桥中间;过南桥段;到达南岸;V(south)；V(load)；V(south)；P(north)；过北桥段;到达北岸;V(north)；V(load)；_进程管理习题3某银行提供一个服务窗口和10个 供顾客等待的座位。顾客到达银 行时，若有空座位，则到取号机 上领取一个号。等待叫号。取号 机每次仅允许一位顾客使用。当 营业员空闲时，通过叫号选取一 位顾客，并为其服务。顾客和营 业员的活动过程描述为：请添加必要的信号量和P、V(或 wait()signal()操作，实现上述 过程的的互斥与同步。要求写出 完整的过程，说明信号量的含义 并赋初值。Cobegin process 顾客从取号机获得一个号码;等待叫号；获得服务；口process营业员 while(TRUE)(叫号；为顾客服务；coend_进程管理习题_互斥资源：取号机（一次只允许一位顾客 领号），因此，设一个互斥信号量mutex；求同步问题，顾客需要获得空座位等待叫号，当营业员空闲 时，将选取一位顾客并为其服务。空座位的有、无影响等待顾客数量，顾客的有、无决定了营 业员是否能开始服务，故分别设置信号量 empty粕full来实现这一同步关系；一一磁顾客获得空座位后，需要等待叫号和被服务。这样，顾客与营业员就服务何时开始又构成了 一个同步关系，定义信号量service来完成这一 同步过程。进程管理习题semaphore mutex=l;互斥使用取号机semaphore empty=10;空座位的数量 semaphore full=0;已占座位的数量semaphore service=0;等待叫号 cobeginprocess 顾客(P(empty)P(mutex);从取号机获得一个号;V(mutex);v(fim)厂二一P(service)t获得服务；process营业员(while(TRUE)(一 P(full);V(empty);一 V(service);叫号 为顾客服务；jcoend进程管理习题皆评分说明能正确给出互斥信号量定义、含义及初值，给1分。能正确给出3个同步信号量定义、含义及初 值，给2分。营业员进程描述正确的，给2分。顾客进程描述中，互斥描述正确的，给1分;同步描述正确的，给2分；共3分。其他正确解答，参照.的标准给分。进程管理习题某系统有RI、R2和R3共3种资源，在TO 时刻Pl、P2、P3和P4这4个进程对资源的 占用和需求情况见下页表，此时系统的可 用资源向量为(2,1,2),问题：将系统各种资源总数和此刻各进程对资源的需求数目用向量或矩阵表示出来;如果此时P1和P2均发出资源请求向量 Request(1,0,1)，为保证系统的安全性，应如何分配资源给这两个进程？说明采 用策略的原因。进程管理习题MaxUsed(Allocation)RI R2 R3RI R2 R3P13 2 210 0P26 134 11P33 142 11P44 2 20 0 2资源总量(2,1,2)+(1,0,0)+(4,1,1)+(2,1,1)+(0,0,2)=(9,3,6)Need=322613314L422J100411211222202103进程管理习题 Requestl(l,04)Needl(2,2,2)Available。,1,1),MaxUsed(Allocation)NeedRI R2 R3RI R2 R3RI R2 R3P13 2 210 02 2 2P26 134 112 0 2P33 142 1110 3P44 2 20 0 20 0 2Requestl(l504)Available(2452)201121Used=4112111002JNeed=2021031002J不能满足任何进 程，系统进入不 安全状态，所以 不能分配给P1进程管理习题 Request2(l,04)Needl(2,0,2)Available。,1,1),MaxUsed(Allocation)NeedRI R2 R3RI R2 R3RI R2 R3Pl3 2 210 02 2 2P26 134 112 0 2P33 142 1110 3P44 2 20 0 20 0 2Request2(l504)Available(2452)Used=1005 122111002JNeed=222)1011031002J存在一个安全序 列：P2,P3,P4,Pl,所以能分 配给P2