发布时间 : 星期二 文章操作系统（宗大华版）课后习题答案更新完毕开始阅读76151815a300a6c30c229f83
答：当进程A在自己的临界区里执行时，能够被别的进程打断，没有任何的限制。当进程A在自己的临界区里执行时，也能够被进程B打断，不过这种打断是有限制的。即当进程B执行到要求进入自己的临界区时，就会被阻塞。这是因为在它打断进程A时，A正在临界区里还没有出来，既然A在临界区，B当然就无法进入自己的临界区。
5．信号量上的P、V操作只是对信号量的值进行加1或减1操作吗？在信号量上还能够执行除P、V操作外的其他操作吗？
答：根据信号量的定义可知，P、V操作并非只是对信号量进行减1或加1操作，更重要的是在减1或加1后，还要判断运算的结果。对于P操作，判定后调用进程自己有可能继续运行，也可能阻塞等待。对于V操作，判定后调用进程自己最后总是继续运行，但之前可能会唤醒在信号量队列上等待的进程。
在信号量上除了能执行P、V操作外，不能执行其他任何操作。
6．系统有输入机和打印机各一台，均采用P-V操作来实现分配和释放。现在有两个进程都要使用它们。这会发生死锁吗？试说明理由。
答：采用信号量上的P、V操作，只能正确地完成对设备的申请与释放，但不能控制进程对设备的申请、释放顺序。因此，当进程申请和释放设备的顺序不当时，仍会发生死锁。例如，进程A使用输入机和打印机的顺序是：
请求打印机（Ar1）→请求输入机（Ar2）→释放打印机（Ar3）→释放输入机（Ar4） 进程B使用输入机和打印机的顺序是：
请求输入机（Br1）→请求打印机（Br2）→释放输入机（Br3）→释放打印机（Br4）
其中圆括号里标注的字母，表示某进程对设备的某种使用。例如，Ar1表示进程A请求打印机。由于A和B都是进程，它们的执行可以交叉进行。执行顺序： Ar1→Ar2→Ar3→Ar4→Br1→Br2→Br3→Br4 或
Ar1→Ar2→Br1→Ar3→Ar4→Br2→Br3→Br4
都是合理的交叉。但是，以Ar1→Br1开始的执行就无法再往下进行了。因为进程A执行了Ar1，表明它占用了打印机。接着进程B执行了Br1，表明它占用了输入机。这样一来，不管后面是执行Ar2（进程A申请输入机）还是执行Br2（进程B申请打印机），都不可能得到满足，两个进程先后被阻塞：进程A占据着打印机而等待输入机，进程B占据着输入机而等待打印机。这就产生了死锁。
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7．现有4个进程A、B、C、D，共享10个单位的某种资源。基本数据如图6-5（即教材中的图6-28）所示。试问如果进程D再多请求一个资源单位，所导致的是安全状态还是不安全状态？如果是进程C提出同样的请求，情况又会是怎样呢？
答：若进程D多请求一个资源，资源的使用情况如图6-6（a）所示。这时，系统剩余1个资源，4个进程各自还需要的资源数是5、4、2、2，资源剩余数无法保证任何一个进程运行结束。所以D多请求一个资源单位，会导致不安全状态。若是进程C提出同样的请求，那么系统资源的使用情况如图6-6（b）所示。这时，整个系统虽然也只剩余1个资源，但却能够保证4个进程都完成。所以，C再多请求一个资源单位，系统将处于安全状态。
进程 A B C D 最大需求 6 5 4 7 系统剩余数：10 (a) 已有量 0 0 0 0 进程 A B C D 最大需求 6 5 4 7 系统剩余数：2 (b) 已有量 1 1 2 4 图6-5 第7题的基本数据
进程 A B C D 最大需求 6 5 4 7 已有量 1 1 2 5 还需量 4 5 2 2 进程 A B C D 最大需求 6 5 4 7 已有量 1 1 3 4
还需量 5 4 1 3 系统剩余数：1 (a) 系统剩余数：1 (b) 图6-6 不安全与安全状态示意图
8．假定图6-7（即教材中的图6-21）里的进程A申请最后一台磁带机，会引起死锁吗？
进程 磁带机 绘图仪 打印机 CD-ROM A B C D E 3 0 1 1 0 0 1 1 1 0 (a) 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 进程 磁带机 绘图仪 打印机 CD-ROM A B C D E 1 0 3 0 2 1 1 1 0 1 (b) 0 1 0 1 1 0 2 0 0 0 E [ 6 3 4 2 ] (资源总数) P [ 5 3 2 2 ] (已分配数) A [ 1 0 2 0 ] (剩余数) (c) 图6-7 多种资源的银行家算法
答：进程A申请了最后一台磁带机后，系统资源的使用情况由图6-7变为图6-8。按照多种资源的银行家算法，这时系统资源的剩余数可以满足进程D的要求，于是系统资源剩余数矩阵A变为A [1 1 2 1]；这样的剩余数，可以满足进程A的要求，于是系统资源剩余数矩阵A变为A [5 1 3 2]；这样的剩余数，可以满足进程B、C、E三个进程中任何一个的需要，例如给E。在E完成后，系统资源剩余数矩阵A仍为A [5 1 3 2]；再给C，C完成后系统资源剩余数矩阵A变为A [6 2 4 2]；
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再给B，B完成后系统资源剩余数矩阵A变为A [6 3 4 2]，系统收回了所有资源。由此可知，进程A申请最后一台磁带机，不会引起死锁。
9．一个计算机有6台磁带机，有n个进程竞争使用，每个进程最多需要两台。那么n为多少时，系统才不存在死锁的危险？
答：由于每个进程最多需要两台磁带机，考虑极端情况：每个进程已经都申请了一台。那么只要还有一台空闲，就可以保证所有进程都可以完成。也就是说当有条件：n+1=6（即n=5）时，系统就不存在死锁的危险。
进程 磁带机 绘图仪 打印机 CD-ROM A B C D E 4 0 1 1 0 0 1 1 1 0 (a) 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 进程 磁带机 绘图仪 打印机 CD-ROM A B C D E 0 0 3 0 2 1 1 1 0 1 (b) 0 1 0 1 1 0 2 0 0 0 E [ 6 3 4 2 ] (资源总数) P [ 6 3 2 2 ] (已分配数) A [ 0 0 2 0 ] (剩余数) (c) 图6-8 进程A申请了最后一台磁带机后
10．考虑教材中的图6-16（d）。如果进程C需要的是资源S，而不是资源R，这会引起死锁吗？如果是既要求资源R又要求资源S，情况会怎样？
答：这时的资源使用序列为：（1）A申请R，C申请T，A申请S，C申请S，A释放R，A释放S；（2）A申请R，C申请T，A申请S，C申请S，C申请R，A释放R，A释放S。分别画出它们的资源分配图，可知，它们都不会引起死锁。
四、计算?
1．在公共汽车上，司机和售票员的工作流程如图6-9（即教材上的图6-29）所示。为了确保行车安全，试用信号量及其P、V操作来协调司机和售票员的工作。 解：从日常生活知识知道，司机和售票员之间的工作有如下关系存在。
（1）司机必须在得到售票员的“关门完毕”的信号后，才能车。这是一个司机要与售票员取得同步的问题。
（2）售票员必须在得到司机的“已经停车”的信号后，才能门。这是一个售票员要与司机取得同步的问题。 因此，为了确保行车安全，需要设置两个同步信号量： S1——初值为0，控制司机与售票员取得同步； S2——初值为0，控制售票员与司机取得同步。
司机： 售票员： 的制约
启动车辆 关车门 启动汽
运行 售票 到站停车 开车门 打开车
图6-9 司机与售票员
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于是，在加入了信号量上的P、V操作后，图6-9应该变为图6-10。
2．有一个阅览室共100个座位。用一张表来管理它，每个表目记录座号以及读者姓名。读者进入时要先在表上登记，退出时要注销登记。试用信号量及其P、V操作来描述各个读者“进入”和“注销”工作之间的同步关系。
解：分析题意，知道在管理读者“进入”和“注销” 阅览室的工作中，存在这样一些制约关系： （1）100个座位是读者共同使用的资源，因此要用一个资源分配信号量来管理它；
（2）读者“进入”阅览室时，要申请座位。只有申请到座位才能进入，否则应该等待到座位的释放；
（3）没有读者时，不能做“注销”工作，必须等到有了读者才能做。 因此，可以设置两个信号量： S1——初值为100，管理座位的分配；
S2——初值为0，控制“注销”与“进入”间取得同步。
司机： 售票员： P(S1) (等待售票员发“关门 完毕”的消息) 启动车辆 运行 到站停车 V(S2) (向售票员发“已经 停车”的消息) 关车门 V(S1) (向司机发“关门 完毕”的消息) 售票 P(S2) (等待司机发“已经 停车”的消息) 开车门 图6-10 加入P、V操作后的司机与售票员
“进入”与“注销”两个进程的流程如图6-11所示。
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