| 出版日期：2002-03-25 总期号：460 本年期号：10 |
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计算机自考《操作系统》题解
邓灿 4月的自学考试日期临近，大家正处于紧张忙碌的学习当中。在计算机专业当中，操作系统是一门基础性、理论性都很强的课程。我凭借自己多年自考经验，总结了几道经典习题，希望对大家能有所帮助。 例题一 假定进程状态变迁如图所示，试问：（CPU不能空闲） 
1、是什么事件引起每种变迁？（三种状态四种变迁） 2、在什么条件下，一个进程的变迁3能引起另一进程的变迁1？ 3、在什么情况下将发生下列因果关系？2→1；3→2；4→1。 参考答案：1、引起状态变迁1的事件有：正在运行的进程由于时间片到达而转入就绪状态时；正在运行的进程等待某种事件被阻塞时；正在运行的进程出现故障或正常结束时；在允许CPU抢占的调度算法时，更高优先级就绪队列中出现一个进程，或者就绪队中出现一个比运行进程优先级高的就绪进程。 引起状态变迁2的事件有：正在运行的进程时间片到了；正在运行的进程的CPU被抢占，该进程状态发生2的变迁； 引起状态变迁3的事件有：正在运行的进程等待某事件发生（列如：等I/O完成，等待别的进程发来信号、信件，出现异常后等待处理）。 引起状态变迁4的事件有：进程等待的事件发生完了（如I/O完成，所等待的信号、信件发了）。 2、就绪队列非空时。 3、2→1 有因果关系，因为2发生时，假如就绪队列不空，就会选择一个进程运行，从而发生1。若就绪队列空，此时2发生，就会使就绪队列非空，从而仍会发生1。 3→2 没有因果关系。 4→1 当系统中无进程执行，且就绪队列为空时，调度程序无事可做时，由于此时发生了4，一个就绪进程就产生了，因而产生了变迁1。当进程是可抢占调度方式时，发生4而产生了新的就绪进程，其优先级高于正在运行的进程。 例题二 设有n个单元环形缓冲区和一个无穷信息序列，甲进程按信息序列依次涿个把信息写入环形缓冲区，乙进程则依次把缓冲区信息读出。 1、叙述甲、乙进程间的制约关系。 2、下列用P、V操作表示的同步算法有何错误？其中：S1初值=0，S2初值=n-1。 甲 乙 ↓ ↓ V（S1） P（S1） 写入缓冲区 取出信息 P（S2） V（S2） ↓ ↓ 其中：S1初值=0，缓冲区满的个数；S2初值=n-1，空的个数。 3、用P、V 操作写出正确的同步算法。 参考答案：1、没有考虑程序中可能出现的制约关系：甲不能超前乙n个缓冲单元（使环形缓冲区满，而丢失数据）；乙（读）不能超前甲。 2、甲进程的V（S1）（唤醒乙进程）不能放置在“写入”动作之前，即不能在尚未写入之前，就用V（S1）通知乙可以读取。否则，可能出现：在V（S1）之后，尚未写入信息之前，甲若被中断而转入乙运行时，乙将通过P（S1），从而读取尚未写入的缓冲区，造成错误。 3、正确的同步算法如下图所示。 解1： 甲 乙 写入缓冲区 P（S1） V（S1） 读取信息 P（S2） V（S2） 解2： 甲 乙 P（S2） P（S1） 写入缓冲区 读取信息 V（S1） V（S2) 解1说明：这里：S1（空）初值为零，S（满）初值为n-1，满足V（S1）后，S1+S2=N。 解2说明：这里：S1初值为零，S2初值为n。 注意：甲、乙两进程的写入、读出动作可以有互斥要求，也可以没有。这由表示缓冲区位置的指针是否为二者共享变量来决定，为简化我们设甲、乙进程不共享变量。 例题三 银行家算法（受控分析）：现在有12个资源提供给三个进程共享，进程1共需要4个资源，但是第一次先申请1个资源，进程2共需要6个资源，第一次需要4个资源，进程3共需要8个资源，第一次要5个资源。现在分配情况如下：
试问：1、现在系统是否安全？ 2、进程1若申请1个资源，系统分配给该进程，系统是否安全？你如何检测？ 参考答案：1、安全。因为：目前空闲的两个资源可分配给进程2使用，进程2得到全部资源后，能在有限的时间内执行结束而释放6个资源。 2、不能。因为若分配给进程1，进程1和2都不能得到所需要的全部资源，都不能结束，而释放他们所占有的资源。银行家算法是能确保系统安全时，才能把资源分配给申请者，保证一个进程得到全部资源，可使系统安全。 |
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