OS-练习题（5~9）-创新互联
目录
课时五 死锁（一）
1.死锁的概念
2.死锁的预防
课时六 死锁（二）
1.死锁的避免
2.死锁的检测与解除
课时七 进程同步（一）
1.同步与互斥的基本概念
2.进程同步机制
课时八 进程同步（二）
2.信号量的基本应用
3.管程
课时九 进程同步（三）
1.生产者消费者问题
2.读者写者问题
3.哲学家进餐问题
课时五 死锁（一） 1.死锁的概念 产生死锁必须同时满足以下四个条件，只要其中任一条件不成立，死锁就不会发生。 ①互斥条件。只有对必须互斥使用的资源的争抢才会导致死锁(如哲学家的筷子、 打印机设备)。 ②请求和保持条件。进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源又被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但又对自己已有的资源保持不放。 ③循环等待条件。存在一种进程资源的循环等待链，链中的每一个进程已获得的资源同时被下一个进程所请求。 注意：发生死锁时一定有循环等待，但是发生循环等待时未必死锁。 ④不剥夺条件。进程所获得的资源在未使用完之前，不能由其他进程强行夺走，只能主动释放。 2.死锁的预防 题 1.系统产生死锁的可能原因是( ) A. 独占资源分配不当 B.系统资源不足 C.进程运行太快 D.CPU内核太多 答案：A 解析：系统死锁的可能原因主要是时间上和空间上的。时间上由于进程运行中推进顺序不当，即调度时机不合适，不该切换进程时进行了切换，可能会造成死锁；空间上的原因是对独占资源分配不当，互斥资源部分分配又不可剥夺，极易造成死锁。那么，为什么系统资源不足不是造成死锁的原因？系统资源不足只会对进程造成“饥饿”。例如，某系统只有三台打印机，若进程运行中要申请四台，显然不能满足，该进程会永远等待下去。若该进程在创建时便声明需要四台打印机，则操作系统立即就会拒绝。这实际上是资源分配不当的一种表现。不能以系统资源不足来描述剩余资源不足的情形。 题 2.系统中有 4个进程都要使用某类资源。若每个进程最多需要 3个该类资源，则为了保证系统不发生死锁，系统至少应提供( )该类资源 A.3个 B.4个 C. 9个 D.12个 答案：C 解析：系统中有 4个进程，每个进程最多需要 3个资源，先给每个进程分配 2个资源，共需要 8个资源，此时需要系统中还有 1个空闲资源 (其可被分配给任一 进程)，才不会发生死锁，故至少需要9个资源。 课时六 死锁（二） 1.死锁的避免
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void P0()
{
while(TRUE){
flag[0]= TRUE;
turn=1;
while(flag[1]&&(turn==1));
临界区;
flag[0]= FALSE;
}
}
void P1()
{
while(TRUE){
flag[1]= TRUE;
turn=0;
while(flag[0]&&(turn==0));
临界区;
flag[1]= FALSE;
}
}int x;
process P1{
int y,z;
x=1;
y=0;
if(x>=1)
y=y+1;
z=y;
}
process P2{
int t,u;
x=0;
t=0;
if(x<=1)
t=t+2;
u=t;
}
显然，两次执行结果不同，所以这两个并发进程不能正确运行。可将这个程序改为：
int x;
semaphore S=1;
process P1{
int y,z;
P(S);
x=1;
y=0;
if(x>=1)
y=y+1;
V(S);
z=y;
}
process P2{
int t,u;
P(S);
x=0;
t=0;
if(x<=1)
t=t+2;
V(S);
u=t;
}while(1){
生产一个产品 A;
P(empty1); //判断货架 F1 是否有空
P(mutex1); //互斥访问货架 F1
将产品 A 存放到货架 F1 上；
V(mutex1); //释放货架
F1 V(full1); //货架 F1 上的零件 A 的个数加 1
}B车间的工作过程可描述为：
while(1){
生产一个产品 B;
P(empty2); //判断货架 F2 是否有空
P(mutex2); //互斥访问货架 F2
将产品 B 存放到货架 F2 上；
V(mutex2); //释放货架 F2
V(full2); //货架 F2 上的零件 B 的个数加 1
}while(1){
P(full1); //判断货架 F1 是否有产品 A
P(mutex1); //互斥访问货架 F1
从货架 F1 上取一个 A 产品；
V(mutex1); //释放货架 F1 V(empty1); //货架 F1 上的空闲空间数加 1
P(full2); //判断货架 F2 是否有产品 B
P(mutex2); //互斥访问货架 F2
从货架 F2 上取一个 B 产品；
V(mutex2); //释放货架 F2
V(empty2); //货架 F2 上的空闲空间数加 1
将取得的 A 产品和 B 产品组装成成品；
}
解析：这个题目要解决：南、北互斥(桥上不允许两车交汇，相当于“读、写互斥”)，需要设置一个互斥信号量mutex，初值为 1；南、南共享（相当于“读、读共享”），套用实现“读、读共享”的模式，需要设置一个共享变量southcount，用于记录当前桥上向南行驶过桥的车辆数目，初值为 0，再设置一个互斥信号量smutex，实现对southcount的互斥访问；北、北共享（也相当于“读、读共享”），套用实现“读、读共享”的模式，同理可得。
semaphore mutex = 1;// 作为桥的互斥访问信号量
semaphore smutex = 1;// 作为 southcount 的互斥访问信号量
semaphore nmutex = 1;// 作为 northcount 的互斥访问信号量
int southcount = 0;// 记录南方向的车辆的数量
int northcount = 0;// 记录北方向的车辆的数量
void south(){
while(true){
wait(smutex);
if(southcount == 0)
wait(mutex);
southcount++;
signal(smutex);
// 南方车辆通过
wait(smutex);
southcount--;
if(southcount == 0)
signal(mutex);
signal(smutex);
}
}
void north()
{
while(true){
wait(nmutex);
if(northcount == 0)
wait(mutex);
northcount++;
signal(nmutex);
// 北方车辆通过
wait(nmutex);
northcount--;
if(northcount == 0)
signal(mutex);
signal(nmutex);
}
}semaphore bow1;
semaphore chopstick[n];
for(int i=0;i注：文章仅用于个人期末复习，资料来源蜂考，侵删。
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