内容发布更新时间 : 2024/12/23 7:24:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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6.试从多个方面比较线程和进程 从四个方面：

（1） 调度：在传统的操作系统中，拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进

程。而在引入线程的os中，则把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位。使传统进程的两个属性分开，线程便能轻装运行，从而可显著地提高系统的并发程度。在同一进程中，线程的切换不会引起进程切换，在由一个进程中的线程切换到另一进程中的线程时，将会引起进程切换。（2）并发性：在引入线程的os中，不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间，亦可并发执行，因而使操作系统具有更好的并发性，从而能更有效地使用系统资源和提高系统吞吐量。（3）拥有资源：不论是传统的操作系统，还是设有线程的操作系统，进程都是拥有资源的一个独立单位。一般地说，线程不拥有系统资源，但它可以访问期隶属进程的资源。（4）系统开销：创建或撤销进程时，系统都要为之分配或回收资源。而线程切换只需保存和设置少量寄存器的内容。因此，进程切换的开销远大于线程切换的开销。

7．汽车司机与售票员之间必须协同工作。假定某辆公共汽车上有一名司机与两名售票员，汽车当前正在始发站停车上客，写出它们的同步过程（用管程或信号量机制均可）（哈尔滨工业大学2000）

var run1 run2,stop1,stop2:semaphore:=0,0,0,0; begin parbegin

driver:begin repeat

p(run1); p(run2); 开车； 停车； v(stop1); v(stop2); until false end

seller1:begin repeat 上乘客；

关车门； v(run1); 售车票； p(stop1); 开车门； 下乘客；

until false end

seller2:begin

repeat

上乘客；

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关车门； v(run2); 售车票； p(stop2); 开车门； 下乘客；

until false end parend end

分析：司机必须等到两个售票员都完成关车门后（两次p操作）才能开车，同样到站后应让两个售票员都知道（两次v操作）

8.今有三个并发进程R、M、P，它们共享了一个可循环使用的缓冲区B，缓冲区B共有N个单元。进程R负责从输入设备读信息，每读一个字符后，把它存入到缓冲区B的一个单元中；进程M负责处理读入的字符，若发现读入的字符中有空格，则把它改成“，”；进程P负责把处理后的字符取出并打印输出。当缓冲区单元中的字符被进程P取出后，则又可用来存放下一次读入的字符。请用PV操作为同步机制写出它们能正确并发执行的程序。

设置四个信号量：

mutex:用于实现对缓冲区的互斥访问，初值为1； empty:表示缓冲区中可用单元数目，初值为N； full1:表示已读入字符个数，初值为0； full2:表示已处理字符个数，初值为0。 相应地设置in,out1,out2. Semaphore mutex=1; Semaphore empty=N; Semaphore full1=0; Semaphore full2=0; Char bhffer[N];

Int in=0,out1=out2=0; Main() {

cobegin R(); M(); P(); Coend } R() {

while(true) {

char x;

读入一个字符到x; p(empty);

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p(mutex); buffer[in]=x; in=(in+1)%N; v(mutex); v(full1); } } M() {

char x; while(true) { p(full1); p(mutex);

x=buffer[out1]; if(x==” “) {

x=”,”;

buffer[out1]=x; }

out1=(out1+1) % N; v(mutex); v(full2); } } P() {

char x; while(true) {

p(full2) p(mutex); x=buffer[out2]

out2=(out2+1) % N; v(mutex); v(empty); 输出字符x; } }

9.一个数据采集系统，有数据采样进程和数据处理进程及数据输出进程。采样进程把采到的数据送到buf1中，由数据处理进程取出处理并存入buf2中，然后由数据输出进程将其从buf2中输出，试给出实现三个进程同步的算法。

empty1=empty2=1; full1=full2=0;

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A() {

while(true) {

采集一个数据； p(empty1);

将数据存入buf1; v(full1); } } B() {

while(true) {

p(full1);

从buf1中取出数据； v(empty1); 处理数据； p(empty2);

将处理结果存入buf2; v(full2); } } C() {

while(true) {

p(full2);

从buf2中取出结果； v(empty2); 打印输出； } }

10．超市可容纳50人同时购物，入口处有篮子，每个顾客可拿一只篮子入内购物，出口处结账，并归还篮子（出入口禁止多人同时通过）

分析：（1）购物者进超市需要互斥，超市是临界资源（设信号量S=50）

（2） 入口拿篮子以及结账互斥。设mutex=1

购物者i进程： P(S); P(mutex); 从入口拿篮子 V(mutex); 选购商品； P(mutex);

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出口结账 V(mutex); 离开超市 V(S);

以上为出入口合一的情况。若出入口分开，如何实现？ 设两个互斥信号量：mutex1=1; mutex2=1

若设置一个信号量会怎样？（如果一个结账的话其他顾客无法进入超市）

11.桌上有一个只能盛得下一个水果的空盘子，爸爸放水果，儿子专吃桔子，女儿专吃苹果。 分析：

（1）设互斥信号量empty=1 （2）设同步信号量orange=0 (3) 设同步信号量apple=0 爸爸：（生产者） P(empty);

将水果放入盘中；

若放入的是桔子，则V(orange) 否则V(apple);

儿子（消费者1） P(orange); 取桔子 V(empty); 吃桔子

女儿（消费者2）类似于进程 12.和尚吃水问题

寺庙里住着一群老和尚和一群小和尚，小和尚负责挑水喝。庙里有5个水桶和一个大缸，大缸可盛8桶水。大缸每次只允许一个人使用。请写出他们之间的同步问题。 资源信号量：s1=5;表示水桶的数量 s2=8;表示缸空的数量（水桶） s3=0;表示缸满的数量（水桶）

互斥信号量：mutex=1；用于互斥的使用大缸 小和尚： P(s1); 取水桶； 挑水； P(s2); P(mutex); 往水缸倒水； V(mutex); V(s3); V(s1); 老和尚： P(s3)； P(mutex); 吃水；

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