2）没有运行进程，没有就绪进程或两者都没有是否可能？各是什么情况？ 3）运行进程是否一定是自由进程中优先数最高的？ 答：1)一定没有
2) 没有运行进程，一定没有就绪进程;没有就绪进程可能有等待进程，也可能有运行 进程；两者都没有，可能有等待进程
3)不一定，可能出现等待进程中优先级更高
29.对某系统进行监测后表明平均每个进程在I/O阻塞之前的运行时间为T，一次进程切换 的需要的时间是S,实际上就是开销，对于采用的时间片长度为Q的时间片轮转法，请给出 1）Q=无穷，2)Q>T , 3)S 解：1）当Q=无穷时， CPU的利用率=T/(T+S)*100%(当进程运行完后，就切换，也就相当 于时间 片=T) 2)当Q>T时, CPU的利用率=T/(T+S)*100%(当进程运行完后，就切换，也就相当于时间 片=T ) 3)当S 5)当Q趋于0,CPU的利用率=T/T+nS=0 （n趋于无穷） 30，大多数时间片轮转调度程序使用一个固定大小的时间片，请给出选择小时间片的理由 ，然后再给出选择大时间片的理由 答：选择小时间片：I/O密集型,可以缩短响应时间，满足短的交互需求 选择大时间片：CPU密集型，可以防止过多的进程切换，提高CPU效率 31.有5个批处理作业A到E几乎同时到达一计算中心。他们估计运行时间分别为10,6,2,4和 8分钟，其优先数(由外部设定)分别为3，5，2，1，4其中5级为最高优先级，对于下列每 种调度算法，计算其平均周转时间，可忽略进程切换的开销。 1） 时间片轮转法 2） 优先级调度法 3） 先来先服务法（按照次序10,6,2,4,8运行） 4） 最短作业优先 对1），假设系统具有多道处理能力，每个作业均获得公平的CPU时间，对(2) 和(4)假设 任一时刻只有一个作业运行，直到结束，所有作业都是CPU密集型作业! 答：1) 和时间片的长短有关，比较繁琐！ 2)运行顺序是(6,8,10,2,4) (6+14+24+26+30)/4=100/4=25 3)(10+16+18+22+30)/4=96/4=24 4) (2+(2+4)+(2+4+6)+(2+4+6+8)+( 2+4+6+8+10))/4=17.5 32：有5个待运行的作业，他们的估计运行时间分别是9,6,3,5，采用哪中次序运行各个 作业将得到最短的平均响应时间？答案依赖于X 答：由于5个作业同时到达，所以按最短作业优先调度会得到最短的响应时间： 9≤x 3 5 6 9 x 6≤x≤9 3 5 6 x 9 5≤x≤6 3 5 x 8 9 3≤x≤5 3 x 5 8 9 x≤3 x 3 5 8 9 33,在一间酒吧里有三个音乐爱好者队列，第一列音乐爱好者只有随身听，第二列只 有音乐 磁带，第三列只有电池，而要听音乐就必须有随身听，音乐磁带和电池这三中物品 。酒吧老板一次出售这三种物品中的任意两种，当一名音乐爱好者得到这三种物品 并听完乐曲后，酒吧老板才能再一次出售这三种物品中任意两种，于是第二名音乐 爱好者得到这三种物品。并开始听乐曲，全部买卖九这样进行下去。 使用P,V操作正确解决这一买卖。 解：买方有三个进程，卖方有1个进程 卖方，和买方的同步信号量 S1,S2 ,初值为0,1. 听音乐时的互斥信号量;mutex 卖方进程 P(S1) (没有音乐爱好者，等待) 卖物品 P(mutex) 放音乐 V(mutex) V(S2) 买方进程 P(S2) 买物品 V(S1) {老板可以卖东西} 34.巴拿马运河建在太平洋和大西洋之间，由于太平洋和大西洋水面高度不同，有巨大落 差，所以运河中建有T(T≥2)级船闸，并且只能允许单向通行，船闸依次编号为1,2,?,T ，由大西洋来的船需要经过船闸T,T-1.,,,2,1通过运河到达太平洋，由太平洋来的船需要 经由船闸1,2,?,T-1,T通过运河到达大西洋。 使用P,V操作正确解决大西洋和太平洋的船只通航问题。 答：答：Array: S1[T] of Semaphore {为每个船闸设置的信号量初值都为1} Array: count1[T] of INTEGER {为每个船闸设置通往大西洋的船的计数值,初值都为 0} Array: count2[T] of INTEGER {为每个船闸设置通往太平洋的船的计数值,初值都为 0} 对count设置互斥信号量 mutex 去大西洋的进程: int j for(j=0;j if(count1[j]==0) P(S[j]) count[j]++ 过第j+1个船闸 P(mutex) count[j]-- if(count[j]==0) V(S[j]) V(mutex) } 去太平洋的进程： int k for(k=T-1;k≥T,k++){ P(mutex) if(count2[k]==0) P(S[k]) count[k]++ 过第k+1个船闸 P(mutex) count[k]-- if(count[k]==0) V(S[k]) V(mutex) } 35.某银行有人民币储蓄业务，由n个柜员负责，每个顾客进入银行后，先取一个号，并且 等着叫号，当一个柜员人员空闲下来，就叫上一个号，使用P,V操作正确编写柜台人员和 顾客进程的程序！ 解; 取号的互斥信号量 mutex,叫号的互斥信号量mutex1 柜台人员和顾客进程的同步信号量为 S1,S2, 初值分别为n,0 柜台人员进程： P(S2) (无顾客则等待) P(mutex1) 叫号 V(mutex1) 服务 V(S1) 顾客进程 P(mutex) 取号 V(mutex) P(S1) 享受服务 V(S2) 36,设A,B,C三个进程共享一个存储资源F,A对F只读不写，B对F只写不读，C对F先读后写。 （当一个进程写F时，其他进程既不能读F，也不能写F,但多个进程同时读F是允许的）试 利用管程的方法或者P,V操作，写出A,B,C三个进程的框架，要求：（1）执行正确 （2）正常运行时不产生死锁；(3)使用F的并发度高 37,某系统如此定义P,V操作 P(S) S=S-1 若S<1本进程进入等待队列末尾，否则继续进行 V(S) S=S+1 若S≤0,释放等待队列中末尾的进程，否则继续运行。 现有四个进程P1,P2,P3,P4竞争使用某一需要互斥使用的资源（每个进程可能反复使用多 次），使用这样的P,V操作来正确的实现互斥。 解: S:ARRAY[0,,,3] OF Semaphore{初值为s=i,i=0,1,2,3 } 访问进程 for i:=3 downto 1 do P(s) 临界区操作 for i:=1 To N-1 Do V(S) 38,请用进程通信的办法解决生产者，消费者问题 39,请用管程实现哲学家就餐问题 进程管理（笔记） 1).多道程序设计和并发 内存允许多个程序进入，操作系统能够同时执行这些程序 CPU在多个进程之间调度，切换 系统有时有进程，有线程 对CPU的管理： 每个实体都有一个环境，多个实体间存在一个切换 从顺序执行开始，到并发执行，会产生许多特征 顺序执行----并发执行(不可再现性)------与时间有关的错误 并发执行的结果，不可再现，由于每个程序执行的速度不同，会带来不一致性。 与时间有关的错误，即包括互斥（飞机订票系统，一张票卖给两个顾客，竞争条件）， 这是由于并发执行，且资源共享引起的。 2).进程模型 进程：正在执行的程序，系统中同时会有许多程序在执行 进程有创建，有撤销 从以下几个方面考虑进程模型： 2.1 进程的组成，进程有动态，有静态，从动态的角度讲叫做进程映像。 一个系统中与进程有关的实体和空间 1.程序的地址 2.进程所需的数据 3.进程运行过程中所遗留的痕迹（栈） 栈是进程运行过程中临时性的信息存放的地方。 栈分为系统栈和用户栈 用户空间和系统空间时分开的。 用户地址空间包括：程序，数据和栈 PCB(进程控制块)是由系统来管理的，进程所需的信息都放在此数据结构中。 上下文环境，PCB,数据结构是进程存在的痕迹。 地址越界：用户只能在用户的地址空间活动，不能进入其他用户地址空间和系统空间