第3章 习题答案

3-7. 系统中有n+1个进程。其中A1、A2、…、An分别通过缓冲区向进程B发送消息。相互之间的制约关系为：发送进程A1、A2、…、An要互斥地向BUF中送消息，当接收进程B还未将消息接收完之前，任何一个发送不能再送。同样，B不能重复接收同一个消息。 为此，应设置两个信号量s1和s2。设系统只有容纳一个消息的缓冲区，用信号量s1表示，其初值为1，它用来制约发送进程。信号量s2用来制约接收进程，其初值为0。

现可用PV操作描述如下：

进程A1、…、An执行的过程为： 进程B执行的过程为： begin begin 准备消息 P(S2)

P(s1) 从缓冲区BUF取消息 将消息送入BUF V(s1) V(s2) 消耗消息 end end

若缓冲区容量为m个，这个问题就变为生产者和消费者问题。

3-8. 首先这里的IN和OUT分别表示读写指针，而不是信号量。在系统初启时，环行缓冲区为空，此时IN和OUT都初始化为0。当并发进程通过环行缓冲区通信时，写进程不断地写，读进程不断地读，使得读写指针不断变化。写进程的速度太快，缓冲区会满；读进程的速度太快，缓冲区会空。

已知循环缓冲区的容量为100。则

当（IN+1）%100 = OUT时，说明缓冲区已满。 当IN = OUT时，说明缓冲区已空。

初始化时，IN=OUT=0。一段时间以后：

3-9. 为描述阅览室，用一个登记表来记录使用情况。表中共有100项。每当有读者进入阅览室时，为了正确地登记，各读者应互斥使用。为此设两个信号量。mutex:互斥信号量，用来制约各读者互斥地进行登记，其初值为1；empty同步信号量，用来制约各读者能同时进入阅览室的数量，初值为100。下面用两个过程描述对表格应执行的动作： 登记过程： 擦除过程： begin begin

p(empty) p(mutex)

p(mutex) 找到自己的登记项擦除 找到一个登记项登记 v(mutex) v(mutex) v(empty) end end

为了正确地描述读者的动作，我们可以将读者看成进程。若干读者希望进入阅览室时，调用登记过程，退出阅览室时，调用擦除过程。可见一个程序可对应多个读者。可设的进程数由读者数决定。其动作如下：

begin

调用登记过程 进入阅览室阅读 准备退出 调用擦除过程 end

3-12.有4个同类资源，3个进程，每个进程的最大申请为2，系统不会发生死锁。最不利原则：3个进程都各自获得了一个资源，都还需申请第二个资源。此时，因系统还有一个剩余资源，所以能满足任一个进程的剩余需求。

3-13．有6个磁带机和n个进程。每个进程的最大申请为2，问n取什么值时，系统不会死锁？

答：为了使系统不发生死锁，应该满足： n=6-1=5