青岛理工大操作系统作业解答：单多道并行与信号量同步

青岛理工大学操作系统作业的答案文档包含了两部分的练习题目。首先，针对第一章的综合题，涉及了并发进程调度的问题。在单道模式下，由于程序按照A、B、C的顺序执行，计算和I/O操作时间逐个累加，总耗时为30+40+10+60+30+10+20+40+20=260毫秒。然而，在多道环境下，采用基于优先级的非抢占调度，由于计算密集型的A和B可以同时执行，以及I/O密集型的C在A和B完成后开始，整体时序中存在并行，所以总耗时为30+60+20+40+10+10+20+40=180毫秒。题目要求画出这个多道运行的时序图，但由于此处无法呈现图形，理解时需要结合文字描述构建可视化。 第二章的题目更加注重同步控制。第一个问题是关于单缓冲区的共享使用，其中计算进程不断产生结果并存入缓冲区，而打印进程负责读取和打印。为了解决这个问题，可以使用信号量来管理两个关键资源：空闲缓冲区（用信号量empty表示，初始值为1）和已有的打印结果（信号量full，初始值为0）。通过互斥锁（信号量）确保每次只有一个进程能够访问缓冲区，确保数据的一致性。 第二个问题涉及读者-写者问题，需要设计一个信号量系统，以确保读者和写者按照到达顺序获取资源，即读者优先级高于写者。具体实现可能包括两个信号量，一个用于保护写操作（wmutex），初值为0表示没有写权限；另一个用于保护读操作，但允许多个读者同时进入（rmutex，初始值大于等于1，表示至少有一个读权限）。对于给定的到达序列R1,R2,W1,R3,R4,W2，根据这个规则，我们可以模拟每个进程的行为，例如： - R1: 进入读取状态，rmutex自增1； - W1: 进入写入状态，等待rmutex减至0，wmutex自增1，写入后释放； - R2: 进入读取状态，rmutex自增1，直到W1写完释放wmutex； - R3: 类似R2，继续按顺序等待； - W2: 同理，写入后先释放wmutex再释放rmutex； - R4: 进入读取状态，继续按顺序等待。 实际的测试结果会根据信号量操作记录每个进程的行为，如“R1: rmutex=1, wmutex=0”，并在每个操作后更新信号量状态。由于文本限制，无法在此列出完整的测试结果，但思路是清晰的。在整个过程中，信号量机制起到了关键作用，保证了并发环境下的正确同步和优先级控制。