操作系统作业解析:进程调度与同步问题

需积分: 10 1 下载量 14 浏览量 更新于2024-08-25 收藏 159KB PPT 举报
"该资源是一份关于操作系统的教学材料,主要涵盖了进程管理、原语、并发执行、临界区问题以及死锁预防等概念。它通过问答的形式引导学习者理解和掌握操作系统的核心知识点,并通过具体的例子解释了如何使用P、V原语解决司机与售票员的同步问题。" 在操作系统中,`Fork()`是一个用于创建新进程的系统调用。在大多数操作系统中,`Fork()`调用会返回两次,一次在父进程中,一次在新创建的子进程中。父进程接收到的返回值是新进程的进程ID(PID),而子进程的返回值通常是0,以区分自身和父进程。 题目中的代码展示了如何使用`Fork()`创建子进程。在这个例子中,首先进行一次`Fork()`,如果调用成功,父进程会继续执行`putchar('a')`,子进程则不会。接着,再次调用`Fork()`,这次无论是在第一次`Fork()`的父进程还是子进程中,都会执行`putchar('b')`。因此,这段代码会产生三个不同的进程:原始父进程,一个打印'a'的子进程,和一个既打印'a'也打印'b'的孙子进程。 操作系统详解标签提示,这部分内容深入讨论了操作系统的基本原理。其中提到了进程调度,调度器从就绪队列中选取一个进程并交出处理器控制权。原语是操作系统内核中的基本操作,分为两种类型:互斥原语和同步原语。在执行互斥原语时,不允许中断,而在执行同步原语时,不允许其他进程执行相同原语。 判断题部分涉及并发执行的一些特性,例如并发进程间的制约关系、临界区的概念、分时系统和多道系统的关联,以及进程状态的转换。其中,临界区问题通常通过P、V操作(即信号量机制)来解决,确保并发进程正确地访问共享资源,避免死锁。 在司机与售票员的同步问题中,利用P、V操作可以实现进程间的协调。司机在启动前需要确认门是否关闭(通过P(A)操作),而售票员在开门前需确认车是否停稳(通过P(B)操作)。当条件满足后,他们分别通过V操作发送信号,表明任务已完成。这个问题的解决方案使用了两个信号量A和B,初始值分别为0和1,以确保同步。 最后,关于系统资源分配的问题,为了避免死锁,每个进程请求的资源数量不能超过剩余资源数加上所有其他进程可能持有的资源数。在这个例子中,每个进程最多可请求X个资源,总资源数为m,进程总数为n,公式表示为(X-1) * (n-1) + 1 <= m,这确保系统不会陷入死锁状态。 总结起来,这份资源涵盖了操作系统中的关键概念,如进程创建、调度、同步、信号量机制以及死锁预防,是学习操作系统知识的良好参考资料。