1、综合模拟试卷 11 及答案与解析一、简答题1 简述 UNIX 中 shell 命令解释器的工作原理。2 简述 Minix 中实现文件和路径名管理的主要方法。二、应用题3 给定一个全局数组 an、6n，然后是 T1T a-1 共 n 一 1 个线程，线程的代码如下： Ti() a=g(a，ai1)； b=f(a)； 其中 g 和 f 函数的作用是通过输入参数，进行一系列运算后返回。相当于 Ti 以 a 和 ai1为输入参数，a 和 b 为输出。要求使用 PV 原语，实现 T1T a-1 的并发互斥，尽量保证最大限度的并发(ai1为 Ti-1 线程的结果)。4 假设当前处于非抢占调度策略，进程只有
2、两种方式可以放弃 CPU，一个是主动调用系统调度函数 sysnc()，此时进程主动放弃 CPU；另一个方式是当进程执行IO 操作时，系统将调度下一个进程。试分析如下三种进程对，何日寸会出现不符合下列原则的情况，并说明原因：1)空闲则人；2) 有限等待；3)保证互斥。第一种：Thread1()sysnc()；一一一一 criticalseetion 一一一一g=g 十 b；f=ga；临界区不能被打断一一一一 critiealseetion 一一一一Thread2()一一一一 criticalseetion 一一一一g=g+b；f=ga；一一一一 criticalseetion 一一一一第二种：T
3、hreadl()sysnc()；一一一一 critiealseet：ion 一一一一g=g+b；f=ga；一一一一 critirlalsectinn 一一一一Thread2()一一一一 criticalsection 一一一一g=g+b；f=ga；一一一一 eriticalsection 一一一一sysnc()；第三种：ThreadI()sysnc()；criticalsectiong=g+b：fstring=printf()；调用 IO；f=g-a：一一一一 criticalsection 一一一一Thread2()sysnc()；一一一一 criticalsection 一一一一g=g+b
4、；f=ga；criticalsection综合模拟试卷 11 答案与解析一、简答题1 【正确答案】 UNIxshelI 也叫做命令行界面，它是 UNIx 操作系统下传统的用户和计算机的交互界面。用户直接输入命令来执行各种各样的任务。当然微软的windows 操作系统也提供了这样的功能，它们是 windows9x 下的 commanDcom和基于 windowsNT 的各种系统下的 cmDexe。普通意义上的 Shell 就是可以接受用户输入命令的程序。它之所以被称为 Shell 是因为它隐藏了操作系统低层的细节。同样地，UNIX 下的图形用户界面 GNOME 和 KDE，有时也被叫做虚拟 Sh
5、ell或者图形 Shell。UNIX 操作系统下的 shell 既是用户交互的界面，也是控制系统的脚本语言。当然在这点上也有别于 windows 下的命令行，虽然后者也提供了很简单的控制语句。在 windows 操作系统下，可能有些用户从来都不会直接使用shell，然而在 UNIX 系列操作系统下， Shell 仍然是启动系统和控制其他实用工具的脚本解释程序。shell 本身是一个用 C 语占编写的程序，它既是一种命令语言，又是一种程序没计语苦，它是用户使用 UNIX 的纽带。作为命令语言，它可以交互式地解释和执行用户输人的命令；作为程序设计语言，它定义了各种变量和参数，并提供了许多在高级语言
6、中才有的控制结构，包括循环等，从标准输入或文件中读人的命令进行解释执行。2 【正确答案】 Minix 文件系统本质上是一个运行于 Minix 用户态的 C 程序。用户程序通过给义件系统发送消息来进行文件的读写，文件系统完成之后回复消息。Minix 文件系统可以说足一个网络文件服务器程序，只是这个程序和调用者运行在同一台机器上而已。Minix 文件系统在设计时考虑了以下儿个方面。首先，Minix文件系统是可以在独立于 Minix 文件系统之外进行修改、测试和试验的。其次，Minix 文件系统可以很容易地在任意带有 c 编译器的机器上编译、运行。唯一需要注意的是不同操作系统之间消息的传递机制可能是
7、不同的。二、应用题3 【正确答案】 这个操作实际上是一个生产者消费者问题，T i 看成是 Ti+1 的生产者，Ti+1 看成是 Ti 的消费者。设置一个数组 emptyn，初始 empty0始终为 1，其他为0，用来表示 ai中的数据是否产生完毕， mutex 标志 a 是否被访问，初始为 1，则使用 PV 操作后： Ti() Wait(mutex) ； Wait(emptyi1)； a=g(a，ai1)； b=f(a)；signal(emptyin)； signal(mutex)；4 【正确答案】 第一种线程对：不符合有限等待原则。当第一个线程调用 sysnc：释放 CPU 后，第二个线程获
8、得 CPU 会一直执行，线程没有释放 CPU 的过程，这样它一直占用 CPU，使得线程 1 在释放 CPU 之后一：直处于等待状态，即出现无限等待的情况(还有可能是线程 2 先占用 CPU，这样它就一直占用并不释放，使得线程 1 永远无法执行)。第二种线程对：不符合空闲则人的原则。这是由于线程 2中调用了 sysnc 操作释放 CPU，这时调用线程 1，而线程 1 也是释放 CPU 使得可能出现关键区空闲却没有线程访问的情况。第三种线程对：不符合保证互斥原则。在两个线程运行的过程中，第二个线程会先释放 CPU，此时第一个运行。但是在第一个运行的过程中它会释放 CPU(但这时它已经在访问关键区了)。线程 2 进入关键区运行，直至释放 CPU，此时线程 1 继续运行。但是这时关键区中的数据是被线程 2 访问后的结果，使得线程 1 的结果与预计结果不同，并未保证访问关键区这个操作是个原子操作。并未保证互斥，可能出现同时访问关键区。
