計算機操作系統(tǒng)模擬測試題綜合應(yīng)用部分解析

1、綜合應(yīng)用題：關(guān)于PV操作：1、桌上有一空盤，允許存放一只水果，爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子，兒子專等吃盤中的桔子，女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當盤空時一次只能放一只水果供吃者取用。2、從讀卡機上讀進N張卡片，復(fù)制并打印。要求復(fù)制的信息、打印的卡片與原卡片的信息完全一致。假設(shè)這一工作由3個進程get，copy和put來完成，它們用了兩個緩沖區(qū)buffer1和buffer2,緩沖區(qū)只能容納一張卡片的信息。其中，進程get的功能是依次將每張卡片上的信息從讀卡機上讀進bufferl；進程copy的功能是把bufferl中的信息復(fù)制到buffer2；進程put的功能是取出buffer2中的信息并從

2、打印機上輸出。試用P，V操作描述3個進程間可并發(fā)運行的關(guān)系圖（或程序），要求說明信號量的作用及信號量的初值，盡可能提高并發(fā)性。練習：某招待所有100個床位，住宿者入住要先登記（在登記表上填寫姓名和床位號）。離去時要注銷登記（在登記表上刪去姓名和床位號）。請給出住宿登記及注銷過程的算法描述。有一閱覽室，讀者進入時必須先在一張登記表上登記。該表中每個表項代表閱覽室中的一個座位。讀者離開時要消掉其登記信息。閱覽室共有50個座位。登記表每次僅允許一位讀者進行登記或注銷。讀者登記時，發(fā)現(xiàn)登記表滿，他在閱覽室外等待，直至有空位再登記進入。試用Wait、Signal操作描述讀者行為。關(guān)于死鎖即銀行家算法，安

3、全算法問題（Pll0）3、設(shè)系統(tǒng)中有三類資源Rl、R2、R3和R4,又設(shè)系統(tǒng)中有5個進程Pl，P2，P3，P4和P5.在T0時刻系統(tǒng)狀態(tài)如下：資源最大需求量已分配資源量剩余資源量進程R1R2R3R4R1R2R3R4R1R2R3R4P1864112112113P243313111P3101324132P433313220P554631131系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？若是，則給出進程安全序列。若P2提出申請1112，系統(tǒng)能否分配給他？系統(tǒng)滿足P2要求后，系統(tǒng)是否立即進入死鎖？4、（設(shè)有3個進程P、Q、R,它們共享10個同類資源，P、Q、R進程的資源最大需求量依次為4、7和8?，F(xiàn)假定它們對資源的請示序列

4、如下表所示：進程運行順序及申請資源情況步驟進程申請資源數(shù)1P22Q4為了避免死鎖，系統(tǒng)分配資源時采用銀行家算法。如果申請資源得不到滿足，進程就轉(zhuǎn)入阻塞態(tài)。根據(jù)上述信息，試描述各步驟結(jié)束時，申請資源的進程是得到滿足，還是轉(zhuǎn)入阻塞狀態(tài)，為什么？（起始狀態(tài)：各進程均不擁有資源，無進程處于阻塞態(tài)）關(guān)于進程調(diào)度算法問題：5. 假設(shè)系統(tǒng)有5個進程，他們的到達時間和服務(wù)時間如表，忽略I/O及其他開銷采用FCFS、SPF（搶、非搶）、RR（搶、非搶，時間片為1）、HRRN（搶、非搶）、FB（搶、非搶i的時間片為2i-1）調(diào)度算法，計算各進程的完成時間，周轉(zhuǎn)時間，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間，平均周轉(zhuǎn)時間，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。進

5、程名到達時間服務(wù)時間A03B26C44D65E82練習有五個批處理的作業(yè)（A、B、C、D和E）幾乎同時到達一個計算中心，估計的運行時間分別為2min、4min、6min、8min、10min,它們的優(yōu)先數(shù)分別為1、2、3、4、5（1為最低優(yōu)先級）。對下面的每種調(diào)度算法，分別計算作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間。（1）最高優(yōu)先級優(yōu)先（2）時間片輪轉(zhuǎn)（時間片為2min）FCFS（作業(yè)到達的順序為C,D,B,E,A）（4）短作業(yè)優(yōu)先關(guān)于頁面置換算法問題：6、在一個請求分頁系統(tǒng)中，加入一個作業(yè)的頁面走向為4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，目前他還沒有任何頁面裝入內(nèi)存，當分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)分別為3、

6、4時，請分別計算采用OPT、LRU、FIFO頁面淘汰算法時訪問過程中的缺頁次數(shù)和缺頁率關(guān)于移臂調(diào)度問題：7、假設(shè)磁盤有200個磁道，磁盤請求隊列中是一些隨機請求，他們按照到達的次序分別處于55、58、39、18、90、160、150、38、184號磁道上，當前磁頭在80號磁道上，并向磁道號增加的方向上移動。請給出按FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN算法進行磁盤調(diào)度時滿足請求的次序，畫出移臂調(diào)度圖。關(guān)于地址變換問題：8、某計算機系統(tǒng)主存采用請求分頁管理技術(shù)，主存容量為1MB，被劃分為256塊，每塊大小為4KB。假設(shè)某個作業(yè)共有5個頁面，其中0，1,2三個頁面已分別裝入到主存4,9,11三個

7、物理塊中，另外兩個頁面沒有裝入主存。該作業(yè)的頁面變換表（PMT）如下表所示。表中的狀態(tài)為0表示頁面已經(jīng)裝入到內(nèi)存中，為1表示沒有裝入內(nèi)存。問題： 若給定一個邏輯地址為9016，其物理地址是多少？畫出地址變換圖。 若給定一個邏輯地址為12388，其物理地址是多少？地址變換過程中會出現(xiàn)什么問題？出現(xiàn)問題應(yīng)如何解決？ 若給定一個邏輯地址，頁號為3，頁內(nèi)地址為714，求其物理地址是多少？畫出地址變換圖。 若給定一個邏輯地址為10256，其物理地址是多少？地址變換過程中會出現(xiàn)什么問題？其他：10、圖中將一組進程分為4類，假定各類進程之間采用優(yōu)先級調(diào)度，每類進程內(nèi)部采用時間答：優(yōu)先級1（最低）11、某系統(tǒng)

8、的進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下圖所示，請問：(1)引起各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的的典型事件。(2)當一個進程的狀態(tài)變化會引起另一個進程的狀態(tài)變換，說明下列因果變遷是否可能發(fā)生，其原因是什么？1)3-12)3-23)2-1答案：綜合應(yīng)用題：1、intS=1;/S表示盤子是否為空intSa=O;/Sa表示盤中是否有蘋果；intSb=0;/Sb表示盤中是否有桔子；父親while(TRUE)Wait(S);將水果放入盤中;if(放入的是桔子)Signal(Sb);ElseSignal(Sa);兒子while(TRUE)Wait(Sb);從盤中取出桔子；Signal(S);吃桔子;女兒while(TRUE)Wait(Sa);從

9、盤中取出蘋果；Signal(S);吃蘋果;父親-母親-兒子-女兒一個蘋果或桔子信號量：s=l(空盤);sl=O(蘋果);s2=0(桔子)；爸爸：while(true)wait(s);放蘋果;signal(s1);媽媽：while(true)wait(s);放桔子;signal(s2);兒子：while(true)wait(s2);取桔子;signal(s);女兒：while(true)wait(sl);取蘋果;signal(s);父親-母親-兒子-女兒兩個蘋果或桔子信號量：s=2(可用);s1=0(蘋果);s2=0(桔子);mutex=1;爸爸：wait(s);wait(mutex);放蘋果;

10、signal(sl);signal(mutex);媽媽：wait(s);wait(mutex);放桔子;signal(s2);signal(mutex);兒子：wait(s2);wait(mutex);取桔子;signal(s);signal(mutex);女兒：wait(s1);wait(mutex);取蘋果;signal(s);signal(mutex);2、設(shè)互斥信號量S1,S2初值為1,分別用于對bufferl和buffer2的互斥訪問；同步信號量Sn1,Sn2初值為1，分別表示bufferl和buffer2初始狀態(tài)為空閑，可以放一張卡片信息；同步信號量Sm1,Sm2初值為0,分別表示

11、bufferl和buffer2中的信息還沒有(或已被取用了)。用P，V操作完成這3個并發(fā)進程間能正確運行的程序如下：BEGINS1,S2,Sn1,Sn2,Sm1,Sm2:semaphore;S1=S2=1;Sn1=Sn2=1;Sm1=Sm2=0;CobeginProcessproducegetBeginL1:從讀卡機讀進一張卡片信息；P(Sn1);P(S1);將信息放入buffer1;V(Sm1);V(S1);GotoL1EndProcessproducecopyBeginL2:P(Sm1);P(S1)；從buffer1復(fù)制信息；V(Sn1);V(S1);P(Sn2);P(S2);將復(fù)制的信息

12、放入buffer2;V(Sm2);V(S2);GotoL2EndProcessproduceputBeginL3:P(Sm2);P(S2);從buffer2取信息；V(Sn2);V(S2);把信息從打印機輸出；GotoL3EndCoend;END3、過程略經(jīng)驗證該系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，安全的序列是p4,p5,p3,p2,p14、步驟1、P申請2滿足步驟2、Q申請2滿足步驟3、R申請2步驟4、Q申請2滿足進入阻塞隊列步驟5、R申請2步驟6、P申請2進入阻塞隊列滿足5、略，見第三章作業(yè)6、OPT:最佳置換算法，頁數(shù)3頁面走向432143543215缺頁VVVVV以后最長不用21115443321233

13、34335以后馬上可能用44443443555缺頁7次，缺頁率為7/12OPT：最佳置換算法，頁數(shù)4頁面走向432143543215缺頁VVVV以后最長不用111544343212322222533343325以后馬上可能用444434432555缺頁6次，缺頁率為6/12LRU：3：缺頁10次，缺頁率10/124：缺頁8次，缺頁率8/12FIFO：3：缺頁9次，缺頁率9/124：缺頁10次，缺頁率10/128、在請求分頁的存儲管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)是通過查頁表來進行地址轉(zhuǎn)換的。對于本題中采用的頁面大小為4KB,即頁內(nèi)相對地址為12位。首先從虛擬地址中分離出頁號和頁內(nèi)地址。9016/4096=2，所

14、以頁號為2,頁內(nèi)地址為824。查頁表知道2號頁對應(yīng)的物理塊號為11,即物理地址為：11*4096=45056，再加上頁內(nèi)地址后其真正的物理地址為：45880。頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁頁04192113411824首先從虛擬地址中分離出頁號和頁內(nèi)地址。12388/4096=3，所以頁號為3，頁內(nèi)地址為100。查頁表知道3號頁對應(yīng)的物理塊號，發(fā)現(xiàn)其物理塊號不在內(nèi)存，此時可能發(fā)生缺頁中斷，從磁盤把對應(yīng)的頁號裝入到內(nèi)存物理塊。假設(shè)此時物理內(nèi)存還有足夠的空閑塊，則不需要淘汰已經(jīng)裝入的頁面。設(shè)找到的空閑塊號為7，則邏輯地址12385所對應(yīng)的的物理地址為：7*4096+100=28772。9、在分頁的存儲管理系統(tǒng)中，頁面大小是2Kb系統(tǒng)是通過查頁表來進行地址轉(zhuǎn)換的。虛擬地址頁號為3,頁內(nèi)地址為714。查頁表知道3號頁對應(yīng)的物理塊號為2,即物理地址為：2*2048=4096，再加上頁內(nèi)地址后其真正的物理地址為：4810。首先從虛擬地址中分離出頁號和頁內(nèi)地址。10256/2048=5,所以頁號為5,頁內(nèi)地址為16。查頁表知道5號頁沒有，所以此時發(fā)生越界中斷。10、答:各類類進程之間采用優(yōu)先級調(diào)度,而同類進程內(nèi)部采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。先進行優(yōu)先級4的進程調(diào)度，P1,P2,P3按時間片進行輪轉(zhuǎn)；等P1,P2,P3均執(zhí)行