计算机操作系统模拟测试题综合应用部分解析

1、综合应用题：关于PV操作：1、桌上有一空盘，允许存放一只水果，爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用。2、从读卡机上读进N张卡片，复制并打印。要求复制的信息、打印的卡片与原卡片的信息完全一致。假设这一工作由3个进程get，copy和put来完成，它们用了两个缓冲区buffer1和buffer2,缓冲区只能容纳一张卡片的信息。其中，进程get的功能是依次将每张卡片上的信息从读卡机上读进bufferl；进程copy的功能是把bufferl中的信息复制到buffer2；进程put的功能是取出buffer2中的信息并从

2、打印机上输出。试用P，V操作描述3个进程间可并发运行的关系图（或程序），要求说明信号量的作用及信号量的初值，尽可能提高并发性。练习：某招待所有100个床位，住宿者入住要先登记（在登记表上填写姓名和床位号）。离去时要注销登记（在登记表上删去姓名和床位号）。请给出住宿登记及注销过程的算法描述。有一阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上登记。该表中每个表项代表阅览室中的一个座位。读者离开时要消掉其登记信息。阅览室共有50个座位。登记表每次仅允许一位读者进行登记或注销。读者登记时，发现登记表满，他在阅览室外等待，直至有空位再登记进入。试用Wait、Signal操作描述读者行为。关于死锁即银行家算法，安

3、全算法问题（Pll0）3、设系统中有三类资源Rl、R2、R3和R4,又设系统中有5个进程Pl，P2，P3，P4和P5.在T0时刻系统状态如下：资源最大需求量已分配资源量剩余资源量进程R1R2R3R4R1R2R3R4R1R2R3R4P1864112112113P243313111P3101324132P433313220P554631131系统是否处于安全状态？若是，则给出进程安全序列。若P2提出申请1112，系统能否分配给他？系统满足P2要求后，系统是否立即进入死锁？4、（设有3个进程P、Q、R,它们共享10个同类资源，P、Q、R进程的资源最大需求量依次为4、7和8。现假定它们对资源的请示序列

4、如下表所示：进程运行顺序及申请资源情况步骤进程申请资源数1P22Q4为了避免死锁，系统分配资源时采用银行家算法。如果申请资源得不到满足，进程就转入阻塞态。根据上述信息，试描述各步骤结束时，申请资源的进程是得到满足，还是转入阻塞状态，为什么？（起始状态：各进程均不拥有资源，无进程处于阻塞态）关于进程调度算法问题：5. 假设系统有5个进程，他们的到达时间和服务时间如表，忽略I/O及其他开销采用FCFS、SPF（抢、非抢）、RR（抢、非抢，时间片为1）、HRRN（抢、非抢）、FB（抢、非抢i的时间片为2i-1）调度算法，计算各进程的完成时间，周转时间，带权周转时间，平均周转时间，平均带权周转时间。进

5、程名到达时间服务时间A03B26C44D65E82练习有五个批处理的作业（A、B、C、D和E）几乎同时到达一个计算中心，估计的运行时间分别为2min、4min、6min、8min、10min,它们的优先数分别为1、2、3、4、5（1为最低优先级）。对下面的每种调度算法，分别计算作业的平均周转时间。（1）最高优先级优先（2）时间片轮转（时间片为2min）FCFS（作业到达的顺序为C,D,B,E,A）（4）短作业优先关于页面置换算法问题：6、在一个请求分页系统中，加入一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，目前他还没有任何页面装入内存，当分配给该作业的物理块数分别为3、

6、4时，请分别计算采用OPT、LRU、FIFO页面淘汰算法时访问过程中的缺页次数和缺页率关于移臂调度问题：7、假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，他们按照到达的次序分别处于55、58、39、18、90、160、150、38、184号磁道上，当前磁头在80号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。请给出按FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序，画出移臂调度图。关于地址变换问题：8、某计算机系统主存采用请求分页管理技术，主存容量为1MB，被划分为256块，每块大小为4KB。假设某个作业共有5个页面，其中0，1,2三个页面已分别装入到主存4,9,11三个

7、物理块中，另外两个页面没有装入主存。该作业的页面变换表（PMT）如下表所示。表中的状态为0表示页面已经装入到内存中，为1表示没有装入内存。问题： 若给定一个逻辑地址为9016，其物理地址是多少？画出地址变换图。 若给定一个逻辑地址为12388，其物理地址是多少？地址变换过程中会出现什么问题？出现问题应如何解决？ 若给定一个逻辑地址，页号为3，页内地址为714，求其物理地址是多少？画出地址变换图。 若给定一个逻辑地址为10256，其物理地址是多少？地址变换过程中会出现什么问题？其他：10、图中将一组进程分为4类，假定各类进程之间采用优先级调度，每类进程内部采用时间答：优先级1（最低）11、某系统

8、的进程状态转换如下图所示，请问：(1)引起各种状态转换的的典型事件。(2)当一个进程的状态变化会引起另一个进程的状态变换，说明下列因果变迁是否可能发生，其原因是什么？1)3-12)3-23)2-1答案：综合应用题：1、intS=1;/S表示盘子是否为空intSa=O;/Sa表示盘中是否有苹果；intSb=0;/Sb表示盘中是否有桔子；父亲while(TRUE)Wait(S);将水果放入盘中;if(放入的是桔子)Signal(Sb);ElseSignal(Sa);儿子while(TRUE)Wait(Sb);从盘中取出桔子；Signal(S);吃桔子;女儿while(TRUE)Wait(Sa);从

9、盘中取出苹果；Signal(S);吃苹果;父亲-母亲-儿子-女儿一个苹果或桔子信号量：s=l(空盘);sl=O(苹果);s2=0(桔子)；爸爸：while(true)wait(s);放苹果;signal(s1);妈妈：while(true)wait(s);放桔子;signal(s2);儿子：while(true)wait(s2);取桔子;signal(s);女儿：while(true)wait(sl);取苹果;signal(s);父亲-母亲-儿子-女儿两个苹果或桔子信号量：s=2(可用);s1=0(苹果);s2=0(桔子);mutex=1;爸爸：wait(s);wait(mutex);放苹果;

10、signal(sl);signal(mutex);妈妈：wait(s);wait(mutex);放桔子;signal(s2);signal(mutex);儿子：wait(s2);wait(mutex);取桔子;signal(s);signal(mutex);女儿：wait(s1);wait(mutex);取苹果;signal(s);signal(mutex);2、设互斥信号量S1,S2初值为1,分别用于对bufferl和buffer2的互斥访问；同步信号量Sn1,Sn2初值为1，分别表示bufferl和buffer2初始状态为空闲，可以放一张卡片信息；同步信号量Sm1,Sm2初值为0,分别表示

11、bufferl和buffer2中的信息还没有(或已被取用了)。用P，V操作完成这3个并发进程间能正确运行的程序如下：BEGINS1,S2,Sn1,Sn2,Sm1,Sm2:semaphore;S1=S2=1;Sn1=Sn2=1;Sm1=Sm2=0;CobeginProcessproducegetBeginL1:从读卡机读进一张卡片信息；P(Sn1);P(S1);将信息放入buffer1;V(Sm1);V(S1);GotoL1EndProcessproducecopyBeginL2:P(Sm1);P(S1)；从buffer1复制信息；V(Sn1);V(S1);P(Sn2);P(S2);将复制的信息

12、放入buffer2;V(Sm2);V(S2);GotoL2EndProcessproduceputBeginL3:P(Sm2);P(S2);从buffer2取信息；V(Sn2);V(S2);把信息从打印机输出；GotoL3EndCoend;END3、过程略经验证该系统处于安全状态，安全的序列是p4,p5,p3,p2,p14、步骤1、P申请2满足步骤2、Q申请2满足步骤3、R申请2步骤4、Q申请2满足进入阻塞队列步骤5、R申请2步骤6、P申请2进入阻塞队列满足5、略，见第三章作业6、OPT:最佳置换算法，页数3页面走向432143543215缺页VVVVV以后最长不用21115443321233

13、34335以后马上可能用44443443555缺页7次，缺页率为7/12OPT：最佳置换算法，页数4页面走向432143543215缺页VVVV以后最长不用111544343212322222533343325以后马上可能用444434432555缺页6次，缺页率为6/12LRU：3：缺页10次，缺页率10/124：缺页8次，缺页率8/12FIFO：3：缺页9次，缺页率9/124：缺页10次，缺页率10/128、在请求分页的存储管理系统中，系统是通过查页表来进行地址转换的。对于本题中采用的页面大小为4KB,即页内相对地址为12位。首先从虚拟地址中分离出页号和页内地址。9016/4096=2，所

14、以页号为2,页内地址为824。查页表知道2号页对应的物理块号为11,即物理地址为：11*4096=45056，再加上页内地址后其真正的物理地址为：45880。页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页页04192113411824首先从虚拟地址中分离出页号和页内地址。12388/4096=3，所以页号为3，页内地址为100。查页表知道3号页对应的物理块号，发现其物理块号不在内存，此时可能发生缺页中断，从磁盘把对应的页号装入到内存物理块。假设此时物理内存还有足够的空闲块，则不需要淘汰已经装入的页面。设找到的空闲块号为7，则逻辑地址12385所对应的的物理地址为：7*4096+100=28772。9、在分页的存储管理系统中，页面大小是2Kb系统是通过查页表来进行地址转换的。虚拟地址页号为3,页内地址为714。查页表知道3号页对应的物理块号为2,即物理地址为：2*2048=4096，再加上页内地址后其真正的物理地址为：4810。首先从虚拟地址中分离出页号和页内地址。10256/2048=5,所以页号为5,页内地址为16。查页表知道5号页没有，所以此时发生越界中断。10、答:各类类进程之间采用优先级调度,而同类进程内部采用时间片轮转调度。先进行优先级4的进程调度，P1,P2,P3按时间片进行轮转；等P1,P2,P3均执行