操作系统复习

操作系统网络技术教研室 胡宝芳期末考试题型单项选择题（15分，15个）填空题（15分，15个空）判断题（10分，10个）简答题（20分，4个）计算和综合分析题（40分，5个）进程的P、V操作wait、signal原语经典进程同步问题信号量的设置：互斥、同步某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：（20分）

(1)用PV操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。

(2)根据所定义的信号量，写出相应的进程，保证进程能够正确地并发执行。

(3)若欲购票者最多为n人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)。（1）定义信号量S，初值为20S>0表示可继续进入售票厅的人数

S=0表示售票厅中已有20名购票者

S<0表示等待进入售票厅的人数（2）wait(mtex)；Wait（S）；进入售票厅；signal（mtex），购票，wait(mtex)；退出大厅，signal（S）；signal（mtex）(3)若欲购票者最多为n人；20-n<S<20。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，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。解：在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa，信号量S表示盘子是否为空，其初值为l；信号量So表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。同步描述如下：intS＝1;intSa＝0;intSo＝0;

father(){while(1){P(S);

将水果放入盘中;if（放入的是桔子）V(So);elseV(Sa);}}son(){while(1){

P(So);

从盘中取出桔子;V(S);

吃桔子;

｝

}daughter(){while(1){

P(Sa);

从盘中取出苹果;V(S);

吃苹果;

｝｝若盘子里有n个苹果和n个桔子，女儿从盘子里拿苹果吃，儿子从盘子里拿桔子，每次只能拿一个，写出女儿和儿子的进程把学生和监考老师都看作进程,学生有N人,教师1人.考场门口每次只能进出一个人,进考场原则是先来先进.当N个学生都进入考场后,教师才能发卷子.学生交卷后可以离开考场.教师要等收上来全部卷子并封装卷子后才能离开考场.(1)问共需设置几个进程?(2)试用P、V操作解决上述问题中的同步和互斥关系.Var

mutex,s,paper:semaphore:=1,0,0

int

scount：=0学生Si：{wait(mutex);进来Scount=Scount+1;

signal(mutex);ifscount>=nthensignal(S)

wait(paper);//等待发试卷

做题，交卷wait(mutex);Scount=Scount-1;

signal(mutex);ifscount<=0thensignal(S)}教师{wait(S);发试卷；Fori:=1tondosignal(paper)……收试卷；wait(S);封试卷，离开考场；}处理机调度假设在单道批处理环境下有四个作业，已知它们进入系统的时间、估计运行时间应用先来先服务、最短作业优先和最高响应比优先作业调度算法，分别计算出作业的平均周转时间和带权的平均周转时间平均周转时间带权的平均周转时间应用先来先服务112.54.975最短作业优先953.25最高响应比优先102.53.775银行家算法设有五个进程P0，P1，P2，P3，p4共享一组资源A，B，C，假定在某个时刻他们的资源分配状态如下所示：（15分）已分配的资源最大需求量 剩余资源

A B C A B C ABCP0 01 0 7 5 3332P1 20 0 3 2 2 P2 30 2 9 0 2 P3 21 1 2 2 2 P4 00 2 4 3 3问题:此状态是否为安全状态？如果是,则找出安全序列。在此基础上P1申请（1，0，2）能否分配？为什么？P4申请（3，3，0）能否分配？为什么？P0申请（0，2，0）能否分配？为什么？已分配的资源最大需求量 剩余资源

A B C A B C ABCP0 01 0 7 5 3 332P1 20 0 3 2 2 P2 30 2 9 0 2 P3 21 1 2 2 2 P4 00 2 4 3 3答案：此状态是安全状态，安全序列是P1，P2，P3，P4，P0。在此基础上P1申请（1，0，2）能分配，需写出分配序列P4申请（3，3，0）不能分配。P0申请（0，2，0）不能分配。内存地址变换在分页存储管理系统中，有一作业大小为4页，页长为1K，页表如下：求出逻辑地址0A5C所对应的物理地址。（要求写出计算过程）页号块号051102437125CH请求分页有个一虚拟存储系统,每个进程在内存占有3页数据区,

刚开始时数据区为空。有以下访页序列:2、3、4、5、3、4、1、2、3、5、1、4、2、4

试给出下列情形下的缺页次数:

(1)系统采用先进先出(FIFO)淘汰算法.

(2)系统采用最近最少使用(LRU)淘汰算法.(3)系统采用最佳淘汰算法.2、3、4、5、3、4、1、2、3、5、1、4、2、4

FCFS23453412351424LRU23453412351424最佳23453412351424磁盘调度假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们按照到达的次序分别处于98、183、37、122、14、124、65、67号磁道上，当前磁头在53号磁道上，并向磁道号减小的方向上移动。请给出按FCFS，SSTF，SCAN及CSCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序，并计算出它们的平均寻道长度。FCFS当前磁道53下一个磁道移动距离98451831853714612285144081241106559672平均寻道：80SSTF当前磁道53下一个磁道移动距离65126723730141398841