操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)

操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室 胡寶芳期末考試題型單項選擇題（15分，15個）填空題（15分，15個空）判斷題（10分，10個）簡答題（20分，4個）計算和綜合分析題（40分，5個）進程的P、V操作wait、signal原語經(jīng)典進程同步問題信號量的設(shè)置：互斥、同步某車站售票廳，任何時刻最多可容納20名購票者進入，當(dāng)售票廳中少于20名購票者時，則廳外的購票者可立即進入，否則需在外面等待。若把一個購票者看作一個進程，請回答下列問題：（20分）

(1)用PV操作管理這些并發(fā)進程時，應(yīng)怎樣定義信號量，寫出信號量的初值以及信號量各種取值的含義。

(2)根據(jù)所定義的信號量，寫出相應(yīng)的進程，保證進程能夠正確地并發(fā)執(zhí)行。

(3)若欲購票者最多為n人，寫出信號量可能的變化范圍(最大值和最小值)。（1）定義信號量S，初值為20S>0表示可繼續(xù)進入售票廳的人數(shù)

S=0表示售票廳中已有20名購票者

S<0表示等待進入售票廳的人數(shù)（2）wait(mtex)；Wait（S）；進入售票廳；signal（mtex），購票，wait(mtex)；退出大廳，signal（S）；signal（mtex）(3)若欲購票者最多為n人；20-n<S<20。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(dāng)盤空時一次只能放一只水果供吃者取用，請用P、V原語實現(xiàn)爸爸、兒子、女兒三個并發(fā)進程的同步。解：在本題中，應(yīng)設(shè)置三個信號量S、So、Sa，信號量S表示盤子是否為空，其初值為l；信號量So表示盤中是否有桔子，其初值為0；信號量Sa表示盤中是否有蘋果，其初值為0。同步描述如下：intS＝1;intSa＝0;intSo＝0;

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

將水果放入盤中;if（放入的是桔子）V(So);elseV(Sa);}}son(){while(1){

P(So);

從盤中取出桔子;V(S);

吃桔子;

｝

}daughter(){while(1){

P(Sa);

從盤中取出蘋果;V(S);

吃蘋果;

｝｝若盤子里有n個蘋果和n個桔子，女兒從盤子里拿蘋果吃，兒子從盤子里拿桔子，每次只能拿一個，寫出女兒和兒子的進程把學(xué)生和監(jiān)考老師都看作進程,學(xué)生有N人,教師1人.考場門口每次只能進出一個人,進考場原則是先來先進.當(dāng)N個學(xué)生都進入考場后,教師才能發(fā)卷子.學(xué)生交卷后可以離開考場.教師要等收上來全部卷子并封裝卷子后才能離開考場.(1)問共需設(shè)置幾個進程?(2)試用P、V操作解決上述問題中的同步和互斥關(guān)系.Var

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

int

scount：=0學(xué)生Si：{wait(mutex);進來Scount=Scount+1;

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

wait(paper);//等待發(fā)試卷

做題，交卷wait(mutex);Scount=Scount-1;

signal(mutex);ifscount<=0thensignal(S)}教師{wait(S);發(fā)試卷；Fori:=1tondosignal(paper)……收試卷；wait(S);封試卷，離開考場；}處理機調(diào)度假設(shè)在單道批處理環(huán)境下有四個作業(yè)，已知它們進入系統(tǒng)的時間、估計運行時間應(yīng)用先來先服務(wù)、最短作業(yè)優(yōu)先和最高響應(yīng)比優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法，分別計算出作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間和帶權(quán)的平均周轉(zhuǎn)時間平均周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)的平均周轉(zhuǎn)時間應(yīng)用先來先服務(wù)112.54.975最短作業(yè)優(yōu)先953.25最高響應(yīng)比優(yōu)先102.53.775銀行家算法設(shè)有五個進程P0，P1，P2，P3，p4共享一組資源A，B，C，假定在某個時刻他們的資源分配狀態(tài)如下所示：（15分）已分配的資源最大需求量 剩余資源

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問題:此狀態(tài)是否為安全狀態(tài)？如果是,則找出安全序列。在此基礎(chǔ)上P1申請（1，0，2）能否分配？為什么？P4申請（3，3，0）能否分配？為什么？P0申請（0，2，0）能否分配？為什么？已分配的資源最大需求量 剩余資源

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：此狀態(tài)是安全狀態(tài)，安全序列是P1，P2，P3，P4，P0。在此基礎(chǔ)上P1申請（1，0，2）能分配，需寫出分配序列P4申請（3，3，0）不能分配。P0申請（0，2，0）不能分配。內(nèi)存地址變換在分頁存儲管理系統(tǒng)中，有一作業(yè)大小為4頁，頁長為1K，頁表如下：求出邏輯地址0A5C所對應(yīng)的物理地址。（要求寫出計算過程）頁號塊號051102437125CH請求分頁有個一虛擬存儲系統(tǒng),每個進程在內(nèi)存占有3頁數(shù)據(jù)區(qū),

剛開始時數(shù)據(jù)區(qū)為空。有以下訪頁序列:2、3、4、5、3、4、1、2、3、5、1、4、2、4

試給出下列情形下的缺頁次數(shù):

(1)系統(tǒng)采用先進先出(FIFO)淘汰算法.

(2)系統(tǒng)采用最近最少使用(LRU)淘汰算法.(3)系統(tǒng)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磁盤調(diào)度假設(shè)磁盤有200個磁道，磁盤請求隊列中是一些隨機請求，它們按照到達的次序分別處于98、183、37、122、14、124、65、67號磁道上，當(dāng)前磁頭在53號磁道上，并向磁道號減小的方向上移動。請給出按FCFS，SSTF，SCAN及CSCAN算法進行磁盤調(diào)度時滿足請求的次序，并計算出它們的平均尋道長度。FCFS當(dāng)前磁道53下一個磁道移動距離98451831853714612285144081241106559672平均尋道：80SSTF當(dāng)前磁道53下一個磁道移動距離65126723730141398841