操作系统课外习题答案课案Word下载.docx
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PB（）（2分）
While
（1）
P（full1）;
从缓冲区1中取出记录；
V（empty1）;
P（empty2）;
将记录存入缓冲区2；
V（full2）;
PC（）（2分）
P（full2）;
从缓冲区2中取出记录；
V（empty2）;
打印记录；
}
2．有一只最多能装2只兔子的铁笼子，猎人仅能向笼子中放入兔子（每次只能放入1只），若笼子是满的，则猎人必须等待；
饭店老板仅能从笼子中取兔子（每次只能取出1只），若笼子是空的则他也必须等待。
假设初始时笼子是空的。
定义信号量并初始化，使用P、V操作模拟猎人和饭店老板进程之间的同步与互斥。
mutex,empty,fullsemaphore;
1分
mutex=1,empty=2;
full=0;
2分
以下内容7分
cobegin
pcocedureHunter（x）
begin：
P（empty）；
P（mutex）；
//放兔子；
V（mutex）；
V（full）；
Gotobegin；
pcocedureBoss（x）
P（full）；
V（empty）；
3．桌上有一空盘，最多允许存放一只水果。
爸爸可向盘中放一个苹果或放一个桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃苹果。
试用P、V操作实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
分析：
在本题中，爸爸、儿子和女儿共用一个盘子，盘子一次只能放一个水果。
当盘子为空时，爸爸可以试着将一个水果放入盘中，若放入盘子中的是橘子，则允许儿子吃，女儿必须等待；
若放入盘子中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。
在本题中，应设置3个信号量dish、apple、orange，信号量dish表示盘子是否为空，其初值为1；
信号量apple表示盘中是否有苹果，其初值为0；
信号量orange表示盘中是否有橘子，其初值为0。
进程之间的同步描述如下：
Semaphoredish=1;
Semaphoreapple,orange=0;
Main（）
cobegin
father（）;
son（）;
daughter（）;
coend
Father（）
{while（true）
{
p（dish）;
将一水果放入盘中；
If盘中放的是橘子v（orange）
Elseif盘中放的是苹果v（apple）;
}
}
Son（）daughter（）
{{
while（true）while（true）
{{
p（orange）;
p（apple）;
从盘中取出橘子；
从盘中取出苹果；
v（dish）;
吃橘子；
吃苹果；
}}
}}
4、一阅览室只能容纳150人，当少于150人时，可以进入，否则，需在外等候，若将每一个读者作为一个进程，请用P、V操作编程（类C、类pascal），并写出信号量的初值。
Semaphoreempty=150,full=0;
（每个信号量1分，共3分）
Semaphoremutex=1
ProcessIn:
{
While（true）
{
P（empty）;
（P操作顺序写对2分，其余部分2分，共4分）
P（mutex）;
第i个人进入阅览室；
V（mutex）;
V（full）
ProcessOut:
P（full）;
（P操作顺序写对2分，其余部分1分，共3分）
第i个人离开阅览室；
V（empty）
5、如图所示的交通管理例子（各方向上的汽车是单行、直线行使），试用PV操作实现各方向上汽车行驶的同步。
解：
路口A和路口B可以被看成为临界资源，分别为其设定互斥信号量crossA和crossB，它们的初值设定为1。
因为中间一段马路可以停靠n辆车子，所以设置资源信号量length，初值设定为n。
A路口方向向下的车子：
（2分）
P（crossA）;
通过路口A;
V（crossA）;
B路口方向向下的车子：
P（crossB）;
通过路口B;
V（crossB）;
方向向右的车子：
（6分）
P（length）;
通过路口A;
在马路中行进；
通过路口B;
V（length）;
第三章
1.
作业名进入时间运行时间（分）需内存量KB磁带机打印机
A8:
00251511
B8:
20103001
C8:
20206010
D8:
30202010
E8:
35151011
有用户空间100KB，磁带机2台，打印机1台，并规定作业相应程序装入内存连续区域，并不能被移动，作业与进程均采用FCFS算法
问题如下：
1、作业调度选中各作业的次序是什么？
2、最大的作业周转时间是多少？
3、平均周转时间是多少？
解答：
（1）作业调度选中作业的次序是：
A,C,D,B,E
（2）作业A的周转时间是：
8:
25-8:
00=25分钟
作业B的周转时间是：
9:
15-8:
20=55分钟
作业C的周转时间是：
45-8:
20=25分钟
作业D的周转时间是：
05-8:
30=35分钟
作业E的周转时间是：
30-8:
35=55分钟
因此最大的作业周转时间是：
55分钟
（3）平均的周转时间是：
T=（25+55+25+35+55）/5=39分钟
2、在单CPU和两台输入输出设备（I1，I2）的多道程序设计环境下，同时投入3个作业Job1、Job2、Job3运行。
这3个作业对CPU和输入输出设备的使用顺序和时间如下所示：
Job1:
I2（30ms）;
CPU（10ms）;
I1（30ms）;
I2（20ms）
Job2:
I1（20ms）;
CPU（20ms）;
I2（40ms）;
Job3:
CPU（30ms）;
I1（20ms）;
I1（10ms）
假定CPU、I1、I2都能并行工作，Job1优先级最高，Job2次之，Job3优先级最低，优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU但不抢占I1和I2。
试求：
（1）3个作业从投入到完成分别需要的时间。
（2）从投入到完成的CPU利用率。
（3）输入输出设备利用率。
时间0
102030405060708090100110
CPU
Job3
Job2
Job1
等待
IO1
Job2
等待
Job1
Job3
IO2
J0b2
I2
I1
CPU
（1）由图可以看出，Job1从投入到运行完成需要110ms，Job2从投入到运行完成需要90ms，Job3从投入到运行完成需要110ms。
（2）CPU在时段60ms至70ms、80ms至90ms，100ms至110ms期间空闲，所以CPU利用率为：
（110－30）/110=72.7%
（3）外设I1在时段20ms至40ms，90ms至100ms期间空闲，所以外设I1利用率为：
外设I2在时段30ms至50ms期间空闲，所以外设I2利用率为：
（110－20）/110=81.8%
3、系统中有三种资源（A，B，C）和5个进程P1～P5，资源总数为（17，5，20），T0时刻系统状态如表所示，系统采用银行家算法实施死锁避免策略
请解答以下问题：
（1）T0时刻是否为安全状态？
若是则给出安全序列
（2）在T0时刻P2请求资源（0，3，4），是否能够实施资源分配，为什么？
（3）在
（2）的基础上，若P4请求资源（2，0，1），是否能够实施分配，为什么？
（4）在（3）的基础上，若P1请求资源（0，2，0），是否能够实施分配，为什么
最大资源需求量
已分配资源量
A
B
C
P1
5
9
2
1
P2
3
6
4
P3
11
P4
P5
第四章
1.某操作系统采用可变分区分配存储管理方法，用户区为512K且始址为0，用空闲分区表管理空闲分区。
若分配时采用分配空闲区低地址部分的方案，且初始时用户区的512K空间空闲，对下述申请序列：
Req（300K）,req（100K）,release（300K）,req（150K）,req（30K）,req（40K）,req（60K）,release（30K）
回答下列问题：
（1）采用首次适应算法，空闲分区中有哪些空闲块（给出图示，并给出始址、大小）？
（2）采用最佳适应算法，空闲分区中有哪些空闲块（给出图示，并给出始址、大小）？
（1）首次适应算法（5分）（用阴影表示空闲）
（图2分）
150K
150K作业
180K
220K
40K作业
280K
60K作业
300K
400K
100K作业
512K-1
（指出空闲分区大小和始址，每个1分）
分区
大小
起始地址
30K
20K
112K
（2）
最佳适应算法（5分）（用阴影表示空闲）
（图2分）
210K
430
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