操作系统复习习题20页word资料Word格式.docx
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varflag:
integer;
//flag=0:
盘中无水果；
=1盘中有苹果；
=2盘中有梨子
empty:
condition;
//用于A或B等待空盘子
W:
array[1..2]ofcondition//W[1]用于等待苹果，W[2]用于等待梨子
procedureentryput（integerk）
begin
ifflag>
0thenempty.wait;
//生产者A或B进程阻塞
flag=k;
放一k号水果入盘中;
//设1号水果为苹果，2号水果为梨子
ifW[k].queuethenfull.signal;
//若有等待k号水果者，则唤醒之
end
procedureentryget（integerk）
ifflag<
>
kthenW[k].wait;
//消费者C或D进程阻塞
从盘中取k号水果;
flag:
=0;
ifempty.queuethenempty.signal;
//若等待队列非空，则唤醒队首的一个生产者进程
=0;
//初始化内部数据
A、B、C、D四个进程的同步算法可描述如下：
ProcessA
任取一个苹果;
MPC.put
（1）;
ProcessB
任取一个梨子;
MPC.put
（2）;
ProcessC
MPC.get
（1）;
吃苹果;
ProcessD
MPC.get
（2）;
吃梨子;
2.设自行车生产车间有两个货架，货架A可以存放8个车架，货架B可以存放20个车轮；
又设有4个工人，他们的活动是重复劳动，分别为：
工人1加工一个车架放入货架A中；
工人2、3分别加工车轮放入货架B中（每人每次放入1个车轮）；
工人4从货架A中取一个车架，再从货架B中取两个车轮，组装成一辆自行车。
试用PV操作实现四个工人的合作。
【分析】信号量Aempty表示货架A的空位数，其初值为8；
信号量Afull表示货架A上存放的车架数，其初值为0；
信号量Bempty表示货架B的空位数，其初值为20；
信号量Bfull表示货架B上存放的车轮数，其初值为0；
信号量mutex用于互斥（初值为1）。
BEGIN
semaphoreAempty，Bempty，Afull，Bfull，mutex；
Aempty：
=8；
Bempty：
=20；
Afull：
=0；
Bfull：
mutex：
=1；
PARBEGIN
Worker1：
L1：
生产1个车架；
P（Aempty）；
//测试货架A是否有空位置
P（mutex）；
//互斥使用货架A
车架放到货架A；
V（Afull）；
//货架A上的车架数增1，必要时唤醒等待的进程
V（mutex）；
gotoL1；
END
Worker2、3：
L2：
生产1个车轮；
P（Bempty）；
//测试货架B是否有空位置
//互斥使用货架B
车轮放到货架B；
V（Bfull）；
//货架B上的车轮数增1，必要时唤醒等待的进程
gotoL2；
Worker4：
L3：
P（Afull）；
//测试货架A上是否有车架
P（Bfull）；
//测试货架B上是否有2个车轮
取1个车架；
取2个车轮；
V（Aempty）；
//货架A空位置增1
V（Bempty）；
//货架B空位置增2
组装成一辆自行车；
gotoL3；
PAREND
3.有两个作业A和B，分别在7:
00和8:
30到达系统，它们估计的计算时间分别为0.8小时和0.1小时，系统在9:
00开始以响应比高者优先算法进行调度。
在单道系统中该两个作业被选中时的响应比各为多少？
9:
00时，作业A的响应比=1+2/0.8=3.5
作业B的响应比=1+0.5/0.1=6
所以9:
00时作业调度程序选中作业B
06作业B结束，调度作业A，此时作业A的响应比=1+2.1/0.8=3.625
综上可知，在单道系统中A、B两个作业被选中时的响应比分别为3.625和6
4.有一个具有两道作业的批处理系统（最多可有两道作业同时装入内存执行），作业调度采用计算时间短的作业优先调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法，今有如下作业序列，作业优先数即为进程优先数，优先数越小优先级越高：
作业名
到达时间
估计运行时间
优先数
J1
10:
10
20分钟
5
J2
20
30分钟
3
J3
30
25分钟
4
J4
50
6
列出所有作业进入内存时间及结束时间。
（1）计算平均周转时间。
先作必要的分析（可在草稿纸上完成，分析过程不计分）：
10：
10J1被调入，开始运行
20J2进入内存，因优先级高，开始运行
J1运行了10分钟，还剩10分钟，因优先级低，运行态变就绪态
30J1继续就绪
J2运行了10分钟，还剩20分钟
J3到达，但不能被调入
50J2运行结束，J4到达
调入短作业J4，但因J4优先级比J1低，J1开始继续运行
11：
00J1运行结束
J3被调入，因优先级高，开始运行
J4因优先级低，仍就绪
25J3运行结束，J4开始运行
45J4运行结束
（1）各个作业进入主存时间、结束时间和周转时间如下表所示：
（6分）
提交时间
进入时间
结束时间
周转时间
10
00
50
20
30
25
55
45
（2）平均周转时间：
（50+30+55+55）/4=47.5（min）
5.有一个多道程序设计系统，采用不可移动的可变分区方式管理主存空间，设主存空间为100K，采用最先适应分配算法分配主存，作业调度采用响应比高者优先算法，进程调度采用时间片轮转算法（即内存中的作业均分CPU时间），今有如下作业序列：
需要执行时间
要求主存量
00
40分钟
25K
15
60K
50K
35
18K
J5
40
15分钟
20K
假定所有作业都是计算型作业且忽略系统调度时间。
回答下列问题：
（1）列表说明各个作业被装入主存的时间、完成时间和周转时间；
（2）写出各作业被调入主存的顺序；
（3）计算5个作业的平均周转时间。
J1到达，被调入内存并开始运行，内存剩75KB
15
J2到达，被调入内存并开始与J1一起运行。
J1运行了15分钟，还需执行25分钟。
内存剩15KB
J3到达，因内存不能满足，不被调入。
J1、J2继续运行。
35
J4到达，因内存不能满足，不被调入。
此时J1相当于已运行了15+10=25分钟，还需执行15分钟；
J2相当于已运行了10分钟，还需执行20分钟。
40
J5到达，因内存不能满足，不被调入。
05
J1运行结束，J2还需执行5分钟。
内存中的2个空闲分区分别是25K和15K，能满足J4或J5需求，但不能满足J3的需要。
J4的响应比=1+30/25=2.2；
J5的响应比=1+25/15=2.67，J5被调入内存并与J2一起运行，内存中的空闲分区大小是5KB和15K。
J2运行结束，内存中的空闲分区是65KB和15K。
J3的响应比=1+45/20=3.25，J4的响应比=1+40/25=2.6，J3被调入内存与J5一起运行。
内存中的空闲分区大小是15KB和15K。
J3需执行20分钟，J5还需执行10分钟。
J5运行结束，J4调入内存运行。
J3还需执行10分钟，J4还需执行25分钟。
J3运行结束
12：
J4运行结束
答：
（1）各个作业被装入主存的时间、完成时间和周转时间如下表所示：
装入主存时间
作业完成时间
65
60
85
95
（2）作业被调入主存的顺序为J1，J2，J5，J3，J4。
（3）平均周转时间=（65+60+85+95+55）/5=72（分钟）。
（3）（北京大学1997年试题）某系统有A,B,C三类资源（数量分别为17，5，20）和P1~P5五个进程，在T0时刻系统状态如下表所示：
进程
最大资源需求量
已分配资源数量
A
B
C
P1
9
2
1
P2
P3
11
P4
P5
系统采用银行家算法实施死锁避免策略,请回答下列问题：
①T0时刻是否为安全状态？
若是，请给出安全序列。
②在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？
为什么？
③在②的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？
①由已知条件可得尚需矩阵Need和可用资源向量Avalable如下：
NeedAvalable
ABCABC
P1347233
P2134
P3006
P4221
P5110
利用银行家算法对此时刻的资源分配情况进行分析如下表：
Work
Need
Allocation
Work+Allocation
Finish
233
221
204
437
true
134
402
839
006
405
12314
110
314
15418
347
212
17520
从上述分析可知，存在一个安全序列P4，P2，P3，P5，P1，故T0时刻系统是否安全的。
②在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），不能实施资源分配。
因为当前C类资源剩余3个而P2请求4个，客观条件无法满足它的请求，因此不能实施资源分配，P2阻塞。
③在②的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），可以实施资源分配。
因为由①可知，P4是安全序列中的第一个进程，只要P4的请求量没有超出它的尚需量，系统满足它的请求后仍处于安全状态，即仍然存在安全序列P4，P2，P3，P5，P1。
6.有5个任务A，B，C，D，E，它们几乎同时到达，预计它们的运行时间为10，6，2，4，8min。
其优先级分别为3，5，2，1和4，这里5为最高优先级。
对于下列每一种调度算法，计算器平均进程周转时间（进程切换开销不考虑）。
（1）先来先服务（按A,B,C,D,E顺序）算法；
（2）优先级调度算法；
（3）时间片轮转算法（设时间片为1min——原题无此假设）。
（1）采用先来先服务算法时，5个任务在系统中的执行顺序、完成时间及周转时间如下表所示。
执行顺序
预计运行时间
开始执行时间
完成时间
16
18
D
22
E
8
5个进程的平均周转时间为：
（10+16+18+22+30）/5=19.2（min）
（2）采用最高优先级调度算法时，5个任务在系统中的执行顺序、完成时间及周转时间如下表所示。
14
24
26
（6+14+24+26+30）/5=20（min）
（1）采用时间片轮转调度算法时，可以认为5个进程均分CPU时间，它们在系统中的执行情况如下：
第一轮：
A，B，C，D，E（5min）
第二轮：
A，B，C（C完成，即C的周转时间为8min），D，E（5min）
第三轮：
A，B，D，E（4min）
第四轮：
A，B，D（D完成，即D的周转时间为17min），E（4min）
第五轮：
A，B，E（3min）
第六轮：
A，B（B完成，即B的周转时间为23min），E（3min）
第七轮：
A，E（2min）
第八轮：
A，E（E完成，即E的周转时间为28min）（2min）
第九轮：
A（1min）
第十轮：
A（A完成，即A的周转时间为30min）（1min）
所以，5个进程的平均周转时间为：
（8+17+23+28+30）/5=21.2（min）
7.页式存储管理中，主存空间按页分配，可用一张“位示图”构成主存分配表。
假设主存容量为2M字节，页面长度为512字节，若用字长为32位的字作主存分配的“位示图”需要多少个字？
如页号从1开始，字号和字内位号（从高位到低位）均从0开始，试问：
第2999页对应于何字何位；
99字19位又对应于第几页？
（1）内存总块数=2MB/512B=4096
位示图需要字数=4096/32=128
（2）字号=（2999-1）/32=93
位号=（2999-1）%32=22
即第2999内存页对应于位示图中93字的22位。
（3）99*32+19+1=3188
即位示图99字19位对应于内存的3188页
8.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低地址部分的方案，其初始时用户区的512K空间空闲，对下述申请序列：
申请300K，申请100K，释放300K，申请150K，申请30K，申请40K，申请60K，释放30K；
（1）采用首次适应算法，空闲分区中有哪些空闲块（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（给出始址，大小）？
（1）
（2）
9．一个32位地址的计算机系统使用二级页表，虚地址分为10位顶级页表，10位二级页表，其余是页内偏移。
试问：
（1）页面长度是多少？
（2）虚拟地址空间有多少个页面？
10.在采用页式存储管理的系统中，某作业的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），且已知该作业的页表如下表。
试借助地址转换图（即要求画出页式存储管理系统地址转换示意图）求出逻辑地址4688所对应的物理地址。
页表
页号
内存块号
逻辑地址4688所在的页号和页内偏移分别为：
页号P=4688/2048=2
页内偏移W=4688%2048=592
从上述地址转换图可知，进行地址转换的步骤如下：
（1）由虚地址计算出页号和页内偏移量；
（2）根据页号和进程的页表首址，查页表，找到对应的页表项，取出帧号（内存块号）；
（3）帧号*页面大小+页内偏移形成物理地址。
即62048+592=12880
11.在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：
115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题：
（此图类似地4题）
（1）按FIFO调度算法将产生的缺页中断次数、依次淘汰的页号和缺页中断率各为多少？
（2）按LRU调度算法将产生的缺页中断次数、依次淘汰的页号和缺页中断率各为多少？
由题目的已知条件，可得页面走向为：
1,2,1,0,4,1,3,4,2,1
（1）FIFO的页面置换图如下：
页面走向
页帧
是否缺页
√
被淘汰页号
按FIFO调度算法将产生5次缺页中断，依次淘汰的页号为0,1,2，缺页中断率为5/10=50%。
（2）LRU算法的页面置换图如下：
页面队列
按LRU调度算法将产生6次缺页中断，依次淘汰的页号为2,0,1,3，缺页中断率为6/10=60%。
12.某系统对主存采用页式管理，供用户使用的主存区域共640K字节，被分成160块，块号为0，1，…，159。
现有一作业的地址空间共占4页，其页号为0,1,2,3，被分配到主存的第2，4，1，5块中。
请回答：
（1）作业每一页的长度为多少字节？
（2）写出该作业被装入主存时，其对应的页表。
（3）把该作业的每一页在主存中的起始地址（用16进制表示）填在下表中：
页号
起始地址
（1）作业每一页的长度为4K字节
（2）该作业被装入主存时，其对应的页表为
逻辑页号
主存块号
（3）该作业的每一页在主存中的起始地址（用16进制表示）如下表所示。
2000H
4000H
1000H
5000H
希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：
1、有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。
2、实现自己既定的目标，必须能耐得住寂寞单干。
3、世界会向那些有目标和远见的人让路。
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