计算机操作系统模拟测试题综合应用部分

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buffer1；进程copy的功能是把buffer1中的信息复制到buffer2；进程put的功能是取出buffer2中的信息并从打印机上输出。

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，安全算法问题 （P110）

3、设系统中有三类资源R1、R2、R3和R4，又设系统中有5个进程P1，P2，P3，P4和P5.在T0时刻系统状态如下： 资源 进程 最大需求量 R1 R2 R3 R4 已分配资源量 R1 R2 R3 R4 剩余资源量 R1 R2 R3 R4 P1 P2 P3 P4 P5 8 6 4 1 4 3 3 1 10 1 3 2 3 3 3 1 5 4 6 3 1 2 1 1 3 1 1 1 4 1 3 2 3 2 2 0 1 1 3 1 2 1 1 3 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如下表所示：

进程运行顺序及申请资源情况 步骤 1 2 进程 P Q 申请资源数 2 4 3 4 5 6 R Q R P 2 2 2 2 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。

进程名 A B C D E 到达时间 0 2 4 6 8 服务时间 3 6 4 5 2

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） (3)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、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。 页号 0 1 2 3 4 问题：

① 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。

② 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？

9、某计算机系统主存采用分页管理技术，页面大小为2KB，某作业的页表如下所示。

页号 0 1 2 3 问题：

① 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。

② 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片轮转调度。请简述P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8进程的调度过程。

高 低 优先级4（最高） 优先级3 优先级2 优先级1（最低） P4 P6 P5 P7 P8 P1 P2 P3 块号 4 9 11 － － 状态 0 0 0 1 1 块号 7 3 5 2 答：

11、某系统的进程状态转换如下图所示，请问： 1 就绪 3 2 4 阻塞 运行 （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 → 1 2) 3 → 2 3) 2 → 1 答案：

综合应用题：

1、int S=1; //S 表示盘子是否为空； int Sa=0; //Sa表示盘中是否有苹果； int Sb=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); Else

Signal(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=1(空盘);s1=0(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(s1); 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; signal(s1); 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buffer1和buffer2的互斥访问；同步信号量Sn1,Sn2初值为1，分别表示buffer1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buffer1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：BEGIN S1,S2,Sn1,Sn2,Sm1,Sm2:semaphore; S1=S2=1; Sn1=Sn2=1; Sm1=Sm2=0; Cobegin

Process produce get Begin

L1: 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); Goto L1 End

Process produce copy Begin

L2: P(Sm1); P（S1）；

从buffer1复制信息； V（Sn1）; V(S1); P(Sn2); P(S2);

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