操作系统综合题

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1、综合丿1. 设有一台计算机，有两条DO通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一 叠卡片逐一输入到缓冲区E1中，加工处理后再搬到缓冲区E2中，并在打印机上印出。 问：（1）系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？（2）这些进程间有什么样的相互制约关系？（3）用P. V操作写出这些进程的同步算法。（4）设系统中只有上述几个过程，用图表示出各自状态变迁情况及原因。2. 假定一个阅览室最多可容纳100人，读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室门I I的一 个登记表上标志（进入时登记，离开时去掉登记项），而且每次只允许一人登记或去掉 登记，问：应编写几个程序完成此项工作,程序的主要动作

2、是些什么？应设置几个进程？进程与程序间 的对应关系如何？用P、V操作写出这些进程的同步通信关系。3. 爱睡觉的理发师问题Dijkstra, 1968。一个理发店有两间相连的屋子。一间是私室，里 面有一把理发椅，另一间是等候室，有一个滑动门和N把椅子。理发师忙的时候，通向 私室的门被关闭，新来的顾客找一把空椅子坐下，如果椅子都被占用了，则顾客只好离 去。如果没有顾客，则理发师在理发椅上睡觉，并打开通向私室的门。理发师睡觉时， 顾客可以叫醒他理发。请编写理发师和顾客的程序，正确实现同步互斥问题。4. 某银行有人民币储蓄业务，由n个柜员负责。每个顾客进入银行后先取一个号，并且等 着叫号。当一个柜台人

3、员空闲卞来，就叫下一个号。试用P，V操作正确编写柜台人员 和顾客进程的程序。5. 进程Al, A2,，Anl通过m个缓冲区向进程Bl, B2,，E112不断地发送消息， 发送和接收工作遵循如下规则：（1）每个发送进程每次发送一个消息，写入一个缓冲区，缓冲区大小与消息长度一样；（2）对每一个消息，Bl, B2,，Bn2都需要各接收一次，读到各自的数据区内；（3）m个缓冲区都满时，发送进程等待；没有可读的消息时，接收进程等待。试用PV操作组织正确的发送和接收操作。6. 假定由5个进程PA、PE、PC、PD、PE和三种资源A、B、C的数量分别为7、5、10。 在T0时刻若有以下分配情况：最大需求已分

4、配ABCABCPA21301 2PB347030PC314210PD259203PE222102请判断系统当时是否是安全的？此算法用在何处？起什么作用？7. 假设有如下资源分配状态如卞：进程名AllocationNeedAv-ailableABCDABCDABCDP020 112 1001020P12 1001112P211103 100P3110 10020P410002 110问：（!）请检测此时系统是否安全？写出检测过程。（2）如果此时P1提出资源请求（1、0丄0）,系统能否马上给予分配？为什么？8假定在单CPU条件下有下列要执行的作业：作业运行时间优先级1102243335作业到来的时

5、间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单 位）。（1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。（2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？（3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？9.现有3个批处理作业，第一个作业10： 00到达，需要执行2小时；第二个作业在10： 10到达，需要执行1小时；第三个作业在10： 25到达，需要执行25分钟。分别采取如 下3种作业调度算法：调度算法1:作业号到达时间开始执行时间执行结束时 间110： 0010： 0012： 00210： 1012： 0013

6、： 00310： 2513： 0013： 25调度算法2：作业号到达时间开始执行时间执行结束时 间110： 0011： 5013： 50210： 1010： 5011： 50310： 2510： 2510： 50调度算法3：作业号到达时间开始执行时间执行结束时 间110： 0010： 0012： 00210： 1012： 2513： 25310： 2512： 0012： 25（1）计算各调度算法下的作业平均周转时间。调度算法1, 3分别采用的是什么作业调度算法？10设有一组作业，它们的提交时间及运行时间如卞所示:作业号提交时间运行时间（分 钟）18： 007028： 403038： 50104

7、9： 105试问在单CPU方式下，采用响应比高者优先调度算法，作业的执行顺序是什么？11.在单CPU坏境下，设有4道作业，它们的提交时间及执行时间（单位：小时）如下：作业号提交时间运行时间（分 钟）110.02.0210.21.0310.40.5410.50.3试计算采用先来先服务调度算法（FCFS）和最短作业优先调度算法（SJF）时的平均周转时 间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。12 某系统有Rl, R2, R3三种资源，在To时刻Pl, P2, P3, P4四个进程对资源的 占用和需求情况如表1所示，此刻系统的可用资源向量为（2,1,2）,问题： 将系统中各种资源总数和此刻各进程

8、对各资源的需求数目用向量或矩阵表示出来: 如果此时Pl和P2均发出资源请求向量Request （1,0, 1）,为了保持系统安全性，应该 如何分配资源给这两个进程？说明你所采用策略的原因； 如果中两个请求立刻得到满足后，系统此刻是否处于死锁状态？表1 To时刻Pl, P2, P3, P4四个进程对资源的占用和需求情况表Maxunum demandCurrent allocationR1R2R3R1R2R3P1322100P2613411P3314211P44220P213. 假定某计算机系统有R1和R2两类可在使用资源（其中R1有两个单位，R2有一 个单位），它们被进程P1和P2所共享，且已知

9、两个进程均以申请R1 申请R2- 申请RL 释放RL 释放R2 释放所示的顺序使用两类资源。试求出系统运行过程中町能达到的死锁点，并划出死锁点的资源 分配图（或进程一资源图）。14. 已知页面走向为1、2、1、3、1、2、4、2、1、3、4,且开始执行时主存中没有页 面。若只给该作业分配2个物理块，当采用FIFO页面淘汰算法时缺页率为多少?假定现 有一种淘汰算法，该算法淘汰页面的策略为当需要淘汰页面时，就把刚使用过的页面作 为淘汰对彖，试问就相同的页面走向，其缺页率又为多少？15. 有一请求分页存储管理系统，页面大小为每页100字节。有一个50x50的整型数组 按行连续存放，每个整数占两个字节

10、，将数组初始化为0的程序描述如下：mta5050;int 1, j；for （i=0； i=49； i-H-）for （j=0； j=49； j+）aij=O；若在程序执行时内存中只有一个存储块用来存放数组信息，试问该程序执行时产生多少 次缺页中断？16. 假定某请求页式存储管理系统中，为一进程分配了内存物理块3块，考虑以下的页 面引用串：1,2,3,4,2,1,4,52,1,2,3。问：（1）若按最近最久未使用（LRU）页面置换算法，请问将发生缺页中断的次数和缺页率 （开始3页不算缺页），并画图示意。（2）若页面大小为1KB.试给出虚地址（12345）8对应的物理地址（仍用8进制表示， 假定

11、该虚页对应的内存物理块号为7）17. 假定某请求分页存储管理系统中，进程的页面引用串为：1,2,34,1,2,3,5,4,3,2,1。若 系统分配给该进程内存物理块是3块。要求：（1）若按先进先出FIFO页面置换算法，请给出发生缺页的次数F （开始的3页不算缺页）, 并画图示意。（2）若页面人小为2KB,试给出虚地址8进制数654321对应的物理地址（仍用8进制数 表示，假定该页已装在内存的物理块号为7）。18. 某段表内容如卞：段号段首地址段长度0120K40K1760K30K2480K20K3370K20K问：逻辑地址为（2, 154）的实际物理地址是多少？19. 某分页系统的逻辑地址为1

12、6位，其中高6位为页号，低10位为页内地址。请问： 这样的地址结构一页有多少字节？逻辑地址可有多少页？ 一个作业最人的使用空间是多 少？（2）逻辑地址2318, 4096, 850对应的页号、页内地址分别是多少?20. 某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB,内存为16KBo假定某 时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：页号物理块号031721138则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。21. 在某计算机系统中,其屏幕显示分辨率为640*480,若要存储一屏256彩色的图象,需要多少字节存储空间？22. 磁盘是可被多个进程

13、共享的设备，寻道算法性能影响系统的运行效率。当磁头处 在100#磁道时，有9个进程先后提出以下访问序列。请按先来先服务FCFS算法 和最短时间优先SSTF算法计算平均寻道长度（即磁头移动磁道数），并比较算法 的优略。在100磁道被访问后提出的访问序列:63、57、34、88、91、103、76、18、128.23. 当磁头处在100#磁道时，有9个进程先后提出以下访问序列。请给出从第一个请 求开始按打描的SCAN算法和循环打描CSCAN算法，计算平均寻道长度（即磁 头移动磁道数的平均值）。并说明算法的特点。在100磁道时请求访问的道号序列:63、57、34、88、91、103、76、18、12

14、8,并假 定CSCAN算法DOWN方向移动中为请求服务。24. 假设有四道作业，他们的提交时间和执行时间由下表给出。请计算在单道程序环 境下，用先来先服务调度算法（FCFS）和最短作业优先调度算法（SJF）时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。(从相对时间0开始调度)作业名提交时刻(时)执行时间(小时)A04B15C22D33E44先来先服务调度算法：平均周转时间平均带权周转时间最短作业优先调度算法：平均周转时间平均带权周转时间25. 在单道批处理系统中，假设有四道作业，它们的情况描述如下：作业号提交时间运行时间(分)开始执行时间完成时间18： 003028： 102038

15、： 20548： 3010约定系统从8： 00开始调度，要求：(1) 计算这批作业在(FCFS)先来先服务算法时的作业平均周转时间T、作业平均带权周 转时间Wo(2) 计算这批作业在(SJF)短作业优先算法时的作业平均周转时间T、作业平均带权周转时 间Wo26. 假设有一个计算进程CP和一个打印进程PP,进程CP将计算结果送入由5个缓冲区组成的缓冲池，进程PP从该缓冲区中取出数据并打印。为实现进程同步，设 置信号量SC、SP,送数指针in、取数指针out。同步算法如下：stmct semaphore SC,SP=5,O;message buffers5;iiit iii,out=0,0;mes

16、sage x、y;cobegmvoid CP() wlule (TRUE) 计算下一个数据到X； ：buffers in=x; ： ；void PP() while (TRUE) ：y=buffersout; ；打印y中的数据；coend问：(1)指出信号量sc、SP初值的物理意义？(2)要求打印进程打印的数据与计算进程计算的数据个数、次序完全一致，在括号内填 入有关的语句，完善程序。27. 下面是用信号量机制解决生产者一一消费者问题需要完善的程序：stmct semaphore mutex,SP.SC=hn.O:message buffers n:iiit iii,out:=050;mess

17、age x.y：cobegmvoid P() wlule (TRUE) 生产一个消息送X；p (SP)； ；buffers in=x;mod n;V(mutex); ；void C() wlule (TRUE)P(SC)；p(mutex);y=buffersout;out=(out+l) % n; ； ；消费y中的消息；coend问：(1)指出信号mutex、SP、SC初值的意义？(2)在松号内填入有关的语句完善上述程序。28. 多个进程共享一个文件，其中只读文件的称为读者，只写文件的称为写者。读者 可以同时读，但写者只能独立写。请：(1) 说明进程间的相互制约关系，应设置哪些信号屋？(2)

18、用P、v操作写出其同步算法。(3) 修改上述的同步算法，使得它对写者优先，即一旦有写者到达，后续的读者必 须等待。而无论是否有读者在读文件。29. 有一个仓库，可以存放A和E两种产品，但要求：(1) 每次只能存入一种产品：(2) -NA产品数量一E产品数量VM。其中，N和M是正整数。试用P、v操作描述产品A与产品E的入库过程。30. 某页式虚拟存储管理系统的物理空间共3K,页面人小为1K, 一进程按下列地址顺序进行引用：3635,3632,1140,3584,2892,3640,0040,2148,1700,2145,3209,0000,1102,1100o 如果内 存中尚未装入任何页。请给出使用LRU算法时的缺页次数，并与FIFO时的情况 进行比较