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      1. 操作系統期末測試試題 - 下載本文

        問題: (共9分,每小題3分) 1. T0時刻是否為安全狀態?為什么? 2. 若這時P4請求資源(1,2,0),是否能實施資源分配?為什么? 3. 在上面的基礎上,若進程P3請求資源(0,1,0),是否能實施資源分配?為

        什么?

        T0時刻系統狀態

        P1 P2 P3 P4 P5

        剩余資源數 R1 3 R2 3 R3 0 已分配資源數量 R1 R2 R3 0 0 1 2 0 0 0 0 3 1 1 5 0 3 3 最大資源需求量 R1 R2 R3 0 0 1 2 7 5 6 6 5 4 3 5 0 6 5

        解:(共9分,每小題3分) 1. T0時刻是安全的,安全序列為:P1,P4,P5,P2,P3 2. P4請求資源(1,2,0),根據銀行家算法,預分配后系統是安全的,安全

        序列為:P1,P4,P5,P2,P3 3. P3請求資源(1,1,0),根據銀行家算法,預分配后系統不安全,所以不

        能實施資源分配。 9.一個進程的大小占5個頁面,每頁的大小為1K,系統為它分配了3個物理塊。當前進程的頁表如圖所示:(共8分)

        塊號 存在位P 訪問位R 修改位M 0x1C 1 1 0 0x3F 1 1 1 - 0 0 0 0x5D 1 0 0 - 0 0 0

        1. 有那些頁面不在內存?(2分) 2. 請分別計算進程中虛地址為0x3B7、0x12A5、0x1432單元的物理地址(用

        十六進制表示),并說明理由。 (6分)

        解:(共8分)

        不在內存的是第2和4頁(按頁號),或第3和5頁(按序號)。 (2分)

        0x3B7的物理地址=0x 73 B7 (2分)

        0x12 A5的物理地址=0x 176 A5,缺頁,換出第三頁。 (2分) 0x1432地址越界,出錯。 (2分) 10.系統運行有三個進程:輸入進程、計算進程和打印進程,它們協同完成工作。輸入進程和計算進程之間共用緩沖區buffer1,計算進程和打印進程之間共用緩沖區buffer2。輸入進程接收外部數據放入buffer1中;計算進程從buffer1中取出數據進行計算,然后將結果放入buffer2;打印進程從buffer2取出數據打印輸出。

        用算法描述這三個進程的工作情況,并用wait和signal原語實現其同步操作。(共8分) 解:(共8分)

        解答:輸入進程、計算進程和打印進程之間的同步問題描述如下:

        var:mutex1,mutex2,empty1,empty2,full1,full2:=1,1,1,1,0,0; InP:begin repeat

        wait(empty1); wait(mutex1);

        input a data from keyboard;

        Add to buffer1; signal(mutex1); signal(full1); until false end

        CalP:begin repeat

        wait(full1); wait(mutex1);

        Take a data form buffer1; Add to ch1; signal(mutex1); signal(empty1); calculate ch1; wait (empty2); wait(mutex2);

        Take a data form ch1; Add to buffer2; signal (mutex2); signal (full2);

        until false end

        OutP:begin repeat

        wait(full2);

        wait(mutex2);

        Take a data from buffer2; Add to printer controler; signal(mutex2); signal(empty2); start printer;

        until false end

        (評分標準:信號量設置2分,輸入進程、計算進程、打印進程各2分)

        11.在一個請求分頁系統中,有一個長度為 5 頁的進程,假如系統為它分配 3 個物理塊 ,并且此進程的頁面走向為 2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2。試用 FIFO 和 LRU 兩種算法分別計算出程序訪問過程中所發生的缺頁次數。(10分) 解:FIFO:

        2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 第1頁 2 2 2 5 5 5 3 3 3 第2頁 3 3 3 2 2 2 5 5 第3頁 1 1 1 4 4 4 2

        缺頁中斷次數 = 6

        LUR:

        2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 第1頁 2 2 2 2 5 5 5 3 第2頁 3 3 5 2 3 3 5 第3頁 1 1 4 4 2 2

        缺頁中斷次數 = 5

        12. 進程 A1,A2,?,An 通過 K 個緩沖區向進程 B1,B2,?,Bm 不斷地發送消息。發送和接收工作遵循如下規則: 1. 每個發送進程一次發送一個消息,寫入緩沖區,緩沖區大小與消息長度

        一致; 2. 對每個消息,B1,B2,?,Bm 都需接收一次,讀入各自的數據區內; 3. K 個緩沖區都滿時,發送進程等待,沒有可讀的消息時,接收進程等待。 試用 wait 和 signal 原語操作組織正確的發送和接收操作。(10分) 解: BEGIN

        Integer Mutex, Avail[n], Full[m]; Integer I;

        Mutex:=1;

        FOR i:=1 TO m DO BEGIN

        Avail[I] := k; Full[I] := 0; END

        PROCEDURE Send(K) Integer I; BEGIN

        13.一個進程的大小為5個頁面,為它分配了四個物理塊。當前每個塊的情況如下表所示(都為十進制數,且從0開始計數。)。當虛頁4發生缺頁時,使用下列的頁面置換算法,哪一個物理塊將被換出?并解釋原因.(10分) 頁號 塊號 加載時間 訪問時間 訪問位R 修改位M 2 0 60 161 0 1 1 1 130 160 0 0 0 2 26 162 1 0 3 3 20 163 1 1

        1. IFO算法 2. LRU算法 3. CLOCK算法

        4. 當頁面的訪問串為:“4,0,0,0,2,4,2,1,0,3,2”的OPT算法 解:1.換出第3號虛頁,因為它加載的時間最早; 2.換出第1號虛頁,因為它最近最久沒被訪問;

        3.換出第1號虛頁,因為它最近既沒被訪問,又沒被修改; 4.換出第3號虛頁,因為它離訪問點最遠。

        14. 用整型信號量描述在哲學家進餐問題中,至多允許4個哲學家同時進餐的算法。(10分)

        解:public class diningphilosophers {

        semaphore [] fork = new semaphore [5] (1); semaphore room = new semaphore (4); int i;

        void philosopher (int i) { while (true) think();

        wait (room); wait (fork[i]);

        wait (fork [(i+1) % 5]); eat();

        signal (fork [(i+1) % 5]); signal (fork[i]);

        signal (room); } void main() {

        parbegin (philosopher (0), philosopher (1), philosopher (2), philosopher (3), philosopher (4)); } }

        15.考慮一個有150個存儲器單元的系統,如下分配給三個進程: 進程

        最大

        占有

        ———————————————————— 1 2 3

        使用銀行家算法,以確定下面的任何一個請求是否安全:

        a.第4個進程到達,最多需要60個存儲單元,最初需要25個單元; b.第4個進程到達,最多需要60個存儲單元,最初需要35個單元; 如果安全給出安全序列;若不安全給出結果分配簡表。(10分) 解:進程 最大 占有 尚需 可用 ———————————————————————— 1 70 45 25 25 2 60 40 20 3 60 15 45 4 60 25 35 安全序列為:1、2、3、4

        所以系統是安全的,可以進行分配。 b.

        進程 最大 占有 尚需 可用 ———————————————————————— 1 70 45 25 15 2 60 40 20 3 60 15 45 4 60 35 25

        當前可用的資源不夠任何一個進程運行完畢,所以不安全。

        70 60 60

        45 40 15

        16、(8分)在某采用頁式存儲管理的系統中,所有作業執行時依次訪問的頁號

        是:1,2,3,4,3,1,5,4,6,2,1,2,5,7,3,2,4 假定開始時先把前4頁裝入內存。要求完成: (1)先進先出調度算法,作業執行過程中會產生________次缺頁中斷。依次淘

        汰的頁號是____________。 (2)最近最少使用算法時,作業執行過程中會產生________次缺頁中斷。依次





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