操作系统例题分析(2)

综合题：

信号量问题

1. 三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N(N>0)个单元的缓冲区，P1每次用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区某一空单元中，P2每次用getodd()从缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数，P3每次用geteven()从缓冲区中取出一个偶数并用counteven()统计偶数个数，用信号量实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。

2. 一售票厅只能容纳300人，当少于300人时，可以进入；否则，需在外等候。若将每一个购票者作为一个进程，请用P、V操作编程，并写出信号量的初值。

3. 有一个空笼子，一次只能放入一只动物，有农民、猎人、饭店人员、动物园人员，农民负责向笼中放入羊，猎人负责向笼中放老虎，饭店人员取笼中羊，动物园人员取笼中老虎，用wait signal原语写出这四种人员并发执行的过程。 4. 读者-写者问题 哲学家问题 5. 用信号量描述前驱图

作业（进程）调度算法

1.先来先服务、短作业优先、高响应比优先，时间片轮转

例如：有三个作业A（到达时间8:50，执行时间1.5小时）、B（到达

时间9:00，执行时间0.4小时）、C（到达时间9:30，执行时间1小时）。当作业全部到达后，单道批处理系统按照先来先服务、短作业优先、响应比高者优先算法进行调度，每种算法作业被选中的次序是什么，平均周转时间和平均带权周转时间是多少。

进程 A B C

到达时间 8:50 9:00 9:30 运行 时间 1.5 0.4 1 银行家算法问题：

最大需求矩阵，已分配矩阵、还需要矩阵、可用资源向量，资源总数之间关系

例如： 设系统中有三种类型的资源（A、B、C）和五个进程（P1、P2、P3、P4、P5），A资源的数量为17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如表1和表2所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。 (1) T0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？为什么？

(4) 在③的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），是否能实施资源分配？为什么？

表4.1 T0时刻系统状态

进程 P1 P2 最大资源需求量 A 5 5 B 5 3 C 9 6 已分配资源数量 A 2 4 B 1 0 C 2 2 P3 P4 P5 4 4 4 0 2 2 11 5 4 4 2 3 0 0 1 5 4 4 表4.2 T0时刻系统状态 剩余资源数 A B C 2 3 3

资源分配图的画法及化简问题（判断是否死锁）

如:系统共有R1类资源3个，R2类资源4个，P1占有R1类2个，P2占有R2类资源3个，P1请求R2类资源2个，P2请求R1类资源2个,画资源分配图，化简 存储管理问题 1、页式管理地址转换

（1）若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011(D)，2148(D)，3000(D)，5012(D), 03A6(H),06B7(H)转化为相应的物理地址（注：此处块号即为页面号）。

页号 0 1 2 3

（2）某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。试问：

块号 2 3 1 6 （1）逻辑地址的有效位是多少？ （2）物理地址需要多少位？

（3）假定某时刻系统用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，试将虚地址0A5C和093C变换为物理地址。

2、段式管理地址转换

如：在某段式存储管理系统中，有一作业的段表如下表所示，求逻辑地址[0，50]，[1，60]，[2，90]，[3，20]对应的主存地址（按十进制）

（其中方括号中的第一个元素为段号，第二个元素为段内位移） 段号 0 1 2 3

3、页面置换算法

若某进程分得4个内存块（初始时为空），现对1、2、3、4、5、3、4、1、6、7、8、7、8、9、7、8、9、5、4、5、4、2，分别按照最佳置换算法、先进先出、最近最久未使用算法计算缺页次数.

磁盘调度算法

先来先服务、最短寻道时间优先、扫描算法、循环扫描 如:书上194-197页 文件管理

1. 在UNIX中，假定盘块的大小为1KB，每个盘块号占4字节，索引节点中磁盘地址信息如下表所示，将下列文件的字节偏移量转换为物理地址：（1）9000 （2）14000 （3）350000

段长 150 50 120 100 主存起始地址 状态 500 850 900 1 1 1 0

解答：

计算字节偏移量9000的逻辑块号和块内偏移量： 逻辑块号为：INT[9000/1024]=8 块内偏移量为：9000-8*1024=808

逻辑块号小于8，因此该块为直接块，由图知物理块号为367，块内偏移量为808；

计算字节偏移量14000的逻辑块号和块内偏移量： 逻辑块号为：INT[14000/1024]=13 块内偏移量为：14000-13*1024=688 因10≤13<266,该块为一次间接块。 其物理块号为952，块内偏移量为688；

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