操作系统练习题及答案精简版.doc

操作系统练习题一、填空题：1、在多道程序设计中，进程之间存在着两种不同的制约关系： _互斥_和_同步_。2、只有采用_动态_重定位技术，程序在内存中才可浮动。3、在分页、分段存储管理中，访问一条指令或数据时需要访问内存_2_次，为加快这个访问过程需引入_快表_。4、凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用_缓冲_技术。5、活动头磁盘的访问时间包括_寻道_时间、_旋转延迟_时间和_数据传输_时间。6、一个单CPU系统中有N个进程，则在就绪队列中进程的个数最多可能为N-1 。7、Spooling系统由输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区和输入进程和输出进程3个部分组成。8、文件按物理结构可分为 顺序 文件、 链接 文件和 索引 文件。9、若信号量S的初值为1，当前值为-4，则表示有_4_个阻塞进程。10、虚存的应用需求是_对物理内存实现逻辑扩充_。11、凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用_缓冲_技术。12、进程是由_程序段_、_数据段_和_PCB_3部分组成。13、存储管理的4个功能是：_内存的分配与回收、地址转换、内存共享与保护和内存扩充。14、在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中_低地址_的空闲区，从而保留了高地址_部分的大空闲区。15、按信息的交换单位，设备可分为_字符_和_块_两类，打印机属于_字符_设备。16、_文件控制模块（FCB）_是文件存在的标志，它记录了系统管理文件所需要的全部信息。17、文件系统中最基本的目标是实现文件的_按名存取_，这主要是通过文件系统的_目录_管理功能实现的。18、一个单处理器系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有_4_，最少有_0_个。19、在一个实分页存储管理系统中，页面大小为2K。现在有3个进程需进入内存，它们的地址空间大小分别为3.5KB、9KB、4.3KB，则系统共计为它们分配内存_20_KB；若页的大小为4KB，则这3个进程共计产生的碎片合计_7.2_KB。20、引起中断发生的事件称为_中断源_。21、常用的I/O控制方式有程序直接控制方式、_中断_控制方式、_DMA_控制方式和_通道_控制方式。22、一个作业运行时间假定为1小时，它在系统中等待了2 小时，则该作业的响应比是_3_。23、如果系统中所有作业是同时到达的，则使作业平均周转时间最短的作业调度算法是_短作业优先_。24、_作业_调度是处理机的高级调度，_进程_调度是处理机的低级调度。25、现代操作系统的两个最基本的特征是_并发执行_和_资源共享_。26、可将文件系统的模型分为三个层次，依次是_对象及其属性_，对对象操纵和管理的软件集合，_文件系统的接口 。27、操作系统是计算机系统中的一个_系统软件_，它管理和控制计算机系统中的_软件和硬件资源_。28、从用户的角度出发，调度方式和算法的选择应考虑四个方面，即_周转时间短_，_响应时间快_，截止时间的保证和_优先权准则_。29、10为了提高磁盘的读写速度，在内存中建立了磁盘缓冲区。30、在操作系统中，一种用空间换取时间的资源转换技术是_SPOOLing系统_。二、选择题：1、操作系统的主要功能是管理计算机系统中的（ C ）。 C.资源2、分时系统为使多个用户能够同时与系统交互，最关键的问题是（ D ）。D.能在较短的时间内，使所有用户程序都能得到运行3、在下列系统中，（ D ）是实时控制系统。 D.火箭飞行控制系统4、下面关于并发性的论述中（ C ）是正确的。C.并发性是指若干事件在同一时间间隔内发生5、采用（D。微内核）结构时，将OS分成用于实现OS最基本功能的内核和提供各种服务的服务器两个部分。6、下面哪一项不是操作系统的基本功能？（ D.电子邮件）7、在批处理系统中，导致进程创建的典型事件是（ B ）。B作业调度8、由系统专门为运行中的应用进程创建新进程的事件是（ D ）。D提供服务9、在创建进程时，（C ）不是创建所必需的步骤。C为进程分配CPU 10、下列算法中，（ B 时间片轮转法）只能采用抢占调度方式。11、如果为每一个作业只建立一个进程，则为了兼顾短作业和长时间等待的作业，应采用（ D高响应比优先调度算法）。12、采用（ B.固定分区）存储管理方式，系统不会产生抖动现象。13、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（ A逻辑设备名）。14、用户可以调用（A关闭）文件操作来归还文件的使用权。15、若文件的物理结构采用连续结构，则文件控制块中有关文件物理位置的信息应包括（ B ）。B文件首块号和文件长度 16、对磁盘而言，输入输出操作的信息传送单位为（ C 块）。17、在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印数据首先被送到（ BB磁盘固定区域 ）。18、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（ C缓冲技术 ）。19、在下列存储管理方案中，不适应于多道程序设计的是（ A.单一连续分配）。20、在分页存储系统中，页表是由（ B .操作系统）建立的。21、为了提高吞吐量，系统总是想方法缩短用户作业的（ A ）。A周转时间22、分时系统的响应时间（及时性）主要是根据（D用户所能接受的等待时间）确定的。 23、实时系统的响应时间是由（C控制对象所能接受的时延 ）确定的。24、（ B .PCB）是进程存在的惟一标志。25、在下列系统中，（ B ）是实时信息系统。B民航售票系26、为使进程由静止就绪变为活动就绪，应利用（ C ）原语。Cactive 27、在一个单处理机系统中，存在5个进程，则最多有（ A ）个进程处于阻塞状态。A528、（ B ）是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔。B周转时间29、产生死锁的四个必要条件是互斥条件、（ C ）、不剥夺条件和环路条件。C请求和保持条件 30、我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了使作业的平均周转时间最短，应采用（ D ）。D短作业优先算法31、下述解决死锁的方法中，属于死锁避免策略的是（ A ）。A银行家算法 32、死锁的预防是通过破坏死锁产生的四个必要条件来实现的。下列方法中，（ B ）破坏了“请求与保持”条件。B一次性分配策略33、从下面关于安全状态和非安全状态的论述中，（ D ）是正确的论述。D安全状态是没有死锁的状态，非安全状态是可能有死锁的状态。34、在虚拟分页存储管理系统中，凡未装入过的页面都应从（ B ）调入内存.B.文件区35、通道是一种（ C ）。CI/O专用处理器36、从用户角度看，引入文件系统的主要目的是（ D ）。D实现对文件的按名存取37、在执行signal操作时，信号量的值应当加1，当其值为（ D ）时，应唤醒阻塞队列中的进程。D小于等于038、用信号量S实现对系统中4台打印机的互斥使用，S.value的初值应设置为（ C ）。 C439、操作系统是一种（ B ）。B.系统软件40、推动微机OS发展的主要动力是（ B ）。B.计算机硬件的不断更新换代41、操作系统中的（ D ）管理主要是对进程进行管理。D.处理机42、操作系统有多种类型：允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为（ B ）。B分时操作系统43、为实现多道程序设计需要有（ A ）。A更大的内存 44、在多道批处理系统中，为了充分利用各种资源，系统总是优先选择（ D ）多个作业投入运行。D.计算型和I/O型均衡的45、在可变分区存储管理中，最佳适应算法将空闲区在空闲区表中按（ A ）次序进行排列。A.容量递增46、为使进程由活动就绪转变为静止就绪，应利用（ B ）原语。Bsuspend 47、在批处理系统中，导致进程创建的典型事件是（ B ）。B作业调度 48、如果为每一个作业只建立一个进程，则为了使短作业、长作业及交互作业用户都比较满意，应采用（ C ）。C多级反馈队列调度算法49、4个进程共享同一种临界资源，且每个进程需要7个这样的资源就可以运行完毕，系统最少需要( A )个这种资源才不会产生死锁。A2550、系统产生死锁是指（ D ）。D若干进程等待被其他进程所占用而又不可能被释放的资源51、产生死锁的基本原因是系统资源不足和（ A ）。A进程推进顺序不当52、很好地解决碎片问题的是（ A ）存储管理。A.分页53、在操作系统中，用户程序申请使用I/O设备时，通常采用（ B ）。B逻辑设备名 54、文件系统管理文件最重要的依据是（ D ）。D文件目录55、在计算机中配置操作系统的主要目标是（ B ）。B提高系统资源的利用率56、操作系统主要为用户和用户程序完成所有（ B ）的工作。B.与硬件相关而与应用无关57、（ D ）不是操作系统关心的主要问题。D.高级程序设计语言的编译58、在OS中采用多道程序设计技术，能有效地提高CPU、内存和I/O设备的（ D ）。D.利用率59. 如果 I/O 设备与存储设备间的数据交换不经过CPU来完成，则这种数据交换方式是（c）。c. DMA方式 60、推动批处理操作系统形成发展的主要动力是（ B ）。B.提高系统资源利用率61、进程由就绪到（ C ）是由进程调度所引起的。C执行 62、在一个单处理机系统中，存在5个进程，则最多有（ B ）个进程处于就绪队列。B4 63、作业调度是从处于（ C ）状态的队列中选取作业投入运行。C后备 64、为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ C ）。C优先权调度65、系统运行银行家算法是为了（ B ）。B避免死锁66、在磁盘上确定物理块所在位置必须给出的参数依次是（ A ）。A盘面号、磁道号、扇区号67、以下（ B ）磁盘调度算法可能导致某些进程发生“饥饿”现象。BSSTF 68、以下文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的是（ A ）结构。A连续69、在执行signal操作时，信号量的值应当加1，当其值为（ D ）时，应唤醒阻塞队列中的进程。D小于等于070、在（C）的控制下，计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据，并做出响应。C实时操作系统 71、进程的三个基本状态是就绪、执行、（B）。 B阻塞 72、在多道批处理、分时和实时三种类型的操作系统中，都设置了（C）C进程调度73、在分时系统中，导致进程创建的典型事件是（B）。B用户登录74、一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长是（ C ）。 C.224字节75、下列属于独占设备的是（ B ）。B打印机76、缺页中断属于（ B ）中断。B程序性中断77有5个进程共享同一程序段,而每次最多允许三个进程进入该程序段,若用P、V操作作同步机制,则记录型信号量S的取值范围为(C)。C3,-2 78. 若记录型信号量S的初值为21，当前值为-7，则表示有（ D ）等待进程。D7个79.三个进程A、B、C对某类资源的需求量分别是7个、8个和3个，且目前已分别得到了3个、3个和2个。为保证系统的安全，该系统目前剩余的资源至少是( B )B.2个80系统有某类资源20个，供若干进程共享。若每个进程申请该类的资源量不超过4个，为保证系统的安全，应限制共享该类资源的进程数最多不超过（D）D6个81.段页式存储管理中，每取一条指令或取一个操作数最多要( C )次访问主存。C.3 82.假设有编号为1、2、3、4四个空闲区，大小分别为16K、24K、15K、30K，现要申请15K的主存空间，采用最坏适应算法，则申请到的空闲区编号为( D )D.483.在分页存储管理方式中，若系统页面大小为64KB，逻辑地址为51111B，则其页号是（ A ）。A. 0 84. 假定某分页存储管理的系统中，内存容量为16MB，被分成64块，块号为0，1，2，.，63。则逻辑地址中的页内地址应用（D）位表示。D. 18 85.某计算机系统中有 8 台打印机，有 K 个进程竞争使用，每个进程最多需要 3 台打印机。该系统可能会发生死锁的 K 的最小值是（C）C.4 86分区分配内存管理方式的主要保护措施是（A）A界地址保护87.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（B）B.索引结构88.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是（A）A文件控制块 89用作业控制语言编写作业控制说明书主要用在（ C ）系统。C批处理90.在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争( D )而产生死锁。D.CPU91.五个哲学家就餐问题中，为保证不发生死锁，可限定同时要求就餐人数最多不超过（C）C.4个92在实时系统中采用的进程调度算法是（ B）B最高优先级调度算法93段页式存储管理中的地址格式是（C）地址。C二维94.支持程序浮动的地址转换机制是( D ) D.动态重定位95关于虚拟存储管理技术，除了需要有一个作业表以外，正确的说明是（B）B页式存储管理需要为每一个作业提供一个页表96.可变分区管理方式的存储保护措施是：若绝对地址满足（ B ），则允许访问该主存单元。B.分区始址绝对地址分区始址+分区长度97.在页式存储管理中，假定访问主存的时间为200毫微秒，访问高速缓冲存储器的时间为40毫微秒，高速缓冲存储器为16个单元，查快表的命中率为90%，则按逻辑地址转换成绝对地址进行存取的平均时间为( A )A.256毫微秒98关于分区存储管理，说明正确的是（A）A一个分区的存储管理只适用于单用户的情况99. 分页式存储管理中，地址转换工作是由（ A）完成的。A、硬件100 缓冲技术的缓冲池在（a）中.a. 主存三、问答题1、什么是多道程序设计，多道程序设计技术的特点是什么？答：多道程序设计是把一个以上的程序同时放在内存中，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机时间和外部设备以及其他资源。多道程序设计技术的主要特点是：多道、宏观上并型、微观上串行。多道是指计算机内存中同时存放多道相互独立的程序；宏观上并行是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中；微观上串行是指在单处理机环境中，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。2、简述缺页中断与一般中断的区别。答：（1）缺页中断是指在指令执行期间（发现所要访问的指令或数据不在内存时）产生和处理中断信号的；而一般中断是在CPU刚刚执行完一条指令后捕获（若有中断请求到达时）和相应中断的。（2）一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断。如一条读取数据的多字节指令，指令本身可能跨越两个以上页面，若该指令后一部分所在页面不在内存，则该指令的执行至少要产生两次缺页中断。另外，缺页中断是不可屏蔽的。3、设备驱动程序通常要完成哪些工作？答：设备驱动程序一般要完成以下工作：（1）接收用户的输入输出请求，并按设备控制器的要求进行格式转换。（2）检查输入输出请求的合法性和设备状态的可用性，把相应的设备分配给请求队列中的队首进程。（3）构造输入输出程序，或者在配有通道的系统中构造通道程序。（4）启动设备进行输入输出操作。（5）处理来自设备或通道的中断请求。4、一个文件有两个名字与一个文件有两份拷贝有什么不同？答：对于一个文件有两份拷贝的情况，如果一份拷贝改变了，则另一份拷贝可能仍未改变，还是原样的，从而造成两份拷贝内容不一致；而对于一个文件有两个名字的情况，只要改变了与其中一个名字相关联的文件，就必将同时改变了另一个名字关联的文件，因为这两个名字指向的是同一个文件。5、从资源管理的角度出发，简述操作系统的功能。答：操作系统的主要功能包括处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口。（1） 处理机管理（即进程管理） 在多道程序环境下，处理机的分配和运行都是以进程为基本单位的，对处理机的管理可归纳为对进程的管理，它包括进程控制、进程调度、进程同步和进程通信。（2） 存储管理存储管理的功能是为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，并提高存储器的利用率，它主要包括地址重定位、存储分配、存储保护和存储扩充。（3） 设备管理计算机系统硬件除了CPU和主存，其余几乎都属于外部设备。外部设备种类繁多，物理特性相差甚大，设备管理往往很复杂。设备管理主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理、设备独立性和虚拟设备。（4） 文件管理 软件资源的管理称为文件管理，文件管理主要包括目录管理、文件读/写管理、文件存区控制管理。（5） 用户接口 操作系统必须为用户或程序员提供相应的接口，使其通过这些接口达到方便使用计算机的目的。操作系统为用户提供了命令接口和程序接口。6、临界区的使用原则是什么？答：（1）空闲让进。当无进程处于临界区时，表明临界资源处于空闲状态，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。（2）忙则等待。当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，因而其他试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。（3）有限等待。对要求访问临界资源的进程，应保证在有限时间内能进入自己的临界区，以免陷入“死等”状态。（4）让权等待。当进程不能进入自己的临界区时，应立即释放处理机，以免进程陷入“忙等”。7、试述分区存储管理中的首次适应算法、最佳适应算法的原理，并比较其优、缺点。答：首次适应算法把空闲分区按照地址由低到高的顺序排列；最佳适应算法则把空闲分区按照容量由小到大的顺序排列。首次适应算法尽可能分配低地址空间，而保留高地址部分给作业或进程用，但每次查找都要从低地址部分开始，这增加了查找可用空闲分区的开销。最佳适应算法尽可能留下较大的空闲分区分配给作业或进程，它每次为作业或进程分配内存时，总是把既能满足要求又最小的空闲分区分配给作业或进程，但可能导致最后留下许多很小的无法利用的空闲区，即碎片。8、引入Spooling系统有哪些好处？答：(1)提高了I/O的速度：原来对输入和输出设备操作,现在对磁盘操作。(2)将独占设备改造为共享设备：由于SPOOLing技术把所有用户进程的输出都送入输出井,然后再由输出进程完成打印工作,而输出井在磁盘上,为共享设备。这样SPOOLing技术就把打印机等独占设备改造为共享设备。(3)实现了虚拟设备功能：由于SPOOLing技术实现了多个用户进程共同使用打印机这种独占设备的情况,从而实现了把一个设备当成多个设备来使用的情况,即虚拟设备的功能。9、什么是设备独立性？引入设备独立性有哪些好处？答：(1)设备独立性也称设备无关性，指应用程序与实际使用的物理设备无关，亦即它独立于具体的物理设备。用户程序中使用逻辑设备，由操作系统完成逻辑设备到物理设备的映射。(2)引入设备独立性可带来三个方面的好处：设备分配的灵活性、易于实现I/O重定向、方便用户编程。10、某系统有同类资源m个，可并发执行且共享该类资源的进程最多n个，而每个进程申请该类资源的最大数量为x(1xm),只要不等式n(x-1)+1 m成立，则系统一定不会发生死锁。请解释说明为什么？回答：因为每个进程申请该类资源的最大数量为x，最坏情况下是每个进程都得到了（x-1）个资源，现在都在申请自己所需的最后一个资源，只要系统中至少有一个资源就可以使其中一个或多个进程得到所需的全部资源。在它们执行结束后归还的资源可供其他进程使用，因而不可能发生死锁11、进程和程序的主要区别是什么？答：进程与程序是两个截然不同但又有联系的概念。这可以从四个方面来看。从定义上看，进程是程序的一次执行过程，而程序是一组指令的有序集合；进程具有动态性、并发性、独立性和异步性等，而程序不具有这些特性；从进程结构上看，它包含程序、数据和PCB；进程和程序并非一一对应。12、为什么在页式存储管理系统中常采用局部页面置换？答：因为若系统采用了局部页面置换，则当某进程发生缺页时，只能从该进程所在内存的那一部分页面中选出一页换出，不允许从其他进程处得到新的内存块。这样，一个进程的缺页不会影响其他进程，即使发生了抖动，影响也不大，不会引起其他进程产生抖动，从而可把抖动限制在某个较小的范围之内。13、为什么要引入缓冲技术？答：为了缓解CPU与I/O设备速度不匹配的矛盾、为了减少外设中断CPU的次数、为了提高CPU与I/O设备间的并行性。14、什么是多道程序设计，多道程序设计技术的特点是什么？答：多道程序设计是把一个以上的程序同时放在内存中，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机时间和外部设备以及其他资源。多道程序设计技术的主要特点是：多道、宏观上并型、微观上串行。多道是指计算机内存中同时存放多道相互独立的程序；宏观上并行是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中；微观上串行是指在单处理机环境中，内存中的多道程序轮流地占有CPU，交替执行。15、分页和分段的主要区别是什么？答：（1）页是信息的物理单位，页的内容通常无完整意义；而段是信息的逻辑单位，段的内容具有完整的逻辑意义。分页是静态分区技术，而分段是动态分区技术。（2）页的大小固定且由操作系统决定；而段的长度不固定，决定于用户所写的程序；常由编译器根据信息的性质来划分。分页为省内存，分段为满足编程需要。（3）分页的作业地址空间是一维线性的；而分段的作业地址空间是二维的。16、什么叫进程同步和互斥？举例说明答：进程同步是在几个进程合作完成一项任务时，体现各进程相互联系相互协调的关系。例如：A、B两个进程合作通过缓存区输出数据。把两个以上进程不能同时访问临界区的工作规则称为进程互斥。例如：两个进程同时使用打印机17、进程调度中“可抢占”和“非抢占”两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？可抢占式会引起系统的开销更大。 可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先数（权）的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。18、试比较进程调度与作业调度的不同点。 （1）作业调度是宏观调度，它决定了哪一个作业能进入主存。进程调度是微观调度，它决定各作业中的哪一个进程占有中央处理机。 （或）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。 （2）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。 四、应用题1、三个进程 P1、P2、P3 互斥使用一个包含 N（N0）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（）从该缓冲区中取出一个奇数并用 countodd（）统计奇数个数；P3 每次用 geteven（）从该缓冲区中取出一个偶数并用 counteven（）统计偶数个数。请用信号量机制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。要求用伪代码描述。答：定义信号量S1控制P1与P2之间的同步；S2控制P1与P3之间的同步；empty控制生产者与消费者之间的同步；mutex控制进程间互斥使用缓冲区。程序如下： Var s1=0,s2=0,empty=N,mutex=1; Parbegin P1:begin X=produce(); /*生成一个数*/ P(empty); /*判断缓冲区是否有空单元*/ P(mutex); /*缓冲区是否被占用*/ Put(); If x%2=0V(s2); /*如果是偶数，向P3发出信号*/ else V(s1); /*如果是奇数，向P2发出信号*/ V(mutex); /*使用完缓冲区，释放*/ end. P2:begin P(s1); /*收到P1发来的信号，已产生一个奇数*/ P(mutex); /*缓冲区是否被占用*/ Getodd(); Countodd():=countodd()+1; V(mutex); /*释放缓冲区*/ V(empty); /*向P1发信号，多出一个空单元*/ end. P3:begin P(s2) /*收到P1发来的信号，已产生一个偶数*/ P(mutex); /*缓冲区是否被占用*/ Geteven(); Counteven():=counteven()+1; V(mutex); /*释放缓冲区*/ V(empty); /*向P1发信号，多出一个空单元*/ end. Parend. 2、某寺庙，有小和尚、老和尚若干庙内有一水缸，由小和尚提水入缸，供老和尚饮用水缸可容纳 30 桶水，每次入水、取水仅为1桶，不可同时进行。水取自同一井中，水井径窄，每次只能容纳一个水桶取水。设水桶个数为5个，试用信号灯和 PV 操作给出老和尚和小和尚的活动。 解：semaphore empty=30; / 表示缸中目前还能装多少桶水，初始时能装 30 桶水 semaphore full=0; / 表示缸中有多少桶水，初始时缸中没有水 semaphore buckets=5; / 表示有多少只空桶可用，初始时有 5 只桶可用 semaphore mutex_well=1; / 用于实现对井的互斥操作 semaphore mutex_bigjar=1; / 用于实现对缸的互斥操作 young_monk() while(1) P(empty); P(buckets); go to the well; P(mutex_well); get water; V(mutex_well); go to the temple; P(mutex_bigjar); pure the water into the big jar; V(mutex_bigjar); V(buckets); V(full); old_monk() while() P(full); P(buckets); P(mutex_bucket); get a bucket; V(mutex_bucket); P(mutex_bigjar); get water; V(mutex_bigjar); V(buckets); V(empty); 3、桌子上有一只盘子,盘子只能放入一只水果。爸爸专向盘中放苹果,妈妈专向盘中放桔子,儿子专等吃盘中的桔子,女儿专等吃盘中的苹果。试用P、V操作完成上述四个进程？答所用信号量设置如下：1）互斥信号量S，初值为1，表示盘子是空的，爸爸和妈妈可以互斥地向盘中放水果。2）同步信号量SO，初值为0，表示妈妈尚未把橘子放入盘中，用来同步妈妈和儿子的活动。3）同步信号量SP，初值为0，表示爸爸尚未把苹果放入盘中，用来同步爸爸和女儿的活动。使用信号量机制的四个进程的同步描述如下：var S,SP,SO:samaphore:=1,0,0;beginparbegin爸爸：begin L1:have an apple; P(S);盘子 Put an apple; V(SP);苹果 Go to L1;End妈妈：begin L2:have an orange; P(S);盘子 Put an orange; V(SO);桔子 Go to L2;End儿子：begin L3:P(SO);桔子 get an orange; V(S);盘子 eat an orange; go to L3;end女儿：begin L4:P(SP);苹果 get an apple; V(S);盘子 eat an apple; go to L4;endparendend4、某幼儿园举行趣味活动，每两个小朋友一组。重复做如下活动：一个小朋友负责用一个小桶在A沙堆取沙子，然后倒入一大盆中，另一小朋友负责用一个小桶从大盆中取沙子倒入B沙堆。大盆最多能装10桶沙子，且在大盆中取沙子和倒沙子不能同时进行。试用P、V操作描述这两个小朋友的同步过程。var empty:semaphore=10; 设盆空的资源信号量full:semaphore=0; 设盆满的资源信号量mutex:semaphore=1; 设盆互斥访问信号量begin parbegin process FA ()beginrepeat从A沙堆取一桶沙子;P(empty);P(mutex);倒入大盆中;V(mutex);V(full); until false;end process FB ()beginrepeatP(full);P(mutex);从大盆中取一桶沙子;V(mutex);V(empty);倒入B沙堆; until false;end parend end5、在银行家算法中，若出现下面的资源分配情况：Process Allocation Need AvailableP0 0032 0012 1622P1 1000 1750 P2 1354 2356P3 0332 0652P4 0014 0656试问：（1）该状态是否安全?（2）若进程P2提出请求Request（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？答：（1）利用安全性算法对上面的状态进行分析（如下表所示），找到了一个安全序列P0，P3，P4，P1，P2，故系统是安全的。（2）P2发出请求向量Request（1，2，2，2）后，系统按银行家算法进行检查： Request2（1，2，2，2）Need2（2，3，5，6）；（1分） Request2（1，2，2，2）Available（1，6，2，2）；（1分）系统先假定可为P2分配资源，并修改Available，Allocation2和Need2向量： Available =（0，4，0，0） Allocation2（2，5，7，6） Need2（1，1，3，4）进行安全性检查：此时对所有的进程，条件NeediAvailable（0，4，0，0）都不成立，即Available不能满足任何进程的请求，故系统进入不安全状态。因此，当进程P2提出请求Request（1，2，2，2）后，系统不能将资源分配给它。6、假定系统中有五个进程p0，p1，p2，p3，p4和三类资源A，B，C，各种资源的数量分别为10、5、7，在T0时刻的资源分配图如下所示：（1）T0时刻是否安全？（2）若进程P1提出请求Request1（1，0，2）后，系统能否将资源分配给它？答：（1）T0时刻的安全性：利用安全性算法对T0时刻的资源分配情况进行分析可知，在T0时刻存在着一个安全序列P1，P3，P4，P2，P0，故系统是安全的。（2）P1请求资源：P1发出请求向量Request1（1，0，2），系统按银行家算法进行检查：Request1（1，0，2）Need1（1，2，2）Request1（1，0，2）Available（3，3，2）系统先假定可为P1分配资源，并修改Available，Allocation1和Need1向量，由此形成的资源变化情况如下： Allocation1=（3，0，2）Need1=（0，2，0） Available=（2，3，0） 再利用安全性算法检查此时系统是否安全。如图2所示：或图 P1申请资源时的安全性检查由所进行的安全性检查得知，可以找到一个安全序列p1，p3，p4，p0，p2或p1，p3，p4，p2，p0。因此，系统是安全的，可以立即将p1所申请的资源分配给它。7系统某时刻出现入下表所示的资源分配情况：进程AllocationNeedAvailableP02 3 0 02 1 0 02 2 6 1P14 5 3 16 5 3 2P24 1 0 06 5 6 0P30 0 0 10 5 7 1P42 3 3 02 5 6 0试问：（1）该状态是否安全？为什么？ （2）如果进程P2申请资源（2，2，2，1），系统能否将资源分配给它？为什么？答：（1）安全；因为存在安全序列：P0、P4、P3、P1、P2；此外，P0、P4、P2、P3、P1；P0、P4、P3、P2、P1；序列都对 （2）不能；因为P2的申请资源（2，2，2，1）大于need(6，5，6，0)8、设有四道作业，它们的到达时间和计算时间如下表所示: 若这4个作业在一台处理机上按单道方式运行，采用响应比高者优先调度算法，试写出各个作业的执行顺序、各作业的周转时间及平均周转时间。答：响应比高者优先调度算法就是在每次调度作业运行时，先计算后备作业队列中每个作业的响应比，然后挑选响应比最高者投入运行。响应比=1+等待时间/运行时间 在8：00时，因为只有作业1到达，系统将作业1投入运行。作业1运行120min后（即10：00）完成，此时，剩下3个作业的响应比为：r2=1+90/60=2.5 r3=1+60/15=5 r4=1+30/30=2从计算结果看，作业3的的响应比高，所以让作业3先运行，作业3运行15min后（即10：15）完成，此时作业2和4的响应比为：r2=1+105/60=2.75 r4=1+45/30=2.5从上述结果看，作业2的响应比高，所以让作业2先运行。因此4个作业的执行次序为：作业1、作业3、作业2、作业4。各作业的周转时间如表所示：作业的平均周转时间为：（120+75+165+135）/4=123.75min9、用可变分区方式管理主存时，假定主存中按地址顺序依次有5个空闲区，空闲区的大小依次为15K，28K，10K，226K，110K，现有5个作业J1，J2，J3，J4和J5，它们各需主存10K，15K，102K，26K，和180K。若采用首次适应分配算法能把这5个作业按J1-J5的次序全部装入主存吗？用什么分配算法装入这5个作业可使主存空间利用率最高？答：按首次适应分配算法，这五个作业不能全部依次装入主存，因为前两个主存块能依次装入作业J1（10K）、J2（15K），第三块10K无法分配，第四块可分配给J3（102K）、J4（26K），最后J5（180K）无法装入内存。用最佳适应分配算法，能使主存的利用率最高（1分），此时，这五个主存块依次装入J2（15K）、J4（26K）、J1（10K）、J5（180K）、J3（102K）。10、请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。页表内容为：页号 页框（Page Frame）号 有效位（存在位） 0 101H 1 1 0 2 254H 1 页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设TLB初始为空；地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问： （1） 依次访问上述