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1、四、计算题 1. 这是一个从键盘输入到打印机输出的数据处理流图，其中键盘输 入进程通过缓冲区 buf1 把输入数据传送给计算进程，计算进程把 处理结果通过缓冲 buf2 传送给打印进程。buf1 和 buf2 为临界资 源，试写出键盘输入进程，计算进程及打印进程间的同步算法。 （10 分）输入进程 buf1 计算进程 buf2 打印进程 解答：从键盘输入到打印机输出的数据传送过程，可以看作是由键盘输入进程 到计算进程，以及由计算进程到打印输出进程这两个数据传送进程所组成。其 中，对键盘输入进程而言，计算进程是消费者进程；而对打印输出进程而言， 计算进程又是生产者进程。据此可将它们之间的同步问题
2、描述如下：var：mutex1，mutex2，empty1，empty2，full1，full2：=1，1，1，1，0，0 ； IP:beginrepeatP(empty);P(mutex1);input a charcter from keyboard; Add to buffer; V(mutex1); V(full); until falseend CP:beginrepeat P(full); P(mutex1); Take a charactor form buffer1; Add to ch1; V(mutex1); V(empty1); P(empty2); P(mutex2);
3、 Take a charactor form ch1; Add to buffer2; V(mutex2); V(full2);until false end OP:beginrepeat p(full2); P(mutex2);Take a charactor from buffer2; Add to printer controler; start printer; V(mutex2); V(empty2);until false end2设在一个页面大小为 1K 的系统中，正在处理器上执行的一个进程的页表如 图所示： 页号状态位 访问位 修改位 物理块号 01104 11117 2000
4、- 31002 4000- 51010起始页号和块号均为 0。 1详述在设有快表的请求分页存储管理系统中，一个虚地址转换成物理内存地 址的过程。 2下列虚地址（十进制）对应与什么物理地址：5449，2221。 解：（10 分）5449 的物理地址为：329 2221 的物理地址为：22213设系统有三种类型的资源，数量为(4，2，2)，系统中有进程 A，B，C 按如 下顺序请求资源：进程 A 申请(3，2，1)进程 B 申请(1，0，1)进程 A 申请(0，1，0)进程 C 申请(2，0，0)请你给出一和防止死锁的资源剥夺分配策略，完成上述请求序列，并列出 资源分配过程，指明哪些进程需要等待，
5、哪些资源被剥夺。(10 分) 解：(10 分) 分配策略为：当进程 Pi申请 ri类资源时，检查 ri中有无可分配的资 源：有则分配给 Pi；否则将 Pi占有的资源全部释放而进入等待状态。(Pi等待 原占有的所有资源和新申请的资源) 资源分配过程： 剩余资源进程 A：(3，2，1) (1，0，1)进程 B：(1，0，1) (0，0，0)进程 A：(0，1，0)(不满足) (3，2，1)A 的所有资源被剥夺，A 处于等待 进程 C：(2，0，0) (1，2，1) C，B 完成之后，A 可完成。4设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机： 启动车辆 售票员： 上乘客 正常行车关车门 到站停车售
6、票 开车门 下乘客 在汽车不断地到站，停车，行使过程中，这两个活动有什么同步关系？并用 wait 和 signal 原语操作实现它们的同步。 解：BEGIN integer stop,run; Stop:=0; Run:=0; COBEGIN Driver: BEGINL1: wait(run); 启动车辆； 正常行车； 到站停车；signal(stop);Goto L1; ENDConductor: BEGIN L2：上乘客； 关车门；signal(run); 售票； wait(stop); 开车门； 下乘客； Goto L2; END COEND END5、某虚拟存储器的用户编程空间共32
7、1KB，内存为16KB。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 15 210 34 47则逻辑地址 0A5C（H）所对应的物理地址是什么？答：逻辑地址 0A5CH）所对应的二进制表示形式是：0000 1010 0101 1100 ，由 于 1K=210，下划线部分前的编码为 000010，表示该逻辑地址对应的页号为 3 查 页表，得到物理块号是 4（十进制） ，即物理块地址为：0001 0010 0000 0000 ，拼接块内地址 0000 0000 0101 1100，得 0001 0010 0101 1100，即 125C（H） 。6、某段表内
8、容如下：段号段首地址段长度 0120K40K 1760K30K 2480K20K 3370K20K一逻辑地址为（2，154）的实际物理地址为多少？答：逻辑地址（2154）表示段号为 2，即段首地址为 480K，154 为单元号，则 实际物理地址为 480K+154。7、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。（共 10 分）系统采用银行家算法实施死锁避免策略。 T0 时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。 在 T0 时刻若进程 P
9、2 请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？ 在的基础上，若进程 P4 请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？为什么？ 在的基础上，若进程 P1 请求资源（0，2，0），是否能实施资源分配？为什么？表 1 T0 时刻系统状态最大资源需求量已分配资源数量ABCABC P1559212 P2536402 P34011405 P4425204 P5424314表 2 T0 时刻系统状态ABC 剩余资源数2338系统中有五个进程 P1、P2、P3、P4、P5，有三种类型的资源：R1、R2、和 R3。在 T0时刻系统状态如表所示。若采用银行家算法实施死锁避免策略，回答 下列问题： （共
10、 9 分，每小题 3 分） 1T0时刻是否为安全状态？为什么？ 2若这时 P4请求资源（1，2，0） ，是否能实施资源分配？为什么？ 3在上面的基础上，若进程 P3请求资源（0，1，0） ，是否能实施资源分配？ 为什么？ T0时刻系统状态已分配资源数量最大资源需求量R1R2R3R1R2R3 P1001001 P2200275P3003665 P4115435 P5033065R1R2R3 剩余资源数330解：（共 9 分，每小题 3 分） 1T0 时刻是安全的，安全序列为：P1，P4，P5，P2，P3 2P4 请求资源（1，2，0） ，根据银行家算法，预分配后系统是安全的，安全 序列为：P1，
11、P4，P5，P2，P3 3P3 请求资源（1，1，0） ，根据银行家算法，预分配后系统不安全，所以不 能实施资源分配。 9一个进程的大小占 5 个页面，每页的大小为 1K，系统为它分配了 3 个物理 块。当前进程的页表如图所示：（共 8 分）块号存在位 P访问位 R修改位 M 0x1C110 0x3F111 -000 0x5D100 -0001 有那些页面不在内存？（2 分） 2 请分别计算进程中虚地址为 0x3B7、0x12A5、0x1432 单元的物理地址 （用十六进制表示） ，并说明理由。 （6 分） 解：（共 8 分） 不在内存的是第 2 和 4 页（按页号） ，或第 3 和 5 页（
12、按序号） 。 （2 分） 0x3B7 的物理地址=0x 73 B7 （2 分） 0x12 A5 的物理地址=0x 176 A5，缺页，换出第三页。 （2 分） 0x1432 地址越界，出错。 （2 分）10系统运行有三个进程：输入进程、计算进程和打印进程，它们协同完成工 作。输入进程和计算进程之间共用缓冲区 buffer1,计算进程和打印进程之间共 用缓冲区 buffer2。输入进程接收外部数据放入 buffer1 中；计算进程从 buffer1 中取出数据进行计算，然后将结果放入 buffer2；打印进程从 buffer2 取出数据打印输出。 用算法描述这三个进程的工作情况，并用 wait
13、和 signal 原语实现其同步 操作。 （共 8 分） 解：（共 8 分） 解答：输入进程、计算进程和打印进程之间的同步问题描述如下：var：mutex1，mutex2，empty1，empty2，full1，full2：=1，1，1，1，0，0 ； InP:beginrepeatwait(empty1);wait(mutex1);input a data from keyboard; Add to buffer1; signal(mutex1); signal(full1); until false end CalP:beginrepeat wait(full1); wait(mutex1
14、); 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:beginrepeat wait(full2); wait(mutex2); Take a data from buffer2; Add to printer controler; s
15、ignal(mutex2); signal(empty2); start printer;until false end（评分标准：信号量设置 2 分，输入进程、计算进程、打印进程各 2 分）11在一个请求分页系统中，有一个长度为 5 页的进程，假如系统为它分配 3 个物理块 ，并且此进程的页面走向为 2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。试用 FIFO 和 LRU 两种算法分别 计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。 （10分） 解：FIFO：2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 第1页 2 2 2 5 5 5 3 3 3 第2页 3 3 3 2 2 2 5 5 第3页 1 1 1 4 4 4 2缺页中断次数 = 6LUR：2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 第1页 2 2 2 2 5 5 5 3 第2页 3 3 5 2
