P,V原语的模拟实现

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实验三 P、V原语的模拟实现

计算机操作系统综合设计实验三实验名称：P、V原语的模拟实现学号：学生姓名：班级：指导教师：实验地点：实验日期：评分：一、实验目的1) 理解信号量相关理论；2) 掌握记录型信号量结构；3) 掌握 P、V 原语实现机制。

二、实验平台windows 10Visual C++ 6.0三、实验步骤1、实验内容1）输入给定的实验指导书中提供的代码；2）进行功能测试并得出正确结果；3）分析并掌握测试结果；4）模拟信号量的P 操作（wait）和V 操作（signal）。

2、实验步骤1) 输入给定的实验指导书中提供的代码A、打开Visual C++ 6.0；B、新建c++文件，创建basic.h头文件，并且创建PV_operate.cpp；2）进行功能测试并得出正确结果A、编译、运行PV_operate.cpp并执行wait操作:获取信号量程序初始化的进程：0-19，信号量s0-s4，将进程加到信号量里，含等待队列：B、用showdetail命令显示信息，可以看到每个信号量对对应的于当前进程、等待队列：C、执行signal操作：释放信号量例如下：输入signal(s0)，释放s0的信号量输入showdetail查看当前进程，如下和之前的比较可以看到释放信号量之后，相应的当前进程释放了，若有等待队列，则等待队列总的第一个进程进入信号量变成当前进程。

再执行一次释放s3的信号量：当前进程变化为D、输入exit命令退出程序：3)signal和wait函数流程图分析signal和wait函数的代码，画出如下流程图：四、实验总结在本次实验中，首先运行程序，输入指令为wait(信号量，进程)，signal(进程)指令进行清除等待中的进程。

在代码中，可以看到init函数里面有对信号量和进程的初始化，所以输入的信号量和进程会现在wait函数中循环初始化的信号量和进程，看输入是否已存在，若是存在则将标示符变为1，然后载判断标示符是否为1，若为1则进行之后的操作，将输入的进程加到信号量的当前进程或者等待队列中。

PV操作解决生产者——消费者问题

合肥学院计算机科学与技术系课程设计报告2009 ～2010 学年第1 学期课程名称操作系统原理课程设计名称PV操作解决生产者——消费者问题专业班级07级计科1班学生姓名马峻、宣磊、施红陵、王锐学生学号0704011015/25/30/41指导教师屠菁2009 年12 月1、实验目的进程是程序在一个数据集合上运行的过程，进程是并发执行的，也即系统中的多个进程轮流地占用处理器运行。

我们把若干个进程都能进行访问和修改的那些变量称为公共变量。

由于进程是并发地执行的，所以，如果对进程访问公共变量不加限制，那么就会产生“与时间有关”的错误，即进程执行后所得到的结果与访问公共变量的时间有关。

为了防止这类错误，系统必须要用同步机构来控制进程对公共变量的访问。

一般说，同步机构是由若干条原语——同步原语——所组成。

本实习要求模拟PV操作同步机构的实现，模拟进程的并发执行，了解进程并发执行时同步机构的作用。

2、实验内容模拟实现用同步机构避免发生进程执行时可能出现的与时间有关的错误。

3、实验步骤（1）任务分析本实验要求利用PV操作实现解决生产者——消费者问题中的同步问题。

此问题描述的是一群生产者进程在生产产品并将这些产品提供给消费者进程去消费，在两者之间设置了一个具有n个缓冲区的缓冲池，生产者进程将它所生产的产品放入一个缓冲区，消费者进程可从缓冲区中取走产品去消费，但它们之间必须保持同步，即不允许消费者进程到一个空缓冲区去取产品，也不允许生产者进程向一个已装满且尚未取出的缓冲区中投放产品，并且生产者消费者互斥使用缓冲区。

本程序实现的功能是可以利用生产者进程进行生产，同时消费者进程也能进行消费，但是必须满足同步的条件才可以允许，否则将提示缓冲区满无法进行生产或者缓冲区空无法进行消费的错误，故程序应该具有判断的功能。

若结束当前的生产者——消费者进程，将会提示此次进程中生产消费者分别生产了和消费的产品数目，并统计缓冲区中剩余的产品数目，最后才结束。

P、V原语操作的几道习题

begin repeat
P(sb);
P(mutex); 将B产品入库； V(mutex); V(sa);
until false
end
until false
end
习题六
今有三个并发进程R，M，P，它们共享了一个可循环使用的缓冲区B，缓冲区B共有N个单元。进程R负责从输入设备读信息，每读一个字符后，把它存放在缓冲区B的一个单元中；进程M负责处理读入的字符，若发现读入的字符中有空格符，则把它改成“，”；进程P负责把处理后的字符取出并打印输出。当缓冲区单元中的字符被进程 P取出后，则又可用来存放下一次读入的字符。请用PV操作为同步机制写出它们能正确并发执行的程序。 0 1 2 3 4 5 6 … … N-1
mf[0:N] = 0;
表示每个缓冲区是否为满的标志： ff[0:N ]＝0；
表示每个缓冲区中的数据：B[0:N ]
PP: PR: PM: Begin Begin Begin P(full) 读一个字符ch; P(SM)； P(mutex) P(mutex)； P(avail) 找到一个 buffer j，它找到一个buffer k ，它 P(mutex) (ff[k] true & 取出一个空的缓 (ff[j] true & mf[k] true;) 冲区i; mf[j] false;) Print B[k]; ff[i] true Modifiy B[j]; ff[k] false B[i]ch; mf[j] true mf[k] false; mf[i] false; V(mutex) V(mutex) V(mutex); V(full); V(avail); V(SM); End; End; End;

操作系统习题

2[解答]：据题意，需设一个信号量s1，初值为0，用于控制理发师工作与顾客要求理发之间的关系；另设一个信号量s2,初值为0，用于控制顾客等候与顾客离去之间的同步关系。还需设一个计数器count,初值为0，当一个顾客到达时，count加 1；离开时，减1。两种情况下都要根据count的不同取值而采取不同的操作。因为顾客进入和离开时，都要对count操作，即count是顾客进入与离开的共享变量，所以要互斥操作。为此再设一互斥信号量mutex。 Var s1,s2,mutex:semaphore:=0,0,1; customer:begin var count:integer:=0; repeat BEGIN p(mutex); parbegin if(count=N+1) barber: begin {v(mutex);exit;} repeat count=count+1; rest; if(count>1) … {v(mutex);p(s2);} p(s1); else cuthair; {v(s1); haircut;} until false …... end p(mutex);count=count-1; parend if(count>0) v(s2);v(mutex); exit; END end
OS基本概念
• • • • • OS的功能 OS的功能模块 OS的发展 OS的概念 OS的分类
进程的描述与控制
• • • • • 进程的概念进程和程序的区别进程的特征进程控制块进程控制原语
进程同步
• • • • • • 进程互斥的含义互斥的硬、软件解决方法信号量机制解决互斥进程同步经典的进程同步问题进程通信
返回
3.[解答] 例如：当前CPU空闲，就绪队列为空，那么一个进程由于解除封锁而进入就绪队列时，就会立即引起调度。又如: 系统实行的是剥夺式调度策略，当一个比运行进程优先级高的进程进入就绪队列时，就重新进行调度。那么如果解封的进程的优先级高于当前运行的进程的优先级，显然会引起一次重新调度。

苹果-桔子问题的实现

摘要本设计实际是生产者—消费者的变形，通过有界缓冲区把生产者和消费者联系起。

假定生产者和消费者的优先级是相同的，只要缓冲区未满，生产者就可以往缓冲区内放入产品。

苹果与橘子的问题是典型的进程同步问题。

本问题利用C语言实现相应的P、V 原语。

主要过程可用生产消费者来模拟，这里，生产者（父亲和母亲）放入缓冲区（盘子）的产品有两类（苹果和桔子），消费者（女儿和儿子）也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。

生产者和消费者共享缓冲区，缓冲区中有空时，生产者可放入产品（不许放重），待缓冲区中有产品时，消费者可取出产品（不许取重），否则等待。

关键字：进程同步；P、V操作；信号量目录1.概述 (1)1.1问题描述 (1)1.2需求分析 (1)1.3设计目的 (1)1.4设计要求 (2)2.概要设计 (3)2.1数据结构 (3)2.2模块声明 (4)3.详细设计 (6)3.1界面设计 (6)3.2算法设计 (6)3.3设计流程图 (9)3.3.1爸爸放苹果进程操作流程图 (9)3.3.2妈妈放桔子进程操作流程图 (11)3.3.3儿子取桔子操作流程图 (12)3.3.4女儿取苹果操作流程图 (12)4.结果分析 (14)5.设计总结 (18)参考文献 (19)致谢 (19)附录 (20)1.概述1.1问题描述桌上有一个空盘子，只允许放一个水果。

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。

规定当盘空时，一次只能放一个水果。

这个问题实际上是两个生产者和两个消费者被连接到仅能放一个产品的缓冲器上。

生产者各自生产不同的产品，但就其本质而言，他们是同一类生产者。

而消费者则各自去需要的产品消费，但消费的方式不同。

解决此类问题利用记录型信号量机制和P、V操作来实现进程同步。

进程同步是指一个进程的执行依赖于另一个进程的信号或消息，当一个进程没有得到来自与另一个进程的信号或消息时则等待，直到信号或消息到达才被唤醒。

pv原语的实现ppt课件

小组任务分配
showdetail
范泰民
程义通序作，
理解代码流含
vc pv
陈志方
结数程的的序编理代写解码。以的
及总流体程分图析的与制理作解，，课题总函
signal
鲁正祥
部并主分修程思改序考错代题误码的代的解码理答，解。搜与
4
Wait函数的流程图
操作系统课程设计——经济管理学院信管1091
开始
Sname,pid
N
存不存在输入的
信号量
Y
存不存
N
在输入的
进程号
Y Count--
Count>=0
Y
Y
等待队列
N
是否为空
信号量不存在
添加都队列的最后
放于等待队列队首
进程不存在
5
Signal函数流程图
操作系统课程设计——经济管理学院信管1091
操作系统课程设计——经济管理学院信管1091
操作系统课程设计
——P、V原语的模拟实现
组长：白金组员：范泰民
陈志方鲁正祥
经济管理学院信管1091
1
1、课题目的
操作系统课程设计——经济管理学院信管1091
课题简介
1) 理解信号量相关理论； 2) 掌握记录型信号量结构； 3) 掌握P、V 原语实现机制。
集分相析关，代调码试资程料序，
3
操作系统课程设计——经济管理学院信管1091
课题实现过程
1、小组成员阅读课题材料，理解课题目的及要求。 2、根据课题结构及目的，进行任务分配。 3、各成员根据自己的任务分配，分别搜集相关资料，

2022年重庆工程学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年重庆工程学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、已知某磁盘的平均转速为r秒/转，平均寻找时间为T秒，每个磁道可以存储的字节数为N，现向该磁盘读写b字节的数据，采用随机寻道的方法，每道的所有扇区组成一个簇，其平均访问时间是（）。

A.（r+T）b/NB.b/NTC.（b/N+T）D.bT/N+r2、操作系统为了管理文件，设计了文件控制块（FCB），文件控制块的建立是（）.A.在调用create（）时B.在调用open（）时C.在调用read（）时D.在调用write（）3、下面所列进程的3种基本状态之间的转换不正确的是（）A.就绪状态→执行状态B.执行状态→就绪状态C.执行状态→阻塞状态D.就绪状态→阻塞状态4、系统中有3个不同的临界资源R1，R2和R3，被4个进程pl，p2，p3 及p4共享。

各进程对资源的需求为：pl申请RI和R2，p2申请R2和R3，p3申请R1和R3，p4申请R2。

若系统出现死锁，则处于死锁状态的进程数至少是（）。

A.1B.2C.3D.45、有若干并发进程均将一个共享变量count的值加1一次，那么有关count中的值的说法正确的是（）。

I.肯定有不正确的结果II.肯定有正确的结果，III.若控制这些并发进程互斥执行count加1操作，count中的值正确A. I和IIIB.II和IIIC.IIID. I、II和III的说法均不正确6、下列说法正确的有（）。

I.先进先出（FIFO）页面置换算法会产生 Belady现象II.最近最少使用（LRU）页面置换算法会产生Belady现象III.在进程运行时，若它的工作集页面都在虚拟存储器内，则能够使该进程有效地运行，否则会出现频繁的页面调入/调出现象IV.在进程运行时，若它的工作集页面都在主存储器内，则能够使该进程有效地运行否则会出现频繁的贞面调入/调出现象A. I、IIIB.I、IVC.II、IIID.II、IV7、假设页的大小为4KB，页表的每个表项占用4B。

PV原语的模拟实现

P、V原语的模拟实现一、实验目的本课题实习的目的是，加深对进程概念及进程管理各部分内容的理解；熟悉进程管理中主要数据结构的设计及进程调度算法，进程控制机构、同步结构、通迅机构的实施。

要求设计一个允许n个进程并发运行的进程管理模拟糸统。

该糸统包括有简单的进程控制、同步及通迅机构，其进程调度算法可任意选择。

每个进程用一个PCB表示，其内容可根据具体情况设置。

各进程之间应有一定的同步关糸。

糸统在运行过程中应能显示或打印各进程的状态及有关参数的变化情况，以便观察诸进程的运行过程及糸统的管理过程。

1)理解信号量相关理论；2)掌握记录型信号量结构；3)掌握P、V原语实现机制。

二、实验要求1)输入给定代码；2)进行功能测试并得出正确结果。

3)分析P和V函数功能模块；4)在实验报告中画出P和V函数流程图；5)撰写实验报告。

三、实验内容本实验针对操作系统中信号量相关理论进行实验，要求实验者输入实验指导书提供的代码并进行测试。

代码主要模拟信号量的P操作和V操作。

1)信号量信号量也称为信号锁，主要应用于进程间的同步和互斥，在用于互斥时，通常作为资源锁。

信号量通常通过两个原子操作P和V 来访问。

P操作使信号量的值+1，V操作使信号量的值-1。

2)记录型信号量记录型信号量采用了“让权等待”的策略，存在多个进程等待访问同一临界资源的情况，所以记录型信号量需要一个等待链表来存放等待该信号量的进程控制块或进程号。

在本实验中，使用记录型信号量。

四、功能测试五．#include<stdio.h>#defineTRUE1#defineFALSE0#defineMAXPRI100#defineNIL-1struct{intid;charstatus;intnextwr;intpriority;}pcb[1];struct{intvalue;intfirstwr;}sem[2];charsavearea[1][3],addr;inti,s1,s2,seed,exe=NIL;init(){intj;for(j=0;j<1;j++){pcb[j].id=j;pcb[j].status='r';pcb[j].nextwr=NIL;printf("\nprocess%dpriority",j+1);scanf("%d",&i);pcb[j].priority=i;}sem[0].value=1;sem[0].firstwr=NIL;sem[1].value=1;sem[1].firstwr=NIL;for(i=1;i<1;i++)for(j=0;j<3;j++)savearea[i][j]='0';}floatrandom(){intm;if(seed<0)m=-seed;elsem=seed;seed=(24151*seed+11839)%64416;return(m/12565.0);}timeint(charaddr){floatx;x=random();if((x<0.11)&&(exe==0))return(FALSE);if((x<0.66)&&(exe==1))return(FALSE);if((x<1.0)&&(exe==2))return(FALSE);savearea[exe][0]=i;savearea[exe][1]=addr;pcb[exe].status='t';printf("Timessilceinterrupt'\nprocess%denterintoready.\n",exe+1); exe=NIL;return(TRUE);}find(){intj,pd=NIL,w=MAXPRI;for(j=0;j<1;j++)if(pcb[j].status=='r')if(pcb[j].priority<w){w=pcb[j].priority;pd=j;}if(pd==NIL)for(j=0;j<1;j++)if(pcb[j].status=='t')if(pcb[j].priority<w){w=pcb[j].priority;pd=j;}return(pd);}scheduler(){intpd;if((pd=find())==NIL&&exe==NIL)return(NIL);if(pd!=NIL){if(exe==NIL){pcb[pd].status='e';exe=pd;printf("process%disexecuting.\n",exe+1);}elseif(pcb[pd].priority<pcb[exe].priority){pcb[exe].status='r';printf("process%denterintoready\n",exe+1);pcb[pd].status='e';exe=pd;printf("process%denterintoready\n",exe+1);}}i=savearea[exe][0];addr=savearea[exe][1];return(exe);}block(intse){intw;printf("process%disblocked\n",exe+1);pcb[exe].status='w';pcb[exe].nextwr=NIL;if((w=sem[se].firstwr)==NIL)sem[se].firstwr=exe;else{while(pcb[w].nextwr!=NIL)w=pcb[w].nextwr;pcb[w].nextwr=exe;}}p(intse,charad){if(--sem[se].value>=0)return(FALSE);block(se);savearea[exe][0]=i;savearea[exe][1]=ad;exe=NIL;return(TRUE);}wakeup(intse){intw;w=sem[se].firstwr;if(w!=NIL){sem[se].firstwr=pcb[w].nextwr;pcb[w].status='r';printf("process%diswakenup\n",w+1);}}v(intse,charad){if(++sem[se].value>0)return(FALSE); wakeup(se);savearea[exe][1]=ad;savearea[exe][0]=i;return(TRUE);}eexit(intn){pcb[n].status='c';printf("process%discompleted!\n",n+1); exe=NIL;}processl(){if(addr=='a')gotoa1;if(addr=='b')gotob1;if(addr=='c')gotoc1;if(addr=='d')gotod1;if(addr=='e')gotoe1;if(addr=='f')gotof1;for(i=1;i<6;i++){printf("process1callsPonthesemaphore1\n");if(p(0,'a'))break;a1:printf("process1isexecutinginthecreticalsection1\n");if(timeint('b'))break;b1:printf("s1=%d\n",++s1);printf("process1callsV onsemaphorelandquitcreticalsection1\n"); if(v(0,'c'))break;c1:printf("process1callsPonesemaphorel2\n");if(p(1,'d'))break;d1:printf("process1isexectingcreticalsection2\n");if(timeint('e'))break;e1:printf("s2=%d\n",++s2);printf("process1callsV onsemaphore2andquitcreticalsection2\n"); if(v(1,'f'))break;f1:printf("process1cyclecount=%d\n",i);}if(i<6)return;eexit(0);}process2(){if(addr=='a')gotoa2;if(addr=='b')gotob2;if(addr=='c')gotoc2;if(addr=='d')gotod2;if(addr=='e')gotoe2;if(addr=='f')gotof2;for(i=1;i<6;++i){printf("process2callsPonthesemaphore2\n");if(p(1,'a'))break;a2:printf("process2isexecutinginthecreticalsection2\n");if(timeint('b'))break;b2:printf("s2=%d\n",++s2);printf("process2callsV onsemaphore2andquitcreticalsection2.\n"); if(v(1,'c'))break;c2:printf("process2callsPonesemaphore1.\n");if(p(0,'d'))break;d2:printf("process2isexectingcreticalsection1.\n");if(timeint('e'))break;e2:printf("s1=%d\n",++s1);printf("process2callsV onsemaphore1andquitcreticalsection1.\n"); if(v(0,'f'))break;f2:printf("process2cyclecount=%d\n",i);}if(i<6)return;eexit(1);}process1(){if(addr=='a')gotoa1;if(addr=='b')gotob1;if(addr=='c')gotoc1;for(i=1;i<6;++i){printf("process1,callsPonsemaphore2\n");if(p(1,'a'))break;///*process1isbiocked*/a1:printf("process1isexeccutingonitscreticalsection\n");if(timeint('b'))break;b1:printf("s2=%d\n",++s2);printf("process1callsV onsemapore2andquitcreticalsection\n");if(v(1,'c'))break;//*wakeupabiockedprocess*/c1:printf("process1cyciencount=%d\n",i);}if(i<6)return;eexit(2);}main(){intk;printf("****processmanagement****\n\n");init();printf("s1=%d,s2=%d\n",s1,s2);printf("process1,process2,process1areallinready!\n");for(;;)if((k=scheduler())!=NIL)switch(k){case0:process1();break;case1:process2();break;case2:process1();break;default:printf("processidentifererror\n");break;}elsebreak;printf("s1=%d,s2=%d\n",s1,s2);printf("\n****END****\n"); }。

操作系统实验-P,V原语应用程序

int Append(void *AppendFirstAddr, char *buffer, int pos);
int V(const int semid, char *PType, int len);
int P(const int semid, char *PType, int len);
int Produce(char *buf);
if (P(semid, "empty", num_of_production) < 0) {
printf("P full Operation Failed\n");
return -1;
}
printf("Producer [%d] Get [%d] position of the shop\n", getpid(),
printf(
"Producer [%d] put the production [%s] to the position of the "
"shop\n",
getpid(), buffer);
printf("(The production of the shop is )Shared Memory Content[%s]\n",
}
semctl(semid, 0, IPC_RMID);
shmdt(shmaddr);
if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) < 0) {
printf("RM Shm Failed[%d]\n", errno);
return -1;
}
return 0;

(新版)嵌入式系统设计师(中级)考试题库(含答案)

（新版）嵌入式系统设计师（中级）考试题库（含答案）单选题（总共129题）1.以下4种路由中，______路由的子网掩码是255.255.255.255。

A、远程网络B、静态C、默认D、主机答案：D解析：主机路由的子网掩码是255.255.255.255。

网络路由要指明一个子网，所以不可能为，默认路由是访问默认网关，而默认网关与本地主机属于同一个子网，其子网掩码也应该与网络路由相同，对静态路由也是同样的道理。

2.执行下面C语言程序段的结果是（）。

main（）{intx=l,a=l,b=l;switch（x）{case0:b++;case1:a++;case2:a++;b++;}printf（”a=%d,b=%d“,a,b）;}A、a=2,b=2B、a=3,b=2C、a=2,b=lD、a=3,b=3答案：B解析：switchcase语句语法，当匹配到了一个case条件，会从该条件开始往下执行其余所有条件语句，不再进行判断，因此这里x=1匹配到了case1,其会执行case1及case2的语句。

3.下面的一段C程序中，循环体语句______退出循环。

unsignedcharn；inttot al；n=50；while（n-->=0）?{total+=n；}A、执行49次后B、执行50次后C、执行51次后D、死循环，不会答案：D解析：本题考查C语言编程的基本知识。

在本题中考生需注意unsignedchar的用法，因为n为无符号整型，永远不会为负数，所以循环语句会陷入死循环，不会退出循环。

在实际的软件编程中一定要小心判断条件是否可达到。

4.以下关于直接存储器访问（DMA）的叙述中，错误的是（）。

A、DMA是一种快速传递大数据的技术B、DMA将传输的数据从一个地址空间复制到另一个地址空间C、DMA数据传送过程中，由CPU和DMA控制器共同控制D、在DMA控制器控制下，主存和外设之间直接交换数据答案：C解析：DMA直接在主存和外设之间建立一条数据传输通道，无需CPU来控制传输过程，是一种快速传递大数据块的技术。

《操作系统》模拟试题1-4及答案

《计算机操作系统》模拟试题(一)一、选择题1．把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称做( D )。

A. 编译 B．连接 C. 运行 D. 重定位2．进程和程序的一个本质区别是(D )。

A. 前者分时使用CPU，后者独占CPU B．前者存储在内存，后者存储在外存C. 前者在一个文件中，后者在多个文件中 D．前者为动态的，后者为静态的3．可重定位内存分区分配目的为( A )。

A. 解决碎片问题 B．便于多作业共享内存 C．回收空白区方便 D．摆脱用户干预4．索引式(随机)文件组织的一个主要优点是( B )。

A. 不需要链接指针 B．能实现物理块的动态分配 C. 回收实现比较简单 D．用户存取方便5．作业I／O方式有如下三种：(B )、脱机和( E )。

A. 询问 B．联机 C．中断 D．通道 E．假脱机6．两个旅行社甲和乙为旅客到某航空公司订飞机票，形成互斥的资源是(A )。

A. 飞机票 B．旅行社 C．航空公司 D．旅行社和航空公司7．一个文件系统的逻辑分区( A )。

A. 不能管理大于物理硬盘容量 B．能管理2个相同的物理硬盘C．能管理2个不相同的物理硬盘 D．能管理多个不相同的物理硬盘8．操作系统程序结构的主要特点是( C )。

A. 一个程序模块 B．分层结构 C. 层次模块化 D．子程序结构9．面向用户的组织机构属于( C )。

A. 虚拟结构 B．实际结构 C．逻辑结构 D．物理结构二、是非题(正确的划“√”，错误的划“×” )( √ )1．进程的互斥和同步是进程通信的基本内容。

( √ )2．操作系统“生成”是指能产生最适合用户自己工作环境的操作系统内核。

( × )3．多用户操作系统离开了多终端硬件支持，则无法使用。

( √ )4．实时操作系统的响应系数最大，设备利用率最高。

( × )5．UNIX的最大特点是分时、多用户、多任务和倒树型文件结构。

( √ )6．引导操作系统进入内存的程序一般放在计算机的固件中。

操作系统的课程设计

石家庄经济学院信息工程学院操作系统课程设计（计算机科学与技术专业用）班级5040109031学号403010903104姓名指导教师2006 年1 月13 日免责声明：文档在线网（文档中国）中所有的文档资料均由文档在线网会员提供。

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该文档资料的版课程设计任务书班级姓学号课程设计起止日期2006 年1 月2 日至2006 年1 月13 日实习地点260机房152机房课程设计题目主存储器的分配与回收课程设计内容与要求内容:模拟实现用同步机构避免发生进程执行时可能出现的与时间有关的错误。

模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者——消费者问题。

要求:首先进行软件设计,编写程序,并调试通过。

指导教师200 年月日一、课程设计目的了解在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。

二、软硬件环境1. 硬件配置内存512；CPU inter pentinum®4 2.80G赫兹。

2．软件配置windows.xp、visual C++6.0。

三、系统设计及开发过程1. 系统具体设计过程(1).模拟PV操作同步机构，PV操作同步机构，有P操作原语和V操作原语组成，他们定义如下：P操作原语P（S）：将信号量S减去1，若结果小于0，则执行原语的进程被置成等待信号量S的状态。

V 操作原语V（S）：将信号量S加1，若结果不大于0，则释放一个等待信号量S的进程。

（2）.假定有一个生产者和一个消费者，生产者每次生产一件产品，并把生产的产品存入共享缓冲器以供消费者取走使用。

消费者每次从缓冲内取出一件产品去消费。

禁止生产者将产品放入以满的缓冲器内，禁止消费者从空缓冲器内取走产品。

（3）.模拟处理器调度程序：每当执行一条模拟的指令后，保护当前进程的现场，让它成为非运行态，由处理器调度程序按随机数再选择一个就绪进程占用处理器运行。

实验三P、V原语的模拟实现

实验三 P、V原语的模‎拟实现一、实验实现与‎测试创建的信号‎量显示。

将信号量s‎0分配给进‎程0，等待队列为‎空。

进程1申请‎信号量s0‎，s0被进程‎0占用，则进程1进‎入等待队列‎进程号2也‎申请信号量‎s0，将进入等待‎队列。

将信号量s‎0释放后，进程号1将‎占用信号量‎s0。

当进程号3‎申请不存在‎的信号量s‎5时，显示信号量‎不存在的提‎示。

当一个不存‎在的进程号‎申请信号时‎，显示进程号‎不存在的提‎示。

三、主要函数功‎能说明：down(char* sname‎, int pid)函数功能说‎明如下：传入第一个‎参数为信号‎量名，第二个参数‎为申请该信‎号量的进程‎号，首先检查要‎申请的信号‎量是否存在‎，如果不存在‎，显示提示信‎息；如果存在，则再检查进‎程号是否存‎在，如果不存在‎，显示提示信‎息；如果存在，检查信号量‎是否被占用‎，如果被占用‎，则将进程号‎加入等待队‎列；如果没有被‎占用，则将该信号‎量分配给等‎待队列的下‎一个进程。

up(char* sname‎)函数：将被占用信‎号量释放，如果该信号‎量存在等待‎队列，则将其继续‎分配给等待‎队列的下一‎个进程。

四、代码实现void down(char * sname‎,int pid){int fflag‎,pflag‎;pnode‎*p,*p1;semph‎o re *s;fflag‎=0;pflag‎=0;int i;for(i=0; i<5; i++)if(!strcm‎p(sem[i].name,sname‎))//find semap‎h ore by name{s=&sem[i];fflag‎=1;break‎;}for(i=0; i<20; i++) //find pcb by pidif(pr[i]->node->pid == pid){p1 = pr[i];pflag‎=1;break‎;}if(!fflag‎) //semap‎h ore is not exist‎{cout<<"The senph‎o re "<<sname‎<<" is not exist‎!"<<endl;retur‎n;}if(!pflag‎) //pid is not exist‎{cout<<"The proce‎s s "<<pid<<" is not exist‎!"<<endl;retur‎n;}s->count‎--; //semap‎h ore! s value‎-1if(s->count‎>=0) //this pcb get the semap‎h ores->curpi‎d = p1->node->pid;else{if(s->wlist‎) //the link is not NULL, add the pcb to the last {for(p=s->wlist‎; p->next; p=p->next);p->next=p1;}else //this pcb is the first‎pcb be added‎to the down list s->wlist‎=p1;}}void up(char *sname‎){int fflag‎=0;int i;for(i=0; i<5; i++)if(!strcm‎p(sem[i].name,sname‎)) //find the semap‎h ore by name {fflag‎=1;break‎;}if(fflag‎) //find it{sem[i].count‎++;if(sem[i].wlist‎) //there‎are proce‎s ses in the down list{sem[i].curpi‎d = sem[i].wlist‎->node->pid;sem[i].wlist‎= sem[i].wlist‎->next;}}elsecout<<"The semph‎o re "<<sname‎<<" is not exist‎!"<<endl;}void showd‎e tail‎(){int i;pnode‎*p;cout<<endl;for(i=0; i<5; i++){if(sem[i].count‎<=0){cout<<sem[i].name<<"(curre‎n t_pr‎o cess‎"<<sem[i].curpi‎d<<")";p=sem[i].wlist‎;cout<<" 等待进程队‎列：";while‎(p){cout<<p->node->pid<<" ";p=p->next;}cout<<endl;}elsecout<<sem[i].name<<endl; }}。

2022年湖南工学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B(有答案)

2022年湖南工学院计算机科学与技术专业《操作系统》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、文件系统中设立打开（open）系统调用的卡要目的是（）。

A.把文件从辅存读到内存B.把文件的控制信息从辅存读到内存C.把文件的FAT表信息从辅存读到内存D.把磁盘文件系统的控制管理信息从辅存读到内存2、操作系统为了管理文件，设计了文件控制块（FCB），文件控制块的建立是（）.A.在调用create（）时B.在调用open（）时C.在调用read（）时D.在调用write（）3、下面哪个特征是并发程序执行的特点（）。

A.程序执行的间断性B.相通信的可能性C.产生死锁的可能性D.资源分配的动态性4、若系统中有5台绘图仪，有多个进程需要使用两台，规定每个进程一次仪允许申请一台，则最多允许（）个进程参与竞争，而不会发生死锁。

A.5B.2C.3D.45、下列描述中，（）并不是多线程系统的特长。

A.利用线程并行地执行矩阵乘法运算B.Web服务器利用线程响应HTTP请求C.键盘驱动程序为每个正在运行的应用配备一个线程，用以响应该应用的键盘输入，D.基于GUI的调试程序用不同的线程分别处理用户输入、计算和跟踪等操作6、目标程序对应的地址空间是（）A.名空间B.逻辑地址空间C.存储空间D.物理地址空间7、不会产生内部碎片的存储管理是（）。

A.分页式存储管理B.分段式存储管理C.固定分区式存储管理D.段页式存储管理8、与早期的操作系统相比，采用微内核结构的操作系统具有很多优点，但是这些优点不，包括（）。

A.提高了系统的可扩展性B.提高了操作系统的运行效率C.增强了系统的可靠性D.使操作系统的可移植性更好9、下列关于批处理系统的叙述中，正确的是（）I.批处理系统允许多个用户与计算机直接交互II.批处理系统分为单道批处理系统和多道批处理系统III.中断技术使得多道批处理系统的1/O设备可与CPU并行工作A.仅II、IIIB.仅IIC.仅I、IID. 仅I、III10、采用SPOOLing技术后，使得系统资源利用率（）。

实验三 P、V 原语的模拟实现

实验三 P、V 原语的模拟实现
实验三中的P、V原语是用于实现进程同步的机制，其中P原语用于申请资源，V原语用于释放资源。

下面是P、V原语的模拟实现：
1. P原语的模拟实现：
```python
def P(semaphore):
semaphore -= 1
if semaphore < 0:
# 当前进程需要等待资源
# 将当前进程加入等待队列
# 进程挂起，等待资源可用时再唤醒
block_process()
```
2. V原语的模拟实现：
```python
def V(semaphore):
semaphore += 1
if semaphore <= 0:
# 释放资源后，唤醒等待队列中的一个进程
wakeup_process()
```
在实现中，semaphore是一个整数变量，用于表示资源的数量或者可用性。

当semaphore大于等于0时，表示资源可用；当semaphore小于0时，表示有进程正在等待资源。

P原语的实现中，首先对semaphore进行减1操作，表示当前进程申请一个资源。

如果semaphore小于0，表示资源不足，当前进程
需要等待。

此时，将当前进程加入等待队列，并挂起进程，等待资源可用时再唤醒。

V原语的实现中，首先对semaphore进行加1操作，表示当前进程释放一个资源。

如果semaphore小于等于0，表示有进程正在等待资源。

此时，唤醒等待队列中的一个进程，使其可以继续执行。

以上是P、V原语的简单模拟实现，具体的实现方式可能因不同的编程语言和操作系统而略有差异。

操作系统复习题(2)及答案

一．名词解释抢占式进程调度进程状态系统调用中断响应线程联想存储器死锁通道地址重定位高速缓存可再入程序抖动索引文件作业控制块目录项设备驱动程序虚存逻辑空间物理空间二．填空题1．现代操作系统的两个最基本的特征是（），（），（）和（）2．操作系统是计算机系统中的一个（），它管理和控制计算机系统中的（）3．允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统称为（），允许多个用户将多个作业提交给计算机集中处理的操作系统称为（），计算机系统能及时处理过程控制数据并做出响应的操作系统称为（）。

4．用户与操作系统之间的接口主要分为（）和（）两类。

5．进程控制块的初始化工作包括（），（）和（）。

6．在操作系统中引入线程概念的主要目的是（）。

7．程序并发执行与顺序执行时相比产生了一些新特性，分别是：（），（）和（）。

8．进程是一个程序对某个数据集的（）。

9．如果系统有N个进程，则在等待队列中进程的个数最多可为（）个。

10．在操作系统中，不可中断执行的操作称为（）。

11．如果信号量的当前值为-4，则表示（）。

12．在有M个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数K应该满足的条件是（）。

13．不让死锁发生的策略可以分为静态和动态的两种，死锁避免属于（）。

14．若使当前运行进程总是优先级最高的，应选择（）进程调度算法。

15．在进程中，访问（）的代码称为临界区。

为保证进程（）使用临界区，应在进程的临界区前设置（），在临界区后设置（）。

16．在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换可能会因为（），（），和（）等原因而产生中断。

17．在可变分区存储管理中，分区的保护通常采用（）和（）两种方式。

18．在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中（）部分的空闲分区，从而保留了（）部分的大空闲区。

19．不让死锁发生的策略可以分为静态和动态的两种，死锁避免属于（）。

20．若使当前运行进程总是优先级最高的，应选择（）进程调度算法。

21．缓冲区由（）和（）组成22．进行设备分配时所需的数据表格主要由（），（），（）和（）等。

操作系统复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案操作系统02一、判断题：1.多道程序系统中,因为是多道程序交替占用CPU,因此其CPU的利用率与单道系统相比,不可能进步。

[ ]2.保证“原语〞执行时的不被分割，是为了进步其执行速度。

[ ]3.死锁防止比死锁预防对系统条件限制更严格，所以使得系统资源利用率不高。

[ ]4.分段式存储管理比分页式管理更易实现存储保护与共享。

[ ]5.为理解决输入和输出速度相差较远的情况，引入了双缓冲机制。

[ ]6.在文件的直接存取方法中，允许随意存取文件中的一个记录。

[ ]7.对批处理作业，运行时不需提供相应的作业控制信息。

[ ]8.进程是程序的一次执行，两个同时存在的进程所对应的程序总是不同的。

[ ]9.采用FIFO置换算法时，当驻留集增大时，其页故障率一定不会增大。

[ ]10.“对换〞可以以整个进程为单位。

[ ]11.缺页中断是在一条指令执行完成后检测和处理的。

[ ]12.顺序文件合适于建立在磁带上，而不合适建立在磁盘上。

[ ]13.保证“原语〞执行时的不被分割，是为了数据的完好性和一致性。

[ ]14.FCFS 调度算法比拟有利于长作业，而不利于短作业。

[ ]15.在分配共享设备和独占设备时，都可能引起死锁。

[ ]16.中断驱动I/O控制方式对程序I/O方式的主要改良在于它可使CPU和I/O设备并行操作。

[ ]17.分页存储管理是离散分配方式，而分段存储管理是连续分配方式。

[ ]18.在进展页面置换时，被淘汰的页都要回写到辅存。

[ ]19.操作系统的目的是提供一个让用户能方便地、高效地执行程序的环境。

[ ]20.在单处理机系统中，多个进程并行执行是指它们同时处于进程的“运行状态〞。

[ ]21.每次“紧凑〞之后，都必须对挪动了的程序或数据进展重定位。

[ ]22.页式存储管理系统不利于保护，但利于共享。

[ ]23.磁带是可直接存取的设备。

操作系统试题精选主观题

操作系统试题精选（2）1．填空（10分）。

①操作系统是计算机系统中的一个（），它管理和控制计算机系统中的（）。

②进程是一个程序对某个数据集的（）。

③缓冲区由（）和（）组成。

2．（10分）描述操作系统中使用公用缓冲池时的数据块插入缓冲队列的输入过程。

3．（10分）程序段main（argc，argv）{......}中包含了过程调用copy（old，new），过程copy（old，new）又进一步调用库函数write（）。

库函数write（）则调用系统调用write（）来完成相应的写操作。

画出UNIX系统中该程序执行时的用户栈和核必栈的参数变化图。

4．（10分）比较段式管理和页式管理的特点。

5．（10分）文件系统采用多重索引结构搜索文件内容。

设块长为512字节，每个块号长3字节，如果不考虑逻辑块号在物理块中所占的位置，分别求二级索引和三级索引时可寻址的文件最大长度。

6．（每小题5分，共30分）名词术语解释①进程状态②快表③目录项④系统调用⑤设备驱动程序⑥微内核7．填空（每小题1分，共10分）①如果系统中有n个进程，则在等待队列中进程的个数最多可为（）个。

②在操作系统中，不可中断执行的操作称为（）。

③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（）。

④如果信号量的当前值为-4，则表示系统中在该信号量上有（）个等待进程。

⑤在有m个进程的系统中出现死锁时，死锁进程的个数k应该满足的条件是（）。

⑥不让死锁发生的策略可以分为静态和动态的两种，死锁避免属于（）。

⑦在操作系统中，一种用空间换取时间的资源转换技术是（）。

⑧为实现CPU与外部设备的并行工作，系统引入了（）硬件机制。

⑨中断优先级是由硬件规定的，若要调整中断的响应次序可通过（）。

⑩若使当前运行进程总是优先级最高的进程，应选择（）进程调度算法。

8．问答题（每小题15分，共30分）①消息缓冲通信技术是一种高级通信机制，由Hansen首先提出。