第二章习题
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●假定一个阅览室最多可容纳100人,读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室门口的
一个登记表上进行登记,而且每次只允许一人进行登记操作,请用记录型信号量机制实现上述问题的同步。
定义信号量sum,mutex,初值分别为100,1。(3分)则第i个读者的活动描述为:procedure P i(i=1,2,3……)
begin
wait(sum);
wait(mutex);
登记;
signal(mutex);
进入阅览室;
阅读;
wait(mutex);
登记;
signal(mutex);
离开阅览室;
signal(sum);
end
●请用信号量解决以下的“过独木桥”问题:同一方向的行人可连续过桥,当某一方向
有人过桥时,另一方向的行人必须等待;当某一方向无人过桥时,另一方向的行人可以过桥。
将独木桥的两个方向分别标记为A和B;并用整形变量countA和countB分别表示A、B 方向上已在独木桥上的行人数,初值为0;再设置三个初值都1的互斥信号量:SA用来实现对countA的互斥访问,SB用来实现对countB的互斥访问,mutex用来实现两个方向的行人对独木桥的互斥使用。则具体描述如下:
Var SA,SB,mutex:semaphore:=1,1,1;
CountA,countB:integer:=0,0:
begin
parbegin
process A: begin
wait(SA);
if(countA=0) then wait(mutex);
countA:=countA+1;
signal(SA);
过独木桥;
wait(SA);
countA:=countA-1;
if (countA=0) then signal(mutex);
signa(SA);
end
process B: begin
wait(SB);
if(countB=0) then wait(mutex);
countB:=countB+1;
signal(SB);
过独木桥;
wait(SB);
countB:=countB-1;
if (countB=0) then signal(mutex);
signa(SB);
end
parend
end
设公共汽车上,司机和售票员的活动分别是:
司机的活动:启动车辆;正常行车;到站停车;
售票员的活动:关车门;售票;开车门;
请用记录型信号量机制实现上述问题的同步。
Var s1,s2:semaphore:=0,0;/*s1表示是否允许司机启动汽车,s2表示是否允许售票员开门*/
begin
parbegin
driver: begin
repeat
wait(s1);
启动车辆;
正常行车;
到站停车;
signal(s2);
until false;
end
busman: begin
repeat
关车门;
signal(s1);
售票;
wait(s2);
开车门;
上下乘客;
until false;
end
parend
end
有三个进程PA、PB和PC合作解决文件打印问题:PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1,每执行一次读一个记录;PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2,每执行一次复制一个记录;PC将缓冲区2的内容打印出来,每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录大小。解释P、V操作的含义,并用P、V操作来保证文件的正确打印。(1)P、V操作是两条原语,定义如下:
P操作:P操作记为P(S),其中S为一信号量,它执行时主要完成下述动作:
S=S-1
若S>=0,则进程继续运行。
若S<0,则该进程被阻塞,并将它插入该信号量的等待队列中。
V操作:V操作记为V(S),其中S为一信号量,它执行时主要完成下述动作:
S=S+1
若S>0,则进程继续运行。
若S<=0,则从信号量的等待队列中移出队首进程。使其变为就绪状态。
(2)描述如下:
Var empty1,empty2,full1,full2:semaphore:=1,1,0,0;
begin
parbegin
process1: begin
repeat
从磁盘读一个记录;
P(empty1);
将记录存入缓冲区1
V(full1);
until false;
end
process 2: begin
repeat
P(full1);
从缓冲区1取出纪录;
V(empty1);
P(empty2);
将记录存入缓冲区2
V(full2);
until false;
end
process 3: begin
repeat
P(full2); 从缓冲区2
V(empty2);
until false;
end
parend
● 假如一个程序的段表如下,其中存在位为1表示段在内存,对于下面指令,在执行时
会产生什么样的结果。
R
40
5000
4
R 80800013E 200300012R 30100011W 10050000存取控制段长内存始址存在位段号
(1)STORE R1,[0,70] (2)STORE R1,[1,20]
(3)LOAD R1,[3,50] (4)LOAD R1,[3,100] (5)JMP [2,150]
(1)由于第0段的存在位为0,表示该段未装入内存,因此产生缺段中断。
(2)从段表第1项可看到,指令中逻辑地址合法,段也已经在内存,但存取控制字段不符,故产生保护性中断信号。
(3)逻辑地址合法,存取方式合法,形成物理地址8050后,执行指定操作。 (4)逻辑地址中段内地址超长,产生越界中断信号。
(5)逻辑地址及访问方式合法,形成物理地址3150,指令执行后,将条转到内存单元3150处继续执行。
● 现有一请求分页的虚拟存储器 , 内存最多容纳 4 个页面 , 对于下面的引用串:
1,2,3,4,5,3,4,1,6,7,8,7,8,9,7,8,9,5,4,5,4,2
分别采用 FIFO, LRU, OPT 页面替换算法 , 各将产生多少次缺页中断 ?
3. FIFO:
1
2
3
4
5
3
4
1
6
7
8
7
8
9
7
8
9
5
4
5
4
2