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计算机操作系统算法题(最全).pdf

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操作系统

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6. 算法题（共 32 个题目）

200348. 在信号量机制中，若 P（S）操作是可中断的，则会有什么

问题？

此题答案为：答：

P（S）的操作如下：

Begin

S.Value:= S.Value-1; ①

If S.Value<0 Then ②

Begin

Insert(*,S.L);

Block(*) ③

End

End.

若 P（S）可中断的，例如进程 A 在执行了语句①之后从 CPU 上退

下了，假定此时 S.Value＝0；这时换另一进程 B，B 又将 S.Value

的值减 1 使之为－1，在执行语句③时，B 被阻塞；然后又换回 A 执

行，由于 A 的"断点"是语句①之后，当它执行语句②时，由于这时

S.Value 已经是－1，故进程继续执行而被阻塞。这就出现了错误：

本来 A 操作 P（S）操作后，S.Value＝0，是不应该被阻塞的，现在

却被阻塞了。

200350. 何谓临界区？下面给出的两个进程互斥的算法是安全的吗？

为什么？

＃define true;

# define false;

Int flag[2];

flag[1]=flag[2]=false;

enter-crtsec(i)

int i;

{

While(flag[1-i])

flag[i]=true;

}

feave-crtsec(i)

Int i;

{

flag[i]=false;

}

process I;

…

Enter-crtsec(i);

In critical section;

Leave-crtsec(i);

此题答案为：答：一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源，在

进程中对临界资源访问的程序段称为临界区。

从概念上讲，系统中各进程在逻辑上是独立的，它们可以按各自的速

度向前推进。但由于它们共享某些临界资源，因而产生了临界区问题。

对于具有临界区问题的并发进程，它们之间必须互斥，以保证不会同

时进入临界区。

这种算法不是安全的。因为，在进入临界区的 enter-crtsec（）不是

一个原语操作，如果两个进程同时执行完其循环（此前两个 flag 均为

false），则这两个进程可同时进入临界区。

200353. 某车站售票厅，任何时刻最多可容纳 20 名购票者进入，当

售票少于 20 名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外

面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：

（1）用 P、V 操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量？写出

信号量的初值以及信号量各种取值的含义。

（2）根据所定义的信号量，把应执行的 P、V 操作填入下述程序中，

以保证进程能够正确地并发执行。

Cobegin PROCESS Pi(i=1,2,…)

Begin

进入售票厅；

购票；

退出；

End;

Coend

(3)若欲购票者最多为 n 个人，写出信号量可能的变化范围（最大值

和最小值）。

此题答案为：售票厅问题解答如下：

（1）定义一信号量 S，初始值为 20。

S>0 S 的值表示可继续进入售票厅的人数；

S=0 表示售票厅中已有 20 名购票者；

S<0 |S|的值为等待进入售票厅中的人数。

（2）上框为 P(S)，下框为 V(S)。

（3）S 的最大值为 20，S 的最小值为 20－N，N 为某一时刻需要进

入售票厅的最多人数。

200362. 在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几个进

程（作业）调度算法？

此题答案为：答：（1）批处理系统中的作业调度算法有：先来先服

务算法（FCFS）、短作业优先算法（SJF）、优先级调度算法（HPF）

和高响应比优先算法（RF）。批处理系统的进程调度算法有：先进

先出算法（FIFO）、短进程优先算法（SPF）、优先级调度算法（HPF）

和高响应比优先算法（RF）。

（2）分时系统中只设有进程调度（不设作业调度），其进程调度算

法只有轮转法（RR）一种。

（3）实时系统中只设有进程（不设作业调度），其进程调度算法调

度有：轮转法、优先级调度算法。前者适用于时间要求不严格的实时

系统；后者用于时间要求严格的实时系统。后者又可细分为：非抢占

式优先级调度、抢占式优先级调度、基于时钟中断的抢占式优先级调

度。

注意，一个纯粹的实时系统是针对特定应用领域设计的专用系统。作

业提交的数量不会超过系统规定的多道程序的道数，因而可全部进入

内存。若将实时系统与批处理系统结合的话，就可以让作业量超过多

道程序道数，使优先级低的作业呆在外存的后备队列上。

200372. 假设系统中有 5 个进程，它们的到达时间和服务时间见下

表 1，忽略 I/O 以及其他开销时间，若按先来先服务（FCFS）、非

抢占的短作业优先和抢占的短作业优先三种调度算法进行 CPU 调度，

请给出各个进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时

间和平均带权周转时间，完成表 2。

表 1 进程到达和需要服务时间

进程到达时间服务时间

A 0 3

B 2 6

C 4 4

D 6 5

E 8 2

此题答案为：表 2 进程的完成时间和周转时间

进程 A B C D E 平均

FCFS 完成时间 3 9 13 18 20

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