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一、应用题

1． 设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB , 按字节编址。若某进程最多需要6页（Page ）数据存储空间，页的大小为1KB , 操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（PageFrame ）。在时刻260前的该进程访问情况如下表所示（访问位即使用位）。

当该进程执行到时刻260时，要访问的逻辑地址为17CAH 的数据，请回答下列问题： （1）该逻辑地址对应的页号是多少？

（2）若采用先进先出（FIFO ）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少? 要求给出计算过程。

（3）若采用时钟（CLOCK ）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少? 要求给出计算过程。（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，如图所示）

图

【答案】（1）由题可知计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB=216B, 按字节编址，并且页的大小为IK=210, 故逻辑地址和物理地址的地址格式均为：

地址17CA=0001011111001010B，故可知其逻辑页号为000101B=5。

（2）根据FIFO 算法，需要替换出最早装入的页，故需置换0号页，将5号页装入7号页框中，所以物理地址为0001111111001010B=1FCAH。

（3）根据CLOCK 算法，如果当前指针所指页框的使用位为0, 则替换该页，否则将使用位清零，并将指针指向下一个页框，继续查找。由题可知，将从2号页框开始，前4次查找页框号的顺序为2、4、7、9, 并将对应页框的使用位清零。在第5次查找中，指针指向2号页框，因2号页框的使用位已经为0, 故将2号页框的页将5号装入2号页框，并将其对应使用位设置为1,

所以对应的物理地址为0000101111001010B=0BCAH。 2． 三个进程P1、P2, P3互斥使用一个包含N P1每次用produce （N ＞0）个单元的缓冲区。（ ）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，并说明所定义信号量的含义。要求用伪代码描述。

【答案】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：

3． 为什么文件的倒排表比多重表组织方式节省空间？

【答案】倒排表有两项，一是次关键字值，二是具有相同次关键字值的物理记录号，这些记录号有序且顺序存储，不使用多重表中的指针链接，因而节省了空间。

4． （1）如果G1是一个具有n 个顶点的连通无向图，那么G1最多有多少条边?G1最少有多少条边？

（2）如果G2是一个具有n 个顶点的强连通有向图，那么G2最多有多少条边?G2最少有多少条边？

（3）如果G3是一个具有n 个顶点的弱连通有向图，那么G3最多有多少条边?G3最少有多少条边？

1）G1最多n （n-l ）/2条边，最少n-1条边。 【答案】（（2）G2最多n （n-l ）条边，最少n 条边。 （3）G3最多n （n-l ）条边，最少n-1条边。

5． 某银行提供1个服务窗口和10个供顾客等待的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号 机上领取一个号，等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。顾客和营业员的活动过程描述如下：

请添加必要的信号量和P 、V （或wait （ ）、signal （ ））操作，实现上述过程中的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。

【答案】（1）互斥资源：取机号，故设一个互斥信号量mutex 。

（2）同步问题：顾客需要获得空座位等待叫号，当营业员空闲时，将选取一位顾客为其服务。空座位的有、 无影响等待顾客数量，顾客的有、无决定两营业员是否能开始服务。另外，顾客获得空座位后，需要等待叫号和被服务，顾客与营业员就服务何时开始有同步关系。设信号量teller ，customer 和mutex 初值分别为0，0和1，设waiting 为整型量，表示排队的储户数量，其初始为0, 表示顾客初始时为0, 最大不超过10 （10把座椅），各进程的具体实现如下所示：

//座椅数，也是最多排队的储户数

//定义信号量

//等待储户的柜员资源