1、上机操作题模拟试卷 88及答案与解析 一、基本操作题 1 有一南北向的单行车道，在车道 A、 B两端以外一段距离处有减速标志和自动计数系统， A、 B两处设有信号灯，信号灯的管理要求如下：绿灯行，红灯停， A、 B两端红绿灯同时变换，一方红变绿时另一方绿变红。绿灯保持到同一方向进入的车辆全部驶入 AB段，当 AB之间无车辆行驶时，允许到达 A端 (或 B端 )的车辆驶入AB段，但只准某一方向的车辆进入；当一方最后一辆车进入 AB段后，双向亮红灯让车辆全部通过 (假设 2min)，然后让己在等待的任何一方向的车辆驶入。试用PV操作管理 AB路段车辆的行驶。 二、简单应用题 1 某计算机的 CPU
2、主频为 500MHz， CPI为 5(即执行每条指令平均需 5个时钟周期 )。假定某外设的数据传输率为 0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以 32位为传输单位，对应的中断服务程序包含 18条指令，中断服务的其他开销相当于 2条指令的执行时间。请回答下列问题，要求给出计算过程。 2 在中断方式下， CPU用于该外设 I/O的时间占整个 CPU时间的百分比是多少 ? 3 当该外设的数据传输率达到 5MB/s时，改用 DMA方式传送数据。假定每次DMA传送大 小为 5000B，且 DMA预处理和后处理的总开销为 500个时钟周期，则 CPU用于该外设 I/O的时间占整个 CPU时间的百
3、分比是多少 ?(假设 DMA与CPU之间没有访存冲突 )。 三、综合应用题 4 在测温系统中要完成采样、转换和显示等任务。采样过程把从传感器上得到的整型微电压值存入一个缓冲区，转换过程把微电压值从缓冲区中取出，计算转换成温度值再存入该缓冲区，显示过程把缓冲区中的温度值取出并显示。试用 PV操作实现三个过程共享缓冲区的同步问题。 上机操作题模拟试卷 88答案与解析 一、基本操作题 1 【正确 答案】 本题可参考读者写者问题，相当于两组读者使用一个共享文件的互斥问题。对共享资源 AB路段设一个信号量 s，对 A、 B两端的共享计数器 ca和cb应设两个信号量 sa和 sb。所设计的程序段如下： B
4、egin s,sa,ab:semaphore; ca,cb:integer; s:=1; sa:=1; sb:=1; Cobegin Process car-ai; (i=1, 2, Begin p(sa); Ca:=ca+1; if ca=1 then p(s); V(sa); 使信号灯 A端绿， B端红，车辆从 A端驶入 AB段 p(sa); ea:=ca-1; if ca=0 then Begin A， B两端都亮红灯 2分钟 V(s); End End process car-bj; j=1,2 Begin p(sb); cb:=cb+1; if cb=1 then p(s); V(s
5、); 使信号灯 B端绿， A端红；车辆从 B端驶入 AB段 p(sb); cb:=cb-1; if cb=0 then Begin A， B两端都亮红灯 2分钟 V(s); End End Coend End 【知识模块】 上机操作题 二、简单应用题 【知识模块】 上机操作题 2 【正确答案】 在中断方式下，每 32位 (4B)被中断一次，故每秒中断为： 0.5M，B/4B=0.5106/4=12.5104次 因为中断服务程序包含 18条指令，一辛断服务的其他开销 相当于 2条指令的执行时间，且执行每条指令平均需 5个时钟周期 所以， 1秒之内用于中断的时钟周期数为： (18+2)512.51
6、04=12.5106 因为计算机的 CPU主频为 500MHz，故 CPU用于中断的时间占整个 CPU时间的百分比是： (12.5106)/(500106)100%=2.5% 【知识模块】 上机操作题 3 【正确答案】 在 DMA方式下，每秒进行 DMA操作为： 5MB/5000B=5106/5000=1103次 因为 DMA预处理和后处理的总开销为 500个时钟周期，所 以 1秒之内用于 DMA操作的时钟周期数为： 5001103=5105 故DMA方式下，占整个 CPU时间的百分比是： (5105)/(500106)100%=0.1% 【知识模块】 上机操作题 三、综合应用题 4 【正确答
7、案】 本题类似于两个生产者消费者问题。采样过程相当于生产者，转换过程相当于消费者，显示过程为消费者，而转换过程还充当生产者。为此设立三个信号量： SS表示采集的微电压值能否存入缓冲区，初值为 1； SC表示缓冲区中是否有微电压值要转换成温度值，初值为 0； sD表示缓冲区是否 有温度值要显示，初值为 0。解决此同步问题的程序段为： Begin Ss,sc,sd:semaphore; Buffer:integer; ss:=1; sc:=0; sd:=0; Cobegin Process sample; Begin L1:get a sample; P(ss); buffer:=sample; V(sc); goto L1; End Proeess convert; Begin L2:P(sc); take a sample from buffer; convert the sample to temperature; buffer:=temperature; v(sd)； goto L2; End process display; Begin L3:p(sd); take a temperature from buffer; display the temperature; goto L3; End Coend End 【知识模块】 上机操作题
