操作系统计算题答案剖析

1.设某进程所需要的服务时间t=kq,k为时间的个数,q为时间长度且为常数.当t为一定值时,令q→0,则有k→∞.从而服务时间为t的进程的响应时间T是t的连续函数.对应于时间片调度方式RR,先来先服务方式FCFS和线性优先级调度方式SRR,其响应时间函数分别为:Trr(t)=tTfc(t)=1Tsr(t)='11t其中'=ab1=r取(,)=(50,100),分别改变r的值,计算Trr(t),Tfc(t)和Tsr(t),并画出其时间变化图.2.对实时系统的频率单调调度算法,对于由3个周期组成的实时任务序列,设每个周期为Ti(i=1,2,3),其相应任务的执行时间为Ci(i=1,2,3).计算说明当进程执行时间与周期比之和为0.7时,能否保证用户所要求的时限(32=1.266).3.有5个批处理作业(A,B,C,D,E)几乎同时到达一个计算中心,估计运行时间分别为2,4,6,8,10分钟,它们的优先数分别为1,2,3,4,5(数值小的优先级低),在使用最高优先级优先调度算法时,计算作业的平均周转时间.解答：1.对(,)=(50，100)Trr(t)=t,Tfc(t)=1/50,Tsr(t)=1/50-(1-100t)/(100-50t)0r时，Tsr(t)1/100+t1r时,Tsr(t)2t图象如下：yyyTsr(t)(r=1)Trr(t)Tfc(t)1/100+t1/1000x0x0x只有Tsr(t)受r值影响，且r值增大，Tsr(t)的斜率增大，y截距由1/100趋向0，服务时间也增加。题目：4.假定某页式管理系统,主存为64KB,分成16块,块号为0,1,2,3,4,,15,设某作业有4页,其页号为0,1,2,3,被分别装入主存的2，4,1,6块,试问:(1)该作业的总长度是多少字节?(按十进)(2)写出该作业每一页在主存中的起始地址.(3)若给出逻辑地址[0,100],[1,50],[2,0],[3,60],请计算出相应的内存地址.(方括号内的第一个元素为页号,第二个元素为页内地址).5.有一个虚存系统,某进程内存占了3页,开始时内存为空,执行如下访问页号顺序后:1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5.(1).采用先进先出(FIFO)淘汰算法,缺页次数是多少?(2).采用最近最少使用(LRU)淘汰算法,缺页次数是多少?6.有一只铁笼子,每次只能放入一只动物,猎人向笼中放入老虎,农民向笼中放入羊,野生动物园等待取笼中的老虎,饭店等待取笼中的羊,试用P.V操作写出能同步执行的程序.解答：4.解：(1)每块长度=64KB/16=4KB于是由题目可知，每页也是4KB。故作业长4KB4=16KB(2)页表为页号块号02142136第0页在主存中的起始地址为4K2=8K第1页在主存中的起始地址为4K4=16K第2页在主存中的起始地址为4K1=4K第3页在主存中的起始地址为4K6=24K(3)逻辑地址[0，100]的内存地址为4K2+100=8192+100=8292逻辑地址[1，50]的内存地址为4K4+50=16384+50=16434逻辑地址[2，0]的内存地址为4K1+0=4096逻辑地址[3，60]的内存地址为4K6+60=24576+60=246365.解：(1)采用先进先出(FIFO)淘汰算法的页面调度过程如下:内存中页面1111234111255内存中页面222341222533内存中页面33412555344请求页号123412512345缺页缺缺缺缺缺缺缺缺缺(2)采用最近最少使用(LRU)淘汰算法的页面调度过程如下:内存中页面1111234125123内存中页面222341251234内存中页面33412512345请求页号123412512345缺页缺缺缺缺缺缺缺缺缺缺故缺页中断10次6.解：这是两个生产者和两个消费者共享只能存放一件产品的缓冲区，利用P.V操作编程如下：猎人进程农民进程动物园进程饭店进程P(S)P(S)P(S1)P(S2)放入虎放入羊取老虎取羊V(S1)V(S2)V(S)V(S)信号量初值：S=1,S1=0,S2=0答案到此就可以了，但如果要编程，可编程如下：beginS,S1,S2:Semaphore;S:=1;S1:=0;S2:=0;cobeginprocesshunterbeginrepeathaveatigerP(S)putatigerV(S1)foreverendprocesspeasantbeginrepeathaveagoatP(S)putagoatV(S2)foreverendprocesshotelbeginrepeatP(S2)getagoatV(S)eatagoatforeverendprocesszoobeginrepeatP(S1)getatigerV(S)getatigerforeverendcobeginend题目：7.设某进程所需要的服务时间t=kq,k为时间片的个数,q为时间长度且为常数.当t为一定值时,令q→0,则有k→∞.从而服务时间为t的进程的响应时间T是t的连续函数.对应于时间调度方式RR,先来先服务方式FCFS和线性优先级调度方式SRR,其响应时间函数分别为:Trr(t)=tTfc(t)=1Tsr(t)='11t其中'=ab1=r取(,)=(80,100),分别改变r的值,计算Trr(t),Tfc(t)和Tsr(t),并画出其时间变化图.8.对实时系统的频率单调调度算法,对于由4个周期组成的实时任务序列,设每个周期为Ti(i=1,2,3，4),其相应任务的执行时间为Ci(i=1,2,3，4).计算说明当进程执行时间与周期比之的和为0.7时,能否保证用户所要求的时限。(412=1.189).3.有5个批处理作业(A,B,C,D,E)几乎同时到达一个计算中心,估计运行时间分别为2,4,6,8,10分钟,在使用时间片轮转作法（时间片为2分钟）,计算作业的平均周转时间.解答：7.Trr(t)=5t,Tfc(t)=1/20,Tsr(t)=1/20-(1-100t)/(100-80t)0r时，Tsr(t)1/25+t1r时,Tsr(t)5t图象如下：yyy5tTrr(t)=5tTfc(t)=1/201/25+t1/250x0x0xTsr(t)的斜率随r增大而增大，y截距有1/250，服务时间增加。8．解：C1/T1+C2/T2+C3/T3+C4/T4=0.74(21/4-1)=0.756∴能保证用户所要求的时限3.解：先作如下分析0（分钟）ABCDE到达A运行BCDE等待2（分钟）A结束B运行CDE等待4（分钟）C运行BDE等待6（分钟）D运行BCE等待8（分钟）E运行BCD等待10（分钟）B运行CDE等待12（分钟）B结束C运行DE等待14（分钟）D运行CE等待16（分钟）E运行CD等待18（分钟）C运行DE等待20（分钟）C结束D运行E等待22（分钟）E运行D等待24（分钟）D运行E等待26（分钟）D结束E运行30（分钟）E结束因从0开始，故周转时间A.2,B.12,C.20,D.26,E.30∴平均周转时间T=1/5(2+12+20+26+30)=18(min)题目：9．某段式存储管理系统中，有一作业的段表如下表所示，求逻辑地址[0，65]，[1，55]，[2，90]，[3，20]对应的主存地址（按十进制）。（其中方括号中的第一个元素为段号，第二个元素的段内地址。）0200600015085002100100003150—110．有一矩阵：VAR：ARRAY[1…100，1…100]OFinteger；按先行后列次序存储。在一个虚存系统中，采用LRU（最近最少使用）淘汰算法，一个进程有3页内存空间，每页可以存放200个整数。其中第一页存放程序，且假定程序已经在内存。程序A：FORi：=1TO100DOFORJ：=1TO100DOA[i，j]：=0程序B：FORJ：=1TO100DOFORi：=1TO100DOA[i，j]：=0；程序B：FORJ：=1TO100DOFORi：=1TO100DOA[i，j]：=0；分别就程序A和B的执行顺序过程计算缺页次数。11．设m为同类资源数，n为系统中并发进程数，W为每个进程所需的资源数。请分析如下表所示情况中系统会出现死锁的是哪一个，把结果填在表末状态栏中。mnW状态（1）431（2）422（3）432（4）423解答：9.解：逻辑地址[0，65]，对应的主存地址为600+65=665。逻辑地址[1，55]，因为段内地址超过段长，所以产生段地址越界中断。逻辑地址[2，90]，对应的主存地址为1000+90=1090。逻辑地址[3，20]，因状态为1，即该段在辅存中，故产生缺段中断。10.解：二行存一页。故：A程序按行访问，每二行访问完后缺一次页，故100行只有50次缺页。B程序按列访问，每格列完成后，按行访问，所以每列中有50次缺页。而100列，故有5000缺页。∴A程序有50次缺页。B程序故有5000缺页。11.显然(1)3个进程中只各申请1个资源。不会死锁。(2)2个进程，各申请2个资源，4个资源可满足，不会死锁。(3)3个进程，各申请2个资源，4个资源至少有1个进程可满足，其余2进程阻塞。这一个运行完释放2个资源，其余进程均可满足。故不会死锁。将会阻塞但不会死锁填入表中。(4)2个进程，各申请3个资源，共4个资源。若2个进程各分配2个资源，则会死锁。若2个进程1个分配3个资源，1个分1个资源，则不会死锁，故可能会死锁。题目：12．假定一磁盘有200个柱面，编号为0～199，当前存取臂的位置在143号柱面上，若刚刚完成了125号柱面的服务请求，如果存在以下的请求系列：86，147，91，177，94，150，102，175，130。则为完成上述算法使用双向扫描算法时存取臂移动的总量是多少？并写出存取臂移动的顺序。13.对实时系统的频率单调调度算法,对于由5个周期组成的实时任务序列,设每个周期为Ti(i=1,2,3，4，5),其相应任务的执行时间为Ci(i=1,2,3，4，5).计算说明当进程执行时间与周期比之和为0.7时,能否保证所要求的时限(251=1.148).14.有5个批处理作业(A,B,C,D,E)几乎同时到达一个计算中心,估计运行时间分别为2,4,6,8,10分钟,假设作业到达的顺序为CDBEA，采用先来先服务FCFS算法,计算作业的平均周转时间.解：12．解：顺序：147，150，175，177，130，102，94，91，86移动量：（199-143）+（199-86）=56+113=16913．解：C1/T1+C2/T2+C3/T3+C4/T4+C5/T5=0.75(21/5-1)=0.74∴能保证用户所要求的时限。14.解：0分钟C运行DBEA等待6分钟C完成D运行BEA等待14分钟D完成B运行EA等待18分钟B完成E运行A等待28分钟E完成A运行30分钟A完成∴T=1/5（6+14+18+28+30）=19.2（min）题目：15．在某请求分页式管理系统中，一个作业共有5页，作业执行时依次访问如下页面：1，4，3，1，2，5，1，4，2，1，4，5，若分给该作业的主存块数为3，当采用FIFO置换算法时，试求缺页中断次数及缺页率。16．分析下面进程P1和进程P2执行程序为什么不正确（在程序中同等号说明会出错的地方及出错性质）inside1，inside2；inside1：=false／*P1不在临界区内*／inside2：=false／*P2不在临界区内*／cobeginprocedureP1beginwhileinsidedobegin（*等待inside2成为假*）end；inside1：=true；临界区；inside1：=false；end；proced