操作系统解答题练习

操作系统解答题练习

最高响应比优先调度算法：

综上所述，最高响应比调度算法性能较好。

4. 如果限制为两道的多道程序系统中，有4个作业进入系统，其进入系统时刻、估计运行时间为下图所示。系统采用SJF作业调度算法，采用SRTF进程调度算法，请填充下面表格。

参考答案：

5. 有一个4道作业的操作系统，若在一段时间内先后到达6个作业，其提交时刻和估计运行时间为下表所示：

系统采用剩余SJF调度算法，作业被调度进入系统后中途不会退出，但作业运行时可被剩余时间更短的作业所抢占。

（1）分别给出6个作业的执行时间序列，即开始执行时间、作业完成时间、作业周转时间。

（2）计算平均作业周转时间。

参考答案：

6. 有一个具有三道作业的多道批处理系统，作业调度采用短作业优先调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法。在下表所示的作业序列中，作业优先数即为进程优先数，数越小则优先级

越高。

试填充下表：

参考答案：

1、（2分）生产者消费者的互斥同步问题叙述如下：

生产者生产产品，放入有n个缓冲区的缓冲池中，每个缓冲区只能放一个产品。消费者从缓冲池中取产品消费，不允许从空缓冲区中取

产品。有多个生产者进程与多个消费者进程并发进行，任何时刻只允许一个进程访问缓冲池。生产者进程和消费者进程分别从缓冲池中的同一位置开始，顺序循环地使用缓冲池，放产品或取产品。当缓冲池的n个缓冲区都满时，生产者进程必须在缓冲池外等待。当缓冲池的n个缓冲区都空时，消费者进程必须在缓冲池外等待。

使用记录型信号量对生产者消费者问题的解答如下：

设置整型量n，设定缓冲池（临界资源）中的缓冲区总数

设置互斥信号量mutex，初值1，记录对缓冲池的互斥访问

设置信号量empty，初值n，记录缓冲池中空缓冲区数

设置信号量full，初值0，记录缓冲池中满缓冲区数

生产者和消费者的并发程序如上面的流程图所示。

请回答下面的问题

（1）、（1分）如果将生产者进程中的两个P操作语句（S2和S3）的

执行次序反过来，可能会造成死锁。试分析其原因，发生死锁时缓冲池中的缓冲区有几个是满的？

参考答案：n个

（2）、（1分）如果将消费者进程中的两个P操作语句（X1和X2）的执行次序反过来，可能会造成死锁。试分析其原因，发生死锁时缓冲池中的缓冲区有几个是满的？

参考答案：0个（或n个全是空的）

2、（5分）设两个进程并发访问一个打印机分配表，A进程申请打印机，从打印机分配表读入状态字，进程B向打印机分配表写入状态字。这两个进程对打印机分配表的操作是互斥的，用P/V操作表示进程A和B的操作过程。

参考答案：

设互斥信号量S=1

进程A ：进程B：

…… ……

P(S); P(S);

读入打印机分配表；修改打印机分配表；

V（S）；V（S）；

…… ……

1、（8分）设系统中有三种类型的资源（A，B，C）和五个进程（P1，P2，P3，P4，P5），A资源的数量17，B资源的数量为5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如表所示。系统采用银行家算法来避免死锁。

请回答下列问题：

（1）T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。

（2）若进程P4请求资源（2，0，1），能否实现资源分配？为什么？（3）在（2）的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0），能否实现

资源分配？

参考答案：

（1）T0时刻为安全状态。其中的一个安全序列为（P4，P5，P3，P2，P1）（其他可能的安全序列有：（P4，P5，X，X，X），（P4，P2，X，X，X），（P4，P3，X，X，X），（P5，X，X，X，X））（2）可以为P4分配资源，因为分配后的状态还是安全的，其安全序列的分析如下表：

| Work | Need | Allocation | Work+Allocation | Finish

| A B C | A B C | A B C | A B C

P4 | 0 3 2 | 0 2 0 | 4 0 5 | 4 3 7 | True

P5 | 4 3 7 | 1 1 0 | 3 1 4 | 7 4 11 | True

P1 | 7 4 11 | 3 4 7 | 2 1 2 | 9 5 13 | True

P2 | 9 5 13 | 1 3 4 | 4 0 2 | 13 5 15 | True

P3 | 13 5 15 | 0 0 6 | 4 0 5 |17 5 20 | True

（3）进程P1再请求资源（0，2，0），则不能为之分配资源。

2、（15分）考虑一个系统在某个时刻的状态如表所示。

应用银行家算法回答下列问题：

（1）填写Need矩阵的内容

（2）系统是否处于安全状态？

（3）如果进程P1发出请求（0，4，2，0），这个请求能否被满足？

参考答案：

（1）根据银行家算法，可列出Need矩阵如下表：

进程| Need | Allocation | Max | Available

| A B C D | A B C D | A B C D | A B C D

P0 | 0 0 0 0 | 0 0 1 2 | 0 0 1 2 | 1 5 2 0

P1 | 0 7 5 0 | 1 0 0 0 | 1 7 5 0 |

P2 | 1 0 0 2 | 1 3 5 4 | 2 3 5 6 |

P3 | 0 0 2 0 | 0 6 3 2 | 0 6 5 2 |

P4 | 0 6 4 6 | 0 0 1 4 | 0 6 5 6 |

（2）利用安全性算法，列出下表：

进程| Work | Need | Allocation | Work+Allocation | Finish

| A B C D | A B C D | A B C D | A B C D |

P0 | 1 5 2 0 | 0 0 0 0 |0 0 1 2 | 1 5 3 2 | true

P1 | 1 5 3 2 | 1 0 0 2 | 1 7 5 0 | 2 12 8 2 | true

P2 | 2 12 8 2 | 0 0 2 0 |0 6 3 2 | 2 18 11 4 | true