操作系统复习题参考答案整理ppt课件

• 若系统处于死锁状态, 则有：Allocationi=m
i=1
i=1
• 则：Needi<m+n-m=n
i=1n
• 如此，则n 至少存在一个进程Pi其Needi=0，因i=此1该系统不会发生死锁。
i=1
;.
30
第三章 • P114 1、5、6、7、9、13、18、20、21、22
;.
31
第三章
;.
;.
19
第二章
;.
20
;.
21
第二章
;.
22
第三章作业
;.
23
第三章
1、考虑5个进程P1，P2，P3，P4，P5，见表，规定进程的优先数越小，优先级越高， 试描述在采用下述调度算法时各个进程运行过程，并计算采用每种算法时进程平均周转 时间。假设忽略进程的调度时间。 1)先来先服务调度算法；2）时间片轮转调度算法（时间片为1ms）； 3）非剥夺式 优先级调度算法；4）剥夺式优先级调度算法。
• 总共需要约：190+30+3 = 223ms。
;.
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• （2）SCAN • 响应顺序为：120、150、90、50、40、30；移动总磁道数为170，总移道时间为170ms； • 总的旋转延迟为：6×5=30ms； • 总的读取时间为：6×0.5 =3ms； • 总共需要约：170+30+3 = 203ms。 • （3）CSCAN • 响应顺序为：120、150、30、40、50、90；移动总磁道数为230，总移道时间为230ms； • 总的旋转延迟为：6×5=30ms； • 总的读取时间为：6×0.5 =3ms； • 总共需要约：230+30+3 = 263ms。
;.
55返回
6、假定系统为某进程分配了3个物理块，进程运行时的页面走向为 7,0,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,1,2,0,1,7,0,1,开始时3个物理块均为空，给出采用最 佳置换算法时页面置换情况，并计算出该算法的缺页率？ （1）最佳置换淘汰算法 （2）先进先出淘汰算法 （3）最近最久未使用淘汰算法
;.
56返回
• 最佳置换算法
• 缺页9次，置换6次 • 缺页率9/20
第四章作业
;.
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• （2）先进先出淘汰算法
第四章作业
缺页13次，置换 10次； 缺页率13/20
;.
58
• 最近最久未使用淘汰算法
第四章作业
缺页12次，置换 9次； 缺页率12/20
;.
59
第四章作业
P 159 1 6 13 17 1 3 6 8 13 17 19 22 26 (增加最佳置换、LRU算法情况分析)
;.
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访问页面 内存页面
432143543215
4441115
222
333444
411
23333

M=3，LRU置换过程如下： 缺页次数：10次，缺页率：10/12=83.3%。
;.
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访问页面 内存页面
432143543215
4444
4
445
333
3
333
22
5
511
1
1
222
M=4，LRU置换过程如下： 缺页次数：8次，缺页率：8/12=67.7%。
;.
71
第五章作业
;.
72
第五章 P202 习题 2 7 9 15 18 21 27
;.
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第五章
;.
74
第五章
;.
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第五章
;.
76
第五章
;.
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1、设某磁盘有200个柱面，编号为0，1，2，…，199，磁头刚从140道移到143道完成了读 写。若某时刻有9个磁盘请求分别对如下各道进行读写：
•
Eating;
•
signal(c[[(I+1)mod 5]);
•
signal (c[I]);
•
Thinking;
•
end
•
else{ begin wait (c[[(I+1)mod 5]); wait (c[I]); Eating; signal (c[I]); signal (c[[(I+1)mod 5]); Thinking; end}
until false;
;.
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;.
18
第二章
• 29 画图说明管程由哪几部分组成?为什么要引入条件变量? • 管程由三部分组成:局部于管程的共享变量说明；对该数据结构进行操作的一组过程；
对局部于管程的 • 数据设置初始值的语句. (图见P80) • 因为调用wait原语后，使进程等待的原因有多种，为了区别它们，引入了条件变量.
• 解：
• （1）SSTF
• 响应顺序为：90、120、150、50、40、30；移动总磁道数为190，总移道时间为190ms；
• 转速为6000转/分，即100转/秒，旋转一周需要10ms；平均每次读盘的旋转等待时间为 5ms，总的旋转延迟为：6×5=30ms；
• 读取一个扇区的时间为：10ms/20=0.5ms；总的读取时间为：6×0.5 =3ms；
第四章作业
1、 某操作系统采用可变分区分配存储管理方法，用户区为512K，且始址为0。若分配时采 用分配空闲区低地址部分的方案，且初始时用户的512K空间空闲，对下述申请序列：
申请300K，申请100K，释放300K，申请150K，申请30K，申请40K，申请60K，释放 30K 回答： （1）采用首次适应算法，空闲分区中有哪些空块（给出始址、大小）？ （2）采用最佳适应算法，空闲分区中有哪些空块（给出始址、大小）？ （3）如再申请100K，针对（1）和（2）各有什么结果
第二章
;.
13
第二章
;.
14
第二章
;.
15
;.
16
第二章
• Var c array of semaphor :=(1,1,1,1,1)
•
Philosopher(I)
• repeat
•
if (I mod 2==1) then
•
begin
•
wait(c[I]);
•
wait(c[(I+1)mod 5]);
1、最高优先级优先； 2、FIFO； 3、短作业优先； 4、时间片轮转（时间片为2分钟）。
• 解：
• 1、最高优先级：
•
作业调度序列： D B A C E
•
0 10 18 24 28 30
•
t = (10+18+24+28+30)/5 = 22 分钟
•
;.
42
• 2、FIFO算法：
•
作业调度序列： A B C D E
86，147，91，177，94，150，102，175，130 试分别求FCFS、SSTF及SCAN磁盘调度算法响应请求的次序及磁头移动的总距离。
;.
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• 【补充】 某单片磁盘旋转速度为每分钟6000转，每个磁道有20个扇区，相邻磁道间移 动时间为1ms（忽略磁头启动时间）。若在某时刻，磁头位于100磁道处，并沿着磁道 号增大的方向移动；磁道号请求队列为50、90、30、120、40、150，对请求队列中每 个磁道需要读取1个随机分布的扇区。 针对如下不同调度策略，分别计算读完这些扇区总共大约需要多长时间，要求给出计 算过程。 （1）SSTF （2）SCAN （3）CSCAN
（2）n个进程共享m个同类资源，若每个进程都需要用该类资源，而且各进程对该类资 源的最大需求量小于m，且各进程最大需求之和小于m+n，试证明在这个系统中不可 能发生死锁。
;.
29
题2解答
n • 由已知条件可得：Maxi<m+n
• 又因为：Neendi = Maxi - i=nA1llocationi n
进程
P1 P2 P3 P4 P5
创建时刻ms 0 2 4 6 8
运行时间ms 3 6 4 5 2
优先数 3 5 1 2 4
;.
24
第三章
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第三章
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第三章
;.
27
第三章
;.
28
第三章
2（1）3个进程共享4个同种类型的资源，每个进程最大需要2个资源，请问该系统是否因 为竞争该资源而死锁？
•
0 6 14 18 28 30
•
t = (6+14+18+28+30)/5 = 19.2 分钟
•
• 3、SJF算法：
•
作业调度序列： E C A B D
•
0 2 6 12 20 30
•
t = (2+6+12+20+30)/5 = 14 分钟
•
• 4、时间片轮转算法：
• 作业调度序列： A B C D E A B C D A B D B D D
;.
48
;.
49
第四章作业
;.
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第四章作业
;.
51
第四章作业
2、设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为64页，每页1024B， 内存总共有32个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间有多大？
解：逻辑地址为16位；内存空间有32KB;
;.
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3、在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096B，现有一逻 辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理 地址为多少？
•
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
•
t = (10+16+20+26+30)/5 = 20.4 分钟
;.
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第四章作业
;.
44
第四章作业
练习1 有一矩阵：VAR A: ARRAY[ 1..100,1..100] OF INTEGER; 按先行后列次序存储。在一个虚存系统中，采用LRU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
作业参考答案整理
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1
第二章作业
1、2、5、6、7、8、16、17、18、19、21、 22（b）、27、28、29、33、34、36、38、 41
;.
2
第二章
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3
第二章
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第二章
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第二章
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第二章
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第二章
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第二章
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第二章
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第二章
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第二章
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第四章作业
;.
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第四章作业 • 页表机制、缺页中断机构以及地址变换机构
;.
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第四章作业
;.
64
;.
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解：
M=3，最佳置换过程如下： 缺页次数：7次，缺页率：7/12=58.3%。
访问页面 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5
内存页面 4 4 4 4
4
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333
3
31
21
5
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访问页面 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5
内存页面 4 4 4 4
4
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333
3
3
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2
2
1
5
5
M=4，最佳置换过程如下： 缺页次数：6次，缺页率：6/12=50%。
;.
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访问页面 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5
内存页面 4 4 4 1 1 1 5
01010
;.
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4、在一个段式存储管理系统中，其段表为：
段号 内存起始地址 段长
0
210
500
1
2350
20
2
100
90
3
1350
590
4
1938
95
试求表中逻辑地址对应的物理地址是什么？
第一个：2360
第二个：段号不合法
;.
1 10 5 32
54返回
5、什么是虚拟存储器？
虚拟存储器(Virtual Memory)：在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动 实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量 大得多，可寻址的“主存储器”。
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第三章
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第三章
;.
34
第三章
;.
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第三章
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第三章
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第三章
• 21 在银行家算法的例子中，如果P0发出的请求向量由Request0(0,2,0)改为 Request0(0,1,0),问系统可否将资源分配给它?
• 可以. • 首先，Request0(0,1,0)<=Need0(7,4,3), Request0(0,1,0)<=Available(2,3,0); • 分配后可修改得一资源数据表,进行安全性检查，可以找到一个安全序列
FOR I:=1 TO 100 DO FOR J:=1 TO 100 DO A [I,J] :=0;
程序B FOR J:=1 TO 100 DO FOR I:=1 TO 100 DO A [I,J] :=0;
分别就程序A 和 B 的执行过程计算缺页次数。
;.
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第四章作业
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46
第四章作业
;.
47
{P1,P4,P3,P2,P0}, • 或{P1,P4,P3,P0,P2},因此，系统是安全的，可以立即将资源分配给P0.
;.
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第三章
;.
39
第三章
;.
40
第三章
;.
41
• 【补充】 有5个批处理作业（A，B，C，D，E）按顺序几乎同时到达一个计算中心，估 计运行时间分别为6，8，4，10，2分钟，他们的优先级分别为3，4，2，5，1（1为最 低）。对下面每种调度算法，分别给出作业调度序列，并计算作业的平均周转时间：
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333444
22
22233
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M=3，FIFO置换过程如下： 缺页次数：9次，缺页率：9/12=75%。
;.
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访问页面 内存页面
432143543215
4444
555511
333
344445
22
223333
1
111222
M=4，FIFO置换过程如下： 缺页次数：10次，缺页率：10/12=83.3%。