操作系统计算题

【例题】桌子上有一个空盘子，允许存放一只水果，爸爸可以向盘中放苹果，妈妈向盘子中放橘子，女儿专门吃盘子中的苹果，儿子专门吃盘子中的橘子。规定当盘子空的时候一次只能放一只水果，请用信号量实现他们之间的同步与互斥。
【解答】
S, S1, S2 :semaphore=1,0,0;
Cobegin:
Process Father:
Begin:
L1: P(S);
Put Apple;
V(S1)；
GO TO L1；
End；
Process Mother:
Begin:
L2: P(S);
Put Orange;
V(S2)；
GO TO L2；
End；
Process Son:
Begin:
L3: P(S2);
Get Orange;
V(S)；
GO TO L1；
End；
Process Daughter:
Begin:
L4: P(S1);
Get Apple;
V(S)；
GO TO L4；
End；
CoEnd;

【例题】四个作业进入系统，分别用FCFS、SJF、HRRF算法求：平均周转时间，带权平均周转时间。
作业 提交时间 估计运行时间/min
1 8:00 120
2 8:50 50
3 9:00 10
4 9:50 20

【解答】周转时间：从作业提交算起，直到执行完毕这段时间
带权周转时间：作业的周转时间T与系统为其提供服务的服务时间之比
平均带权时间即算这些时间的数学期望值
响应比优先权：（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间=响应时间/要求服务时间
FCFS: A[0-120]B[120-170]C[170-180]D[180-200]
平均周转时间（120+170-50+180-60+200-110）/4
SJF分为抢占式和非抢占式
非抢占式：A[0-120]C[120-130]D[130-150]B[150-200]
平均周转时间(120+130-60+150-110+200-50)/4
带权平均周转时间（120/120+70/10+40/20+150/50）/4
抢占式(注意看A执行50min后仍剩余70min，则与其它作业相比，时间还是过长)：
A[0-50]B[50-60]C[60-70]B[70-110]D[110-130]A[130-200]
平均周转时间（200+110-50+70-60+130-110）/4
HRRF：要考虑响应比，响应比高者优先。
A先到，服务A，用时120，此时，B,C,D都已经到达，求出其响应比分别为（70+50）/50，（60+10）/10，（10+20）/20，则执行C，用时10min；之后剩下B,D，
响应比分别为（80+50）/50，（20+20）/20，则执行B，用时50，最后是D，用时20min
A[0-120]C[120-130]B[130-180]D[180-200]
平均周转时间：（120+130-60+180-50+200-110）/4

【例题】ABCDE五个进程到达时间分别为0 1 2 3 4服务时间为4 3 5 2 4要求按高响应比优先调度算法求出平均带权周转时间

【解答】A在4完成。（B,C,D,E）的响应比为（2，1.4，1，5，1）
B在7完成。（C,D,E）的响应比为（2, 3, 1.75）
其后依次D，C，E完成时间9，14，18
每个进程的带权周转时间为（1，2，2.4，3， 3.5），那么平均值就是2.38

【例题】假定一个操作系统的进程调度采用剥夺式短进程优先调度算法（单处理机系统），系统中各进程到

达就绪队列的时刻以及执行时间如下表所示：
进程 到达就绪队列时刻 执行时间
1 0 8
2 1 4
3 2 9
4 3 5
请给出各进程的调度次序，并计算平均等待时间和平均周转时间。

【解答】进程的调度次序 运行时间 剩余时间
1 1 7
2 4 0
4 5 0
1 7 0
3 9 0
平均等待时间 4.25
平均周转时间 13

响应比、（非）抢占式、周转时间、响应时间、吞吐率、设备利用率、平均周转时间、带权周转时间、带权平均周转时间、FCFS、SJF、HRRF算法