操作系统练习答案

练习

1、在下列调度算法中，对所有进程和作业都是公平合理的调度算法是（D多级反馈队列），最有利于提高系统吞吐量的作业调度算法是（B短作业优先），能兼顾作业等待时间和作业执行时间的调度算法是（E高响应比优先），最有利于提高资源的利用率，使大部分用户比较满意的调度算法是（C时间片轮转），为实现人机交互而采用的调度算法，能对紧急作业进行及时处理的调度算法是（F可抢占式优先级）。

A．先来先服务B．短作业优先C．时间片轮转

D．多级反馈队列E．高响应比优先F．可抢占式优先级调度

试用剥夺式短进程优先调度算法和时间片轮转调度（时间片为2个基本时间单位），分别给出每个进程的调度次序及平均周转时间。

3、有5个批处理作业1、2、3、

4、5，分别在0、1、3、

5、6时刻到达计算中心。假设它们的预计的运行时间是3、5、2、3、2，且在执行过程中不进行I/O处理和系统调用。它们的优先级分别为5、3、1、2、6（6为最高优先级，1为最低优先级）对于下面的四种调度算法，请写出每个进程的结束时间、周转时间和所有作业的平均周转时间。忽略进程转换所产生的系统开销，且后三种调度算法为非剥夺的调度算法。

（1）时间片轮转调度算法，时间片长度为2；

（2）优先级调度算法；

（3）FCFS算法；

（4）SJF算法。

4、有5个批处理作业A、B、C、D、E，几乎同时到达计算机系统，其估计运行时间分别为10、6、2、4、8分，优先级数分别为3、

5、2、1、4，其中5为最高优先级。假设它们都是纯计算型作业，系统开销时间忽略不记。若系统采用非剥夺式使用CPU，对于以下调度算法，描述执行过程并计算平均周转时间：

（1）优先级调度；

（2）先来先服务（按A、B、C、D、E顺序）；

（3）短作业优先。

5、有两个作业A和B，分别在7:00和8:30到达系统，它们估计的计算时间分别是0.8小时和0.1小时，系统在9:00开始以响应比高者优先算法进行调度，请问在单道执行时这两道作业被选中的次序以及被选中时的响应比。

(2+0.8)/0.8=3.5

(0.5+0.1)/0.1=6

9:00 B

9:06 A (2.1+0.8)/0.8=3.625

6、设有某系统有5个作业J1、J2、J3、J4、J5进入系统的时间、计算时间如下表所示。若作业在处理机上按单道方式运行，且作业按响应比高者优先调度算法。试写出作业的执行顺

J2 (29+30)/30=1.97

J3 (18+24)/24=1.75

J4 (12+24)/24=1.50

J5 (6+12)/12=1.50

11:18

J3 (48+24)/24=3

J4 (42+24)/24=2.75 J5 (36+12)/12=4 11:30

J3 (60+24)/24=3.5 J4 (54+24)/24=3.25 11:54

J4

1、在请求页式系统中，一程序的页面走向为

2、

3、

4、

5、2、3、

6、2、3、4、5、6，设分配给该程序的存储块为m。试计算m=3和m=4时，FIFO和LRU两种替换算法的缺页中断次数，并对结果进行分析说明。

答：FIFO算法：

M=3时，缺页9次，M=4时，缺页10次。这说明FIFO算法出现了Belady异常现象。

M=3时，缺页10次，M=4时，缺页8次。

2、在一个请求页式存储管理系统中，进程P的地址空间共有5页组成，访问页面序列为：

3、2、1、0、3、2、

4、3、2、1、0、4，试用FIFO置换算法和LRU置换算法，计算当分配给该进程的页框数分别为3和4时，访问过程中发生的缺页次数和缺页率，比较所得的结果，分析原因。

答：FIFO算法：

算法出现了Belady异常现象。

LRU算法：

M=3时，缺页10次，缺页率为83.3%；M=4时，缺页8次，缺页率为66.7%。

3、在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115、228、120、88、446、102、321、432、260、167。若该作业的第0页已经装入内存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题。

（1）按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断？缺页中断率为多少？

（2）按LRU调度算法将产生多少次缺页中断？缺页中断率为多少？

答：定义数组buf[0]、buf[1]；bufempty[0]，bufempty[1]是P A的私有信号量；buffull[0]、buffull[1]是P B的私有信号量。

初始时：

bufempty[0]=bufempty[1]=n,(n为缓冲区队列的缓冲区个数)

buffull[0]=buffull[1]=0

send(i,m)

begin

local x

P(bufempty[i])

按FIFO方式选择一个空缓冲区buf[i](x)

buf[i](x)=m

buf[i](x)置满标记

V(buffull[i])

end

receive(i,m)

begin

local x

P(buffull[i])

按FIFO方式选择一个装满数据的缓冲区buf[i](x)

m=buf[i](x)

buf[i](x)置空标记

V(bufempty[i])

end

P A调用send(0,m)和receive(1,m)

P B调用send(1,m)和receive(0,m)

练习2：

有3个并发进程in, outA和outB共享一个缓冲区buf(容量为1)。规定：

进程in负责将读入数据放到buf中。

进程outA仅当在buf中有数据且数据为奇数时，outA才可从buf取数据打印,并使buf为空；进程outB仅当在buf中有数据且数据为偶数时，outB才可从buf取数据打印,并使buf为空；试用P，V操作实现三个进程可正确执行的并发程序。

提示：这是一个同步问题，可以设3个私用信号量。

答：根据题意，设三个同步信号量：

SR是进程in的私用信号量，初值为1，表示开始时进程in可向缓冲区buf中送一整数；SW1是进程outA的私用信号量，初值为0，表示开始时缓冲区buf中无奇数可供进程outA 取；

SW2是进程outB的私用信号量，初值为0，表示开始时缓冲区buf中无偶数可供进程outA 取。