操作系统复习题答案1

1、若有如下表所示的4个作业进入系统，分别计算在FCFS，SJF和HRRF算法下的平均周转时间和平均带权周转时间。作业提交时间估计运行时间/min18:0012028:505039:001049:5020解：作业FCFSSJFHRRF开始完成周转时间时间时间开始完成周转时间时间时间开始完成周转时间时间时间12348:0010:0012010:0010:5012010:5011:0012011:0011:20908:0010:0012010:3011:2015010:0010:107010:1010:30408:0010:0012010:1011:0013010:0010:107011:0011:2090平均周转时间112.595102.5平均带权周转时间4.9753.253.7752、有5个批处理作业A~E均已到达计算中心，其运行时间分别为2min,4min,6min,8min和10min,各自的优先级分别规定为1，2，3，4，5其中5是最高级。对于时间片轮转算法（时间片为2min），优先数法，短作业优先算法，先来先服务调度算法（按照作业到达次序C,D,B,E,A），在忽略进程切换时间的前提下，计算平均作业周转时间。解：（1）FCFS算法执行次序执行时间等待时间周转时间CDBEA68410206141828614182830平均作业周转时间19.2（2）优先数法执行次序执行时间等待时间周转时间EDCBA1086420101824301018242830平均作业周转时间22(3)时间片轮转算法执行次序执行时间等待时间周转时间ABCDE24681008141820212202630平均作业周转时间18按次序ABCDEBCDECDEDEE(4)SJF算法执行次序执行时间等待时间周转时间ABCDE246810026122026122030平均作业周转时间143、在单道批处理系统中，下列3个作业采用先来先服务调度算法和最高响应比优先算法进行调度，哪一种算法的性能最好？请完成下表。作业提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间/min带权周转时间/min110:002:00210:101:00310:250:25平均周转时间平均带权周转时间解：FCFS作业提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间/min带权周转时间/min110:002:0010:0012:00120120/120210:101:0012:0013:00170170/60310:250:2513:0013:25180180/25平均周转时间470/3平均带权周转时间3.68HRRF作业提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间/min带权周转时间/min110:002:0010:0012:00120120/120210:101:0012:2513:25195195/60310:250:2512:0012:25120120/25平均周转时间435/3平均带权周转时间3.024、一个快餐厅有4类职员：(1)领班：接受顾客点菜；（2）厨师：准备顾客的饭菜；（3）打包工：将饭菜打包；（4）出纳员：收款并提交食物。每位职员可被看做一个进程，试用一种同步机制写出能让4类职员正确并发工作的程序。解：可设4个信号量S1,S2,S3,S4来协调进程工作。SemophoreS1,S2,S3,S4;S1=1;S2=S3=S4=0;cobegeinprocessP1(){while(true){有顾客到来；P（S1）；接受顾客点菜；V（S2）；}}processP2(){while(true){P（S2）；准备顾客的饭菜；V（S3）；}}processP3(){while(true){P（S3）；将饭菜打包；V（S4）；}}processP4(){while(true){P（S4）；收款并提交食品；V（S1）；}}coend5、系统有A,B,C,D共4种资源，在某时刻进程P0,P1,P2,P3,P4对资源的占有和需求情况如下表所示。进程AllocationMaxAvailableABCDABCDABCDP0003200441622P110002750P21354361010P303320984P4001406610(1)系统此时处于安全状态吗？(2)若此时进程P1发出request1(1,2,2,2)，系统能分配资源给它吗？为什么？解：（1）利用安全性算法分析可知，此时存在一个安全序列{P0,P3,P4,P1,P2}，故系统是安全的。进程WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishABCDABCDABCDP01622001200321654trueP31654065203321986trueP419860656001419910trueP1199101750100029910trueP229910235613543121414true（2）若此时进程P1发出request1(1,2,2,2),系统按银行家算法进行检查：request1(1,2,2,2)≮=need1(1,7,5,0)，其请求的资源数已超过其宣布的最大值，所以不能分配。6、给定主存空闲区，按照地址从小到大排列位：100KB,500KB,200KB,300KB,600KB。现有用户进程依次为212KB,417KB,112KB,426KB。（1）分别用首次适应算法，最佳适应算法和最坏适应算法将他们装入主存的哪个分区？（2）哪个算法能最有效的利用主存？解：按题意地址从小到大进行分区如图所示。分区号分区长12345100KB500KB200KB300KB600KB(1)首次适应算法212KB选中分区2，这时分区2还剩288KB。417KB选中分区5，这时分区5还剩183KB。112KB选中分区2，这时分区2还剩176KB。426KB无分区能满足，应该等待。最佳适应算法212KB选中分区4，这时分区4还剩88KB。417KB选中分区2，这时分区2还剩83KB。112KB选中分区3，这时分区3还剩88KB。426KB选中分区5，这时分区5还剩174KB。最坏适应算法212KB选中分区5，这时分区5还剩388KB。417KB选中分区2，这时分区2还剩83KB。112KB选中分区5，这时分区5还剩176KB。426KB无分区能满足，应该等待。(2)对于该作业队列，最佳适应算法能最有效利用主存。7、在一分页存储管理系统种，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096B，现有逻辑地址2F6AH，且第0，1，2页依次存放在第10，12，14号物理块种，试问相应的物理地址是多少？解：因为逻辑地址长度为16位，而页面大小为4096字节，所以，前面的4位表示页号。把2F6AH转换成二进制为：0010111101101010，可知页号为2。故放在14号物理块中，写成十六进制为EF6AH。8、在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是：1，2，3，1，4，5，1，2，1，4，5，3，4，5，对于分配给程序4个页框的情况，分别用FIFO，OPT和LRU算法，求出缺页中断次数，并给出缺页时加进主存的页号。解：（1）FIFO缺页10次，缺页时加进主存的页号见表中带星的页号。页框1231451214534501*11115*5555554*412*22221*1111115*23*33332*22222234*4444443*33（2）OPT缺页6次，缺页时加进主存的页号见表中带星的页号。页框1231451214534501*11111111113*3312*22222222222223*335*5555555534*444444444（3）LRU缺页7次，缺页时加进主存的页号见表中带星的页号。页框1231451214534501*111111111111112*2225*5555555523*33332*2223*3334*4444444449、假定磁盘有200个柱面，编号0~199，当前移动臂的位置在143号柱面上，并刚刚完成125号柱面的服务请求。如果请求队列的先后顺序时：86，147，91，177，94，150，102，175，130；试问为了完成上述请求，下列算法移动臂移动的总柱面数是多少？并计算移动臂移动的顺序。（1）FCFS（2）SSTF（3）SCAN解：（1）FCFS为565，依次为143-86-147-91-177-94-150-102-175-130（2）SSTF为162，依次为143-147-150-130-102-94-91-86-175-177（3）SCAN为125（先向地址增大的方向），依次为143-147-150-175-177-130-102-94-91-8610、一台计算机有8台磁带机。他们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。问N为多少时，系统没有死锁的危险，并说明原因。解：N4