(完整word版)操作系統(tǒng)應(yīng)用題及答案.doc

1、蘭州大學(xué)期末考試應(yīng)用題1. 假定在單 CPU條件下有下列要執(zhí)行的作業(yè)：作業(yè)運行時間優(yōu)先級1102243335作業(yè)到來的時間是按作業(yè)編號順序進行的（即后面的作業(yè)依次比前一個作業(yè)遲到一個時間單位）（ 1）用一個執(zhí)行時間圖描述在采用非搶占式優(yōu)先級算法時執(zhí)行這些作業(yè)的情況。（ 2）對于上述算法，求各個作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間？并求出平均周轉(zhuǎn)時間以及平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是多少？答：（ 1）作業(yè) 1作業(yè) 3作業(yè) 21111141832（2）周轉(zhuǎn)時間：作業(yè)1： 10 作業(yè) 2： 16作業(yè) 3： 11平均周轉(zhuǎn)時間：（10 1611） /3 37/3帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間：作業(yè)1： 1作業(yè) 2： 4 作業(yè) 3： 11/3

2、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間：26/9上述題目也可這樣求：作業(yè)運行時間開始執(zhí)行時間結(jié)束時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間1101111013311141111/3241418164平均周轉(zhuǎn)時間為： （ 10+11+16） /3=37/3=12.3平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間為：(1+11/3+4)/3=26/9=2.89若將該題改為短作業(yè)優(yōu)先（非搶占式）結(jié)果一樣。2. 假定在單道批處理環(huán)境下有 5 個作業(yè)，各作業(yè)進入系統(tǒng)的時間和估計運行時間如下表所示：作業(yè)進入系統(tǒng)時間估計運行時間 /分鐘18:004028:203038:301249:001859:105(1) 如果應(yīng)用先來先服務(wù)的作業(yè)調(diào)度算法，試將下面表格填寫完整。作業(yè)進入系

3、統(tǒng)時間估計運行時間 /分鐘開始時間結(jié)束時間周轉(zhuǎn)時間 /分鐘18:00408:008:404028:20308:409:105038:30129:109:225249:00189:229:404059:1059:409:4535作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間 T=43.4 （分鐘）（ 2）如果應(yīng)用最短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法，試將下面表格填寫完整。作業(yè)進入系統(tǒng)時間估計運行時間 /分鐘開始時間結(jié)束時間周轉(zhuǎn)時間 /分鐘18:00408:008:404028:20308:529:226238:30128:408:522249:00189:279:454559:1059:229:2717作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間 T=37.2

4、（分鐘）實際執(zhí)行序列為： 1 3 2 5 43.有 4 個進程 P1、 P2、 P3、 P4 ，它們進入系統(tǒng)的時刻和要求的運行時間如下表所示：進程進入時刻要求運行時間P10.0003P21.0016P34.0014P46.0012（ 1） 畫圖分別說明，系統(tǒng)采用先來先服務(wù)和短進程優(yōu)先調(diào)度算法（非搶占式）時，它們的執(zhí)行情況。（ 2） 分別計算上述兩種情況下進程的平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。解： (1)FCFS ：進程進入時刻要求運行時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間P10.00030.0003.00031P21.00163.0009.0007.9997.999/6P34.00149.0

5、0013.0008.9998.999/4P46.001213.00015.0008.9998.999/2SPF:進程進入時刻要求運行時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間P10.00030.0003.00031P21.00163.0009.0007.9997.999/6P46.00129.00011.0004.9994.999/2P34.001411.00015.00010.99910.999/4(2)平均周轉(zhuǎn)時間為： FCFS （ 3+7.999+8.999+8.999 ） /4=28.997/4=7.25 SPF: （ 3+7.999+4.999+10.999 ） /4=26.997/4

6、=6.7平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間：FCFS （ 1+7.999/6+8.999/4+8.999/2 ） /4=9/4=2.25SPF: （ 1+7.999/6+4.999/2+10.999/4 ） /4=5.25/4=1.34. 假定系統(tǒng)中有4 個進程P1、 P2、 P3、 P4 和 3 類資源 R1 、 R2、 R3（資源數(shù)量分別為9、3、 6），在 t0 時刻的資源分配情況如下表所示。資源MaxAllocationneedavailable進程R1 R2 R3R1 R2 R3R1 R2 R3R1 R2 R3P1322100222112P2613511102P3314211103P442200242

7、0試問：（ 1） t0 時刻是否安全？（ 2） P2 發(fā)出請求向量request2（ 1,0,1），系統(tǒng)能否將資源分配給它？（3）在 P2 申請資源后，若 P1 發(fā)出請求向量request1（ 1,0,1），系統(tǒng)能否將資源分配給它？（ 4）在 P1 申請資源后， 若 P3 發(fā)出請求向量 request3（ 0,0,1），系統(tǒng)能否將資源分配給它？答案：（ 1）調(diào)用安全性算法進程資源Work+AlloAllocationNeedFinishR1 R2 R3R1 R2 R3R1 R2 R3P2623511102TRUEP1723100222TRUEP3934211103TRUEP4936002420

8、TRUE在 t0 時刻存在一個安全序列P2， P1 ，P3， P4，故系統(tǒng)是安全的。（ 2） 當(dāng) P2 發(fā)出請求 request2（ 1,0,1），因為 request2（ 1,0,1）need2(1,0,2) ，并且 request2（ 1,0,1）available(1,1,2), 所以進行假分配，修改：Allocation=（ 5,1,1）+（1,0,1）=（ 6,1,2）Need=（ 1,0,2） -（ 1,0,1） =（ 0,0,1 ）Available=（ 1， 1,2） -（ 1,0,1） =（ 0,1,1）調(diào)用安全性算法：進程 資源Work+AlloAllocationNeed

9、FinishR1 R2 R3R1 R2 R3R1 R2 R3P2623612001TRUEP1723100222TRUEP3934211103TRUEP4936002420TRUE可以找到一個安全序列 P2， P1，P3 ， P4，故系統(tǒng)是安全的，可以將P2 所申請的資源分配給它。（ 3） 當(dāng) P1 發(fā)出請求 request1（ 1,0,1），因為 request1（ 1,0,1）need1（2,2,2 ），但是 request1（ 1,0,1）并不小于等于 available，因此暫時不能分配， P1 阻塞（ 4）若 P3 發(fā)出請求向量request3（ 0,0,1），因為 request3

10、（ 0,0,1）need3(1,0,3), request3（ 0,0,1）available(0,1,1), 所以進行假分配，修改：Allocation=（ 2,1,1）+（0,0,1）=（ 2,1,2）Need=（ 1,0,3 ） -（ 0,0,1） =（ 1,0,2）Available= （ 0,1,1） -（ 0,0,1 ）=（ 0,1,0）調(diào)用安全性算法： work= （ 0,1,0），不能滿足任何進程的最大需求，因此此前的假分配將被撤銷，進程 P3 阻塞5.設(shè)系統(tǒng)中有三類資源（A， B，C）和 5 個進程（ P1， P2， P3，P4 ，P5），A 資源的數(shù)量為17， B 資源的數(shù)

11、量為5， C 資源的數(shù)量為20， T0 時刻的系統(tǒng)狀態(tài)見下表進程最大資源需求量已分配資源數(shù)量ABCABCP1559212P2536402P34011405P4425204P5424314（ 1） T0 時刻是否為安全狀態(tài)？若是，請給出安全序列？（ 2） 在 T0 時刻若進程 P2 請求資源（ 0， 3， 4），是否能實施資源分配，為什么（ 3） 在（ 2）的基礎(chǔ)上，若進程 P4 請求資源（ 2，0， 1），是否能實施資源分配，為什么？（ 4）在（ 3）的基礎(chǔ)上，若進程 P1 請求資源（ 0， 2， 0），是否能實施資源分配，為什么？6.一個由 3 個頁面 (頁號為 0、1、 2)，每頁有 20

12、48 個字節(jié)組成的程序，假定在某時刻調(diào)入 8 個物理塊的內(nèi)存，其頁面的頁號和物理塊號的對照表如下：邏輯頁號主存塊號041721請根據(jù)頁表，計算下列給出的邏輯地址對應(yīng)的絕對地址。(1)100(2)2617(3)5196答：首先根據(jù)邏輯地址查頁表，得到主存的塊號，再根據(jù)公式絕對地址頁內(nèi)地址進行計算。=塊號 塊長 +（ 1） 100 的頁號為 0（ 100/2048=0 ），頁內(nèi)地址為 100mod2048=100；查表得主存塊號為 4，于是絕對地址 =42048+100=8292 ；號為（ 2）2617 的頁號為1（ 2617/2048=1 ），頁內(nèi)地址為7，于是絕對地址=72048+569=14

13、905 ；2617mod2048=569 ；查表得主存塊（ 3） 5196 的頁號為 2（ 5196/2048=2 ），頁內(nèi)地址為 5196mod2048=1100 ；查表得主存塊號為 1，于是絕對地址 =12048+1100=3148 ；（注： mod 為取模運算，即求余數(shù)）7. 在請求分頁系統(tǒng)中，某用戶的編程空間為 16 個頁面，每頁 1K ，分配的內(nèi)存空間為 8K 。假定某時刻該用戶的頁表如下圖所示，試問：（ 1）邏輯地址 084B（ H ）對應(yīng)的物理地址是多少？（用十六進制表示）答： 084B（ H ）對應(yīng)的二進制為0000100001001011，因為每頁大小為1K ，即二進制數(shù)低址

14、部分的10 位是頁內(nèi)偏移，高址部分為頁號，可得頁號為2，查找頁表，找到對應(yīng)的塊號為4，轉(zhuǎn)換成二進制即為：0001 0000 0100 1011，對應(yīng)的 16 進制數(shù)為： 104B（ H ）（ 2）邏輯地址5000 （十進制）對應(yīng)的物理地址是多少？（用十進制表示）答： 5000 除以 1024 得頁號為4，頁內(nèi)偏移為904。查找頁表得對應(yīng)的塊號為12，所以5000 對應(yīng)的物理地址為：12 1024+904=13192（ 3） 當(dāng)該用戶進程欲訪問 24A0（ H）單元時，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：通過前面的方法得出頁號為9，大于頁表的長度，因此產(chǎn)生越界中斷頁號塊號0 31 72 43 14 125 96

15、 617 208. 有一個虛擬存儲系統(tǒng)。分配給某進程3 頁內(nèi)存，開始時內(nèi)存為空，頁面訪問序列如下：6、5、4、3、 2、1、5、1、5、2、1、 2、1、2、1、 6、5（ 1）若采用先進先出的頁面置換算法（FIFO ），缺頁次數(shù)為多少？置換次數(shù)為多少？序1234567891011121314151617號頁65432151521212165面走向內(nèi)65432155555555566存6543211111111155654322222222211缺頁置換缺頁次數(shù)為： 8置換次數(shù)為： 5（ 2） 若采用最近最少使用的頁面置換算法（LRU ），缺頁次數(shù)為多少？置換次數(shù)為多少？序1234567891

16、011121314151617號頁65432151521212165面走向內(nèi)65532151521212165存6653215152121216465322215555521缺頁置換缺頁次數(shù)： 9置換次數(shù)： 69. 在采用請求分頁存儲管理的系統(tǒng)中，一作業(yè)的頁面走向為1、2、 3、 4、 3、 1、 5、4、 6、2、1、2、5、7、3、2、4，假定分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)為4，開始時4 個物理塊全部為空。試計算用 LRU 調(diào)度算法時，訪問過程中發(fā)生的缺頁次數(shù)和頁面置換次數(shù)，寫出依次應(yīng)淘汰的頁面號。答案：序12343154621257324列棧123431546212573241234315462

17、125732122431546612573缺 11243154461257 頁置換缺頁次數(shù)為： 12置換次數(shù)： 8依次應(yīng)淘汰的頁面號為：2、 3、 1、 5、 4、 6、 1、510在一個請求分頁系統(tǒng)中，假如系統(tǒng)分配給一個作業(yè)的物理塊數(shù)為3，此作業(yè)的頁面走向為 4， 3， 2，1， 4， 3，5， 4， 3， 2，1， 5。試用 FIFO 和 LRU 兩種算法分別計算出程序訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和置換次數(shù)，并給出依次應(yīng)淘汰的頁面號11.某移動臂磁盤的柱面由外向里順序編號，假定當(dāng)前磁頭停在是向里的，現(xiàn)有如下表1 所示的請求序列在等待訪問磁盤：100 號柱面且移動臂方向表 1訪問磁盤請求序列請

18、求次序12345678910柱面號190101608090125302014025回答下面的問題：寫出分別采用“最短尋道時間優(yōu)先算法”和“電梯調(diào)度算法”時，實際處理上述請求的次序以及平均尋道時間。SCAN：下一個移動磁道號距離125 25140 15160 2019030901008010305025520 510 10平均尋27道時間SSTF：下一個移動磁道號距離90 1080 10125 45140 15160 2019030301602552051010平均尋31道時間12. 假定一個磁盤有 200 個柱面，編號為 0199，在完成了對 125 柱面的請求后，當(dāng)前正在143 號柱面處為一

19、個請求服務(wù)。請求隊列中還有若干個請求者在等待服務(wù)，假設(shè)他們依次要訪問的柱面號為：86,147,91,177,94,150,102,175,130 。請分別計算SSTF、 SCAN 和 CSCAN算法時實際服務(wù)的次序和磁臂移動的距離，并求平均尋道長度。答案：SSTF ： 147 150 130 102 94 91 86 175 177磁頭移動總量：162 平均尋道長度：162/9=18SCAN ： 147 150 175 177 130 102 94 91 86磁頭移動總量：125 平均尋道長度：125/9=13.9CSCAN ： 147 150 175 177 86 91 94 102 130

20、磁頭移動總量：165 平均尋道長度：165/9=18.313.采用可變分區(qū)方式管理主存空間時，若主存中按地址順序依次有5 個大小分別為15KB 、28KB 、 10KB 、 226KB 和 110KB 的空閑區(qū)?，F(xiàn)在有5 個作業(yè) Ja、 Jb、 Jc、 Jd 和 Je，它們所需的主存依次為10KB 、 15KB 、 102KB 、 26KB 和 180KB 。請問：（ 1）如果采用首次適應(yīng)算法能把這5 個作業(yè)按JaJe 的次序全部裝入主存嗎？P87（ 2）用什么分配算法裝入這5 個作業(yè)可使主存的利用率最高？答案：（ 1）不能。裝入 Ja 后內(nèi)存空閑區(qū)變?yōu)椋?KB 、 28KB 、 10KB 、

21、226KB 和 110KB裝入 Jb 后內(nèi)存空閑區(qū)變?yōu)椋?KB 、 13KB 、 10KB 、 226KB 和 110KB裝入 Jc 后內(nèi)存空閑區(qū)變?yōu)椋?KB 、 13KB 、 10KB 、 124KB 和 110KB裝入 Jd 后內(nèi)存空閑區(qū)變?yōu)椋?5KB 、 13KB 、 10KB 、 98KB 和 110KB 因為 Je 需要 180KB 的內(nèi)存區(qū)，所以不能滿足（ 2）用最佳適應(yīng)算法。14.假定某系統(tǒng)采用可變分區(qū)管理技術(shù)，某時刻在內(nèi)存中有3 個大小分別為35KB 、 25KB 、50KB 的空閑塊，它們的起始地址依次遞增。請構(gòu)造一個內(nèi)存請求序列，使得首次適應(yīng)分配算法能滿足該請求序列，而最佳適應(yīng)分配算法則不能。要求對構(gòu)造出的序列滿足分配算法的情況進行簡單的文字說明或圖示