操縱系統(tǒng)課后知識題歸納

1、習題二參考答案4、答：在生產(chǎn)者一消費者問題中，Producer進程中P (empty )和P(mutex)互換先后次序。先執(zhí)行P(mutex)，假設成功，生產(chǎn)者進程獲得對緩沖區(qū)的訪問權(quán)，但如果此時緩沖池已滿，沒有空緩沖區(qū)可供其使用，后續(xù)的P( empty )原語沒有通過，Producer阻塞在信號量empty上,而此時mutex已被改為0 ,沒有恢復成初值1。切換到消費者進程后，Consumer進程執(zhí) 行P( full )成功，但其執(zhí)行 P( mutex )時由于Producer正在訪問緩沖區(qū)，所以不成功， 阻塞在信號量 mutex上。生產(chǎn)者進程和消費者進程兩者均無法繼續(xù)執(zhí)行，相互等待對方釋

2、放資源，會產(chǎn)生死鎖。在生產(chǎn)者和消費者進程中，V操作的次序無關緊要，不會出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。5、答:耀答：設遇四個怕號呈甘epiy2-.扎同叢關蠱軸述如卜、i-nt empty E；池1 中的空塑沖int理to; /事表示緩沖池2中的宇緩沖int fill 1冋；/*農(nóng)示fl沖池中墓壽產(chǎn)品Ini/衷斥緩沖池2中裂關盧品們緩沖區(qū)數(shù)*/main( cobtjginPA();PB();PC(); ComdPA=n) thenbeginV(mutex);離開 ;endelsebegincount:=count+1;if (count1) then/ 多個顧客時，坐等候椅上V(mutex);P(sofa);坐沙

3、發(fā)等 ;P(empty); 坐椅子上 ;V(sofa);V(full);else / 只有一個顧客時，坐到理發(fā)椅上beginV(mutex);P(empty); 坐椅子上 ; V(full);end剪發(fā)離開；P(mutex);count:=count-1;V(mutex);enduntil false end11 、答：本題中中共有三類進程，相當于機房管理員進程 guard ，學生進程 student 和教師進程 teacher 。相應的信號量和各個進程描述如下：semaphore computer=2m;/* 對應于計算機的資源信號量 */ semaphore student=0;/* 對應

4、于欲進入機房的學生 */semaphore enter=0;/* 用來控制學生是否可進入機房*/semaphore finish=test=0;/* 用來同步學生和教師教師須檢查實習完畢的學生 */student_i()/*i=1,2,2n*/V(student);/* 激活管理員，有學生到達，要進入機房實驗 */P(enter);/* 等待管理員激活進入機房 */進入機房上機實習；V(finish) ；/* 激活教師已經(jīng)做完實驗 */P(test);/* 等待教師檢查作業(yè) */離開機房；V(computer) ；/* 所占用的計算機變?yōu)榭臻e */guard()int i;for(i=0;i+

5、;in)P(computer); /* 等待有兩個空閑計算機 */P(computer);P(student); /* 等待有兩個學生達到 */P(student);V(enter); /* 激活兩個等待進入機房的學生 */V(enter);teacher()int i;for(i=0;i+;in)P(finish); /* 等待兩個學生完成實驗 */P(finishi);檢查兩個學生的實習結(jié)果；/* 檢查完后，激活兩個學生檢查完畢，可以離開機房V(mutex);附加 2 ：哲學家就餐問題給所有哲學家編號， 奇數(shù)號的哲學家必須先拿左邊的筷子， 筷子。 這樣，任何一個哲學家拿到一支筷子后，圖，除

6、非某個哲學家一直吃下去，否則不會有人會餓死。*/100 個人閱讀，讀者進入時，必須在閱覽室門口的離開時要撤掉登記內(nèi)容。用P、V 操作描述讀閱讀;P(mutex);查登記表，置空；V(mutex);離開；V(Emptyseat);Coend偶數(shù)號的哲學家必須先拿右邊的V(test) ；V(test);附加 1 ：圖書館閱覽室問題問題描述：假定閱覽室最多可同時容納 一個登記表上登記，內(nèi)容包括姓名、座號等 者進程的同步算法。mutex,emptyseat semaphore;mutex=1,Emptyseat=100;Cobegin Reader(i)P(Emptyseat);P(mutex);查登

7、記表，登記姓名，座位號等；Repeatbegin就已經(jīng)阻止了他鄰座的一個哲學家吃飯的企elsebeginif (i mod 2) ！ =0 thenP(chopstick (i+1) mod 5 );beginP(chopstick i);P(chopstick(i+1) mod 5);eat;V(chopstick:i:);V(chopstick(i+1) mod 5thi nk;endP(chopstick i );eat;V(chopstick (i+1) mod 5);V(chopstick i); thi nk; endendun til false;第三章習題答案6、答：(1 )采

8、用先來先服務調(diào)度算法，則其調(diào)度順序是 1、2、3、4。作業(yè)號提交時間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110.02.010.012.02.01.0210.21.012.013.02.82.8310.40.513.013.53.16.2410.50.313.513.83.311.0平均周轉(zhuǎn)時間：T=(2.0+2.8+3.1+3.3)/4=2.8平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間： T=(1.0+2.8+6.2+11)/4=5.25(2 )采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，則其調(diào)度順序是1、4、3、2。作業(yè)號提交時間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110.02.010.012.02.01.0210.50

9、.312.012.31.86.0310.40.512.312.82.44.8410.21.012.813.83.63.6平均周轉(zhuǎn)時間：T=(2.0+1.8+2.4+3.6)/4=2.45平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間：T=(1.0+6.0+4.8+3.6)/4=3.857、答：各個作業(yè)執(zhí)行的時間如下圖所示：8:008:108:208:308:408:509:009:109:209:3012345注：深黑色表示作業(yè)獨占CPU時間，淺黑色表示作業(yè)平分CPU時間，白色表示 CPU空閑時間。(1 )作業(yè)調(diào)度順序是：1，3，4，2，5。(2 )最大作業(yè)周轉(zhuǎn)時間為 55分鐘。(3 )全部作業(yè)運行結(jié)束的時刻為：9 : 3

10、08、答：8 : 00時，作業(yè)1運行；9 : 10時，作業(yè)1運行完畢，其他 3個作業(yè)均已到達，它們的響應比分別為：R2=1+(9:10-8:40)/30=2； R3=1+(9:10-8:50)/10=3; R4=1+(9:10-9:10)/5=1作業(yè)3先運行，10分鐘后，作業(yè)3運行完畢。9 : 20時，作業(yè)3運行完畢，其他兩個作業(yè)的響應比是：R2=1+(9:20-8:40)/30=2.3R4=1+(9:20-9:10)/5=3作業(yè)4先運行，5分鐘后，作業(yè)4運行完畢，最后作業(yè) 2運行。作業(yè)的執(zhí)行順序為：1、3、4、2。第四章習題答案2、答：0 0 0 00 750(1) Need=10 0 20

11、 642Work值的變化情況如下：P0P2pipi(1,5,3,2)二(2，&6)竺(2,8,9,10) (3t,9,10)因為存在一個安全序列 ，所以系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。(3)先試著滿足 P1進程的要求，存在一個安全序列，所以系統(tǒng)仍處于安全狀態(tài)，所以 P1的這個請求應該馬上滿足。3、 答：當N 4，死鎖的可能性就更高了。第五章習題答案5、答：（1 ）采用首次適應算法，在完成了題目所給的系列申請及釋放內(nèi)存操作后，空閑分區(qū)如下所示。分區(qū)大小起始地址030K150K120K280K2112K400K（2）采用最佳適應算法，在完成了題目所給的系列申請及釋放內(nèi)存操作后，空閑分區(qū) 如下所示。分區(qū)大小起始地

12、址030K400K142K470K290K210K（3）采用最差適應算法，在完成了題目所給的系列申請及釋放內(nèi)存操作后，空閑分 區(qū)如下所示。分區(qū)大小起始地址030K150K180K220K252K460K（4）如再申請100K，有上述結(jié)果可知，采用首次適應算法后剩下的空閑分區(qū)能滿足這一申請要求，采用最佳適應算法和最差適應算法均不能滿足申請要求。6、答：(1)程序空間的大小為 32KB ，因此邏輯地址的有效位數(shù)是 15 位。(2 )內(nèi)存儲空間的大小是 16KB ，因此物理地址至少需要 14 位。(3 )當頁面為 1KB 時，虛地址 0A5C 表示頁號為 00010 ，頁內(nèi)地址是 100101110

13、0 。該 頁在內(nèi)存的第 4 塊，即塊號為 0100 ，因此 0A5C 的物理地址是 ，即 125CH 。用同樣的方法可以求得， 053C 的物理地址是 293CH ，103C 的邏輯地位在第 4 頁，產(chǎn)生越 界異常。7、答：(1)1.5*2=3 微秒 (2) 1.5*2*15%+1.5*85%=1.725微秒第六章 習題答案4、答： 0x2C27 ： 0x7C270x1D71 ：缺頁0x4000 ：越界5 、答： m 條指令實際花費時間應為執(zhí)行 m 條指令花費的時間與操作系統(tǒng)處理一次頁故障需要時間之和。一條指令執(zhí)行平均需要k (ns), m條指令執(zhí)行需要 m * k (ns),執(zhí)行m條指令發(fā)生

14、一次缺頁中斷， 需要n (ns),也即m條指令實際花費時間為 (m * k + n ) (ns ), 則平均每條指令的執(zhí)行時間為( m * k + n ) / m (ns)。答：(1)每執(zhí)行一次 Aij:=0 就產(chǎn)生一次缺頁中斷,總共需要產(chǎn)生( 128*128-1 )次缺頁 中斷。( 2)產(chǎn)生( 128-1 )次中斷。6、答：LRU 方法： 10 次, FIFO 方法： 14 次, Optimal 方法： 8 次。10 、答：（1 ）一個作業(yè)最多可以有 28=256 個段。（2 ）每段的最大長度為 216=64KB=65 536 字節(jié)。（3 ）邏輯地址 0 ， 430 主存地址為： 2100+

15、430=2530 ；邏輯地址 1 ，50 無法進行地址變換，因為產(chǎn)生了越界中斷；邏輯地址 2 ，30 無法進行地址變換，因為產(chǎn)生了缺段中斷；邏輯地址 3 ，70 的主存地址為： 4000+70=4070 。12 、答：（1 ）頁面大小為 4KB ，故頁內(nèi)偏移為 12 位。系統(tǒng)采用 48 位虛擬地址， 故虛頁號為 48-12=36 位。 采用多級頁表時， 最高級頁表項不能超出一頁大小，故應采用 36/9=4 級頁表， 最高級 頁表項正好占據(jù)一頁空間。（2 ）系統(tǒng)進行頁面訪問操作時，首先讀取頁面對應的頁表項，有98% 的概率可以在 TLB中直接取到，然后進行地址轉(zhuǎn)換，如果 TLB 為命中，則要通過

16、一次內(nèi)存訪問來讀取頁表項。 頁面的平均訪問時間為： 98%* （10+100 ）+ （1-98% ） * （ 10+100+100 ）=112ns （3 ）二級頁表的平均訪問時間計算同理：98%* （10+100 ）+ （ 1-98% ）*（10+100+100+100+100） =114ns（4 ）設快表命中率為 P,則應滿足：P* （10+100 ） + （1-P） * （10+100+100+100+100） =95%（5）系統(tǒng)采用 48 位虛地址，每段最大為 4G ，故段內(nèi)地址為 32 位，段號： 48-32=16 位。 每個用戶最多可以有 2 16個段，段內(nèi)采用頁式地址，與（ 1）中

17、計算同理， （ 32-12 ） /9 ，取 上整為 3 ，故段內(nèi)應采用 3 級頁表。4、詳解2K，存在一個程序P的用戶空間為16K，存儲管理采用請求式分頁系統(tǒng)，每個頁面大小為以下的頁表：其中，有效位=1表示頁面在內(nèi)存；0表示頁面不在內(nèi)存。請將虛地址0X060C ,0X1502，0X1D71 ，0X2C27，0X4000 轉(zhuǎn)換為物理地址。注：請求分頁存儲管理系統(tǒng)的地址變換與分頁存儲管理系統(tǒng)的地址變換類似，只是增加了缺頁中斷處理部分。當由邏輯地址計算出頁號后， 查找頁表確定此頁在不在內(nèi)存， 如果在內(nèi)存 就計算物理地址，如果不在內(nèi)存中，就產(chǎn)生一個缺頁中斷將所缺的頁按照一定的策略調(diào)入內(nèi)存。程序P共有8

18、頁，頁面大小為2K，即211，頁號占剩余高位。答：邏輯地址0X060C的二進制表示如下：0000 0 110 0000 1100頁號頁內(nèi)地址其頁號為0,從表中可知該頁對應的物理塊號為12，所以,將二進制表示中的頁號換為塊號，則物理地址用二進制表示為：0110 0 110 0000 1100頁框號有效位121310P 1002511510081塊號 塊內(nèi)地址 用十六進制表示即為 0X660C 。邏輯地址0X1502 的二進制表示如下：0001 0 101 0000 0010 ，頁號為2，從表中可知該頁 對應的物理塊號為 0,所以，物理地址用二進制表示為 0000 0 101 0000 0010 ，用十六進 制表示為0X0502。邏輯地址0X1D71的二進制表示如下：0001 1 101 0111 0001，頁號為3，從表中可知該頁不在內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁中斷，無物理地址。邏輯地址0X2C27的二進制表示如下：0010 1 100 0010 0111，頁號為5，從表中可知該頁對應的物理塊號為 15 ，所以，物理地址用二進制表示為0111 1 100 0010 0111，用十六進制表示為 0X7C27 。邏輯地址 0X4000 的二進制表示如下 : 0100 0 000 0000 0000 ，頁號為 8 ，從表中可知沒有