操作系統(tǒng)題作業(yè)

1、第一章(m31療二卜理.r A. & c它門扯用胡 卜設(shè)ftiiirvo操也 并按k B. C 的優(yōu)先按序執(zhí)打.這三個(gè)程序的計(jì)算初PO操作時(shí)間如表M所示“假設(shè)調(diào)度的時(shí)間可忽略 不il .請(qǐng)好別畫卅厚進(jìn)畀洋環(huán)城和#逬程序環(huán)填下報(bào)設(shè)兇存屮可網(wǎng)M裝入這三逍和浮h它 們運(yùn)抒的時(shí)問共系圖*昨比較它們的邀運(yùn)行時(shí)間.11 程洋運(yùn)巧附時(shí)間喪 E'Lp.： rrM、屈捋AtiClift306020J.'l)W劌140141020解，單進(jìn)程睜環(huán)覽卜它們運(yùn)廳俯時(shí)樹乂毎如闍【.2所示”總的運(yùn)齊時(shí)間260 ms. 案逍程序環(huán)境匕加犯匸卩I不能械搶占.則它們運(yùn)行的時(shí)河關(guān)系如圖1.3所示,蝕的 旨行

2、時(shí)ISJA 180 i(如里EPU可被搶丄.則它們運(yùn)彳亍的時(shí)問關(guān)系如圖14所示.總的運(yùn)行 扌間詢190 nu；-I/OABa : a ab c :計(jì)總:1:；03070MNO170 ISO 200圖1.2單道運(yùn)存的時(shí)間艾毎圖240260 昭叫m*UOABCAA C'Ci ./f申-1t1|h4!l1>i>*1i1!I-fly70W 100120 130160ISOIhE-'i1. IllsPH 1.3 爹道* ILIttiU式迖廿的時(shí)測總黑黑1.0 . 1A j R 1 fi C R Cdt-!I計(jì)特'一3070 «0 1G0120 B0 140

3、廣0 190時(shí)閾砒國1.4沁搶占式運(yùn)行的時(shí)問關(guān)樂陳0第二章 信號(hào)量機(jī)制及其應(yīng)用 例題13 如圖所示，有一計(jì)算進(jìn)程和打印進(jìn)程，它們共享一個(gè)單緩沖區(qū)，計(jì)算 進(jìn)程不斷地計(jì)算出結(jié)果并將它放入單緩沖區(qū)中， 打印進(jìn)程則負(fù)責(zé)從單 緩沖區(qū)取出每一個(gè)結(jié)果進(jìn)行打印。請(qǐng)用信號(hào)量來實(shí)現(xiàn)它們的同步關(guān) 系。計(jì)算進(jìn)程 單緩沖區(qū) 打印進(jìn)程圖共享單緩沖的計(jì)算進(jìn)程和打印進(jìn)程例題14在生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題中，如果將兩個(gè) wait操作即wait(full) 和 wait(mutex) 互換位置，或者將 wait(empty)禾口 wait(mutex) 互換位 置，結(jié)果會(huì)如何如果將兩個(gè) signal操作即signal (full) 和

4、signal (mutex)互換位置，或者將 signal (empty)禾口 signal(mutex)互換位 置，其結(jié)果又會(huì)如何第三章 例題7對(duì)下面的5個(gè)非周期性實(shí)時(shí)任務(wù)，按最早開始截止時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法應(yīng)如何進(jìn)行CPU調(diào)度進(jìn)程到達(dá)時(shí)間執(zhí)行時(shí)間開始截止時(shí)間A1020110B202020C402050D502090E602070要求非搶占方式搶占方式到達(dá)時(shí)間到達(dá)時(shí)間任務(wù)執(zhí)行到達(dá)時(shí)間任務(wù)執(zhí)行010 2030 4050 6070 8090100 110 120開始截止時(shí)間CABEDA BC D EiUACED1I.開始截止時(shí)間CAB （錯(cuò)過）EDA BC D E/1 E5(、! 1D E1 1AB

5、CEDA1I11 1開始截止時(shí)間CBEDA圖利用最早開始截止時(shí)間優(yōu)先算法進(jìn)行調(diào)度的情況例題8若有3個(gè)周期性任務(wù)，任務(wù)A要求每20ms執(zhí)行一次，執(zhí)行時(shí)間為10ms；任務(wù)B要求每50ms執(zhí)行一次，執(zhí)行時(shí)間為10ms；任務(wù)C要求每50ms 執(zhí)行一次，執(zhí)行時(shí)間為15ms應(yīng)如何按最低松弛度優(yōu)先算法對(duì)它們 進(jìn)行CPU調(diào)度010 2030 4050 6070 80 90100到達(dá)時(shí)間必須完成時(shí)間B1C1A1B2C2B3C3 A6A2A31A4A5VVr yVh4JlA1A2A3A4A5B1C1B2C2松弛度Bi=30B2=35A5=10呂i=5Ci=251C2=30B2=10任務(wù)執(zhí)行A1C1A2 B1 A3

6、C2A4B2A50102535 455570 8090 100第四章1.基本分頁例題10：已知某分頁系統(tǒng)，主存谷量為 64kb，頁面大小為1kb。對(duì)于-個(gè)4頁大的作業(yè)，其0、1、2、3頁分別被分配到主存的2、 4、 6、7塊中。(1)將十進(jìn)制的邏輯地址1023、2500、3500、4500轉(zhuǎn)換成物理地址;(2)以十進(jìn)制的邏輯地址1023為例畫出地址變換過程圖2.基本分段例題12:對(duì)于表4-2所示的段表，請(qǐng)將邏輯地址(0, 137), (1, 4000), (2,3600),(5, 230)轉(zhuǎn)換成物理地址。表4-2 段表段號(hào)內(nèi)存始址段長050k10kb160k3kb270k5kb3120k8kb

7、4150k4kb3請(qǐng)求分頁/分段例題17: 在一采取局部置換策略的請(qǐng)求分頁系統(tǒng)中， 分配給某個(gè)作業(yè)的內(nèi)存塊 數(shù)為4,其中存放的四個(gè)頁面的情況如表 4-3所示。物理塊虛頁裝入時(shí)間最后依次訪問訪問位修改位號(hào)時(shí)間0260157011116016110202615800332016311設(shè)表中的所有數(shù)字均為十進(jìn)制數(shù)，所有時(shí)間都是從進(jìn)程開始運(yùn)行時(shí)從 0開始計(jì)數(shù)的時(shí)鐘數(shù)。請(qǐng)問，如果系統(tǒng)采用下列置換算法，將選擇哪 一頁進(jìn)行換出（1）FIFO算法；（2）LRU算法（3）改進(jìn)的Clock算法例題 18在一個(gè)請(qǐng)求分頁系統(tǒng)中，假如一個(gè)作業(yè)的頁面走向?yàn)?，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，目前它還沒有任何頁

8、裝入內(nèi)存，當(dāng)分配給該 作業(yè)的物理塊書面M分別為3和4時(shí)，請(qǐng)分別計(jì)算采用 OPT LRU和 FIFO 頁面置換算法時(shí)，訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率，并 比較所得的結(jié)果。例題 19某頁式虛擬存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)中，頁面大小為1kb, 進(jìn)程分配到的內(nèi)存塊數(shù)為 3，并按下列地址順序引用內(nèi)存單元： 3635， 3632， 1140， 3584， 2892， 3640， 0040， 2148， 1700， 2145， 3209， 0000， 1102， 1100.如果上述數(shù)字均為十進(jìn)制數(shù)，而內(nèi)存中尚未裝入任何頁，（1）給出使用LRU算法時(shí)的缺頁次數(shù)，并與使用FIFO算法時(shí)的情況 進(jìn)行比較；（2）用流程圖的

9、方式解釋地址變換的過程（缺頁時(shí)只需指出產(chǎn)生缺 頁中斷以請(qǐng)求調(diào)頁，具體的中斷處理流程不需畫出） 。第五章例題5假設(shè)T是從磁盤輸入一塊數(shù)據(jù)的時(shí)間，C是CPI對(duì)一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 的時(shí)間，而M是將一塊數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)傳送到用戶區(qū)的時(shí)間。 當(dāng)一用戶 進(jìn)程要按順序訪問的方式處理大量數(shù)據(jù)時(shí)， 請(qǐng)問在單緩沖和雙緩沖的 情況下，系統(tǒng)對(duì)一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間分別是多少(b)用戶進(jìn)程I/O設(shè)備TiT2T3T4Mii1iCiM2M3C2IIIIC3CiC2； C3圖5-2單緩沖工作示意圖和時(shí)序圖I/O設(shè)備Ti（緩沖1）T2（緩沖2）T3（緩沖1）T4（緩沖2）(b)Mi M2M3圖 5-3 雙緩沖工作示意圖和時(shí)序圖磁盤調(diào)度算

10、法例題 12假設(shè)磁盤有 200 個(gè)磁道，磁盤請(qǐng)求隊(duì)列中是一些隨即請(qǐng)求， 它們按照 到達(dá)的次序分別處于 55，58，39，38，90，160，150，38，184 號(hào)磁 道上，當(dāng)前磁頭在 100 號(hào)磁道上，并向磁道號(hào)增加的方向上移動(dòng)。請(qǐng) 給出按FCFS SSTF SCAN及 CSCAI算法進(jìn)行磁盤調(diào)度時(shí)滿足請(qǐng)求的 次序，并計(jì)算出它們的平均尋道長度。第六章1. 成組鏈接法 P156例題 6 某個(gè)系統(tǒng)采用成組鏈接法來管理磁盤的空閑空間，目前磁盤 的狀態(tài)如圖所示。（1）該磁盤中目前還有多少個(gè)空閑盤塊（2）請(qǐng)簡述磁盤塊的分配過程。（3）在為某個(gè)文件分配 3 個(gè)盤塊后，系統(tǒng)要?jiǎng)h除另一文件，并回收它所占的

11、5 個(gè)盤塊，它們的盤塊號(hào)依次為 700、711、703、788、701，請(qǐng)畫出回收后的盤塊鏈接情況。1) 從圖中可以看出， 目前系統(tǒng)共有四組空閑盤塊， 第一組為 2 塊， 第二，三組分別為 100 塊，第四組雖記為 100 快，但除去結(jié)束 標(biāo)記后實(shí)際只有 99塊，故空閑盤塊總數(shù)為 301 塊。2) 磁盤塊的分配過程如下：首先檢查超級(jí)塊空閑盤塊號(hào)棧是否已 上鎖，若已上鎖則進(jìn)程睡眠等待；否則將 s_nfree 減 1，若 s_nfree 仍大于 0 ，即第一組中不止一個(gè)空閑盤塊，則將 s_frees_nfree 中登記的 (即空閑盤塊號(hào)棧頂?shù)? 空閑盤塊分 配出去。若 s_nfree 為 0，即當(dāng)前空閑盤塊號(hào)棧中只剩下最后 一個(gè)空閑盤塊，由于該盤塊中登記有下一組空閑盤塊的盤塊號(hào) 和盤塊數(shù)，因此核心在給超級(jí)塊的空閑盤塊號(hào)棧上鎖后，先將 該盤塊的內(nèi)容讀入超級(jí)塊的空閑盤塊號(hào)棧，再將該盤塊分配出 去。另外，還需將空閑盤塊號(hào)棧解鎖，并喚醒所有等待其解鎖 的進(jìn)程。若 s_nfree 為 0，而且棧底登記的盤塊號(hào)為 0，則表示 系統(tǒng)已無空閑盤塊可分配，此時(shí)也讓進(jìn)程睡眠等待其他進(jìn)程釋 放盤塊。3) 根據(jù)題意，分配給某文件的 3 個(gè)盤塊依次為 299 號(hào)，300 號(hào)，301號(hào)這三個(gè)盤塊。在此基礎(chǔ)上依次回收另一個(gè)文件的5個(gè)盤塊：700、711、