操作系统课后习题答案Word格式文档下载.docx
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process司机（）
｛
while（true）
{
P（s1）;
启动车辆;
正常行车;
到站停车;
V（s2）;
}
｝
process售票员（）
{
关车门;
V（s1）;
售票;
P（s2）;
开车门;
上下乘客;
}
}
2.设有三个进程P、Q、R共享一个缓冲区，该缓冲区一次只能存放一个数据，P进程负责循环地从磁带机读入数据并放入缓冲区，Q进程负责循环地从缓冲区取出P进程放入的数据进行加工处理，并把结果放入缓冲区，R进程负责循环地从缓冲区读出Q进程放入的数据并在打印机上打印。
请用信号量和P、V操作，写出能够正确执行的程序。
semaphoresp,sq,sr;
intbuf;
sp=1;
sq=0;
sr=0;
processP（）
{
从磁带读入数据;
P（sp）;
Buf=data;
V（sq）;
processQ（）
P（sq）;
data=buf;
加工data;
buf=data;
V（sr）;
processR（）
while（true）
P（sr）;
V（sp）;
打印数据;
coend.
3.简述计数信号量的值与资源使用情况的关系。
当计数信号量大于0时,表示可用资源的数量;
当它的值小于0时,其绝对值表示等待使用该资源的进程个数.
1．假定某计算机系统有R1、R2两类可再用资源（其中R1有两个单位，R2有一个单位），它们被进程P1、P2所共享，且已知两个进程均以下列顺序使用两类资源：
→申请R1→申请R2→申请R1→释放R1→释放R2→释放R1→
试求出系统运行过程中可能到达的死锁点，并画出死锁点的资源分配图。
①进程P1占有一个R1,一个R2,进程P2占有一个R1.
②进程P1占用一个R1,进程P2占有一个R1,一个R2
2．系统有同类资源m个，被n个进程共享，问：
当m>
n和m≤n时，每个进程最多可以请求多少个这类资源，使系统一定不会发生死锁？
m≤n时，每个进程最多请求1个这类资源时不会死锁；
n时，如果m/n商为k,
余数为t：
若t为0，每个进程最多请求k个，若t不为0，每个进程最多请求k+1个，则系
统不会发生死锁。
3．设当前的系统状态如下，此时Available=（1,1,2）.
进程
Max
Allocation
R1
R2
R3
P1
3
2
1
P2
6
5
P3
4
P4
（1）、计算各个进程还需要的资源数
（2）、系统是否处于安全状态？
为什么？
（3）、进程P2发出请求向量request2=（1,0,1），系统能把资源分配给它吗？
（4）、若在进程P2申请资源后，P1发出请求向量request1=（1,0,1），系统能把资源分配给它吗？
（5）、若在进程P1申请资源后，P3发出请求向量request3=（0,0,1），系统能把资源分配给它吗？
（1）
（2）系统处于安全状态,存在安全序列:
P2→P1→P3→P4.
（3）系统能把资源分配给它,存在安全序列:
request1=（1,0,1）<
need
available=（1,1,2）>
request2
假分配后allocation=
available=（1,1,2）-（1,0,1）=（0,1,1）
need=
（4）不能,因为资源不足.
（5）不能,因为这样做会让系统处于不安全状态.
1．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、10min。
若采用时间片轮转算法，时间片为2min，计算出平均作业周转时间。
作业
执行时间
等待时间
周转时间
A
B
8
12
C
14
20
D
18
26
E
10
30
2．若有如下表所示的4个作业进入系统，分别计算在FCFS、SJF、HRRF算法下平均周转时间和平均带权周转时间。
提交时间
估计运行时间/min
8:
00
120
50
9:
1FCFS（先来先服务法）
到达时间
运行时间
开始时间
完成时间
带权周转时间
120min
10:
50min
2.4
10min
11:
20min
90min
4.5
平均周转时间
=112.5min,平均带权周转时间
=4.975
2SJF（短作业优先法）
150min
70min
7
40min
=95min,平均带权周转时间
=3.25
3HRRF（高响应比优先法）
130min
2.06
=102.5min,平均带权周转时间
=3.775
3．多道批处理系统中有一台处理器和两台外部设备（I1和I2），用户存储空间为100MB。
已知系统的作业调度及进程调度采用可抢占的高优先级调度算法（优先数越大优先级别越高），主存采用不可移动的可变分区分配策略，设备分配遵循动态分配原则。
现有4个作业同时提交给系统，如下表所示。
求作业的平均周转时间。
作业名
优先数
运行时间及顺序/min
主存需求/MB
CPU:
1I1:
2I2:
3I1:
9
2I1:
3CPU:
60
4I1:
如下图
232
11
122
31
故有
周转时间/min
13
11
1.在动态分区存储管理下，按地址排列的主存空闲区为：
10KB,4KB,20KB,18KB,7KB,9KB,12KB,15KB。
对于下列连续存储区的请求:
（1）12KB,10KB,9KB;
（2）12KB,10KB,15KB,18KB。
试问：
使用最先适应算法、最佳适应算法、循环适应算法，哪个空闲区将被使用？
①最先适应算法:
3→1→4
②最佳适应算法:
7→1→6
③循环适应算法3→4→6
（2）
7→1→8→4
③循环适应算法:
3→4→8
2.一个32位计算机系统使用二级页表，虚地址被分为9位顶级页表、11位二级页表和页内偏移。
页面长度是多少？
虚地址空间共有多少个页面？
页面长度为4KB,虚地址空间共有
个页面
3.某计算机系统提供24位虚存空间，主存空间为218Byte，采用请求分页虚拟存储管理，页面尺寸为1KB。
假定应用程序产生虚拟地址11123456（八进制），而此页面分得的块号为100（八进制），说明此系统如何产生相应的物理地址并写出物理地址。
虚拟地址
其中前面为页号,而后十位为位移:
由于主存大小为218Byte,页面尺寸大小为1KB,故主存有256块.所以物理地址为
与位移
并接,得八进制物理地址
4.某分段管理采用如下段表：
段号
段长
内存起始地址
380
95
525
105
3300
660
860
1800
将虚地址（0，260）、（2，200）、（4，42）转换为物理地址。
（0，260）的物理地址为:
260+95=355
（2，200）的物理地址为:
200>
105,故越界
（4，42）的物理地址为:
1800+42=1842
5.一个有快表的页式虚拟存储系统，设主存访问周期为1ㅥs，内外存传送一个页面的平均时间为5ms。
如果快表的命中率为75%，缺页中断率为10%，忽略快表的访问时间，试求主存的有效存取时间。
有效存取时间T=1
75%+2
15%+（5000+2）
10%=501.25ㅥs
6.设程序大小为460个字，考虑如下访问序列：
55，20，108，180，79，310，170，255，246，433，458，369
（1）设页面大小为100个字，试给出访问序列页面走向。
（2）假设程序可用主存为200字，采用FIFO,LRU,OPT淘汰算法，求出缺页中断率。
（1）001103122443
①FIFO算法如下
页面走向
001103122443
缺页率为6
12=50%
②LRU算法如下
缺页率为7
58.3%
②OPT算法如下
缺页率为5
41.7%
1.若两个用户共享一个文件系统，用户甲使用文件A、B、C、D、E，用户乙要使用文件A、D、E、F。
已知用户甲的文件A与用户乙的文件A实际不是同一个文件，用户甲、乙的文件D和E是同一个文件。
试设计一个文件系统组织方案，使得甲乙能共享此文件系统而又不致造成混乱。
甲文件目录
甲
乙
乙文件目录
F
2.设有一个UNIX/LINUX文件，如果一个盘块大小为1KB，每个盘块号占用4Byte，那么，若进程欲访问偏移量263168Byte处的数据，需要经过几次间接寻址？
逻辑块号从0开始编号
263168
1024=257
故该数据的逻辑块号为257，偏移为0
1024
4=256
故一个盘块可存放256个索引项
unix/linu文件系统中，前10块为直接寻址，一次间接寻址256块，
257<
10+256
故需要一次间接寻址，就可读出该数据.
如果要求读入从文件首到263168Byte处的数据（包括这个数据），读出过程：
首先根据直接寻
址读出前10块；
读出一次间接索引指示的索引块1块；
将索引下标从0~247对应的数据块全部
读入。
即可。
共读盘块数10+1+248=259块
3.某文件系统采用索引文件结构，设文件索引表的每个表目占用3Byte，存放盘块的块号，盘块的大小为512Byte。
此文件系统采用直接、一次间接、二次间接、三次间接索引所能管理的最大磁盘空间是多少？
在该文件系统中
一个盘块可以存放512
170个索引项,512Byte=0.5KB
故直接寻址能管理的最大空间为：
170
0.5KB=85KB
一次间接:
170
0.5KB=14450KB
二次间接:
0.5KB=2456500KB
三次间接:
0.5KB=417605000KB
4.设某文件为链接文件，由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，均为512Byte，并依次存放在50、121、75、80、63号磁盘块上。
如要访问文件的第1569逻辑字节处的信息，要访问哪一个磁盘块？
1569
152=3
33
该字节对应的逻辑块号为3（从0开始编号），位于该块偏移33处。
因此访问第80块
盘块。
如果要读入该字节，则需从链首开始，逐块读入，直到第80块。
所以总的读盘块次
数为4次。
1．磁盘有200个磁道，编号0~199。
现有请求队列：
8，18，27，129，110，186，78，147，41，10，64，12。
试用下面算法计算处理所有请求所移动的总柱面数。
假设磁头的当前位置在磁道100。
（1）FCFS
（2）SSTF（3）SCAN,磁头当前正在按升序方向移动
（4）电梯算法，磁头当前正在按升序方向移动。
（1）|100-8|+|18-8|+|27-18|+|129-27|+|110-129|+|186-110|+|78-186|+|147-78|+|41-147|+|10-47|+|64-10|+|12-64|=728
（2）|100-110|+|110-129|+|129-147|+|147-186|+|186-78|+|78-64|+|64-41|+|41-27|+|27-18|+|18-12|+|12-10|+|10-8|=264
（3）|100-110|+|110-129|+|129-147|+|147-186|+|186-199|+|199-78|+|78-64|+|64-41|+|41-27|+|27-18|+|18-12|+|12-10|+|10-8|=290
（4）|100-110|+|110-129|+|129-147|+|147-186|+|186-78|+|78-64|+|64-41|+|41-27|+|27-18|+|18-12|+|12-10|+|10-8|=264
2．某磁盘共有200个柱面，每个柱面20个磁道，每个磁道有8个扇区，每个扇区为1024字节，每个扇区为一块。
如果驱动程序接到的访问请求是读出编号为606的块（首块编号0），计算此信息块的物理位置。
磁道从0开始编号，磁头从0开始编号，扇区从0开始编号。
每个柱面的块数：
8=160块
606
160=3
26。
则柱面号为3
每个柱面中每个磁头对应8块，126
8=15
6，则磁头号为15，扇区号为6.
因此606块对应物理位置（柱面号，磁头号，扇区号）为（3，15，6）.
3．某操作系统采用单缓冲技术传送磁盘数据。
设从磁盘传送一块数据到缓冲区的时间为T1，将缓冲区的一块数据传送到用户区的时间为T2，CPU处理这一块数据的时间为T3。
系统处理大量数据时，一块数据的处理时间是多少？
MAX（T1,T3）+T2
4．简述SPOOLING系统工作原理。
SPOOLING技术是一种外围设备联机操作技术,它在输入和输出直接增加了输入井和输出井的排队转储环节,提高了设备的I/O速度.
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