操作系統應用題及答案

1、蘭州大學期末考試應用題1.假定在單CPU條件下有下列要執(zhí)行的作業(yè):作業(yè)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)的周轉時間、帶權周轉時間？弁求出平均周轉時間以及平均帶權周轉時間是多少？答：(1)作業(yè)1作業(yè)3作業(yè)21LJ11_1418I32_(2)周轉時間：作業(yè)1:10作業(yè)2:16作業(yè)3:11平均周轉時間：(10+16+11)/3=37/3帶權周轉時間：作業(yè)1：1作業(yè)2:4作業(yè)3:11/3平均帶權周轉時間：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

2、結束時間周轉時間帶權周轉時間110111101p1311141111/31|41418164平均周轉時間為：(10+11+16)/3=37/3=12.3平均帶權周轉時間為：(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)進入系統的時間和估計運行時間如下表所示：作業(yè)講入系統時間估計運行時間/公鐘4Q00/C_8:00n402L_38：208B0u_1249:001859:105(1)如果應用先來先服務的作業(yè)調度算法，試將下面表格填寫完整。作業(yè)進入系統時間估計運行時間/分鐘開始時間結束時間周轉時間/分鐘18:00

3、408:008:404028:20308:409:105038:30129:109:225249:00189:229:4040519:1059:409:4535作業(yè)平均周轉時間T=43.4(分鐘)(2)如果應用最短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調度算法，試將下面表格填寫完整。作業(yè)進入系統時間估計運行時間/分鐘開始時間結束時間周轉時間/分鐘18:00408:008:404028:20308:529:2262I38:30128:408:522249:00189:279:454559:1059:229:2717作業(yè)平均周轉時間T=37.2(分鐘)實際執(zhí)行序列為：132543 .有4個進程P1、P2、P3、P4,它們

4、進入系統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P1LP2面聲0.0001.0014.0016W4(1)畫圖分別說明，系統采用先來先服務和短進程優(yōu)先調度算法(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時間和平均帶權周轉時間。解：FCFS:進入時刻要求運行時間開始時間完成時間周轉時間帶權周轉1時間P1000030000300031P2100163000900079997999/6P34001490001300089998999/4-P4-6W1!213.00015.0008.9998.999/21進入時刻要求運行時間開始時間完成時間周轉時間帶權周轉

5、時間P1000030000300031_P2U.UUU1001_6U.UUU30009000799917999/6_P4.6001229000.110004999.4.999/2-P3-40111.00015.00010.99910.999/4(2)平均周轉時間為：FCFS(3+7.999+8.999+8.999)/4=28.997/4=7.25SPF:(3+7.999+4.999+10.999)/4=26.997/4=6.7平均帶權周轉時間：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

6、=5.25/4=1.34.假定系統中有4個進程P1、P2、P3、P4和3類資源R1、R2、R3(資源數量分別為9、3、6),在t0時刻的資源分配情況如下表所示資進程WMaxAllocationR1 R2 R3R1 R2 R3needavailableR1 R2 R3 R1 R2 R3P122P2613511P3314211103P4422002420(2) P2發(fā)出請求向貴后，若P1發(fā)出請求向量request2 ( 1,0,1 ), request1 ( 1,0,1 ), 若P3發(fā)出請求向量系統能否工資源分配給它？系統能否將資源分配給它？3)在P2申請資源Work+AlloAllocation

7、NeedFinishR1 R2 R3R1 R2 R3R1 R2 R3P262 351110 2:TRUEP172 310 0222TRUEP393 4211103TRUEP493 600 2420TRUE(4)在P1申請資源后,答案：(1)調用安全性算法request3 ( 0,0,1 ),系統能否將資源分配給它?在t0時刻存在一個安全序列P2, P1 , P3, P4,故系統是安全的。(2) 當 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

8、(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)調用安全性算法：資源Work+AlloAllocationNeedFinishR1R2R3R1R2R3R1R2R3P2623612001TRUEP1L723100222TRUEP3934.211103TRUEIP4936002420TRUE可以找到一個安全序列P2,P1,P3,P4,故系統是安全的，可以將P2所申請的資源分配給它。(3) 當P1發(fā)出請求re

9、quest1(1,0,1),因為request1(1,0,1)<need1(2,2,2),但是request1(1,0,1)弁不小于等于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(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

10、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.設系統中有三類資源(A,B,C)和5個進程(P1,P2,P3,P4,P5),A資源的數量為最大資源需求量已分配資源數量CABCABP1559212P2536402P34011405P4425204P542431417B資源的數量為 5C資源的數量為20, T0時刻的系統狀態(tài)見下表(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)的基礎上，若進程P4請求資源(2,0,1),是否能實施資源分配

11、，為什么？(4)在(3)的基礎上，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2048個字節(jié)組成的程序，假定在某時刻調入8個物理塊的內存，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請根據頁表，計算下列給出的邏輯地址對應的絕對地址。(1)100(2)2617(3)5196答：首先根據邏輯地址查頁表，得到主存的塊號，再根據公式絕對地址二塊號x塊長+頁內地址進行計算。(1) 100的頁號為0(100/2048=0),頁內地址為100mod2048=100;查表得主存塊號為4,于是絕對地址=4X2048+100=8

12、292;(2) 2617的頁號為1(2617/2048=1),頁內地址為2617mod2048=569;查表得主存塊號為7,于是絕對地址=7X2048+569=14905;(3) 5196的頁號為2(5196/2048=2),頁內地址為5196mod2048=1100;查表得主存塊號為1,于是絕對地址=1X2048+1100=3148;(注：mod為取模運算，即求余數)7 .在請求分頁系統中，某用戶的編程空間為16個頁面，每頁1K,分配的內存空間為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)對應的物理地址是多少？(用十六進制表示)答：084B(H)對應的二進制為0

13、000100001001011,因為每頁大小為1K,即二進制數低址部分的10位是頁內偏移，高址部分為頁號，可得頁號為2,查找頁表，找到對應的塊號為4,轉換成二進制即為：0001000001001011,對應的16進制數為：104B(H)(2)邏輯地址5000(十進制)對應的物理地址是多少？(用十進制表示)答：5000除以1024得頁號為4,頁內偏移為904。查找頁表得對應的塊號為12,所以5000對應的物理地址為：12X1024+904=13192(3)當該用戶進程欲訪問24A0(H)單元時，會出現什么現象？答：通過前面的方法得出頁號為9,大于頁表的長度，因此產生越界中斷頁號塊號0317243

14、1412596617208.有一個虛擬存儲系統。分配給某進程3頁內存，開始時內存為空，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),缺頁次數為多少？置換次數為多少?序號1234567891011121314151617頁面走向65432151521212165內65432,15555,5555566存654332，_L111111.55-64322._2-22_222._2_2211缺頁VVVVVVVV置換VVVVV缺頁次數為：8置換次數為：5(2)若采用最近最少使用的頁面置換算法(LRU),缺頁次數為多少？

15、置換次數為多少？序號1234567891011121314151617頁面走向65432151521212165內存65532，1515-2.121_2165-JW-6w-69-531-2WH15-V51-2M11-211_21W-w6ACQ_QdC-CC1廣1缺頁VV41V6V5V3V2V221555552V1"V置換VVVVVV1、2、 3、 4、 3、 1、 5、4、 6、缺頁次數：9置換次數：69 .在采用請求分頁存儲管理的系統中，一作業(yè)的頁面走向為2、1、2、5、7、3、2、4,假定分配給該作業(yè)的物理塊數為4,開始時4個物理塊全部為空。試計算用LRU調度算法時，訪問過程中發(fā)

16、生的缺頁次數和頁面置換次數，寫出依次應淘汰的頁面號。答案：序 列12343154棧123431541234315122431M 11 1243 J缺VVVVV頁置V換621257324621257324 .462125732546612573154 JL 4611 2L 57 1VVVVVVVVVVVVVV缺頁次數為：12置換次數：8依次應淘汰的頁面號為：2、3、1、5、4、6、1、510 .在一個請求分頁系統中，假如系統分配給一個作業(yè)的物理塊數為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)生的缺頁次數和置換次數

17、，弁給出依次應淘汰的頁面號11 .某移動臂磁盤的柱面由外向里順序編號，假定當前磁頭停在100號柱面且移動臂方向表1訪問磁盤請求序列請求次序12345678g10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1252514015160201903090100801030502552051010平均尋道時間27SSTF:下一個磁道號移動距離9080125140160190302520101010451520301605510平均尋道時間3112 .

18、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，當前正在143號柱面處為一個請求服務。請求隊列中還有若干個請求者在等待服務，假設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算法時實際服務的次序和磁臂移動的距離，弁求平均尋道長度。答案：SSTF:147150130102949186175177磁頭移動總量：162平均尋道長度：162/9=18SCAN:147150175177130102949186磁頭移動總量：125平均尋道長度：125/9=13.9CSCAN:1471501751

19、77869194102130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,28KB 、 10KB 、 226KB 和 110KB若主存中按地址順序依次有的空閑區(qū)?，F在有5個作業(yè)所需的主存依次為10KB 、 15KB102KB 、 26KB 和 180KB5個大小分別為Ja、Jb、Jc、O請問：15KB 、Jd和Je ,它們(1)(2) 答案:(1) 裝入 裝入 裝入 裝入 因為如果采用首次適應算法能把這用什么分配算法裝入這不能。JaJbJcJdJe后內存空閑區(qū)變?yōu)? 后內存空閑區(qū)變?yōu)? 后內存空閑區(qū)變?yōu)? 后內存空閑區(qū)變?yōu)?5個作業(yè)按 JaJe的次

20、序全部裝入主存嗎?5個作業(yè)可使主存的利用率最高?5KB、5KB、5KB、P8728KB、13KB 、13KB 、10KB、226KB 和 110KB10KB 、 226KB 和 110KB10KB 、 124KB 和 110KB5KB 、 13KB 、 10KB 、 98KB 和 110KB需要180KB的內存區(qū)，所以不能滿足(2)用最佳適應算法。14 .假定某系統采用可變分區(qū)管理技術，某時刻在內存中有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。請構造一個內存請求序列，使得首次適應分配算法能滿足該請求序列，而最佳適應分配算法則不能。要求對構造出的序列滿足分配算法的情況進行簡單的