操作系统课后作业(2010年下期--08级)解答优秀PPT.ppt

1操作系统课后作业操作系统课后作业（2010年下期年下期08级级)2【第第3章章】进程管理进程管理31.试试说说明明PCB的的作作用用？为为什什么么说说PCB是是进进程程存存在的唯一标志？在的唯一标志？【答答】PCB的的作作用用：操操作作系系统统调调度度进进程程的的主主要要数数据据依依据据；记记录录进进程程的的有有关关信信息息，供供系系统统对进程进行控制；标志进程存在。对进程进行控制；标志进程存在。PCB是是进进程程存存在在的的唯唯一一标标志志的的理理由由：在在进进程程的的整整个个生生命命周周期期中中，系系统统总总是是通通过过PCB对对进进程程进进行行控控制制的的，亦亦即即，系系统统是是根根据据进进程程的的PCB感知到该进程的存在的。感知到该进程的存在的。42.如图如图2.1所示的进程状态，图中标出的数所示的进程状态，图中标出的数字分别表示一种形式的状态变迁。现设分别有字分别表示一种形式的状态变迁。现设分别有进程处于执行态、就绪态和等待态，试判别下进程处于执行态、就绪态和等待态，试判别下列诸条件式是否成立？为什么？列诸条件式是否成立？为什么？12，13，21，24，31，34，41，42，43，51,条件式条件式“xy”表示：若一进表示：若一进程产生状态变迁程产生状态变迁x，则导致另一进程产生状态变，则导致另一进程产生状态变迁迁y。图图2.1213151答案：答案：53.设有六个进程设有六个进程P1,P2,P6,它们有如图它们有如图2.2所所示的并发关系。试用示的并发关系。试用P、V操作实现这些进程间操作实现这些进程间的同步。的同步。图图2.26【解解答答】设设五五个个同同步步信信号号量量f1,f2,f3,f4,f5f1,f2,f3,f4,f5分分别别表表示示进进程程P1,1,P2,2,P3,3,P4,4,P5 5是是否否执执行行完完，其其初值均为初值均为0 0。这六个进程的同步描述如下：。这六个进程的同步描述如下：intf1=0;intf2=0;intf3=0;intf4=0;intf5=0;Main()BeginP1();P2();P3();P4();P5();End图图2.2f1f2f3f4f57图图2.2f1f2f3f4f5P1()v(f1);v(f2);P2()p(f1);v(f2);P3()p(f1);v(f3);P4()p(f2);v(f4);P5()p(f3);v(f5);P6()p(f4);p(f5);84.产者和消费者关系的算法中，交换两个产者和消费者关系的算法中，交换两个V操作的次序会有什么结果？交换两操作的次序会有什么结果？交换两P操作的次操作的次序会有什么结果？说明理由。序会有什么结果？说明理由。95.有三个进程有三个进程A、B、C，其中，其中A与与B构成一构成一对生产者和消费者，共享一个由对生产者和消费者，共享一个由n个缓冲区块组个缓冲区块组成的缓冲池；成的缓冲池；B与与C也构成一对生产者与消费也构成一对生产者与消费者，共享另一个由者，共享另一个由m个缓冲块组成的缓冲池。个缓冲块组成的缓冲池。用用P、V操作描述它们之间的同步关系。操作描述它们之间的同步关系。缓冲池缓冲池1缓冲池缓冲池2nmPAPBPC10解答：解答：设置四个信号量设置四个信号量empty1empty1、empty2empty2、full1full1和和full2full2，其同步关系描述如下：，其同步关系描述如下：int empty1=n;/*int empty1=n;/*表示缓冲池表示缓冲池1 1中的空缓冲中的空缓冲区数区数*/int empty2=m;/*int empty2=m;/*表示缓冲池表示缓冲池2 2中的空缓冲中的空缓冲区数区数*/int full1=0;/*int full1=0;/*表示缓冲池表示缓冲池1 1中装满产品中装满产品的缓冲区数的缓冲区数*/int full2=0;/*int full2=0;/*表示缓冲池表示缓冲池2 2中装满产品中装满产品的缓冲区数的缓冲区数*/11main()main()cobegin cobegin PA();PA();PB();PB();PC();PC();Coend Coend 12 PA()PA()while(1)while(1)生产一件产品；生产一件产品；P(empty1);P(empty1);将一件产品放入缓冲池将一件产品放入缓冲池1 1；V(full1);V(full1);13PB()PB()while(1)while(1)P(full1);P(full1);从缓冲池从缓冲池1 1中取出一件产品；中取出一件产品；V(empty1);V(empty1);P(empty2);P(empty2);将一件产品放入缓冲池将一件产品放入缓冲池2 2；V(full2);V(full2);14 PC()PC()while(1)while(1)P(full2);P(full2);从缓冲池从缓冲池2 2中取出一件产品；中取出一件产品；V(empty2);V(empty2);156.在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最容易实现？哪种方法使资源的利用率最高？最容易实现？哪种方法使资源的利用率最高？预防死锁预防死锁避免死锁避免死锁【解答解答】167.如果三个进程共享四个同类资源，且每个如果三个进程共享四个同类资源，且每个进程至多需要两个资源，那么这三个进程是否进程至多需要两个资源，那么这三个进程是否会陷入死锁？会陷入死锁？不会陷入死锁不会陷入死锁【解答解答】178.假定系统中有假定系统中有m个同类资源，并被个同类资源，并被n个进个进程所共享，进程每次只申请或释放一个资源。程所共享，进程每次只申请或释放一个资源。如果：如果：(a)每个进程至少需要一个资源，且最多每个进程至少需要一个资源，且最多不超过不超过m个资源；个资源；(b)所有进程的需求总和少于所有进程的需求总和少于m+n。该系统。该系统会不会发生死锁。会不会发生死锁。189.设有四个进程设有四个进程P1、P2、P3、P4共享一组共享一组资源资源R1、R2、R3、R4，假定在某个时刻他们，假定在某个时刻他们的资源分配如下所示：的资源分配如下所示：Available=（0，0，0，1）Need=Alloction=（1）给出该状态的资源分配图给出该状态的资源分配图RAG；（；（2）给给出该出该RAG的化简过程（的化简过程（3）该状态是死锁状态么该状态是死锁状态么？19o o oR1 o oR2o o o oR3o o oR4P1P2P3P4=AlloctionNeed=Available=（0，0，0，1）2010、考虑如下资源分配状态：Available=（1，5，2，0）Need54=Alloction54=（1）该状态是安全状态吗？）该状态是安全状态吗？（2）如果进程）如果进程P2提出资源请求提出资源请求（0，4，2，0），），能否立即给予满足？能否立即给予满足？121资源情况资源情况进程进程MaxR1R2R3R4AlloctionR1R2R3R4NeedR1R2R3R4AvailableR1R2R3R4p1001200101520p210000750p313541002p406320020p500140642(1420)(0330)(1100)00221750235606520656（1）该状态是安全状态吗？）该状态是安全状态吗？（2）如果进程）如果进程P2提出资源请求提出资源请求（0，4，2，0），），能否立即给予满足？能否立即给予满足？22【第第4章章】处理机管理处理机管理2311.处理机调度一般分成几个级别？说明每级调处理机调度一般分成几个级别？说明每级调度的含义。度的含义。【答答】：高级调度（或作业调度或长程调度）高级调度（或作业调度或长程调度）低级调度（或进程调度或短程调度）低级调度（或进程调度或短程调度）中级调度（或中程调度）中级调度（或中程调度）2412.判别下列各结论的真假性，并说明理由。判别下列各结论的真假性，并说明理由。a)若系统限定一个进程在若系统限定一个进程在CPU上一次只能执行上一次只能执行一个时间片，则系统采用的是剥夺式调度。一个时间片，则系统采用的是剥夺式调度。b)若只当一个进程执行完了它的当前若只当一个进程执行完了它的当前CPU周期周期后，系统才重新调度，则系统采用的是剥夺后，系统才重新调度，则系统采用的是剥夺式调度。式调度。c)若现行进程需要等待某个事件时，系统将立若现行进程需要等待某个事件时，系统将立即把即把CPU转交给其它进程，则系统采用的是转交给其它进程，则系统采用的是剥夺式调度。剥夺式调度。d)实时系统通常采用的剥夺式调度。实时系统通常采用的剥夺式调度。e)在剥夺式系统中，进程的周转时间较之在非在剥夺式系统中，进程的周转时间较之在非剥夺式系统可预见。剥夺式系统可预见。TFFTF2513.设在批处理系统中有四道作业，它们进入系设在批处理系统中有四道作业，它们进入系统的时刻及运行时间如下：统的时刻及运行时间如下：作业号作业号进入时刻（进入时刻（h）运行时间（运行时间（h）110.002210.301310.501410.700.5设系统每次只选择一个作业装入主机。分设系统每次只选择一个作业装入主机。分别给出在下列算法中这组作业的运行顺序、别给出在下列算法中这组作业的运行顺序、平均周转时间和平均带权周转时间。平均周转时间和平均带权周转时间。FCFS算法算法SJF算法算法HRN算法。算法。3.002.753.002614.考虑一组进程：考虑一组进程：进程进程CPU周期时值周期时值优先数优先数P1103P211P323P414P552其中，小的优先数表示高的优先级。设这组进程在相对时刻其中，小的优先数表示高的优先级。设这组进程在相对时刻0以以P1、P2、P3、P4、P5的次序进入就绪队列，进入时耗费的次序进入就绪队列，进入时耗费的时间忽略不计。的时间忽略不计。a)分别给出在分别给出在FCFS、SJF、HRN和和RR（时间片（时间片S=1）及非剥）及非剥夺式夺式HPF算法下，这组进程的执行顺序图示。算法下，这组进程的执行顺序图示。b)每个进程在上述各种算法下，谁的等待时间和周转时间最短每个进程在上述各种算法下，谁的等待时间和周转时间最短？c)计算在每种算法下的平均等待时间和平均周转时间。计算在每种算法下的平均等待时间和平均周转时间。2715.下述各结论是否正确？为什么？下述各结论是否正确？为什么？a)SJF调度是公平的。调度是公平的。b)越短的作业或进程，应越优先服务。越短的作业或进程，应越优先服务。c)由于由于SJF算法优先服务短者，故可用于分时算法优先服务短者，故可用于分时系统。系统。d)对于剥夺式对于剥夺式SJF调度，若采用最短剩余原则，调度，若采用最短剩余原则，则平均周转时间总比采用最短原则要短。则平均周转时间总比采用最短原则要短。FFFT2816.请在下面空格中，填入请在下面空格中，填入静态优先级静态优先级或或动动态优先级态优先级，并说明理由：，并说明理由：（1）-比比-易于实现。易于实现。（2）-比比-运行开销小。运行开销小。（3）-比比-更能反映进程运行环境的变化。更能反映进程运行环境的变化。（4）-比比-更需慎重地确定初始优先级。更需慎重地确定初始优先级。BABABABAAB2917.在采用在采用HPF调度的系统中：调度的系统中：a)在某一时刻系统中既无执行态进程又无就绪在某一时刻系统中既无执行态进程又无就绪态进程，是否可能？若可能，在什么情况下会态进程，是否可能？若可能，在什么情况下会发生？发生？b)执行态进程的优先级是否一定不低于任一就执行态进程的优先级是否一定不低于任一就绪态进程？绪态进程？a)可能，只有阻塞进程的情况可能，只有阻塞进程的情况b)不一定不一定【解答解答】30【第第5章章】存储器管理存储器管理3118.设设按地址按地址递递增次序有增次序有5个内存空个内存空闲闲分区，它分区，它们们的容量依次的容量依次为为100K，500K，200K，300K、600K，另在后，另在后备备作作业队业队列中列中顺顺序有序有4个作个作业业，其，其大小分大小分别为别为212K、417K、112K、426K，假定，假定系系统统采用采用FCFS作作业调业调度，那么采用度，那么采用FF、BF和和WF三种内存分配算法中，哪一种可三种内存分配算法中，哪一种可获获得最佳内得最佳内存利用率？存利用率？3219.考虑一个由考虑一个由8页且每页页且每页1K字组成的地址空间，字组成的地址空间，如果内存被划分成如果内存被划分成32块，试问：块，试问：a)逻辑地址的有效位是多少？逻辑地址的有效位是多少？b)物理地址需要多少位？物理地址需要多少位？3320.考虑下面的段表：考虑下面的段表：段号段号基地址基地址段长段长02196001230014290100313275804195296给出下列各逻辑地址所对应的物理地址：给出下列各逻辑地址所对应的物理地址：（0，430），（，（1，10），（），（2，88），），（3，444），（），（4，112）3421.对于一个利用快表且页表存于内存的分页对于一个利用快表且页表存于内存的分页系统，假定系统，假定CPU一次访问内存的时间为一次访问内存的时间为1us，访，访问快表的时间可忽略不计，如果问快表的时间可忽略不计，如果85%的地址映的地址映射可直接通过快表完成，那么进程完成一次内射可直接通过快表完成，那么进程完成一次内存读写的平均时间为多少？存读写的平均时间为多少？3522.一个计算机系统的虚拟存储器，其最大容一个计算机系统的虚拟存储器，其最大容量和实际容量分别由什么决定？量和实际容量分别由什么决定？【答答】内存容量与外存容量之和。内存容量与外存容量之和。内存容量。内存容量。3623.实现虚拟存储器需要哪些硬件支持？实现虚拟存储器需要哪些硬件支持？【答答】页表或段表机制；页表或段表机制；缺页或缺段中断机构；缺页或缺段中断机构；地址变换机构。地址变换机构。3724.在实现虚拟存储器时的几个关键技术是什在实现虚拟存储器时的几个关键技术是什么？么？【答答】请求分页管理技术；请求分页管理技术；请求分段管理技术。请求分段管理技术。3825.考虑一个进程的访内序列如下：考虑一个进程的访内序列如下：10，11，104，170，73，309，185，245，246，434，458，364（1）若页尺寸为若页尺寸为100，给出访页踪迹。，给出访页踪迹。（2）若该进程的内存空间大小为若该进程的内存空间大小为200，采用，采用FIFO淘汰算法，那么缺页率是多少？淘汰算法，那么缺页率是多少？（3）若采用若采用LRU淘汰算法，给出缺页率。淘汰算法，给出缺页率。3926.一个请求分页系统，测得如下的时间利用一个请求分页系统，测得如下的时间利用率：率：CPU：20%；分页磁盘：分页磁盘：977%；其他其他外设：外设：下述措施中哪些可以改善的利用率下述措施中哪些可以改善的利用率？说明理由。？说明理由。（1）更换速度更快的；）更换速度更快的；（2）更换更大容量的分页磁盘；）更换更大容量的分页磁盘；（3）增加内存中的用户进程数；）增加内存中的用户进程数；（4）挂起内存中的某个（些）用户进程。）挂起内存中的某个（些）用户进程。4027.什么是抖动？产生抖动的原因是什么什么是抖动？产生抖动的原因是什么?由于分配给进程的页面数少于进程所需的最由于分配给进程的页面数少于进程所需的最低页面数，导致出现接连不断的缺页中断，从低页面数，导致出现接连不断的缺页中断，从而引起系统抖动。而引起系统抖动。【答答】指导致系统效率急剧下降的，指导致系统效率急剧下降的，主存和辅主存和辅存存之间之间频繁频繁的页面置换现像。又称为的页面置换现像。又称为“抖动抖动”。系统花在页面替换上的时间远远多于执行进系统花在页面替换上的时间远远多于执行进程的时间。程的时间。通常在系统内运行的作业数过多时会出现这通常在系统内运行的作业数过多时会出现这种情况。种情况。41系统如何检测抖动？系统如何检测抖动？系统可以系统可以利用将利用将CPU的利用率的利用率与与多道程多道程序的度数序的度数进行比较的方法来检测系统抖动。进行比较的方法来检测系统抖动。一旦检测出抖动后，系统怎样消除它？一旦检测出抖动后，系统怎样消除它？一旦发生抖动，可通过减少多道程序的度一旦发生抖动，可通过减少多道程序的度数的办法来消除它。数的办法来消除它。4243