OS练习(含答案)
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第六章作业(O S)答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第六章作业1.存放在某个磁盘上的文件系统,采用混合索引分配方式,其FCB中共有13个地址项,第0~9个地址项为直接地址,第10个地址项为一次间接地址,第11个地址项为二次间接地址,第12个地址项为三次间接地址。
如果每个盘块的大小为512字节,若盘块号需要用3个字节来描述,而每个盘块最多存放170个盘块地址:(1)该文件系统允许文件的最大长度是多少?(2)将文件的字节偏移量5000、15000、150000转换为物理块号和块内偏移量。
答:(1)该文件系统中一个文件的最大长度可达:10+170+170*170+170*170*170=4942080块=4942080*512字节=2471040KB (2)5000/512得到商为9,余数为392,即字节偏移量5000对应的逻辑块号为9,块内偏移量为392。
由于9<10,故可直接从该文件的FCB的第9个地址项处得到物理盘块号,块内偏移量为392。
15000/512得到商为29,余数为152,即字节偏移量15000对应的逻辑块号为29,块内偏移量为152。
由于10≤29<10+170,而29-10=19,故可从FCB 的第10个地址项,即一次间址项中得到一次间址的地址;并从一次间址块的第19项(即该块的第57~59这3个字节)中获得对应的物理盘块号,块内偏移量为152。
150000/512得到商为292,余数为496,即字节偏移量150000对应的逻辑块号为292,块内偏移量为496。
由于10+170≤292<10+170+170*170,而292-(10+170)=112,112/170得到商为0,余数为112,故可从FCB的第11个地址项,即二次间址项中得到二次间址块的地址,并从二次间址块的第0项中获得一个一次间址块的地址,再从该一次间址块的第112项中获得对应的物理盘块号,块内偏移量为496。
第三章作业1.假设有四个作业,它们提交、运行时间如下表所示。
若采用先来先服务、短作业优先、响应比高者优先调度算法,试问平均周转时间和带权周转时间为多少?(时间单位:小时,以十进制进行计算。
)2.假如有四道作业,它们的提交时间及运行时间如下表所示。
假设系统采用单道程序设计技术,请给出系统在分别采用FCFS(先来先服务)、SJT(短作业优先)和HRN(响应比高者优先)作业调度算法时它们的调度作业顺序、作业的平均周转时间T和平均带权周转时间W,并相互比较之。
解:(1)FCFS(2)SJF(3)响应比高者优先第一个作业完成时间为10.0,此时其它作业的响应比计算如下:R2=(0.5+10-8.5)/0.5=4R3=(0.1+10-9)/0.1=11R4=(0.2+10-9.5)/0.2=3.5根据响应比高者优先调度原则,应先运行作业3,作业3完成时间为10.1,此时作业2和作业4的响应比计算如下:R2=(0.5+10.1-8.5)/0.5=4.2R4=(0.2+10.1-9.5)/0.2=4根据响应比高者优先调度原则,应先运行作业2,作业2完成时间为10.6,最后运行作业4,作业4完成时间为10.8。
3. 假设一个系统中有5个进程,它们的到达时间和服务时间如表所示,忽略I/O以及其他开销时间,若分别按先来先服务(FCFS)、非抢占及抢占的短进程优先(SPF)高响应比优先(HRRN)、时间片轮转(RR,时间片=1)调度算法进行CPU调度,请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间。
解:4.对下面的5个非周期性实时任务,按最早开始截止时间优先权调度算法应如何进行CPU调度?解:西电参考书P665.在一个实时系统中,有三个周期性实时任务,任务A要求每20ms执行一次,执行时间为10ms;任务B要求50ms执行一次,执行时间为10ms;任务C要求50ms执行一次,执行时间为15ms,应如何按最低松弛度优先算法对它们进行CPU 调度?(选作)解:西电参考书P676.设系统中有3种类型的资源(A,B,C)和5个进程(P1,P2,P3,P4,P5),A资源的数量为17,B资源的数量为5,C资源的数量为20。
操作系统习题解答1.存储程序式计算机的主要特点是什么?答:主要特点是以顺序计算为基础,根据程序规定的顺序依次执行每一个操作,控制部件根据程序对整个计算机的活动实行集中过程控制,即为集中顺序过程控制。
这类计算是过程性的,实际上这种计算机是模拟人们的手工计算的产物。
即首先取原始数据,执行一个操作,将中间结果保存起来;再取一个数,和中间结果一起又执行一个操作,如此计算下去。
在遇到多个可能同时执行的分支时,也是先执行完一个分支,然后再执行第二个分支,直到计算完毕。
2.批处理系统和分时系统各具有什么特点?答:批处理系统是在解决人—机矛盾以及高速度的中央处理机和低速度的I/O设备这两对矛盾的过程中发展起来的。
它的出现改善了CPU和外设的使用情况,其特点是实现了作业的自动定序、自动过渡,从而使整个计算机系统的处理能力得以提高。
在多道系统中,若采用了分时技术,就是分时操作系统,它是操作系统的另一种类型。
它一般采用时间片轮转的办法,使一台计算机同时为多个任务服务。
对用户都能保证足够快的响应时间,并提供交互会话功能。
它与批处理系统之间的主要差别在于,分时系统是人机交互式系统,响应时间快;而批处理系统是作业自动定序和过渡,无人机交互,周转时间长。
3.实时系统的特点是什么?一个实时信息处理系统和一个分时系统从外表看来很相似,它们有什么本质的区别呢?答:实时系统对响应时间的要求比分时系统更高,一般要求响应时间为秒级、毫秒级甚至微秒级。
将电子计算机应用到实时领域,配置上实时监控系统,便组成各种各样的专用实时系统。
实时系统按其使用方式不同分为两类:实时控制系统和实时信息处理系统。
实时控制是指利用计算机对实时过程进行控制和提供监督环境。
实时信息处理系统是指利用计算机对实时数据进行处理的系统。
实时系统大部分是为特殊的实时任务设计的,这类任务对系统的可靠性和安全性要求很高。
与分时系统相比,实时系统没有那样强的交互会话功能,通常不允许用户通过实时终端设备去编写新的程序或修改已有的程序。
学生: 789 得分: 0单项选择题1. 操作系统是一种()[2分][A] 通用软件[B] 系统软件[C] 应用软件[D] 软件包正确答案 B学生答案2. 操作系统负责管理计算机系统的(),其中包括处理机、存储器、设备和文件。
[2分][A] 程序[B] 文件[C] 资源[D] 进程正确答案 C学生答案3. 没有下列()设备计算机无法工作。
[2分][A] 硬盘[B] 软盘[C] 内存[D] 打印机正确答案 C学生答案4. 为了执行更多的程序,计算机需要有()。
[2分][A] 更大的内存[B] 更快的外设[C] 更强的稳定性[D] 更先进的终端正确答案 A学生答案5. UNIX操作系统的主要工作语言是()。
[2分][A] B语言[B] COBOL语言[C] PACAL语言[D] C语言正确答案 D学生答案6. 系统调用的目的是()。
[2分][A] 请求系统服务[B] 终止系统服务[C] 申请系统资源[D] 释放系统资源正确答案 A学生答案7. 进程和程序的本质区别是()。
[2分][A] 存储在内存和外存[B] 顺序和非顺序执行机器指令[C] 分时使用和独占使用计算机资源[D] 动态和静态特征正确答案 D学生答案8. 在操作系统中,JCB是指()。
[2分][A] 作业控制块[B] 进程控制块[C] 文件控制块[D] 程序控制块正确答案 A学生答案9. 为了描述进程的动态变化过程,采用了一个与进程相联系的()系统,根据它而感知进程的存在。
[2分][A] 进程状态字[B] 进程优先数[C] 进程控制块[D] 进程起始地址正确答案 C学生答案10. 下列进程状态的转换中,哪一个是不正确的()。
[2分][A] 就绪→运行[B] 运行→就绪[C] 就绪→阻塞[D] 阻塞→就绪正确答案 C学生答案11. 下列各项步骤中,哪一个不是创建进程所必须的步骤()。
[2分][A] 建立一个进程控制块PCB[B] 由CPU调度程序为进程调度CPU[C] 为进程分配内存等必要的资源[D] 将PCB链入进程就绪队列正确答案 B学生答案12. 如果某一进程在运行时,因某种原因暂停,此时将脱离运行状态,而进入()[2分][A] 自由状态[B] 停止状态[C] 阻塞状态[D] 暂停状态正确答案 C学生答案13. 已经获得除()以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态[2分][A] 存储器[B] 打印机[C] CPU[D] 磁盘空间正确答案 C学生答案14. 操作系统中,()负责对进程进行调度[2分][A] 处理机管理[B] 作业管理[C] 高级调度管理[D] 存储和设备管理正确答案 A学生答案15. 按照作业到达的先后次序调度作业,排队等待时间最长的作业被优先调度,这是指()调度算法。
北京邮电大学高等函授《操作系统》综合练习题第一部分练习题一、填空:1.从资源管理的角度出发,操作系统的主要功能有、、和。
2.广泛使用的操作系统的典型分类为、、和。
3.操作系统是、系统资源,方便用户使用的的集合。
4.最常用的存储保护机构有和。
5.机器厂家提供给用户使用的程序运行意图的说明手段有和。
6.通常操作系统与用户的接口有和作业控制说明两个方面。
在联机作业控制中有和两种方法。
7.如果一个进程原来处于运行状态,可因由状态变为挂起状态,此时该进程参与争夺处理器。
8.一般PCB应包含、和三类信息。
9.为对系统中的进行有效的管理,通常系统都了若干基本的操作,这些操作命令通常被称为。
10.线程是内一个相对、执行。
11.临界段为中访问的段。
12.信号量可按其用途分为和两种。
13.管程是进程间的机制,它保证进程访问,并且提供了一个方便的和进程的机构。
14.对称式多处理器系统的主要组织特点是各处理器的地位。
15.从用户角度看操作系统,用户是单处理器系统还是多处理器系统。
16.处理器调度可以分为、和三级。
17.所谓死锁状态是指在系统中的,由于系统或由于彼此而永远。
18.从资源使用方式上来说,系统资源可分为资源和资源。
19.主存储器管理技术可分为管理和管理两大类。
20.主存首先是存放和用户程序的和,每一项信息都存放在主存的位置上。
21.固定分区是把主存分成若干的存储区,每个存储区分给作业使用。
直到该作业才将该存储区系统。
22.可变分区个数是的,每个分区的大小是的。
主存中分布着个数和大小都是的空闲分区或称。
23.在分页存储管理技术中,把主存划分成大小的存储块,称为。
把用户的逻辑地址空间划分成与大小的部分,每个部分称为。
24.一个进程的虚拟地址空间通常包含的信息有、、、和。
25.采用页式存储管理,主存管理子系统所依赖的硬件中有、、和。
26.在段页式存储管理中,快表是以、为索引,同时对的各表目进行比较。
27.计算机系统中具体负责计算机与外部的输入输出工作的是。
成都理工大学2013—2014学年 第一学期《操作系统基础》考试试卷一、单项选择题(本大题共26个小题,每小题2分,共计52分,在每小题列请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1、进程和程序的一个最本质的区别是( C ) A 、分时使用或独占使用计算机 B 、顺序或非顺序执行机器指令 C 、动态或静态 D 、存储在内存或外存 2、从资源的角度看操作系统的功能不包括(A ) A 、用户管理 B 、处理器管理和存储管理 C 、文件管理和作业管理 D 、设备管理 3、一作业进入内存后,则所属该作业的进程初始时处于( C )状态。
A 、运行 B 、等待 C 、就绪 D 、收容 4、用户在删除某文件的过程中,操作系统不可能执行的操作是( A )。
A 、删除此文件所在的目录 B 、删除与此文件关联的目录项 C 、删除与文件对应的文件控制块 D 、释放与此文件关联的内存缓冲区 5、下面有关死锁的论述中,不正确的论述是( E )。
A 、参与死锁的进程个数至少为2。
B 、参与死锁的进程至少有两个已经占有资源。
C 、参与死锁的所有进程均正在等待资源。
D 、参与死锁的进程是系统中当前正在运行进程所构成的进程集合的一个子集。
E 、参与死锁的所有进程都占有资源并等待资源。
6、一个正在访问临界资源的进程由于申请等待I/O 操作而被中断时( C A 、可以允许其他进程进入与该进程相关的临界区 B 、不允许其他进程进入任何临界区C 、可以允许其他就绪进程抢占处理器,继续运行D 、不允许任何进程抢占处理器7、进程所请求的一次打印输出结束后,将使进程状态从( D )。
A 、运行态变为就绪态B 、运行态变为等待态C 、等待态变为运行态D 、等待态变为就绪态8、某计算机系统中有8台打印机,有K 个进程竞争使用,每个进程最多需要3台打印机。
该系统可能会发生死锁的K 的最小值是 ( C )A 、2B 、3C 、4D 、59、在支持多线程的系统中,进程P 创建的若干个线程不能共享的是( D )。
09操作系统试卷一、名词解释题(每题5分,共25分)1.缓冲区2.进程3. 文件控制块(FCB)4.特权指令5.临界资源二、判断题(每题1分,共5分)1、并发进程的执行结果只取决于进程本身,不受外界影响。
()2、任何一个进程在申请新资源前总是先归还已得到的资源,则系统不会死锁。
()3、P、V操作不仅可用来实现进程的同步与互斥,而且可以防止系统死锁。
()4、银行家算法是在保证至少有一个进程能得到所需的全部资源的前提下进行资源分配的。
()5、如果不能控制并发进程执行的相对速度,则它们在共享资源时一定会出现与时间有关的错误。
()三、简答题(每题5分,共20分)1、操作系统在进程管理方面的五项主要活动是什么?2、操作系统在存储管理方面有哪三项主要活动?3、操作系统在外存管理方面有哪三项主要活动?4、操作系统在文件管理方面有哪五项主要活动?四、死锁问题(共15分)1 下面的资源图(a)和(b)是否会出现死锁?(5分)(b)2、假设在一个系统中,有m个同类资源,由n个进程共享。
进程每次只可以申请与释放一个资源。
若如下两个条件成立,证明该系统不存在死锁:a. 每个进程的最大资源需求量Max i在1与m之间。
b. 所有进程的最大需求量之和少于m+n。
注:建议在证明中采用如下符号:Max i每个进程的最大资源需求量Need i每个进程的仍待满足的资源需求量Allocation i每个进程的已经被满足的资源需求量(10分)五、进程同步(共15分)1、描述进程间通信原语P操作与V操作的定义。
(5分)2、在公共汽车上,司机和售票员的工作流程如下:为保证乘客的安全,司机和售票员应密切配合协调工作。
假定初始状态为:车辆正在起点站停着车、开着门,等待第一批乘客。
当发车时间到,售票员关好车门后司机可以启动车辆。
若用P 、V 操作来实现司机与售票员之间的协调工作,请回答下列问题:(1)司机与售票员之间的关系是同步还是互斥?(2)用P 、V 操作来管理时应定义几个信号量?初值为多少?(3)请在司机与售票员的工作流程中填上适当的P 操作和V 操作,使他们能安全、协调地工作。
9.1模拟题1(50分)一、选择一个最适合的答案(10*1分)1.( )是最接近于硬件的软件。
A.DBMSB.汇编程序C.OSD.编译器2.( )对用户是透明的。
A. 文件目录B. 虚拟存储器C. 文件名D. 键盘3.( )存储管理要求一个作业集中存放在连续的主存。
A. 分区B. 分页C. 分段D. 段页4.段的逻辑地址形式是段号为5位,段内地址13位,主存容量为5K,辅存容量为200K,那么虚拟存储器的最大容量可能为( )。
A. 261KB. 200KC. 205KD. 160K5.PCB登记( )相关信息。
A. 程序B. 进程C. 文件D. 作业6.进程从执行状态到阻塞状态是由( )完成的。
A. 进程调度B. 其它进程调用阻塞原语C. 硬件自动D. 进程自身调用阻塞原语7.只作用于一个进程一次的原语是( )原语。
A. 阻塞B. 挂起C. 撤消D.解挂8.多个作业可以同时使用一台( )。
A. 磁带机B. 硬盘机C.打印机D. 卡片机9.在执行P操作时,进程若能继续执行,执行P操作前信号量的值应( )。
A. 大于0B. 小于0C. 等于0D.大于等于010.UNIX系统移植方便,是因为( )。
A.它功能强B.界面简单C. C语言编写D.安全性好二、选择所有适合的答案 (5*2分)1.不具有交互性的OS是( )。
A. 单道批处理系统B. 分时系统C. 多道批处理系统D. 实时系统2.( )使用物理地址。
A.多道程序系统编译器产生的目标码B.动态重定位后的内存程序C.静态重定位后的内存程序D.动态连接后的内存程序3.( )是多道OS。
A.LinuxB.UNIXC.MS_DOS3.3D.WINDOWS984.( )存储管理系统有页表存在。
129A. 页式B. 段式C. 段页式D.分区5.磁盘上的连续文件适合( )。
A. 顺序存取B. 随机存取C.存放常变数据D.只读数据三、判断正误,并简要说明理由 (6*3分)1.虚拟存储器是以时间换空间。
操作系统习题解答1. 存储程序式计算机的主要特点是什么?答:主要特点是以顺序计算为基础,根据程序规定的顺序依次执行每一个操作,控制部件根据程序对整个计算机的活动实行集中过程控制,即为集中顺序过程控制。
这类计算是过程性的,实际上这种计算机是模拟人们的手工计算的产物。
即首先取原始数据,执行一个操作,将中间结果保存起来;再取一个数,和中间结果一起又执行一个操作,如此计算下去。
在遇到多个可能同时执行的分支时,也是先执行完一个分支,然后再执行第二个分支,直到计算完毕。
2. 批处理系统和分时系统各具有什么特点?答:批处理系统是在解决人一机矛盾以及高速度的中央处理机和低速度的I/O设备这两对矛盾的过程中发展起来的。
它的出现改善了CPU和外设的使用情况,其特点是实现了作业的自动定序、自动过渡,从而使整个计算机系统的处理能力得以提高。
在多道系统中,若采用了分时技术,就是分时操作系统,它是操作系统的另一种类型。
它一般采用时间片轮转的办法,使一台计算机同时为多个任务服务。
对用户都能保证足够快的响应时间,并提供交互会话功能。
它与批处理系统之间的主要差别在于,分时系统是人机交互式系统,响应时间快;而批处理系统是作业自动定序和过渡,无人机交互,周转时间长。
3. 实时系统的特点是什么?一个实时信息处理系统和一个分时系统从外表看来很相似,它们有什么本质的区别呢?答:实时系统对响应时间的要求比分时系统更高,一般要求响应时间为秒级、毫秒级甚至微秒级。
将电子计算机应用到实时领域,配置上实时监控系统,便组成各种各样的专用实时系统。
实时系统按其使用方式不同分为两类:实时控制系统和实时信息处理系统。
实时控制是指利用计算机对实时过程进行控制和提供监督环境。
实时信息处理系统是指利用计算机对实时数据进行处理的系统。
实时系统大部分是为特殊的实时任务设计的,这类任务对系统的可靠性和安全性要求很高。
与分时系统相比,实时系统没有那样强的交互会话功能,通常不允许用户通过实时终端设备去编写新的程序或修改已有的程序。
操作系统复习题1.下列指令中哪些只能在核心态运行?(l)读时钟日期;(2)访管指令;(3)设时钟日期;(4)加载PSW; (5)置特殊寄存器:(6)改变存储器映象图;(7)启动I/O指令。
答:( 3 ) , ( 4 ) , ( 5 ) , ( 6 ) , ( 7 ) .2 假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行,试解释这种算法对“I/O 繁重”型作业有利,但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。
答:因为I/O繁忙型作业忙于I/O,所以它CPU 用得少,按调度策略能优先执行。
同样原因一个进程等待CPU 足够久时,由于它是“最近使用处理器较少的进程”,就能被优先调度,故不会饥饿。
3 并发进程之间有什么样的相互制约关系?下列日常生活中的活动是属哪种制约关系:(1)踢足球,(2)吃自助餐,(3)图书馆借书,(4)电视机生产流水线工序。
答:并发进程之间的基本相互制约关系有互斥和同步两种。
其中(1)、(3)为互斥问题.(2)、(4)为同步问题。
4 在按动态优先数调度进程的系统中,每个进程的优先数需定时重新计算。
在处理器不断地在进程之间交替的情况下,重新计算进程优先数的时间从何而来?答:许多操作系统重新计算进程的优先数在时钟中断处理例程中进行,由于中断是随机碰到哪个进程,就插入哪个进程中运行处理程序,并把处理时间记在这个进程的账上。
5 若后备作业队列中等待运行的同时有三个作业J1 、J2、J3 ,已知它们各自的运行时间为a 、b 、c,且满足a < b <c,试证明采用短作业优先算法调度能获得最小平均作业周转时间。
答:采用短作业优先算法调度时,三个作业的总周转时间为:Tl = = a + ( a +b ) + ( a + b + c ) = 3a + 2b + c ①若不按短作业优先算法调度,不失一般性,设调度次序为:J2 、J1 、J3 。
则三个作业的总周转时间为:T2=b+(b+a ) +(b+a + c ) = 3b + 2a + c ②令②-①式得到:T2 - Tl = b- a> 0可见,采用短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间。
6、若有一组作业J1 ,…,Jn ,其执行时间依次为S1 ,… , Sn 。
如果这些作业同时到试找出一种作业调度算法到达系统,并在一台单CPU 处理器上按单道方式执行。
使得平均作业周转时间最短。
答:首先,对n 个作业按执行时间从小到大重新进行排序,则对n 个作业:J1 ' ,…,Jn , 创门的运行时间满足:S1≤S2 ≤……≤S (n-l ) ≤ Sn ’。
那么有:由于任何调度方式下,S1' + S2' + S3'+…+Sn’为一个确定的数,而当S1 ’≤S2 ’≤…≤ S( n - 1 ) ’≤Sn ’时才有:0*S1+1*S2+2*S3+…(n-1)Sn的值最大,也就是说,此时T 值最小。
所以,按短作业优先调度算法调度时,使得平均作业周转时间最短。
7、假定执行表中所列作业,作业号即为到达顺序,依次在时刻0 按次序1 、2 、3 、4 、5 进入单处理器系统。
(1)分别用先来先服务调度算法、时间片轮转算法、短作业优先算法及非强占优先权调度算法算出各作业的执行先后次序(注意优先权高的数值小);(2)计算每种情况下作业的平均周转时间和平均带权周转时间。
( 1 )采用FCFS 算法调度作业,运作情况:( 2 )采用双算法调度作业,若令时间片长=l ,各作业执行情况为:1 、2 、3 、4 、5 、l 、3 、5 、1 、5 、1 、5 、1 、5 、1 、l 、l 、1 、1 。
( 3 )采用SJF 算法调度作业,运作情况:( 4 )采用非剥夺优先权算法调度作业,运作情况:8 对某系统进行监测后表明平均每个进程在I/O 阻塞之前的运行时间为T 。
一次进程‘切换的系统开销时间为S 。
若采用时间片长度为Q 的时间片轮转法,对下列各种情况算出CPU 利用率。
9 有5 个待运行的作业,各自预计运行时间分别是:9 、6 、3 、5 和x ,采用哪种运行次序使得平均响应时间最短?答:按照最短作业优先的算法可以使平均响应时间最短。
x 取值不定,按照以下情况讨论:10.有5 个批处理作业A 到E 均己到达计算中心,其运行时间分别2 、4 、6 、8 和10 分钟:各自的优先级分跳狠掀完为、、飞、飞、氏积5 、这里5 为最高级。
对于1) 时间片轮转算法、2)优先数法、3)短作业优先算法、4)先来先服务调度算法(按到达次序C 、D 、B 、E 、A) ,在忽略进程切换时间的前提下,计算出平均作业周转时间。
(对l)每个作业获得相同的2 分钟长的时间片;对2)到4)采用单道运行,直到结束。
)答:( l ) FCFS 调度算法( 2 )优先级调度算法( 3 )时间片轮转法按次序ABCDEBCDECDEDEE 轮转执行。
( 4 ) SJF调度算法11、有5 个批处理作业A 到E 均已到达计算中心,其运行时间分别10 、6 、2 、4 和8 分钟;各自的优先级分别被规定为3 、5 、2 、1 和4 ,这里5 为最高级。
若不考虑系统切换开销,计算出平均作业周转时间。
(1) FCFs (按A 、B 、C 、D 、E ) ; (2) 优先级调度算法,(3)时间片轮转法(每个作业获得相同的2 分钟长的时间片)。
答:( 1 ) FCFS 调度算法( 2 )优先级调度算法( 3 )时间片轮转法按次序ABCDEABDEABEAEA 轮转执行。
12 (l)假定一个处理器正在执行两道作业,一道以计算为主,另一道以输入输出为主,你将怎样赋予它们占有处理器的优先级?为什么?(2)假定一个处理器正在执行三道作业,一道以计算为主,第二道以输入输出为主,第三道为计算与输入输出均匀。
应该如何赋予它们占有处理器的优先级使得系统效率较高?答:处理器调度算法会考虑以下因素:作业响应时间要求;让CPU 尽量和外围设备并行工作;限制一个计算进程长时间霸占处理器。
因而,( 1 ) FO 为主作业优先级高。
(2 ) 输入输出为主作业优先级最高,输入输出均匀的作业其次,而计算为主作业的优先级最低。
13 请你设计一种先进的计算机体系结构,它使用硬件而不是中断来完成进程切换,则CPU 需要哪些信息?请描述用硬件完成进程切换的工作过程。
答:该计算机有一个专用硬件寄存器,它始终存放指向当前运行进程的PCB 的指针。
当系统中发生了一个事件,如FO 结束事件,CPU 便可把运行进程的上下文保存到专用硬件寄存器指针指向的PCB 中保护起来,然后,CPU 转向中断向量表,找到设备中断处理程序入口,让专用硬件寄存器指针指向(设备)中断服务例程,于是,便可启动中断服务例程工作。
14 设计一条机器指令和一种与信号量机制不同的算法,使得并发进程对共享变量的使用不会出现与时间有关的错误。
解:( l )设计机器指令。
设计一条如下的”测试、比较和交换”三地址指令,提供了一种硬件互斥解决方案:该指令的功能如下:l ) C 为一个共享变量,由地址2 、即变址(B2 ) + D2 给出,(2 )(Rl )与(C )比较,(3 )如果(Rl ) = ( C )则(R3)→C ,并置条件码为"00" ,如果(R1 )≠(c )则(C )→Rl ,并置条件码为"01 " .( 2 )编写进程访问共享变量的程序。
对每个访问共享变量C 的进程,编写访问共享变量的程序段为:( 3 )程序执行说明。
此解与互斥使用共享变量的思路绝然不同,并发运行的进程可不互斥地访问它们的共享变量。
此方案认为造成共享变量C 值错误的原因在于:一个进程(Pl )在改变C 值的过程中,另一个进程伊2 )插进来也改变了C 的值,而本进程(Pl)却不知道,造成了c 值结果不正确。
如果有办法使本进程口1 )能知道C 值是否改变,改变的话在继承改变了的C 值的基础上,再作自己的改变操作,则就不会导致共享变量C 值的错误。
为此,本解决方案中,当一个进程l)准备改变C 值时,先把C 的值保护在Rl 中,然后,通过R3 来改变共享变量C 的值。
当要把新的值(即R3 内的值)送C之前,先要判断一下在本进程(P1 )工作期间是否有别的进程口2 )插进来也改变了C 的值(并发进程P1 、P2 的执行完全会造成这种情况),方法是:将扭1 )中被保护的C 的原来值,与C 的当前值比较,若相等,说明C 值未被改变过,则将本进程(Pl )修改过的新值送C (即(R3 ) 一C ) ;若不相等,说明C 值在工作期间被改变过,则应该继承C 的新值(即(C )一Rl )并且返回到loop2 处重新对C值计数,以此保证C值的最终结果的正确性。
这里提及”进程工作期间”指的是一个进程从开始至结束对共享变量C 值的操作的这段时间,也就是执行进程,' I 晦界区”这段程序的时间。
此外,在进程进入临界区之前,应等待直到C 为非。
(即有资源可用)为止。
( 4 )举例。
假定系统中有静态分配资源磁带机共3 台,被N 个进程共享,由共享变量C 来代表可用磁带机台数,其初值为3 。
现有并发进程P1 和P2 均申请使用磁带机,执行临界区程序。
进程Pl 执行临界区程序( C )→R1 ;因(C)=3 ,故(R1) = 3 。
loop2: ( Rl )→R3 因(R1 ) = 3 ,故(R3 )当前也=3 。
decrease R3 :申请使用磁带机,做减1 操作,故(R3 )=2.TC & S 执行”测试、比较和交换,, TC & S 指令。
如果R1=(C )则(R3 )→C,即(C)=2 ,并置条件码为”00" , 跳出临界区程序,去使用磁带机。
如果(Rl ) ≠ (C) ,例如,( C )=2 ,说明进程P2 抢先申请了磁带机,所以,C 与保护在R1 中的值不一样了(C 的值必小于Rl 的值),应以C 的当前值为准,执行(C ) ? Rl ( R1 此时变为2 ) ,并置条件码为”01 " ,转向foopZ 。
于是伍1 ) = 2 , 跟着(R3 卜2 。
接着卿)减1 后应=l 了。
再执行TC & S 时,由于伍1 卜(C ) = 2 ,会使C 变为1 。
r ( conditio 二01 ) loop2 ;巧单道批处理系统中,下列三个作业采用先来先服务调度算法和最高响应比优先算法进行调答:可见HRRF 比FIFO 要好16 若有如表所示四个作业进入系统,分别计算在FCFS 、S 开和HRR 卫算法下的平均周转时间与带权平均周转时间。
(时间以十进制表示)答:17 Kleinrock 提出一种动态优先权算法:进程在就绪队列等待时,其优先权以速率a变化;当进程在处理器上运行,时其优先权以速率p 变化。