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操作系统第二次作业题

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操作系统第二次作业

要求：题目可打印，答案需手写！交给小课老师！

一、单项选择题

1.死锁产生的原因之一是__D____。

A.系统中没有采用SPOOLing技术 B.使用的P、V操作过多

C.有共享资源存在 D.资源分配不当

2.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.2 B.3 C.4 D.5

题解：当每个都获得了2台打印机而且系统中剩余打印机不少于1台时，系统不会发生死锁，即8>=2K+1,k=3.5,去整为4。

提示：有银行家算法可以推导出，要使系统安全，对于系统中有m个资源，有n个并发进程共享使用时，每个进程可以提出的最大资源请求数量为x，则n（x-1）+1<=m，即

X=1 当m=n

X=(m-1)/n+1 当m>n

3.某时刻进程的资源使用情况如表2.20所示，此时的安全序列是____D__。

表2.20 某时刻进程的资源使用情况表

进程 已经分配资源 尚需资源 可用资源

R1 R2 R3 R1 R2 R3 R1 R2 R3

P1

P2

P3

P4 2 0 0

1 2 0

0 1 1

0 0 1

0 0 1

1 3 2

1 3 1

2 0 0

0 2 1

A.P1，P2，P3，P4 B.P1，P3，P2，P4 C. P1，P4，P3，P2

D.不存在

题解：

表2.21 选项A的安全性检测表

进程 Work Need Allocation Work+Allocation Finish

0 2 1

2 2 1 0 0 1

1 3 2

1 3 1

2 0 0 2 0 0

1 2 0

0 1 1

0 0 1 2 2 1 True

False

表2.22 选项B的安全性检测表

进程 Work Need Allocation Work+Allocation Finish

0 2 1

2 2 1 0 0 1

1 3 1

1 3 2

2 0 0 2 0 0

1 2 0

0 1 1

0 0 1 2 2 1 True

False

表2.23 选项C的安全性检测表

进程 Work Need Allocation Work+Allocation Finish

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0 2 1

2 2 1

2 2 2 0 0 1

2 0 0

1 3 1

1 3 2 2 0 0

0 0 1

0 1 1

1 2 0 2 2 1

2 2 2 True

True

False

4.系统采用分区存储管理时，才采用__B____让多用户进程轮流进入主存储器执行。

A.存储技术 B.交换技术 C.覆盖技术 D.虚拟存储技术

题解：

交换和覆盖的区别是，交换技术主要是在多个进程或作业之间进行，而覆盖主要在同一个进程或作业中进行。

二、综合应用题

1.有5个批处理作业A、B、C、D、E，几乎同时到达计算机系统，其估计运算时间分别为10,、6、2、4、8（单位为分钟），优先级别为3、5、2、1、4,其中5为最高优先级。假设它都是纯计算型作业，系统开销时间忽略不计。若系统采用非剥夺式使用CPU，对于以下调度算法，计算平均周转时间：

（1）优先级调度。

（2）先来先服务（按A、B、C、D、E顺序）。

（3）短作业优先。

解：（1）采用优先级调度算法的结果如表2.11所示，根据优先级得到作业的执行顺序为B、E、A、C、D。

表2.11 优先级调度算法的结果

作业 运行时间（分钟） 等待时间（分钟） 周转时间（分钟） 带权周转时间

B 6 0 6 6/6=1

E 8 6 14 14/8=1.75

A 10 14 24 24/10=2.4

C 2 24 26 26/2=13

D 4 26 30 30/4=7.5

作业平均周转时间T=（6+14+24+26+30）/5=20（分钟）

作业平均带权周转时间W=（1+1.75+2.4+13+7.5）/5=5.13

（2）采用先来先服务（按A、B、C、D、E顺序）调度算法的结果如表2.12所示。

作业 运行时间（分钟） 等待时间（分钟） 周转时间（分钟） 带权周转时间

A 10 0 10 10/10=1

B 6 10 16 16/6=2.66

C 2 16 18 18/2

D 4 18 22 22/4=5.5

E 8 22 30 30/8=3.75

作业平均周转时间T=（10+16+22+30）/5=19.2（分钟）

作业平均带权周转时间W=（1+2.66+9+5.5+3.75）/5=4.38

（3）采用短作业优先调度算法的结果如表：2.13所示。根据作业的运行时间得到执行顺序为C、D、B、E、A。

作业 运行时间（分钟） 等待时间（分钟） 周转时间（分钟） 带权周转时间

C 2 0 2 2/2=1 word格式-可编辑-感谢下载支持

D 4 2 6 6/4=1.5

B 6 6 12 12/6=2

E 8 12 20 20/8=2.5

A 10 20 30 30/10=3

作业平均周转时间T=(2+6+12+20+30)/5=14（分钟）

作业平均带权周转时间W=（1+1.5+2+2.5+3）/5=2

2.设系统中仅有一类数量为M的独占型资源，系统中N个进程竞争该类资源，其中各个进程对该类资源的最大需求为W，当M、N、W分别去下列值时，试判断哪些情况会发生死锁，为什么？

（1）M=2,N=2,W=1

（2）M=3,N=2,W=2

（3）M=3,N=2,W=3

（4）M=5,N=3,W=2

（5）M=6,N=3,W=3

解：在资源分配系统中，死锁发生的原因是由于多个进程共享有限的独占型资源。当多个进程占有了部分资源有需要更多的资源时，就可能形成循环等待链而导致死锁。

假设系统中的某种资源的个数为M，共享该资源的进程数为N，每个进程对该资源的最大需求量为W。最极端的资源分配情况是：每个进程都已经占有了W-1个资源，同时都需要再分配一个资源，这时如果要保证不发生死锁，系统中必须至少还有一个可分配的资源，即M满足关系式：M>=N（W-1）+1。

因此保证系统不会发生死锁的最小M值为：M=N（W-1）+1。

（1）N（W-1）+1=2*0+1=1，而M=3即MN（W-1）+1成立，故不会出现死锁。

（2）N（W-1）+1=2*1+1=3，而M=3即MN（W-1）+1成立，故不会出现死锁。

（3）N（W-1）+1=2*2+1=5，而M=3即MN（W-1）+1不成立，故可能会出现死锁。出现死锁的情况是：两个进程都占有了2个资源，同时都需要再分配一个资源。

（4）N（W-1）+1=3*1+1=4，而M=5即MN（W-1）+1成立，故不会出现死锁。

（5）N（W-1）+1=3*2+1=7，而M=6即MN（W-1）+1不成立，故可能会出现死锁。出现死锁的情况是：3个进程都已经占有了2个资源，同时都需要再分配一个资源。

3.对于如表3.1所示的段表，计算逻辑地址（0,430）、（2,88）、（4,112）所对应的物理地址。

表3.1 一个段表

段号 段长 段起始地址

0 600 256

1 128 2300

2 100 112

3 580 1362

4 96 1952

解：对于逻辑地址（0,430），430<600，对应的物理地址=256+430=686。

对于逻辑地址(2,88)，88<100，对应的物理地址=112+88=200。

对于逻辑地址（4,112），112>96，所以产生中断。

4.考虑下述页面走向：

1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6

当内存块数量分别为3时，试问FIFO、LRU这两种置换算法的缺页次数各是多少？ word格式-可编辑-感谢下载支持

解：所有内存块最初都是空的，所以第一次用到的页面都产生一次缺页。采用FIFO页面淘汰算法的缺页情况如表3.11所示。发生缺页的次数为16。

采用LRU页面淘汰算法的缺页情况如表3.12所示。发生缺页的次数为15。

采用OPT页面淘汰算法的缺页情况如表3.13所示。发生缺页的次数为11。

表3.11 FIFO页面淘汰算法的缺页情况

页面走向 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 2 3 6

物理块1 1 1 1 4 4 4 6 6 6 3 3 3 2 2 2 6

物理块2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 7 7 7 1 1 1

物理块3 3 3 3 5 5 5 1 1 1 6 6 6 3 3

缺页否 T T T T T T T T T T T T T T T T

表3.12 LRU页面淘汰算法的缺页情况

页面走向 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 2 3 6

物理块1 1 1 1 4 4 5 5 5 1 1 7 7 2 2 2

物理块2 2 2 2 2 2 6 6 6 3 3 3 3 3 3

物理块3 3 3 1 1 1 2 2 2 2 6 6 1 6

缺页否 T T T T T T T T T T T T T T T

表3.13 OPT页面淘汰算法的缺页情况

页面走向 1 2 3 4 2 1 5 6 2 1 2 3 7 6 3 2 1 2 3 6

物理块1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 6

物理块2 2 2 2 2 2 2 7 2 2 2

物理块3 3 4 4 6 6 6 6 1 1

缺页否 T T T T T T T T T T T

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操作系统第二次作业(含答案)

操作系统第二次作业(含答案)

第3章课后学习 第 1 页 操作系统第二次作业参考解答（第三章）

一 选择题

1．进程从运行态转换成阻塞态的条件是 C 。

A．进程的时间片用完 B．被进程调度程序选中

C．等待某一事件 D．等待的事件已发生

2．进程从运行状态变成就绪状态的原因是： A 。

A．该进程的时间片用完 B．该进程等待输入输出操作

C．该进程输入输出操作完成 D．该进程已完成

3．用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为 C 。

A．-1 B．0 C．1 D．n （n>1）

4．在引入线程的操作系统中，资源分配的基本单位是 D 。

A．作业 B．程序 C．线程 D．进程

5．进程与线程的根本区别是 A 。

A． 进程是资源分配单位，而线程是调度和执行单位。

B． 线程是资源分配单位，而进程是调度和执行单位。

C． 进程是并发执行的，而线程是串行执行的。

D． 线程是并发执行的，而进程是串行执行的。

6．用信箱实现通信时，使用 B 两条基本原语。

A．打开与关闭 B．发送与接收 C．P操作与V操作 D．同步与互斥

7．在应对死锁问题中，银行家算法是用于 B 的。

A．预防死锁 B．避免死锁 C．检测死锁 D．解除死锁

8．某系统中仅有 4 个并发进程竞争某类资源，并都需要该类资源 3 个，那么该类资源至少有 A 个，这个系统不会发生死锁。

A． 9 B．10 C．11 D．12

操作系统第二次作业题及答案.doc

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第2次作业

一、单项选择题（本大题共40分，共20小题，每小题2分）

1. 设备驱动程序负责接收和分析从设备分配转来的信息以及设备控制块等内 容。（）不是设备驱动程序的功能。

A. 根据请求传送的数据量，组织I/O缓冲队列

B. 利用T/0缓冲，对数据进行加工

C. 启动设备进行I/O操作

D. I/O设备中断处理

2. 解决死锁的途径是（ ）

A. 立即关机排除故障

B. 立即关机再重新开机

C. 不要共享资源，增加独占资源

D. 运行检测程序并恢复系统

3. 吋间片一般应用于（）。

是

A. 批处理操作系统

B. 分时操作系统

C. 实时操作系统

D. 以上都不是

4. 磁带上的文件一般只能（）

A・随机存取

B•顺序存取

C. 直接存取

D. 以字节为单位存取

5. 下面关于临界区概念论述正确的是：（）

A. 临界区是指进程中用于实现进程互斥的那段程序代码 氏临界区是指进程中用于实现进程同步的那段程序代码

C. 临界区是指进程中用于实现进程通信的那段程序代码

D. 临界区是指进程中用于访问公用数据（临界资源）的那段程序代码

6. 配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机，这

样的计算机只是一台逻辑上的计算机，称为（ ）计算机。

A. 并行

B. 真实

C. 虚拟

D. 共享

7. 内存和外存容量之和与虚拟存储器容量相比其大小关系是（）

A. 前者比后者大

B. 前者比后者小

C. 二者相等

D. 不一定

8. 把独占性设备改造成能为若干个用户共享的设备，这种设备称为（）

A. 存储设备

B. 系统设备

C・用户设备

D.虚拟设备

9. 为实现对缓冲区buf访问的同步，下叙述中正确的是

A. 读进程从buf中读出数据前，应用对写进程信号量进行P操作；

B. 读进程从buf中读出数据前，应用对写进程信号量进行V操作；

C. 读进程从buf中读岀数据后，应用对写进程信号量进行P操作；

操作系统第三章作业

操作系统第三章作业

Windows操作系统核心编程实验教程作业（第三章）

学号:

姓名：

班级：

指导老师：宋

2014年1月6日 1 / 6

2通过WinDbg来查看一个进程的工作进程页面

（1）运行计算器程序（calc.exe），随便输入任意数字，如下图所示：

（2）运行WinDbg, File-->Attach to a process，选择calc.exe

(3)输入命令"x calc!g*", 列出calc中所有以g开头的符号，如图

其中的gpszNum存放的就是用户输入的数值

（4）输入命令 "db poi(calc!gpszNum)", 因为gpszNum是一个指针变量，因此用取值操作poi，结果如下： 2 / 6

我们看到了我们在界面上输入的数字。

3编写程序，分别采用文件缓冲方式和内存映射文件方式将一个较大的文件进行倒序处理，统计两种方式采用的时间及内存占用情况。

部分代码：

public class FiteTest {

/**

* @paramargs

* @throws Exception

*/

public static void main(String[] args) throws Exception {

// TODO Auto-generated method stub

String filename = "C:\\Program Files\\Java\\jdk1.6.0_10\\jre\\lib\\rt.jar";

longcrc = 0;

long s1 = System.currentTimeMillis();

crc = mapfile(filename);

long e1 = System.currentTimeMillis();

System.out.println("crc: "+crc+" time 1: "+(e1-s1));

操作系统第二篇作业本(含答案).doc

操作系统第二篇作业本(含答案).doc

第二章作业

第一次作业：

1. 进程有哪三种基本状态？进程在三种基本状态之间转换的典型原因是什么？

答： 三种基本状态：就绪状态、执行状态、阻塞状态。

（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源（进程调度）；

（2）执行状态→就绪状态：时间片用完

（3）执行状态→阻塞状态：I/O请求

（4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成

2. 在Linux系统中运行下面程序，最多可产生多少个进程？画出进程家族树。

main()

{

fork();

fork();

fork();

}

答：最多可以产生7个进程。

其家族树为：

3. 试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。 答：

1) 动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，并存放于某种介质上，其本身并不具有运动的含义，因而是静态的；

2) 并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身（没有建立PCB）是不能并发执行的；

3) 独立性是指进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。凡未建立PCB的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。

4. 分析下列代码的功能：

答：

sleep_on实现进程的睡眠过程；

wake_up实现进程的唤醒过程。

第二次作业：

1. 同步机制应该遵循哪些基本准则？你认为整型信号量机制遵循了同步机制的哪些基本准则？

答：

同步机制应遵循四个基本准则：

a. 空闲让进：当无进程处于临界区时，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区，以有效地利用临界资源。 b. 忙则等待：当已有进程进入临界区时，其它试图进入临界区的进程必须等待，以保证对临界资源的互斥访问。