夏考操作系统原理离线作业.doc
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浙江大学远程教育学院
《操作系统原理》课程作业
第一次（第1、2章）
应用题
1.桌上有一个空盒，盒内只允许放一个水果。
妈妈轮流向盒内放桔子和苹果，儿子专等吃盒中的桔子，女儿专等吃盒中的苹果。
若盒内已有水果，放者必须等待，若盒内没有自己吃的水果，吃者必需等待。
试在下述类PASCAL程序中虚线位置分别填上信号量、信号量初值和P、V操作实现三个进程正确的并发执行。
var（信号量）﹎﹎﹎﹎﹎﹎S,S1,S2﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎：
semaphore：
=
（信号量初值）﹎﹎﹎﹎﹎﹎1,0,0﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎；
begin
parbegin
妈:
begin
repeat
準備
﹎﹎P（S）﹎﹎
向盒内放桔子
﹎﹎V（S1）﹎﹎﹎
準備
﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎
向盒内放苹果
﹎﹎V（S2）﹎﹎
untilfalse
end
儿：
begin
repeat
﹎﹎﹎P（S1）﹎﹎
拿盒中的桔子
﹎﹎﹎V（S）﹎﹎
吃桔子
untilfalse
end
女：
begin
repeat
﹎﹎P（S2）﹎﹎
拿盒中的苹果
﹎﹎V（S）﹎﹎﹎
吃苹果
untilfalse
end
parend
end
2.桌上有一个空盒，盒内只允许放一个水果。
爸爸争向盒内放苹果，妈妈争向盒内放桔子。
儿子等吃盒中的水果（苹果或桔子），若盒内已有水果，放者必须等待，若盒内没有水果，吃者必需等待。
试在下述类PASCAL程序中虚线位置分别填上信号量、信号量初值和P、V操作实现三个进程正确的并发执行。
var（信号量）﹎﹎﹎﹎S1,S2﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎：
semaphore：
=
（信号量初值）﹎﹎﹎﹎1,0﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎；
begin
parbegin
爸：
begin
repeat
準備
﹎﹎P（S1）﹎﹎﹎﹎﹎﹎
向盒内放苹果
﹎﹎V（S2）﹎﹎﹎﹎﹎
untilfalse
end
妈:
begin
repeat
準備
﹎﹎﹎P（S1）﹎﹎﹎﹎﹎
向盒内放桔子
﹎﹎V（S2）﹎﹎﹎﹎
untilfalse
end
儿：
begin
repeat
﹎﹎﹎P（S2）﹎﹎﹎
拿盒中的水果（苹果或桔子）
﹎﹎﹎V（S1）﹎﹎﹎
吃水果（苹果或桔子）
untilfalse
end
parend
end
3.假定在一个处理机上执行以下五个作业：
作业号到达时间运行时间（分）
A03
B15
C32
D95
E125
画出采用SJF调度算法时调度图，并计算每个作业的周转时间和计算平均周转时间。
答：
SJF
（1）T=0作业A到达,调度作业A。
（2）T=3作业A完成，作业B、C已到达，C运行时间短调度作业C
（3）T=5作业 C完成，作业B已到达，调度作业B
（4）T=10作业B完成，作业D已到达，调度作业D
（5）T=15作业D完成，作业E已到达,调度作业E
01234567891011121314151617181920
A
C
B
D
E
进程
A
B
C
D
E
平均
到达时间Ta
0
1
3
9
12
运行时间TS
3
5
2
5
5
SJF
完成时间Tf
周转时间Tq
3
3
10
9
5
2
15
6
20
8
5.6
4.假定在一个处理机上执行以下五个作业：
作业号到达时间运行时间（分）
A07
B26
C39
D44
E66
写出采用HRN（响应比高者优先）调度算法时选择作业号的次序和选择作业的依据（各作业的响应比）。
答：
HRN
（1）T=0作业A到达,调度作业A。
（2）T=7作业B、C、D、E已到达，计算响应比：
RPb=1+（7-2）/6=11/6;RPc=1+（7-3）/9=13/9;
RPd=1+（7-4）/4=7/4;RPe=1+（7-6）/6=7/6;调度作业B
（3）T=13作业C、D、E已到达，计算响应比：
RPc=1+（13-3）/9=19/9;RPd=1+（13-4）/20=13/4;
RPe=1+（13-6）/6=13/6;调度作业D.
（4）T=17作业C、E已到达，计算响应比：
RPc=1+（17-3）/9=23/9;RPe=1+（17-6）/6=17/6;调度作业E
（5）T=23作业E已到达,调度作业C
（6）T=32作业C完成
5.设系统中有三种类型的资源（A，B，C）和五个进程（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。
在T0时刻系统状态如下表。
回答下问题：
该系统是否安全？
若安全，请给出一个安全序列。
（提示：
先要计算需求量Need和剩余资源数Available）
最大请求资源数 已分配资源数
ABC ABC
P1559 212
P2536 402
P34011 405
P4425 204
P5424 314
答：
a.A已分配资源数为（2+4+4+2+3）=15，B已分配资源数为（1+0+0+0+1）=2，C已分配资源数为（2+2+5+4+4）=17。
A剩余资源数为（17-15）=2，B剩余资源数为（5-2）=3，C剩余资源数为（20-17）=3。
进程
最大请求资源数
已分配资源数
还需资源数
可用资源数
序号
分配前
回收后
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
P1
5
5
9
2
1
2
3
4
7
7
4
11
9
5
13
3
P2
5
3
6
4
0
2
1
3
4
9
5
13
13
5
15
4
P3
4
0
11
4
0
5
0
0
6
13
5
15
17
5
20
5
P4
4
2
5
2
0
4
2
2
1
2
3
3
4
3
7
1
P5
4
2
4
3
1
4
1
1
0
4
3
7
7
4
11
2
T0时刻安全，安全序列如：
P4，P5，P1，P2，P3
6.设系统有4种类型的资源（A，B，C，D）和5个进程（P0，P1,P2,P3，P4）。
在T0时刻系统状态如下表。
若采用银行家算法，如在T0时刻是安全的，在T0时刻若进程P1请求资源（0，4，2，0），是否能实施资源分配？
为什么？
Allocation
Max
Available
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
P0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
5
2
0
P1
1
0
0
0
1
7
5
0
P2
1
3
5
4
2
3
5
6
P3
0
6
3
2
0
6
5
2
P4
0
0
1
4
0
6
5
6
答：
在T0时刻若进程P1请求资源（0，4，2,0）
P1-Req（0，4，2，0）<=P1-NEED（0,7,5,0）
P1-Req（0，4，2，0）<=Avai（1,5,2,0）
假设把资源（0，4，2，0）分配给P1，得到新状态T1：
Allocation
Need
Available
No
分配前
回收后
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
P0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
P1
1
4
2
0
0
3
3
0
P2
1
3
5
4
1
0
0
2
P3
0
6
3
2
0
0
2
0
P4
0
0
1
4
0
6
4
2
剩余资源数（1，1，0,0）只能满足P0进程需要，无法满足其它任一进程需要，无法找到一个安全序列，进程P1请求资源（0，4，2，0）不能满足，进程P1要等待。
第二次（第3章）
应用题
1．在一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面访问顺序为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，l，5，当分配给该作业的物理块数M为4时，试试写出页面访问的过程，并计算访问中所发生的缺页次数和缺页率？
解：
FIFO置换
算法
页面走向
物
理
块
缺页中断
用FIFO置换
算法产生缺页次数次
答：
1.解：
FIFO置换
算法
该算法把表中物理块的页号按调入内存先后次序排序，即物理块呈管道状，如产生缺页，调人内存的页号从管道上面压入，被置换的页号从管道下面挤出。
如访问页面在内存，管道内页号次序不变。
页面走向
4
3
2
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